JP3539217B2

JP3539217B2 - 制駆動力制御装置

Info

Publication number: JP3539217B2
Application number: JP17920798A
Authority: JP
Inventors: 吉典山村; 育宏谷口; 幸一赤堀
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2018-06-25
Also published as: US6253144B1; DE19928988B4; DE19928988A1; JP2000006691A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車間距離あるいは車速を自動制御する走行制御装置におけるドライバ介入時に駆動軸トルクを制御するための制駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
先行車までの車間距離を検出し、その車間距離が適正な値となるように車速あるいは制駆動力を制御する走行制御装置が知られている。通常、このような走行制御装置では、制駆動力の自動制御中にドライバがアクセルペダルやブレーキペダルを踏めば、走行制御を中断して、車両の運転操作権利をドライバに渡す仕組みにしている。
【０００３】
ところが、このような走行制御装置では、車間距離制御を行っている際にドライバのアクセルペダルやブレーキペダルの操作介入により制駆動力が急変するという「オーバーライド」が生じることがある。
【０００４】
そこで、従来、例えば、特開平５−２４６２７０号公報には、アクセルペダルによるオーバーライドが発生した場合には、アクセルペダルの操作速度に応じてブレーキ操作量を減少させ、またブレーキペダルによるオーバーライドが発生した場合には、ブレーキペダルの操作速度に応じてスロットル操作量を減少させる手法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の制駆動力制御装置では、車間距離制御の動作領域を車速ゼロまで拡張して作動させる自動インチング制御を行っている際のドライバの介入に対する応答時に、次のような問題点があった。
【０００６】
例えば、上り坂で停止中に先行車が車線変更を行いつつあり、自車線前方には先行車がいないのでアクセルペダルを踏込んで加速する場面を想定する。この場合、自動インチング制御は解除されるためにブレーキも急に解除される。そのため、アクセルペダル操作や勾配の度合いによっては駆動力が発生する前に勾配抵抗によって車両が後退してしまい、滑らかな発進が難しい場合がある。逆に、下り坂で停止中の同様の場面を想定すると、アクセルペダル操作による駆動力に負の勾配抵抗が加わるために急激な加速度が生じ、操作しにくいばかりか、急加速により乗り心地が悪化する問題点があった。
【０００７】
この点、前述の特開平５−２４６２７０号公報の発明のように、アクセルペダル操作速度に応じてブレーキを解除する手法を採用すれば改善されるが、勾配の極性や度合いを考慮し、それに応じてブレーキの解除パターンを変化させるものではないため、自動停止時からアクセルオーバーライドによるスムーズな発進を行うには、ドライバの技量が求められる問題点があった。
【０００８】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、自動インチング制御による停止中に、ドライバのアクセルペダル操作を検出したとき、
（１）勾配推定結果が上り坂を示す場合には、アクセルペダル操作による駆動力が勾配抵抗値以上となるまで自動インチングによるブレーキを解除せず、
（２）勾配推定結果が下り坂を示す場合には、自動インチングによるブレーキ操作量を勾配推定換算値まで弱め、その後、徐々にブレーキ制動力を解除するという制御を行うことによって、アクセルオーバーライドによる発進が道路状況に左右されずスムーズになる制駆動力制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の制駆動力制御装置は、車両の停止を判断する停止判断手段と、前記停止判断手段が停止判断したときに、その時点のブレーキ操作量よりも大きい第１のブレーキ操作量を発生するブレーキアクチュエータと、アクセルペダル操作の有無を検出する操作検出手段と、アクセルペダル操作によるアクセル駆動力を演算する駆動力演算手段と、車両にかかる勾配抵抗を推定する勾配抵抗推定手段と、前記勾配抵抗推定手段による勾配抵抗推定値に応じた第２のブレーキ操作量を演算する第２ブレーキ操作量演算手段と、前記停止判断手段が停止中を示し、かつ、前記操作検出手段がアクセルペダル操作有りを示した場合に、前記勾配抵抗推定手段による勾配抵抗推定値と、前記駆動力演算手段によるアクセル駆動力と、前記第２ブレーキ操作量演算手段による第２のブレーキ操作量とに応じて、前記ブレーキアクチュエータによる前記第１のブレーキ操作量を増減調節するブレーキ操作量調節手段と、を備え、前記ブレーキ操作量調節手段が、前記勾配抵抗推定手段による勾配抵抗推定値が下り勾配を示す場合、前記ブレーキアクチュエータのブレーキ操作量を前記第１のブレーキ操作量から前記第２のブレーキ操作量までの範囲ではステップ状に弛め、前記第２のブレーキ操作量以下の範囲では漸減的に解除するようにしたものである。
【００１０】
請求項１の発明の制駆動力制御装置では、自動インチング制御中に停止判断手段が停止判断したときには、ブレーキアクチュエータがその時点のブレーキ操作量よりも大きい第１のブレーキ操作量を発生して車両を停止状態にする。また操作検出手段がアクセルペダル操作を検出すれば、駆動力演算手段がアクセルペダル操作によるアクセル駆動力を演算し、また勾配抵抗推定手段が車両にかかる勾配抵抗を推定し、さらに第２ブレーキ操作量演算手段がこの勾配抵抗推定値に応じた第２のブレーキ操作量を演算する。
【００１１】
そして停止判断手段が停止中を示し、かつ、操作検出手段がアクセルペダル操作有りを示せば、ブレーキ操作量調節手段が上述の勾配抵抗推定値とアクセル駆動力と第２のブレーキ操作量とに応じて、ブレーキアクチュエータによる第１のブレーキ操作量を調節し、上り坂で停止中であっても、下り坂で停止中であっても車両が受ける勾配抵抗を平地での停止中とほぼ同じものに維持し、アクセルペダル操作により平地での発進と同じ感覚で発進できるようにする。
【００１２】
具体的には、前記ブレーキ操作量調節手段が、前記勾配抵抗推定手段による勾配抵抗推定値が下り勾配を示す場合、前記ブレーキアクチュエータのブレーキ操作量を前記第１のブレーキ操作量から前記第２のブレーキ操作量までの範囲ではステップ状に弛め、前記第２のブレーキ操作量以下の範囲では漸減的に解除するものである。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明の制駆動力制御装置において、前記第２ブレーキ操作量演算手段が算出する前記第２のブレーキ操作量として、前記ブレーキアクチュエータが前記勾配抵抗推定手段の算出する勾配抵抗推定値と等しい制動力を発生させるブレーキ操作量に用いるようにしたものである。
【００１４】
請求項１及び２の発明の制駆動力制御装置では、自動インチング制御により下り坂で停止中にアクセルオーバーライドがあれば、車両が受ける負の勾配抵抗を第２のブレーキ操作量によるブレーキによってほぼ０になるようにうち消した状態にしてアクセルによる駆動力で発進させる制御を行い、平地での発進と同じ操作感覚で車両を発進させることができる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明の制駆動力制御装置において、前記ブレーキ操作量調節手段が、前記第２のブレーキ操作量以下の範囲での前記ブレーキアクチュエータのブレーキ操作量の解除速度を、前記アクセルペダルの操作速度に応じて可変するものであり、アクセルペダル操作に対する加速応答性を良くする。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、自動インチング制御により上り坂で停止中であっても、下り坂で停止中であっても、車両が受ける勾配抵抗を平地での停止中とほぼ同じものに調整することにより、アクセルペダル操作だけで平地での発進と同じ感覚で発進させることができる。
【００１８】
請求項１及び２の発明によれば、自動インチング制御により下り坂で停止中にアクセルオーバーライドがあれば、車両が受ける負の勾配抵抗を第２のブレーキ操作量によるブレーキによってほぼ０になるようにうち消した状態にしてアクセルによる駆動力で発進させる制御を行い、平地での発進と同じ操作感覚で車両を発進させることができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、請求項１又は２の発明の効果に加えて、自動インチング制御により下り坂で停止中にアクセルオーバーライドがあれば、アクセルペダル操作による加速応答性を良くすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は本発明の１つの実施の形態の構成を示している。この実施の形態の制駆動力制御装置は、先行車との車間距離Ｌｖを計測する車間距離測定部１、自車の車速Ｖspに応じた適正車間距離Ｌｒを演算する車間距離指令値演算部２、車間距離測定部１の計測した車間距離測定値（現実の車間距離）Ｌｖを車間距離指令値演算部２の算出する車間距離指令値Ｌｒに応じた値にするための車速指令値Ｖspr を演算する車間距離制御部３、自車の現実の車速（車速測定値）Ｖspを車間距離制御部３の算出する車速指令値Ｖspr に応じた値にするための駆動軸トルク指令値Ｔwrを演算する車速制御部４、現実の駆動軸トルク（駆動軸トルク測定値）Ｔｗを駆動軸トルク指令値Ｔwrに応じた値とするためのスロットル開度指令値θｒとブレーキ液圧指令値Ｐbrとを演算する駆動軸トルク制御部５を備えている。
【００２２】
制駆動力制御装置はまた、本発明の特徴部分をなす発車時ブレーキ制御部６、この発車時ブレーキ制御部６のブレーキ液圧指令値に応じて現実のブレーキアクチュエータのブレーキ液圧を制御するブレーキ液圧サーボ系７、同様に、発車時ブレーキ制御部６のスロットル開度指令値に応じて現実のスロットル開度を制御するスロットル開度サーボ系８を備えている。９は車両であり、１０の車速センサである。
【００２３】
ブレーキ液圧サーボ系７、スロットル開度サーボ系８、車両９それぞれは、図２に示すような構成である。ブレーキ液圧サーボ系７は、液圧制御演算部７−１、液圧検出部７−２、ブレーキアクチュエータ（ＢＲＡ）７−３から成り、スロットル開度サーボ系８は、スロットル開度位置決め制御演算部（スロットル開度演算部）８−１、スロットル開度センサ８−２、スロットルアクチュエータ（ＳＬＡ）８−３から成る。車両９には、エンジン９−１、自動変速機９−２、ディファレンシャルギア（ＤＦＧ）９−３、ブレーキ９−４、タイヤ９−５、車体９−６が含まれている。
【００２４】
本発明の特徴部分をなす発車時ブレーキ制御部６は、図３に示す構成である。すなわち、車速指令値、実車速及び車間距離誤差に基づいて自動インチング制御による停止が完了したことを判断する車両停止判断部６−１、ドライバのアクセルオーバーライドによる駆動軸トルクＴwdを演算するドライバ駆動力演算部６−２、車速制御部４からの駆動軸トルク指令値Ｔwrと実車速Ｖspから勾配抵抗を演算し、これを駆動軸トルクＴdhg に換算する勾配抵抗演算部６−３、勾配抵抗に応じたブレーキ液圧Ｐbgr を演算する補助ブレーキ操作量演算部６−４、ドライバによるアクセルペダル操作及びブレーキペダル操作の有無を検出するオーバーライド検出部６−５、車両の停止中や、停止中のオーバーライド時の制御モードを決定してモード切り替え信号を出力する停止発進制御モード演算部６−６、そして、この停止発進制御モード演算部６−６からのモード切り替え信号に基づいて操作量を切り替え、ブレーキ液圧指令値BRK_CMD及びスロットル開度指令値TVO_CMDとして出力する操作量切り替え部６−７から構成されている。
【００２５】
次に、上記構成の制駆動力制御装置の動作を説明する。まず車間距離制御系について説明する。車間距離測定部１は、例えば、レーダ装置によって構成され、先行車までの車間距離Ｌｖを測定する。車間距離指令値演算部２は、車速センサ１０からフィードバックされる自車速Ｖsp、確保したい車間時間Ｔ、停止時の車間距離Ｌｏを用いて、先行車までの車間距離指令値Ｌｒを、次の数１式によって演算する。
【００２６】
【数１】

車間距離制御部３は、測定した車間距離Ｌｖを車間距離指令値Ｌｒに一致させるための車速指令値Ｖspr を演算する。いま、車速制御系が、車速指令値Ｖsprに対する実車速Ｖspの応答が時定数τｖ（＝１／ω）の一次遅れ系で近似できるものとすると、車間距離制御部３の内部構成は、図４に示す制御ブロックで表すことができ、このときの車間距離指令値Ｌｒから実車間距離Ｌｖまでの伝達特性は次の数２式となる。
【００２７】
【数２】

ただし、ｓ：ラプラス演算子、ＶＴ：先行車車速、Ｋｄ：相対速度ゲイン、Ｋｐ：車間距離ゲインである。
【００２８】
この数２式から、ＫｄとＫｐを適当な値に設定することにより、極を変えることができ、追従応答性を所望のものにすることができる。ここでは、ゲインは実験的に車種に応じた固定値を決定して使用し、あるいは、テーブルデータとして内蔵させ、状況に応じて最適の値を選択使用する構成とする。
【００２９】
車速制御部４は、車間距離制御部３からの車速指令値Ｌspr に実車速Ｖspを一致させるための駆動軸トルク指令値Ｔwrを演算する。この車速制御部４の内部構成は、図５に示す制御ブロックで表すことができる。ここでは、駆動軸トルク制御系４−１の伝達遅れは無視できるとする。走行抵抗推定部４−２は、駆動軸トルク指令値Ｔwrと車速Ｖspとから、次の数３式を用いて走行抵抗の駆動軸トルク換算値Ｔdhを推定し、フィードバックすることによって勾配や空気抵抗、及び転がり抵抗などの影響を排除する。
【００３０】
【数３】

ただし、Ｍｖは車重、Ｒｗはタイヤ半径である。また、Ｈ（ｓ）は定常ゲインが１のローパスフィルタである。
【００３１】
この式に基づく走行抵抗推定により、制御系への外乱が排除されたとすると、車速指令値Ｖsprから実車速Ｖspまでの伝達特性は、次の数４式となる。
【００３２】
【数４】

この数４式から、Ｋspを適当な値に設定することで、車速制御系の応答特性を所望の応答に一致させることができるようになる。
【００３３】
駆動軸トルク制御部５は、車速制御部４で演算された駆動軸トルク指令値Ｔwrを実現するためのスロットル開度指令値θｒとブレーキ液圧指令値Ｐbrを演算する。この駆動軸トルク制御部５は、図６に示す制御ブロックを内部構成としている。
【００３４】
駆動軸トルクＴｗとエンジントルクＴｅとの関係は、トルクコンバータのトルク増幅率Ｒｔ、自動変速機ギア比Ｒat、ディファレンシャルギア比Ｒdef 、エンジンイナーシャＪｅ、エンジン回転数Ｎｅ、後述するブレーキトルク指令値Ｔbrを用いて、次の数５式で表わされる。
【００３５】
【数５】

したがって、駆動軸トルク指令値Ｔwrに対して、次の数６式でエンジントルク指令値Ｔerを計算し、このエンジントルク指令値Ｔerを発生させるスロットル開度θｒを図７に示すエンジンマップデータを用いて算出する。
【００３６】
【数６】

得られるスロットル開度指令値θｒが０以上であれば、ブレーキを使わずにエンジントルクのみで駆動軸トルク指令値通りのトルクを実現できる。反対に、スロットル開度指令値θｒが０以下となれば、スロットル開度を０とし、このときにエンジンによって出力される駆動軸トルクを考慮して、駆動軸トルクを指令値に一致させるためのブレーキ操作量を演算する。
【００３７】
以上により、エンジントルク指令値Ｔerと、ブレーキトルク指令値Ｔbrの分配制御則は、次のようになる。
【００３８】
（Ａ）スロットル開度指令値θｒ＞０のとき
【数７】

したがって、駆動軸トルク指令値Ｔwrに対して、次の数８式のエンジントルクＴｅを発生させればよいことになる。
【００３９】
【数８】

この場合、数５式から、ブレーキ操作量は０となる。
【００４０】
（Ｂ）スロットル開度指令値θｒ＝０のとき
スロットル開度が０のときのエンジントルクをＴeoとすると、数５式は次のように変形される。
【００４１】
【数９】

したがって、駆動軸トルク指令値Ｔwrに対して、次の数１０式のブレーキトルクＴbrを発生させればよいことになる。
【００４２】
【数１０】

ただし、Ｔebはエンジンブレーキによるトルクを表している。
【００４３】
ここで、ブレーキシリンダ面積Ａｂ、ロータ有効半径Ｒｂ、パッド摩擦係数μｂとすると、ブレーキトルク指令値Ｔbrに対して、ブレーキ操作量である液圧指令値Ｐbrは、次の数１１式となる。
【００４４】
【数１１】

ただし、数字の８は、各輪をブレーキパッドで両側から挟み込むブレーキを備えた４輪車の場合の数値４×２を示している。
【００４５】
以上の動作を図６に基づいて説明すると、エンジントルク指令演算部５−１では数８式を用いてエンジントルク指令値Ｔerを演算する。またスロットル開度演算部５−２では、エンジントルク指令値Ｔerとエンジン回転数Ｎｅから、図７に示すようなエンジンマップを用いてエンジントルク指令Ｔerを出力させるためのスロットル開度指令値θｒを演算する。次に、エンジントルク演算部５−３では図９に示すようなエンジンマップを用いてスロットル開度が０のときのエンジントルクＴeoを演算する。エンジンブレーキトルク補正部５−４では、数１０式の右辺第２項（Ｔeb）を演算する。そして制動力演算部５−５では、数１０式の右辺第１項と第２項の加算を行い、数１１式に基づいてブレーキ液圧指令値Ｐbrを演算するのである。
【００４６】
次に、図３に詳しく示した発車時ブレーキ制御部６の動作を説明する。車両停車判断部６−１では、車間距離制御によって自車が停止したか否かを、車速指令値Ｖsprと計測車速Ｖsp、車間距離誤差Ｌｖ−Ｌｒの関係を用いて、次式で判断する。
【００４７】
【数１２】
Ｖspr ＜Δ１
Ｖsp ＜Δ２
Ｌｖ−Ｌｒ＜Δ３
すなわち、車速指令値Ｖsprと計測車速Ｖsp、車間距離誤差のすべてがそれぞれのレベルに応じた、十分小さな値Δ１，Δ２，Δ３以内に入っていれば停止と判断し、停止フラグFLG_STP1を“１”とする。もし、数１２式の条件を１つでも満たさない場合には、FLG_STP1を“０”とする。
【００４８】
ドライバ駆動力演算部６−２では、ドライバのアクセルペダル操作による駆動軸トルクを演算する。エンジントルクＴｅと駆動軸トルクＴｗとの関係は、上述した数７式となるので、ドライバのアクセルペダル操作によって発生する駆動軸トルクＴwdは次の数１３式で求めることができる。
【００４９】
【数１３】

ここで、Ｔedはドライバのアクセルペダル操作によって発生するエンジントルク、Ｔwdはドライバのアクセルペダル操作によって発生する駆動軸トルクである。そしてこの場合にも、ドライバのアクセルペダル操作によって発生するエンジントルクＴedは図８に示したエンジントルクのテーブルマップに基づいて算出する。
【００５０】
勾配抵抗演算部６−３では、車速制御部４の出力信号である駆動軸トルク指令値Ｔwrと計測車速Ｖsp、及び車両諸元を用いて路面勾配による走行抵抗を駆動軸トルクＴdh2 に換算した値として演算する。この走行抵抗は、数３式と同様に、次の数１４式によって演算する。
【００５１】
【数１４】

ところが、数１４式は空気抵抗や転がり抵抗などをすべて含んでいるため、これらの抵抗を差引く必要がある。空気抵抗Ｆａと転がり抵抗Ｆｒは、次の数１５式で演算する。
【００５２】
【数１５】

ただし、μａは空気抵抗係数、Ｓｖは前面投影面積、μｒは転がり抵抗係数、Ｍｖは車重、ｇは重力加速度である。したがって、勾配抵抗の駆動軸トルク換算値Ｔdhg は次式のようになる。
【００５３】
【数１６】

また、勾配抵抗演算部６−３は、車両が停止し、車両停止判断部６−１が動作すると正確な走行抵抗の推定演算ができなくなるので、停止発進制御モード演算部６−６から勾配抵抗ラッチフラグFLG_TD_LATを入力し、停止中は勾配抵抗を演算しないようにしている。
【００５４】
保持ブレーキ操作量演算部６−４では、勾配抵抗演算部６−３で求めた勾配抵抗の駆動軸トルク換算値Ｔdhg と等しい制動トルクＴbgr を発生させるためのブレーキ操作量（ここでは、液圧Ｐbgr ）を演算する。スロットル開度が０の場合、ある駆動軸トルク指令値Ｔwrが与えられたときの制動トルクは、数１０式となる。したがって、駆動軸トルク指令値Ｔwrを勾配抵抗駆動軸トルク換算値Ｔdhgとして次の数１７式により制動トルクＴbgrを演算する。
【００５５】
【数１７】

また、このような制動トルクＴbgrを発生させるためのブレーキ液圧指令値Ｐbgrは、次の数１８式によって演算する。
【００５６】
【数１８】

オーバーライド検出部６−５では、ドライバのブレーキペダル操作あるいはアクセルペダル操作を検出する。各ペダルに取り付けられた圧力センサの出力、スロットル開度サーボ系やブレーキ液圧サーボ系の制御誤差からオーバーライドが生じたことを判断し、アクセルペダル操作フラグFLG_OVR_TH（アクセルペダル操作有りの場合には“１”、操作無しの場合には“０”とする）や、ブレーキペダル操作フラグFLG_OVR_BRK（ブレーキペダル操作有りの場合には“１”、操作無しの場合には“０”とする）を出力する。
【００５７】
停止発進制御モード演算部６−６では、車両停止判断部６−１からの停止フラグFLG_STP1と、ドライバ駆動力演算部６−２からのドライバ駆動軸トルク計算値Ｔwdと、オーバーライド検出部６−５からのフラグFLG_OVR_TH，FLG_OVR_BRKを入力し、操作量切り替え部６−７に対して停止中やドライバペダル操作による発進時に必要なモード切り替え制御を行う。
【００５８】
この停止発進制御モード演算部６−６の演算ブロックが図１０に示してある。まず最初に、クリープ力のみでは発車できない上り勾配で先行車が停止し、ついで自車が自動インチング制御により停止した場合を想定する。
【００５９】
車間距離制御部３の車速指令値ＶsprがΔ１以内となり、自車速ＶspがΔ２以内となり、車間距離誤差がΔ３以内となると、車両停止判断部６−１は車両停止フラグFLG_STP1＝１とする。
【００６０】
ＯＲ回路では、いまはオーバーライドがないとしているので、オーバーライドフラグFLG_OVR_TH，FLG_OVR_BRKは共に“０”であり、出力フラグFLG_OVR＝０である。
【００６１】
Logic1回路では、図１１（ａ）に示した処理によって、ドライバのアクセルペダル操作による駆動軸トルク計算値Ｔwdが勾配抵抗駆動軸トルク換算値Ｔdhg より大きいか否かを判定する。いま、オーバーライドがなく、クリープ力で登れない上り勾配路を想定しているので、Ｔwd＜Ｔdhg となる。よって、その出力フラグFLG_RLS1＝０となる。
【００６２】
Logic2回路では、図１１（ｂ）に示した処理によって、勾配抵抗駆動軸トルク換算値Ｔdhgを発生させるためのブレーキ液圧Ｐbgrが所定値Ｐcrp （クリープトルクと等しい制動トルクを発生させる液圧）よりも大きいか否かを計算する。ここでは、上り勾配を想定しており、ブレーキ液圧Ｐbgrは負の値となるので、Ｐbgr＜Ｐcrpであり、出力フラグFLG_ASS1＝０となる。
【００６３】
AND1回路では、FLG_RLS1＝０で、FLG_OVR＝０となるので、FLG_RLS0＝０となる。
【００６４】
AND2回路では、FLG_RLS1＝０で、FLG_ASS1＝０となるので、FLG_ASS0＝０となる。
【００６５】
AND3回路では、FLG_RLS0＝０で、FLG_ASS0＝０となるので、FLG_BRK_ASS0＝０となる。
【００６６】
フリップフロップ回路FF1では、FLG_RLS0＝０であり、FLG_STP1＝１となれば、出力は“１”になる。よって、FLG_STP_MO＝１となる。
【００６７】
ＮＯＲ回路では、FLG_OVR＝０で、FLG_STP_MO＝１となるので、FLG_OR_STP＝０となる。
【００６８】
フリップフロップ回路FF2では、FLG_OR_STP＝０であり、FLG_STP＝１となれば出力は“１”になる。よって、FLG_TD_LAT＝１となる。このフラグが“１”となると、勾配推定値はラッチされ、一定の値を保持する。
【００６９】
AND4回路では、FLG_OVR＝０で、FLG_STP_MOの反転信号が“０”となるので、FLG_STP_CNTI＝０となる。
【００７０】
これにより、図１２に詳しく示した操作量切り替え部６−７には、FLG_STP_MO＝１，FLG_OVR＝０，FLG_BRK_ASS0＝０，FLG_STP_CNTI＝０となる信号が入力されることになる。この結果、操作量切り替え部６−７の出力は、TV0_CMD＝０（ドライバのアクセルペダル操作に応じたスロットル開度）、BRK_CMD＝PSTPとなり、停止用の一定液圧のブレーキが作動し、車両を完全に停止させる。
【００７１】
次に、上り勾配で先行車が他車線に変更しようとしてウィンカーを点滅させたので自車のドライバがアクセルペダルを踏込んで発車させる操作場面を想定する。このとき、車間距離誤差はΔ３以内であり、引続きFLG_STP1＝１であるとする。
【００７２】
（Ｉ）Ｔwd＜Ｔdhgの場合
まず、ドライバのアクセルペダル操作による駆動軸トルク計算値Ｔwdが、勾配抵抗の駆動軸トルク換算値Ｔdhgよりも小さい場合について説明する。
【００７３】
ＯＲ回路では、オーバーライドが発生したので、FLG_OVR＝１となる。
【００７４】
Logic1回路では、Ｔwd＜Ｔdhgであるから、FLG_RLS1＝０となる。
【００７５】
Logic2回路では、上り勾配を想定しているので、ブレーキ液圧Ｐbgrは負の値となるため、Ｐbgr＜Ｐcrpであり、FLG_ASS1＝０となる。
【００７６】
AND1回路では、FLG_RLS1＝０で、FLG_OVR＝１となるので、FLG_RLS0＝０となる。
【００７７】
ADN2回路では、FLG_RLS1＝０で、FLG_ASS1＝０となるので、FLG_ASS0＝０となる。
【００７８】
AND3回路では、FLG_RLS0＝０で、FLG_ASS0＝０となるので、FLG_BRK_ASS0＝０となる。
【００７９】
フリップフロップ回路FF1では、FLG_RLS0＝０のままなので、FLG_STP_M0＝１のままである。
【００８０】
ＮＯＲ回路では、FLG_OVR＝１で、FLG_STP_M0＝１となるので、FLG_OR_STP＝０となる。
【００８１】
フリップフロップ回路FF2では、FLG_OR_STP＝０のままなので、FLG_TD_LAT＝１のままとなる。したがって、勾配推定値は保持されたままとなる。
【００８２】
AND4回路では、FLG_OVR＝１で、FLG_STP_M0の反転信号が“０”となるので、FLG_STP_CNTI＝０となる。
【００８３】
これにより、図１２に示した操作量切り替え部６−７には、FLG_STP_M0＝１，FLG_OVR＝１，FLG_BRK_ASS0＝０，FLG_STP_CNTI＝０となる信号が入力されることになる。この結果、操作量切り替え部６−７の出力は、TV0_CMD＝０（ドライバのアクセルペダル操作に応じたスロットル開度）、BRK_CMD＝PSTPとなり、停止のための一定液圧のブレーキが作動し続けるため、通常であれば後退するような微少スロットル開度でも、車両は後退しなくなる。
【００８４】
（II）Ｔwd＞Ｔdhgの場合
次に、ドライバのアクセルペダル操作による駆動軸トルク計算値Ｔwdが勾配抵抗駆動軸トルク換算値Ｔdhgよりも大きい場合について説明する。
【００８５】
ＯＲ回路では、オーバーライドが発生したので、オーバーライドフラグFLG_OVR＝１となる。
【００８６】
Logic1回路では、Ｔwd＞Ｔdhgであるから、その出力フラグFLG_RLS1＝１となる。
【００８７】
Logic2回路では、上り勾配を想定しているので、ブレーキ液圧Ｐbgrは負の値となり、Ｐbgr＜Ｐcrpであり、出力フラグFLG_ASS1＝０となる。
【００８８】
AND1回路では、FLG_RLS1＝１で、FLG_OVR＝１となるので、FLG_RLS0＝１となる。
【００８９】
AND2回路では、FLG_RLS1＝１で、FLG_ASS1＝０となるので、FLG_ASS0＝０となる。
【００９０】
AND3回路では、FLG_RLS0＝１で、FLG_ASS0＝０となるので、FLG_BRK_ASS0＝０となる。
【００９１】
フリップフロップ回路FF1では、FLG_RLS0＝１となるので、FLG_STP_MO＝０となる。
【００９２】
ＮＯＲ回路では、FLG_OVR＝１で、FLG_STP_MO＝０となるので、FLG_OR_STP＝０となる。
【００９３】
フリップフロップ回路FF2では、FLG_OR_STP＝０のままなので、FLG_TD_LAT＝１のままとなる。したがって、勾配推定値は保持されたままとなる。
【００９４】
AND4回路では、FLG_OVR＝１で、FLG_STP_MOの反転信号が“１”となるので、FLG_STP_CNTI＝１となる。
【００９５】
これにより、図１２に示した操作量切り替え部６−７には、FLG_STP_M0＝０，FLG_OVR＝１，FLG_BRK_ASS0＝０，FLG_STP_CNTI＝１となる信号が入力されることになる。この結果、操作量切り替え部６−７の出力は、TV0_CMD＝０（ドライバのアクセルペダル操作に応じたスロットル開度）、BRK_CMD＝０（ドライバのブレーキペダル操作に応じたブレーキ液圧）となり、停止のための一定液圧のブレーキが解除されたことで、ドライバのアクセルペダル操作で発車可能となる。
【００９６】
図１３及び図１４に自動インチング制御により、上り坂で停止していた状態で、アクセルペダル操作があった場合の車両の挙動をシミュレーションした結果を、従来例の場合と比較して示す。図１３に示した従来例のシミュレーション結果では、４５secより行うアクセルオーバーライドと同時に停止保持用ブレーキを解除していたので、スロットル開度が小さいところでは車速がマイナスの値（Ａ１で示す部分）となり、後退していたが、図１４に示した本発明の場合には、勾配抵抗以上の駆動力が発生するまで停止保持用ブレーキを解除しないために、Ａ２で示す部分に明らかなように、後退することなく発車させることができている。
【００９７】
次に、下り勾配で先行車が停止し、次いで自車が自動インチング制御により停止した場合を想定する。また、車間距離制御部３の車速指令値ＶsprがΔ１以内となり、自車速ＶspがΔ２以内、車間距離誤差がΔ３以内となると、車両停止判断部６−１はFLG_STP1＝１を出力する。この場合、図１０に示した停止発進制御モード演算部６−６は、次の動作を行う。
【００９８】
ＯＲ回路では、いま、オーバーライドがないとしているので、FLG_OVR＝０となる。
【００９９】
Logic1回路では、スロットル開度が０の状態では、Ｔwdはクリープ時に駆動軸トルク計算値となる。下り勾配を想定しているので、Ｔdhgは負の値となり、Ｔwd＞Ｔdhgとなる。よって、FLG_RLS1＝１となる。
【０１００】
Logic2回路では、勾配抵抗駆動軸トルク換算値Ｔdhgを発生させるためのブレーキ液圧Ｐbgrが所定値Ｐcrp（クリープトルクと等しい制動トルクを発生させる液圧）よりも大きいか否かを計算する。ここでは、下り勾配を想定しているので、Ｐbgr＞Ｐcrpであり、FLG_ASS1＝１となる。
【０１０１】
AND1回路では、FLG_RLS1＝１で、FLG_OVR＝０となるので、FLG_RLS0＝０となる。
【０１０２】
ADN2回路では、FLG_RLS1＝１で、FLG_ASS1＝１となるので、FLG_ASS0＝１となる。
【０１０３】
AND3回路では、FLG_RLS0＝０で、FLG_ASS0＝１となるので、FLG_BRK_ASS0＝０となる。
【０１０４】
フリップフロップ回路FF1では、FLG_STP1＝１であり、FLG_RLS0＝０となるので、FLG_STP_M0＝１となる。
【０１０５】
ＮＯＲ回路では、FLG_OVR＝０で、FLG_STP_M0＝１となるので、FLG_OR_STP＝０となる。
【０１０６】
フリップフロップ回路FF2では、FLG_STP1＝１であり、FLG_OR_STP＝０となるので、FLG_TD_LAT＝１となる。したがって、勾配推定値はラッチされて、一定の値を保持する。
【０１０７】
AND4回路では、FLG_OVR＝０で、FLG_STP_M0の反転信号が“０”となるので、FLG_STP_CNTI＝０となる。
【０１０８】
これにより、図１２に示した操作量切り替え部６−７には、FLG_STP_M0＝１，FLG_OVR＝０，FLG_BRK_ASS0＝０，FLG_STP_CNTI＝０となる信号が入力されることになる。この結果、操作量切り替え部６−７の出力は、TV0_CMD＝０（ドライバのアクセルペダル操作に応じたスロットル開度）、BRK_CMD＝PSTPとなり、停止のための一定液圧のブレーキが作動するので、車両は完全に停止する。
【０１０９】
次に、この下り勾配で先行車が他車線に車線変更しようとしてウィンカーを点滅させたので、自車ドライバがアクセルペダルを踏込んで発車する場面を想定する。このとき、車間距離誤差はΔ３以内であり、引続きFLG_STP1＝１であるとする。この場合、図１０に示した停止発進制御モード演算部６−６は、次の動作を行う。
【０１１０】
ＯＲ回路では、いま、オーバーライドが発生したので、FLG_OVR＝１となる。
Logic1回路では、アクセルオーバーライドが発生したので、Ｔwd＞＞０となる。下り勾配を想定しているので、Ｔdhgは負の値となり、Ｔwd＞Ｔdhgとなる。したがって、FLG_RLS1＝１のままである。
【０１１１】
Logic2回路では、ここでは下り勾配を想定しているので、引続きＰbgr＞Ｐcrpであり、FLG_ASS1＝１のままとなる。
【０１１２】
AND1回路では、FLG_RLS1＝１で、FLG_OVR＝１となるので、FLG_RLS0＝１となる。
【０１１３】
ADN2回路では、FLG_RLS1＝１で、FLG_ASS1＝１となるので、FLG_ASS0＝１となる。
【０１１４】
AND3回路では、FLG_RLS0＝１で、FLG_ASS0＝１となるので、FLG_BRK_ASS0＝１となる。
【０１１５】
フリップフロップ回路FF1では、FLG_STP1＝１であり、FLG_RLS0＝１となるので、FLG_STP_M0＝０となる。
【０１１６】
ＮＯＲ回路では、FLG_OVR＝１で、FLG_STP_M0＝０となるので、FLG_OR_STP＝０となる。
【０１１７】
フリップフロップ回路FF2では、FLG_STP1＝１であり、FLG_OR_STP＝０のままなので、FLG_TD_LAT＝１となる。したがって、勾配推定値はラッチされて、一定の値を保持する。
【０１１８】
AND4回路では、FLG_OVR＝１で、FLG_STP_M0の反転信号が“１”となるので、FLG_STP_CNTI＝１となる。
【０１１９】
これにより、図１２に示した操作量切り替え部６−７には、FLG_STP_M0＝０，FLG_OVR＝１，FLG_BRK_ASS0＝１，FLG_STP_CNTI＝１となる信号が入力されることになる。この結果、操作量切り替え部６−７の出力は、TV0_CMD＝０（ドライバのアクセルペダル操作に応じたスロットル開度）、BRK_CMDは“PSTP”からステップ的に“Ｐbgr ”まで減少し、次に、定常ゲイン一定のローパスフィルタＬＰＦの時定数１／ωで決まる減少率でブレーキ液圧は０のまま減衰する。したがって、下り坂でアクセルオーバーライドが発生すると、ブレーキ液圧は勾配力にと釣合う値までステップ的に減少し、その後、徐々に０に減少していく変化を示し、急激に加速することがなくなり、操作性や乗り心地が向上する。
【０１２０】
また、このとき、ブレーキ液圧を０まで減少させる速度をスロットル開度の速度（したがって、アクセルペダル踏込み速度）に応じて可変とすれば、不要なブレーキの引きずりを防止することができる。
【０１２１】
なお、ＬＰＦの時定数１／ωにおけるωをどれくらいの値にするかは車種により異なるものであり、実験的に適切な値に設定することになる。単純化のためには、各車種ごとにあらかじめ決定した一定値とするのが好ましい。
【０１２２】
図１５及び図１６に自動インチング制御により下り坂で停止していた状態で、アクセルペダル操作があった場合の車両の挙動をシミュレーションした結果を、従来例の場合と比較して示す。図１５に示した従来例のシミュレーション結果では、４５secより行うアクセルオーバーライドと同時に停止保持用ブレーキを解除していたので、前後Ｇ（加速度）の立上がりが急激（Ｂ１で示す部分）で急加速（Ｃ１で示す部分）となっていたが、図１６に示した本発明の場合には、下り坂で停止中にアクセルオーバーライドが発生しても下り勾配抵抗力を打ち消すブレーキ力を残しておくために前後Ｇが急に立ち上がることがなく（Ｂ２で示す部分）、急激に発進することがなく（Ｃ２で示す部分）、乗り心地や操作性が向上する。
【０１２３】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、自動インチング制御において上り坂で停止中にアクセルオーバーライドが発生しても後退することがなく、反対に下り坂で停止中にアクセルオーバーライドが発生しても急激に発進することがなく、平地で停止中とほぼ同等の操作性、乗り心地を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２】上記の実施の形態におけるブレーキ液圧サーボ系、スロットル開度サーボ系、車両の部分の詳しい内部構成を示すブロック図。
【図３】上記の実施の形態における発車時ブレーキ制御部の詳しい内部構成を示すブロック図。
【図４】上記の実施の形態における車間距離制御部のブロック線図。
【図５】上記の実施の形態における車速制御部のブロック線図。
【図６】上記の実施の形態における駆動軸トルク制御部のブロック線図。
【図７】上記の実施の形態において使用するエンジントルクからスロットル開度を求めるためのテーブルマップ。
【図８】上記の実施の形態において使用するスロットル開度からエンジントルクを求めるためのテーブルマップ。
【図９】上記の実施の形態において使用するスロットル開度がゼロの場合のエンジンマップ。
【図１０】上記の実施の形態における停止発進制御モード演算部の内部論理を示す論理回路図。
【図１１】上記の実施の形態における停止発進制御モード演算部内のLogic1回路、Logic2回路それぞれの処理動作を示すフローチャート。
【図１２】上記の実施の形態における操作量切り替え部の詳しい内部構成を示す回路図。
【図１３】従来例の自動インチング制御による上り坂での停止状態からアクセルオーバーライドが発生した場合の車両挙動のシミュレーション結果のグラフ。
【図１４】本発明の始動インチング制御による上り坂での停止状態からアクセルオーバーライドが発生した場合の車両挙動のシミュレーション結果のグラフ。
【図１５】従来例の自動インチング制御による下り坂での停止状態からアクセルオーバーライドが発生した場合の車両挙動のシミュレーション結果のグラフ。
【図１６】本発明の始動インチング制御による下り坂での停止状態からアクセルオーバーライドが発生した場合の車両挙動のシミュレーション結果のグラフ。
【符号の説明】
１車間距離測定部
２車間距離指令値演算部
３車間距離制御部
４車速制御部
５駆動軸トルク制御部
６発車時ブレーキ制御部
７ブレーキ液圧サーボ系
８スロットル開度サーボ系
９車両
１０車速センサ
６−１車両停止判断部
６−２ドライバ駆動力演算部
６−３勾配抵抗演算部
６−４補助ブレーキ操作量演算部
６−５オーバーライド検出部
６−６停止発進制御モード演算部
６−７操作量切り替え部

Claims

車両の停止を判断する停止判断手段と、
前記停止判断手段が停止判断したときに、その時点のブレーキ操作量よりも大きい第１のブレーキ操作量を発生するブレーキアクチュエータと、
アクセルペダル操作の有無を検出する操作検出手段と、
アクセルペダル操作によるアクセル駆動力を演算する駆動力演算手段と、
車両にかかる勾配抵抗を推定する勾配抵抗推定手段と、
前記勾配抵抗推定手段による勾配抵抗推定値に応じた第２のブレーキ操作量を演算する第２ブレーキ操作量演算手段と、
前記停止判断手段が停止中を示し、かつ、前記操作検出手段がアクセルペダル操作有りを示した場合に、前記勾配抵抗推定手段による勾配抵抗推定値と、前記駆動力演算手段によるアクセル駆動力と、前記第２ブレーキ操作量演算手段による第２のブレーキ操作量とに応じて、前記ブレーキアクチュエータによる前記第１のブレーキ操作量を増減調節するブレーキ操作量調節手段と、を備え、
前記ブレーキ操作量調節手段は、前記勾配抵抗推定手段による勾配抵抗推定値が下り勾配を示す場合、前記ブレーキアクチュエータのブレーキ操作量を前記第１のブレーキ操作量から前記第２のブレーキ操作量までの範囲ではステップ状に弛め、前記第２のブレーキ操作量以下の範囲では漸減的に解除することを特徴とする制駆動力制御装置。
前記第２ブレーキ操作量演算手段が算出する前記第２のブレーキ操作量は、前記ブレーキアクチュエータが前記勾配抵抗推定手段の算出する勾配抵抗推定値と等しい制動力を発生させるブレーキ操作量であることを特徴とする請求項１に記載の制駆動力制御装置。
前記ブレーキ操作量調節手段は、前記第２のブレーキ操作量以下の範囲での前記ブレーキアクチュエータのブレーキ操作量の解除速度を、前記アクセルペダルの操作速度に応じて可変することを特徴とする請求項１又は２に記載の制駆動力制御装置。