JP2009241624A - 車間距離制御装置及び車間距離制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車間距離制御の極低車速域における停止制御の信頼性を向上させる。
【解決手段】先行車との車間距離を目標車間距離とする目標車速を演算し、その目標車速とするための目標制駆動力を演算する車速制御手段と、上記先行車との車間距離を確保しながら自車両を停止させるために必要な大きさの停止制動力を演算する停止制御手段と、を備える。先行車が停止状態であるときに、目標車速が所定車速閾値以下の場合に、上記目標制駆動力による制動から上記停止制動力による制動に切り換える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自車と先行車との車間距離を目標車間距離に保つ車間距離制御に関する。特に、先行車が停止を含む極低車速域における車両の停止制御を改善するものである。

車間距離制御装置として、例えば特許文献１に記載のような技術がある。このような車間距離制御装置では、車両が停止するまで、車速フィードバック制御により先行車との車間距離を目標車間距離に保つように制駆動力を制御する。
特開平９−１８３３２０号公報

ところで、車速フィードバック制御には、通常、車速センサが用いられる。この車速センサは電磁発電式であり、例えば車両の変速機の出力軸ギアに対向して設置される。車両の走行にともなって変速機の出力ギアが回転すると、車速センサにギアの凸部が対向するたびに、車速センサの永久磁石に巻き付けたコイルに電磁誘導による起電力が発生する。この起電力の大きさと周波数はギアの凸部が車速センサを通過する速度に比例する。このため、車速が低くなってギアの回転速度が低下すると、起電力が小さくなるとともに周波数が低くなる。つまり、極低車速になると、車速の検出周期が長くなって実車速の検出に遅れが発生する。

したがって、従来の車間距離制御装置では、上述した極低車速域における車速センサの検出遅れがある。この分だけ、車速フィードバック制御によって車両を停止させる際の制御精度が悪くなる。目標車間距離に制御する車間制御では、車間距離や相対速に応じた制御となる。このため停止間際の制御は相対速のばらつき、誤差、ノイズの影響を受けやすい。これらのことは、自車が停止する際における、極低車速域での挙動の滑らかさを阻害する要因となる。

これに対応するために、停止のために自車が極低車速域となった場合には、車速に基づき車間距離を目標車間距離に制御する車間距離制御（先行車に追従する制御）から、車両を停止させる停止制御に移行させて、停止制御の信頼性を向上させることが考えられる。
本発明は、上記のよう点に着目してなされたもので、車間距離制御の極低車速域における停止制御の信頼性を向上させることを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明の車間距離制御は、先行車との車間距離を目標車間距離とする目標車速を演算し、その目標車速とするための目標制駆動力を演算する車速制御手段と、上記先行車との車間距離を確保しながら自車両を停止させるために必要な大きさの停止制動力を演算する停止制御手段と、を備える。
そして、先行車が停止若しくは極低速走行状態であるときに、目標車速が所定車速閾値以下の場合、若しくは自車速が所定車速閾値以上で車間距離が所定車間距離以下の場合に、上記目標制駆動力による制動から上記停止制動力による制動に切り換える。

車両が停止する際には、車速の検出に時間がかかり車速制御に応答遅れが発生するような極低車速域を通過する。このとき、本発明によれば、車両を停止する際には、停止のための制動制御に切り換えることで、先行車との車間距離を確保しながら車両を停止させることができ、車間距離制御の極低車速域における停止制御の信頼性を向上させることができる。
また、先行車への追従を停止して停止制動制御への切り換え条件として、先行車の停止状態も判断する。これによって、先行車への追従制御を出来るだけ実施することが可能となる。

（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１は、本実施形態の車両を示す平面図である。図２は、本実施形態のシステム構成を示す図である。
自車両には、駆動輪１ＦＲ、１ＦＬに駆動トルクを伝達するエンジン１、及び車輪に制動力を付与するブレーキ装置２を備える。エンジン１は、スロットルバルブの開度を調節することで駆動トルクを制御可能である。スロットルバルブアクチュエータ４が、コントローラ３からの指令に基づきスロットルバルブの開度を調節する。ブレーキ装置２は、油圧回路５（ブレーキアクチュエータ）からのブレーキ液圧に応じて制動力を発生する。油圧回路５は、コントローラ３からの指令に基づきブレーキ装置２で発生する制動力を調整する。

また、自車両には、車間距離センサ６、車速センサ７を備える。車間距離センサ６は、車両前側に搭載してあり、レーザーやミリ波などの電磁波によって、先行車との距離を検出する。検出した距離情報は、コントローラ３に出力する。
車速センサ７は、自車速を検出し、その車速検出情報をコントローラ３に出力する。車速センサ７は、車軸や変速機の出力ギアなどに設定してあり、車速に応じた周期の車速パルスを出力する。

コントローラ３は、マイクロコンピューターとその周辺部品から構成する。そのコントローラ３は、車間距離と車速を入力して制御演算を行う。そして、演算結果に基づき、スロットルバルブ開度指令値とブレーキ液圧指令値を出力する。
そのコントローラ３は、図２に示すように、相対速度演算部３１、先行車速度演算部３２、車間距離制御部３３、車速制御部３４、先行車状態判定部３９、停止制御作動判断部３５、停止制御部３６、目標駆動力選択部、および制駆動力制御部３８を備える。

相対速度演算部３１は、車間距離センサ６からの車間距離検出値Ｌを微分して、先行車との相対速度dＬ/dtを演算する。なお、車間距離検出値Ｌの差分を演算して相対速度としてもよい。
先行車速度演算部３２は、下記式のように、車速センサ７からの車速検出値Ｖspと相対速度dＬ/dtの和により先行車速度Ｖspfを演算する。
Ｖspf＝Ｖsp ＋dＬ/dt

車間距離制御部３３は、車間距離検出値Ｌを目標車間距離Ｌrに一致させるための目標車速Ｖsprを求める。例えば、車速制御系が、目標車速Ｖsprに対する実車速（車速検出値Ｖsp）の応答が時定数τvの一次遅れで近似できる系であるとすると、車速制御系を、例えば図３に示すような構成とみなすことができる。この場合には、上記目標車速Ｖsprを、車間距離検出値Ｌと相対速度dＬ/dtと先行車速度Ｖspfとに基づいて、次式により求める。
Ｖspr＝−ＫL・（Ｌr−Ｌ）−Ｋv・dＬ/dt＋Ｖspf
ここで、ＫL、Ｋvは制御ゲインである。また、目標車間距離Ｌrは、例えば車速検出値Ｖspの関数として次式により設定する。
Ｌr＝Ｌt・Ｖsp
ここで、Ｌtは定数である。
また、図３に示す車速制御系では、目標車間距離Ｌrから車間距離検出値Ｌまでの伝達特性は次式のようになる。

この式から明らかなように、制御ゲインＫL、Ｋvに最適な値を設定することによって、車間距離制御系における目標車間距離Ｌrに対する実車間距離（車間距離検出値Ｌ）の応答特性を所望の応答にすることができる。
車速制御部３４は、実車速Ｖspを目標値Ｖsprに一致させるための目標制駆動力、すなわち目標駆動軸トルクＴwrを演算する。

ここで、車速制御部３４は、駆動軸トルク制御系の伝達遅れを無視できるとすると、車間距離制御部３３で演算した目標車速Ｖsprに実車速Ｖspを一致させるために、例えば図４に示すような構成とすることができる。
図４において、走行抵抗推定部は、目標駆動軸トルクＴwrと車速検出値Ｖspとに基づいて、次式により走行抵抗Ｔdhを推定する。
Ｔdh＝Ｈ（ｓ）・Ｍv・ｓ・Ｖsp−Ｈ（ｓ）・Ｔwr
この式において、Ｍvは車両の質量、Ｈ（ｓ）はゲイン１のローパスフィルターである。

そして、車速制御部３４は、下記式のように、目標制駆動力すなわち目標駆動軸トルクＴwrを演算する。この際に、走行抵抗推定値Ｔdhにより、道路勾配、空気抵抗、転がり抵抗などの影響を排除する。
Ｔwr＝Ｋsp・（Ｖspr−Ｖsp）−Ｔdh
この式において、Ｋspは制御ゲインである。
この走行抵抗補正によって制御系への外乱の影響が排除されたとすると、目標車速Ｖsprから実車速Ｖspまでの伝達特性は、次式で表される。

上記式から明らかなように、制御ゲインＫspに最適な値を設定することによって、車速制御系における目標車速Ｖsprに対する実車速Ｖspの応答特性を所望の応答にすることができる。
先行車状態判定部３９は、まず車間距離に基づき測距可能範囲に先行車がいるか否かを判定する。先行車がいると判定した場合には、先行車速度演算部３２からの先行車速度Ｖspfを入力して、先行車が停止中（Ｖspf＝０）若しくは極低速状態（例えば時速１ｋｍ以下）となっている場合、つまり、先行車が実質的に停止状態と判定すると、先行車停止状態と判定する。それ以外の場合には、先行車非停止状態と判定する。
停止制御作動判断部３５は、車間距離制御部３３および車速制御部３４による制駆動力制御に代えて、停止制御部３６による停止制御の作動を行うか否かの切り換え判定を行う。

次に、その切り換え判定について、説明する。
すなわち、先行車状態判定部３９が先行車停止状態と判定し、且つ車間距離制御部３３の目標車速Ｖsprが所定値以下（例えば４０ｋｍ／ｈ以下）になると、制駆動力制御に代えて、停止制御部３６による停止制御の作動と決定する。
停止制御部３６は、停止制御への切り換え時における車速制御部３４の目標制駆動力に、所定値を加算した値を目標制動力として出力する。つまり、極低速域では、車速制御部３４の目標制駆動力よりも大きな制動力を発生することによって車両を停止させる。このため、自車両は、先行車と所定の車間を確保しながら停止することが出来る。

目標制駆動力選択部３７は、停止制御作動判断部３５の判断結果にしたがって、車速制御部３４からの目標制駆動力（目標駆動軸トルクＴwr）と、停止制御部３６の目標制動力（目標駆動軸トルクＴwr）のうちのいずれかを選択する。そして、選択した目標制駆動力（目標駆動軸トルクＴwr）又は停止制御部３６の目標制動力（目標駆動軸トルクＴwr）を、制駆動力演算部に出力する。

制駆動力制御部３８は、図５に示すように、車間距離制御および車速制御による目標制駆動力、または停止制御による目標制動力に応じたスロットルバルブ開度指令値とブレーキ液圧指令値を演算する。制御系を簡略化するためにトルクコンバーターのトルク増幅率を無視すると、駆動軸トルク指令値Ｔwrに対してエンジントルク指令値Ｔengは次式で表すことができる。
Ｔeng＝Ｔwr／（Ｋdef・Ｋat）
数式８において、Ｋdefはデファレンシャルギア比、Ｋatはトランスミッションの変速比である。

次に、このエンジントルク指令値Ｔengとエンジン１回転数に基づいて、図６に示すエンジン非線形特性マップによりスロットルバルブ開度指令値Ｔhcmdを求める。
一方、ブレーキはスロットルバルブ開度が０のときに作動させるものとすれば、ブレーキによる駆動軸トルクＴwrcは、目標駆動軸トルクＴwrからエンジンブレーキによる駆動軸トルクＴebを差し引く必要があるから、
Ｔwrc＝Ｔwr−Ｔeb

ここで、エンジンブレーキによる駆動軸トルクＴebは次式により求めることが出来る。
Ｔeb＝Ｋdef・Ｋat・Ｔeng0
数式１０において、Ｔeng0はスロットルバルブ開度が０のときのエンジントルクである。
ブレーキシリンダーの面積をＳb、ブレーキローターの半径をＲb、ブレーキパッドの摩擦係数をμbとする。そして、マスターシリンダーの液圧が４輪に等しく分配されると仮定すると、ブレーキによる駆動軸トルクＴwrcに対してブレーキ液圧指令値Ｐbrは次式で表される。
Ｐbr＝−Ｔwrc／（４・２・Ｓb・Ｒb・μb）

ここで、車間距離センサ６が車間距離検出手段を構成する。車間距離制御部３３が車間距離制御手段を構成する。車速センサ７が車速検出手段を構成する。車速制御部３４が車速制御手段を構成する。停止制御部３６が停止制御手段を構成する。停止制御作動判断部３５が停止制御作動判断部を構成する。目標制駆動力選択部３７が目標選択部を構成する。
制駆動力制御部３８が制駆動力制御手段を構成する。先行車状態判定部３９は、先行車状態判定手段を構成する。

（動作・作用）
図７は車間距離制御の処理を示すフローチャートである。このフローチャートにより、本実施形態の動作を説明する。
ステップＳ１において、車間距離センサ６から車間距離検出値Ｌを読み込む。続くステップＳ２で、車間距離検出値Ｌを微分して先行車との相対速度dＬ/dtを演算する（相対速度演算部３１）。ステップＳ３では車速センサ７から車速検出値Ｖspを読み込む。続くステップＳ４で相対速度dＬ/dtと車速検出値Ｖspに基づいて先行車速度Ｖspfを演算する（先行車速度演算部３２）。さらに、ステップＳ５において、車間距離検出値Ｌを目標値Ｌrに一致させるための車間距離制御の目標車速Ｖsprを演算する（車間距離制御部３３）。

続くステップＳ６で、先行車が停止状態と判定し、且つ車間距離制御の目標車速Ｖsprが所定値以下の状態か否かの停止制御への切り換えを判定する（停止制御作動判断部３５）。停止制御への切り換えでない場合には、ステップＳ７へ進む。停止制御への切り換えの場合にはステップＳ９に進む。
ステップＳ７では、車間距離制御および車速制御の目標制駆動力にしたがってスロットルアクチュエータとブレーキアクチュエータを制御する（目標制駆動力選択部３７）。すなわち、ステップＳ７で、実車速Ｖspを目標値Ｖsprに一致させるための制駆動力を演算する（車速制御部３４）。続くステップＳ８で、演算した車間距離制御および車速制御の制駆動力を制駆動力制御の目標値に設定する（目標制駆動力選択部３７）。

一方、ステップＳ９では、停止制御の目標制動力を制駆動力制御の目標値に設定する（目標制駆動力選択部３７）。
ステップＳ１０では、車間距離制御および車速制御の目標制駆動力、または停止制御の目標制動力に応じたスロットルバルブ開度指令値Ｔhcmdまたはブレーキ液圧指令値Ｐbrを演算する（制駆動力制御部３８）。そして、ステップＳ１１で、スロットルバルブ開度指令値Ｔhcmdをスロットルアクチュエータへ出力し、スロットルバルブ開度が指令値Ｔhcmdと一致するようにスロットルバルブの開度を調節する。一方、ブレーキ液圧指令値をブレーキアクチュエータへ出力し、ブレーキ液圧が指令値Ｐbrに一致するようにブレーキ液圧を調節する。

図８は本実施形態による制御結果を示すタイムチャートである。このタイムチャートは、車間距離検出値Ｌ（実線）と目標車間距離Ｌr（破線）［ｍ］、車間距離誤差ΔＬ（＝Ｌr−Ｌ）［ｍ］、車速検出値Ｖsp（実線）と目標車速Ｖspr（破線）［km/h］、目標駆動軸トルクＴwr［Ｎ・ｍ］の変化を示す。
目標車速Ｖsprが所定値より大きい間は、車間距離制御および車速制御による目標制駆動力（目標駆動軸トルクＴwr）にしたがって車間距離を保ちながら減速が行われている。時刻ｔ１で目標車速Ｖsprが所定値以下になると（先行車が停止しているとする。）、車間距離制御および車速制御による目標制駆動力に選択を変更する。この結果、停止制動制御の目標制動力（目標駆動軸トルクＴwr）によって車両を減速する。

このように、目標車速Ｖsprが所定値以下になると、車間距離制御および車速制御による制動を行わず、別個に設定した目標制動力にしたがって車両を制動する。この結果、車速の検出に時間がかかり車速制御に応答遅れが発生するような極低車速域でも、先行車との車間距離を確保しならが車両を確実に停止させることができる。

ここで、本実施形態では、停止のための制動制御への切り換え条件として、目標車速Ｖsprが所定値以下の他に、先行車が実質的に停止しているか否かを条件としている。これによる作用について、説明する。
目標車速Vsprが所定値以下の場合だけで、停止制動制御に切り換える場合、次の現象が生じる可能性がある。
すなわち、先行車が止まっている状態で、目標車速Vsprが停止制御開始車速より大きい場合、例えば、先行車が急減速して止まった場合などでは、直ぐには停止制動力制御に切り換わらない。この場合には、自車が停止する際の先行車との車間距離が短くなるおそれがある。このとき、停止制御開始車速の値を大きくすることで、停止制動力制御に切り換わりやすくすることはできる。しかし、この場合には、先行車に対して長い車間距離で停止してしまうという課題が発生する。

これに対し、本実施形態では、先行車が実質的に停車しているか否かも停止制動制御への切り換えの条件としている。このため、先行車が急停止などで自車が停止する際の車間距離が短くなることを回避する目的で、たとえ停止制御開始車速の値を大きくしても、先行車に対して長い車間距離で停止してしまうという課題を解消することが可能となる。
また、目標車速Vsprが所定の停止制御開始車速値以下か否かの他に、先行車が実質的に停車しているか否かを条件とすることで、目標車間距離とする車間距離制御をできるだけ継続することが出来る。即ち、目標車速Vsprが停止制御開始車速以下となっていても、先行車が停車しない場合には、そのまま車間距離制御（先行車への追従）を継続する。この結果、先行車及び自車が低速走行中における、車間距離制御から停止制動制御への不要な切り換え発生を防止することが可能となる。即ち、出来るだけ先行車に追従させることが可能となる。

（第１実施形態の効果）
（１）車間距離制御中に、自車両を停止する際には、停止制動制御に切り換えて停止する。これによって、先行車との車間距離を確保しながら車両を確実に停止させることができ、車間距離制御の極低車速域における停止制御の信頼性を向上させることができる。
（２）このとき、停止制動制御への切り換え条件として、目標車速が所定位置以下の条件の他に先行車両が実質的に停止しているか否かも条件としている。
これによって、先行車が実質的に停止状態と判定しなければ、自車両を停止制動制御に切り替わることが回避出来る。この結果、出来るだけ目標車間距離とする車間距離制御、つまり先行車への追従を継続することが可能となる。

（変形例）
（１）上記実施形態では、先行車状態判定手段で、先行車の車速がゼロ若しくは極低速状態の場合に、先行車停止状態と判定している。これに代えて、先行車の車速がゼロの場合にだけ先行車停止状態と判定しても良い。この場合には、確実に先行車が停止した場合にだけ停止制動制御に移行することに出来る。
（２）上記実施形態では、切り換えの条件として目標車速が所定値以下か否かを使用している。本実施形態では、先行車が実質的に停止状態の場合を切り換え条件としているので、目標車速は、自車速若しくは相対車速に等しいか近似した車速値となっている。したがって、自車速若しくは相対車速を目標車速とみなして演算しても良い。

（３）上記実施形態では、停止制御部３６で演算する目標制動力を、切り換えの際の目標制駆動力に所定値を加算した値としている。これに代えて、後述の第２実施形態で説明する、停止制御部３６の演算方法によって求めても良い。即ち、自車速や先行車の減速度などに応じて目標制動力を求めるようにしても良い。例えば、先行車が急停車、つまり先行車の減速度が大きい場合には、目標制動力も大きくなって、より車間距離を確保し易くなる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第１実施形態と同様な装置などについては、同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様である。但し、停止制御作動判断部３５、および停止制御部３６の構成が異なる。
その他の構成は、上記第１実施形態と同様であるので省略する。
本実施形態の停止制御作動判定部は、切り換え条件を満足すると、停止制動制御処理への切り換えと判定する。

その切り換え条件は、次のａ〜ｃを満足、つまりその３つの条件を全て満足する場合とする。
ａ：先行車状態判定部３９での判定により先行車停止状態である。
ｂ：自車速が所定車速以上（たとえば５ｋｍ／ｈ以上）である。
ｃ：車間距離が所定車間距離閾値以下である。
また、本実施形態の停止制御作動判定部は、車間距離閾値演算部を備える。
車間距離演算部は、自車速、相対速、自車の減速度、先行車の減速度に応じて、車間距離閾値ｄ^*を設定する。

即ち、下記式によって車間距離閾値 ｄ^*を演算する。
車間距離閾値 ｄ^* = MAX ( MIN( ｄ^b × Ｇ^m × Ｇ^p 、 ｄ^MAX ) 、ｄ^MIN )
ここで、車間距離所定値ｄ^bは、自車速によって設定される値であり、図９に示すように、自車速が高いほど大きな値に設定する。
なお、上記車間距離閾値ｄ^*は、先行車が実質的に停止状態でない場合でも演算している。

そして、図９のように、先行車に自車が近づく方向への相対車速が大きいほど、車間距離所定値ｄ^bが大きくなるように設定している。
ゲインＧ^mは、図１０に示すように、自車の減速度に関するゲインである。すなわち、ゲインＧ^mは、自車の減速度が小さいほど（加速度が大きいほど）、大きくなるように設定する。
ゲインＧ^pは、図１１に示すように、先行車の減速度に関するゲインである。即ち、ゲインＧ^pは、先行車の減速度が小さいほど、小さくなるように設定してある。
ｄ^MAXは、停止車間距離が大きくならように規制するための、上限値である。
また、ｄ^MINは、停止車間距離が小さくならように規制するための下限値である。

次に、停止制御部３６の処理について説明する。
本実施形態の停止制御部３６は、下記式のように、液圧指令値を前回値よりも大きくすることで、目標制動力に対応する液圧指令値Ｐ＊を演算する。ΔＰは液圧増加量である。
Ｐ^* ＝Ｐ^*（前回値）＋ΔＰ
液圧増加量は、本実施形態では下記式のよって演算する。なお、液圧増加量は、一定値でも良い。
液圧増加量△Ｐ
＝ＭＡＸ（ＭＩＮ（△Ｐ^b×△Ｇｐ^m×△Ｇｐ^p、△Ｐ^MAX）、 △Ｐ^MIN）
ここで、△Ｐ^bは、図１２に示すように、自車速に応じた液圧増加量である。そして、△Ｐ^bは、自車速が大きくなるほど大きくなうように設定している。そして、図・のように、先行車に自車が近づく方向への相対車速が大きいほど、Ｐ^bが大きくなるように設定している。

また、ゲイン△Ｇｐ^mは、図１３に示すように、自車の減速度に関するゲインである。すなわち、ゲイン△Ｇｐ^mは、自車の減速度が小さいほど（加速度が大きいほど）、大きくなるように設定する。
ゲイン△Ｇｐ^pは、図１４に示すように、先行車の減速度に関するゲインである。即ち、ゲイン△Ｇｐ^pは、先行車の減速度が小さいほど、小さくなるように設定してある。

△Ｐ^MAXは、液圧指令値が過大とならように規制するための、上限値である。例えば、車間制御で設定している最大減速度を上回らない最大液圧増加量を設定する。
また、△Ｐ^MINは、液圧指令値の下限値である。例えば、停止時の車両挙動変化を極力抑えるため、極低速でドライバーが緩やかに車両を停止させることができる最小の液圧増加量に設定するのが望ましい。

（動作）
低速で走行中に先行車が停止した場合には、自車速も小さく自車の減速度も小さい。すなわち、車間距離閾値ｄ^*が小さい。このため、停止制動制御への切り換えタイミングが遅めにとなる。また、停止制動制御の際の液圧増加量ΔＰも小さくなる。この結果、停止間際の車両挙動変化を抑え、運転者に違和感を与えることなく停止する。

一方、車速が高い状態で先行車両が急停止（高い減速度で停止）した場合には、自車速も大きい状態であるので、車間距離閾値ｄ^*が大きい。また、この場合には先行車の減速度も大きい。したがって、停止制動制御への切り換えタイミングが早めとなる。また、自車の減速度が大きくなるように液圧増加量が大きくなる。更に、自車が低速、もしくは自車の減速度が大きくなると、液圧増加量を小さくし、停止間際の車両挙動変化を抑え、運転者への違和感を抑える。

また以上のことから、先行車が止まったときに、目標車速Vsprが停止制御開始車速より大きい場合でも、自車速が所定車速閾値以上であり、且つ車間距離が車間距離閾値ｄ^*以内であれば、停止制御に移行することが可能となる。このとき、先行車が急停止して減速度が大きい状態で停止する場合には、上記車間距離閾値ｄ^*その分大きくなって、その分だけ早めに停止制動制御に移行出来る。且つ、目標制動力も大きくなって、所望の車間距離を確保し易くなる。

（本実施形態の効果）
（１）本実施形態では、先行車が停止した際に、車間距離が所定車間距離閾値以内となった状態で自車が走行している場合には、目標車速が大きくても停止制動制御に切り換えることが可能となる。この結果、自車が停止する際の挙動を安定させることができる。
また、自車速が所定車速以上の状態で、先行車が急減速して止まったときに、先行車に所定以上近づいている場合には、停止制動制御に移行して、停止が遅くなることが防止できる。
また、先行車及び自車が低速走行している状態でとなっても、先行車が走行中は、停止制動制御に切り替わることなく、先行車への追従を継続させることが可能となる。

（２）このとき所定車間距離閾値を、自車速が高い場合は大きく設定する。これにより車速が高い場合には、切換タイミングを早くなって、車両を停止させやすくなる。一方、車速が低い場合は、所定車間距離閾値が小さくなって、切換タイミングを遅くし、停止車間距離が大きくなることを防止している。
（３）更に、所定車間距離閾値を、自車減速度が小さいほど大きくしている。これによって自車減速度が小さい場合は、切換タイミングを早くなり、車両を停止させやすくなる。一方、自車減速度が大きい場合は、所定車間距離閾値が小さくなって、切換タイミングを遅くし、停止車間距離が大きくならないようにする。

（４）更に、所定車間距離閾値を、先行車の減速度が大きいほど大きくしている。これによって、急停車など、先行車の減速度が大きい場合は、車間距離所定値を大きく設定して切換タイミングを早くし、車両を停止させやすくする。一方、先行車の減速度が小さい場合は切換タイミングを遅くして、停止車間距離が大きくならないようにする。
（５）車間制御から制動力制御への切り換えるタイミング時、停止間際時の車両挙動の変化を抑えるために、液圧指令値の△ｐを、自車速、車間距離、自車減速度、先行車減速度に応じて、調整している。

（６）即ち、自車速が大きい場合には、液圧増加量を大きくして、車両の減速度を大きくする。また、自車速が小さい場合には、液圧増加量を小さくして、停止間際の挙動変化を抑えることが出来る。
（７）また、車間距離が大きいほど液圧増加量を大きくしている。これによって、その分停止までの距離が短くなって、車間距離を確保し易くなる。

（８）また、自車速の減速度が小さいほど液圧増加量を大きくしている。即ち、自車の減速度が大きい状態で停止間際に液圧を増加させすぎると、停止間際の車両挙動変化が大きくなる。よって、自車の減速度が大きくなるほど、液圧の増加量を小さくして、停止間際の車両挙動を抑えることが出来る。
（９）また、先行車の減速度が大きいほど液圧増加量を大きくしている。即ち、先行車の減速度が小さい状態で液圧を増加させすぎると、運転者に違和感を与える為、液圧増加量を小さく抑えることで、運転者への違和感を抑えることが出来る。
（１０）その他は、第１実施形態の効果と同様な効果を奏する。

（変形例）
（１）上記実施形態では、停止制動制御への切り換え条件を、下記のａ〜ｃを満足することを条件としている。これに代えて、ａ及びｃの条件だけとしても良い。
このとき、条件ｃは自車速によって長さが変更される。したがって、自車速の高ければ車間距離閾値ｄ^*が長くなって、停止制動に切り換えのタイミングが早く出来る。但し、条件ａによって、先行車が停止状態でなければ停止制動条件に切り換わらないので、頻繁に停止制動に切り換わることを防止できる。

また、車間距離閾値ｄ^*を先行車の減速度の大きさで変更するようにしておく。このようにしておくと、先行車が急停止つまり大きな減速度で停止した場合に、車間距離閾値ｄ^*が長くなることで、充分な車間距離を確保し易くなる。
ａ：先行車状態判定部３９での判定により先行車停止状態である。
ｂ：自車速が所定車速以上（たとえば４０ｋｍ／ｈ以上）である。
ｃ：車間距離が所定車間距離閾値以下である。

また、本実施形態の停止制御作動判定部は、車間距離閾値演算部を備える。
車間距離演算部は、自車速、相対速、自車の減速度、先行車の減速度に応じて、車間距離閾値ｄ^*を設定する。
（２）本実施形態において、自車速の代わりに相対車速（先行車の自車速が近づく方向を正とする。）を使用してもよい。相対車速を使用した方が、先行車に対する自車の減速状況も加味出来る。

本発明に基づく第１実施形態に係る車両を示す模式的平面図である。 本発明に基づく第１実施形態に係るシステム構成を説明する図である。 車間距離制御系の構成を示す図である。 車速制御系の構成を示す図である。 制駆動力制御系の構成を示す図である。 エンジン１非線形特性マップを示す図である。 第１実施形態の動作を示すフローチャートである。 第１実施形態の制御結果を示すタイムチャートである。 自車速に対応する車間距離設定を説明する図である。 自車減速度に対応する車間距離閾値のゲインを説明する図である。 先行車減速度に対応する車間距離閾値のゲインを説明する図である。 自車速に対応する液圧増加量を説明する図である。 自車減速度に対応する液圧増加量のゲインを説明する図である。 先行車減速度に対応する液圧増加量のゲインを説明する図である。

符号の説明

１ エンジン
２ ブレーキ装置
３ コントローラ
３１ 相対速度演算部
３２ 先行車速度演算部
３３ 車間距離制御部
３４ 車速制御部
３５ 停止制御作動判断部
３６ 停止制御部
３７ 目標制駆動力選択部
３８ 制駆動力制御部
３９ 先行車状態判定部
４ スロットルバルブアクチュエータ
５ 油圧回路
６ 車間距離センサ
７ 車速センサ

Claims (13)

1. 自車と先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、車間距離検出手段が検出した車間距離検出値を目標車間距離に一致させるための目標車速を求める車間距離制御手段と、
   自車速を検出する車速検出手段と、上記車速検出手段が検出した車速値を上記目標車速に一致させるための自車両の目標制駆動力を演算する車速制御手段と、
   上記先行車との車間距離を確保しながら自車両を停止させるために必要な大きさの停止制動力を演算する停止制御手段と、
   上記車速制御手段による目標制駆動力から上記停止制御手段による停止制動力への切り換えを判定する停止制御作動判断手段と、停止制御作動判断手段の判定に基づき上記目標制駆動力若しくは上記停止制御力を選択する目標選択手段と、
   上記目標選択手段で選択された上記目標制駆動力または上記停止制動力にしたがって車両の制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、
   上記車間距離検出手段の検出に基づき先行車があり且つ当該先行車が停止若しくは極低速走行状態である先行車停止状態か否かを判定する先行車状態判定手段と、
   を備え、
   上記停止制御作動判断手段は、上記先行車停止状態と判定し且つ上記目標車速が所定の停止制御開始車速以下になったと判定したら、上記目標制駆動力から上記停止制動力への切り換えと判定することを特徴とする車間距離制御装置。
2. 自車と先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、車間距離検出手段が検出した車間距離検出値を目標車間距離に一致させるための目標車速を求める車間距離制御手段と、
   自車速を検出する車速検出手段と、上記車速検出手段が検出した車速値を上記目標車速に一致させるための自車両の目標制駆動力を演算する車速制御手段と、
   上記先行車との車間距離を確保しながら自車両を停止させるために必要な大きさの停止制動力を演算する停止制御手段と、
   上記車速制御手段による目標制駆動力から上記停止制御手段による停止制動力への切り換えを判定する停止制御作動判断手段と、停止制御作動判断手段の判定に基づき上記目標制駆動力若しくは上記停止制御力を選択する目標選択手段と、
   上記目標選択手段で選択された上記目標制駆動力または上記停止制動力にしたがって車両の制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、
   上記車間距離検出手段の検出に基づき先行車があり且つ当該先行車が停止若しくは極低速走行状態である先行車停止状態か否かを判定する先行車状態判定手段と、
   を備え、
   上記停止制御作動判断手段は、上記先行車停止状態と判定し、且つ自車速が所定車速閾値以上と判定し、且つ車間距離が所定車間距離閾値以下と判定したら、上記目標制駆動力から上記停止制動力への切り換えと判定することを特徴とする車間距離制御装置。
3. 上記所定車間距離閾値は、自車速、自車速減速度、及び先行車減速度の少なくとも一つに応じて変更することを特徴とする請求項２に記載した車間距離制御装置。
4. 自車速が高いほど、上記所定車間距離閾値が大きくなるように変更することを特徴とする請求項３に記載した車間距離制御装置。
5. 自車の減速度が小さいほど、上記所定車間距離閾値が大きくなるように変更することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載した車間距離制御装置。
6. 先行車の減速度が大きいほど、上記所定車間距離閾値が大きくなるように変更することを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載した車間距離制御装置。
7. 上記停止制御手段は、自車速、車間距離、自車の減速度、先行車の減速度の少なくとも１つに応じて停止制動力を演算することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載した車間距離制御装置。
8. 自車速が高いほど、停止制動力を大きくすることを特徴とする請求項７に記載した車間距離制御装置。
9. 車間距離が小さいほど、停止制動力を大きくすることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載した車間距離制御装置。
10. 自車の減速度が小さいほど、停止制動力を大きくすることを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載した車間距離制御装置。
11. 先行車の減速度が大きいほど、停止制動力を大きくすることを特徴とする請求項７〜請求項１０のいずれか１項に記載した車間距離制御装置。
12. 自車と先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、車間距離検出手段が検出した車間距離検出値を目標車間距離に一致させるための目標車速を求める車間距離制御手段と、
    自車速を検出する車速検出手段と、上記車速検出手段が検出した車速値を上記目標車速に一致させるための自車両の目標制駆動力を演算する車速制御手段と、
    上記先行車との車間距離を確保しながら自車両を停止させるために必要な大きさの停止制動力を演算する停止制御手段と、
    上記車速制御手段による目標制駆動力から上記停止制御手段による停止制動力への切り換えを判定する停止制御作動判断手段と、停止制御作動判断手段の判定に基づき上記目標制駆動力若しくは上記停止制御力を選択する目標選択手段と、
    上記目標選択手段で選択された上記目標制駆動力または上記停止制動力にしたがって車両の制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、
    上記車間距離検出手段の検出に基づき先行車があり且つ当該先行車が停止若しくは極低速走行状態である先行車停止状態か否かを判定する先行車状態判定手段と、
    を備え、
    上記停止制御作動判断手段は、上記先行車停止状態と判定し、且つ車間距離が所定車間距離閾値以下と判定したら、上記目標制駆動力から上記停止制動力への切り換えと判定し、
    上記所定車間距離閾値は、自車速及び先行車の減速度に応じて変更し、自車速が高いほど大きく変更すると共に、先行車の減速度が小さいほど短く変更することを特徴とする車間距離制御装置。
13. 自車と先行車との車間距離が目標車間距離となる目標車速を演算し、その目標車速となるように自車両の制駆動力を制御すると共に、上記先行車との車間距離を確保しながら自車両を停止させるために必要な大きさの停止制動力を演算し、
    先行車が停止状態と判定し、且つ自車速が所定車速閾値以上と判定し、且つ車間距離が所定車間距離以下と判定すると、上記制駆動力による制動から上記停止制動力による制動に切り換えることを特徴とする車間距離制御方法。

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