JP3365064B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents
車両用走行制御装置Info
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、目標車速の変化に対す
る自車の車速の応答性の改善を図った、車両用走行制御
装置に関するものである。
る自車の車速の応答性の改善を図った、車両用走行制御
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両用走行制御装置（車両用追従走行装
置）の従来例としては、例えば、先行車との車間距離、
自車の車速および前後加速度に基づいてニューラルネッ
トワークにより制御を行うもの（特開平４−７１９３３
号公報）や、先行車との車間距離、自車の車速および前
後加速度に基づいてファジイ推論により車速制御を行う
もの（特開平５−１０４９７７号公報）がある。
置）の従来例としては、例えば、先行車との車間距離、
自車の車速および前後加速度に基づいてニューラルネッ
トワークにより制御を行うもの（特開平４−７１９３３
号公報）や、先行車との車間距離、自車の車速および前
後加速度に基づいてファジイ推論により車速制御を行う
もの（特開平５−１０４９７７号公報）がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の２つの従来例は、基本的には、先行車との車間
距離、自車の車速および前後加速度を用いて目標車速を
算出し、その目標車速と自車の車速との偏差を小さくし
て両者を一致させるようフィードバック制御を行ってい
るため、制御系の遅れにより応答性が悪化する問題や、
加減速の繰り返しにより乗り心地が悪化する問題や、そ
れらを解決するために制御系が複雑化する問題が生じ
る。以下、さらに詳しく説明する。
報記載の２つの従来例は、基本的には、先行車との車間
距離、自車の車速および前後加速度を用いて目標車速を
算出し、その目標車速と自車の車速との偏差を小さくし
て両者を一致させるようフィードバック制御を行ってい
るため、制御系の遅れにより応答性が悪化する問題や、
加減速の繰り返しにより乗り心地が悪化する問題や、そ
れらを解決するために制御系が複雑化する問題が生じ
る。以下、さらに詳しく説明する。
【０００４】上記従来例のように、目標車速と自車の車
速との偏差に基づいてフィードバック制御を行う場合、
一般的に、応答性を高めるためフィードバックゲインを
大きくすると、図１０に示すように制御系にハンチング
が生じて乗り心地が悪化してしまい、逆に、ハンチング
を抑えるためフィードバックゲインを小さくすると、図
１１に示すように応答性が悪化してしまう。
速との偏差に基づいてフィードバック制御を行う場合、
一般的に、応答性を高めるためフィードバックゲインを
大きくすると、図１０に示すように制御系にハンチング
が生じて乗り心地が悪化してしまい、逆に、ハンチング
を抑えるためフィードバックゲインを小さくすると、図
１１に示すように応答性が悪化してしまう。
【０００５】例えば、上記特開平５−１０４９７７号公
報の従来例は、自車の前後加速度から予測車間距離およ
び予測安全車間距離を求め、目標車速を、（目標車速）
＝（現在の車速）＋（所定ゲイン）×（予測車間距離−
予測安全車間距離）によって算出し、算出された目標車
速と現在の車速との偏差に基づいて制御を行っているの
で、目標車速に対する現在の車速のフィードバック制御
を行っていることになり、目標車速に対する車速の応答
性の向上は期待できない。
報の従来例は、自車の前後加速度から予測車間距離およ
び予測安全車間距離を求め、目標車速を、（目標車速）
＝（現在の車速）＋（所定ゲイン）×（予測車間距離−
予測安全車間距離）によって算出し、算出された目標車
速と現在の車速との偏差に基づいて制御を行っているの
で、目標車速に対する現在の車速のフィードバック制御
を行っていることになり、目標車速に対する車速の応答
性の向上は期待できない。
【０００６】したがって、目標車速に対する車速の応答
性を向上させるために、何らかの形で目標車速に対しフ
ィードフォワード制御を行うことが考えられ、例えば、
今回サンプリング時の自車の前後加速度に基づいて次回
サンプリング時の予測目標車速を設定する方法が考えら
れる。しかし、上記方法により今回サンプリング時の自
車の前後加速度に基づいて次回サンプリング時の予測目
標車速を設定すると、自車の前後加速度の変化と目標車
速の変化（目標車速の変化率）とは必ずしも一致せず、
次回サンプリング時の予測目標車速と実際の目標車速と
の間に偏差が発生して予測が不適切になることがある。
そのため、上記方法により設定した予測目標車速および
実際の自車の車速に基づくフィードフォワード項を算出
し、このフィードフォワード項を加えて車速制御を行っ
ても、その予測目標車速が不適切であれば、自車の車速
の応答性の向上はあまり期待できない。
性を向上させるために、何らかの形で目標車速に対しフ
ィードフォワード制御を行うことが考えられ、例えば、
今回サンプリング時の自車の前後加速度に基づいて次回
サンプリング時の予測目標車速を設定する方法が考えら
れる。しかし、上記方法により今回サンプリング時の自
車の前後加速度に基づいて次回サンプリング時の予測目
標車速を設定すると、自車の前後加速度の変化と目標車
速の変化（目標車速の変化率）とは必ずしも一致せず、
次回サンプリング時の予測目標車速と実際の目標車速と
の間に偏差が発生して予測が不適切になることがある。
そのため、上記方法により設定した予測目標車速および
実際の自車の車速に基づくフィードフォワード項を算出
し、このフィードフォワード項を加えて車速制御を行っ
ても、その予測目標車速が不適切であれば、自車の車速
の応答性の向上はあまり期待できない。
【０００７】本発明は、目標車速の変化に基づいて設定
した予測目標車速によるフィードフォワード制御を上記
フィードバック制御と併用することにより、上述した問
題を解決することを目的とする。
した予測目標車速によるフィードフォワード制御を上記
フィードバック制御と併用することにより、上述した問
題を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
の請求項１の構成は、図１に概念を示す如く、自車に対
し相対移動する対象物と自車との間の位置関係を検出す
る位置関係検出手段と、前記位置関係検出手段が検出し
た位置関係に基づき自車の目標車速を設定する目標車速
設定手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、前
記自車の車速および目標車速に基づき前後輪の少なくと
も一方の制駆動力を制御する制駆動力制御手段とを具え
る車両用走行制御装置において、前回サンプリング時の
目標車速と今回サンプリング時の目標車速とから今回の
目標車速の変化率を算出し、算出された目標車速の変化
率が次回サンプリング時も継続するものと推定して次回
サンプリング時の予測目標車速を設定する予測目標車速
設定手段と、前記自車の車速および前記次回サンプリン
グ時の予測目標車速に基づき、前後輪の少なくとも一方
の制駆動力を制御する制駆動力予測制御手段とを具備し
て成ることを特徴とするものである。
の請求項１の構成は、図１に概念を示す如く、自車に対
し相対移動する対象物と自車との間の位置関係を検出す
る位置関係検出手段と、前記位置関係検出手段が検出し
た位置関係に基づき自車の目標車速を設定する目標車速
設定手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、前
記自車の車速および目標車速に基づき前後輪の少なくと
も一方の制駆動力を制御する制駆動力制御手段とを具え
る車両用走行制御装置において、前回サンプリング時の
目標車速と今回サンプリング時の目標車速とから今回の
目標車速の変化率を算出し、算出された目標車速の変化
率が次回サンプリング時も継続するものと推定して次回
サンプリング時の予測目標車速を設定する予測目標車速
設定手段と、前記自車の車速および前記次回サンプリン
グ時の予測目標車速に基づき、前後輪の少なくとも一方
の制駆動力を制御する制駆動力予測制御手段とを具備し
て成ることを特徴とするものである。
【０００９】上記において、前記制駆動力予測制御手段
は、今回の自車の車速および前記次回サンプリング時の
予測目標車速に基づき必要とする車両の前後加速度を算
出して、算出された前後加速度を得るために必要とする
制駆動力に対応する制御指令値を出力し、前記自車の車
速の制御系は、前記制駆動力制御手段による制御指令値
と、前記制駆動力予測制御手段による制御指令値とを含
む制御指令値を用いて前記自車の車速を制御するように
するのが、大まかな制御は前記制駆動力予測制御手段に
分担させ、自車の車速との目標車速との偏差を収束させ
る詳細な制御は前記制駆動力制御手段に分担させること
により、図９に示すように制御のハンチングを抑制する
上で好ましい。
は、今回の自車の車速および前記次回サンプリング時の
予測目標車速に基づき必要とする車両の前後加速度を算
出して、算出された前後加速度を得るために必要とする
制駆動力に対応する制御指令値を出力し、前記自車の車
速の制御系は、前記制駆動力制御手段による制御指令値
と、前記制駆動力予測制御手段による制御指令値とを含
む制御指令値を用いて前記自車の車速を制御するように
するのが、大まかな制御は前記制駆動力予測制御手段に
分担させ、自車の車速との目標車速との偏差を収束させ
る詳細な制御は前記制駆動力制御手段に分担させること
により、図９に示すように制御のハンチングを抑制する
上で好ましい。
【００１０】
【作用】本発明の請求項１の構成の車両用走行制御装置
によれば、位置関係検出手段が検出した対象物と自車と
の間の位置関係に基づき目標車速設定手段が設定した自
車の目標車速と、車速検出手段が検出した自車の車速と
に基づき、制駆動力制御手段が前後輪の少なくとも一方
の制駆動力を制御する際には、目標車速予測手段が、前
回サンプリング時の目標車速と今回サンプリング時の目
標車速とから今回の目標車速の変化率を算出し、算出さ
れた目標車速の変化率が次回サンプリング時も継続する
ものと推定して次回サンプリング時の予測目標車速を設
定し、制駆動力予測制御手段が、前記自車の車速および
前記目標車速予測手段が設定した次回サンプリング時の
予測目標車速に基づき前後輪の少なくとも一方の制駆動
力を制御する。これにより、目標車速の変化が加速状態
であるときは駆動力が得られ、目標車速の変化が減速状
態であるときは制動力が得られるような制御がなされ、
図９に示すように、目標車速の変化に対する車速の応答
性が向上し、かつ、制御系のハンチングが抑制される。
によれば、位置関係検出手段が検出した対象物と自車と
の間の位置関係に基づき目標車速設定手段が設定した自
車の目標車速と、車速検出手段が検出した自車の車速と
に基づき、制駆動力制御手段が前後輪の少なくとも一方
の制駆動力を制御する際には、目標車速予測手段が、前
回サンプリング時の目標車速と今回サンプリング時の目
標車速とから今回の目標車速の変化率を算出し、算出さ
れた目標車速の変化率が次回サンプリング時も継続する
ものと推定して次回サンプリング時の予測目標車速を設
定し、制駆動力予測制御手段が、前記自車の車速および
前記目標車速予測手段が設定した次回サンプリング時の
予測目標車速に基づき前後輪の少なくとも一方の制駆動
力を制御する。これにより、目標車速の変化が加速状態
であるときは駆動力が得られ、目標車速の変化が減速状
態であるときは制動力が得られるような制御がなされ、
図９に示すように、目標車速の変化に対する車速の応答
性が向上し、かつ、制御系のハンチングが抑制される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図２は本発明の第１実施例の車両用走行制御
装置を搭載した車両の構成を示すシステム図であり、こ
の車両は先行車に自動的に追従走行するように構成され
ている。図２において、１Ｌ、１Ｒおよび２Ｌ、２Ｒは
夫々、車両の左右前輪および左右後輪を示し、３は電子
制御方式のエンジンを示す。また、４、５、６は夫々、
エンジン出力制御装置、追従走行制御装置、制動液圧制
御装置を示す。この車両は、駆動方式を後輪駆動方式
（ＦＲ）とし、ブレーキ制御方式を、駆動輪である後輪
を制動する後輪制動方式としている。なお、図２には自
動変速機等の記入を省略してある。
説明する。図２は本発明の第１実施例の車両用走行制御
装置を搭載した車両の構成を示すシステム図であり、こ
の車両は先行車に自動的に追従走行するように構成され
ている。図２において、１Ｌ、１Ｒおよび２Ｌ、２Ｒは
夫々、車両の左右前輪および左右後輪を示し、３は電子
制御方式のエンジンを示す。また、４、５、６は夫々、
エンジン出力制御装置、追従走行制御装置、制動液圧制
御装置を示す。この車両は、駆動方式を後輪駆動方式
（ＦＲ）とし、ブレーキ制御方式を、駆動輪である後輪
を制動する後輪制動方式としている。なお、図２には自
動変速機等の記入を省略してある。
【００１２】エンジン出力制御装置４は、追従走行制御
装置５から入力される駆動指令信号αに基づき、燃料噴
射量、点火時期、空気流量等の中の、何れか１つまたは
２つ以上を可変制御することにより、エンジン３の駆動
力制御（出力制御）を行う。なお、この駆動力制御は、
図示しない公知の制御プログラムに基づく通常のものと
する。
装置５から入力される駆動指令信号αに基づき、燃料噴
射量、点火時期、空気流量等の中の、何れか１つまたは
２つ以上を可変制御することにより、エンジン３の駆動
力制御（出力制御）を行う。なお、この駆動力制御は、
図示しない公知の制御プログラムに基づく通常のものと
する。
【００１３】また、追従走行制御装置５は、左前輪１Ｌ
の車輪速を検出する車輪速センサ７からの信号ＶFL、右
前輪１Ｒの車輪速（従動輪速）を検出する車輪速センサ
８からの信号ＶFRおよび、車両前面の所定位置から先行
車の所定基準点（例えば車両後端部）までの相対距離
（つまり車間距離）を検出する車間距離センサ（位置関
係検出手段）９からの信号Ｌn を入力されて、図３の制
御プログラムを実行することにより、エンジン出力制御
装置４に対し駆動指令信号αを出力するとともに制動液
圧制御装置６に対し制動指令信号Ｐn を出力する、本発
明の制駆動力制御を行う。
の車輪速を検出する車輪速センサ７からの信号ＶFL、右
前輪１Ｒの車輪速（従動輪速）を検出する車輪速センサ
８からの信号ＶFRおよび、車両前面の所定位置から先行
車の所定基準点（例えば車両後端部）までの相対距離
（つまり車間距離）を検出する車間距離センサ（位置関
係検出手段）９からの信号Ｌn を入力されて、図３の制
御プログラムを実行することにより、エンジン出力制御
装置４に対し駆動指令信号αを出力するとともに制動液
圧制御装置６に対し制動指令信号Ｐn を出力する、本発
明の制駆動力制御を行う。
【００１４】また、制動液圧制御装置６は、図４の制御
プログラムを実行することにより、上記追従走行制御装
置５から入力される制動指令信号に応じて、左車輪制動
装置１０および右車輪制動装置１１の夫々に、増圧、保
持、減圧の中の何れか１つの作用をなすような指令を出
力して車速が減速されるようにする、本発明の制動液圧
制御を行う。
プログラムを実行することにより、上記追従走行制御装
置５から入力される制動指令信号に応じて、左車輪制動
装置１０および右車輪制動装置１１の夫々に、増圧、保
持、減圧の中の何れか１つの作用をなすような指令を出
力して車速が減速されるようにする、本発明の制動液圧
制御を行う。
【００１５】なお、上記においては、自車の車速Ｖを左
右従動輪速から求めるため、車速検出手段としての車輪
速センサを左右前輪の夫々に設けているが、変速機出力
軸の近傍等にセンサを１つだけ設けてコストダウンを図
ってもよい。また、上記においては、車間距離センサ
は、例えば車両前面の所定位置（中央部等）に１つだけ
設けているが、例えば車両前面の２個所の所定位置に左
右対称に設置して、先行車との車間距離のみならず、２
つの車間距離センサからの相対距離の差から先行車およ
び自車の進行方向の角度偏差を検出し得るようにして先
行車の旋回時にも対処し得るようにしてもよい。さら
に、上記においては、車輪制動装置を左右後輪の夫々に
設けて、左右で異なる指令を用いることにより車両の旋
回モーメントを発生し得るようにしているが、車輪制動
装置を左右後輪共通に設けてコストダウンを図ってもよ
い。
右従動輪速から求めるため、車速検出手段としての車輪
速センサを左右前輪の夫々に設けているが、変速機出力
軸の近傍等にセンサを１つだけ設けてコストダウンを図
ってもよい。また、上記においては、車間距離センサ
は、例えば車両前面の所定位置（中央部等）に１つだけ
設けているが、例えば車両前面の２個所の所定位置に左
右対称に設置して、先行車との車間距離のみならず、２
つの車間距離センサからの相対距離の差から先行車およ
び自車の進行方向の角度偏差を検出し得るようにして先
行車の旋回時にも対処し得るようにしてもよい。さら
に、上記においては、車輪制動装置を左右後輪の夫々に
設けて、左右で異なる指令を用いることにより車両の旋
回モーメントを発生し得るようにしているが、車輪制動
装置を左右後輪共通に設けてコストダウンを図ってもよ
い。
【００１６】図３は、追従走行制御装置５により所定周
期毎に繰り返し実行される制駆動力制御の制御プログラ
ムを示すフローチャートである。なお、以下に使用する
記号の添え字は、今回サンプリング時をｎとし、前回サ
ンプリング時をｎ−１とし、次回サンプリング時をｎ＋
１とするものとする。
期毎に繰り返し実行される制駆動力制御の制御プログラ
ムを示すフローチャートである。なお、以下に使用する
記号の添え字は、今回サンプリング時をｎとし、前回サ
ンプリング時をｎ−１とし、次回サンプリング時をｎ＋
１とするものとする。
【００１７】図３において、まずステップ１０１で、左
右車輪速センサ７、８から読み込んだ車輪速ＶFL、ＶFR
を用いて、Ｖn ＝（ＶFL＋ＶFR）／２により自車の車速
Ｖnを算出し、ステップ１０２で、車間距離センサ９に
より先行車との車間距離Ｌnを読み込む。次のステップ
１０３では、今回の目標車速Ｖn * を、車間距離Ｌnお
よび自車の車速Ｖn の関数
右車輪速センサ７、８から読み込んだ車輪速ＶFL、ＶFR
を用いて、Ｖn ＝（ＶFL＋ＶFR）／２により自車の車速
Ｖnを算出し、ステップ１０２で、車間距離センサ９に
より先行車との車間距離Ｌnを読み込む。次のステップ
１０３では、今回の目標車速Ｖn * を、車間距離Ｌnお
よび自車の車速Ｖn の関数
【数１】
Ｖn * ＝ｆ1(Ｌn ，Ｖn ) −（１）
を用いて設定する。本実施例では、車間距離の増減に対
して自車車速Ｖn を増減させ、自車両が先行車両との一
定の車間距離Ｌo に到達するまでの時間（以下、車間到
達時間）Ｔが一定になることを考慮して、上記関数とし
て、次式
して自車車速Ｖn を増減させ、自車両が先行車両との一
定の車間距離Ｌo に到達するまでの時間（以下、車間到
達時間）Ｔが一定になることを考慮して、上記関数とし
て、次式
【数２】
Ｖn * ＝ (Ｌn −Ｌ0) ／Ｔ −（２）
（ただし、Ｌ0 ；停車時の安全車間距離）を用いて今回
の目標車速Ｖn * を設定している。
の目標車速Ｖn * を設定している。
【００１８】次のステップ１０４では、前回サンプリン
グ時の目標車速Ｖn-1*および今回サンプリング時の目標
車速Ｖn * から次回サンプリング時の目標車速（予測目
標車速）Ｖn+1*を設定する。この設定は、前回サンプリ
ング時の目標車速と今回サンプリング時の目標車速とか
ら今回の目標車速の変化率を算出し、算出された目標車
速の変化率が次回サンプリング時も継続するものと推定
して次回サンプリング時の予測目標車速を設定するもの
であり、Ｖn-1*およびＶn * の関数である次式
グ時の目標車速Ｖn-1*および今回サンプリング時の目標
車速Ｖn * から次回サンプリング時の目標車速（予測目
標車速）Ｖn+1*を設定する。この設定は、前回サンプリ
ング時の目標車速と今回サンプリング時の目標車速とか
ら今回の目標車速の変化率を算出し、算出された目標車
速の変化率が次回サンプリング時も継続するものと推定
して次回サンプリング時の予測目標車速を設定するもの
であり、Ｖn-1*およびＶn * の関数である次式
【数３】
Ｖn+1*＝ｆ2(Ｖn-1*，Ｖn *) −（３）
を用いて設定する。本実施例では、上記関数として、次
式
式
【数４】
Ｖn+1*＝２Ｖn * −Ｖn-1* −（４）
を用いている。
【００１９】次のステップ１０５では、今回サンプリン
グ時の目標車速Ｖn * と自車車速Ｖ n との速度偏差ΔＶ
n を算出し（ΔＶn ＝Ｖn * −Ｖn ）、次のステップ１
０６で、ΔＶn およびＶn+1*からエンジン出力制御装置
４への駆動指令信号αを、次式
グ時の目標車速Ｖn * と自車車速Ｖ n との速度偏差ΔＶ
n を算出し（ΔＶn ＝Ｖn * −Ｖn ）、次のステップ１
０６で、ΔＶn およびＶn+1*からエンジン出力制御装置
４への駆動指令信号αを、次式
【数５】
α＝Ｋｐeng ΔＶn ＋Ｋｉeng ∫ΔＶn ｄｔ＋ｆeng ( Ｖn ，Ｖn+1*)
−（５）
により算出する。この（５）式において、第１項および
第２項はＰＩ制御におけるフィードバック項であり、Ｋ
ｐeng は比例ゲイン、Ｋｉeng は積分ゲインである。
第２項はＰＩ制御におけるフィードバック項であり、Ｋ
ｐeng は比例ゲイン、Ｋｉeng は積分ゲインである。
【００２０】また、第３項は自車車速Ｖn を次回サンプ
リング時の予測目標車速Ｖn+1*に一致させるために与え
られたフィードフォワード項であり、具体的には以下の
ようにして算出する。まず、自車車速Ｖn を次回サンプ
リング時の予測目標車速Ｖn+1*に一致させるために必要
な車両の前後加速度Ｇを、次式
リング時の予測目標車速Ｖn+1*に一致させるために与え
られたフィードフォワード項であり、具体的には以下の
ようにして算出する。まず、自車車速Ｖn を次回サンプ
リング時の予測目標車速Ｖn+1*に一致させるために必要
な車両の前後加速度Ｇを、次式
【数６】
Ｇ＝（Ｖn+1*−Ｖn ）／ΔＴ （ただしΔＴ；サンプリング時間）−（６）
により算出する。
【００２１】このＧを実現するためには、車両重量、エ
ンジン特性等に対応した指令値が必要であるので、図５
に例示したマップ（図示しないメモリ上に記憶されてい
る）からＧに対応する指令値αF/F1を読み出す。この指
令値αF/F1は、前後加速度Ｇが大きくなるほど大きくな
る。また、所定の速度で走行するためには、その所定の
速度に対応するエンジン回転数を維持するための指令値
と、その所定速度での走行抵抗等の抗力に対応する指令
値とを合わせた指令値が必要であるので、図６に例示し
たマップ（図示しないメモリ上に記憶されている）から
Ｖn+1*に対応する指令値αF/F2を読み出す。この指令値
αF/F2は、目標車速Ｖn+1*が大きくなるほど大きくな
る。そして、指令値αF/F1および指令値αF/F2を加算し
て第３項＝ｆeng ( Ｖn ，Ｖn+1*）とする。
ンジン特性等に対応した指令値が必要であるので、図５
に例示したマップ（図示しないメモリ上に記憶されてい
る）からＧに対応する指令値αF/F1を読み出す。この指
令値αF/F1は、前後加速度Ｇが大きくなるほど大きくな
る。また、所定の速度で走行するためには、その所定の
速度に対応するエンジン回転数を維持するための指令値
と、その所定速度での走行抵抗等の抗力に対応する指令
値とを合わせた指令値が必要であるので、図６に例示し
たマップ（図示しないメモリ上に記憶されている）から
Ｖn+1*に対応する指令値αF/F2を読み出す。この指令値
αF/F2は、目標車速Ｖn+1*が大きくなるほど大きくな
る。そして、指令値αF/F1および指令値αF/F2を加算し
て第３項＝ｆeng ( Ｖn ，Ｖn+1*）とする。
【００２２】次のステップ１０７では、エンジン出力制
御装置４への駆動指令信号αの正負の判定を行い、α＞
０となる加速要求時は制御をステップ１０８へ進め、α
≦０となる減速要求時は制御を図４のステップ２０１へ
進める。ステップ１０８では、車両の駆動とは目的が反
する制動を解除するため、制動液圧制御装置６へ制動液
圧減圧指令を行い、次のステップ１０９で、エンジン出
力制御装置４へ駆動指令信号αを出力する。これによ
り、エンジン出力制御装置４が例えばエンジン３のスロ
ットル開度を制御して駆動力制御を行う。なお、追従走
行制御装置５は、上記ステップ１０３，１０４において
夫々、目標車速設定手段および予測目標車速設定手段に
対応し、ステップ１０６から１０９において制駆動力制
御手段および制駆動力予測制御手段に対応する。
御装置４への駆動指令信号αの正負の判定を行い、α＞
０となる加速要求時は制御をステップ１０８へ進め、α
≦０となる減速要求時は制御を図４のステップ２０１へ
進める。ステップ１０８では、車両の駆動とは目的が反
する制動を解除するため、制動液圧制御装置６へ制動液
圧減圧指令を行い、次のステップ１０９で、エンジン出
力制御装置４へ駆動指令信号αを出力する。これによ
り、エンジン出力制御装置４が例えばエンジン３のスロ
ットル開度を制御して駆動力制御を行う。なお、追従走
行制御装置５は、上記ステップ１０３，１０４において
夫々、目標車速設定手段および予測目標車速設定手段に
対応し、ステップ１０６から１０９において制駆動力制
御手段および制駆動力予測制御手段に対応する。
【００２３】図４は、図３のステップ１０７がＮＯにな
ったとき制動液圧制御装置６により実行される制動液圧
制御の制御プログラムを示すフローチャートである。図
４において、まずステップ２０１で、駆動輪の制動とは
目的が反する駆動力の増加を解除するため、エンジン出
力制御装置４へα＝０を指令する。次のステップ２０２
では、速度偏差ΔＶn および次回サンプリング時の予測
目標車速Ｖn+1*から次式により目標制動液圧Ｐn を算出
する。
ったとき制動液圧制御装置６により実行される制動液圧
制御の制御プログラムを示すフローチャートである。図
４において、まずステップ２０１で、駆動輪の制動とは
目的が反する駆動力の増加を解除するため、エンジン出
力制御装置４へα＝０を指令する。次のステップ２０２
では、速度偏差ΔＶn および次回サンプリング時の予測
目標車速Ｖn+1*から次式により目標制動液圧Ｐn を算出
する。
【数７】
Ｐn ＝−Ｋｐbrk ΔＶn −Ｋｉbrk ∫ΔＶn ｄｔ＋ｆbrk ( Ｖn , Ｖn+1*)
−（７）
この（７）式において、第１項および第２項はＰＩ制御
におけるフィードバック項であり、Ｋｐbrk は比例ゲイ
ン、Ｋｉbrk は積分ゲインである。
におけるフィードバック項であり、Ｋｐbrk は比例ゲイ
ン、Ｋｉbrk は積分ゲインである。
【００２４】また、第３項は自車車速Ｖn を次回サンプ
リング時の予測目標車速Ｖn+1*に一致させるために与え
られたフィードフォワード項であり、具体的には以下の
ようにして算出する。まず、自車車速Ｖn を次回サンプ
リング時の予測目標車速Ｖn+1*に一致させるために必要
な車両の前後加速度Ｇを、前述した（６）式により算出
する。この場合、Ｇの値が負になるので、Ｇは前後減速
度を表わすことになる。この前後減速度Ｇは制動力に比
例するので、目標制動液圧にも比例関係になることか
ら、算出した前後減速度Ｇに所定の比例ゲインを掛ける
ことによってＶn をＶn+1*に一致させるために必要な目
標制動液圧とし、これを第３項＝ｆbrk ( Ｖn , Ｖ
n+1*)とする。
リング時の予測目標車速Ｖn+1*に一致させるために与え
られたフィードフォワード項であり、具体的には以下の
ようにして算出する。まず、自車車速Ｖn を次回サンプ
リング時の予測目標車速Ｖn+1*に一致させるために必要
な車両の前後加速度Ｇを、前述した（６）式により算出
する。この場合、Ｇの値が負になるので、Ｇは前後減速
度を表わすことになる。この前後減速度Ｇは制動力に比
例するので、目標制動液圧にも比例関係になることか
ら、算出した前後減速度Ｇに所定の比例ゲインを掛ける
ことによってＶn をＶn+1*に一致させるために必要な目
標制動液圧とし、これを第３項＝ｆbrk ( Ｖn , Ｖ
n+1*)とする。
【００２５】次のステップ２０３では、現在の制動液圧
が前回計算値Ｐn-1 であると仮定して、前回計算値Ｐ
n-1 と今回計算値Ｐn との偏差Δｐを算出し（ΔＰ＝Ｐ
n −Ｐ n-1 ）、次のステップ２０４で、ΔＰが０か否か
を判定する。この判定において、ΔＰ＝０であれば、現
在の制動液圧Ｐn-1 が目標現在の制動液圧Ｐn と一致す
る理想的な状態であるので、制御をステップ２０５に進
めて制動液圧の保持指令を行う。一方、ΔＰが０でなけ
れば、ステップ２０６でΔＰの正負の判定を行う。
が前回計算値Ｐn-1 であると仮定して、前回計算値Ｐ
n-1 と今回計算値Ｐn との偏差Δｐを算出し（ΔＰ＝Ｐ
n −Ｐ n-1 ）、次のステップ２０４で、ΔＰが０か否か
を判定する。この判定において、ΔＰ＝０であれば、現
在の制動液圧Ｐn-1 が目標現在の制動液圧Ｐn と一致す
る理想的な状態であるので、制御をステップ２０５に進
めて制動液圧の保持指令を行う。一方、ΔＰが０でなけ
れば、ステップ２０６でΔＰの正負の判定を行う。
【００２６】この判定において、ΔＰが正であれば、制
御をステップ２０７に進めて増圧時間ｔupをｔup＝ｆup
（ΔＰ）により算出し、ステップ２０８でｔup（ｓｅ
ｃ）の間、制動液圧制御装置６から左右車輪制動装置１
０，１１に増圧指令を行う。また、上記ステップ２０６
の判定においてΔＰが負であれば、制御をステップ２０
９に進めて減圧時間ｔdnをｔdn＝ｆdn（ΔＰ）により算
出し、ステップ２１０でｔdn（ｓｅｃ）の間、制動液圧
制御装置６から左右車輪制動装置１０，１１に減圧指令
を行う。そして、ステップ２０５、２０８、２１０の次
のステップ２１１で、次回の制御のため、今回計算値Ｐ
n を前回計算値Ｐn-1 に代入することにより制動液圧の
更新を行う。なお、制動液圧制御装置６は、上記ステッ
プ２０２において、制駆動力制御手段および制駆動力予
測制御手段に対応する。
御をステップ２０７に進めて増圧時間ｔupをｔup＝ｆup
（ΔＰ）により算出し、ステップ２０８でｔup（ｓｅ
ｃ）の間、制動液圧制御装置６から左右車輪制動装置１
０，１１に増圧指令を行う。また、上記ステップ２０６
の判定においてΔＰが負であれば、制御をステップ２０
９に進めて減圧時間ｔdnをｔdn＝ｆdn（ΔＰ）により算
出し、ステップ２１０でｔdn（ｓｅｃ）の間、制動液圧
制御装置６から左右車輪制動装置１０，１１に減圧指令
を行う。そして、ステップ２０５、２０８、２１０の次
のステップ２１１で、次回の制御のため、今回計算値Ｐ
n を前回計算値Ｐn-1 に代入することにより制動液圧の
更新を行う。なお、制動液圧制御装置６は、上記ステッ
プ２０２において、制駆動力制御手段および制駆動力予
測制御手段に対応する。
【００２７】次に、本実施例の作用を図７および図８を
用いて従来例と比較しながら説明する。なお、図７は車
両の加速時（駆動時）の例を示し、図８は車両の減速時
（制動時）の例を示している。例えば、目標車速Ｖn *
が図示点線のように増加（図７）または減少（図８）す
る状況においては、フィードバック制御のみを行う従来
例は、制御のハンチングを抑えるためフィードバックゲ
インを小さくした場合、自車車速Ｖn が図示一点鎖線の
ようになり、自車車速の目標車速の変化に対する応答性
が悪化して乗り心地の悪化を招く。これに対して、応答
性を向上させる目的で、フィードバックゲインを大きく
した場合、図１０の実線に示すように制御のハンチング
が発生してしまう。一方、本実施例では、フィードバッ
ク制御とフィードフォワード制御とを併用して、次回の
予測目標車速を用いた指令値を含む指令により制駆動力
制御を行うため、自車車速Ｖn が図示実線のようにな
り、自車車速の目標車速の変化に対する応答性が向上す
るとともにハンチングが抑制される。以下、その理由を
詳細に説明する。
用いて従来例と比較しながら説明する。なお、図７は車
両の加速時（駆動時）の例を示し、図８は車両の減速時
（制動時）の例を示している。例えば、目標車速Ｖn *
が図示点線のように増加（図７）または減少（図８）す
る状況においては、フィードバック制御のみを行う従来
例は、制御のハンチングを抑えるためフィードバックゲ
インを小さくした場合、自車車速Ｖn が図示一点鎖線の
ようになり、自車車速の目標車速の変化に対する応答性
が悪化して乗り心地の悪化を招く。これに対して、応答
性を向上させる目的で、フィードバックゲインを大きく
した場合、図１０の実線に示すように制御のハンチング
が発生してしまう。一方、本実施例では、フィードバッ
ク制御とフィードフォワード制御とを併用して、次回の
予測目標車速を用いた指令値を含む指令により制駆動力
制御を行うため、自車車速Ｖn が図示実線のようにな
り、自車車速の目標車速の変化に対する応答性が向上す
るとともにハンチングが抑制される。以下、その理由を
詳細に説明する。
【００２８】第１に、本実施例では、前回サンプリング
時の目標車速および今回サンプリング時の目標車速から
今回サンプリング時の目標車速の変化率を求め、それを
次回サンプリング時の予測目標車速の設定に用いている
ため、今回サンプリング時の車両の前後加速度を用いて
次回サンプリング時の予測目標車速を設定する方法を採
用する場合に比べて高精度な予測目標車速の設定が可能
である。よって、本実施例の方法により求めた予測目標
車速を用いて、それに次回サンプリング時に自車車速を
一致させるようなフィードフォワード項を算出すること
により、今回サンプリング時の車両の前後加速度を用い
てフィードフォワード項を算出する場合に比べて適切な
駆動力および制動力の指令信号が得られる。
時の目標車速および今回サンプリング時の目標車速から
今回サンプリング時の目標車速の変化率を求め、それを
次回サンプリング時の予測目標車速の設定に用いている
ため、今回サンプリング時の車両の前後加速度を用いて
次回サンプリング時の予測目標車速を設定する方法を採
用する場合に比べて高精度な予測目標車速の設定が可能
である。よって、本実施例の方法により求めた予測目標
車速を用いて、それに次回サンプリング時に自車車速を
一致させるようなフィードフォワード項を算出すること
により、今回サンプリング時の車両の前後加速度を用い
てフィードフォワード項を算出する場合に比べて適切な
駆動力および制動力の指令信号が得られる。
【００２９】第２に、次回サンプリング時に自車車速を
一致させるようなフィードフォワード項を駆動力制御お
よび制動力制御の指令信号に加えることにより、目標車
速が増加方向に変化している場合は駆動力が得られ、目
標車速が減少方向に変化している場合は制動力が得られ
るような指令信号が、エンジン出力制御装置４または制
動液圧制御装置６に予め指令されることになる。また次
回サンプリング時に予測目標車速で走行するための走行
抵抗等に対応するフィードフォワード項を駆動力制御お
よび制動力制御の指令信号に加えることにより、目標車
速が大きい場合は大きな駆動力が得られ、目標車速が小
さい場合は小さな駆動力が得られるような指令信号が、
エンジン出力制御装置４または制動液圧制御装置６に予
め指令されることになる。
一致させるようなフィードフォワード項を駆動力制御お
よび制動力制御の指令信号に加えることにより、目標車
速が増加方向に変化している場合は駆動力が得られ、目
標車速が減少方向に変化している場合は制動力が得られ
るような指令信号が、エンジン出力制御装置４または制
動液圧制御装置６に予め指令されることになる。また次
回サンプリング時に予測目標車速で走行するための走行
抵抗等に対応するフィードフォワード項を駆動力制御お
よび制動力制御の指令信号に加えることにより、目標車
速が大きい場合は大きな駆動力が得られ、目標車速が小
さい場合は小さな駆動力が得られるような指令信号が、
エンジン出力制御装置４または制動液圧制御装置６に予
め指令されることになる。
【００３０】その結果、図７および図８に示すような、
以下の効果が得られる。 （ａ）上記指令信号を用いる制御により目標車速の変化
に対する自車車速の応答性が向上する。 （ｂ）エンジン出力制御装置４および制動液圧制御装置
６に対する指令信号に上記フィードフォワード項および
フィードバック項を含ませることにより、大まかな制御
はフィードフォワード制御に分担させ、自車車速との目
標車速との偏差を収束させる詳細な制御はフィードバッ
ク制御に分担させることにより、フィードバック項によ
る制御のハンチングが抑制される。 （ｃ）目標車速で走行するための、走行抵抗等に対応す
る指令値やエンジン回転数を維持するための指令値を考
慮してフィードフォワード項を算出し、それをエンジン
出力制御装置４および制動液圧制御装置６に対する指令
信号に加えているので、自車車速の目標車速に対する定
常偏差が減少する。
以下の効果が得られる。 （ａ）上記指令信号を用いる制御により目標車速の変化
に対する自車車速の応答性が向上する。 （ｂ）エンジン出力制御装置４および制動液圧制御装置
６に対する指令信号に上記フィードフォワード項および
フィードバック項を含ませることにより、大まかな制御
はフィードフォワード制御に分担させ、自車車速との目
標車速との偏差を収束させる詳細な制御はフィードバッ
ク制御に分担させることにより、フィードバック項によ
る制御のハンチングが抑制される。 （ｃ）目標車速で走行するための、走行抵抗等に対応す
る指令値やエンジン回転数を維持するための指令値を考
慮してフィードフォワード項を算出し、それをエンジン
出力制御装置４および制動液圧制御装置６に対する指令
信号に加えているので、自車車速の目標車速に対する定
常偏差が減少する。
【００３１】なお、上記実施例ではエンジン出力制御装
置４により駆動力制御を行うようにしているが、ＣＳ
Ｄ，左右トルクスプリットシステム、前後駆動力配分制
御（ＥＴＳ）、電子制御自動変速機、ＣＶＴ、燃料カッ
ト制御や点火リタード制御を行うＥＣＣＳ、自動変速機
のロックアップ制御等の１つまたは２つ以上を用いても
よい。
置４により駆動力制御を行うようにしているが、ＣＳ
Ｄ，左右トルクスプリットシステム、前後駆動力配分制
御（ＥＴＳ）、電子制御自動変速機、ＣＶＴ、燃料カッ
ト制御や点火リタード制御を行うＥＣＣＳ、自動変速機
のロックアップ制御等の１つまたは２つ以上を用いても
よい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
構成の車両用走行制御装置によれば、位置関係検出手段
が検出した対象物と自車との間の位置関係に基づき目標
車速設定手段が設定した自車の目標車速と、車速検出手
段が検出した自車の車速とに基づき、制駆動力制御手段
が前後輪の少なくとも一方の制駆動力を制御する際に
は、目標車速予測手段が、前回サンプリング時の目標車
速と今回サンプリング時の目標車速とから今回の目標車
速の変化率を算出し、算出された目標車速の変化率が次
回サンプリング時も継続するものと推定して次回サンプ
リング時の予測目標車速を設定し、制駆動力予測制御手
段が、前記自車の車速および前記目標車速予測手段が設
定した次回サンプリング時の予測目標車速に基づき前後
輪の少なくとも一方の制駆動力を制御する。これによ
り、目標車速の変化が加速状態であるときは駆動力が得
られ、目標車速の変化が減速状態であるときは制動力が
得られるような制御がなされ、図９に示すように、目標
車速の変化に対する車速の応答性が向上し、かつ、制御
系のハンチングが抑制される。
構成の車両用走行制御装置によれば、位置関係検出手段
が検出した対象物と自車との間の位置関係に基づき目標
車速設定手段が設定した自車の目標車速と、車速検出手
段が検出した自車の車速とに基づき、制駆動力制御手段
が前後輪の少なくとも一方の制駆動力を制御する際に
は、目標車速予測手段が、前回サンプリング時の目標車
速と今回サンプリング時の目標車速とから今回の目標車
速の変化率を算出し、算出された目標車速の変化率が次
回サンプリング時も継続するものと推定して次回サンプ
リング時の予測目標車速を設定し、制駆動力予測制御手
段が、前記自車の車速および前記目標車速予測手段が設
定した次回サンプリング時の予測目標車速に基づき前後
輪の少なくとも一方の制駆動力を制御する。これによ
り、目標車速の変化が加速状態であるときは駆動力が得
られ、目標車速の変化が減速状態であるときは制動力が
得られるような制御がなされ、図９に示すように、目標
車速の変化に対する車速の応答性が向上し、かつ、制御
系のハンチングが抑制される。
【図１】本発明の車両用走行制御装置の概念図である。
【図２】本発明の第１実施例の車両用走行制御装置を搭
載した車両の構成を示すシステム図である。
載した車両の構成を示すシステム図である。
【図３】同例において追従走行制御装置により所定周期
毎に繰り返し実行される制駆動力制御の制御プログラム
を示すフローチャートである。
毎に繰り返し実行される制駆動力制御の制御プログラム
を示すフローチャートである。
【図４】同例において制動液圧制御装置により実行され
る制動液圧制御の制御プログラムを示すフローチャート
である。
る制動液圧制御の制御プログラムを示すフローチャート
である。
【図５】同例において制御指令値の算出に用いるマップ
を例示する図である。
を例示する図である。
【図６】同例において制御指令値の算出に用いるマップ
を例示する図である。
を例示する図である。
【図７】同例の作用を説明するための図である。
【図８】同例の作用を説明するための図である。
【図９】本発明の制駆動力制御を説明するための図であ
る。
る。
【図１０】従来例の作用を説明するための図である。
【図１１】従来例の作用を説明するための図である。
１Ｌ，１Ｒ 左右前輪
２Ｌ，２Ｒ 左右後輪
３ エンジン
４ エンジン出力制御装置（制駆動力制御手段）
５ 追従走行制御装置
６ 制動液圧制御装置
７，８ 車輪速センサ（車速検出手段）
９ 車間距離センサ（位置関係検出手段）
１０ 左車輪制動装置
１１ 右車輪制動装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60T 7/12,8/00
B60T 8/32 - 8/96
B60K 31/00 - 37/06
Claims (2)
- 【請求項１】 自車に対し相対移動する対象物と自車と
の間の位置関係を検出する位置関係検出手段と、前記位
置関係検出手段が検出した位置関係に基づき自車の目標
車速を設定する目標車速設定手段と、自車の車速を検出
する車速検出手段と、前記自車の車速および目標車速に
基づき前後輪の少なくとも一方の制駆動力を制御する制
駆動力制御手段とを具える車両用走行制御装置におい
て、 前回サンプリング時の目標車速と今回サンプリング時の
目標車速とから今回の目標車速の変化率を算出し、算出
された目標車速の変化率が次回サンプリング時も継続す
るものと推定して次回サンプリング時の予測目標車速を
設定する予測目標車速設定手段と、 前記自車の車速および前記次回サンプリング時の予測目
標車速に基づき、前後輪の少なくとも一方の制駆動力を
制御する制駆動力予測制御手段とを具備して成ることを
特徴とする車両用走行制御装置。 - 【請求項２】 前記制駆動力予測制御手段は、今回の自
車の車速および前記次回サンプリング時の予測目標車速
に基づき必要とする車両の前後加速度を算出して、算出
された前後加速度を得るために必要とする制駆動力に対
応する制御指令値を出力し、前記自車の車速の制御系
は、前記制駆動力制御手段による制御指令値と、前記制
駆動力予測制御手段による制御指令値とを含む制御指令
値を用いて前記自車の車速を制御するようにしたことを
特徴とする、請求項１記載の車両用走行制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17527094A JP3365064B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 車両用走行制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17527094A JP3365064B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 車両用走行制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0840231A JPH0840231A (ja) | 1996-02-13 |
| JP3365064B2 true JP3365064B2 (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=15993217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17527094A Expired - Lifetime JP3365064B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 車両用走行制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3365064B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3480484B2 (ja) * | 1997-06-27 | 2003-12-22 | 三菱ふそうトラック・バス株式会社 | 自動追従走行システム |
| JP4211105B2 (ja) * | 1998-12-14 | 2009-01-21 | 株式会社アドヴィックス | ブレーキ装置 |
| JP4411836B2 (ja) * | 2002-12-05 | 2010-02-10 | トヨタ自動車株式会社 | 車輌用制動制御装置 |
| JP5026188B2 (ja) | 2007-08-10 | 2012-09-12 | 株式会社デンソー | 車両用制御装置及び車両用制御システム |
| JP6225563B2 (ja) * | 2013-08-30 | 2017-11-08 | 株式会社アドヴィックス | 車両制御装置 |
| US10576991B2 (en) * | 2018-02-09 | 2020-03-03 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods for low level feed forward vehicle control strategy |
| CN108545069B (zh) * | 2018-03-30 | 2020-03-10 | 北京图森未来科技有限公司 | 一种车辆停车控制方法及装置 |
| CN113910917A (zh) * | 2021-09-23 | 2022-01-11 | 摩拜(北京)信息技术有限公司 | 电动自行车速度控制方法、装置、电动自行车及存储介质 |
-
1994
- 1994-07-27 JP JP17527094A patent/JP3365064B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0840231A (ja) | 1996-02-13 |
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