JP2005297899A - 車速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の意図しない制御を排し、運転者の負荷を軽減可能な車速制御装置を提供する。
【解決手段】アクセル踏み込み量を検出するアクセル量検出手段と、少なくともアクセル踏み込み量に基づいて目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、自車の前を走行する先行車の走行状態を検出する先行車状態検出手段（Ｓ１１，Ｓ１２）と、自車の加速特性を検出する自車特性検出手段（Ｓ１６）と、先行車の走行状態が定速走行中又は加速走行中である場合であって、自車の加速特性が大きいと検出されたときには、目標加速度設定手段で設定された目標加速度を小さく補正し（Ｓ２２）、先行車の走行状態が減速走行中である場合は、目標加速度設定手段で設定した目標加速度を補正しない加速度補正手段（Ｓ３０）と、目標加速度に基づいて車速を制御する車速制御手段と、を有することを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、運転者の意図する車速に車両を制御する車速制御装置に関するものである。

運転者の負担軽減を目的として、車速指令信号に基づいてスロットル開度、変速比等を制御して車速を制御する車速制御装置が従来より広く知られている。

例えば、特許文献１では、アクセル開度及び車速から車両の目標駆動力を算出して、この目標駆動力に基づいて目標エンジントルクを算出し、その目標エンジントルクに基づいて目標スロットル開度を算出して、スロットル弁を駆動している。そして、加速操作と減速操作との繰り返し頻度、より具体的には、前回のアクセル操作から所定時間内のブレーキ操作の発生頻度を検出し、頻度が大であるときは、低トルク要求条件であると判断して、目標駆動力を減少側に補正している。
特開平９−２２８８６７号公報

しかし、前述した従来の車速制御装置は、所定時間内においてアクセル操作頻度よりもブレーキ操作頻度が高いと判断された場合には目標駆動力（目標加減速度）を減少側に補正するというものである。そのため、例えば、先行車がブレーキ操作を繰り返して減速したために、それに合わせて自車の運転者もブレーキ操作を繰り返すような場合であっても、従来の車速制御装置では目標駆動力が減少側に補正されてしまう。その結果、運転者の意図（好み）に反して制御されてしまうので、運転者は再度目標駆動力（目標加減速度）までアクセルを操作しなければならず、運転者の負荷が増加するという問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、運転者の意図しない制御を排し、運転者の負荷を軽減可能な車速制御装置を提供することを目的としている。

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。

本発明は、アクセル踏み込み量を検出するアクセル量検出手段（５）と、少なくとも前記アクセル踏み込み量に基づいて目標加速度を設定する目標加速度設定手段（３１）と、自車の前を走行する先行車の走行状態を検出する先行車状態検出手段（３２０）と、自車の加速特性を検出する自車特性検出手段（ステップＳ１６，Ｓ４４）と、先行車の走行状態が定速走行中又は加速走行中である場合であって、自車の加速特性が大きいと検出されたときには、前記目標加速度設定手段で設定された目標加速度を小さく補正し、先行車の走行状態が減速走行中である場合は、前記目標加速度設定手段で設定した目標加速度を補正しない加速度補正手段（３２１）と、前記目標加速度に基づいて車速を制御する車速制御手段（４０）と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、先行車の走行状態が定速走行中又は加速走行中である場合であって自車の加速特性が大きいと検出されたときには目標加速度を小さく補正し、先行車の走行状態が減速走行中である場合は、目標加速度を補正しないようにした。先行車が定速走行中又は加速走行中に先行車よりも自車の加速特性が大きい場合は、運転者の意図したよりも加速し過ぎてしまうので、運転者の負荷が増加してしまう。そこで、このようなときは、アクセル踏込量に対する加速特性を、加速が小さくなるように補正する。一方、先行車の走行状態が減速走行中である場合にも、加速特性を変更しては、運転者は再度目標駆動力（目標加減速度）までアクセルを操作しなければならず、運転者の負荷が増加してしまう。そこでこのような場合には、加速特性を変更しないようにしたのである。このようにすることで、先行車の影響を受けることなく、運転性の向上を図ることができたのである。

以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明による車速制御装置の第１実施形態を示すシステム構成を示す図である。

制御開始スイッチ１は、車速制御を実行するか否かを検出する。スイッチオン状態の場合は、車速制御実行と判断する。スイッチオフの場合は、車速制御を停止する。

ブレーキスイッチ２は、ドライバーがブレーキを踏んでいるか否かを検出する。ブレーキを踏んでいる場合はオン状態となる。ブレーキを離している場合はオフ状態となる。

車間距離センサ３は、レーザや電波を利用したもので、反射波より先行車との車間距離La、相対速度検出値Vt、先行車認識フラグfLOCKを検出する。

ナビゲーションシステム４は、取込んでいる地図情報の内、道路情報（自動車専用道路か否か、車幅情報など）を車速制御ＥＣＵ１０へ出力する。

アクセル開度センサ５は、ドライバーのアクセル踏込み量APOを検出する。

車速センサ６は、タイヤの回転速度から車両の実車速aVSPを検出する。

エンジン回転速度センサ７は、エンジンの点火信号からエンジン回転速度aNEを検出する。

車速制御ＥＣＵ１０は、マイクロコンピューターとその周辺部品により構成され、制御周期（例えば１０ｍｓ）毎に制御開始スイッチ１、ブレーキスイッチ２、車間距離センサ３、ナビゲーションシステム４、アクセル開度センサ５、車速センサ６、エンジン回転速度センサ７からの信号を取込んで、エンジンＥＣＵ８、トランスミッションＥＣＵ９に指令値を出力する。車速制御ＥＣＵ１０は、図１に示すように、マイクロコンピューターのソフトウェア形態により構成される制御開始判定部２０、目標車速算出部３０、車速制御部４０、実変速比算出部５０、駆動力分配部６０を備えている。

車速制御ＥＣＵ１０は、スロットルとトランスミッションを用いることによって、車速を制御する。

エンジンＥＣＵ８は、車速制御ＥＣＵ１０から出力されたエンジントルク指令値cTEをもとにスロットル開度を算出し、スロットルアクチュエータ８１にスロットル開度信号を出力する。スロットルアクチュエータ８１は、スロットル開度信号に従ってエンジンのスロットルバルブを調整する。

トランスミッションＥＣＵ９は、車速制御ＥＣＵ１０から出力された変速比指令値cRATIOをもとに変速機の変速比を調整する。

続いて車速制御ＥＣＵ１０の各構成部について詳述する。

≪制御開始判定部２０≫
制御開始判定部２０の動作を図２に示したフローチャートに基づいて説明する。

ステップ１（図では、Ｓ１と略記する。以下同様）では、制御開始スイッチ１からの信号を取込んでスイッチがオン状態であるか、オフ状態であるかを判定する。オン状態である場合はステップ２へ進み、オフ状態である場合はステップ４へ進む。

ステップ２では、ブレーキスイッチ２からの信号を取込んでスイッチがオン状態であるか、オフ状態であるかを判定する。オン状態である場合はステップ４へ進み、オフ状態である場合はステップ３へ進む。

ステップ３では制御実行フラグfSTARTを１とし、以下のように車速制御を実行する。

ステップ４では制御実行フラグfSTARTを０とし、車速制御の停止処理を行う。例えば、ドライバーがブレーキを踏んでいる場合は、スロットル開度と変速比では目標車速tVSPに実車両の速度aVSPを追従させることができないのでフラグfSTARTを０として車速制御の停止処理を行う。

再び図１に戻る。制御開始判定部２０から出力された制御実行フラグfSTARTは、エンジンＥＣＵ８、トランスミッションＥＣＵ９に入力される。

エンジンＥＣＵ８は、制御実行フラグfSTARTが１の場合には車速制御実行状態と判定し、車速制御ＥＣＵ１０から出力されたエンジントルク指令値cTEに基づいたエンジントルクを出力するようにスロットルアクチュエータ８１を制御する。一方、制御実行フラグfSTARTが０の場合には車速制御停止状態と判定し、アクセル踏込み量APOに応じたエンジントルクを出力するようにスロットルアクチュエータ８１を制御する。

同様にトランスミッションＥＣＵ９は、制御実行フラグfSTARTが１の場合には車速制御実行状態と判定し、車速制御ＥＣＵ１０から出力された変速比指令値cRATIOに変速比を設定する。一方、制御実行フラグfSTARTが０の場合には、車速制御停止状態と判定し、アクセル踏込み量APOと実車速aVSPに応じた変速比を設定する。

≪目標車速算出部３０≫
目標車速算出部３０は、図３に示すように目標加速度決定部３１、目標加速度補正ゲイン算出部３２、目標加速度補正処理部３３、積分処理部３４より構成され、制御実行フラグfSTART、実車速aVSP、アクセル踏込み量APO、ブレーキスイッチ信号、先行車認識フラグfLOCK、車間距離検出値La、相対速度検出値Vt、道路情報を取込み、目標車速tVSPを算出する。

目標加速度決定部３１は、アクセル踏込み量APOと積分処理部３４で算出された目標車速tVSPから図４に示すマップをもとに目標加速度tACCを決定する。図４に示されるように目標加速度tACCは、アクセル踏込み量が大きいほど大きくなる。また車速が高くなるほど走行抵抗は大きくなり、実現可能な加速度は小さくなることに対応するため、図４では同じアクセル踏込み量であれば、車速が高いほど、目標加速度は小さくなるように設定されている。

目標加速度補正ゲイン算出部３２では、実車速aVSP、アクセル踏込み量APO、ブレーキスイッチ信号、先行車認識フラグfLOCK、車間距離検出値La、相対速度検出値Vt、道路情報を入力として、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを算出する。動作の詳細は後に説明する。

目標加速度補正処理部３３では、目標加速度補正ゲインGain_hoseiをもとに目標加速度tACCを補正し、目標加速度補正値tACC_hoseiを算出する。動作の詳細は後に説明する。

積分処理部３４は、制御実行フラグfSTART、実車速aVSP、目標加速度補正値tACC_hoseiをもとに目標車速tVSPを算出する。ここで図５を参照して積分処理部３４の処理内容について説明する。制御実行フラグfSTARTが０の場合、つまり制御開始スイッチ１がオフ状態、またはブレーキを踏んでいる場合は、目標車速tVSPとtVSP前回値を実車速aVSPで初期化する（ステップ７）。制御実行フラグfSTARTが１の場合、つまり制御開始スイッチ１オン状態かつブレーキを踏んでいない場合は、tVSP前回値に目標加速度補正値tACC_hoseiを加算して目標車速tVSPとする。目標車速tVSP算出後、tVSP前回値を目標車速tVSPで更新する（ステップ６）。目標車速tVSPは車速制御部４０に出力される。

≪目標加速度補正ゲイン算出部３２≫
目標加速度補正ゲイン算出部３２は、図６に示すように先行車加速度算出部３２０、目標加速度補正ゲイン設定部３２１より構成され、実車速aVSP、アクセル踏込み量APO、ブレーキスイッチ信号、先行車認識フラグfLOCK、車間距離検出値La、相対速度検出値Vt、道路情報を入力として、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを算出する。

先行車加速度算出部３２０は、実車速aVSP、相対速度検出値Vt、先行車認識フラグfLOCKより先行車加速度pACCを算出する。

ここで図７に先行車加速度算出部３２０の構成を示す。

先行車加速度算出部３２０では、最初に車速aVSPに相対速度検出値Vtを加えることで先行車速度pVSPを算出する。次に時定数τ_LPFのローパスフィルタがかけられた微分演算にて先行車速度pVSPより先行車加速度pACCを算出する。微分演算部を構成する積分器は、先行車認識フラグfLOCKが０（先行車を認識していない状態）の場合は０で初期化される。先行車認識フラグfLOCKが１（先行車認識中）の場合は積分処理を実行する。

≪目標加速度補正ゲイン設定部３２１≫
目標加速度補正ゲイン設定部３２１の処理の流れを図８に示したフローチャートに基づいて説明する。

ステップ１１では、先行車認識フラグfLOCKをもとに先行車の有無を判定する。先行車有り（fLOCKが１）と判定した場合は、ステップ１２へ進む。先行車無し（fLOCKが０）と判定した場合は、ステップ１４へ進む。

ステップ１２では、先行車加速度算出部３２０で算出された先行車加速度pACCにより先行車が加速中であるか減速中であるか判断する。先行車加速度pACCが０以上、つまり先行車が加速中または一定速の場合は、ステップ１６へ進む。先行車加速度pACCが０未満、つまり先行車が減速中の場合は、ステップ１３へ進む。

ステップ１３では、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTとブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERに０で初期化し、補正ゲイン復帰処理部へ移行する。補正ゲイン復帰処理部の詳細については後述する。

ステップ１４では、ナビゲーションシステム４の道路情報をもとに現在自車が自動車専用道路を走行中か否かを判定する。自動車専用道路走行中と判定された場合は、ステップ１６へ進む。一般道路走行中と判定された場合は、ステップ１５へ進む。

ステップ１５では、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTとブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERに０で初期化し、補正ゲイン復帰処理部へ移行する。

ステップ１６では、ブレーキスイッチ信号をもとに前回のブレーキ操作から所定時間内にブレーキ操作が発生したか否かを判定する。所定時間内にブレーキ操作が発生した場合は、ステップ１７へ進む。発生しなかった場合は、ステップ１８へ進む。

ステップ１７では、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTのカウントアップ（前回値に１を加える）を行い、ステップ１９へ進む。

ステップ１８では、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTが０より大であるか否かを判定する。０より大と判定された場合は、ステップ１９へ進む。０であると判定された場合（一定時間内にブレーキ操作が行われていない場合）は、補正ゲイン復帰処理へ移行する。

ステップ１９では、ブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERのカウントアップを行い、ステップ２０へ進む。

ステップ２０では、ブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であるか否かを判定する。しきい値以下である場合（一定時間内）は、ステップ２１へ進む。しきい値より大きい場合（一定時間経過）は、ステップ２４へ進む。

ステップ２１では、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTがブレーキスイッチオンカウンタしきい値BRK_ON_CNT_TH以上であるか否かを判定する。しきい値以上である場合（ブレーキ操作頻度大）は、ステップ２２へ進む。しきい値未満である場合（ブレーキ操作頻度小）は、処理を終了する。なお、ブレーキ操作頻度算出用タイマしきい値TIMER_TH、ブレーキスイッチオンカウンタしきい値BRK_ON_CNT_THは、あらかじめ実験によって求めておく。例えば、１０〜２０秒以内に５〜６回以上ブレーキペダルが踏み込まれたときにブレーキ操作頻度が大である、というようにしきい値を決めておけばよい。

ステップ２２では、目標加速度補正ゲインGain_hoseiの更新処理を行う。目標加速度補正ゲインGain_hosei前回値から０．１を引いた値を目標加速度補正ゲインGain_hoseiの更新値とする。ただし、目標加速度補正ゲインGain_hoseiは０より大とする。更新後、ステップ２３へ進む。

ステップ２３では、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTとブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERに０で初期化し、処理を終了する。

ステップ２４では、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTとブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERに０で初期化し、処理を終了する。

次に補正ゲイン復帰処理（ステップ３０）の流れを図９をもとに説明する。

ステップ３０１では目標加速度補正ゲインGain_hoseiが１未満であるか否かを判定する。１未満である場合は、ステップ３０２へ進む。１である場合は、処理を終了する。

ステップ３０２ではゲインアップ実行済みフラグfGain_upが０であるか否かを判定する。０である場合（ゲインアップ実行前）は、ステップ３０３へ進む。１である場合（ゲインアップ実行済み）である場合は、ステップ３０６へ進む。

ステップ３０３では、アクセル踏込み量APOが、ゲインアップ実行しきい値APO_TH_HIGH以上であるか否かを判定する。しきい値以上である場合は、ステップ３０４へ進む。しきい値未満である場合は、処理を終了する。

ステップ３０４では、目標加速度補正ゲインGain_hoseiの更新処理を行う。目標加速度補正ゲインGain_hosei前回値に０．１加えた値を目標加速度補正ゲインGain_hoseiの更新値とする。更新後、ステップ３０５へ進む。

ステップ３０５では、ゲインアップ実行済みフラグfGain_upを１とし、処理を終了する。

ステップ３０６では、アクセル踏込み量APOがフラグクリア処理実行しきい値APO_TH_LOW未満であるか否かを判定する。ここでAPO_TH_LOWは、APO_TH_HIGHよりも小さな値とする。APOがAPO_TH_LOW未満である場合は、ステップ３０７へ進む。しきい値以上である場合は処理を終了する。

ステップ３０７では、ゲインアップ実行済みフラグfGain_upを０とし、処理を終了する。

目標加速度補正ゲイン設定部３２１のGain_hoseiは、イグニッションスイッチオン時、１で初期化される。またゲインアップ実行済みフラグfGain_upは、０で初期化させる。

≪目標加速度補正処理部３３≫
目標加速度補正処理部３３は、以下のように目標加速度tACCが正の場合にのみ、補正ゲインGain_hoseiによる補正を行う（図１４参照）。

・ tACC ≧ ０ の場合、 tACC_hosei ＝ tACC × Gain_hosei
・ tACC ＜ ０ の場合、 tACC_hosei ＝ tACC。

≪車速制御部４０≫
図１０に車速制御部４０の構成を示す。車速制御部４０はフィードフォワード制御部（以下Ｆ／Ｆ制御部と略す）とフィードバック制御部（以下Ｆ／Ｂ制御部と略す）からなる２自由度制御系で構成されている。車速制御部４０は、目標車速tVSPを入力とし出力を自車速aVSPとした場合の伝達特性が図１０の規範モデル４２の伝達特性となるようにＦ／Ｆ制御部とＦ／Ｂ制御部を用いて制御を行う。規範モデル４２の伝達関数Ｇ_T(s)は、次式で表される。

すなわち、規範モデル４２の伝達関数Ｇ_T(s)は時定数τ_Hの１次のローパスフィルタと無駄時間Ｌ_Vからなる。ここでｓはラプラス演算子を表す。

制御対象の車両モデルは、駆動トルク指令値を操作量とし、車速を制御量としてモデル化することによって、車両のパワートレインの挙動は図１１に示す簡易非線形モデルで表すことができ、次式で表される。

ここで、Ｍは車両質量、Ｒｔはタイヤ動半径、Ｌ_Pは無駄時間を表す。駆動トルク指令値を入力とし、車速を出力とする車両モデルは積分特性となる。ただし、制御対象の特性にはパワートレイン系の遅れにより無駄時間も含まれることになり、使用するアクチュエータやエンジンによって無駄時間Ｌ_Pは変化する。

Ｆ／Ｆ制御部は位相補償器４１で構成され、Ｆ／Ｆ指令値は目標車速tVSPを入力とし実車速aVSPを出力とした場合の制御対象の応答特性を、予め定めた一次遅れと無駄時間要素を持つ所定の伝達特性Ｇ_T(s)の特性に一致させる。制御対象の無駄時間を無視して、規範モデル４２の伝達特性Ｇ_T(s)を時定数τ_Hの１次のローパスフィルタとすると、位相補償器４１の伝達特性Ｇ_C(s)は、次式で表される。

Ｆ／Ｂ制御部は規範モデル４２とフィードバック補償器４３より構成される。規範モデル４２から出力される規範応答Vrefと自車速aVSPとの差をフィードバック補償器４３の入力とし、Ｆ／Ｂ指令値を算出する。Ｆ／Ｂ指令値により外乱やモデル化誤差による影響を抑える。フィードバック補償器の一例として図１０に示されるように比例ゲインＫ_Pと積分ゲインＫ_IからなるＰＩ補償器がある。

位相補償器（Ｆ／Ｆ制御部）４１で算出されたＦ／Ｆ指令値にＦ／Ｂ補償器４３で算出されたＦ／Ｂ指令値を加えた値に対して駆動トルク変換部４４にて車両質量Ｍ、タイヤ動半径Ｒｔを掛け合わせ、駆動トルク指令値cTDRを算出する。

≪実変速比算出部５０≫
実変速比算出部５０は、自車速aVSPとエンジン回転速度aNEより下式に従って実変速比aRATIOを算出する。

≪駆動力分配部６０≫
駆動力分配部６０について図１２をもとに説明する。駆動力分配部６０では、車速aVSP、駆動トルク指令値cTDR、実変速比aRATIOを入力として変速比指令値cRATIOとエンジントルク指令値cTEを算出する。

変速比指令値cRATIOについては、変速比指令値設定部６１にて算出される。変速比指令値設定部６１では、図１３に示されるマップを用いて駆動トルク指令値cTDRと自車速aVSPから変速比指令値cRATIOを決定する。尚、図１３は無段変速機を用いた場合のマップを示している。

エンジントルク指令値算出部６２では、駆動トルク指令値cTDRと実変速比aRATIOより下式に従ってエンジントルク指令値cTEを算出する。

駆動力分配部６０にて算出された変速比指令値cRATIOは、図１に示される通り、トランスミッションＥＣＵ９へ出力される。エンジントルク指令値cTEは、エンジンＥＣＵ８へ出力される。

本発明による車速制御装置の構成は以上であり、次に特に本発明のポイントとなる目標加速度補正ゲイン設定部３２１の動作について、図１４、図１５、図１６のタイムチャートに沿って説明する。なお、図８，図９のフローチャートとの対応を明確にするため、フローチャートの各ステップを括弧内に付した。

図１４では先行車加速中にブレーキ操作を繰り返した場合の動作を説明する図であり、補正ゲインGain_hoseiが小さくなる場合の動作一例である。

図１４に示した通り、先行車があって（Ｓ１１でＹ）、その先行車が加速中のときに（Ｓ１２でＹ）、ブレーキ踏み始め操作があったときは（Ｓ１６でＹ）、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTをカウントアップするとともに（Ｓ１７）、ブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERもカウントアップする（Ｓ１９）。タイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であって（Ｓ２０でＹ）、ブレーキカウンタBRK_ON_CNTがしきい値BRK_ON_CNT_TH未満（Ｓ２１でＮ）であればそのまま制御周期（例えば１０ｍｓ）ごとに繰り返し実行する。次回実行時以降は、先行車があって（Ｓ２でＹ）、その先行車が加速中のときに（Ｓ１２でＹ）、ブレーキ踏み始め操作がなければ（Ｓ１６でＮ）、ブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERをカウントアップする（Ｓ１９）。タイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であって（Ｓ２０でＹ）、ブレーキカウンタBRK_ON_CNTがしきい値BRK_ON_CNT_TH未満（Ｓ２１でＮ）であれば以上の処理を制御周期ごとに繰り返し実行する。

以上の処理により、図１４に示すように、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTはブレーキＳＷ信号がＯＦＦ→ＯＮとなるごとにカウントアップされ、タイマTIMERは制御周期ごとにカウントアップされる。

そしてタイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であって（Ｓ２０でＹ）、ブレーキカウンタBRK_ON_CNTがしきい値BRK_ON_CNT_TH以上となる条件が成立したら（Ｓ２１でＹ）、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを更新するとともに（Ｓ２２；なお図１４では目標加速度補正ゲインGain_hoseiを１．０→０．９に更新）、ブレーキカウンタBRK_ON_CNT及びタイマTIMERを０で初期化する（Ｓ２３）。

更新された目標加速度補正ゲインGain_hoseiは、アクセル踏込み量APO＞０であって目標加速度tACCが０以上となった場合に、図１４に破線で示すように反映される。

このように目標加速度補正ゲインGain_hoseiを小さくすることで加速を抑えることができるので、不要なブレーキ操作を減らすことができる。

なお上記のようにして目標加速度補正ゲインGain_hoseiを０．１小さくしても、まだ加速が大きい場合は、同様のフローを繰り返すことで、図１５に示したように、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを０．９→０．８に更新する。

次に補正ゲインGain_hoseiを復帰させる場合の動作について、図１６に沿って説明する。

先行車があって（Ｓ１１でＹ）、その先行車が減速中のときは（Ｓ１２でＮ）、ブレーキカウンタBRK_ON_CNT及びタイマTIMERをリセットし（Ｓ１３）、補正ゲイン復帰処理を行う（Ｓ３０）。目標加速度補正ゲインGain_hoseiが１未満であって（Ｓ３０１でＹ）、フラグfGain_up（初期値は０）が０であれば（Ｓ３０２でＹ）、アクセル踏込み量APOがゲインアップ実行しきい値APO_TH_HIGH未満である間は（Ｓ３０３でＮ）、そのまま処理を繰り返す。したがって、この間は、図１６に示した通り、目標加速度補正ゲインGain_hosei（図１６では０．８）及びフラグfGain_up（図１６では０）は更新されない。そして、初めてアクセル踏込み量APOがゲインアップ実行しきい値APO_TH_HIGH以上になったときは（Ｓ３０３でＹ）、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを更新するとともに（Ｓ３０４；図１６では０．８→０．９）、フラグfGain_upも更新する（Ｓ３０５；図１６では０→１）。

そして、アクセル踏込み量APOが戻され、アクセル踏込み量APOがフラグクリア処理実行しきい値APO_TH_LOW未満になったときは（Ｓ３０６でＮ）、フラグfGain_upをリセットする（Ｓ３０７；図１６では１→０）。

このように、アクセル踏込み量APOがしきい値APO_TH_HIGHを越えた場合には、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを０．１刻みで大きくしていく。APOがしきい値APO_TH_HIGHを越えた場合は、運転者の加速要求が強いと判断して、補正ゲインGain_hoseiを大きくしていく。

なお図７のフローチャートから明らかなように、目標加速度補正ゲインGain_hoseiがそもそも補正されておらず、目標加速度補正ゲインGain_hosei＝１であるときには（Ｓ３０１でＮ）、目標加速度補正ゲインGain_hoseiの更新は行わず、加速特性を変更しないのである。

本実施形態では、アクセルペダルを踏込み後すぐにアクセルペダルを離しブレーキペダルを踏んで減速するような踏替操作を短時間の間に所定回数以上繰り返された場合に、先行車の状況に応じてアクセルに対する加速特性を変更するようにしたのである。

すなわち、先行車が加速中又は一定速走行中に、ペダル踏替操作が行われた場合は、先行車よりも加速特性が大きすぎる場合である。このとき運転者は意図したよりも加速し過ぎであると感じているので、このようなときは、アクセル踏込量に対する加速特性を加速が小さくなるように補正する。

しかし、先行車が減速中に、ペダル踏替操作が行われた場合は、運転者の意図している操作であると考えられる。そこでこのようなときは加速特性を変更しない、または既に加速特性が変更されているときには元の特性まで復帰するようにしたのである。

このようにすることで、先行車の影響を受けることなく、運転性の向上を図ることができたのである。

そしてこの復帰処理は、アクセル踏込み量APOが或る程度大きいとき（しきい値APO_TH_HIGHを越えたとき）に行うようにした。加速特性の復帰処理を行えば、加速が大きくなるので運転者に違和感を感じさせる可能性もあるが、本発明では運転者がアクセルを大きく踏み込んだときに復帰させれるようにしているので、加速度の変化があっても運転者に違和感を感じさせることがない。

なお、運転者がアクセルを大きく踏み込んだときに加速特性を復帰させても、その変化が大きすぎれば、運転者の違和感につながる。そこで本発明では、運転者がアクセルを１度大きく踏み込むたびに目標加速度補正ゲインGain_hoseiを０．１刻みで大きくしていくようにしたのである。したがって、加速度の急激な変化は発生せず、この点からも運転者に違和感を感じさせないのである。

また、先行車がなくても自動車専用道路を走行中にペダル踏替操作が行われた場合についても同様のことが考えられる。すなわち、アクセル踏込量に対する加速特性が大きすぎるのである。このとき運転者は意図したよりも加速し過ぎであると感じているので、このようなときは、アクセル踏込量に対する加速特性を加速が小さくなるように補正するようにした。

しかし、先行車がいない一般道路を走行中にペダル踏替操作が行われた場合は、運転者の意図する操作であると考えられる。そこでこのようなときは加速特性を変更しないようにしたのである。

このようにすることで運転性の向上を図ることができたのである。

（第２実施形態）
図１７は、本発明による車速制御装置の第２実施形態を示す図であり、目標加速度補正ゲイン設定部３２１の変形例のフローチャートである。

なお以下では前述した実施形態と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。

ステップ４１では、先行車認識フラグfLOCKをもとに先行車の有無を判定する。先行車有り（fLOCKが１）と判定した場合は、ステップ４２へ進む。先行車無し（fLOCKが０）と判定した場合は、補正ゲイン復帰処理部へ移行する。

ステップ４２では、先行車加速度算出部３２０で算出された先行車加速度pACCにより先行車が加速中であるか減速中であるか判断する。先行車加速度pACCが０以上、つまり先行車が加速中または一定速の場合は、ステップ４４へ進む。先行車加速度pACCが０未満、つまり先行車が減速中の場合は、ステップ４３へ進む。

ステップ４３では、接近カウンタCLOSE_CNTと接近頻度算出用タイマTIMERに０で初期化し、補正ゲイン復帰処理部（ステップ２０）へ移行する。

ステップ４４では、車間距離検出値Laが接近判定しきい値La_th以下であるか否かを判定する。しきい値以下の場合は、ステップ４４５へ進む。しきい値より大きい場合は、ステップ４６へ進む。

ステップ４５では、接近カウンタCLOSE_CNTのカウントアップ（前回値に１を加える）を行い、ステップ４７へ進む。

ステップ４６では、接近カウンタCLOSE_CNTが０より大であるか否かを判定する。０より大と判定された場合は、ステップ４７へ進む。０であると判定された場合（所定時間内に接近が行われなかった）は、補正ゲイン復帰処理（ステップ２０）へ移行する。

ステップ４７では、接近頻度算出用タイマTIMERのカウントアップを行い、ステップ４８へ進む。

ステップ４８では、接近頻度算出用タイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であるか否かを判定する。しきい値以下である場合（一定時間内）は、ステップ４９へ進む。しきい値より大きい場合（一定時間経過）は、ステップ５２へ進む。

ステップ４９では、接近カウンタCLOSE_CNTが接近カウンタしきい値CLOSE_CNT_TH以上であるか否かを判定する。しきい値以上である場合（接近頻度大）は、ステップ５０へ進む。しきい値未満である場合（接近頻度小）は、処理を終了する。なお、接近頻度算出用タイマしきい値TIMER_TH、接近カウンタしきい値CLOSE_CNTは、あらかじめ実験によって求めておく。例えば、１０〜２０秒以内に接近カウンタしきい値CLOSE_CNT以内に接近したときは、接近頻度が大である、というようにしきい値を決めておけばよい。そしてこの接近カウンタしきい値CLOSE_CNTは、車速に応じて変更するとよく、例えば高車速ほど接近カウンタしきい値CLOSE_CNTは大きく、低車速ほど接近カウンタしきい値CLOSE_CNTは小さくするとよい。

ステップ５０では、目標加速度補正ゲインGain_hoseiの更新処理を行う。目標加速度補正ゲインGain_hosei前回値から０．１を引いた値を目標加速度補正ゲインGain_hoseiの更新値とする。ただし、目標加速度補正ゲインGain_hoseiは０より大とする。更新後、ステップ５１へ進む。

ステップ５１では、接近カウンタCLOSE_CNTと接近頻度算出用タイマTIMERに０で初期化し、処理を終了する。

ステップ５２では、接近カウンタCLOSE_CNTと接近頻度算出用タイマTIMERに０で初期化し、処理を終了する。

第２実施形態の構成は以上であり、次に特に本発明のポイントとなる目標加速度補正ゲイン設定部３２１の動作について、図１８のタイムチャートに沿って説明する。なお、図１７のフローチャートとの対応を明確にするため、フローチャートの各ステップを括弧内に付した。

図１８では先行車加速中に接近を繰り返した場合の動作を説明する図であり、補正ゲインGain_hoseiが小さくなる場合の動作一例である。

図１８に示した通り、先行車があって（Ｓ４１でＹ）、その先行車が加速中のときに（Ｓ４２でＹ）、車間距離Laがしきい値La_th以下まで接近したときは（Ｓ４４でＹ）、接近カウンタCLOSE_CNTをカウントアップするとともに（Ｓ４５）、接近頻度算出用タイマTIMERもカウントアップする（Ｓ４７）。タイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であって（Ｓ４８でＹ）、接近カウンタCLOSE_CNTがしきい値CLOSE_CNT_TH未満（Ｓ４９でＮ）であればそのまま制御周期（例えば１０ｍｓ）ごとに繰り返し実行する。次回実行時以降は、先行車があって（Ｓ４１でＹ）、その先行車が加速中のときに（Ｓ４２でＹ）、車間距離Laがしきい値La_th以下まで接近したのでなければ（Ｓ４４でＮ）、接近頻度算出用タイマTIMERをカウントアップする（Ｓ４７）。タイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であって（Ｓ４８でＹ）、接近カウンタCLOSE_CNTがしきい値CLOSE_CNT_TH未満（Ｓ４９でＮ）であれば以上の処理を制御周期ごとに繰り返し実行する。

以上の処理により、図１８に示すように、接近カウンタCLOSE_CNTは車間距離Laがしきい値La_th以下まで接近するごとにカウントアップされ、タイマTIMERは制御周期ごとにカウントアップされる。

そしてタイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であって（Ｓ４８でＹ）、接近カウンタCLOSE_CNTがしきい値CLOSE_CNT_TH以上となる条件が成立したら（Ｓ４９でＹ）、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを更新するとともに（Ｓ５０；なお図１８では目標加速度補正ゲインGain_hoseiを１．０→０．９に更新）、接近カウンタCLOSE_CNT及びタイマTIMERを０で初期化する（Ｓ５１）。

更新された目標加速度補正ゲインGain_hoseiは、アクセル踏込み量APO＞０であって目標加速度tACCが０以上となった場合に、図１８に破線で示すように反映される。

このように目標加速度補正ゲインGain_hoseiを小さくすることで加速を抑えることができるので、不要な接近を減らすことができるのである。

本実施形態では、先行車との車間距離が所定値未満となることが短時間の間に所定回数以上繰り返された場合に、先行車の状況に応じてアクセルに対する加速特性を変更するようにしたのである。

すなわち、先行車が加速中又は一定速走行中に、先行車との車間距離が縮まった場合は、先行車よりも加速特性が大きすぎる場合である。このとき運転者は意図したよりも加速し過ぎであると感じるので、このようなときは、アクセル踏込量に対する加速特性を加速が小さくなるように補正する。

しかし、先行車が減速中に、先行車との車間距離が縮まることは、通常の状態であると考えられる。そこでこのようなときは加速特性を変更しない、または既に加速特性が変更されているときには元の特性まで復帰するようにしたのである。

このようにすることで、先行車の影響を受けることなく、運転性の向上を図ることができたのである。

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。

本発明による車速制御装置の第１実施形態を示すシステム構成を示す図である。 制御開始判定部２０の動作を示すフローチャートである。 目標車速算出部３０を示すブロック図である。 目標加速度決定部３１にて用いられる目標加速度算出マップの一例である。 積分処理部３４の動作を示すフローチャートである。 目標加速度補正ゲイン算出部３２の更に詳細なブロック図である。 先行車加速度算出部３２０を示すブロック図である。 目標加速度補正ゲイン設定部３２１の動作を示すフローチャートである。 目標加速度補正ゲイン設定部３２１の動作（補正ゲイン復帰処理）を示すフローチャートである。 車速制御部４０を示すブロック図である。 車速制御部４０の説明の際に用いる車両モデル４５のブロック図である。 駆動力分配部６０を示すブロック図である。 変速比指令値設定部６１にて用いられる変速比算出マップの一例である。 本発明による目標加速度補正ゲイン減少時の挙動を示す図である。 本発明による目標加速度補正ゲイン減少時の挙動を示す図である。 本発明による目標加速度補正ゲイン増加時の挙動を示す図である。 本発明による車速制御装置の第２実施形態の目標加速度補正ゲイン設定部３２１の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態による目標加速度補正ゲイン減少時の挙動を示す図である。

符号の説明

１ 制御開始スイッチ
２ ブレーキスイッチ
３ 車間距離センサ
４ ナビゲーションシステム
５ アクセル開度センサ（アクセル量検出手段）
６ 車速センサ
７ エンジン回転速度センサ
８ エンジンＥＣＵ
９ トランスミッションＥＣＵ
１０ 車速制御ＥＣＵ
２０ 制御開始判定部
３０ 目標車速算出部
３１ 目標加速度決定部（目標加速度設定手段）
３２ 目標加速度補正ゲイン算出部
３２０ 先行車加速度算出部（先行車状態検出手段）
３２１ 目標加速度補正ゲイン設定部（加速度補正手段）
３３ 目標加速度補正処理部
３４ 積分処理部
４０ 車速制御部（車速制御手段）
５０ 実変速比算出部
６０ 駆動力分配部
ステップＳ６，Ｓ４４ 自車特性検出手段

Claims (5)

1. アクセル踏み込み量を検出するアクセル量検出手段と、
   少なくとも前記アクセル踏み込み量に基づいて目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、
   自車の前を走行する先行車の走行状態を検出する先行車状態検出手段と、
   自車の加速特性を検出する自車特性検出手段と、
   先行車の走行状態が定速走行中又は加速走行中である場合であって、自車の加速特性が大きいと検出されたときには、前記目標加速度設定手段で設定された目標加速度を小さく補正し、先行車の走行状態が減速走行中である場合は、前記目標加速度設定手段で設定した目標加速度を補正しない加速度補正手段と、
   前記目標加速度に基づいて車速を制御する車速制御手段と、
   を有する車速制御装置。
2. 前記自車特性検出手段は、自車が加速操作及び減速操作の繰り返し頻度の高い走行状態であるときに、自車の加速特性が大きいと検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車速制御装置。
3. 前記自車特性検出手段は、自車が先行車へ接近する繰り返し頻度の高い走行状態であるときに、自車の加速特性が大きいと検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車速制御装置。
4. 前記加速度補正手段は、既に目標加速度を補正している場合であって、アクセル踏み込み量が大きいときには、その補正している目標加速度を補正前の目標加速度まで復帰する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車速制御装置。
5. 前記加速度補正手段は、アクセルを踏み込んでアクセル踏み込み量がしきい値を超えるたびに、既に補正している目標加速度を所定量だけ復帰する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の車速制御装置。

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