JP3620359B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車との車間距離を目標車間距離に一致するように制動力及び駆動力の何れかを制御する車両用走行制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用走行制御装置としては、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手法が知られている。
この車間距離制御の制御系構成には、大きく分けて以下の2つのタイプがある。
(A)車間距離、或いは相対速度信号から、自車両の車速指令値を演算し、車速制御系は自車速が車速指令値に応じた値となるようにな駆動力指令値を演算する方式。
(B)車間距離、或いは相対速度から、自車の駆動力指令値を演算する方式。
【0003】
ここで、(A)方式は、車速制御系をロバスト設計することで、勾配等の路面外乱や車重変化等の影響を除外して車間距離制御系を設計することができる。通常、車速を検出する車速センサとして、車輪、或いはプロペラシャフトに組み込まれたロータ歯車の位置変化を検出する電磁ピックアップを適用する関係で、一定時間内のパルス変化回数やパルス間の時間を検出することで測定する。ところが、渋滞等で低速走行する場合の低速走行制御系では、極低車速域では、車速パルスの変化する時間が長くなるため、車速検出に無駄時間が生じ、車速制御性能が低下するという未解決の課題がある。
【0004】
一方、(B)方式は、車間距離或いは相対速度から直接駆動力指令値を演算するので、車速センサを必要とせず、(A)方式での上記車速センサを使用する場合における未解決の課題を有さないものであるが、勾配や、空気抵抗等の影響を受け難いようにするため、車間制御距離系をロバスト設計する必要がある。しかし、レーダ等の車間距離センサの分解能を考慮すると、乗り心地のよさと路面状況に対するロバスト性能を同時に満足する制御系を構成することが難しいという未解決の課題がある。
【0005】
そこで、本出願人は、先に、特願平10−198696号(以下、第1先行例と称す)として、極低速域での車速センサの不確かさを考慮して目標車速を用いることにより、自動追従走行制御を中止して停止するようにした車間距離制御装置を提案している。
また、特願平11−23229号(以下、第2先行例と称す)として、高速走行域では上記(A)方式を適用し、低速走行域では上記(B)方式に切換えるために、両者の駆動軸トルク指令値を別々の方法で計算しておき、所定の車速範囲で両方式を滑らかに切換えることで極低速時の車速センサの検出時間の未解決の課題を解決するようにした車両用走行制御装置を提案している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第1先行例にあっては、前走車が極低速で走行する場合には自車両は停止制御を行うため、所定の車間距離を保ったまま追従走行することはできなくなるという未解決の課題がある。
また、上記第2先行例にあっては、所定値以下の車速で動作する車間距離制御系を別途必要として、制御用コントローラを構成するマイクロコンピュータのプログラム容量と演算負荷が増加すると同時に、車速制御を用いた場合と用いない場合とで、2つの車間距離制御系設計が必要となり、さらに車速から求まる係数を用いて2つの駆動軸トルク指令値を補間するので、車速変化が小さい場合、制御の切換えが遅くなる等の未解決の課題がある。
【0007】
そこで、本発明は、上記先行例の未解決の課題に着目してなされたものであり、車速制御を用いない低速用の車間距離制御系を追加することなく、1つの車間距離制御系で極低速域を含む全車速域で正確な追従制御を行うことができる車両用走行制御装置を提供することを目的としている。
また、本発明は、車速検出手段に異常が発生した場合でも、追従制御を継続することができる車両用走行制御装置を提供することを他の目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る車両用走行制御装置は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、目標車間距離を演算する目標車間距離演算手段と、前記車間距離検出手段で検出した車間距離と前記目標車間距離演算手段で演算した目標車間距離とに基づいて目標車速及び第1の目標駆動トルクを演算する車間距離制御手段と、該車間距離制御手段で演算した目標車速と前記車速検出手段で検出した自車速とに基づいて第2の目標駆動トルクを演算する車速制御手段と、前記車速検出手段で検出した自車速に基づいてトルク選択信号を送出する駆動トルク判断手段と、該駆動トルク判断手段のトルク選択信号をもとに選択した前記第1の目標駆動トルク及び第2の目標駆動トルクの何れかに基づいて、目標駆動トルクの選択切換時に切換先の目標駆動トルクを切換元の目標駆動トルクに整合させるトルク選択整合手段と、該トルク選択整合手段で選択された目標駆動トルクに基づく制駆動力を発生する制駆動力発生手段とを備え、前記駆動トルク判断手段は、自車速が極低車速の所定値以下であるときに第1の目標駆動トルクを選択し、所定値を越えるときに第2の目標駆動トルクを選択するトルク選択信号を出力することを特徴としている。
【0009】
この請求項1に係る発明においては、車間距離制御手段で、車間距離及び目標車間距離に基づいて車速制御用の目標車速を演算すると共に、車速検出手段で検出した自車速の影響を受けない第1の目標駆動トルクを演算する。そして、車速制御手段では、目標車速と自車速とに基づいて車間距離を目標車間距離に一致させる第2の目標駆動トルクを演算する。
【0010】
そして、駆動トルク判断手段で第1の目標駆動トルクを選択するトルク選択信号をトルク選択整合手段に送出しているときには、このトルク選択整合手段で第1の目標駆動トルクを選択し、これを目標駆動トルクとして制駆動力制御手段に出力する。この状態で、例えば自車速が増加して第2の目標駆動トルクを選択するトルク選択信号がトルク選択整合手段に送出されると、このトルク選択整合手段で、第2の目標駆動トルクが選択される。このとき、切換先となる第2の目標駆動トルクが切換元となる第1の目標駆動トルクと一致するように整合される。逆に、第2の目標駆動トルクを目標駆動トルクとして選択している状態で、第1の目標駆動トルクが目標駆動トルクとして選択する場合には、切換先となる第1の目標駆動トルクを切換元となる第2の目標駆動トルクに一致するように整合され、目標トルクの切換えを滑らかに行う。さらに、自車速が所定値以下の低車速域では第1の目標駆動トルクを目標駆動トルクとして選択することにより、車速検出手段で検出した車速が不正確となっても、車間距離を目標車間距離に維持する追従制御を行うことができ、自車速が所定値を越える高車速域では、第2の目標駆動トルクを選択することにより、車速検出手段で検出した自車速を使用した車速制御を行う。
【0012】
さらに、請求項2に係る車両用走行制御装置は、請求項1に係る発明において、前記トルク選択整合手段は、駆動トルク判断手段のトルク選択信号が、第1の目標駆動トルクを選択する状態に切換わった時に、第1の目標駆動トルクと第2の目標駆動トルクとのトルク偏差を演算し、当該トルク偏差を前記第1の目標駆動トルクに加算して目標駆動トルクとし、トルク選択信号が、第2の目標駆動トルクを選択する状態に切換わった時に、第1の目標駆動トルクと第2の目標駆動トルクとのトルク偏差を演算し、当該トルク偏差を前記第2の目標駆動トルクに加算して目標駆動トルクとするように構成されていることを特徴としている。
【0013】
この請求項2に係る発明においては、トルク選択整合手段で、第1の目標駆動トルクから第2の目標駆動トルクに又はその逆に切換える時に、両者のトルク偏差を算出し、このトルク偏差を切換先の目標駆動トルクに加算することにより、切換先の目標駆動トルクを切換元の目標駆動トルクに一致するように整合させる。
【0014】
さらにまた、請求項3に係る車両用走行制御装置は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、目標車間距離を演算する目標車間距離演算手段と、前記車間距離検出手段で検出した車間距離と前記目標車間距離演算手段で演算した目標車間距離とに基づいて目標車速及び第1の目標駆動トルクを演算する車間距離制御手段と、該車間距離制御手段で演算した目標車速と前記車速検出手段で検出した自車速とに基づいて第2の目標駆動トルクを演算する車速制御手段と、前記車速検出手段で検出した自車速に基づいてトルク選択信号を送出する駆動トルク判断手段と、該駆動トルク判断手段のトルク選択信号、前記第1の目標駆動トルク及び第2の目標駆動トルクが入力され、当該第1の目標駆動トルクに基づいて前記第2の目標駆動トルクとの異なり度合を考慮した第3の目標駆動トルクを演算すると共に、前記トルク選択信号の変化時に前記第2の目標駆動トルクと当該第3の目標駆動トルクとを整合させる駆動トルク切換整合手段と、前記駆動トルク判断手段のトルク選択信号をもとに前記第2の目標駆動トルク及び第3の目標駆動トルクの何れかを選択するトルク選択手段と、該トルク選択手段で選択された目標駆動トルクに基づく制駆動力を発生する制駆動力発生手段とを備え、前記駆動トルク判断手段は、自車速が極低車速の所定値以下であるときに第3の目標駆動トルクを選択し、所定値を越えるときに第2の目標駆動トルクを選択するトルク選択信号を出力することを特徴とする。
【0015】
この請求項3に係る発明においては、前述した請求項1と同様に、車間距離制御手段で目標車速と第1の目標駆動トルクとを演算し、車間距離制御手段で、目標車速に基づいて第2の目標駆動トルクを演算するが、第1の目標駆動トルク及び第2の目標駆動トルクを駆動トルク切換整合手段に供給して、第1の目標駆動トルクに基づいて前記第2の目標駆動トルクとの異なり度合を考慮した第3の目標駆動トルクを算出し、且つ駆動トルク判断手段からのトルク選択信号の変化時に、第2の目標駆動トルクと第3の目標駆動トルクとを整合させて、滑らかな切換えを行えるようにし、この状態で、トルク選択手段で第2の目標駆動トルク又は第3の駆動トルクを目標駆動トルクとして選択し、選択された目標駆動トルクに応じた制駆動力を制駆動力発生手段で発生させる。さらに、自車速が所定値以下である低車速領域では、第3の目標駆動トルクを選択することにより、車速検出手段で検出した自車速が不正確でもこれに影響されることを回避し、自車速が所定値を越える高車速領域では、第2の目標駆動トルクを選択することにより、路面勾配等の走行抵抗を考慮した正確な追従制御を行う。
【0017】
また、請求項4に係る車両用走行制御装置は、請求項1乃至3の何れかに係る発明において、前記車間距離制御手段は、前記目標車間距離及び前記車間距離に基づいて演算した相対速度と目標相対速度との加算値と、車両諸元とに基づいて第1の目標駆動トルクを演算するように構成されていることを特徴としている。
【0018】
この請求項4に係る発明においては、第1の目標駆動トルクを、車間距離及び目標車間距離に基づいて演算した相対速度と目標相対速度との加算値と、車両諸元とに基づいて演算するので、車速検出手段で検出する自車速の影響を受けずに、追従制御が可能な目標駆動トルクを算出することができる。
さらに、請求項5に係る車両用走行制御装置は、請求項3に係る発明において、前記駆動トルク切換整合手段は、駆動トルク判断手段のトルク選択信号が、第3の目標駆動トルクを選択する状態に切換わった時に、第1の目標駆動トルクと第2の目標駆動トルクとのトルク偏差を演算し、当該トルク偏差と、前記第1の目標駆動トルクとを加算して第3の目標駆動トルクを演算するように構成されていることを特徴としている。
【0019】
この請求項5に係る発明においては、第2の目標駆動トルクを選択している状態から第3の目標駆動トルクを選択する状態に切換わった時に、第1の目標駆動トルクと第2の目標駆動トルクとのトルク偏差を第1の目標駆動トルクに加算して第3の目標駆動トルクを演算するので、この第3の目標駆動トルクをその直前の第2の目標駆動トルクに一致させて整合をとることができる。
【0020】
さらにまた、請求項6に係る車両用走行制御装置は、請求項3に係る発明において、前記車速制御手段は、目標車速と自車速との車速偏差と走行抵抗の推定値とに基づいて第2の目標駆動トルクを演算するように構成され、前記駆動トルク切換整合手段は、駆動トルク判断手段のトルク選択信号が、第2の目標駆動トルクを選択する状態に切換わった時に、第2の目標駆動トルクと第3の目標駆動トルクとのトルク偏差を演算し、当該トルク偏差を前記車速制御手段の走行抵抗推定値の初期値として選定するように構成されていることを特徴としている。
【0021】
この請求項6に係る発明においては、第3の目標駆動トルクを選択している状態から第2の目標駆動トルクを選択する状態に切換わった時に、第2の目標駆動トルクと第3の目標駆動トルクとの偏差を車速制御手段の走行抵抗推定値の初期値として設定するので、この走行抵抗推定値と目標車速とに基づいて算出される第2の目標駆動トルクをその直前の第3の目標駆動トルクに一致させて整合をとることができる。
【0022】
なおさらに、請求項7に係る車両用走行制御装置は、請求項6に係る発明においては、前記車速制御手段は、走行抵抗の推定値を少なくとも自車速に対して積分制御及び積分制御と等価な制御の何れかを行う制御器を使用して演算し、当該制御器の初期値として前記第2の目標駆動トルクと前記第3の目標駆動トルクとのトルク偏差を設定することを特徴としている。
この請求項7に係る発明においては、走行抵抗の推定値を少なくとも自車速に対して積分制御等を行う制御器を使用して演算することにより、第2の目標駆動トルクを演算する際に、走行抵抗の推定値の初期値として第2の目標駆動トルクと第3の目標駆動トルクとのトルク偏差を使用することにより、このトルク偏差分オフセットした走行抵抗推定値となることから、第2の目標駆動トルクを第3の目標駆動トルクに一致させて整合をとることができる。
【0023】
また、請求項8に係る車両用走行制御装置は、請求項3乃至7の何れかに係る発明において、車速検出手段の異常を検出する異常検出手段を有し、前記トルク選択手段は、前記異常検出手段で車速検出手段の異常を検出した場合に、第3の目標駆動トルクを選択するように構成されていることを特徴としている。
この請求項8に係る発明においては、車速検出手段が正常であるときには、第2及び第3の目標駆動力を使用して制駆動力制御を行うが、車速検出手段に異常が発生したときには、第3の目標駆動力を使用して制駆動力制御を行うことにより、車速検出手段の異常に影響されることなく、追従制御を行うことが可能となる。
【0024】
さらに、請求項9に係る車両用走行制御装置は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段とを備え、前記車間距離検出手段で検出した車間距離に基づいて第1の目標駆動トルクを演算し、前記車速検出手段で検出した自車速と前記車間距離検出手段で検出した車間距離とに基づいて第2の目標駆動トルクを演算し、前記自車速が極低車速の所定値以下であるときに第1の目標駆動トルクを選択し、所定値を超えるときに第2の目標駆動トルクを選択し、該選択された目標駆動トルクに基づいて先行車に追従して走行する追従制御を行うことを特徴としている。
【0025】
この請求項9に係る発明においては、車間距離に基づいて第1の目標駆動トルクを演算し、車速検出手段で検出した自車速と前記車間距離検出手段で検出した車間距離とに基づいて第2の目標駆動トルクを演算する。そして、自車速が所定値以下の低車速域では、車間距離検出手段で検出した自車速の影響を受けない第1の目標駆動トルクを選択して追従制御を行い、自車速が所定値を超える高車速域では、第2の目標駆動トルクを選択して先行車に追従して走行する追従制御を行う。
【0026】
【発明の効果】
請求項1に係る車両用走行制御装置によれば、車間距離制御手段で、車間距離及び目標車間距離に基づいて車速制御用の目標車速及び車速検出手段で検出した自車速の影響を受けない第1の目標駆動トルクを演算し、車速制御手段では、車間距離制御手段で演算した目標車速と自車速とに基づいて車間距離を目標車間距離に一致させる第2の目標駆動トルクを演算し、トルク選択整合手段で、第1の目標駆動トルク及び第2の目標駆動トルクの何れかを選択すると共に、目標駆動トルクの切換時に、切換先の目標駆動トルクを切換元の駆動トルクに整合させるようにしたので、自車速の検出に大きな無駄時間が発生したり、車速パルスが検出できない場合に第1の目標駆動トルクを選択することにより、著しい性能劣化を伴うことなく車間距離制御を行うことができ、渋滞等の極低速走行時に車速検出手段で検出した車速が不正確となっても、車間距離を目標車間距離に維持する追従制御を行うことができると共に、自車速によらない車間距離制御系を追加設計することもなく、プログラム容量及び演算負荷を低減することができ、さらに目標駆動トルクの切換え滑らかに行うことができるという効果が得られる。
【0027】
また、請求項2に係る車両用走行制御装置によれば、トルク選択整合手段で、第1の目標駆動トルクから第2の目標駆動トルクに又はその逆に切換える時に、両者のトルク偏差を算出し、このトルク偏差を切換先の目標駆動トルクに加算することにより、切換先の目標駆動トルクを切換元の目標駆動トルクに一致するように整合させるので、目標トルクの切換えを滑らかに行うことができ、運転者に違和感を与えることを防止することができるという効果が得られる。
【0028】
さらに、請求項3に係る車両用走行制御装置によれば、請求項1に係る発明と同様にして、第1の目標駆動トルク及び第2の目標駆動トルクを演算するが、第1の目標駆動トルク及び第2の目標駆動トルクを駆動トルク切換整合手段に入力して、第1の目標駆動トルクに基づいて前記第2の目標駆動トルクとの異なり度合を考慮した第3の目標駆動トルクを算出し、且つ駆動トルク判断手段からのトルク選択信号の変化時に、第2の目標駆動トルクと第3の目標駆動トルクとを整合させて、滑らかな切換えを行えるようにしたので、請求項1に係る発明と同様の効果が得られると共に、自車速が所定値以下である低車速領域では、第3の目標駆動トルクを選択することにより、車速検出手段で検出した自車速が不正確でもこれに影響されることを回避し、自車速が所定値を越える高車速領域では、第2の目標駆動トルクを選択することにより、路面勾配等の走行抵抗を考慮した正確な追従制御を行うことができるという効果が得られる。
【0030】
また、請求項4に係る車両用走行制御装置によれば、第1の目標駆動トルクを、車間距離及び目標車間距離に基づいて演算した相対速度と目標相対速度との加算値と、車両諸元とに基づいて演算するので、別途車間距離制御系を設けることなく、車速検出手段で検出する自車速の影響を受けずに、追従制御が可能な目標駆動トルクを算出することができるという効果が得られる。
【0031】
さらに、請求項5に係る車両用走行制御装置によれば、第2の目標駆動トルクを選択している状態から第3の目標駆動トルクを選択する状態に切換わった時に、第1の目標駆動トルクと第2の目標駆動トルクとのトルク偏差を第1の目標駆動トルクに加算して第3の目標駆動トルクを演算するので、この第3の目標駆動トルクをその直前の第2の目標駆動トルクに一致させて整合をとることができ、第2の目標駆動トルクから第3の目標駆動トルクへの滑らかな切換えをより正確に行うことかできるという効果が得られる。
【0032】
さらにまた、請求項6に係る車両用走行制御装置によれば、第3の目標駆動トルクを選択している状態から第2の目標駆動トルクを選択する状態に切換わった時に、第1の目標駆動トルクと第3の目標駆動トルクとの偏差を車速制御手段の走行抵抗推定値の初期値として設定するので、この走行抵抗推定値と目標車速とに基づいて算出される第2の目標駆動トルクをその直前の第3の目標駆動トルクに一致させて整合をとることができ、第3の目標駆動トルクから第2の目標駆動トルクへの滑らかな切換えをより正確に行うことができるという効果が得られる。
【0033】
なおさらに、請求項7に係る車両用走行制御装置によれば、走行抵抗の推定値を少なくとも自車速に対して積分制御等を行う制御器を使用して演算することにより、第2の目標駆動トルクを演算する際に、走行抵抗の推定値の初期値として第2の目標駆動トルクと第3の目標駆動トルクとのトルク偏差を使用することにより、このトルク偏差分オフセットした走行抵抗推定値となることから、第2の目標駆動トルクを第3の目標駆動トルクに一致させて整合をとることができ、第3の目標駆動トルクから第2の目標駆動トルクへの切換えをより円滑に行うことができるという効果が得られる。
【0034】
また、請求項8に係る車両用走行制御装置によれば、車速検出手段が正常であるときには、第2及び第3の目標駆動力を使用して制駆動力制御を行うが、車速検出手段に異常が発生したときには、第3の目標駆動力を使用して制駆動力制御を行うことにより、車速検出手段の異常に影響されることなく、追従制御を継続することができるという効果が得られる。
【0035】
さらに、請求項9に係る車両用走行制御装置によれば、車間距離に基づいて自車速の影響を受けない第1の目標駆動トルクを演算し、自車速と車間距離とに基づいて第2の目標駆動トルクを演算し、自車速が所定値以下の低車速域では第1の目標駆動トルクを目標駆動トルクとして選択して先行車に追従して走行する追従制御を行うので、渋滞等の極低車速走行時に車速検出手段で検出した車速が不正確となっても、安定した追従制御を行うことができるとともに、自車速によらない制御系を追加設計することもなく、プログラム容量および演算負荷を低減することができるという効果が得られる。
【0036】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明を先行車に追従して走行する先行車追従制御装置を備えた後輪駆動車に適用した場合の第1の実施形態を示す概略構成図であり、図中、1FL,1FRは従動輪としての前輪、1RL,1RRは駆動輪としての後輪であって、後輪1RL,1RRは、エンジン2の駆動力が自動変速機3、プロペラシャフト4、最終減速装置5及び車軸6を介して伝達されて回転駆動される。
【0037】
前輪1FL,1FR及び後輪1RL,1RRには、夫々制動力を発生する例えばディスクブレーキで構成されるブレーキアクチュエータ7の制動油圧が制動制御装置8によって制御される。
ここで、制動制御装置8は、図示しないブレーキペダルの踏込みに応じて制動油圧を発生すると共に、後述する追従制御用コントローラ20からの制動圧指令値PBCに応じて制動油圧を発生するように構成されている。
【0038】
また、エンジン2には、その出力を制御するエンジン出力制御装置11が設けられている。このエンジン出力制御装置11では、図示しないアクセルペダルの踏込量及び後述する追従制御用コントローラ20からのスロットル開度指令値θ* に応じてエンジン2に設けられたスロットル開度を調整するスロットルアクチュエータ12を制御するように構成されている。
【0039】
さらに、自動変速機3の出力軸に自車速VS を検出する車速検出手段としての車速センサ13が配設され、この車速センサは、自動変速機3の出力軸に組み込まれたロータ歯車の位置変化を検出する電磁ピックアップで構成されている。
一方、車両の前方側の車体下部には、先行車両との間の車間距離を検出する車間距離検出手段としてのレーザ光を掃射して先行車両からの反射光を受光するレーダ方式の構成を有する車間距離センサ14が設けられている。
【0040】
そして、車速センサ13から出力される検出信号と、車間距離センサ14から出力される検出信号とが追従制御用コントローラ20に入力され、この追従制御用コントローラ20によって、先行車両を捕捉しているときに車間距離を目標車間距離に制御し、先行車両を捕捉していないときに自車速VS を運転者が設定した設定車速VSET に制御する制動圧指令値PBC及び目標スロットル開度θR を制動制御装置8及びエンジン出力制御装置11に出力する。
【0041】
この追従制御用コントローラ20は、マイクロコンピュータとその周辺機器を備え、マイクロコンピュータのソフトウェア形態により、図2に示す制御ブロックを構成している。
この制御ブロックは、車間距離センサ14でレーザー光を掃射してから先行車の反射光を受光するまでの時間を計測し、先行車との車間距離Lを演算する測距信号処理部21と、車速センサ13からの車速パルスの周期を計測し、自車速VS を演算する車速信号処理部30と、測距信号処理部21で演算された車間距離L及び車速信号処理部30で演算した自車速VS に基づいて車間距離Lを目標車間距離L* に維持する目標車速V* を演算すると共に、第1の目標駆動軸トルクTW1 * を演算する車間距離制御手段としての車間距離制御部40と、この車間距離制御部40で演算した目標車速V* に基づいて第2の目標駆動軸トルクTW2 * を演算する車速制御部50と、車速信号処理部30で演算された自車速VS に基づいて駆動軸トルクの切換えを判断してトルク選択信号ST を出力する駆動トルク判断手段としての駆動トルク切換判断部60と、この駆動トルク切換判断部60から出力されるトルク選択信号ST 、第1の目標駆動軸トルクTW1 * 及び第2の目標駆動軸トルクTW2 * が入力され、これらに基づいて第3の目標駆動軸トルクTW3 * を演算すると共に、トルク選択信号ST の変化時に第2の目標駆動軸トルクTW2 * と第3の目標駆動軸トルクTW3 * とを整合させる駆動トルク切換整合手段としての駆動軸トルク切換制御部61と、車速制御部50から出力される第2の目標駆動軸トルクTW2 * 及び駆動軸トルク切換制御部61から出力される第3の目標駆動軸トルクTW3 * の何れかを選択して目標駆動トルクTWS * として出力するトルク選択手段としてのトルク選択部62と、このトルク選択部62で選択された目標駆動トルクTWS * に基づいてスロットルアクチュエータ12及びブレーキアクチュエータ7に対する目標スロットル開度θR 及び目標制動圧PBCを演算し、これらをスロットルアクチュエータ12及びブレーキアクチュエータ7に出力する駆動輪軸トルク制御部70とを備えている。
【0042】
車間距離制御部40は、車速信号処理部30から入力される自車速VS に基づいて先行車と自車との間の目標車間距離L* を算出する目標車間距離設定部42と、この目標車間距離設定部42で算出された目標車間距離L* と、測距信号処理部21から入力される車間距離Lと、車速信号処理部30から入力される自車速VS とに基づいて車間距離Lを目標車間距離L* に一致させるための目標車速V* を演算する車間距離制御演算部43とを備えている。
【0043】
ここで、目標車間距離設定部42は、自車速VS と自車が現在の先行車の後方L0 [m]の位置に到達するまでの時間T0 (車間時間)とから下記(1)式に従って先行車と自車との間の目標車間距離L* を算出する。
L* =VS ×T0 +LS …………(1)
この車間時間という概念を取り入れることにより、車速が速くなるほど、車間距離が大きくなるように設定される。なお、LS は停止時車間距離である。
【0044】
また、車間距離制御演算部43は、車間距離L、目標車間距離L* 及び自車速VS に基づいて、車間距離Lをその目標値L* に保ちながら追従走行するための目標車速V* 及び第1の目標駆動軸トルクTW1 * を演算する。
すなわち、図3に示すように、先ず、入力される車間距離Lを例えばバンドパスフィルタ43aに入力してその変化率を演算することで下記(2)式に示すように相対速度ΔVを算出する。
【0045】
ΔV=K0 ・s・L/(s2 +K1 ・s+K0 ) …………(2)
但し、K0 ,K1 はフィルタ定数、sはラプラス演算子である。
今、車速制御系は、目標車速V* に対する自車速VS の応答が時定数τV (=1/ωV)の1次遅れ系で近似できるものとすると、車間距離制御系は、例えば図3に示す構成となり、このときの目標車間距離L* から実車間距離Lまでの伝達特性は下記(3)式で表すことができる。
【0046】
【数1】
【0047】
そして、目標車速V* の演算は、先行車車速VT に、車間距離Lと相対速度ΔVとから演算される目標相対速度ΔV* を加算して求めることができる。
V* =VT +ΔV* …………(4)
ここで、先行車車速VT は、自車速VS に相対速度ΔVを加算して求めることができる。
【0048】
VT =VS +ΔV …………(5)
よって、(4)式を(3)式に代入すると、目標相対相対速度ΔV* から実車間距離Lまでの伝達関数は下記(6)式で表すことができる。
【0049】
【数2】
【0050】
次に、上記(6)式の制御対象に対して、車間距離Lを目標車間距離L* に応じた値とし、相対速度ΔVが定常状態でゼロとするために、目標相対速度ΔV* を下記(7)式で演算する。
ΔV* =−KL (L* −L)+KD ・ΔV …………(7)
この(7)式は、相対速度の目標値なので、(7)式に先行車の車速VT を加算することで、自車両の目標車速V* を算出する。
【0051】
V* =ΔV* +VT …………(8)
上式の制御則で車間距離を制御した場合の車間距離制御系のブロック線図は図4に示すようになり、このときの目標車間距離L* から実車間距離Lまでの伝達特性は下記(9)式で表すことができる。
【0052】
【数3】
【0053】
但し、KD は相対速度ゲイン、KL は車間距離ゲインである。
この(9)式から相対速度ゲインKD 及び車間距離ゲインKL を適切な値に設定することで、極を変えることができ、追従応答性を所望の特性とすることができる。
具体的には、前記(7)式及び(8)式の演算を、図3のブロック線図で演算する。すなわち、減算器43bで、目標車間距離L* から実車間距離Lを減算して、車間距離偏差(L* −L)を算出し、この偏差に乗算器43cで車間距離ゲインKL を乗じた値を、減算器43dで、バンドパスフィルタ43aから出力される相対速度ΔVに乗算器43eで相対速度ゲインKD を乗じた値から減算して目標相対速度ΔV* を算出し、これに加算器43f及び43gで相対速度ΔV及び自車速VS を加算することによって、先行車車速VT (=ΔV+VS )を加算して、目標車速V* を算出する。
【0054】
また、上述した車間距離制御演算部43の目標車速演算過程において、車両の加減速度指令値と等価な値を演算できることについて説明する。
前記(3)式の右辺第2項は、自車速VS であることから、ここに前記(4)式及び(5)式を代入すると、下記(10)式となる。
この(10)式をまとめると下記(11)式となる。
【0055】
VS =ωV(ΔV+ΔV* )/s …………(11)
この(11)式から、相対速度ΔVと目標相対速度ΔV* との和にωVを乗じた値は、加減速度指令値に相当する値であることが分かる。
よって、車間距離制御系から出力する第1の目標駆動軸トルクTW1 * は、下記(12)式で表すことができる。
【0056】
TW1 * =ωV(ΔV+ΔV* )・M・RW …………(12)
但し、上式で、Mは車重、RWはタイヤ半径である。
したがって、図3のブロック線図において、加算器43fの加算出力(ΔV+ΔV* )を乗算器43hに供給して、この乗算器43hで車両諸元を表すωV・M・RWを乗算することにより、第1の目標駆動軸トルクTW1 * を得ることができる。
【0057】
また、車速制御部50は、車間距離制御部40からの目標車速V* に自車速VS を一致させるための第2の目標駆動軸トルクTW2 * を演算する。
この車速制御部50は、図4に示すブロック線図のように構成される。ここで、駆動軸トルク制御系の伝達遅れは無視できるものとする。先ず、空気抵抗と転がり抵抗の和でなる走行抵抗FRES を下記(13)式に基づいて算出し、予め制御対象に加えることで、各々の走行抵抗を補償する。
【0058】
FRES =μA・SV・VS 2 +μR・M・g …………(13)
但し、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、Mは車重、gは重力加速度である。
勾配抵抗FDHは、目標駆動力F* と自車速VS とから下記(14)式の演算を行って推定する。
【0059】
FDH=H(s) ・M・s・VS −H(s) ・F* …………(14)
但し、H(s) は、定常ゲインが“1”のローパスフィルタである。
そして、目標車速V* と自車速VS との偏差に車速ゲインKSPを乗算して求めた駆動力指令値FWRから勾配抵抗推定値FDHを減算して目標駆動力FW * を算出することにより、駆動力指令値FWRから自車速VS までの伝達特性への勾配抵抗等の影響を排除する。
【0060】
FW * =FWR−FDH …………(15)
この(15)式で算出された目標駆動力FW * に走行抵抗推定値FRES を加算し、これにタイヤ半径を乗算することにより、第2の目標駆動軸トルクTW2 * を算出することができる。
TW2 * =RW(FW * +FRES ) …………(16)
以上の走行抵抗補償により、図4の駆動力指令値FWRから自車速VS までの伝達特性への外乱は排除されたと仮定すると、その伝達特性GV は下記(17)式で表すことができる。
【0061】
GV (s) =VS (s) /FWR(s) =1/M・s …………(17)
この伝達特性GV (s) を新たな制御対象として入力される駆動力指令値FWRを下記(18)に基づいて演算する。
FWR=KSP(V* −VS ) …………(18)
この結果、目標車速V* から実車速VS までの伝達特性は下記(19)式のようになり、KSPを適当な値に設定することにより、車速制御系の応答を所望の応答特性に一致させることができる。
【0062】
VS =(KSP/M)V* /(s+KSP/M) …………(19)
したがって、図4のブロック線図において、減算器51で目標車速V* から自車速VS を減算して車速偏差を算出し、これに乗算器52で車速ゲインKSPを乗算して駆動力指令値FWRを算出し、減算器53で、駆動力指令値FWRから勾配抵抗推定部54で算出した勾配抵抗推定値FDHを減算することにより、目標駆動力FW * を算出し、この目標駆動力FW * と自車速VS とに基づいて勾配抵抗推定部54で前記(14)式に従って勾配抵抗推定値FDHを算出し、加算器55で、目標駆動力FW * と走行抵抗FRES とを加算し、これらの加算値に乗算器56でタイヤ半径RWを乗算することにより、第2の目標駆動軸トルクTW2 * を算出する。
【0063】
駆動トルク切換判断部60は、目標駆動軸トルクを切換えるためのトルク選択信号ST を発生する。このトルク選択信号ST の発生判断は、自車速VS が例えば車速制御系の安定余裕を所定値以上確保するための車速検出時間が得られる車速以下であるか否かで行う。今、車速制御系の安定余裕をGmg(dB)確保するためには、車速検出の無駄時間がTmg(s) 以下であったとする。また、車速パルスの間隔がTmg(s) を越える車速がVmg(km/h)以下であったとすると、Vmg(km/h)以下では安定余裕を確保できないので、目標駆動軸トルクの切換えを行う。或いは、電磁ピックアップであれば車速パルス電圧が検知できなくなる車速としてもよい。このような判断を予め計算しておき、トルク切換えを発生させる車速VCHG を設定しておく。また、車速VCHG 近傍での頻繁な切換えを避けるためにヒステリシスを設けることにより、トルク選択信号ST をVS ≦VCHG であるときに論理値“1”とし、VS >VCHG +ΔVCHG であるときに論理値“0”とする。ここで、ΔVCHG はヒステリシス幅である。
【0064】
駆動軸トルク切換制御部61は、駆動トルク切換判断部60から入力されるトルク選択信号ST に基づいて第1の目標駆動トルクTW1 * に基づく第3の目標駆動トルクTW3 * を算出する。
すなわち、トルク選択信号ST が論理値“0”である状態から先行車が減速することにより、自車速VS が所定車速VCHG 以下となって、トルク選択信号ST が論理値“1”に切換わった場合には、後述するトルク選択部62で第2の目標駆動トルクTW2 * (k−1) に代えて第3の目標駆動トルクTW1 * (k) を選択することになるが、第2の目標駆動トルクTW2 * (k) は路面勾配等の走行抵抗を考慮した値であるのに対し、第1の目標駆動トルクTW1 * (k) は走行抵抗を考慮していないので、両者は路面勾配が大きくなるに応じて異なり度合いが大きくなるため、下記(20)式に従って両者のトルク偏差ΔTW1を算出してこれをラッチし、このトルク偏差ΔTW1を下記(21)式に従って第1の目標駆動トルクTW1 * (k) に加算することにより、第2の目標駆動トルクTW2 * (k) に一致させた第3の目標駆動トルクTW3 * (k) を算出すると共に、車速制御部50での勾配抵抗推定値FDHのフィードバックが積分と同様の効果をもたらすため、勾配抵抗推定部54に対して論理値“1”のリセット信号SR を送出して、勾配抵抗推定部54における勾配抵抗演算の内部変数をリセットし、勾配抵抗推定値FDHを“0”とする。
【0065】
ΔTW1=TW2 * (k) −TW1 * (k) …………(20)
TW3 * (k) =ΔTW1+TW1 * (k) …………(21)
逆に、トルク選択信号ST が“1”から“0”に切換わった場合には、後述するトルク選択部62で第3の目標駆動トルクTW3 * (k−1) に代えて第2の目標駆動トルクTW2 * (k) を選択することになるので、その時点での第3目標駆動トルクTW3 * (k) と第2の目標駆動トルクTW2 * (k) とのトルク偏差ΔTW2を下記(22)式に従って算出し、このトルク偏差ΔTW2を勾配抵抗演算の初期値FDH0 として勾配抵抗推定部54に送出すると共に、リセット信号SR を論理値“0”に反転させる。このため、車速制御部50から出力される第2の目標駆動軸トルクTW2 * が、下記(23)式に示すように、それまでの第2の目標駆動軸トルクTW2 * に対して初期値FDH0 分だけ負方向にオフセットされて、第3の目標駆動軸トルクTW3 * に一致される。
【0066】
ΔTW2=TW2 * (k) −TW3 * (k) …………(22)
TW2 * (k) =TW2 * (k) −FDH0 …………(23)
さらに、トルク選択部62は、駆動トルク切換判断部60から入力されるトルク選択信号ST が論理値“0”であるときには車速制御部50から出力される第2の目標駆動軸トルクTW2 * を選択して、これを目標駆動軸トルクTW * として駆動軸トルク制御部70に出力し、トルク選択信号ST が論理値“1”であるときには駆動軸トルク切換制御部61から出力される第3の目標駆動軸トルクTW3 * を選択して、これを目標駆動軸トルクTW * として駆動軸トルク制御部70に出力する。
【0067】
また、駆動軸トルク制御部70は、図5に示すように、トルク選択部62で選択された目標駆動トルクTW * 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とを演算する。
今、トルクコンバータのトルク増幅率をRT、自動変速機3のギヤ比をRAT、ディファレンシャルギヤ比をRDEF 、エンジンイナーシャをJE 、エンジン回転数をNE とすると、駆動軸トルクTW とエンジントルクTE 及びブレーキトルクTBRとの関係は下記(24)式で表すことができる。
【0068】
TW =KGEAR{TE −JE (dNE /dt)}−TBR …………(24)
但し、KGEAR=RT ・RAT・RDEF
したがって、目標駆動軸トルクTW * に対して下記(25)式で目標エンジントルクTE * を演算し、この目標エンジントルクTE * を発生させるスロットル開度指令値θR を図6に示すエンジンマップを参照して算出する。
【0069】
TE * =JE (dNE /dt)+TW * /KGEAR …………(25)
ここで、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目標駆動軸トルクTW * 通りのトルクを実現できる。
一方、スロットル開度指令値θR が“0”未満となれば、スロットル開度を“0”とし、このときエンジン2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目標駆動軸トルクTW * に一致させるためのブレーキ操作量を演算する。
【0070】
以上により、目標エンジントルクTE * と目標ブレーキトルクTBR * の分配制御則は、以下のようになる。
(A)スロットル開度指令値θR >0のとき
TBR * =0
したがって、前記(24)式は下記(26)式となる。
【0071】
TW =KGEAR{TE −JE (dNE /dt)} …………(26)
したがって、目標駆動軸トルクTW * に対して下記(27)式の目標エンジントルクTE * を発生させればよいことになる。
TE * =JE (dNE /dt)+TW * /KGEAR …………(27)
ここで、目標ブレーキトルクTBRは“0”であるので、ブレーキ液圧指令値PBRは“0”となる。
(B)スロットル開度指令値θR ≦0であるとき
エンジン回転数NE をもとに図7に示すエンジントルクマップを参照してスロットル開度θR が“0”のときのエンジントルクTE0を算出する。これにより、前記(24)式は下記(28)式となる。
【0072】
TW =KGEAR{TE0−JE (dNE /dt)}−TBR …………(28)
したがって、目標駆動軸トルクTW * に対する目標ブレーキトルクTBR * は下記(29)式で表される。
TBR * =−TW * +KGEAR{TE0−JE (dNE /dt)}……(29)
ここで、ブレーキシリンダ面積をAB 、ロータ有効半径をRB 、パッド摩擦係数をμB とすると、目標ブレーキトルクTBR * に対して、ブレーキ操作量であるブレーキ液圧指令値PBRは下記(30)式で表すことができる。
【0073】
PBR=(1/KBT)・TBR * …………(30)
但し、KBT=8・AB ・RB ・μB
このため、駆動軸トルク制御部70は、図5のブロック線図に示すように、目標駆動軸トルクTW * を除算器71に供給して、係数KGEARで除算して、目標エンジントルクTE * を算出し、これをスロットル開度算出部72に供給して、このスロットル開度算出部72で目標エンジントルクTE * 及びエンジン回転数NE をもとに図6のエンジンマップを参照してスロットル開度θを算出し、これをリミッタ73に供給して、スロットルアクチュエータ12で制御可能な零から最大スロットル開度までの範囲に制限してスロットル開度指令値θR としてエンジン出力制御装置11に出力すると共に、目標駆動軸トルクTW * を減算器74に供給して、この目標駆動軸トルクTW * を前記(29)式の右辺第2項の演算を行うエンジンブレーキ補正演算部75で演算された値KGEAR{TE0−JE (dNE /dt)}から減算して目標ブレーキトルクTBR * を算出し、これを除算器76に供給して、前記(30)式の演算を行ってブレーキ液圧指令値PBRを算出し、これをリミッタ77で、ブレーキアクチュエータ7で制御可能な零から最大制動圧までの範囲に制限して制動制御装置8に出力する。
【0074】
次に、上記第1の実施形態の動作を追従制御用コントローラ20で実行する追従制御処理の一例を示す図8のフローチャートを伴って説明する。
この図8の追従制御処理は、所定のメインプログラムに対する所定時間(例えば10msec)毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップS1で車速信号処理部30で処理した自車速VS を読込み、この自車速VS が設定車速VCHG 以下であるか否かを判定し、VS ≦VCHG であるときにはステップS2に移行して、自車速VS を“0”に選定してからステップS3に移行し、VS >VCHG であるときには直接ステップS3に移行する。
【0075】
ステップS3では、自車速VS をもとに前記(1)式の演算を行って目標車間距離L* を算出し、次いでステップS4に移行して、車間距離センサ14で検出した車間距離Lをもとに前記(2)式のバンドパスフィルタ処理を行うことにより、相対速度ΔVを算出し、次いで、ステップS5に移行して、前記(7)式及び(8)式の演算を行うことにより、目標車速V* を算出すると共に、前記(12)式の演算を行って第1の目標駆動軸トルクTW1 * を算出してからステップS6に移行する。
【0076】
このステップS6では、後述するリセットフラグRSが“1”にセットされているか否かを判定し、これが“1”にセットされているときにはステップS7に移行して、勾配抵抗推定値FDHを“0”に設定してからステップS9に移行し、リセットフラグRSが“0”にリセットされているときにはステップS8に移行して、前記(14)式の演算を行って勾配抵抗推定値FDHを算出してからステップS9に移行する。
【0077】
このステップS9では、前記(13)式、(15)式及び(16)式の演算を行って第2の目標駆動軸トルクTW2 * を算出し、次いで、ステップS10に移行して、自車速VS が設定車速VCHG 以下であるか否かを判定し、VS ≦VCHG であるときにはステップS11に移行して、今回のトルク選択フラグTS(k) を“1”にセットしてからステップS15に移行し、VS >VCHG であるときにはステップS12に移行して、自車速VS が設定車速VCHG にヒステリシス幅ΔVCHG を加算した値を越えているか否かを判定し、VS >VCHG +ΔVCHG であるときには、ステップS13に移行して、今回のトルク選択フラグTS(k) を“0”にリセットしてからステップS15に移行し、VS ≦VCHG +ΔVCHG であるときには、ステップS14に移行して、前回のトルク選択フラグTS(k−1) の状態を今回のトルク選択フラグTS(k) として設定してからステップS15に移行する。
【0078】
ステップS15では、トルク選択フラグTS(k) が“1”にセットされているか否かを判定し、これが“1”にリセットされているときには、ステップS16に移行して、前回のトルク選択フラグTS(k−1) が“0”であるトルク切換時点であるか否かを判定し、トルク切換時点であるときには、ステップS17に移行して、前記(20)式の演算を行ってトルク偏差ΔTW1を算出してからステップS18に移行し、トルク切換時点ではないときにはそのままステップS18に移行する。
【0079】
ステップS18では、前記(21)式の演算を行って第3の目標駆動軸トルクTW3 * を算出し、次いで、ステップS19に移行して、リセットフラグRSを“1”にセットしてからステップS20に移行して、前記(24)式〜(30)式の演算を行ってスロットル開度指令値θR 及びブレーキ液圧指令値PBRを算出し、これらをエンジン出力制御装置11及び制動制御装置8に出力してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【0080】
一方、ステップS15の判定結果が、今回のトルク選択フラグTS(k) が“0”にリセットされているときには、ステップS21に移行して、前回のトルク選択フラグTS(k−1) が“1”であるトルク切換時点であるか否かを判定し、トルク切換時点であるときには、ステップS22に移行して、前記(22)式の演算を行ってトルク偏差ΔTW2を算出し、次いでステップS23に移行して、トルク偏差ΔTW2を勾配抵抗演算の初期値FDH0 として設定し、これに基づいて(13)式、(15)式及び(16)式の演算を行って第2の目標駆動軸トルクTW2 * を算出してからステップS24に移行して、第2の目標駆動軸トルクTW2 * を目標駆動軸トルクTW * として設定してからステップS25に移行し、リセットフラグRSを“0”にリセットしてから前記ステップS20に移行する。
【0081】
この図8の追従制御処理において、ステップS3の処理が目標車間距離演算手段に対応し、ステップS4及びS5の処理が車速制御手段に対応し、ステップS10〜S14の処理が駆動トルク判断手段に対応し、ステップS15〜S19及びステップS21〜S25の処理が駆動トルク切換整合手段に対応し、ステップS20の処理が制駆動力発生手段に対応している。
【0082】
したがって、今、例えば図示しないセットスイッチがオン状態となって、追従制御が開始されており、図9(a)に示すように、自車速VS が設定車速VCHG を越える通常走行状態にあって、先行車の減速に応じて自車両も減速状態となっているものとする。
この状態では、図8の処理におけるステップS3で目標車間距離L* が算出され、次いでステップS4及びS5の処理で目標車速V* 及び第1の目標駆動軸トルクTW1 * が算出される。このとき、先行車が減速中であって、車間距離センサ14で検出した車間距離Lが目標車間距離L* より小さくなっていることにより、第1の目標駆動軸トルクTW1 * が図9(c)で破線図示のように負の値となる。次いでステップS8で勾配抵抗推定値FDHが算出され、さらにステップS9で図9(c)に示すように走行抵抗の影響で前記第1の目標駆動軸トルクTW1 * を下回る負の第2の目標駆動軸トルクTW2 * が算出される。
【0083】
そして、自車速VS が設定車速VCHG 及びこれにヒステリシス幅ΔVCHG を加算した値も越えているので、ステップS13に移行して、トルク選択フラグTSが図9(b)に示すように“0”にリセットされていることにより、ステップS15からステップS21を経てステップS24に移行し、ステップS9で算出された第2の目標駆動軸トルクTW2 * が目標駆動軸トルクTW * として設定され、これに基づいてステップS20で負の目標エンジントルクTE * が算出され、これを基に図7のエンジンマップを参照して負のスロットル開度θが算出されるが、これがリミッタ73で“0”に制限されることにより、“0”のスロットル開度指令値θR がエンジン出力制御装置11に出力されて、スロットルアクチュエータ12によってスロットル開度が“0”に制御される。
【0084】
これと同時に、目標駆動軸トルクTW * が負の値となっていると共に、スロットル開度θが負でスロットル開度指令値θR が“0”であることにより、図7のエンジントルクマップを参照して算出したエンジントルクTE0も負となるため、KGEAR{TE0−JE (dNE /dt)}で表されるエンジンブレーキトルクTEBも負となることにより、前記(29)式で演算される目標ブレーキトルクTBR * が正の値となり、この目標ブレーキトルクTBR * をもとに前記(30)式の演算を行ってブレーキ液圧指令値PBRが算出され、これが制動制御装置8に出力されるので、この制動制御装置8でブレーキアクチュエータ7の制動圧が制御されて、制動状態が維持されて減速状態が継続される。
【0085】
この減速状態を継続している状態で、先行車が渋滞中の車列の最後尾に近づいて極低速での渋滞走行に移行し、これに応じて自車両も時点t1で自車速VS が設定車速VCHG 以下となると、車速センサ13の検出パルスの間隔が開くことにより、自車速VS の精度が低下することになるが、図8の処理において、ステップS1からステップS2に移行して自車速VS が“0”に設定され、このため、ステップS3で算出される目標車間距離L* が停止時の車間距離LS に設定される。
【0086】
この時点t1では、目標車間距離L* と車間距離センサ14で検出された車間距離Lとに基づいてステップS5で算出される第1の目標駆動トルクTW1 * はステップS9で算出される勾配推定値FDHがフィードバックされた第2の目標駆動トルクTW2 * に対して図9(c)に示すように、トルク偏差ΔTW1分だけ上回っている。
【0087】
そして、図9の処理において、ステップS10からステップS11に移行して、トルク選択フラグTSが図9(b)に示すように“1”にセットされるので、ステップS15からステップS16に移行し、トルク選択フラグTSが“0”から“1”に切換わったので、ステップS17に移行して、前記(20)式の演算を行って負のトルク偏差ΔTW1を算出し、次いでステップS18に移行して、トルク偏差ΔTW1を第1の目標駆動トルクTW1 * (k) に加算して第3の目標駆動トルクTW3 * (k) を算出し、これを前回処理時の第2の目標駆動トルクTW2 * (k−1) に代えて目標駆動トルクTW * (k) として設定し、次いでステップS19に移行してリセットフラグSRを“1”にセットしてからステップS20に移行して、スロットル開度指令値θR 及びブレーキ液圧指令値PBRを出力する。
【0088】
このとき、第3の目標駆動トルクTW3 * (k) は、第2の目標駆動トルクTW2 * (k) と同一値のトルク整合状態となっているので、目標駆動トルクTW * を第2の目標駆動トルクTW2 * (k−1) から第3の目標駆動トルクTW3 * (k) に切換える際にトルク変動を全く生じることなく滑らかにトルク切換えを行うことができ、前回までの制動状態を減速度変化を生じることなく継続することができる。
【0089】
その後、先行車が極低速での渋滞走行状態を継続すると、所定時間経過後の図8の処理において、リセットフラグRSが“1”にセットされていることにより、ステップS6からステップS7に移行して、車速制御における走行抵抗演算の内部変数をリセットし、勾配推定値FDHが“0”に設定されるので、ステップS9で算出される第2の目標駆動トルクTW2 * が第3の目標駆動トルクTW3 * を上回る状態となるが、目標車間距離L* が停止時の車間距離LS を維持することにより、この車間距離LS を維持するように第1の目標駆動トルクTW1 * が算出され、この第1の目標駆動トルクTW1 * にトルク偏差ΔTW1を加算した第3の目標駆動トルクTW3 * が目標駆動トルクTW * として設定されているので、不確かな自車速VS によることなく、極低速での追従制御が継続される。
【0090】
この極低速での渋滞走行状態で、自動変速機3のクリープ現象による車速では車間距離センサ14で検出された車間距離Lが停止時の車間距離LS に設定された目標車間距離L* を上回る状態となると、図10に示すように、第3の目標駆動トルクTW3 * (k) が正の値となり、これに応じてスロットル開度指令値θR が増加して、スロットルアクチュエータ12によってスロットルバルブが僅かに開かれる状態となる。
【0091】
その後、時点t11で先行車が加速を開始し、これに応じて車間距離Lが目標車間距離L* より増加することにより、第3の目標駆動トルクTW3 * (k) が図10(a)で実線図示のように増加すると共に、第2の目標駆動トルクTW2 * (k) も図10(a)で破線図示のように第3の目標駆動トルクTW3 * (k) を上回るように増加するが、自車速VS が設定車速VCHG 以下の状態を継続するので、引き続き第3の目標駆動トルクTW3 * (k) が目標駆動トルクTW * として設定され、これに基づいて加速制御が行われる。
【0092】
その後、時点t12で自車速VS が設定車速VCHG を越えると、図8の処理において、ステップS10からステップS12に移行するが、設定車速VCHG にヒステリシス幅ΔVCHG を加算した値を越えていないので、ステップS14に移行し、トルク選択フラグTSは“1”にセットされた状態を継続し、第3の目標駆動トルクTW3 * (k) による加速制御が継続される。
【0093】
その後、時点t13で、自車速VS が設定車速VCHG にヒステリシス幅ΔVCHG を加算した値を越える状態となると、図8の処理において、ステップS12からステップS13に移行して、トルク選択フラグTS(k) が“0”にリセットされる。
このため、ステップS15からステップS21に移行し、前回のトルク選択フラグTS(k−1) が“1”であるので、ステップS22に移行して、前記(22)式に従って第2の目標駆動トルクTW2 * (k) から第3の目標駆動トルクTW3 * (k) を減算してトルク偏差ΔTW2を算出し、次いでステップS23に移行して、算出したトルク偏差ΔTW2を前記(14)式における勾配抵抗演算における初期値FDH0 として設定し、この初期値FH0をもとに前記(15)式の演算を行って目標駆動力F* を算出し、次いで前記(16)式の演算を行って第2の目標駆動軸トルクTW2 * (k) を算出する。
【0094】
この第2の目標駆動軸トルクTW2 * (k) は、ステップS9で勾配抵抗推定値FDHを“0”として算出された前回の第2の目標駆動トルクTW2 * (k−1) に対して勾配抵抗推定値FDH0 を加算した値となり、第3の目標駆動トルクTW3 * (k) と一致させるトルク整合を行うことができ、目標駆動トルクTW * を第3の目標駆動トルクTW3 * (k−1) から第2の目標駆動トルクTW2 * (k) への切換えを滑らかに行うことができ、加速度変化を生じることなく、加速状態を継続することができる。
【0095】
その後、所定時間が経過して図8の処理が実行されると、前回の処理時にリセットフラグRSが“0”にリセットされているので、ステップS6からステップS8に移行して、初期値FDH0 をもとに勾配抵抗推定演算が行われ、路面勾配に応じた勾配抵抗推定値FDHに徐々に収束されて、通常の追従走行状態に復帰する。
【0096】
このように、上記第1の実施形態によると、車速センサ13で自車速VS を正確に検出することができる設定車速VCHG を越える自車速VS で走行しているときには、第2の目標駆動軸トルクTW2 * を選択し、選定車速VCHG 以下の自車速VS で走行しているときには車速センサで検出した自車速VS の影響を受けない第3の目標駆動軸トルクTW3 * を選択するので、追従制御を継続することができ、しかも、トルク切換時に第2の目標駆動軸トルクTW2 * と第3の目標駆動軸トルクTW3 * との値を一致させるトルク整合を行ってから切換えるので、トルク切換えを滑らかに行うことができると共に、第3の目標駆動軸トルクTW3 * のもととなる第1の目標駆動軸トルクTW1 * を車間距離制御部40で形成するようにしているので、車速の影響を受けない車間距離制御系を別途設計する必要がなく、追従制御用コントローラ20でのプログラム容量や演算負荷の増加を抑制することができる。
【0097】
次に、本発明の第2の実施形態を図11について説明する。
この第2の実施形態においては、第3の目標駆動軸トルクTW3 * の演算処理を省略すると共に、勾配抵抗推定演算の初期値を設定する処理を省略し、これに代えてトルク切換時に選択された目標駆動軸トルクからトルク偏差分を補正するようにしたものである。
【0098】
すなわち、第2の実施形態では、図11のブロック線図に示すように、前述した第1の実施形態における図2の駆動軸トルク切換制御部61が省略されて、車間距離制御演算部43で算出された第1の目標駆動軸トルクTW1 * 及び車速制御部50で演算された第2の目標駆動トルクTW2 * が共にトルク選択整合制御部63に入力され、このトルク選択整合制御部63で、駆動軸トルク切換判断部60から入力されるトルク選択信号ST が“0”であるときに第1の目標駆動軸トルクTW1 * を選択し、“1”であるときに第2の目標駆動軸トルクTW2 * を選択すると共に、トルク切換時に切換元の目標駆動軸トルクと切換先の目標駆動軸トルクとを整合させる。
【0099】
そして、追従制御用コントローラ20では、図8の追従制御処理に代えて、図12に示す追従制御処理が所定時間(例えば10msec)毎のタイマ割込処理として実行される。
この追従制御処理は、前述した図8の処理におけるステップS17が前回の目標駆動軸トルクTW * (k−1) からステップS5で算出された第1の目標駆動軸トルクTW1 * を減算してトルク偏差ΔTW3を演算するステップS31に置換され、ステップS22が前回の目標駆動軸トルクTW * (k−1) からステップS9で算出された第2の目標駆動軸トルクTW2 * を減算してトルク偏差ΔTW4を演算するステップS32に置換され、ステップS18がトルク偏差ΔTW3と第1の目標駆動トルクTW1 * とを加算して目標駆動トルクTW * を算出するステップS33に置換され、さらに、ステップS23が、トルク偏差ΔTW4と第2の目標駆動トルクTW2 * とを加算して目標駆動トルクTW * を算出するステップS34に置換され、また、ステップS31及びS32の次に後述する状態フラグOSを“0”にリセットするステップS35及び状態フラグOSを“1”にセットするステップS36とが設けられ、さらにステップS21及びS34間にトルク偏差ΔTW を徐々に減少させるトルク偏差減少処理を行うステップS37が介挿されていることを除いては前述した図9と同様の処理を行い、図8との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【0100】
ここで、ステップS37のトルク偏差減少処理は、図13に示すように、先ず、ステップS38で、第2の目標駆動軸トルクTW2 * のオフセット状態であるか否かを表す状態フラグOSが“1”であるか否かを判定し、これが“0”にリセットされているときにはそのままステップS34に移行し、“1”にセットされているときにはステップS39に移行して、トルク偏差ΔTW4が正であるか否かを判定し、ΔTW4>0であるときにはステップS40に移行して、現在のトルク偏差ΔTW4から所定値ΔTWSを減算して新たなトルク偏差ΔTW4を算出し、次いでステップS41に移行して新たなトルク偏差ΔTW4が負となったか否かを判定し、ΔTW4<0であるときにはステップS42に移行してトルク偏差ΔTW4を“0”に設定してからステップS43に移行して、状態フラグOSを“0”にリセットしてからトルク偏差減少処理を終了してステップS34に移行し、ΔTW4>0であるときにはそのままステップS34に移行する。
【0101】
一方、ステップS39の判定結果がΔTW4≦0であるときにはステップS44に移行して、現在のトルク偏差ΔTW4に所定値ΔTWSを加算して新たなトルク偏差ΔTW4を算出し、次いでステップS45に移行して、トルク偏差ΔTW4が正となっか否かを判定し、ΔTW4>0となったときには前記ステップS42に移行し、ΔTW4≦0であるときにはそのままトルク減少処理を終了してステップS34に移行する。
【0102】
この図12及び図13の処理において、ステップS10〜S14の処理が駆動トルク判断手段に対応し、ステップS15,S16,S19,S21,S25,S31〜S45の処理がトルク選択整合手段に対応している。
この第2の実施形態によると、前述した第1の実施形態と同様に、自車速VS が設定車速VCHG を越えていて減速状態にあるものとすると、この場合には、トルク選択フラグTSが“0”にリセットされていることにより、ステップS15からステップS21を経てステップS37に移行して、トルク偏差減少処理を行うが、前回の加速時即ちトルク選択フラグが“1”から“0”に変化した時点から比較的長い時間が経過しているものとすると、トルク偏差ΔTW4が“0”に設定されていると共に、状態フラグOSが“0”にリセットされて、第2の目標駆動トルクTW2 * がオフセットされていない状態となっている。
【0103】
このため、ステップS9の車速制御演算で算出された路面勾配、空気抵抗、転がり抵抗等の走行抵抗を考慮した負の第2の目標駆動軸トルクTW2 * (<TW1 * )が目標駆動軸トルクTW * として選択されて、スロットル開度が全閉状態に制御されると共に、ブレーキアクチュエータ7の制動圧が制御されて制動状態が継続される。
【0104】
この制動状態で、自車速VS が選定車速VCHG 以下となる極低速走行状態となると、トルク選択フラグTS(k) が“1”にセットされ、これに応じてステップS15、S16を経てステップS31に移行して、前回の目標駆動トルクTW * (k−1) から第1の目標駆動トルクTW1 * を減算してトルク偏差ΔTW3を算出するので、このトルク偏差ΔTW3が負の値となり、ステップS35に移行して、状態フラグOSを“0”にリセットしてからステップS33に移行して、トルク偏差ΔTW3を第1の目標駆動トルクTW1 * に加算するので、この加算値は、切換元となる前回の第2の目標駆動軸トルクTW2 * (k−1) と等しい値となり、この加算値が第2の目標駆動軸トルクTW2 * に代えて目標駆動軸トルクTW * として選択されるので、目標駆動軸トルクの切換時に減速度変化を伴うことなく、滑らかな切換えを行うことができると共に、不確かな自車速VS の影響を受けることなく所定車間距離を維持する追従制御を継続することができる。
【0105】
この極低速での走行状態から、先行車が加速して、自車速VS が設定車速VCHG にヒステリシス幅ΔVCHG を加算した値を越える状態となると、トルク選択フラグTS(k) が“1”にセットされ、これに応じてステップS15からステップS21を経てステップS32に移行し、前回の目標駆動軸トルクTW * 即ち第1の目標駆動軸トルクTW1 * にトルク偏差ΔTW3を加算した値からステップS9で算出される正の第2の目標駆動軸トルクTW2 * を減算して負のトルク偏差ΔTW4が算出されることにより、ステップS34で算出される第2の目標駆動軸トルクTW2 * にトルク偏差ΔTW を加算した値は、第2の目標駆動軸トルクTW2 * がトルク偏差ΔTW だけ小さくなることになり、切換元となる前回の目標駆動軸トルクTW * (k−1) と一致することになり、前述した第1の実施形態と同様に加速度変化を伴うことなく、第2の目標駆動軸トルクTW2 * に滑らかに切換えることができる。
【0106】
その後、加速状態を継続すると、ステップS13の処理において、ステップS21からステップS37に移行して、図13に示すトルク偏差減少処理が実行されるので、タイマ割込周期毎にトルク偏差ΔTW4が“0”に近づき、“0”を越えた後はトルク偏差ΔTW4が“0”に設定されるので、ステップS34で算出される目標駆動軸トルクTW * は第2の目標駆動軸トルクTW2 * のオフセット分が解消されてそのものとなり、正確な追従制御状態に復帰する。
【0107】
この第2の実施形態によると、目標駆動トルクTW * を第1の目標駆動軸トルクTW1 * 及び第2の目標駆動軸トルクTW2 * の何れか一方から他方へ切換える際に、切換元の目標駆動トルクTW * (k−1) と切換先の目標駆動トルクTW1 * 又はTW2 * とのトルク偏差ΔTW3又はΔTW4を算出し、これを切換先の目標駆動トルクTW1 * 又はTW2 * に加算することにより、トルク整合を行うようにしたので、前述した第1の実施形態と同様に加減速度変化を伴うことなく、トルク切換えを行うことができる。
【0108】
なお、上記第1及び第2の実施形態においては、自車速VS が設定車速VCHG 以下となって車速センサ13の検出信号に基づく自車速VS が不確かな状態となったときに、自車速VS を“0”に設定することにより、前記(1)式で演算される目標車間距離L* を停止時の車間距離LS に設定するようにした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、自車速VS が設定車速VCHG 以下となったときに、目標車間距離L* を停止時車間距離LS より大きい任意の所定値に設定するようにしてもよい。
【0109】
また、上記第1及び第2の実施形態においては、車速センサ13で自動変速機3の出力側の回転速度を検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、従動輪としての前輪1FL及び1FRの車輪速度を検出し、これらの平均値にタイヤ外径を乗算して周速を算出するようにしてもよく、さらには、四輪の車輪速度を検出して、これらに基づいてアンチブレーキロック制御の影響を抑制した推定車速速度を演算するようにしてもよい。
【0110】
次に、本発明の第3の実施形態を図14について説明する。
この第3の実施形態は、前述した第1の実施形態に、自車速検出系統に異常が発生したときのフェイルセーフ機能を付加したものである。
すなわち、第3の実施形態では、図15に示すように、駆動トルク切換判断部61の出力側に2入力のオア回路80を介挿し、このオア回路80の一方の入力側を駆動トルク切換判断部61に接続し、他方の入力側を車速センサ13の異常を検出する異常検出手段としての車速異常検出部81に接続している。
【0111】
この車速異常検出部81は、車速信号処理部30から入力される自車速VS を監視し、この自車速VS が所定変化幅内で変化している場合には、車速センサ13及び車速信号処理部30を含む自車速検出系統が正常であるものと判断し、異常検出信号を論理値“0”とするが、自車速VS がある値から所定変化幅を越えて“0”に急変した場合に車速センサ13及び車速信号処理部30を含む自車速検出系統に断線等による異常が発生したものと判断して、論理値“1”の異常検出信号ASをオア回路80に出力する。
【0112】
この第3の実施形態によると、車速センサ13を含む自車速検出系統が正常である場合には、異常検出部81から出力される異常検出信号ASが論理値“0”を維持することにより、駆動軸トルク切換制御部61及びトルク選択部62は、第1の実施形態と同様に、駆動軸トルク切換判断部60から出力されるトルク選択信号ST に基づいて、第2の目標駆動軸トルクTW2 * 及び第3の目標駆動軸トルクTW3 * の何れかを選択するして、トルク整合を行いながら、目標駆動軸トルクの切換えを行っている。
【0113】
この自車速検出系統が正常であって、自車速VS が設定車速VCHG を十分に越えている走行状態から、車速センサ13、車速信号処理部30等の何れかで断線が発生して、車速異常検出部81に入力される自車速VS がある値から急減して“0”となると、この車速異常検出部81で自車速検出系統に異常が発生したものと判断して、論理値“1”の異常検出信号ASをオア回路80に出力する。
【0114】
このため、駆動軸トルク切換制御部61では、それまでの自車速VS に基づいて走行抵抗を考慮した第2の目標駆動軸トルクTW2 * を選択している状態から前記(20)式の演算を行ってトルク偏差ΔTW1を算出し、これを第1の目標駆動軸トルクTW1 * に加算して、第3の目標駆動軸トルクTW3 * を算出すると共に、トルク選択部62で第3の目標駆動軸トルクTW3 * が目標駆動軸トルクTW * として選択される。
【0115】
この状態でも、第3の目標駆動トルクTW3 * は、それまでの第2の目標駆動トルクTW2 * と一致されてトルク整合が行われるので、第3の目標駆動トルクTW3 * への切換えを加減速度変化を伴うことなく滑らかに行うことができる。
このように、自車速検出系統に異常が発生した場合には、前述した図8の処理における目標車間距離L* を演算するステップS3の処理で、異常検出信号ASが“1”であるか否かを判定し、AS=“0”であるときには前記(1)式に従って目標車間距離L* を演算し、AS=“1”であるときには、異常状態であると判断して、前回の目標車間距離L* を維持するか、又は目標車間距離L* を比較的長めの所定値に設定することにより、先行車との車間距離が短く設定されることを防止することが好ましい。
【0116】
なお、上記第3の実施形態においては、車速異常検出部81で自車速検出系統の断線による異常を検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、自車速検出系統で短絡が発生することにより、自車速VS が通常の上限を越える高い値を所定時間継続するときにも異常と判断したり、加減速時の車速変化率が通常範囲を逸脱しているときにも異常と判断したり、前後加速度センサを搭載している場合には、これで検出した前後加速度を積分した値と自車速VS とを比較することにより、異常検出を行うようにしてもよい。
【0117】
また、上記第3の実施形態においては、第1の実施形態に車速異常時のフェイルセーフ機能を付加した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第2の実施形態に車速異常時のフェイルセーフ機能を付加するようにしてもよい。
さらに、上記第1〜第3の実施形態においては、車間距離制御演算部43で、車間距離Lをバンドパスフィルタ処理することによって相対速度ΔVを算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他のハイパスフィルタ処理によって相対速度ΔVを算出したり、ドップラーレーダー等によって相対速度ΔVを直接測定するようにしてもよい。
【0118】
さらにまた、上記第1〜第3の実施形態においては、エンジン2の出力側に自動変速機3を設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、無段変速機を適用することもできる。
さらにまた、上記第1〜第3の実施形態においては、ブレーキアクチュエータ7としてディスクブレーキ7を適用し、その制動圧を制動制御装置8で制御することにより制動力を発生させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、制動装置のアクチュエータとして電動モータを適用する場合には、これに対する電気的出力を制御し、電気自動車のように電動モータで回生制動力を発生させる場合にも本発明を適用し得る。
【0119】
なおさらに、上記実施形態においては、後輪駆動車に本発明を適用した場合について説明したが、前輪駆動車に本発明を適用することもでき、また回転駆動源としてエンジン2を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータを適用することもでき、さらには、エンジンと電動モータとを使用するハイブリッド車にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】図1の追従制御用コントローラの具体的構成を示すブロック図である。
【図3】図2の車間距離制御部の具体例を示すブロック線図である。
【図4】図2の車速制御部の具体例を示すブロック線図である。
【図5】図2の駆動軸トルク制御制御部の具体例を示すブロック線図である。
【図6】エンジントルクからスロットル開度を求めるためのエンジンマップの一例を示す特性線図である。
【図7】スロットル開度が零であるときのエンジン回転数からエンジントルクを求めるための特性線図である。
【図8】追従制御用コントローラの追従制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図9】自車両が減速状態にあるときの目標駆動軸トルク切換えの説明に供する説明図である。
【図10】自車速が加速状態にあるときの目標駆動軸トルク切換えの説明に供する説明図である。
【図11】本発明の第2の実施形態を示す図2に対応するブロック線図である。
【図12】第2の実施形態における追従制御用コントローラの追従制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図13】図12におけるトルク偏差減少処理の一例を示すフローチャートてある。
【図14】本発明の第3の実施形態を示す図2に対応するブロック線図である。
【符号の説明】
2 エンジン
3 自動変速機
7 ブレーキアクチュエータ
8 制動制御装置
11 エンジン出力制御装置
12 スロットルアクチュエータ
13 車速センサ
14 車間距離センサ
20 追従制御用コントローラ
40 車間距離制御部
42 目標車間距離設定部
43 車間距離制御演算部
43h 第1の目標駆動軸トルク演算部
50 車速制御部
54 勾配抵抗推定部
60 駆動トルク切換判断部
61 駆動軸トルク切換制御部
62 トルク選択部
63 トルク選択整合制御部
70 駆動軸トルク制御部
80 オア回路
81 車速異常検出部
Claims (9)
- 自車両の車速を検出する車速検出手段と、先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、目標車間距離を演算する目標車間距離演算手段と、前記車間距離検出手段で検出した車間距離と前記目標車間距離演算手段で演算した目標車間距離とに基づいて目標車速及び第1の目標駆動トルクを演算する車間距離制御手段と、該車間距離制御手段で演算した目標車速と前記車速検出手段で検出した自車速とに基づいて第2の目標駆動トルクを演算する車速制御手段と、前記車速検出手段で検出した自車速に基づいてトルク選択信号を送出する駆動トルク判断手段と、該駆動トルク判断手段のトルク選択信号をもとに選択した前記第1の目標駆動トルク及び第2の目標駆動トルクの何れかに基づいて、目標駆動トルクの選択切換時に切換先の目標駆動トルクを切換元の目標駆動トルクに整合させるトルク選択整合手段と、該トルク選択整合手段で選択された目標駆動トルクに基づく制駆動力を発生する制駆動力発生手段とを備え、前記駆動トルク判断手段は、自車速が極低車速の所定値以下であるときに第1の目標駆動トルクを選択し、所定値を越えるときに第2の目標駆動トルクを選択するトルク選択信号を出力することを特徴とする車両用走行制御装置。
- 前記トルク選択整合手段は、駆動トルク判断手段のトルク選択信号が、第1の目標駆動トルクを選択する状態に切換わった時に、第1の目標駆動トルクと第2の目標駆動トルクとのトルク偏差を演算し、当該トルク偏差を前記第1の目標駆動トルクに加算して目標駆動トルクとし、トルク選択信号が、第2の目標駆動トルクを選択する状態に切換わった時に、第1の目標駆動トルクと第2の目標駆動トルクとのトルク偏差を演算し、当該トルク偏差を前記第2の目標駆動トルクに加算して目標駆動トルクとするように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用走行制御装置。
- 自車両の車速を検出する車速検出手段と、先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、目標車間距離を演算する目標車間距離演算手段と、前記車間距離検出手段で検出した車間距離と前記目標車間距離演算手段で演算した目標車間距離とに基づいて目標車速及び第1の目標駆動トルクを演算する車間距離制御手段と、該車間距離制御手段で演算した目標車速と前記車速検出手段で検出した自車速とに基づいて第2の目標駆動トルクを演算する車速制御手段と、前記車速検出手段で検出した自車速に基づいてトルク選択信号を送出する駆動トルク判断手段と、該駆動トルク判断手段のトルク選択信号、前記第1の目標駆動トルク及び第2の目標駆動トルクが入力され、当該第1の目標駆動トルクに基づいて前記第2の目標駆動トルクとの異なり度合を考慮した第3の目標駆動トルクを演算すると共に、前記トルク選択信号の変化時に前記第2の目標駆動トルクと当該第3の目標駆動トルクとを整合させる駆動トルク切換整合手段と、前記駆動トルク判断手段のトルク選択信号をもとに前記第2の目標駆動トルク及び第3の目標駆動トルクの何れかを選択するトルク選択手段と、該トルク選択手段で選択された目標駆動トルクに基づく制駆動力を発生する制駆動力発生手段とを備え、前記駆動トルク判断手段は、自車速が極低車速の所定値以下であるときに第3の目標駆動トルクを選択し、所定値を越えるときに第2の目標駆動トルクを選択するトルク選択信号を出力することを特徴とする車両用走行制御装置。
- 前記車間距離制御手段は、前記目標車間距離及び前記車間距離に基づいて演算した相対速度と目標相対速度との加算値と、車両諸元とに基づいて第1の目標駆動トルクを演算するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の車両用走行制御装置。
- 前記駆動トルク切換整合手段は、駆動トルク判断手段のトルク選択信号が、第3の目標駆動トルクを選択する状態に切換わった時に、第1の目標駆動トルクと第2の目標駆動トルクとのトルク偏差を演算し、当該トルク偏差と、前記第1の目標駆動トルクとを加算して第3の目標駆動トルクを演算するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の車両用走行制御装置。
- 前記車速制御手段は、目標車速と自車速との車速偏差と走行抵抗の推定値とに基づいて第2の目標駆動トルクを演算するように構成され、前記駆動トルク切換整合手段は、駆動トルク判断手段のトルク選択信号が、第2の目標駆動トルクを選択する状態に切換わった時に、第2の目標駆動トルクと第3の目標駆動トルクとのトルク偏差を演算し、当該トルク偏差を前記車速制御手段の走行抵抗推定値の初期値として選定するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の車両用走行制御装置。
- 前記車速制御手段は、走行抵抗の推定値を少なくとも自車速に対して積分制御及び積分制御と等価な制御の何れかを行う制御器を使用して演算し、当該制御器の初期値として前記第2の目標駆動トルクと前記第3の目標駆動トルクとのトルク偏差を設定することを特徴とする請求項6に記載の車両用走行制御装置。
- 車速検出手段の異常を検出する異常検出手段を有し、前記トルク選択手段は、前記異常検出手段で車速検出手段の異常を検出した場合に、第3の目標駆動トルクを選択するように構成されていることを特徴とする請求項3乃至7の何れかに記載の車両用走行制御装置。
- 自車両の車速を検出する車速検出手段と、先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段とを備え、前記車間距離検出手段で検出した車間距離に基づいて第1の目標駆動トルクを演算し、前記車速検出手段で検出した自車速と前記車間距離検出手段で検出した車間距離とに基づいて第2の目標駆動トルクを演算し、前記自車速が極低車速の所定値以下であるときに第1の目標駆動トルクを選択し、所定値を超えるときに第2の目標駆動トルクを選択し、該選択された目標駆動トルクに基づいて先行車に追従して走行する追従制御を行うことを特徴とする車両用走行制御装置。
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