(57)【要約】【課題】外力の小さい環境下或いは低速域での安定性の向上を図れると共に、外力の大きい環境にも対応できる走行制御装置及び方法を提供する。【解決手段】スライディング制御における非線形制御入力の導出用係数ｋとして、切換関数σの大きさ｜σ｜が所定値σ１より大きいときには最大値であるｋ１に設定し、切換関数σの大きさ｜σ｜が所定値σ１以下では切換関数σの大きさ｜σ｜の減少に比例して減少し、切換関数σの大きさ｜σ｜が所定値σ１より小さい既定値σ０（＜σ１）以下では最小値ｋ０に設定する。そして、路面勾配推定値に基づく切換関数σの大きさ｜σ｜に応じて変化する係数ｋをテーブル形式でメモリに予め格納しておき、切換関数σの大きさ｜σ｜に応じた係数ｋの値を読み出して非線形制御入力を導出する。【選択図】　　　　図４
2004143974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライディングモードで等価的に発生する等価制御入力、及び、システム状態を切換面に拘束させるための非線形制御入力により表わされる制御入力に基づいて加減速手段を制御して車両の走行制御を行う車両の走行制御装置において、
スライディングモード制御系の切換関数の大きさが所定値以下のときには最大値よりも小さい値に設定された前記非線形制御入力の導出用係数を格納した格納手段と、
前記切換関数の大きさに応じた前記係数の値を前記格納手段から選択し前記非線形制御入力を導出して前記制御入力を演算する制御入力演算手段と、
前記制御入力演算手段により演算される前記制御入力に基づき前記加減速手段を制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
前記係数は、前記切換関数の大きさが所定値以下では、前記最大値から前記切換関数の大きさの減少に比例して減少し、前記切換関数の大きさが前記所定値より小さい既定値以下では最小値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
【請求項３】
前記最小値は、低速域においてハンチングを生じない程度の値に設定され、前記最大値は、想定される最大の外乱に基づいて設定されるものであることを特徴とする請求項２に記載の車両の走行制御装置。
【請求項４】
前記加減速手段が、
先行車両との車間距離を検出する車間距離センサと、前記車間距離センサによる車間距離から自車の指令加速度を導出する指令加速度導出手段と、路面勾配を推定する推定手段と、前記指令加速度導出手段による前記指令加速度及び前記推定手段による前記路面勾配から指令スロットル開度を導出する指令スロットル開度導出手段と
を備えて成るスロットル開度制御手段であり、
前記制御手段が、前記指令スロットル開度導出手段により導出される前記指令スロットル開度に基づきスロットル開度を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の走行制御装置。
【請求項５】
前記推定手段が、
車速推定値を導出する車速推定値導出手段と、
前記車速推定値導出手段による前記車速推定値と速度とから前記路面勾配を推定する勾配推定手段と
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の車両の走行制御装置。
【請求項６】
スライディングモードで等価的に発生する等価制御入力、及び、システム状態を切換面に拘束させるための非線形制御入力により表わされる制御入力に基づいて加減速手段を制御して車両の走行制御を行う車両の走行制御方法において、
スライディングモード制御系の切換関数の大きさが所定値以下のときには最大値よりも小さい値に設定された前記非線形制御入力の導出用係数を格納しておき、
前記切換関数の大きさに応じた前記係数の値を前記格納手段から選択し前記非線形制御入力を導出して前記制御入力を演算し、
演算した前記制御入力に基づき前記加減速手段を制御する
ことを特徴とする車両の走行制御方法。
【請求項７】
前記加減速手段が、
先行車両との車間距離を検出し、検出した前記車間距離から自車の指令加速度を導出し、導出した車速推定値と速度とから路面勾配を推定し、前記指令加速度及び前記路面勾配から指令スロットル開度を導出するスロットル開度制御手段であることを特徴とする請求項６に記載の車両の走行制御方法。
【請求項８】
前記係数は、前記切換関数の大きさが所定値以下では、前記最大値から前記切換関数の大きさの減少に比例して減少し、前記切換関数の大きさが前記所定値より小さい既定値以下では最小値に設定されていることを特徴とする請求項６または７に記載の車両の走行制御方法。
【請求項９】
前記最小値は、低速域においてハンチングを生じない程度の値に設定され、前記最大値は、想定される最大の外乱に基づいて設定されるものであることを特徴とする請求項８に記載の車両の走行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スライディングモードで等価的に発生する等価制御入力、及び、システム状態を切換面に拘束させるための非線形制御入力により表わされる制御入力に基づきスロットル開度制御手段等の加減速手段を制御して車両の走行制御を行う車両の走行制御装置及び制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高速道路での追従走行機能や操舵アシスト機能を搭載した車両が製品化され、より高速で快適な運転支援システムが提案されている。このときの制御技術要素のひとつとしてスロットル制御技術がある。
【０００３】
従来、スロットル制御には、ＰＩＤ制御のような線形制御が広く用いられていたが、車両運動が、特に発進直後において非線形性が強く、指令値に対して大きな偏差が生じることから、スライディングモード理論を適用することが考えられている。
【０００４】
このスライディングモード理論は、非線形制御の分野では広く知られており、簡単に説明すると図９に示すように、システムの状態が切換関数σ（＝Ｓ（ｘ））で表わされる切換平面（スライディング面ともいう）に拘束されているときをスライディングモードと呼び、このときに等価的に発生している等価制御入力ｕｅｑと、システムの状態を切換平面に収束させるための非線形制御入力ｕｎｌとの和（ｕｅｑ＋ｕｎｌ）により、スライディングモードによる制御指令値ｕ（＝ｕｅｑ＋ｕｎｌ）を表わすことができるというものである。ここで、非線形制御入力ｕｎｌは通常想定される最大外力等に基づいて決定される。
【０００５】
このようなスライディングモード理論は車両の運動制御一般にも適用されており、例えばスロットル制御やスリップ制御への適用が従来提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１５９３６５号公報（第２−３頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スライディングモード理論をスロットルによる加速度・速度制御に適用した場合に、車両運動は低速域ほどスロットル開度に対する応答性が良いため、上記したように、想定される最大外力等に基づいて非線形制御入力ｕｎｌを決定すると、実際に外力の小さい環境下や低速域でハンチングを起こすおそれがあり、安定性に欠けるという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、外力の小さい環境下或いは低速域での安定性の向上を図れると共に、外力の大きい環境にも対応できる走行制御装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明にかかる車両の走行制御装置は、スライディングモードで等価的に発生する等価制御入力、及び、システム状態を切換面に拘束させるための非線形制御入力により表わされる制御入力に基づいて加減速度手段を制御して車両の走行制御を行う車両の走行制御装置において、スライディングモード制御系の切換関数の大きさが所定値以下のときには最大値よりも小さい値に設定された前記非線形制御入力の導出用係数を格納した格納手段と、前記切換関数の大きさに応じた前記係数の値を前記格納手段から選択し前記非線形制御入力を導出して前記制御入力を演算する制御入力演算手段と、前記制御入力演算手段により演算される前記制御入力に基づき前記加減速手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴としている（請求項１）。
【００１０】
このような構成によれば、スライディングモード制御系の切換関数の大きさが所定値以下のときには最大値よりも小さい値に設定された非線形制御入力の導出用係数を格納手段に格納しておき、制御入力演算手段により、切換関数の大きさに応じた係数の値が格納手段から選択され、非線形制御入力が導出されて制御入力が演算され、制御手段により、演算される制御入力に基づき加減速手段が制御される。
【００１１】
そのため、従来のように、想定し得る最大外力に応じた一義的な非線形制御入力ではなく、切換関数の大きさに応じて非線形制御入力の導出用係数の値を格納手段から適宜選択することができ、その結果、スライディングモード理論による車両の走行制御において、路面勾配等の外力の小さい環境下或いは低速域で安定した制御を実現することができると共に、外力の大きい環境にも十分対応することができる。
【００１２】
また、本発明にかかる車両の走行制御装置では、前記係数は、前記切換関数の大きさが所定値以下では、前記最大値から前記切換関数の大きさの減少に比例して減少し、前記切換関数の大きさが前記所定値より小さい既定値以下では最小値に設定されていることを特徴としている（請求項２）。このとき、請求項３に記載のように、前記最小値は、低速域においてハンチングを生じない程度の値に設定され、前記最大値は、想定される最大の外乱に基づいて設定されることが望ましい。
【００１３】
このような構成によれば、切換関数の大きさに応じて非線形制御入力の導出用係数の値を格納手段から適宜選択することができるため、スライディングモード理論による車両の走行制御において、路面勾配等の外力の小さい環境下或いは低速域で安定した制御を実現することができると共に、外力の大きい環境にも十分対応することができる。
【００１４】
また、本発明にかかる車両の走行制御装置は、前記加減速手段が、先行車両との車間距離を検出する車間距離センサと、前記車間距離センサによる車間距離から自車の指令加速度を導出する指令加速度導出手段と、路面勾配を推定する推定手段と、前記指令加速度導出手段による前記指令加速度及び前記推定手段による前記路面勾配から指令スロットル開度を導出する指令スロットル開度導出手段とを備えて成るスロットル開度制御手段であり、前記制御手段が、前記指令スロットル開度導出手段により導出される前記指令スロットル開度に基づきスロットル開度を制御することを特徴としている（請求項４）。
【００１５】
このような構成によれば、スライディングモード理論によるスロットル制御において、路面勾配等の外力の小さい環境下或いは低速域において、安定したスロットル制御を実現することができると共に、外力の大きい環境にも十分対応して安定したスロットル制御を実現することができる。
【００１６】
また、本発明にかかる車両の走行制御装置は、前記推定手段が、車速推定値を導出する車速推定値導出手段と、前記車速推定値導出手段による前記車速推定値と速度とから前記路面勾配を推定する勾配推定手段とを備えていることを特徴としている（請求項５）。
【００１７】
このような構成によれば、車両の状況から路面勾配を推定できるため、路面勾配に応じた最適な指令スロットル開度を導出することができる。
【００１８】
また、本発明にかかる車両の走行制御方法は、スライディングモードで等価的に発生する等価制御入力、及び、システム状態を切換面に拘束させるための非線形制御入力により表わされる制御入力に基づいて加減速度手段を制御して車両の走行制御を行う車両の走行制御方法において、スライディングモード制御系の切換関数の大きさが所定値以下のときには最大値よりも小さい値に設定された前記非線形制御入力の導出用係数を格納しておき、前記切換関数の大きさに応じた前記係数の値を前記格納手段から選択し前記非線形制御入力を導出して前記制御入力を演算し、演算した前記制御入力に基づき前記加減速手段を制御することを特徴としている（請求項６）。
【００１９】
このような構成によれば、スライディングモード制御系の切換関数の大きさが所定値以下のときには最大値よりも小さい値に設定された非線形制御入力の導出用係数を格納しておき、切換関数の大きさに応じた係数の値が選択され、非線形制御入力が導出されて制御入力が演算され、演算される制御入力に基づき加減速手段が制御されるため、従来のように、想定し得る最大外力に応じた一義的な非線形制御入力ではなく、切換関数の大きさに応じて非線形制御入力の導出用係数の値を格納手段から適宜選択することができ、その結果、スライディングモード理論による車両の走行制御において、路面勾配等の外力の小さい環境下或いは低速域で安定した制御を実現することができると共に、外力の大きい環境にも十分対応することができる。
【００２０】
また、本発明にかかる車両の走行制御方法は、前記加減速手段が、先行車両との車間距離を検出し、検出した前記車間距離から自車の指令加速度を導出し、導出した車速推定値と速度とから路面勾配を推定し、前記指令加速度及び前記路面勾配から指令スロットル開度を導出するスロットル開度制御手段であることを特徴としている（請求項７）。
【００２１】
このような構成によれば、スライディングモード理論によるスロットル制御において、路面勾配等の外力の小さい環境下、或いは、低速域において、安定したスロットル制御を実現することができると共に、外力の大きい環境にも十分対応して安定したスロットル制御を実現することができる。
【００２２】
また、本発明にかかる車両の走行制御方法では、前記係数は、前記切換関数の大きさが所定値以下では、前記最大値から前記切換関数の大きさの減少に比例して減少し、前記切換関数の大きさが前記所定値より小さい既定値以下では最小値に設定されていることを特徴としている（請求項８）。このとき、請求項９に記載のように、前記最小値は、低速域においてハンチングを生じない程度の値に設定され、前記最大値は、想定される最大の外乱に基づいて設定されるものであるとよい。
【００２３】
このような構成によれば、切換関数の大きさに応じて非線形制御入力の導出用係数の値を格納手段から適宜選択することができるため、スライディングモード理論によるスロットル制御において、路面勾配等の外力の小さい環境下或いは低速域で安定したスロットル制御を実現することができると共に、外力の大きい環境にも十分対応して安定したスロットル制御を実現することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
この発明を車両のスロットル制御に適用した場合における一実施形態について図１ないし図８を参照して説明する。但し、図１は適用車両の外観図、図２は制御系のブロック図、図３は図２の一部のブロック図、図４は切換関数σの大きさ｜σ｜と係数ｋとの関係を表わす図、図５ないし図８は動作説明図である。
【００２５】
図１に示すように、車体１の前部に先行車との車間距離を検出する車間距離センサとしてのレーザレーダ３が搭載され、ブレーキアクチュエータ５とスロットルアクチュエータ７が搭載されている。尚、エンジンは自然吸気エンジン、トランスミッションはベルト式無断変速機（ＣＶＴ）である。
【００２６】
そして、制御系は図２に示すように、指令加速度導出手段としての車間距離コントローラ９及びスロットルコントローラ１１により構成され、車間距離コントローラ９は、レーザレーダ３により検出される先行車との車間距離、及び、車速センサ（図示せず）により検出される車速ｖに基づき、指令加速度Ａ＊　を導出して出力する。
【００２７】
スロットルコントローラ１１は、スロットル、エンジン等の車両運動系１３に対する指令スロットル開度θ＊　を導出して出力するもので、スライディング制御を司るスライディングコントローラ１５と、外乱要因である路面勾配を推定する推定手段としての外乱オブザーバ１７とにより構成されている。
【００２８】
ここで、スライディングコントローラ１５は、非線形制御入力ｕｎｌの導出用係数ｋを格納した格納手段としてのＲＯＭ等のメモリ（図示せず）を内蔵しており、この係数ｋは、図４に示すように、切換関数σの大きさ｜σ｜が所定値σ１より大きいときには最大値であるｋ１に設定され、切換関数σの大きさ｜σ｜が所定値σ１以下では切換関数σの大きさ｜σ｜の減少に比例して減少し、切換関数σの大きさ｜σ｜が所定値σ１より小さい既定値σ０（＜σ１）以下では最小値ｋ０に設定され、このように切換関数σの大きさ｜σ｜に応じて変化する係数ｋがテーブル形式でメモリに予め格納されている。尚、最小値ｋ０は、低速域においてハンチングを生じない程度の値に設定され、最大値ｋ１は、想定される最大の外乱（ここでは、想定される最大の路面勾配）に基づいて設定される。
【００２９】
そして、スライディングコントローラ１５は、切換関数σの大きさ｜σ｜に応じた係数ｋの値をメモリから選択し、非線形制御入力ｕｎｌを導出して制御入力ｕを演算し、演算した制御入力ｕに基づき、指令スロットル開度θ＊　を導出して加減速手段である車両運動系１３に出力し、スロットルアクチュエータ７を駆動して電子制御スロットルのスロットル開度を制御する。
【００３０】
このようなスライディングコントローラ１５による制御入力ｕの演算処理が本発明における制御入力演算手段に相当し、指令スロットル開度θ＊　の導出処理が本発明における指令スロットル開度導出手段に相当し、スロットル開度の制御処理が本発明における制御手段に相当する。
【００３１】
更に、レーザレーダ３、車間距離コントローラ９、外乱オブザーバ１７、指令スロットル開度導出手段としてのスライディングコントローラ１５により、加減速手段としてのスロットル開度制御手段が構成されている。
【００３２】
また、外乱オブザーバ１７は、図３に示すように、指令スロットル開度入力・車速出力モデル（Ｇｃｍ）１７１と、外力入力・車速出力モデル（Ｇｄｍ）の逆モデル（１／Ｇｄｍ）１７３と、一次遅れフィルタから成るローパスフィルタ（Ｇｆ）１７５とにより構成されている。
【００３３】
この指令スロットル開度入力・車速出力モデル（Ｇｃｍ）１７１は、本発明における車速推定値導出手段に相当し、指令スロットル開度入力・車速出力モデル（Ｇｃｍ）１７１により、指令スロットル開度θ＊　に基づき車速推定値Ｅｖが導出される。外力入力・車速出力モデルの逆モデル（１／Ｇｄｍ）１７３は、本発明における勾配推定手段に相当し、外力入力・車速出力モデルの逆モデル（１／Ｇｄｍ）１７３により、車速推定値Ｅｖ及び車速ｖに基づき路面勾配が推定され、ローパスフィルタ（Ｇｆ）１７５によりノイズ成分が除去され、路面勾配推定値Ｅｄがスライディングコントローラ１５に出力される。
【００３４】
そして、路面勾配推定値Ｅｄの導出は、数式１の演算により導出される。数式１において、ｓはラプラス演算子、Ｔｃｍ，Ｋｃｍはそれぞれ指令スロットル開度入力・車速出力モデル（Ｇｃｍ）１７１の時定数及びゲイン、Ｔｄｍ，Ｋｄｍはそれぞれ外力入力・車速出力モデル（Ｇｄｍ）の時定数及びゲイン、Ｔｆはローパスフィルタ（Ｇｆ）１７５の時定数であり、これらＴｃｍ，Ｋｃｍ，Ｔｄｍ，Ｋｄｍ，Ｔｆは実車で調整するのが好ましい。
【００３５】
【数１】
2004143974.tif 000003
【００３６】
一方、スライディングモードによる制御入力ｕは、上記したように、等価制御入力ｕｅｑと、非線形制御入力ｕｎｌとの和（ｕ＝ｕｅｑ＋ｕｎｌ）により表わされる。ここで、本制御系におけるサーボ系の線形状態方程式は数式２のようになり、スライディング制御における切換関数σを、
σ＝Ｓ＊ｘ（但し、Ｓは係数）
として、スライディングモードにおいては、数式３が成立するため、等価制御入力ｕｅｑは、数式４により表わされる。尚、数式２において、ｒは指令加速度Ａ＊　を積分して求めた指令車速、ｄは外乱、ａ，ｂ，ｆはそれぞれ制御対象である車両の運動特性から求まる係数、ｚは指令車速と実車速の偏差の積分値、ｖは車速センサにより検出される自車の実車速であり、ｘはｚとｖから成るベクトルを表わす。
【００３７】
【数２】
2004143974.tif 000004
【００３８】
【数３】
2004143974.tif 000005
【００３９】
【数４】
2004143974.tif 000006
【００４０】
そして、数式４より、等価制御入力ｕｅｑは、切換関数σの係数行列Ｓによって決定され、数式５で表わされるリカッチ方程式の解Ｐを用いて切換行列Ｓを決定することで、安定余裕を指定する手法をとるのが好ましい。
【００４１】
【数５】
2004143974.tif 000007
【００４２】
次に、非線形制御入力ｕｎｌは、数式６により表わされ、この非線形制御入力ｕｎｌの導出には、上記したように図４に示すように切換関数σの大きさ｜σ｜に応じて変化する係数ｋを用い、低速域及び路面勾配（外力）の小さい環境下でのハンチングを防止するようにしている。尚、数式６で、δは正の数で、チャタリングを防止するための係数であり、ｋは切換関数σの０への収束を実現するための外力（ここでは、路面勾配）の影響やモデル化誤差を考慮して設定される係数である。
【００４３】
【数６】
2004143974.tif 000008
【００４４】
そして、実験車両により平坦路を追従走行したときの制御結果を図５に示す。この結果は、車速が約１０ｋｍ／ｈの状態から加速した先行車に追従したときのもので、図５から、指令加速度（Ａ＊　）に対して、加速直後及び指令加速度の小さい定常状態のいずれにおいてもオーバーシュート、アンダーシュートが小さく、良好に追従できていることがわかる。一方、比較のために従来のＰＩＤ制御による結果を図６に示すが、このＰＩＤ制御の場合、車両の非線形性に対応できないことから、指令加速度に対してオーバーシュート、アンダーシュートが非常に大きく安定性に欠けていることがわかる。
【００４５】
続いて、上り勾配路及び下り勾配路での制御結果を、図７及び図８にそれぞれ示す。これらの結果は、約７％の勾配路においてほぼ停止状態から加速した先行車に追従したときのもので、図７及び図８から、上り勾配及び下り勾配ともに指令加速度に対してオーバーシュート、アンダーシュートが小さく、良好に追従できていることがわかる。特に、上り勾配路では、外乱オブザーバ１７からの路面勾配推定値Ｅｄによる路面勾配種別（上り勾配）により、制御ゲインが高めに設定されていることに加え、システムの状態が切換平面からから離れて非線形制御入力ｕｎｌが大きくなっていることにより、このような結果になったものと推測される。尚、図８における制御開始直後における実加速度のばたつきは、ブレーキ解除に伴う車両の動きに起因するものである。
【００４６】
このように、スライディングモード制御系の切換関数σの大きさ｜σ｜が所定値σ１より大きい時には最大値ｋ１に、切換関数σの大きさ｜σ｜が所定値σ１より小さい既定値σ０以下では最小値ｋ０に設定され、切換関数σの大きさ｜σ｜がσ１からσ０の間では切換関数σの大きさ｜σ｜の減少に比例して減少するように設定された係数ｋをスライディングコントローラ１５のメモリに格納しておき、路面勾配推定値Ｅｄに基づく切換関数σの大きさ｜σ｜に応じた係数ｋの値がメモリから選択され、非線形制御入力ｕｎｌが導出されて制御入力ｕが演算され、演算される制御入力ｕに基づいて、路面勾配に応じた最適な指令スロットル開度θ＊　を導出されてスロットル開度制御手段が制御される。
【００４７】
従って、上記した実施形態によれば、従来のように、想定し得る最大外力に応じた一義的な非線形制御入力ｕｎｌではなく、切換関数σの大きさ｜σ｜に応じて非線形制御入力ｕｎｌの導出用係数ｋの値をスライディングコントローラ１５のメモリから適宜選択することができ、その結果、スライディングモード理論によるスロットル制御において、路面勾配の小さい環境下或いは低速域で安定した制御を実現することができると共に、路面勾配の大きい環境にも十分対応することができる。
【００４８】
また、係数ｋは、切換関数σの大きさ｜σ｜が所定値σ１より大きい時には最大値ｋ１に、切換関数σの大きさ｜σ｜が所定値σ１より小さい既定値σ０以下では最小値ｋ０に設定され、切換関数σの大きさ｜σ｜がσ１からσ０の間では切換関数σの大きさ｜σ｜の減少に比例して減少するように設定され、しかも係数ｋの最小値ｋ０は、低速域においてハンチングを生じない程度の値に設定され、最大値ｋ１は、想定される最大の路面勾配に基づいて設定されるため、切換関数σの大きさ｜σ｜に応じた係数ｋの値を適宜選択することができる。
【００４９】
更に、車両の状況から路面勾配を推定できるため、路面勾配に応じた最適な指令スロットル開度θ＊　を導出して、安定したスロットル制御を実現することができる。
【００５０】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００５１】
例えば、上記した実施形態では、格納手段としてのメモリをスライディングコントローラ１５に内蔵のＲＯＭ等として説明しているが、外付けのメモリを格納手段としても構わないのは勿論である。
【００５２】
また、上記した実施形態では、本発明をスロットル制御に適用した場合の例を示したが、その他の車両の走行制御にも同様に適用できるのはいうまでもなく、上記した実施形態と同等の効果を得ることできる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１，６に記載の発明によれば、切換関数の大きさに応じた係数の値が選択され、非線形制御入力が導出されて制御入力が演算され、演算される制御入力に基づき加減速手段が制御されるため、従来のように、想定し得る最大外力に応じた一義的な非線形制御入力ではなく、切換関数の大きさに応じて非線形制御入力の導出用係数の値を格納手段から適宜選択することができ、その結果、スライディングモード理論による車両の走行制御において、路面勾配等の外力の小さい環境下或いは低速域で安定した制御を実現することができると共に、外力の大きい環境にも十分対応することが可能になる。
【００５４】
また、請求項２，３に記載の発明によれば、切換関数の大きさに応じて非線形制御入力の導出用係数の値を格納手段から適宜選択することができるため、スライディングモード理論による車両の走行制御において、路面勾配等の外力の小さい環境下或いは低速域で安定した制御を実現することが可能になると共に、外力の大きい環境にも十分対応することが可能になる。
【００５５】
また、請求項４に記載の発明によれば、スライディングモード理論によるスロットル制御において、路面勾配等の外力の小さい環境下或いは低速域において、安定したスロットル制御を実現することができると共に、外力の大きい環境にも十分対応して安定したスロットル制御を実現することが可能になる。
【００５６】
また、請求項５に記載の発明によれば、車両の状況から路面勾配を推定できるため、路面勾配に応じた最適な指令スロットル開度を導出して、安定したスロットル制御を実現することが可能になる。
【００５７】
また、請求項７に記載の発明によれば、スライディングモード理論によるスロットル制御において、路面勾配等の外力の小さい環境下或いは低速域において、安定したスロットル制御を実現することができると共に、外力の大きい環境にも十分対応して安定したスロットル制御を実現することが可能になる。
【００５８】
また、請求項８，９に記載の発明によれば、切換関数の大きさに応じて非線形制御入力の導出用係数の値を格納手段から適宜選択することができるため、スライディングモード理論によるスロットル制御において、路面勾配等の外力の小さい環境下或いは低速域で安定したスロットル制御を実現することができると共に、外力の大きい環境にも十分対応して安定したスロットル制御を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態における適用車両の外観斜視図である。
【図２】この発明の一実施形態における制御系のブロック図である。
【図３】図２の一部のブロック図である。
【図４】この発明の一実施形態における動作説明図である。
【図５】この発明の一実施形態における動作説明図である。
【図６】この発明の一実施形態における動作説明図である。
【図７】この発明の一実施形態における動作説明図である。
【図８】この発明の一実施形態における動作説明図である。
【図９】この発明の背景となるスライディング制御の説明図である。
【符号の説明】
３　　　レーザレーダ（車間距離センサ、スロットル開度制御手段）
９　　　車間距離コントローラ（指令加速度導出手段、スロットル開度制御手段）
１５　　スライディングコントローラ（制御入力演算手段、指令スロットル開度導出手段、制御手段、スロットル開度制御手段）
１７　　外乱オブザーバ（推定手段、スロットル開度制御手段）
１７１　指令スロットル開度入力・車速出力モデル（車速推定値導出手段）
１７３　外力入力・車速出力モデルの逆モデル（勾配推定手段）
【図１】
2004143974.tif 000009
【図２】
2004143974.tif 000010
【図３】
2004143974.tif 000011
【図４】
2004143974.tif 000012
【図５】
2004143974.tif 000013
【図６】
2004143974.tif 000014
【図７】
2004143974.tif 000015
【図８】
2004143974.tif 000016
【図９】
2004143974.tif 000017