JP2000355234A - 先行車追従制御装置 - Google Patents
先行車追従制御装置Info
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-
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Abstract
る際に、先行車の割込等の車間距離急減時に運転者に与
える違和感を解消する。 【解決手段】 車間距離センサで検出した車間距離Lと
車速センサで検出した自車速Vsに基づいて車間距離制
御部で目標車速V* を算出し、この目標車速に基づいて
車速制御部で目標制・駆動力FORを演算し、これに基づ
いて駆動力及び制動力を制御する。このとき、車間距離
Lが急減して目標制・駆動力FORが大きな制動力を必要
とする値となり、目標制動圧PB * が制動圧閾値Psを
越える状態となったときに、制動装置に対する制動圧指
令値PBDを制動初期時から一定の傾きで増加させるか又
は制動圧閾値Psまで急増させてから一定の傾きで増加
させることにより、制動装置で制動力が急増することを
緩和する。
Description
一定の車間距離を保ちつつ追従走行する先行車追従制御
装置に関する。
えば本出願人が先に提案した特開平10−272963
号公報に記載されたものが知られている。この従来例
は、車間距離L及び相対速度ΔVに基づいて目標相対速
度ΔV* を算出し、この目標相対速度ΔVを先行車車速
Vtから減算することにより、目標車速V* を算出し、
この目標車速V* に基づいて車速制御部で目標制・駆動
力を算出して、車速を制御するようにしている。
制御装置にあっては、簡単な制御系で車間距離を目標値
に収束させることができるものであるが、先行車の急減
速や他車線からの車間距離が短くなる先行車の割込時等
に対処するため、車間距離を目標車間距離に速く収束さ
せるように、車間距離が短くなると制動装置に対して大
きな目標制動圧を設定して制動を行うことにより、車間
距離の収束応答性を重視した制御系を構築している。こ
のため、制動装置で発生する制動力の大きさが先行車と
の車間距離に応じて設定されることになり、制動初期時
に大きな制動力が作用して運転者に違和感を与えること
があるという未解決の課題がある。
課題に着目してなされたものであり、車間距離を広げる
際の制動装置で発生する制動力を制限して運転者に違和
感を与えることを確実に防止することができる先行車追
従制御装置を提供することを目的としている。
に、請求項1に係る先行車追従制御装置は、先行車との
車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車速を検出
する自車速検出手段と、前記車間距離検出手段で検出し
た車間距離検出値と前記自車速検出検出手段で検出した
自車速とに基づいて車間距離検出値を目標車間距離に一
致させる目標車速を演算する車間距離制御手段と、該車
間距離制御手段で演算した目標車速と前記自車速検出手
段で検出した自車速とを一致させるように加減速制御す
る車速制御手段とを備えた先行車追従制御装置におい
て、前記車速制御手段は、前記目標車速及び自車速に基
づいて演算される目標減速量に応じて制動装置に対する
目標制動圧を演算する目標制動圧演算手段と、該目標制
動圧演算手段で演算された目標制動圧が制動圧閾値を越
えたときに当該目標制動圧の増加割合を制限する目標制
動圧制限手段とを備えていることを特徴としている。
車の減速又は割込によって車間距離が目標車間距離に対
して減少したときに、目標制動圧演算手段で算出される
目標制動圧が制動圧閾値以下であるときには、そのまま
目標制動圧に従って制動装置を制御するが、目標制動圧
が制動圧閾値を越えるときには、目標制動圧の増加割合
を制限することにより、制動装置で発生する制動力を制
限して、比較的緩やかな制動状態とする。
は、請求項1に係る発明において、前記目標制動圧制限
手段は、目標制動圧の増加割合を初期時にステップ状に
増加させてから目標制動圧に向けて所定勾配で増加させ
るように構成されていることを特徴としている。この請
求項2に係る発明においては、目標制動圧が制動圧閾値
より大きいときに、制動圧を初期時に一旦ステップ状に
増加させてから目標制動圧に向けて所定勾配で増加させ
ることにより、制動力の立ち上がりを緩やかにする。
置は、請求項1に係る発明において、前記目標制動圧制
限手段は、目標制動圧の増加割圧を初期時から目標制動
圧まで所定勾配で増加させるように構成されていること
を特徴としている。この請求項3に係る発明において
は、目標制動圧の増加割合を所定勾配で増加するように
設定することにより、制動力の立ち上がりをより緩やか
にする。
御装置は、請求項1に係る発明において、前記目標制動
圧制限手段は、目標制動圧の増加割合を、当該目標制動
圧が大きいときに初期時にステップ状に増加させてから
所定勾配で増加させ、目標制動圧が小さいときに初期時
から目標制動圧まで所定勾配で増加させるように構成さ
れていることを特徴としている。
制動圧の大きさに応じて目標制動圧の増加割合を設定す
ることができ、最適な制動圧特性を選択することが可能
となる。
れば、先行車の減速又は割込によって車間距離が目標車
間距離に対して減少したときに、目標制動圧演算手段で
算出される目標制動圧が制動圧閾値以下であるときに
は、そのまま目標制動圧に従って制動装置を制御する
が、目標制動圧が制動圧閾値を越えるときには、目標制
動圧の増加割合を制限することにより、制動装置で発生
する制動力を制限するので、急激な制動力の増加を抑制
して、運転者に違和感を与えることを確実に防止するこ
とができるという効果が得られる。
によれば、目標制動圧が制動圧閾値より大きいときに、
制動圧を初期時に一旦ステップ状に増加させてから目標
制動圧に向けて所定勾配で増加させることにより、制動
初期時から比較的大きな制動力を発生しながら、制動力
の立ち上がりを緩やかにすることができるという効果が
得られる。
置によれば、目標制動圧の増加割合を所定勾配で増加す
るように設定することにより、制動力の立ち上がりをよ
り緩やかにするので、制動初期時に強い制動力が発生す
ることを確実に防止して滑らかに制動力を増加させるこ
とができるという効果が得られる。さらにまた、請求項
4に係る先行車追従制御装置によれば、目標制動圧の大
きさに応じて目標制動圧の増加割合を設定することがで
き、最適な制動圧特性を選択することが可能となり、必
要な制動力を的確に発生させることができるという効果
が得られる。
に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態を示す
概略構成図であって、図中、1FL,1FRは従動輪と
しての前輪、1RL,1RRは駆動輪としての後輪であ
って、後輪1RL,1RRは、エンジン2の駆動力が自
動変速機3、プロペラシャフト4、最終減速装置5及び
車軸6を介して伝達されて回転駆動される。
Rには、夫々制動力を発生するディスクブレーキ7が設
けられていると共に、これらディスクブレーキ7の制動
油圧が制動制御装置8によって制御される。ここで、制
動制御装置8は、図示しないブレーキペダルの踏込みに
応じて制動油圧を発生すると共に、追従制御用コントロ
ーラ20から供給される制動圧指令値PBDの大きさに応
じた制動油圧を発生してディスクブレーキ7に供給する
ように構成されている。
るエンジン出力制御装置9が設けられている。このエン
ジン出力制御装置9は、エンジン出力の制御方法とし
て、スロットルバルブの開度を調整してエンジン回転数
を制御する方法と、アイドルコントロールバルブの開度
を調整してエンジン2のアイドル回転数を制御する方法
とが考えられるが、本実施形態では、スロットルバルブ
の開度を調整する方法が採用されている。
を制御する変速機制御装置10が設けられている。この
変速機制御装置10は、後述する追従制御用コントロー
ラ20より論理値“1”のOD禁止制御信号TSが入力
されると、これに応じて自動変速機3における4速(O
D)ギヤ位置での変速を禁止して、3速ギヤ位置にシフ
トダウンし、この3速ギヤ位置にシフトダウンしている
状態で、OD禁止制御信号TSが論理値“0”に復帰す
ると、4速ギヤ位置にシフトアップするように構成され
ている。
車両との間の車間距離Lを検出する車間距離検出手段と
してのレーダ装置で構成される車間距離センサ12が設
けられている。この車間距離センサ12としては、例え
ばレーザ光を前方に掃射して先行車両からの反射光を受
光することにより、先行車両と自車両との車間距離Lを
計測するレーダ装置や電波や超音波を利用して車間距離
Lを計測する距離センサを適用することができる。
配設された出力軸の回転数を検出することにより、自車
速Vsを検出する車速センサ13が配設されている。そ
して、車間距離センサ12及び車速センサ13の各出力
信号が追従制御用コントローラ20に入力され、この追
従制御用コントローラ20によって、車間距離センサ1
2で検出した車間距離L、車輪速度センサ13で検出し
た自車速Vsに基づいて、制動制御装置8、エンジン出
力制御装置9及び変速機制御装置10を制御することに
より、先行車両との間に適正な車間距離を維持しながら
追従走行する追従走行制御を行う。
クロコンピュータとその周辺機器を備え、マイクロコン
ピュータのソフトウェア形態により、図2に示す制御ブ
ロックを構成している。この制御ブロックは、車間距離
センサ12でレーザー光を掃射してから先行車の反射光
を受光するまでの時間を計測し、先行車との車間距離L
を演算する測距信号処理部21と、車速センサ13から
の車速パルスの周期を計測し、自車速Vsを演算する車
速信号処理部30と、測距信号処理部21で演算された
車間距離L及び車速信号処理部30で演算した自車速V
sに基づいて車間距離Lを目標車間距離L* に維持する
目標車速V* を演算する車間距離制御手段としての車間
距離制御部40と、この車間距離制御部40で演算した
目標車速V* 及び相対速度ΔVに基づいてスロットルア
クチュエータ3、自動変速機T及び制動装置Bを制御し
て、自車速を目標車速V* に一致するように制御する車
速制御手段としての車速制御部50とを備えている。
1から入力される車間距離Lに基づいて先行車との相対
速度ΔVを演算する相対速度演算部41と、車速信号処
理部30から入力される自車速Vsに基づいて先行車と
自車との間の目標車間距離L * を算出する目標車間距離
設定部42と、相対速度演算部41で演算された相対速
度ΔV及び目標車間距離設定部42で算出された目標車
間距離L* に基づいて減衰係数ζ及び固有振動数ωn を
使用する規範モデルによって車間距離Lを目標車間距離
L* に一致させるための車間距離指令値LT を演算する
車間距離指令値演算部43と、この車間距離指令値演算
部43で演算された車間距離指令値LTに基づいて車間
距離Lを車間距離指令値LT に一致させるための目標車
速V* を演算する目標車速演算部44とを備えている。
処理部21から入力される車間距離Lを例えばバンドパ
スフィルタ処理するバンドパスフィルタで構成されてい
る。このバンドパスフィルタは、その伝達関数が下記
(1)式で表すことができ、分子にラプラス演算子sの
微分項を有するので、実質的に車間距離Lを微分して相
対速度ΔVを近似的に演算することになる。
衰係数である。このように、バンドパスフィルタを使用
することにより、車間距離Lの単位時間当たりの変化量
から簡易的な微分演算を行って相対速度ΔVを算出する
場合のように、ノイズに弱く、追従制御中にふらつきが
生じるなど、車両挙動に影響を与えやすいことを回避す
ることができる。なお、(1)式におけるカットオフ周
波数fC は、車間距離Lに含まれるノイズ成分の大きさ
と、短周期の車体前後の加速度変動の許容値とにより決
定する。また、相対速度ΔVの算出には、バンドパフィ
ルタを使用する場合に代えて、車間距離Lにハイパスフ
ィルタ処理を行うハイパスフィルタで微分処理を行うよ
うにしてもよい。
Vsに相対速度ΔVを加算して算出した先行車車速Vt
(=Vs+ΔV)と自車が現在の先行車の後方L
0 [m]の位置に到達するまでの時間T0 (車間時間)
とから下記(2)式に従って先行車と自車との間の目標
車間距離L* を算出する。 L* =Vt×T0 +LS …………(2) この車間時間という概念を取り入れることにより、車速
が速くなるほど、車間距離が大きくなるように設定され
る。なお、LS は停止時車間距離である。
間距離L、目標車間距離L* に基づいて、車間距離Lを
その目標値L* に保ちながら追従走行するための車間距
離指令値LT を演算する。具体的には、入力される目標
車間距離L* に対して、車間距離制御系における応答特
性を目標の応答特性とするために決定される減衰係数ζ
及び固有振動数ωn を用いた下記(3)式で表される規
範モデルGT (s) に従った二次遅れ形式のフィルタ処理
を行うことにより、車間距離指令値LT を演算する。
される車間距離指令値LT に基づいてフィードバック補
償器を使用して目標車速V* を演算する。具体的には、
下記(4)式に示すように、先行車車速Vtから車間距
離指令値LT と実車間距離Lとの偏差(LT −L)に距
離制御ゲインfdを乗じた値と、相対速度ΔVに速度制
御ゲインfvを乗じた値との線形結合を減じることによ
り、目標車速V* を算出する。
となるようにエンジン出力制御装置9に対するスロット
ルバルブ開度θと、変速機制御装置10に対するシフト
位置と、制動制御装置8に対する制動圧指令値PBDとを
制御する。すなわち、車速制御部50は、図2に示すよ
うに、入力される目標車速V* に自車速Vsを一致させ
るための目標加減速度α1及び外乱推定値α2を算出
し、これらの偏差に車体質量Mを乗算して目標制・駆動
力FORを算出する車速サーボ部51と、この車速サーボ
部51で算出された目標制・駆動力FOR及び前述した目
標車速V* に基づいて減速力余裕度FDMを算出する減速
力余裕度算出部52と、この減速力余裕度算出部52で
算出された減速力余裕度FDM及び相対速度演算部41で
算出された相対速度ΔVに基づいてシフト位置判断を行
うシフト位置判断部53とを備えている。
動などの外乱に強いサーボ系とするために、ロバストマ
ッチング制御手法で設計されている。このサーボ系は、
制御対象の伝達特性をパルス伝達関数P(z-1)と置く
と、各補償器は図3に示すように表され、zは遅延演算
子であり、z-1を乗じた形式で1サンプリング周期前の
値を表す。
器51と、外乱補償器としてのロバスト補償器52と、
モデルマッチング補償器51から出力される加減速度指
令値α1よりロバスト補償器52から出力される外乱推
定値α2を減算して目標加減速度α* を算出する減算器
53と、この目標加減速度α* に車体質量Mを乗算して
目標制・駆動力FORを算出する乗算器54とを備えてい
る。
目標車速V* を入力、実際の自車速Vsを出力としたと
きの制御対象の応答特性が予め定めた一次遅れとむだ時
間を持つ規範モデルH(z-1)の特性と一致するように
設定されている。目標加速度を入力、実際の自車速Vs
を出力とする部分を制御対象と置くと、パルス伝達関数
P(z-1)は下記(5)に示す積分要素P1(z-1)と
むだ時間要素P2(z-1)=z-2との積と置くことがで
きる。ただし、Tはサンプリング周期である。
(z-1)及びC2(z-1)は下記(6)及び(7)式で
表される。但し、γ=exp(−T/Tb)である。 C1(z-1)=(1−γ)・z-1/(1−γ・z-1) …………(6) C2(z-1)=(1−γ)・(1−z-1)/T・(1−γ・z-1)……(7) 制御対象のむだ時間を無視して、規範モデルを時定数T
aの1次ローパスフィルタとすると、モデルマッチング
補償器51のフィードバック補償器C3は、下記(8)
式のように定数となる。
頻繁なシフトダウンとシフトハンチングとを防止するた
めに、目標制・駆動力FORに例えば0.5Hz程度のフ
ィルタ処理を行って減速力要求値FD を出力するフィル
タ52aと、目標車速V* が入力され、これをもとに、
4速(OD)でスロットルバルブを全閉にしたときの車
速Vに対する減速度αの関係を示す特性記憶テーブルを
参照して、最大減速度αMAX を算出する最大減速度算出
部52bと、この最大減速度算出部52bで算出した最
大減速度αMAX に車両質量Mを総減速比(4速ギヤ比×
ファイナルギヤ比)で除した値を乗算して4速(OD)
での最大減速力FDMAXを算出する乗算部52cと、減速
力要求値FD より最大減速力FDMAXを減算して減速力余
裕度FDMを算出する減算器52dとを備えている。
離制御部30の相対速度演算部41で演算された相対速
度ΔV、減速力余裕度算出部52で算出された減速力余
裕度FDM、予め設定されたダウンシフト用閾値THD 及
びアップシフト用閾値THUとが入力され、自動変速機
3が4速(OD)ギヤ位置であるときに、FDM≦TH D
且つΔV≦0であるときに4速(OD)ギヤ位置を禁止
する論理値“1”のOD禁止制御信号TSを変速機制御
装置10に出力し、自動変速機3が3速ギヤ位置にある
ときに、FDM≧THU 且つΔV>0であるときに4速
(OD)ギヤ位置を許容する論理値“0”のOD禁止制
御信号TSを変速機制御装置10に出力する。
車速制御処理を所定サンプリング周期(例えば10ms
ec)毎に所定メインプログラムに対するタイマ割込処
理として実行する。この車速制御処理は、図4に示すよ
うに、先ず、ステップS1で、車間距離制御部40で算
出された目標車速V* を読込むと共に、運転者が設定し
た設定車速VSET を読込み、これらの内の小さい方を選
択し、これを選択目標車速V* sとして設定する。
Vs(n) 及び実車間距離L(n) を読込み、次いでステッ
プS3に移行し、ロバスト補償器52における補償器C
1(z-1)及びC2(z-1)に相当する下記(9)式及
び(10)式の演算を行って補償器出力y1(n) 及びy
2(n) を算出し、これらに基づいて下記(11)式の演
算を行って外乱推定値α2(n) を算出すると共に、選択
目標車速V* s及び自車速Vsをもとにモデルマッチン
グ補償器51に相当する下記(12)式の演算を行って
補償器出力α1を算出し、算出した補償器出力y1(n)
,y2(n) 及びα1に基づいて下記(13)式の演算
を行って目標加減速度α* を算出し、これを今回の目標
加減速度α* (n) として目標加減速度今回値記憶領域に
更新記憶すると共に、前回の目標加減速度α* (n-1) を
目標加減速度前回値記憶領域に更新記憶する。
* (n) に車両質量Mを乗算して目標制・駆動力FOR(=
M・α* (n) )を算出し、次いでステップS5に移行し
て、算出された目標制・駆動力FORより目標エンジント
ルクTE を算出し、この目標エンジントルクTE をもと
にエンジン回転数NE 毎に予め記憶された非線形特性デ
ータマップを参照して、スロットル開度θを算出し、こ
れをエンジン出力制御装置9に出力する。
示す減速力余裕度演算部52に対応する演算処理を行っ
て、目標車速V* をもとに予め記憶された最大減速度算
出マップを参照して4速(OD)ギヤ位置での最大減速
度αODを算出し、この最大減速度αODに車体質量M/総
減速比を乗算して最大減速力FBMAXを算出すると共に、
目標制・駆動力をフィルタ処理して要求減速力FD を算
出し、この要求減速力FD から最大減速力FBMAXを減算
して減速力余裕度FDMを算出し、この減速力余裕度FDM
がアップシフト閾値THU を上回り、且つ相対車速ΔV
が正であるときには論理値“0”のOD禁止信号TSを
変速機制御装置10に出力し、減速力余裕度FBMがダウ
ンシフト閾値THD を下回り、且つ相対速度ΔVが負又
は“0”であるときには論理値“1”のOD禁止信号T
Sを変速制御装置10に出力して、自動変速機3のシフ
トダウン及びシフトアップを制御する。
・駆動力FORをもとに図5に示す目標制動圧算出用マッ
プを参照して目標制動圧PB * (n) を算出し、算出した
目標制動圧PB * (n) を今回目標制動圧記憶領域に更新
記憶すると共に、前回算出した前回目標制動圧PB * (n
-1) を前回目標制動圧記憶領域に更新記憶する。ここ
で、目標制動圧算出用マップは、図5に示すように、横
軸に目標制・駆動力FORを取り、縦軸に目標制動圧PB
* を取り、目標制・駆動力FORが正であるとき及び負で
あって所定値−Fsを上回っている間は目標制動圧PB
* が“0”を維持し、目標制・駆動力FORが所定値−F
sを下回ると、目標制・駆動力FORの負方向への増加に
比例して目標制動圧PB * が直線的に増加するように設
定されている。
標制動圧PB * (n) が前回目標制動圧PB * (n-1) 以上
であるか否かを判定する。この判定は、増圧状態である
か否かを判定するものであり、PB * (n) ≧PB * (n-
1) であるときには、増圧状態であると判断してステッ
プS9に移行し、ステップS7で算出した今回目標制動
圧PB * (n) が予め設定した制動圧閾値Psを越えてい
るか否かを判定し、PB * (n) ≦Psであるときには、
今回目標制動圧PB * (n) が小さく運転者に違和感を与
えないものと判断してステップS10に移行し、ステッ
プS7で算出した今回目標制動圧PB * (n) を制動制御
装置8に対する制動圧指令値PBDとして制動圧指令値記
憶領域に更新記憶してからステップS11に移行し、制
動圧指令値記憶領域に記憶されている制動圧指令値PBD
を制動制御装置8に出力してからタイマ割込処理を終了
して所定のメインプログラムに復帰する。
(n) >Psであるときには、今回目標制動圧PB * (n)
が大きく運転者に違和感を与えるものと判断してステッ
プS12に移行し、制動圧指令値記憶領域に記憶されて
いる制動圧指令値PBDに予め設定された増圧傾きを決定
する所定値ΔPBAを加算した値を新たな制動圧指令値P
BDとして制動圧指令値記憶領域に更新記憶してからステ
ップS13に移行する。
で算出した制動圧指令値PBDがステップS7で算出した
今回目標制動圧PB * (n) 以上であるか否かを判定し、
PBD≧PB * (n) であるときには、ステップS14に移
行して、今回目標制動圧PB * (n) を制動圧指令値PBD
として制動圧指令値記憶領域に更新記憶してから前記ス
テップS11に移行し、PBD<PB * (n) であるときに
はそのまま前記ステップS11に移行する。
(n) <PB * (n-1) であるときには、減圧状態であると
判断してステップS15に移行し、制動圧指令値記憶領
域に記憶されている制動圧指令値PBDに予め設定された
減圧傾きを決定する所定値ΔPBDを減算した値を新たな
制動圧指令値PBDとして制動圧指令値記憶領域に更新記
憶してからステップS16に移行する。
で算出した制動圧指令値PBDがステップS7で算出した
今回目標制動圧PB * (n) 未満であるか否かを判定し、
PBD<PB * (n) であるときには、ステップS17に移
行して、今回目標制動圧PB * (n) を制動圧指令値PBD
として制動圧指令値記憶領域に更新記憶してから前記ス
テップS11に移行し、PBD<PB * (n) であるときに
はそのまま前記ステップS11に移行する。
プS1〜S7の処理が目標制動圧演算手段に対応し、ス
テップS8〜ステップS17の処理が目標制動圧制限手
段に対応し、このうちステップS8〜S14の処理が目
標制動圧増圧制限手段を構成し、ステップS8,S15
〜S17の処理が目標制動圧減圧制限手段を構成してい
る。
今、車両が図6(a)に示すように、時点t0で例えば
市街地を定速走行する先行車を捕捉した状態で目標車間
距離L* を維持しながら直進走行しているものとする
と、この状態では、車間距離センサ1で検出される実車
間距離Lが目標車間距離L* に一致しており、先行車が
定速走行しているので、車間距離指令値L T も実車間距
離Lと略一致することにより、車間距離制御部40の相
対速度演算部41で算出される相対速度ΔVが略“0”
となり、車間距離制御部40の目標車速演算部44で算
出される目標車速V* も先行車の車速Vtと等しい値と
なっている。そして、目標車速V* が運転者が設定した
設定車速VSET より小さいことにより、この目標車速V
* が選択目標車速V* sとして設定される。
理によって、目標車速V* を選択目標車速V* sとして
設定し、これに基づいてステップS3で目標加減速度α
* (n) を算出するが定速走行状態であるので、算出され
る目標加減速度α* (n) は目標車速V* を維持する比較
的小さい値となり、ステップS5でスロットル開度θが
自車速Vsを目標車速V* に維持するように制御され、
ステップS6では4速(OD)ギヤ位置を許可するよう
に論理値“0”のOD禁止信号TSを変速機制御装置1
0に出力しており、自動変速機3が4速(OD)ギヤ位
置に制御されている。
圧PB * (n) は図6(b)に示すように略“0”を維持
しており、ステップS8からステップS9を経てステッ
プS10に移行することにより、制動圧指令値PBDが図
6(c)に示すように略“0”の目標制動圧PB * (n)
に一致するので、制動制御制御装置8でディスクブレー
キ7が非作動状態に保持される。
1で、例えば先行車が他車線からの割込みによって比較
的緩やかな緩減速状態となると、これに応じて車間距離
センサ12で検出される車間距離Lが目標車間距離L*
に比較して緩やかに短くなる。このため、車間距離制御
部40の目標車速演算部44で算出される目標車速V *
が緩やかに減少することにより、ステップS3で算出さ
れる目標加減速度α*(n) が負となり、ステップS4で
算出される目標制・駆動力FORも負の所定値Fsを下回
る状態となる。
ル開度θが全閉状態に制御され、ステップS6で論理値
“1”のOD禁止信号TSが出力されることにより、変
速機制御装置10によって自動変速機3が3速ギヤ位置
にシフトダウン制御され、ステップS7で算出される目
標制動圧PB * (n) が制動圧閾値Psより小さい値とな
り、増圧状態となる。
に移行するが、目標制動圧PB * (n) が図6(b)に示
すように制動圧閾値Psより小さい値であるので、ステ
ップS10に移行し、算出された目標制動圧PB * (n)
が図6(c)に示すようにそのまま制動圧指令値PBDと
して設定され、これが制動制御装置8に出力されること
から、制動制御装置8によってディスクブレーキ7の制
動力で緩制動力を発生させて減速状態に移行し、実車間
距離Lを目標車間距離L* に一致させるように減速制御
が行われて、車間距離Lが広げられる。
定速走行状態に移行すると、自車両も定速走行状態に移
行する。その後、時点t3で先行車との間に他車線から
先行車が割込むこと等により、車間距離センサ12で検
出される車間距離Lが目標車間距離L* に比較して急激
に短くなると、車間距離制御部40の目標車速演算部4
4で算出される目標車速V* が急激に低下することか
ら、ステップS3で算出される目標加減速度α* (n) が
減速度を表す負の大きな値となり、これに応じて目標制
・駆動力FORも負の大きな値となることにより、ステッ
プS5でスロットル開度θは全閉状態に制御され、且つ
ステップS6で算出される減速力余裕度F BMも負の大き
な値となって閾値THD を下回ることにより、論理値
“1”のOD禁止信号TSが変速制御装置10に供給さ
れることにより、自動変速機3が4速(OD)ギヤ位置
から3速ギヤ位置にシフトダウンされてエンジンブレー
キ力が増加され、さらに、ステップS7で算出される目
標制動圧PB * (n) が図6(b)に示すように急増し
て、制動圧閾値Psを上回る状態となる。
ップS9を経てステップS12に移行することになり、
制動圧指令値PBDが図6(c)に示すように所定値ΔP
BAだけ増加され、これに応じて制動制御装置8によって
ディスクブレーキ7に対する制動圧が制御されて、制動
圧指令値PBDに応じた制動力が発生される。そして、図
4の車速制御処理が繰り返される毎に、制動圧指令値P
BDが所定値ΔPBAづつ増加することにより、ディスクブ
レーキ7で発生する制動力も増加し、時点t4で制動圧
指令値PBDがステップS8で算出される目標制動圧PB
* に達すると、ステップS13からステップS14に移
行して、制動圧指令値PBDが目標制動圧PB * に維持さ
れ、ディスクブレーキ7で発生する制動力も一定値に維
持される。
距離L* 徐々に近づくことにより、目標制・駆動力FOR
が徐々に“0”に近づき、これに応じて目標制動圧PB
* (n) が図6(b)に示すように減少を開始すると、ス
テップS8からステップS15に移行して、制動圧指令
値PBDが図6(c)に示すように所定値ΔPBDづつ減少
されて減圧状態となり、これに応じてディスクブレーキ
7の制動力が徐々に減少し、時点t6で制動圧指令値P
BDが“0”を下回って“0”の目標制動圧PB * (n) を
下回ると、ステップS16からステップS17に移行し
て、制動圧指令値PBDが目標制動圧PB * に維持され、
ディスクブレーキ7で発生する制動力も解除されると共
に、減速度余裕度FBMがアップシフト用閾値を上回ると
論理値“0”のOD禁止制御信号が変速機制御装置10
に出力されて、自動変速機3が4速(OD)ギヤ位置に
シフトアップ制御されて、定速走行状態に移行する。
いて説明する。この第2の実施形態は、目標制動圧PB
* (n) が急増したときの初期応答性を向上させるように
したものである。この第2の実施形態では、車速制御部
50で行う車速制御処理が、図7に示すように、前述し
た第1の実施形態における図4の車速制御処理におい
て、ステップS9とステップS12との間に、初期増圧
状態であるか否かを表す初期状態経過フラグFBが
“1”にセットされているか否かを判定するステップS
21が介挿され、このステップS21の判定結果がFB
=“1”であるときに制動初期状態を経過したものと判
断して前記ステップS12に移行し、FB=“0”であ
るときに制動初期状態であると判断してステップS22
に移行し、制動圧指令値P BDとして制動圧閾値Psを設
定し、これを制動圧指令値記憶領域に更新記憶してから
ステップS23に移行し、初期状態経過フラグFBを
“1”にセットしてから前記ステップS11に移行し、
さらにステップS16及びS17とステップS11との
間に初期状態経過フラグFBを“0”にリセットするス
テップS24が介挿されていることを除いては、図4と
同様の処理を行い、図4との対応する処理には同一ステ
ップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
緩減速した場合のように、車間距離Lが比較的緩やかに
減少する場合には、図7の車速制御処理におけるステッ
プS3で算出される目標加減速度α* (n) が負の比較的
小さい値となって、ステップS4で算出される目標制・
駆動力FOR(n) が負の所定値Fsを下回るが、ステップ
S7で算出される目標制動圧PB * (n) が所定値Paを
下回っている状態では、前述した第1の実施形態と同様
に、ステップS10に移行して、制動圧指令値PBDとし
て目標制動圧PB * (n) がそのまま設定されることによ
り、目標制動圧PB * (n) に応じてディスクブレーキ7
の制動力が制御される。
から短い車間距離で先行車が割込んだときのように車間
距離Lが急激に減少する場合には、図4の車速制御処理
におけるステップS3及びS4で算出される目標加減速
度α* (n) 及び目標制・駆動力FOR(n) が負方向に急増
することにより、ステップS7で算出される目標制動圧
PB * (n) が制動圧閾値Psより大きな値となる。
を経てステップS21に移行し、初期状態経過フラグF
Bが“0”にリセットされているので、ステップS22
に移行して、制動圧指令値PBDとして制動圧閾値Psが
設定され、次いでステップS23に移行して、初期状態
経過フラグFBが“1”にセットされてから、ステップ
S22で図8の時点t11に示すように制動圧閾値Ps
に設定された制動圧指令値PBDが制動制御装置8に出力
されることにより、ディスクブレーキ7の制動力が制動
圧閾値Psに対応する値まで増加される。したがって、
制動初期時に比較的大きな制動力を発生することがで
き、前述した第1の実施形態に比較して、制動開始時の
応答特性を高めて、車間距離Lの急激な減少状態を継続
することなく、直ちに車間距離を広げる方向に減速制御
される。
して、再度図7の車速制御処理が実行されると、初期状
態経過フラグFBが“1”にセットされていることによ
り、ステップS21からステップS12に移行し、前述
した第1の実施形態と同様に制動圧指令値PBDが所定値
ΔPBAだけ増加し、以下順次タイマ割込周期が経過する
毎に制動圧指令値PBDの所定値ΔPBA分の増加が繰り返
され、図8に示すように制動圧指令値PBDが所定の傾き
で増加し、時点t12で制動圧指令値PBDが目標制動圧
PB * (n) に達すると、以後制動圧指令値PBDが目標制
動圧PB * (n)に維持される。
車間距離L* に近づいて目標制動圧PB * (n) が減少し
始めると、図7の車速制御処理において、ステップS8
からステップS15に移行して、前述した第1の実施形
態と同様に、制動圧指令値P BDが所定値ΔPBDだけ減少
されて、減圧制御が実行されると共に、ステップS24
に移行して、初期状態経過フラグFBが“0”にリセッ
トされる。
に略一致して目標制動圧PB * (n)が“0”となった後
に、制動圧指令値PBDが負となるか又はその途中で制動
圧指令値PBDが目標制動圧PB * (n) 未満となったとき
には、制動圧指令値PBDとして目標制動圧PB * (n) が
設定される。次に、本発明の第3の実施形態を図9につ
いて説明する。
出される目標制動圧PB * (n) に応じて初期増圧状態を
選択するようにしたものである。すなわち、第3の実施
形態では、車速制御部50で実行される車速制御処理が
図9に示すように、前述した第2の実施形態における図
7の処理において、ステップS9及びステップS21間
に今回の目標制動圧PB * (n) から前回の目標制動圧P
B * (n-1) を減算した値が前述した制動圧閾値Psより
大きい値に設定された所定値Ps2以上であるか否かを
判定するステップS31が介挿され、このステップS3
1の判定結果がPB * (n) −PB * (n-1) ≧Ps2であ
るときには、初期応答特性を高める必要がある急増圧状
態であると判断して前記ステップS21に移行し、PB
* (n) −PB * (n-1) <Ps2であるときには、初期応
答特性を高める必要がない急増圧状態であると判断し
て、ステップS32に移行し、初期状態経過フラグFB
を“1”にセットしてからステップS21に移行するこ
とを除いては図7と同様の処理を行い、図7との対応す
る処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこ
れを省略する。
短い車間距離で先行車が割込等によって、実車間距離L
が急減したときに、図9の車速制御処理におけるステッ
プS7で算出された今回の目標制動圧PB * (n) が前回
の目標制動圧PB * (n-1) (≒0)に対して制動圧閾値
Psよりは大きいが所定値Ps2よりは小さい値である
ときには、ステップS31からステップS32に移行し
て、初期状態経過フラグFBが“1”にセットされるこ
とにより、ステップS21を経てステップS12に移行
することになり、前述した第1の実施形態と同様に制動
初期時からタイマ割込周期毎に制動圧指令値PBDが所定
値ΔPBAづつ増加する比較的緩やかな制動状態となって
実車間距離Lは狭まるが大きな制動力の発生を回避する
ことができる。
9の車速制御処理におけるステップS7で算出された今
回の目標制動圧PB * (n) が前回の目標制動圧PB * (n
-1)(≒0)に対して所定値Ps2以上の大きい値であ
るときには、ステップS31からステップS21に移行
して、初期状態経過フラグFBが“0”にリセットされ
たままであるので、ステップS22に移行して、前述し
た第2の実施形態と同様に制動圧指令値PBDが制動圧閾
値Psまで急増された後タイマ割込周期毎に所定値ΔP
BAづつ増加して、制動初期時の応答性を高めた減速制御
を行って、実車間距離Lの狭まりを緩和することができ
る。
動初期時に算出される目標制動圧P B * (n) の大きさに
よって制動特性を変更するので、より運転者の感覚に応
じた減速制御を行うことができる。なお、上記第2及び
第3の実施形態においては、制動初期時にステップS2
2で制動圧指令値PBDとして制動圧閾値Psを設定する
ようにした場合について説明したが、これに限定される
ものではなく、例えばステップS7で算出される目標制
動圧PB * (n) に1/2、1/3等の定数を乗算した値
を制動圧指令値PBDとして設定するようにしてもよい。
は、目標制動圧PB * (n) を図5の目標制動圧算出マッ
プを参照して算出する場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、図5の特性線を表す方程式を
使用して、演算によって目標制動圧PB * (n) を算出す
るようにしてもよい。さらに、上記第1〜第3の実施形
態においては、制動圧指令値PBDを一定勾配で直線的に
増加させる場合について説明したが、これに限定される
ものではなく、制動初期に勾配を大きくし、制動後期に
は勾配を小さくするようにしてもよく、さらには二次曲
線的に増加させるようにしてもよい。
おいては、追従制御用コントローラ5でソフトウェアに
よる車速演算処理を行う場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、関数発生器、比較器、演算
器等を組み合わせて構成した電子回路でなるハードウェ
アを適用して構成するようにしてもよい。なおさらに、
上記第1〜第3の実施形態においては、後輪駆動車に本
発明を適用した場合について説明したが、前輪駆動車に
本発明を適用することもでき、また回転駆動源としてエ
ンジン2を適用した場合について説明したが、これに限
定されるものではなく、電動モータを適用することもで
き、さらには、エンジンと電動モータとを使用するハイ
ブリッド車にも本発明を適用することができる。
る。
示すブロック図である。
る。
フローチャートである。
標制動圧算出用マップを示す説明図である。
ある。
車速制御処理の一例を示すフローチャートである。
値の変化を示すタイムチャートである。
車速制御処理の一例を示すフローチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 先行車との車間距離を検出する車間距離
検出手段と、自車速を検出する自車速検出手段と、前記
車間距離検出手段で検出した車間距離検出値と前記自車
速検出検出手段で検出した自車速とに基づいて車間距離
検出値を目標車間距離に一致させる目標車速を演算する
車間距離制御手段と、該車間距離制御手段で演算した目
標車速と前記自車速検出手段で検出した自車速とを一致
させるように加減速制御する車速制御手段とを備えた先
行車追従制御装置において、前記車速制御手段は、前記
目標車速及び自車速に基づいて演算される目標減速量に
応じて制動装置に対する目標制動圧を演算する目標制動
圧演算手段と、該目標制動圧演算手段で演算された目標
制動圧が制動圧閾値を越えたときに当該目標制動圧の増
加割合を制限する目標制動圧制限手段とを備えているこ
とを特徴とする先行車追従制御装置。 - 【請求項2】 前記目標制動圧制限手段は、目標制動圧
の増加割合を初期時にステップ状に増加させてから目標
制動圧に向けて所定勾配で増加させるように構成されて
いることを特徴とする請求項1記載の先行車追従制御装
置。 - 【請求項3】 前記目標制動圧制限手段は、目標制動圧
の増加割圧を初期時から目標制動圧まで所定勾配で増加
させるように構成されていることを特徴とする請求項1
記載の先行車追従制御装置。 - 【請求項4】 前記目標制動圧制限手段は、目標制動圧
の増加割合を、当該目標制動圧が大きいときに初期時に
ステップ状に増加させてから所定勾配で増加させ、目標
制動圧が小さいときに初期時から目標制動圧まで所定勾
配で増加させるように構成されていることを特徴とする
請求項1記載の先行車追従走行制御装置。
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