(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車速を検出する自車速検出手段と、
自車の目標車速をドライバにより設定する目標車速設定手段と、
自車速を目標車速に一致させるために必要な加減速度に対し発生させる加減速度に限界がある第一の制駆動力制御手段と、
自車速を目標車速に一致させるために必要な加減速度が前記第一の制駆動力制御手段での限界より大きくなることで選択される第二の制駆動力制御手段と、
自車速を目標車速に一致させるために必要な加減速度に基づき、前記第一の制駆動力制御手段と第二の制駆動力制御手段から自車の制駆動力制御を行う手段を選択する制駆動力選択手段と、
前記制駆動力選択手段により、第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わったと判断された場合には、車速指令値の初期値を、現在の自車速よりも所定値だけずらした値にセットする車速指令値初期値変更手段と、
前記制駆動力選択手段により第一の制駆動力制御手段または第二の制駆動力制御手段が選択されている場合、前記目標車速の変化率に制限を設けた値を車速指令値とする車速指令値設定手段と、
選択されている制駆動力制御手段への指令により、自車速を前記車速指令値に一致させる走行制御を行う走行制御手段と、
を有することを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項２】
先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
先行車との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、
自車速を検出する自車速検出手段と、
前記車間距離を目標車間距離に一致させるように、自車の目標車速を演算する目標車速演算手段と、
自車速を目標車速に一致させるために必要な加減速度に対し発生させる加減速度に限界がある第一の制駆動力制御手段と、
自車速を目標車速に一致させるために必要な加減速度が前記第一の制駆動力制御手段での限界より大きくなることで選択される第二の制駆動力制御手段と、
自車速を目標車速に一致させるために必要な加減速度に基づき、前記第一の制駆動力制御手段と第二の制駆動力制御手段から自車の制駆動力制御を行う手段を選択する制駆動力選択手段と、
前記制駆動力選択手段により、第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わったと判断された場合には、車速指令値の初期値を、現在の自車速よりも所定値だけずらした値にセットする車速指令値初期値変更手段と、
前記制駆動力選択手段により第一の制駆動力制御手段または第二の制駆動力制御手段が選択されている場合、前記目標車速の変化率に制限を設けた値を車速指令値とする車速指令値設定手段と、
選択されている制駆動力制御手段への指令により、自車速を前記車速指令値に一致させる走行制御を行う走行制御手段と、
を有することを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用走行制御装置において、
前記車速指令値初期値変更手段は、自車両の加減速度を検出する加減速度検出手段を有し、前記所定値を、第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わる直前の自車両の加減速度に基づき設定することを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載の車両用走行制御装置において、
前記車速指令値初期値変更手段は、自車両の加減速度を検出する加減速度検出手段と、先行車との相対車速を検出する相対車速検出手段を有し、前記所定値を、第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わる直前の自車両の加減速度と、先行車との相対車速と、先行車との車間距離と、に基づき設定することを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の車両用走行制御装置において、
前記第一の制駆動力制御手段は、エンジントルク制御手段であり、前記第二の制駆動力制御手段は、エンジントルク制御手段にブレーキトルク制御手段を加えた手段であることを特徴とする車両用走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車速または車間距離を制御する車両用走行制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、先行車に追従走行するための車間距離制御装置が開発され実用化されているが、その中で、先行車の検出している場合には変速比やブレーキとエンジン制御を併用して車間距離を制御し、先行車を検出していない場合には、エンジン制御のみで車速を制御するというシステムが提案されている。
【０００３】
例えば、特開平１１−３３４５５４号公報に記載の車両用走行制御装置では、先行車の走行状態が変化した場合であっても乗員が違和感を感じることなく追従走行制御を実施可能な車両用走行制御装置を提供することを目的とし、先行車の走行状態が定速走行状態か減速走行状態かを判別し、先行車が定速走行状態にある場合の自車の目標減速度αecを演算する手段と、先行車が減速走行状態にある場合の自車の目標減速度αerを演算する手段とを持ち、目標減速度αecと目標減速度αerとに切り換わる際において、目標減速度αeを徐々に変化させるという方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車両用走行制御装置にあっては、先行車の走行状態が定速走行状態から減速走行状態へと切り換わる際において、先行車が定速走行状態にある場合の自車の目標減速度αecと、先行車が減速走行状態にある場合の自車の目標減速度αerとを加重平均することで目標減速度αeを算出するというように、自車の目標減速度αeは先行車の２つの走行状態を基準として決められた演算結果を用いているため、定速走行状態から減速要求が小さい減速走行状態への切り換え時においては、自車の減速度変化を滑らかにすることはできるものの、定速走行状態から減速要求が大きな減速走行状態への切り換え時においては、自車において減速を行うべきタイミングが遅れたり、自車の減速度の大きさが小さくなってしまい、減速走行状態の切り換えから遅れて急減速されることになり、乗員に違和感を与えてしまう恐れがある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、走行制御中に選択される第一の制駆動力制御手段と第二の制駆動力制御手段との間で第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わった場合、加減速要求に対する応答性を確保しながら、加減速度の変化が抑えられた滑らかな制駆動力制御手段の切り換え移行を達成することができる車両用走行制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
自車速を検出する自車速検出手段と、
自車の目標車速をドライバにより設定する目標車速設定手段と、
自車速を目標車速に一致させるために必要な加減速度に対し発生させる加減速度に限界がある第一の制駆動力制御手段と、
自車速を目標車速に一致させるために必要な加減速度が前記第一の制駆動力制御手段での限界より大きくなることで選択される第二の制駆動力制御手段と、
自車速を目標車速に一致させるために必要な加減速度に基づき、前記第一の制駆動力制御手段と第二の制駆動力制御手段から自車の制駆動力制御を行う手段を選択する制駆動力選択手段と、
前記制駆動力選択手段により、第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わったと判断された場合には、車速指令値の初期値を、現在の自車速よりも所定値だけずらした値にセットする車速指令値初期値変更手段と、
前記制駆動力選択手段により第一の制駆動力制御手段または第二の制駆動力制御手段が選択されている場合、前記目標車速の変化率に制限を設けた値を車速指令値とする車速指令値設定手段と、
選択されている制駆動力制御手段への指令により、自車速を前記車速指令値に一致させる走行制御を行う走行制御手段と、
を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、
先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
先行車との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、
自車速を検出する自車速検出手段と、
前記車間距離を目標車間距離に一致させるように、自車の目標車速を演算する目標車速演算手段と、
自車速を目標車速に一致させるために必要な加減速度に対し発生させる加減速度に限界がある第一の制駆動力制御手段と、
自車速を目標車速に一致させるために必要な加減速度が前記第一の制駆動力制御手段での限界より大きくなることで選択される第二の制駆動力制御手段と、
自車速を目標車速に一致させるために必要な加減速度に基づき、前記第一の制駆動力制御手段と第二の制駆動力制御手段から自車の制駆動力制御を行う手段を選択する制駆動力選択手段と、
前記制駆動力選択手段により、第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わったと判断された場合には、車速指令値の初期値を、現在の自車速よりも所定値だけずらした値にセットする車速指令値初期値変更手段と、
前記制駆動力選択手段により第一の制駆動力制御手段または第二の制駆動力制御手段が選択されている場合、前記目標車速の変化率に制限を設けた値を車速指令値とする車速指令値設定手段と、
選択されている制駆動力制御手段への指令により、自車速を前記車速指令値に一致させる走行制御を行う走行制御手段と、
を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の車両用走行制御装置において、
前記車速指令値初期値変更手段は、自車両の加減速度を検出する加減速度検出手段を有し、前記所定値を、第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わる直前の自車両の加減速度に基づき設定することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の車両用走行制御装置において、
前記車速指令値初期値変更手段は、自車両の加減速度を検出する加減速度検出手段と、先行車との相対車速を検出する相対車速検出手段を有し、前記所定値を、第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わる直前の自車両の加減速度と、先行車との相対車速と、先行車との車間距離と、に基づき設定することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の車両用走行制御装置において、
前記第一の制駆動力制御手段は、エンジントルク制御手段であり、前記第二の制駆動力制御手段は、エンジントルク制御手段にブレーキトルク制御手段を加えた手段であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の発明にあっては、走行時、目標車速設定手段により自車の目標車速がドライバにより設定されると、制駆動力選択手段において、自車速検出手段により検出される自車速を目標車速に一致させるために必要な加減速度に基づき、第一の制駆動力制御手段と第二の制駆動力制御手段から自車の制駆動力制御を行う手段が選択される。
そして、制駆動力選択手段により、第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わったと判断された場合には、車速指令値初期値変更手段において、車速指令値の初期値が、現在の自車速よりも所定値だけずらした値にセットされる。
また、制駆動力選択手段により第一の制駆動力制御手段または第二の制駆動力制御手段が選択されている場合、車速指令値設定手段において、目標車速の変化率に制限を設けた値が車速指令値とされる。
そして、走行制御手段において、選択されている制駆動力制御手段への指令により、自車速を車速指令値に一致させる走行制御が行われる。
【００１２】
例えば、ドライバにより車速が設定される車速制御中、ドライバが設定車速をスイッチ操作により現在車速よりも下げていき、車両がコースティング状態（スロットル全閉で車速を落としている状態）になったとする。この状態では、第一の制駆動力制御手段により発生させる減速度に限界があることで自車速と目標車速とが乖離し始めていて、必要な減速度が大きくなることで、第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換えられる。この第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段への切り換えにより、大きな減速要求に対して応答良く自車が減速されることになる。しかし、この切換り時において、切り換え前の第一の制駆動力制御手段による車速指令値を、切り換え後の第二の制駆動力制御手段による車速指令値の初期値とすると、切り換え前に選択されている第一の制駆動力制御手段には、自車速を目標車速に一致させるために必要な減速度に対し発生させる減速度に限界があるため、自車速と車速指令値との間には大きな乖離が生じて減速度が急激に変化することになる。これに対し、車速指令値初期値変更手段において、切換り時における車速指令値の初期値が、現在の自車速よりも所定値だけずらした値にセットされることで、開きのあった自車速と車速指令値とが切換り時に近づき、その後は、自車速を車速指令値に一致させる走行制御により切り換え移行時の減速度の変化が小さく抑えられる。
【００１３】
よって、自車速を目標車速に一致させる車速制御中に選択される第一の制駆動力制御手段と第二の制駆動力制御手段との間で第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わった場合、加減速要求に対する応答性を確保しながら、加減速度の変化が抑えられた滑らかな制駆動力制御手段の切り換え移行を達成することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明にあっては、走行時、目標車間距離設定手段により先行車との目標車間距離が設定されると、目標車速演算手段において、車間距離を目標車間距離に一致させるように、自車の目標車速が演算され、制駆動力選択手段において、自車速検出手段により検出される自車速を目標車速に一致させるために必要な加減速度に基づき、第一の制駆動力制御手段と第二の制駆動力制御手段から自車の制駆動力制御を行う手段が選択される。
そして、制駆動力選択手段により、第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わったと判断された場合には、車速指令値初期値変更手段において、車速指令値の初期値が、現在の自車速よりも所定値だけずらした値にセットされる。
また、制駆動力選択手段により第一の制駆動力制御手段または第二の制駆動力制御手段が選択されている場合、車速指令値設定手段において、目標車速の変化率に制限を設けた値が車速指令値とされる。
そして、走行制御手段において、選択されている制駆動力制御手段への指令により、自車速を車速指令値に一致させる走行制御が行われる。
【００１５】
例えば、目標車間距離が設定される車間制御中、先行車が急に減速したような場合、先行車との車間距離を目標車間距離に保つには自車両を大きく減速させる必要があるため、第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換えられる。この第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段への切り換えにより、大きな減速要求に対して応答良く自車が減速されることになる。しかし、この切換り時において、切り換え前の第一の制駆動力制御手段によるドライバが設定した目標車間距離を保つための低い車速指令値を、切り換え後の第二の制駆動力制御手段による車速指令値の初期値とすると、切り換え前に選択されている第一の制駆動力制御手段には、自車速を目標車速に一致させるために必要な減速度に対し発生させる減速度に限界があるため、自車速と車速指令値との間には大きな開きが生じ減速度が急激に変化することになる。これに対し、車速指令値初期値変更手段において、切換り時における車速指令値の初期値が、現在の自車速よりも所定値だけずらした値にセットされることで、開きのあった自車速と車速指令値とが切換り時に近づき、その後は、自車速を車速指令値に一致させる走行制御により切り換え移行時の減速度の変化が小さく抑えられる。
【００１６】
よって、先行車との車間距離を目標車間距離に一致させる車間制御中に選択される第一の制駆動力制御手段と第二の制駆動力制御手段との間で第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わった場合、加減速要求に対する応答性を確保しながら、加減速度の変化が抑えられた滑らかな制駆動力制御手段の切り換え移行を達成することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明にあっては、車速指令値初期値変更手段において、自車速からずらす値である所定値が、第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わる直前に加減速度検出手段にて検出された自車両の加減速度に基づいて設定される。例えば、所定値は、直前の加減速度大きければ大きく、加減速度が小さければ小さく設定される。
【００１８】
よって、切換り時における車速指令値の初期値が切り換わる直前の自車両の加減速度を加味して設定されるため、切り換え前後での加減速度の連続性を保ちながら、滑らかな制駆動力制御手段の切り換え移行を実現することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明にあっては、車速指令値初期値変更手段において、自車速からずらす値である所定値が、第一の制駆動力制御手段から第二の制駆動力制御手段に切り換わる直前の自車両の加減速度と、先行車との相対車速と、先行車との車間距離と、に基づき設定される。
【００２０】
よって、切換り時における車速指令値の初期値が切り換わる直前の自車両の加減速度と、先行車との相対車速と、先行車との車間距離とを加味して設定されるため、先行車との車間距離を目標車間距離に一致させる走行制御において、切り換え直後において先行車の挙動に応じた加減速の開始応答により、滑らかな制駆動力制御手段の切り換え移行を実現することができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明にあっては、第一の制駆動力制御手段として、エンジントルク制御手段を有し、第二の制駆動力制御手段として、エンジントルク制御手段にブレーキトルク制御手段を加えた手段を有する。
【００２２】
よって、必要な減速度が小さい場合には、エンジントルク制御手段を選択し、必要な減速度を大きい場合には、エンジントルク制御手段にブレーキトルク制御手段を加えた手段を選択することにより、走行制御の途中で減速度要求が大きく異なる走行状態に変化した場合、この異なる減速度要求に応答良く応えることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における車両用走行制御装置を実現する実施の形態を、請求項１〜請求項５に対応する第１実施例に基づいて説明する。
【００２４】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
【００２５】
第１実施例の車両用走行制御装置は、レーザーレーダやＣＣＤカメラ等により先行車の有無を判断し、先行車の非検出時には、ドライバが設定した目標車速に自車速が一致するように、エンジントルク制御のみで走行制御を行い、先行車が検出時には、車間時間が一定となるように目標車間距離を算出し、ドライバによる設定車速を上限車速とし、算出された目標車間距離を保つように目標車速を算出し、この目標車速に自車速が一致するように、エンジントルク制御＋ブレーキ制御により走行制御を行うシステム、つまり、請求項１の車速制御と請求項２の車間制御とが併用されたシステムである。
【００２６】
図１は第１実施例の車両用走行制御装置を示す全体システムであり、図中１はドライバ車速設定用スイッチ（目標車速設定手段）、２は車間距離検出装置（車間距離検出手段、相対車速検出手段）、３は車速検出装置（自車速検出手段）、４は車両用走行制御装置、５はブレーキ液圧制御装置（制駆動力制御手段）、６はエンジン制御装置（制駆動力制御手段）である。
【００２７】
前記ドライバ車速設定用スイッチ１は、ステアリングホイールの中央部位置等に設けられ、走行中にドライバによる操作により目標車速Ｖ１＊を設定するセットスイッチ部と、走行制御中にドライバによる操作により目標車速Ｖ１＊を設定値△Ｖup＊だけ増加させるアクセラレートスイッチ部と、走行制御中にドライバによる操作により目標車速Ｖ１＊を設定値△Ｖdown＊だけ減少させるコーストスイッチ部とを有する。
【００２８】
前記車間距離検出装置２は、先行車の有無を検出すると共に、先行車が捕捉された場合には、自車と先行車との車間距離Ｄや相対車速△Ｖを検出するもので、レーザーレーダやＣＣＤカメラ等による自車前方認識手段と、自車前方認識手段からの信号を処理し、先行車の有無の判断や車間距離Ｄの演算を行う前方認識信号処理手段により構成されている。
【００２９】
前記車速検出装置３は、自車速Ｖspを検出するもので、車速センサとセンサ信号処理回路により構成されている。
【００３０】
前記車両用走行制御装置４は、ドライバ車速設定用スイッチ１と車間距離検出装置２と車速検出装置３からのスイッチ信号や検出信号を入力し、予めプログラムされた演算処理内容にしたがって入力情報を処理し、エンジン制御装置６またはエンジン制御装置６及びブレーキ液圧制御装置５に制御指令を出力するマイクロコンピュータを主体とする装置である。
【００３１】
前記ブレーキ液圧制御装置５は、車両用走行制御装置４からブレーキ液圧指令値Ｐbrを受けてブレーキ液圧を発生させ、ブレーキ液圧に応じて車輪に制動力を付与する装置である。
【００３２】
前記エンジン制御装置６は、車両用走行制御装置４からのスロットル開度指令値θｒを受けて、エンジンの吸気系に設けられたスロットルバルブの開度を調整する装置である。
【００３３】
なお、エンジン制御装置６のみが第一の制駆動力制御手段に相当し、制駆動力制御手段６＋ブレーキ液圧制御装置５が第二の制駆動力制御手段に相当する。
【００３４】
次に、作用を説明する。
【００３５】
［走行制御処理］
図２は車両用走行制御装置４で実行される走行制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００３６】
ステップ００１では、車速検出装置３からの自車速Ｖspと、車間距離検出装置２からの先行車との車間距離Ｄ及び先行車との相対車速△Ｖと、ドライバ車速設定用スイッチ１からのスイッチ信号が入力される。
【００３７】
ステップ００２では、走行制御中に車間時間が一定となるように、次式により目標車間距離Ｄ＊が算出される。
Ｄ＊＝Ｔh×Ｖsp
ここで、Ｔhは予め定めた車間時間であり、例えば、２sec前後の値とされる。Ｖspは自車速である。
【００３８】
ステップ００３では、車間距離検出装置２により先行車有り／先行車無しの判断が行われ、先行車無しと判断されるとステップ００４へ進み、先行車有りと判断されるとステップ００５へ進む。
【００３９】
ステップ００４では、先行車無しとの判断に基づき、ドライバがドライバ車速設定用スイッチ１に対するスイッチ操作により設定した値が目標車速Ｖ１＊とされる。なお、ドライバがアクセラレートスイッチ部を操作した場合には、設定値△Ｖup＊だけ目標車速Ｖ１＊が増加され、ドライバがコーストスイッチ部を操作した場合には、設定値△Ｖdown＊だけ目標車速Ｖ１＊が減少される。
【００４０】
ステップ００５では、目標車間距離Ｄ＊に実車間距離Ｄ及び実相対車速△Ｖを一致させるための目標車速Ｖ１＊が、次式により算出される。
Ｖ１＊＝ＫＬ（Ｄ−Ｄ＊）＋ＫＶ・△Ｖ＋Ｖsp
ただし、ＫＬは車間距離フィードバックゲイン、ＫＶは相対車速フィードバックゲインである。
【００４１】
ステップ００６では、エンジン制御のみによる制駆動力制御からエンジン制御＋ブレーキ制御による制駆動力制御に切り換わったかどうかが判断される。このステップ００６でＹＥＳの場合はステップ００７へ進み、ＮＯの場合はステップ００８へ進む。
ちなみに、実施例では、車間距離検出装置２による先行車の有無の判断に基づいて、先行車無しで必要な加減速度が小さい場合にはエンジン制御のみによる制駆動力制御が選択され、先行車有りで必要な加減速度が大きい場合にはエンジン制御＋ブレーキ制御による制駆動力制御が選択される（制駆動力選択手段）。
【００４２】
ステップ００７では、ステップ００６でエンジン制御からエンジン制御＋ブレーキ制御に切り換わったと判断された場合には、車速指令値Ｖsp＊の初期値を、次式により、現在の自車速Ｖspよりも所定値△Ｖ１＊だけずらした値にセットする（車速指令値初期値変更手段）。
Ｖsp＊＝Ｖsp＋△Ｖ１＊
ここで、
△Ｖ１＊＝τＢ×Ａ＋ＫＬ１（Ｄ−Ｄ＊）＋ＫＶ１・△Ｖ
τＢは車速指令値Ｖsp＊に対する実車速Ｖspの応答性から決まる値で、本実施例では、次式のように表される。
τＢ＝ＭＶ／Ｋsp      ＭＶ：車両重量、Ｋsp：車速制御部のゲイン（固定値）
Ａは制御切り換わり直前の自車の加減速度で、本実施例では自車速Ｖspの変化（自車速微分値）から算出している。なお、自車の加減速度Ａは、前後Ｇセンサなどにより直接計測しても良い。
ＫＬ１，ＫＶ１は定数で、初期値算出用の車間距離フィードバックゲインと、相対車速フィードバックゲインである。
【００４３】
ステップ００８では、車両の加減速度が所定値を超えないように、目標車速Ｖ１＊の変化率に上限下限値を設けてその変化率を超えないようにする。そして、目標車速Ｖ１＊の変化率に制限を設けた値を車速指令値Ｖsp＊とする（ステップ００８の右下図を参照）。
【００４４】
ステップ００９では、図３に示す車速制御部(1)において車速制御演算を行う。ここでは、自車速Ｖspを車速指令値Ｖsp＊に一致させるための制駆動力、或いは、駆動軸トルク指令値Ｔwrを演算する。
【００４５】
ステップ０１０では、図４に示す駆動軸トルク制御部(2)において制駆動トルク制御演算を行う。ここでは、制駆動トルクＴｗを駆動軸トルク指令値Ｔwrに応じた値とするためのスロットル開度指令値θｒとブレーキ液圧指令値Ｐbrを演算する。
【００４６】
［車速制御演算作用］
ステップ００９で行われる車速制御演算について、図３により説明する。
車速制御部(1)では、自車速Ｖspを車速指令値Ｖsp＊に応じた値とするための駆動軸トルク指令値Ｔwrを演算する。
走行抵抗推定部(3)では、駆動軸トルク指令値Ｔwrと自車速Ｖspとから、走行抵抗を推定し（走行抵抗推定値Ｔdh）、フィードバックすることで、勾配や空気抵抗、及び転がり抵抗などの影響を排除する。
【００４７】
走行抵抗推定値Ｔdhは、次式により算出される。
Ｔdh＝Ｈ(s)・（ＭＶ・ｓ・Ｖsp−Ｔwr）    …(1)
Ｈ(s)：フィルタ
ＭＶ：車両重量
ｓ：ラプラス演算子
Ｖsp：自車速
Ｔwr：駆動軸トルク指令値
走行抵抗推定によって、制御系への外乱が排除されたとすると、車速指令値Ｖsp＊から自車速Ｖspまでの伝達特性は次式となる。
Ｖsp＝｛（Ｋsp／ＭＶ）・Ｖsp＊｝／｛ｓ＋（Ｋsp／ＭＶ）｝    …(2)
(2)式から、Ｋsp（車速制御部(1)のゲイン）を適当な値に設定することで、車速制御系の応答性を所望の応答に一致させることができる。
【００４８】
［制駆動トルク制御演算作用］
ステップ０１０で行われる制駆動トルク制御演算について、図４により説明する。
まず、図４に示す駆動軸トルク制御部(2)の構成を説明すると、２−１は、駆動軸トルク指令値Ｔwrから、オートマチックトランスミッションの状態や、ギヤ比などを考慮してエンジントルク指令値Ｔerを演算するエンジントルク指令値演算部である。２−２は、エンジントルク指令値Ｔerとエンジン回転数Ｎｅに応じてスロットル開度指令値θｒを演算するスロットル開度指令値演算部である。２−５は、スロットル開度指令値θｒとエンジン回転数Ｎｅに基づきスロットル開度が全閉である場合のエンジントルクＴelim（エンブレトルク）を演算するエンジントルク演算部である。２−６は、エンジントルクＴelimに基づき、スロットル開度が全閉であるとき、エンジンが発生する制駆動軸トルク補正値Ｔwoを演算する制駆動軸トルク補正値演算部である。２−７は、駆動軸トルク指令値Ｔwrとエンジン回転数Ｎｅと制駆動軸トルク補正値Ｔwoを入力し、ブレーキ液サーボ系に入力するブレーキ液圧指令値Ｐbrを演算する制動力演算部である。
【００４９】
次に、駆動軸トルク制御系について説明する。駆動軸トルク制御部(2)は、車速制御部(1)で演算された駆動軸トルク指令値Ｔwrを実現するためのスロットル開度指令値θｒとブレーキ液圧指令値Ｐbrを演算する。
トルクコンバータのトルク増幅率をＲt、変速機ギヤ比をＲat、ディファレンシャルギヤ比をＲdef、エンジンイナーシャをＪe、エンジン回転数をＮｅとすると、駆動軸トルクＴｗとエンジントルクＴｅとの関係は、次式となる。
Ｔｗ＝Ｒt・Ｒat・Ｒdef・Ｔｅ−Ｊe（ｄＮｅ／ｄｔ）−Ｔbr    …(3)
従って、駆動軸トルク指令値Ｔwrに対して、次式によりエンジントルク指令値Ｔerを計算し、このエンジントルク指令値Ｔerを発生させるスロットル開度指令値θｒを、エンジンマップを用いて算出し、スロットル開度指令値θｒが全閉か否かを判断する。
Ｔer＝Ｊe（ｄＮｅ／ｄｔ）＋｛Ｔwr／（Ｒt・Ｒat・Ｒdef）｝    …(4)
スロットル開度指令値θｒが、θｒ>０であれば、ブレーキを使わずにエンジントルクのみで駆動軸トルク指令値Ｔwrの通りのトルクを実現できる。θｒ＝０となれば、スロットル開度を全閉とし、このときエンジンによって出力される駆動軸トルクを考慮して駆動軸トルクＴｗを駆動軸トルク指令値Ｔwrに一致させるためのブレーキ操作量を演算する。
【００５０】
以上により、エンジントルク指令値Ｔerとブレーキトルク指令値Ｔbｒとの分配制御則は以下のようになる。
（Ａ）スロットル開度指令値θｒ＞０のとき
Ｔbｒ＝０                                                    …(5)
Ｔｗ＝Ｒt・Ｒat・Ｒdef・Ｔｅ−Ｊe（ｄＮｅ／ｄｔ）            …(6)
従って、駆動軸トルク指令値Ｔwrに対して次式のエンジントルクＴｅを発生させればよい。
Ｔｅ＝Ｊe（ｄＮｅ／ｄｔ）＋｛Ｔwr／（Ｒt・Ｒat・Ｒdef）｝    …(7)
（Ｂ）スロットル開度指令値θｒ＝０のとき
スロットル開度が０の時のエンジントルクをＴelimとすると、(3)式は下記のようになる。
Ｔｗ＝Ｒt・Ｒat・Ｒdef・Ｔelim−Ｊe（ｄＮｅ／ｄｔ）−Ｔbr    …(8)
従って、駆動軸トルク指令値Ｔwrに対して次式のブレーキトルクＴbrを発生させればよい。
Ｔbr＝−Ｔwr＋Ｒt・Ｒat・Ｒdef・Ｔelim−Ｊe（ｄＮｅ／ｄｔ）  …(9)
そして、ブレーキシリンダ面積をＡb、ロータ有効半径をＲb、パッド摩擦係数をμbとすると、ブレーキトルク指令値Ｔbrに対して、ブレーキ操作量であるブレーキ液圧指令値Ｐbrは次式となる。
Ｐbr＝Ｔbr／（８Ａb・Ｒb・μb）                              …(10)
ただし、先行車非検出時には、
Ｐbr＝０
として、ブレーキ制御を行わず、エンジントルク制御のみによる走行制御を行う。
【００５１】
以上の動作を図４に基づいて説明すると、エンジントルク指令値演算部２−１では、駆動軸トルク指令値Ｔwrと変速機ギヤ比Ｒatとトルクコンバータのトルク増幅率（トルク比）Ｒtを入力し、(4)式を用いてエンジントルク指令値Ｔerを演算する。スロットル開度指令値演算部２−２では、エンジントルク指令値Ｔerとエンジン回転数Ｎｅとからエンジンマップを用いてエンジントルク指令値Ｔerを出力させるためのスロットル開度指令値θｒを演算する。次に、エンジントルク演算部２−５では、エンジン回転数Ｎｅとスロットル開度指令値θｒを入力し、エンジンマップを用いてエンジントルクＴelimを演算する。制駆動軸トルク補正値演算部２−６では、エンジントルクＴelimに基づき(9)式の右辺第２項を演算する。制動力演算部２−７では、(9)式の加算を行い、(10)式に基づいてブレーキ液圧指令値Ｐbrを演算する。
【００５２】
［走行制御作用］
先行車非検出時には、図２のフローチャートにおいて、ステップ００１→ステップ００２→ステップ００３→ステップ００４→ステップ００６→ステップ００８→ステップ００９→ステップ０１０へと進む流れとなり、ステップ００４では、ドライバがドライバ車速設定用スイッチ１に対するスイッチ操作により設定した値が目標車速Ｖ１＊とされ、ステップ００８では、目標車速Ｖ１＊の変化率に制限を設けた値が車速指令値Ｖsp＊とされ、ステップ００９では、自車速Ｖspを車速指令値Ｖsp＊に一致させるための駆動軸トルク指令値Ｔwrが演算され、ステップ０１０では、制駆動トルクＴｗを駆動軸トルク指令値Ｔwrに応じた値とするためのスロットル開度指令値θｒ（ブレーキ液圧指令値Ｐbr＝０）が算出され、エンジン制御のみにより、自車速Ｖspを車速指令値Ｖsp＊に一致させる走行制御が行われる。
【００５３】
先行車が非検出から検出への切り換わり時には、図２のフローチャートにおいて、ステップ００１→ステップ００２→ステップ００３→ステップ００５→ステップ００６→ステップ００７→ステップ００９→ステップ０１０へと進む流れとなり、ステップ００５では、目標車間距離Ｄ＊に実車間距離Ｄ及び実相対車速△Ｖを一致させるための目標車速Ｖ１＊が算出され、ステップ００７では、車速指令値Ｖsp＊の初期値が、現在の自車速Ｖspよりも所定値△Ｖ１＊だけずらした値にセットされ、ステップ００９では、自車速Ｖspを車速指令値Ｖsp＊に一致させるための駆動軸トルク指令値Ｔwrが演算され、ステップ０１０では、制駆動トルクＴｗを駆動軸トルク指令値Ｔwrに応じた値とするためのスロットル開度指令値θｒとブレーキ液圧指令値Ｐbrが算出され、エンジン制御＋ブレーキ制御により、自車速Ｖspを車速指令値Ｖsp＊に一致させる走行制御が行われる。
【００５４】
車速指令値Ｖsp＊の初期値が設定された後の先行車検出中は、図２のフローチャートにおいて、ステップ００１→ステップ００２→ステップ００３→ステップ００５→ステップ００６→ステップ００８→ステップ００９→ステップ０１０へと進む流れとなり、ステップ００５では、目標車間距離Ｄ＊に実車間距離Ｄ及び実相対車速△Ｖを一致させるための目標車速Ｖ１＊が算出され、ステップ００８では、目標車速Ｖ１＊の変化率に制限を設けた値が車速指令値Ｖsp＊とされ、ステップ００８では、自車速Ｖspを車速指令値Ｖsp＊に一致させるための駆動軸トルク指令値Ｔwrが演算され、ステップ０１０では、制駆動トルクＴｗを駆動軸トルク指令値Ｔwrに応じた値とするためのスロットル開度指令値θｒとブレーキ液圧指令値Ｐbrが算出され、エンジン制御＋ブレーキ制御により、自車速Ｖspを車速指令値Ｖsp＊に一致させる走行制御が行われる。
【００５５】
［制駆動力制御手段の切り換え作用］
先行車非検出時のエンジントルク制御から、先行車検出時のエンジントルク制御＋ブレーキ制御へと切り換えられる場合の作用の一例を、図５に示すタイムチャートにより説明する。
【００５６】
例えば、先行車非検出中でドライバが設定した車速での走行制御中に、ドライバが設定車速をスイッチ操作で現在車速よりも下げてゆき、車両がコースティング状態（スロットル全閉で車速を落としている状態）になったとする。この状態では、エンジントルク制御だけでは、これ以上の減速度を発生することができないため、図５のＡ領域に示すように、車速指令値Ｖsp＊と自車速Ｖspとが乖離を始めている。
【００５７】
この状態（先行車非検出状態）から先行車検出状態になった場合、エンジントルク制御からエンジントルク制御＋ブレーキ制御へと切り換えられると共に、車速指令値Ｖsp＊の初期値が、自車速Ｖspから所定値△Ｖ１＊だけずらした値にセットされる（図５のＢ点）。
【００５８】
よって、先行車検出直後において、車速指令値Ｖsp＊と自車速Ｖspとの乖離した車速変化幅を減速させると減速度の変化が急激になるが、所定値△Ｖ１＊を車速変化幅として自車速Ｖspから減速するため、減速度の変化が抑えられた滑らかなエンジントルク制御からエンジントルク制御＋ブレーキ制御への切り換え移行が達成される。また、エンジントルク制御のみからエンジントルク制御＋ブレーキ制御への切り換えにより、先行車検出という大きな減速要求に対する応答性も確保される。
【００５９】
また、先行車検出直前の加減速度Ａを加味して所定値△Ｖ１＊を決めているため、図５のＢ点前後に示すように、先行車検出直前のコースティングによる減速と先行車検出直後のブレーキを加えた減速との連続性が保たれる。
【００６０】
さらに、先行車が検出されると、先行車検出時点の車間距離Ｄと相対車速△Ｖを加味して所定値△Ｖ１＊を決めているため、図５のＣ領域の加減速度特性に示すように、先行車の検出直後から直ちに先行車の挙動に応じた減速が開始されることになる。
【００６１】
次に、効果を説明する。
【００６２】
(1) 必要な加減速度が小さい場合に選択されるエンジントルク制御から、必要な加減速度が大きい場合に選択されるエンジントルク制御＋ブレーキ制御に切り換わった場合、車速指令値Ｖsp＊の初期値を、自車速Ｖspから所定値△Ｖ１＊だけずらした値にセットするようにしたため、大きな減速要求に対する応答性を確保しながら、減速度の変化が抑えられた滑らかな制駆動力制御手段の切り換え移行を達成することができる。
【００６３】
(2) エンジントルク制御からエンジントルク制御＋ブレーキ制御に切り換わった場合、車速指令値Ｖsp＊の初期値を決める所定値△Ｖ１＊を、切り換わる直前の自車両の加減速度Ａを加味して設定するようにしたため、切り換え前後での加減速度の連続性を保つことができる。
【００６４】
(3) エンジントルク制御からエンジントルク制御＋ブレーキ制御に切り換わった場合、車速指令値Ｖsp＊の初期値を決める所定値△Ｖ１＊を、先行車との相対車速△Ｖと、先行車との車間距離Ｄとを加味して設定するようにしたため、切り換え直後において先行車の挙動に応じた減速の開始応答を得ることができる。
【００６５】
(4) 第一の制駆動力制御手段をエンジントルク制御手段とし、第二の制駆動力制御手段をエンジントルク制御手段＋ブレーキトルク制御手段としたため、必要な減速度が小さい先行車無しの場合には、エンジントルク制御手段のみを選択し、必要な減速度を大きい先行車有りの場合には、エンジントルク制御手段＋ブレーキトルク制御手段を選択することにより、先行車無しの状態から先行車有りの状態に変化した場合、異なる減速度要求に応答良く応えることができる。
【００６６】
（他の実施例）
以上、本発明の車両用走行制御装置を第１実施例及び第２実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６７】
例えば、第１実施例では、車速制御と車間制御を併用したシステムへの適用例を示したが、車速制御のみのシステム（請求項１）や、車間制御のみのシステム（請求項２）にも適用することができる。
【００６９】
また、第１実施例では、第一の制駆動力制御手段をエンジントルク制御手段とし、第二の制駆動力制御手段をエンジントルク制御手段＋ブレーキトルク制御手段とする例を示したが、異なる加減速要求に応えることができる手段であれば、第１実施例の手段に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車両用走行制御装置を示す全体システム図である。
【図２】第１実施例の車両用走行制御装置で行われる走行制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】第１実施例の車両用走行制御装置における車速制御部を中心とする走行制御系を示すブロック図である。
【図４】第１実施例の車両用走行制御装置における駆動軸トルク制御部の詳細を示す演算ブロック図である。
【図５】第１実施例の車両用走行制御装置を搭載した車両で先行車の有無によりエンジントルク制御からエンジントルク制御＋ブレーキ制御に切り換わったときの車速特性、加減速度特性を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１  ドライバ車速設定用スイッチ（目標車速設定手段）
２  車間距離検出装置（車間距離検出手段、相対車速検出手段）
３  車速検出装置（自車速検出手段）
４  車両用走行制御装置
５  ブレーキ液圧制御装置（制駆動力制御手段）
６  エンジン制御装置（制駆動力制御手段）
【図１】
0003838048.tif 000002
【図２】
0003838048.tif 000003
【図３】
0003838048.tif 000004
【図４】
0003838048.tif 000005
【図５】
0003838048.tif 000006