JP2008190343A - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 実車速を目標車速に一致させるよう制御する車両の自動走行制御装置に於いて、他の制御の介入作動の後、本制御が反映される状態となったときに駆動装置に於いて発生する駆動トルクの急激な上昇又は下降を回避すること。
【解決手段】 本発明の走行制御装置は、目標車速と実車速との偏差の積算値に基づいて要求駆動トルクを決定する手段と、要求駆動トルクに基づいて駆動装置の作動を制御する手段と、他の制御の介入によって要求駆動トルクが駆動装置に於いて実現できない状態にあるか否かを判定する判定手段を含み、要求駆動トルクが駆動装置に於いて実現できない状態にあると判定したときには、要求駆動力又は要求駆動トルクの増減が制限される。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車等の車両の走行制御装置に係り、より詳細には、車両の車速が目標車速に一致するよう車両の駆動力又は駆動装置（エンジン、モーター等）の駆動トルクを制御する車両の走行制御装置に係る。

近年の自動車等の車両に於いて、例えば、「クルーズコントロール」、「クリープ走行制御」（特許文献１）、「ダウンヒル・アシストコントロール」（特許文献２）など、車速を自動的に制御する「自動走行制御装置」が搭載されるようになってきている。かかる自動走行制御装置の作動時に於いては、まず、車速の目標値（目標車速）が任意の手法により、例えば、運転者による車速の指定又は選択により或いは車両の走行状態（若しくは運転者の操縦状態）等に基づいて決定される。そして、その目標車速と実際の車速（実車速）の偏差が、エンジン、モーター等の車両の駆動装置の制御装置（駆動制御装置）へフィードバックされ、実車速が目標車速に一致するように、即ち、目標車速と実車速との偏差が無くなるように駆動力若しくは駆動トルクが制御される。上記の如き自動走行制御によれば、運転者は車速を或る値に制御するため又は一定に維持するためのアクセルペダル又はブレーキペダルの踏込み量の調節を行わなくてよくなるので、運転者の操縦負担は、大幅に軽減されることとなる。また、上記の如き自動走行制御装置は、遠隔的に車両の走行を操作する場合などにも用いることができる。

上記の如き自動走行制御装置に於ける目標車速と実車速との偏差によるフィードバック制御では、実車速の目標車速への追従性を良くするために、要求駆動力又は要求駆動トルクは、目標車速と実車速との偏差の（時間）積算値（又は累積値）を用いて決定されることが多い。或る車速を達成し又は維持するために必要な駆動力又は駆動トルクは、車両の走行状態に依存して変動するので、駆動力又は駆動トルクを、目標車速と実車速との偏差に比例した量で調節する場合には、その比例係数、即ち、目標車速と実車速との偏差のフィードバックに於けるフィードバックゲイン、を適切に設定することは困難である（ゲインが小さければ、実車速の応答が悪くなり、ゲインが大きければ、実車速がオーバーシュートし易くなる。）。これに対し、目標車速と実車速との偏差の積算値に基づいて駆動力又は駆動トルク値を調節する場合には、目標車速と実車速との偏差が大きければ大きいほど、目標車速と実車速との偏差の比例量にて調節する場合に比して、駆動力又は駆動トルクの調節量を大きくすることができ、オーバーシュートが発生しないようにフィードバックゲインを低く抑えても、実車速を速やかに目標車速に追従させられることになる。また、制御の目標値である車速は、制御に於いて変化させられる駆動力又は駆動トルクの一次遅れなので、目標車速と実車速との偏差の積算値に基づいて駆動力又は駆動トルクを制御することにより、駆動力又は駆動トルクの変化に対する車速の応答の遅れを補償することにもなっている。
特開２００４−９０６７９ 特開２００６−２１３２９４

ところで、実際の車両に於いては、上記の如き自動走行制御装置の作動中に、その作動に割り込んで又はその作動より優先して車速又は駆動力若しくは駆動トルクを制御する種々の制御（割り込み制御）が実行されることがある。例えば、エンジンから自動変速機を経て車輪へ駆動トルクが伝達される過程に於いて、車輪の回転数に対してエンジンの回転数が過大になり、自動変速機が過熱状態となると、自動変速機からエンジンの制御装置に対して、エンジンの回転数を低減する制御（ストール制御）などが実行されることがある。そのような場合、自動走行制御装置による車速制御のための駆動トルクの調節が達成されず、実車速が目標車速から逸脱することとなる。

上記の如き自動走行制御装置の制御構成に於いて、その制御を凌駕して実行される割り込み制御が実行されている間に、実車速が（自動走行制御装置の）目標車速から逸脱した状態が続くと、目標車速と実車速との偏差の積算値は増大し、自動走行制御装置のフィードバック制御により駆動装置に対して要求する駆動力又は駆動トルク（要求駆動力又は要求駆動トルク）の調節量も増大し続けることとなる。かかる状況に於いて、割り込み制御が終了し、再び、自動走行制御装置の制御が有効に反映される状態となって車速制御が再開する場合、増大した要求駆動力又は要求駆動トルクの調節量によってエンジン等の駆動装置が作動することとなり、これにより、実際に発生する駆動力又は駆動トルク（実駆動力又は実駆動トルク）の急激な上昇又は下降が発生し、車両の挙動が大きく乱れたり、車速の急上昇又は停滞が発生したりする場合がある。勿論、割り込み制御が実行されている間、自動走行制御装置の作動を停止することも考えられるが、その場合には、自動走行制御装置の車速制御が再開されるときに実車速が目標車速に戻る応答が遅くなる場合がある。

しかしながら、従来の技術に於いて、上記の如く、自動走行制御装置の作動に於いて割り込み制御が実行された場合について配慮して車速を制御する提案は為されていないようである。

かくして、本発明の一つの課題は、実車速を目標車速に一致させ又は維持するための自動走行制御装置であって、他の制御装置の作動により自動走行制御装置による制御が反映されない状態が起き得ることを想定して構成された装置を提供することである。

また、本発明のもう一つの課題は、上記の如き自動走行制御装置であって、他の制御装置の作動中に、目標車速と実車速との偏差の積算値（の絶対値）が増大することに起因する不具合を解消するための装置を提供することである。

本発明によれば、実車速を目標車速に一致させるよう制御する車両の自動走行制御装置であって、他の制御装置の介入作動の後、該自動走行制御装置の制御が反映される状態となったときに車両の駆動装置に於いて発生する駆動力又は駆動トルクの急激な上昇又は下降が発生しないよう構成された装置が提供される。

本発明の車両の走行制御装置は、目標車速と実車速との偏差を算出する車速偏差算出手段と、実車速が目標車速に一致するよう目標車速と実車速との偏差の積算値に基づいて車両の駆動装置の要求駆動力又は要求駆動トルクを決定する要求駆動出力決定手段と、要求駆動力又は要求駆動トルクに基づいて駆動装置の作動を制御する駆動制御手段とを含み、更に、他の制御の介入によって要求駆動力又は要求駆動トルクが駆動装置に於いて実現できない状態にあるか否かを判定する判定手段を有し、かかる判定手段が要求駆動力又は要求駆動トルクが駆動装置に於いて実現できない状態にあると判定したときには、要求駆動出力決定手段が、要求駆動力又は要求駆動トルクの増減に制限を設けることを特徴とする。

かかる本発明の装置が適用される走行制御は、例えば、既に述べた如きクルーズコントロール、クリープ走行制御、ダウンヒル・アシストコントロールなど、車両の実車速を目標車速に自動的に一致させるための任意の自動走行制御であってよく、目標車速は、（ａ）車両の運転者の指示又は選択により、（ｂ）車両の運転者の運転操作量に基づいて、（ｃ）車両の走行路面の勾配に基づいて、或いは、（ｄ）その他の任意の車両の走行状態又は走行環境条件により種々の手法で設定されるようになっていてよい。また、本発明による走行制御の作動に割り込んで駆動装置の作動を制御する制御は、例えば、前記の如きストール制御、アイドルスピードコントロール、トラクションコントロール、車両挙動安定化制御（ＶＳＣ）等であってよい。

既に述べた如く、実車速を目標車速に一致させるための走行制御の実行中に、他の制御の介入によって、目標車速を達成できないとき、目標車速と実車速との偏差の積算値（の絶対値）は増大し、これにより、本来であれば、走行制御による要求駆動力又は要求駆動トルクの絶対値が実際に車両に於いて発生している実駆動力又は実駆動トルクから大きく乖離することとなっていた。そして、目標車速を達成可能な状態が復活したときには、走行制御により、膨れ上がった実駆動力又は実駆動トルクと要求駆動力又は要求駆動トルクとの差を解消すべく駆動装置が制御されてしまい、そのような制御が、車両の挙動を乱したり、車速の急上昇又は停滞を発生する原因となっていた。しかしながら、上記の本発明の構成によれば、目標車速を達成できない期間に於いては、要求駆動力又は要求駆動トルクの増減を制限することにより、要求駆動力又は要求駆動トルクの（絶対値の）増大が抑制され、目標車速を達成可能な状態が復活したときに、実駆動力又は実駆動トルクが急激に上昇又は低下するといったことが防止されることとなる。しかも、走行制御そのものを停止してしまうのではなく、要求駆動力又は要求駆動トルクの増減を制限するという手法により、或る程度、目標車速と実車速と偏差の変化の傾向を要求駆動力又は要求駆動トルクに反映させておくことにより、目標車速を達成可能な状態が復活し、本発明の装置による車速制御が再開されるときに、できるだけ速やかに、実車速が目標車速へ到達できるようになっている。

本発明の走行制御による目標車速が達成できない期間に於ける要求駆動力又は要求駆動トルクの増減の制限は、実施の態様の一つとして、要求駆動力又は要求駆動トルクが、駆動装置に於いて実際に発生している実駆動力又は実駆動トルクと要求駆動力又は要求駆動トルクとの差が「所定の制限範囲」から逸脱しないように要求駆動力又は要求駆動トルクが制限されるようになっていてよい。かかる構成によれば、目標車速が達成できない期間が続き、目標車速と実車速との偏差の積算値が増大し得る状況が発生しても、要求駆動力又は要求駆動トルクと実駆動力又は実駆動トルクとの差が所定の制限範囲内に収まるよう要求駆動力又は要求駆動トルクの値が調整される。そして、目標車速を達成可能な状態が復活したとき、即ち、要求駆動力又は要求駆動トルクが駆動装置に於いて反映される状態となったときに、急激に実駆動力又は実駆動トルクが変動するといったことが回避されることとなる。

上記の態様に於いて、好ましくは、「所定の制限範囲」の幅は、実質的に０に設定するのではなく（即ち、要求駆動力又は要求駆動トルクの動きを実駆動力又は実駆動トルクに一致させるのではなく）、要求駆動力又は要求駆動トルクが、目標車速と実車速との偏差の積算値に対応して実駆動力又は実駆動トルクから、或る程度、変位できるよう設定される。これにより、割り込み制御により中断された本発明の車速制御が再開される際の要求駆動力又は要求駆動トルクを、本発明の車速制御に於いて本来達成されるべきであった駆動力又は駆動トルクに近い状態にすることができる。また、所定の制限範囲の幅は、小さ過ぎると、要求駆動力又は要求駆動トルクが反映される際に実駆動力又は実駆動トルクの変化が鈍くなって、実車速の目標車速への追従性が悪くなってしまう可能性がある一方、大き過ぎると、要求駆動力又は要求駆動トルクが反映される際に実駆動力又は実駆動トルクの変化が大きくなる可能性が高くなる。従って、実施の形態に於いては、所定の制限範囲の幅は、目標車速を達成可能な状態が復活したときに、実駆動力又は実駆動トルクの急激な上昇又は下降が発生しないよう、予め実験的又は理論的に決定されてよい。

なお、要求駆動力又は要求駆動トルクの値は、少なくとも要求駆動力又は要求駆動トルクが反映される状態が復活した時点で、そのときの実駆動力又は実駆動トルクから所定の制限範囲内にあればよい。従って、要求駆動力又は要求駆動トルクの増減の制限の別の態様として、判定手段により要求駆動力又は要求駆動トルクが駆動装置に於いて実現できない状態から要求駆動力又は要求駆動トルクが駆動装置に於いて実現できる状態に変化したと判定されたときの要求駆動力又は要求駆動トルクの値が、その判定が為された時点の要求駆動力又は要求駆動トルクと駆動装置の実駆動力又は実駆動トルクとの差が所定の制限範囲から逸脱しないように制限されるようになっていてもよい。

更に、上記の本発明の走行制御による目標車速が達成できない期間に於ける要求駆動力又は要求駆動トルクの増減の制限のもう一つの実施の態様として、判定手段により要求駆動力又は要求駆動トルクが駆動装置に於いて実現できない状態と判定されている間、要求駆動力又は要求駆動トルクの値が、前記の判定が為された時点の要求駆動力又は要求駆動トルクに維持されるようになっていてもよい。一般に、車両に於いて、実車速を目標車速に合わせるために必要な駆動力又は駆動トルクは、車両の走行状態が概ね同じであれば、ほぼ変化しない。従って、本発明による走行制御の作動中に、一旦、他の制御の介入によって車速制御が反映されない状態となった後、再び車速制御が反映される状態になった場合でも、目標車速の設定に変更がなければ、実車速の制御に必要な駆動力又は駆動トルクは、他の制御の介入直前の値と概ね同様であってよい場合が多いであろう。そこで、上記の如く、要求駆動力又は要求駆動トルクが駆動装置に於いて実現できない状態であるとの判定が為された時点から要求駆動力又は要求駆動トルクの値に維持し、即ち、目標車速と実車速との偏差の積算を中断することによって要求駆動力又は要求駆動トルクの変化を制限し、再び要求駆動力又は要求駆動トルクが駆動装置に於いて実現できる状態となったとき、維持されていた要求駆動力又は要求駆動トルクが駆動装置に於いて反映されるようにして他の制御の介入前の状態に戻すようになっていてよい（他の制御の介入時の要求駆動力又は駆動トルクを記憶しておき、他の制御の終了後、本発明の車速制御の再開時に、前記の記憶された値を要求駆動力又は駆動トルクの値として用いるようになっていてよい。）。

実施の態様に於いて、車両の駆動装置がエンジンである場合には、要求駆動出力決定手段は、要求駆動力又は要求駆動トルクに基づいてエンジンの目標スロットル開度を算出する手段と、エンジンのスロットル開度を目標スロットル開度に制御する手段と、エンジンのスロットル開度を検出する手段とを含み、スロットル開度を制御して駆動装置に於いて要求駆動力又は要求駆動トルクが出力される。この場合、要求駆動力又は要求駆動トルクが駆動装置に於いて実現できない状態にあるか否かの判定は、スロットル開度の検出値と目標スロットル開度と比較して、スロットル開度の検出値と目標スロットル開度との差が所定の基準範囲を逸脱しているか否かを判定することによりなされてよい。スロットル開度の検出値と目標スロットル開度との間に有意な差が検出される場合（差が所定の基準範囲を越える場合）には、本発明による制御が反映されていない状態である可能性が高いので、その場合には、要求駆動力又は要求駆動トルクが駆動装置に於いて実現できない状態であると判定するようになっていてよい。勿論、他の制御の介入があったことを、その他の制御からの情報を取得することにより判定するようになっていてもよいが、上記の判定手法によれば、制御装置に於いて、他の制御から情報を取得する構成が組み込まれていなくても要求駆動力又は要求駆動トルクが駆動装置に於いて実現できない状態であるか否かの判定ができることとなる。

総じて、本発明は、走行制御装置に於いて、その作動中に他の制御の介入のために、一時的に、本装置による駆動装置に対する駆動力又は駆動トルクの制御が中断されることに起因する不具合を解消するものであるということができる。特に、近年の車両の走行制御技術の進歩により、一つの車両に於いて複数の制御が同時に実行される場合が、従前に比して多くなってきている。本発明は、そのような複数の制御が同時に実行される場合に於いて、これらの制御を互いに適正に機能させるようにするものであり、多種多様の制御機能が搭載される車両に於いて非常に有用である。

上記の本発明の装置の幾つかの態様に於いて、特記されるべきことは、既に述べた如く、駆動装置に於いて本発明の装置の要求が反映されない状態となった場合に於いても、要求駆動力又は要求駆動トルクは、実質的に０でない幅の所定の制限範囲内にて実駆動力又は実駆動トルクから変位することが許されるよう構成されている点である。かかる構成によれば、駆動装置に於いて本発明の装置の要求が再び反映される状態となり、車速制御が再開される時点で、要求駆動力又は要求駆動トルクは、その時点の実駆動力又は実駆動トルクよりも目標車速と実車速と偏差の変化の傾向を反映した方向にずれた値（目標車速と実車速との偏差の積算値に基づいて与えられる要求駆動力又は要求駆動トルクに近い値）になっており、かくして、再開後の実車速の目標車速の追従性が良好となる。また、かかる構成によれば、更に、車両の駆動装置に於いて、路面の状態変化や車両の使用環境、又は経年変化等により、実駆動力又は実駆動トルクが要求駆動力又は要求駆動トルクに一致しなくなっている場合に於いても、良好な車速制御の再開を行うことができるので有利である。駆動装置に於いて要求駆動力又は要求駆動トルクの指令値を正確に又は的確に発生できず、特に、発生される駆動力又は駆動トルクがその要求値よりも下回る場合には、もし要求駆動力又は要求駆動トルクを実駆動力又は実駆動トルクに一致させた状態で本発明による車速制御の再開を実行させると、再開後の実車速の目標車速の追従性が悪化することとなる。しかしながら、上記の構成によれば、要求駆動力又は要求駆動トルクは、実駆動力又は実駆動トルクよりも目標車速と実車速と偏差の変化の傾向を反映した方向にずれた値であるので、より迅速に実車速を目標車速へ近づけることができることとなる。

本発明のその他の目的及び利点は、以下に於いて、部分的に明らかになり、指摘される。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。図中、同一の符号は、同一の部位を示す。

装置の構成
図１（Ａ）は、本発明の走行制御装置の好ましい実施形態が搭載される自動車を模式的に示している。同図に於いて、左右前輪１２ＦＬ、１２ＦＲと、左右後輪１２ＲＬ、１２ＲＲを有する車両１０には、通常の態様にて、運転者によるアクセルペダル１４の踏込みに応じて各輪（図示の例では、後輪駆動車であるから、後輪のみ）に制駆動力を発生する駆動装置２０が搭載される。駆動装置２０は、図示の例では、エンジン２２から、トルクコンバータ２４、自動変速機２６、差動歯車装置２８等を介して出力される駆動トルク或いは回転駆動力が後輪１２ＲＬ、１２ＲＲへ伝達されるよう構成されているが、エンジン２２に代えて電動機が用いられる電気式、或いは、エンジンと電動機との双方を有するハイブリッド式の駆動装置であってもよい。なお、簡単のため図示していないが、車両１０には、通常の車両と同様に、各輪に制動力を発生する制動装置と、前輪又は前後輪の舵角を制御するためのステアリング装置が設けられる。制動装置は、オイルリザーバ、オイルポンプ、種々の弁等、各輪に装備をされたホイールシリンダ及び運転者によりブレーキペダルの踏込みに応答して作動されるマスタシリンダを含む油圧回路を有し、各ホイールシリンダ内のブレーキ圧、即ち、各輪に於ける制動力は、マスタシリンダ圧力に応答して油圧回路によって調節される。しかしながら、制動装置は、電磁式に各輪に制動力を与える形式又はその他当業者にとって任意の形式のものであってよい。また、車両は、前輪駆動車又は四輪駆動車であってもよい。

駆動装置２０の作動は、電子制御装置５０により制御され、本発明の走行制御装置に於ける各手段は、かかる電子制御装置５０の構成及び作動に於いて実現される。本発明の走行制御装置により実行される制御は、具体的には、「発明の開示」の欄に於いて述べた如く、クルーズコントロール、アイドルスピードコントロール、クリープ走行制御、ダウンヒル・アシストコントロールなど、車両の実車速を目標車速に自動的に一致させるための任意の自動走行制御であってよい。また、本発明の走行制御とは別の割り込み制御、例えば、ストール制御、トラクションコントロール、ＶＳＣ等による駆動装置の制御が実行される場合、それらの制御が本発明の走行制御よりも優先的に実行される。割り込み制御も電子制御装置５０の内部に於いて実現されてもよく、或いは、別の電子制御装置ユニット（図示せず）に於いて実行されるようになっていてよい。

電子制御装置５０は、通常の形式の、双方向コモン・バスにより相互に連結されたＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有するマイクロコンピュータ及び駆動回路を含んでいてよい。電子制御装置５０には、車両の各部に設けられたセンサから、エンジンの回転数Ｅｒ、エンジンのスロットル弁２２ａのスロットル開度θｓ、アクセルペダル踏込量θａ、車輪速センサ３０ｉ（ｉ＝ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）からの車輪速Ｖｗｉ等の検出値が入力される。なお、上記以外に、本実施形態の車両に於いて実行されるべき各種制御に必要な種々のパラメータを得るための各種検出信号が入力されてよい。そして、電子制御装置５０は、上記の一連の情報に基づいて、下記に詳細に説明される如く、車両の実車速が目標車速に一致する際、要求駆動トルクが達成されるようエンジン２２のスロットル２２ａの開度を調節する。目標車速は、車両の運転者がアクセス可能な位置（例えば、ハンドル又はフロントパネル等上）に備えられた速度設定器５２により設定されるようになっていてよい。

図１（Ｂ）は、車速制御のための電子制御装置５０に於ける目標車速と実車速とから要求駆動トルクを決定する制御処理の構成を制御ブロック図の形式で示したものである。なお、図では、駆動装置の駆動出力指令値として、駆動トルクの単位で算出されるが、車両の駆動輪に於いて発生する駆動力の単位であってもよいことは理解されるべきである。

同図を参照して、本発明の制御構成に於いては、通常の車速制御の構成と同様に、図示されている如く、速度設定器５２からの与えられる目標車速Ｖｔと車輪速等から推定される実車速Ｖａとの偏差ΔＶ＝Ｖｔ−Ｖａを算出した後（加算器ａ１、車速偏差算出手段）、この偏差ΔＶを解消するべく、偏差ΔＶが逐次的に積算され、駆動装置に於いて出力されるべき要求駆動トルクＴｔを算出するフィードバック制御の構成を含んでいる。要求駆動トルクＴｔは、例えば、
Ｔｔ＝ΔＴ＋Ｔｔ（前回値） …（１）
により与えられるようになっていてよい（加算器ａ２）。ここで、ΔＴは、現在の車速偏差ΔＶを変数としたマップ（図示せず）を用いてトルク変化量であり、典型的には、
ΔＴ＝Ｋ_Ｉ・ΔＶ …（２）
の形式で与えられる量である（乗算器ｍ１）。Ｋ_Ｉは、フィードバックゲインであり、定数であってもよいが、車速偏差ΔＶを変数としたマップにより与えられてもよい。また、Ｔｔ（前回値）は、現在までに既に得られた要求駆動トルク、即ち、それまで積算されているΔＴの積算値である。かくして、式（１）による要求駆動トルクによれば、或る目標車速Ｖａが与えられるとき、実車速Ｖｔが目標車速Ｖａと異なる場合には、Ｔｔが変化して、実車速Ｖｔが目標車速Ｖａに一致するまで、車両が加減速されることとなる。そして、実車速Ｖｔが目標車速Ｖａに一致したときには、それまでの車速偏差ΔＶに対応するΔＴの積算値による駆動トルクが車両を加減速する力、例えば、路面の勾配や走行抵抗を相殺し、車速が維持されることとなる。

かくして算出された要求駆動トルクＴｔは、次いで、駆動装置の目標スロットル開度θｓｔの算出ために用いられる。しかしながら、後に説明される如く、エンジンの制御に於いて、本発明の装置の制御よりも優先して実行される割り込み制御が介入する場合には、要求駆動トルクＴｔは、そのまま、エンジンへの制御指令値に用いられるのではなく、要求駆動トルクに、実際にエンジンに於いて発生されている実駆動トルクＴaを参照して設定される上下限ガードＧ１が施され、要求駆動トルクＴｔの値が制限されることとなる（なお、本発明の制御が駆動装置に於いて実現される場合にも、駆動装置又はその他車両の運転上の安全又は保護のために、要求駆動トルクＴｔの値の最大値又は最小値を制限する上下限ガード又は要求駆動トルクＴｔの変化の最大値若しくは最小値を制限する変化量ガード等の処理が実行されてよい。）。

割り込み制御の実行中に駆動装置の目標スロットル開度θｓｔの算出ために用いられる要求駆動トルクの値を制限する上下限ガードＧ１に於いては、要求駆動トルクの値は、
Ｔａ−Ｔｌｇ≦Ｔｔ≦Ｔａ＋Ｔｕｇ …（３）
の範囲に制限される。ここで、Ｔｌｇ、Ｔｕｇは、それぞれ、実駆動トルクＴａから計った要求駆動トルクの下限値及び上限値である。即ち、割り込み制御の実行中に於いては、要求駆動トルクＴｔは、実駆動トルクＴａを基準とする所定の制限範囲内においてのみ、変動が許されることとなる。また、この場合、図から理解される如く、式（１）の要求駆動トルクへのΔＴの積算も、式（３）の範囲に制限された後の要求駆動トルクをＴｔ（前回値）として用いて実行される。かくして、式（１）にて算出される要求駆動トルクの値が、実駆動トルクから計った式（３）の範囲に収まる限り、現在の車速偏差ΔＶの値が反映され、式（１）の要求駆動トルクの値が、式（３）の値を超える場合でも、車速偏差ΔＶの積算値（即ち、ΔＴの積算値）の符号に対応した上限値又は下限値に設定されることとなる。そして、割り込み制御が終了した後には、或る程度、それまでの車速偏差ΔＶの傾向を反映した要求駆動トルクを用いて本発明の車速制御を再開することができることとなる。

なお、図示していないが、通常、上記のフィードバック制御の構成に加えて、フィードフォワード制御部が設けられ、要求駆動トルクのフィードフォワード成分Ｔ_ＦＦが算出される。要求駆動トルクのフィードフォワード成分Ｔ_ＦＦは、例えば、走行路面に勾配がある場合など、その路面勾配に応じて要求駆動トルクを増減する。かかるフィードフォワード制御も用いられる場合には、車速偏差ΔＶの積算値（ΔＴの積算値）により与えられるフィードバック制御による要求駆動トルクをフィードバック成分Ｔ_ＦＢと表記して、全要求駆動トルクＴｔは、
Ｔｔ＝Ｔ_ＦＢ＋Ｔ_ＦＦ …（４）
により与えられる。また、車速偏差ΔＶの積算に於いては、フィードフォワード成分Ｔ_ＦＦは、除いておく必要があるので、要求駆動トルクは、結局、
Ｔｔ＝ΔＴ＋Ｔｔ（前回値）−Ｔ_ＦＦ（前回値）＋Ｔ_ＦＦ …（５）
により与えられる。なお、割り込み制御の実行中に於いて、Ｔｔが式（３）の範囲に制限されることは、同様である（Ｔｔ（前回値）は、式（３）の範囲に制限された値が用いられる。）

装置の作動
図２〜４は、本発明の走行制御装置の作動中に、他の割り込み制御が介入する場合の要求駆動トルク（点線）、実駆動トルク（実線）、目標車速（点線）、実車速（実線）の時間変化の例を示している。なお、比較のため、従来の技術に於ける走行制御装置の場合の例も示されている。

まず、図２を参照して、割り込み制御により実車速が目標車速よりも下回るとき、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示されている如く、割り込み制御の作動中に要求駆動トルクの制限をしない場合（従来技術）、車速制御の再開後、駆動トルクが急増し（図２（Ａ））、これに対応して実車速が目標車速を大きく超過する（図２（Ｂ））。一方、図２（Ｃ）及び（Ｄ）に示されている如く、割り込み制御の作動中に要求駆動トルクの制限をする場合（本発明）、割込制御作動中の要求駆動トルクは、実駆動トルクよりもＴｕｇだけ高い値まで変化することが許される（Ｃ）。この場合、車速制御の再開後、実車速は、速やかに目標車速に追従する。

次に、図３を参照して、割り込み制御により実車速が目標車速よりも上回るとき、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示されている如く、割り込み制御の作動中に要求駆動トルクの制限をしない場合（従来技術）、割込制御の作動中、要求駆動トルクが大きく低減するため、車速制御の再開後、要求駆動トルクが正になるまで、実駆動トルクが実質的に０になり、車速が停滞する。一方、図３（Ｃ）及び（Ｄ）に示されている如く、割り込み制御の作動中に要求駆動トルクの制限をする場合（本発明）、割込制御作動中の要求駆動トルクは、実駆動トルクよりもＴｌｇだけ低い値まで変化することが許される（Ｃ）。この場合、車速制御の再開後、実車速は、速やかに目標車速に追従する（Ｄ）。

上記の如く、従来の技術に於ける走行制御装置、即ち、他の割り込み制御が介入する場合であっても、要求駆動トルクＴｔが、式（３）による制限を受けない場合には、割り込み制御の作動中、図２（Ｂ）又は図３（Ｂ）の如く、実車速Ｖａは、目標車速Ｖｔから乖離し、ΔＶ≠０の状態が継続するとともに、要求駆動トルクＴｔは、上昇（図２（Ａ））又は下降（図３（Ａ））し続けることとなる。しかる後に、割り込み制御が終了し、走行制御装置による車速制御が再開する際には、その時点の要求駆動トルクＴｔを達成するべく、実駆動トルクＴａが急激に増大（図２（Ａ））又は下降（図３（Ａ））し、これに伴って、車速が増大（図２（Ｂ））又は停滞（図３（Ｂ））することとなる。

一方、上記の如く、割り込み制御の作動中に上下限ガードにより、要求駆動トルクＴｔを式（３）の範囲に制限する場合には、要求駆動トルクＴｔは、式（１）又は（５）に於いてΔＴが加算されても、図２（Ｃ）又は図３（Ｃ）に示されている如く、実駆動トルクＴａに概ね沿って変化することとなる。従って、割り込み制御が終了し、走行制御装置による車速制御が再開する際には、急激な実駆動トルクの変動は発生せず、速やかに目標車速に追従することとなる（図２（Ｄ）又は図３（Ｄ））。

なお、「発明の開示」の欄に於いて述べたように、割り込み制御の作動中に要求駆動トルクＴｔを実駆動トルクＴａに完全に一致させるのではなく、ΔＴの積算値が反映される方向に変動することが許されるよう設定することによれば、駆動装置に於いて、車両の使用環境、経年変化等の理由で、要求駆動トルクＴｔを発生できない状態にある場合でも、より迅速に実車速を目標車速に追従させることができることとなる。

図４は、上記の如き状況を示したものであり、図４（Ａ）及び（Ｂ）は、割り込み制御の作動中に要求駆動トルクを実駆動トルクに実質的に一致させる場合の駆動トルク及び車速の変化であり、図４（Ｃ）及び（Ｄ）は、割り込み制御の作動中に要求駆動トルクが所定の制限範囲にて変動できる場合の駆動トルク及び車速の変化を示す。図から理解される如く、車速制御が再開するとき、要求駆動トルクは、（Ａ）の場合、そのときの実駆動トルクから車速偏差に対応して上昇し始めるが、（Ｃ）の場合、そのときの実駆動トルクよりもＴｕｇだけ高い値から車速偏差に対応して上昇することとなる。即ち、割り込み制御の作動中に要求駆動トルクＴｔを実駆動トルクＴａに完全に一致させる場合には、走行制御による車速制御の再開時に、要求駆動トルクの変動は、ΔＴの積算を待って発生することとなり、従って、車速の変化が遅れることとなるが（図４（Ａ）及び（Ｂ））、要求駆動トルクＴｔを実駆動トルクＴａからΔＴの積算値が反映される方向にシフトさせておけば、割り込み制御の終了時により高い要求駆動トルクにて車速制御が再開されることとなる（図４（Ｃ）及び（Ｄ））。

図５は、本発明による走行制御を実現する電子制御装置５０に於ける処理過程の流れをフローチャートにて表したものである。図５の制御処理は、運転者の入力により（例えば、作動スイッチをＯＮ状態にするなど）車速の自動制御が要求された場合にミリ秒オーダーの周期にて繰り返し実行される。

同図を参照して、制御のサイクルが開始されると、まず、現在の実車速Ｖａの検出又は推定が為される。実車速Ｖａは、各輪に設けられた車輪速センサからの車輪速Ｖｗｉのデータを基に、任意の方法（例えば、全輪、駆動輪又は従動輪の車輪速の平均値など）で決定されてよい(ステップ１０)。しかる後に、式（１）及び（２）又は式（５）及び（２）により、要求駆動トルクＴｔが算出される（ステップ２０）。

次いで、本発明による走行制御の車速制御よりも優先する割り込み制御が作動しているか否か、即ち、車速制御の要求が反映される状態にあるか否かが判定される(ステップ３０)。かかる判定は、割り込み制御から駆動装置の制御を実行しているか否かの情報を表す信号を受信してなされてもよいが、後述の如き、スロットル開度の状態を参照して判定がなされてもよい。ステップ３０の判定に於いて、車速制御の要求が反映される状態にあると判定された場合には、ステップ２０で算出された要求駆動トルクＴｔが、目標スロットル開度に、当業者にとって任意の方法により換算され（ステップ４０）、駆動装置の制御装置（スロットル開度アクチュエータ（図示せず）などへ送信される（ステップ５０）。

一方、ステップ３０の判定に於いて、車速制御の要求が反映されない状態にあると判定された場合には、要求駆動トルクＴｔの値が上記の式（３）の範囲に制限される。かかる処理は、例えば、
(ステップ６０)
Ｔｔ←ＭＡＸ（Ｔｔ，Ｔａ−Ｔｌｇ） …（６ａ）
(ステップ７０)
Ｔｔ←ＭＩＮ（Ｔｔ，Ｔａ＋Ｔｕｇ） …（６ｂ）
による置き換え処理によりなされてよい（ここで、ＭＡＸは、最大値の選択、ＭＩＮは、最小値の選択である）。なお、エンジンに於いて発生している実駆動トルクＴａは、例えば、現在のスロットル開度、エンジン回転数等を変数としたマップを用いて推定されてよい。上限値Ｔｕｇ及び下限値Ｔｌｇは、車速の再開時に、実駆動力又は実駆動トルクの急激な上昇又は下降が発生しないよう予め実験的又は理論的に決定されてよい。

かくして、変動が制限された要求駆動トルクＴｔが算出されると、目標スロットル開度に換算され（ステップ４０）、駆動装置の制御装置へ指令値として送信される（ステップ５０）。なお、既に述べた如く、次の制御サイクルのステップ２０に於いては、ステップ６０及び７０を経た要求駆動トルクＴｔが、前回値として利用される。また、上記から理解される如く、割り込み制御が終了し、本走行制御装置による駆動装置の制御の要求が反映される状態となったときには、その前のサイクルに於いてステップ６０及び７０を経て実駆動トルクＴａの近傍の値の要求駆動トルクに対して、ΔＴが加算された要求駆動トルクが駆動装置に出力されることになり、駆動装置に於いて急激なトルク変動が回避されることとなる。

要求反映状態の判定
図５のフローチャートのステップ３０に於ける車速制御の要求が反映される状態にあるか否か判定は、既に述べた如く、スロットル開度の検出値θｓが、図５のフローチャートのステップ４０にて算出された目標スロットル開度θｓｔに実質的に一致しているか否かにより判定されてよい。例えば、スロットル開度の検出値と目標スロットル開度との偏差の絶対値に於いて、
｜θｓ−θｓｔ｜＞Δθｓ …（７）
（ここで、Δθｓは、正の微小定数）
が成立している場合には、スロットル開度の検出値θｓと目標スロットル開度θｓｔとに有意な差があり、割り込み制御により、本発明による車速制御のための駆動装置の制御が反映されない状態となっている、即ち、「要求反映中」でないと判定されるようになっていてよい。かかる手法によれば、割り込み制御からその作動状態の情報を取得する構成を用いることなく、本発明の走行制御が反映されているか否かが分かることとなる。

以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば、割り込み制御の作動中の要求駆動トルクＴｔの値を制限することに関し、「発明の開示」の欄に記載した態様により、要求駆動トルクＴｔが制限されるようになっていてよい。例えば、図５のステップ３０に於いて、一旦作動した割り込み制御が終了したことを判定したサイクルに於いてのみ、ステップ６０及び７０を実行するようになっていてもよい（割り込み制御中は、要求駆動トルクＴｔは、反映されないので、任意の値であってもかまわない。）。また、例えば、割り込み制御の作動開始から終了までの間、式（１）又は（５）のΔＴの加算を中止し、これにより、要求駆動トルクの値を維持するようになっていてもよい。この場合、割り込み制御の作動終了後は、その開始前の状態で駆動装置の制御が再開されることとなる。

なお、上記の実施形態の説明に於いては、駆動装置の制御による車速制御について説明されているが、車速が目標車速を超過する場合には、適宜、制動装置が自動的に作動される場合があることは理解されるべきである。

図１（Ａ）は、本発明による走行制御装置の好ましい実施形態が組み込まれた自動車の模式図を示しており、図１（Ｂ）は、走行制御装置の要求駆動トルクの決定に於ける制御処理を制御ブロック図の形式で表したものである。 走行制御装置の車速制御の実行中に割り込み制御が介入した場合の要求駆動トルク（点線）、実駆動トルク（実線）、目標車速（点線）、実車速（実線）の時間変化を例示した図であり、割り込み制御により、実車速が目標車速よりも下回る場合を示している。図２（Ａ）及び（Ｂ）は、割り込み制御の作動中に要求駆動トルクの制限をしない場合（従来技術）の駆動トルク及び車速の変化であり、図２（Ｃ）及び（Ｄ）は、割り込み制御の作動中に要求駆動トルクの制限をする場合（本発明）の駆動トルク及び車速の変化である。 走行制御装置の車速制御の実行中に割り込み制御が介入した場合の要求駆動トルク、実駆動トルク、目標車速、実車速の時間変化を例示する図２と同様の図であり、割り込み制御により、実車速が目標車速よりも上回る場合を示している。図３（Ａ）及び（Ｂ）は、割り込み制御の作動中に要求駆動トルクの制限をしない場合（従来技術）の駆動トルク及び車速の変化であり、図３（Ｃ）及び（Ｄ）は、割り込み制御の作動中に要求駆動トルクの制限をする場合（本発明）の駆動トルク及び車速の変化である。 車両の使用環境、経年変化等により車両の駆動装置に於いて要求駆動トルクに対して実駆動トルクが適正に発生されない場合（低くなってしまう場合）の、走行制御装置の車速制御の実行中に割り込み制御が介入した場合の要求駆動トルク、実駆動トルク、目標車速、実車速の時間変化の例を示した図２と同様の図である。図４（Ａ）及び（Ｂ）は、割り込み制御の作動中に要求駆動トルクを実駆動トルクに実質的に一致させる場合の駆動トルク及び車速の変化であり、図４（Ｃ）及び（Ｄ）は、割り込み制御の作動中に要求駆動トルクが所定の制限範囲にて変動できる場合の駆動トルク及び車速の変化を示す。 図５は、本発明の駆動制御装置の実施形態に於ける制御処理をフローチャートの形式にて表したものである。

符号の説明

１０…車体
１２ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ…車輪
１４…アクセルペダル
２０…駆動装置
２２…エンジン
２２ａ…スロットル弁
３０ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ…車輪速センサ
５０…電子制御装置
５２…速度設定器

Claims (8)

1. 車両の走行制御装置であって、目標車速と実車速との偏差を算出する車速偏差算出手段と、前記実車速が前記目標車速に一致するよう前記目標車速と実車速との偏差の積算値に基づいて前記車両の駆動装置の要求駆動力又は要求駆動トルクを決定する要求駆動出力決定手段と、前記要求駆動力又は要求駆動トルクに基づいて前記駆動装置の作動を制御する駆動制御手段と、他の制御の介入によって前記要求駆動力又は要求駆動トルクが前記駆動装置に於いて実現できない状態にあるか否かを判定する判定手段を含み、前記判定手段が前記要求駆動力又は要求駆動トルクが前記駆動装置に於いて実現できない状態にあると判定したときには、前記要求駆動出力決定手段が、前記要求駆動力又は要求駆動トルクの増減に制限を設けることを特徴とする装置。
2. 請求項１の装置であって、前記要求駆動力又は要求駆動トルクが前記駆動装置に於いて実現できない状態にあると判定されたときに、前記要求駆動出力決定手段が前記要求駆動力又は要求駆動トルクの増減に制限を設ける際、前記要求駆動力又は要求駆動トルクが、前記駆動装置の実駆動力又は実駆動トルクと前記要求駆動力又は要求駆動トルクとの差が所定の制限範囲から逸脱しないように制限されることを特徴とする装置。
3. 請求項１の装置であって、前記判定手段により前記要求駆動力又は要求駆動トルクが前記駆動装置に於いて実現できない状態と判定されている間、前記要求駆動力又は要求駆動トルクの値が、前記判定が為された時点の前記要求駆動力又は要求駆動トルクに維持されることを特徴とする装置。
4. 請求項１の装置であって、前記判定手段により前記要求駆動力又は要求駆動トルクが前記駆動装置に於いて実現できない状態から前記要求駆動力又は要求駆動トルクが前記駆動装置に於いて実現できる状態に変化したと判定されたとき、前記要求駆動力又は要求駆動トルクの値が、前記判定が為された時点の前記要求駆動力又は要求駆動トルクと前記駆動装置の実駆動力又は実駆動トルクとの差が所定の制限範囲から逸脱しないように制限されることを特徴とする装置。
5. 請求項１の装置であって、前記車両の駆動装置がエンジンであり、前記要求駆動出力決定手段が、前記要求駆動力又は要求駆動トルクに基づいて前記エンジンの目標スロットル開度を算出する手段と、前記エンジンのスロットル開度を前記目標スロットル開度に制御する手段と、前記エンジンのスロットル開度を検出する手段とを含み、前記判定手段が前記スロットル開度の検出値と前記目標スロットル開度との差が所定の基準範囲を逸脱しているときに前記要求駆動力又は要求駆動トルクが前記駆動装置に於いて実現できない状態にあると判定することを特徴とする装置。
6. 請求項１の装置であって、前記目標車速が前記車両の運転者により設定されることを特徴とする装置。
7. 請求項１の装置であって、前記目標車速が前記車両の運転者の運転操作量に基づいて設定されることを特徴とする装置。
8. 請求項１の装置であって、前記目標車速が前記車両の走行路面の勾配に基づいて設定されることを特徴とする装置。

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