JP3788266B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば先行車両との間に適切な車間距離を保持しながら、先行車両に追従走行する先行車両追従走行制御装置等に用いられる車両用走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自車両の走行速度に応じた目標車間距離を設定し、自車両と先行車両との車間距離を検出し、この車間距離が前記目標車間距離に一致するように、制駆動力を制御することで自車両の走行状態を制御する車両用走行制御装置が提案されている。このような車両用走行制御装置のうち、例えば特開平１１−２６８５５８号公報に記載されるものでは、車間距離や相対速度のフィードバック制御により、車間距離を目標値に追従させるための自車両の走行速度指令値を算出し、この自車両走行速度指令値に追従させるための駆動軸トルク指令値を算出し、この駆動軸トルク指令値を追従するようにエンジントルク操作量及びブレーキアクチュエータ操作量、即ち駆動力制御量及び制動力制御量を算出し、それに応じて制駆動力を制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の車両用走行制御装置をブロック図化すると図１２のようになる。この車両用走行制御装置において、車間距離指令値ＬＣＭＤから車間距離Ｌまでの応答特性は下記ａ式のように表れる。
【０００４】
【数１】
【０００５】
このａ式の右辺第１項から、この制御系では、先行車両走行速度ＶＰＲの変化率ｓ・ＶＰＲ、即ち先行車両の加減速度に車間距離応答が影響を受けることを示している。具体的には、先行車両の加減速度が大きいと車間距離応答はアンダーダンピング傾向となり、逆の場合はオーバーダンピング傾向を示す。従って、先行車両の加減速に関わらず、所定の車間距離応答を得るためには、種々の走行状況に応じて、例えば前記車間距離及び相対速度のフィードバックゲインを調整する必要があり、制御系が煩雑になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記諸問題を解決し、先行車両の加速度を検出し、走行状態に応じて、それに乗じるゲインを調整したり、不感帯幅を調整したり、ローパスフィルタの応答性を調整したりすることにより、所定の車間距離応答を得る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するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係る車両用走行制御装置は、自車両と先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車両の走行速度を検出する自車両速度検出手段と、前記車間距離検出手段で検出された車間距離及び自車両速度検出手段で検出された自車両走行速度に基づいて、自車両と先行車両との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、前記車間距離検出手段で検出された車間距離及び自車両速度検出手段で検出された自車両走行速度及び前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離に基づいて、自車両の走行速度指令値を算出する自車両速度指令値算出手段と、先行車両の加速度を検出する先行車両加速度検出手段と、前記先行車両加速度検出手段で検出された先行車両の加速度に所定のゲインを乗じて自車両速度指令値補正量を算出し、これを前記自車両速度指令値算出手段で設定された自車両速度指令値に付加して補正済自車両速度指令値を算出する自車両速度指令値補正手段と、前記自車両速度指令値補正手段で補正された補正済自車両速度指令値に基づいて自車両の走行速度を制御する自車両走行速度制御手段とを備え、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインとして、前記自車両走行速度制御手段が自車両の走行速度を制御するときの応答の時定数を用いることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のうち請求項２に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１の発明において、前記自車両速度指令値補正手段は、前記自車両走行速度制御手段が自車両の走行速度を制御するときの時定数から零までの間で、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを可変設定することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のうち請求項３に係る車両用走行制御装置は、前記請求項２の発明において、前記自車両速度指令値補正手段は、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを大きく設定し、自車両の乗心地を向上させるときに前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを小さく設定することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のうち請求項４に係る車両用走行制御装置は、前記請求項２又は３の発明において、自車両と先行車両との車間距離、自車両の走行速度、先行車両の走行速度、自車両に対する先行車両の相対速度、自車両に対する先行車両の相対加速度、先行車両の加速度、目標車間距離と車間距離との差、目標相対速度と相対速度との差の少なくとも何れか一つを検出する走行制御状態検出手段を備え、前記自車両速度指令値補正手段は、前記車間距離が大きいとき、前記自車両の走行速度が大きいとき、前記先行車両の走行速度が大きいとき、前記自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、前記自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、前記先行車両の加速度が小さいとき、前記目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、前記目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを小さく設定することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のうち請求項５に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１の発明において、前記自車両速度指令値補正手段は、前記先行車両の加速度に所定のゲインを乗じた自車両速度指令値補正量に対して、当該先行車両の加速度をフィードバックしない不感帯を設け、当該自車両速度指令値補正量が不感帯の範囲内にあるときには、前記自車両速度指令値の補正を禁止することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のうち請求項６に係る車両用走行制御装置は、前記請求項５の発明において、前記自車両速度指令値補正手段は、前記不感帯を可変とし、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記不感帯を小さく設定し、自車両の乗心地を向上させるときに前記不感帯を大きく設定することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明のうち請求項７に係る車両用走行制御装置は、前記請求項５又は６の発明において、自車両と先行車両との車間距離、自車両の走行速度、先行車両の走行速度、自車両に対する先行車両の相対速度、自車両に対する先行車両の相対加速度、先行車両の加速度、目標車間距離と車間距離との差、目標相対速度と相対速度との差の少なくとも何れか一つを検出する走行制御状態検出手段を備え、前記自車両速度指令値補正手段は、前記車間距離が大きいとき、前記自車両の走行速度が大きいとき、前記先行車両の走行速度が大きいとき、前記自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、前記自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、前記先行車両の加速度が小さいとき、前記目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、前記目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記不感帯を大きく設定することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明のうち請求項８に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１の発明において、前記自車両速度指令値補正手段は、前記自車両速度補正量を算出するためのローパスフィルタを備え、当該ローパスフィルタの定常ゲインを１とし且つ当該ローパスフィルタの応答性を可変とすることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項９に係る車両用走行制御装置は、前記請求項８の発明において、前記自車両速度指令値補正手段は、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記ローパスフィルタの応答性を向上し、自車両の乗心地を向上させるときに前記ローパスフィルタの応答性を低下することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明のうち請求項１０に係る車両用走行制御装置は、前記請求項８又は９の発明において、自車両と先行車両との車間距離、自車両の走行速度、先行車両の走行速度、自車両に対する先行車両の相対速度、自車両に対する先行車両の相対加速度、先行車両の加速度、目標車間距離と車間距離との差、目標相対速度と相対速度との差の少なくとも何れか一つを検出する走行制御状態検出手段を備え、前記自車両速度指令値補正手段は、前記車間距離が大きいとき、前記自車両の走行速度が大きいとき、前記先行車両の走行速度が大きいとき、前記自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、前記自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、前記先行車両の加速度が小さいとき、前記目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、前記目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記ローパスフィルタの応答性を低下することを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の効果】
而して、本発明のうち請求項１に係る車両用走行制御装置によれば、検出された車間距離及び自車両走行速度に基づいて、自車両と先行車両との目標車間距離を設定し、この目標車間距離及び前記検出された車間距離及び自車両走行速度に基づいて自車両の走行速度指令値を算出すると共に、検出された先行車両の加速度に所定のゲインを乗じて自車両速度指令値補正量を算出し、これを前記自車両速度指令値に付加して補正済自車両速度指令値を算出し、この補正済自車両速度指令値に基づいて自車両の走行速度を制御すると共に、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインとして、前記補正済自車両速度指令値に基づいて自車両の走行速度を制御するときの応答の時定数を用いることとしたため、先行車呂加速度の影響を除去して、所定の車間距離応答を得ることができる。
【００１７】
また、本発明のうち請求項２に係る車両用走行制御装置によれば、前記補正済自車両速度指令値に基づいて自車両の速速度を制御するときの応答の時定数から零までの間で、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを可変設定する構成としたため、この所定のゲインを走行状態に応じて調整することにより、所定の車間距離応答を得ることができる。
【００１８】
また、本発明のうち請求項３に係る車両用走行制御装置によれば、前記設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを大きく設定し、自車両の乗心地を向上させるときに前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを小さく設定する構成としたため、種々の走行状態に応じて所定の車間距離応答を得ることができる。
【００１９】
また、本発明のうち請求項４に係る車両用走行制御装置によれば、前記車間距離が大きいとき、自車両の走行速度が大きいとき、先行車両の走行速度が大きいとき、自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、先行車両の加速度が小さいとき、目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを小さく設定する構成としたため、種々の走行状態に応じて所定の車間距離応答を得ることができる。
【００２０】
また、本発明のうち請求項５に係る車両用走行制御装置によれば、前記先行車両の加速度に所定のゲインを乗じた自車両速度指令値補正量に対して、当該先行車両の加速度をフィードバックしない不感帯を設け、当該自車両速度指令値補正量が不感帯の範囲内にあるときには、前記自車両速度指令値の補正を禁止する構成としたため、この不感帯の範囲を走行状態に応じて調整することにより、所定の車間距離応答を得ることができる。
【００２１】
また、本発明のうち請求項６に係る車両用走行制御装置によれば、前記不感帯を可変とし、前記設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記不感帯を小さく設定し、自車両の乗心地を向上させるときに前記不感帯を大きく設定する構成としたため、種々の走行状態に応じて所定の車間距離応答を得ることができる。
【００２２】
また、本発明のうち請求項７に係る車両用走行制御装置によれば、前記車間距離が大きいとき、自車両の走行速度が大きいとき、先行車両の走行速度が大きいとき、自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、先行車両の加速度が小さいとき、目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記不感帯を大きく設定する構成としたため、種々の走行状態に応じて所定の車間距離応答を得ることができる。
【００２３】
また、本発明のうち請求項８に係る車両用走行制御装置によれば、自車両速度補正量を算出するためのローパスフィルタを備え、当該ローパスフィルタの定常ゲインを１とし且つ当該ローパスフィルタの応答性を可変とする構成としたため、このローパスフィルタの応答性を走行状態に応じて調整することにより、所定の車間距離応答を得ることができる。
また、本発明のうち請求項９に係る車両用走行制御装置によれば、設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記ローパスフィルタの応答性を向上し、自車両の乗心地を向上させるときに前記ローパスフィルタの応答性を低下する構成としたため、種々の走行状態に応じて所定の車間距離応答を得ることができる。
【００２４】
また、本発明のうち請求項１０に係る車両用走行制御装置によれば、前記車間距離が大きいとき、自車両の走行速度が大きいとき、先行車両の走行速度が大きいとき、自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、先行車両の加速度が小さいとき、目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記ローパスフィルタの応答性を低下する構成としたため、種々の走行状態に応じて所定の車間距離応答を得ることができる。
【００２５】
【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は本発明の車両用走行制御装置を適用した先行車両追従走行制御装置付き車両の一実施形態を示すシステム構成図である。この車両は、後輪１ＲＬ、１ＲＲが駆動輪、前輪１ＦＬ、１ＦＲが従動輪となる後輪駆動車両であり、エンジン２の駆動トルクが自動変速機３からディファレンシャルギヤ７を介して前記後輪１ＲＬ、１ＲＲに伝達される。
【００２６】
前記エンジン２の回転状態、トルク、出力等はエンジン制御装置１１によって制御可能である。具体的には、スロットルバルブ開度、アイドルバルブ開度、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射タイミング等を調整することによってエンジンの回転状態、トルク、出力等を制御することができる。
また、前記自動変速機３は変速機制御装置１２によって制御可能である。具体的には、自動変速機３内のクラッチやブレーキに供給する作動流体圧を調整することにより、選択されるギヤ比を変更し、所望する減速比を得るようにすることができる。
【００２７】
また、前記各車輪１ＦＬ〜１ＲＲは、所謂ディスクブレーキを構成するホイールシリンダ４ＦＬ〜４ＲＲを備えている。このホイールシリンダ４ＦＬ〜４ＲＲは供給される制動流体圧によって各車輪１ＦＬ〜１ＲＲに制動力を付与するものである。そして、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲに付与する制動力は制動流体圧制御装置１３によって制御可能である。具体的には、例えば駆動力制御装置（ＴＣＳ）のように制動流体圧を増圧したり、アンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）のように制動流体圧を減圧したりすることにより、各ホイールシリンダ４ＦＬ〜４ＲＲへの制動流体圧を調整し、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲへの制動力を制御することができる。なお、この制動流体圧制御装置１３内で調圧される制動流体圧は、ブレーキペダル２１の踏込みによって昇圧されるマスタシリンダ２２から供給される。
【００２８】
これらの制御装置は、何れも車両の走行状態を制御するものであり、結果的に自車両の加減速度、前後方向速度等を調整して、走行状態を制御することができる。
これらの制御装置は、勿論、単独でも作動可能であるが、全体機能としては車間距離制御や先行車両追従走行制御を含む自動走行制御装置１０によって司られている。この自動走行制御装置１０は、種々の演算処理を行って車両の走行状態を制御し、もって車間距離制御や先行車両追従走行制御等を行う。
【００２９】
また、車両には、例えばミリ波レーダ等を備えて自車両の前方の状態、例えば先行車両の有無、或いは先行車両までの距離や自車両に対する先行車両の相対速度を検出する前方状態検出装置１６や、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲの回転速度を検出する車輪速度センサ１７、車両に発生する前後及び横加速度を検出する加速度センサ１８、制動流体圧を検出する制動流体圧センサ１９、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル開度センサ２０を備えている。また、この車両には、運転者の手動入力によって自車両の走行状態を調整するための手動スイッチ９が備えられている。更に、この車両には、前記自動走行制御装置１０による制御内容を乗員、特に運転者に提示するためのディスプレイ及びスピーカ２３が備えられている。
【００３０】
前記自動走行制御装置１０、エンジン制御装置１１、変速機制御装置１２、制動流体圧制御装置１３による車両用走行制御装置は図２のように構成されている。この車両用走行制御装置は、前述のように、先行車両との間に適切な車間距離を設けながら、自車両の走行速度を制御するものである。
この車両用走行制御装置は、大きく四つのブロックに分割される。この車両用走行制御装置は、前記ミリ波レーダ等により構成される前方状態検出装置１６で検出された先行車両と自車両との車間距離Ｌ及び自車両に対する先行車両の相対速度ＶＲを検出する車間距離相対速度検出部３１と、この車間距離相対速度検出部３１で検出された車間距離Ｌ及び前記車輪速度センサ１７で検出された非駆動輪である前左右輪１ＦＬ、１ＦＲの平均車輪速度から後述する自車両走行速度検出部で検出された自車両走行速度ＶＳＰを用いて目標車間距離応答特性を算出する目標車間距離応答特性算出部３２と、前記車間距離Ｌ及び相対速度ＶＲ及び目標車間距離応答特性及び自車両走行速度ＶＳＰを用いて自車両走行速度指令値ＶＣＭＤを算出する自車両走行速度指令値算出部３３と、この自車両走行速度指令値算出部３３で算出された自車両走行速度指令値ＶＣＭＤに応じて自車両走行速度ＶＳＰを制御する自車両走行速度制御系３４とで構成される。
【００３１】
前記車間距離相対速度検出部３１は、前述のようにミリ波レーダで構成される前方状態検出装置１６によって自車両と先行車両との車間距離Ｌ及び自車両に対する先行車両の相対速度ＶＲを同時に検出することができるが、例えばレーザレーダやカメラによる撮像情報を用いる場合には、車間距離Ｌを検出することはできても、相対速度ＶＲは直接検出できない。そのような場合には、車間距離Ｌの変化率から相対速度ＶＲを検出する。
【００３２】
前記自車両走行速度制御系３４は、前記車輪速度センサ１７で検出された非駆動輪である前左右輪１ＦＬ、１ＦＲの平均車輪速度から自車両走行速度ＶＳＰを検出する自車両走行速度検出部３４６と、前記自車両走行速度指令値算出部３３で算出された自車両走行速度指令値ＶＣＭＤ及び前記自車両走行速度検出部３４６で検出された自車両走行速度ＶＳＰに基づいて駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤを算出する駆動軸トルク指令値算出部３４１と、前記駆動軸トルク指令値算出部３４１で算出された駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤに基づいてエンジントルク指令値ＴＥＲ及びブレーキトルク指令値ＴＢＲを算出する駆動軸トルク制御部３４２と、この駆動軸トルク制御部３４２で算出されたエンジントルク指令値ＴＥＲ及びブレーキトルク指令値ＴＢＲに基づいて駆動輪である後左右輪１ＲＬ、１ＲＲの駆動トルクＴを制御する車両制駆動系３４３とを備えている。そして、ブロック図の上では、前記車両制駆動系３４３で制御された駆動トルクから加減算器３４４で走行抵抗を減じたトルクを、積分器３４５で積分すると共に自車両質量Ｍで除すことにより自車両走行速度ＶＳＰが達成される。
【００３３】
図３には、特に駆動輪である後左右輪１ＲＬ、１ＲＲへの前記車両制駆動系３４３の構成を示す。この車両制駆動系３４３では、前記エンジントルク指令値ＴＥＲに基づいて前記エンジン制御装置１１でエンジン２のトルクを制御し、そのトルクが前記自動変速機３で駆動トルクに変換され、ディファレンシャルギヤ７を介して後輪１ＲＬ、１ＲＲに伝達される。また、ブレーキトルク指令値ＴＢＲに基づいて前記制動流体圧制御装置１３で制動流体圧を制御し、その制動流体圧が前記ホイールシリンダ４ＲＬ、４ＲＲに供給され、それによって発生する制動力が後輪１ＲＬ、１ＲＲに伝達される。なお、符号３４３１は、ブロック図上での加算器である。
【００３４】
前記自車両走行速度指令値ＶＣＭＤを入力とし、前記自車両走行速度制御系３４で自車両走行速度ＶＳＰを制御し、その結果、車間距離Ｌが出力される制御系を図４に示す。この場合は、先行車両走行速度ＶＰＲが外乱となり、当該先行車両走行速度ＶＰＲから自車両走行速度ＶＳＰを減じて得られる相対速度ＶＲを積分して車間距離Ｌが出力される。ここで、前記自車両走行速度指令値ＶＣＭＤに対し、自車両走行速度ＶＳＰが時定数ＴＶ（即ち、カットオフ周波数ωＶ＝１／ＴＶ）となる一次遅れ系ＧＶ(s) で制御されているものとすると、この制御系は下記１式〜４式で表れる。
【００３５】
【数２】
【００３６】
前記目標車間距離応答特性算出部３２は、定常車間距離指令値設定部３２１と車間距離応答特性算出部３２２とを備えている。このうち、定常車間距離指令値設定部３２１は、前記車間距離相対速度検出部３１で検出された車間距離Ｌ及び前記自車両走行速度検出部３４６で検出された自車両走行速度ＶＳＰに基づいて、例えば当該自車両走行速度ＶＳＰで最適とされる目標車間距離の定常値を定常車間距離指令値ＬＣＭＤとして算出する。
【００３７】
前記車間距離応答特性算出部３２２は、車間距離の目標軌道ＬＭＤＬ及びその一回微分値、即ち目標相対速度ＤＬＭＤＬを算出する目標軌道算出部と、前置補償器算出部とを備えている。このうち、目標軌道算出部は、前記定常車間距離指令値設定部３２で算出設定された定常車間距離指令値ＬＣＭＤを入力し、下記５式〜９式に示す固有振動数ωｍ、減衰率ζｍの二次振動系のフィルタ演算によって前記車間距離の目標軌道ＬＭＤＬ及び目標相対速度ＤＬＭＤＬを算出する。
【００３８】
【数３】
【００３９】
前記前置補償器算出部では、前記１式で先行車両走行速度ＶＰＲを零としたときの自車両走行速度指令値ＶＣＭＤから車間距離Ｌまでの伝達特性ｓ-1・ＧＶ(s) の逆系と、前記７式〜９式で定義される伝達関数ＧＭ(s) を用いて、下記１０式及び１１式に従って、車間距離Ｌを前記目標軌道ＬＭＤＬに一致させるための目標軌道一致自車両走行速度指令値ＶＦＦを算出する。
【００４０】
【数４】
【００４１】
前記自車両走行速度指令値算出部３３は、基準自車両走行速度指令値ＶＦＢを算出する車間距離相対速度制御部３３１と、先行車両加速度ＤＶＰＲに所定ゲインＴＶを乗じた値を算出する先行車両加速度補正部３３２と、前記基準自車両走行速度指令値ＶＦＲと先行車両加速度ＤＶＰＲに所定ゲインＴＶを乗じた値との和から前記自車両走行速度指令値（補正済自車両走行速度指令値）ＶＣＭＤを算出する加算器３３３とを備えて構成される。
【００４２】
前記車間距離相対速度制御部３３１は、前記自車両と先行車両との車間距離Ｌ、自車両に対する先行車両の相対速度ＶＲ、自車両の走行速度ＶＳＰ、目標軌道一致自車両走行速度指令値ＶＦＦ、車間距離の目標軌道ＬＭＤＬ及び目標相対速度ＤＬＭＤＬを用いて前記基準自車両走行速度指令値ＶＦＢを算出する。この車間距離相対速度制御部３３１の構成を図５に示す。この車間距離相対速度制御部３３１は、前記車間距離の目標軌道ＬＭＤＬから実際の車間距離Ｌを減じる加減算器３３１１と、この加減算器３３１１の出力値に車間距離ゲインｆＤを乗じる乗算器３３１２と、前記目標相対速度ＤＬＭＬＤＬから実際の相対速度ＶＲを現実加減算器３３１３と、前記加減算器３３１３の出力値に相対速度ゲインｆＶを乗じる乗算器３３１４と、前記乗算器３３１２の出力値から乗算器３３１４の出力値を減じる加減算器３３１５と、前記相対速度ＶＲと自車両走行速度ＶＳＰとの和から先行車両走行速度ＶＰＲを算出する加算器３３１６と、前記先行車両走行速度ＶＰＲから前記加減算器３３１５の出力値を減じる加減算器３３１７と、前記加減算器３３１７の出力値から前記目標軌道一致自車両走行速度指令値ＶＦＦを減じて前記基準自車両走行速度指令値ＶＦＢを算出する加減算器３３１８とを備えている。この車間距離相対速度制御部３３１で得られる基準自車両走行速度指令値ＶＦＢを下記１２式、１３式に示す。
【００４３】
【数５】
【００４４】
前記先行車両加速度補正部３３２では、まず前記自車両走行速度ＶＳＰ及び車間距離Ｌ又は相対速度ＶＲを用いて先行車両加速度ＤＶＰＲを算出する。この実施形態では、下記１４式〜１６式で示すローパスフィルタＨ(s) を設定し、このローパスフィルタＨ(s) を用いて下記１７式に表すように先行車両加速度ＤＶＰＲを算出する。
【００４５】
【数６】
【００４６】
なお、相対速度ＶＲを直接検出できる場合には、前記ローパスフィルタＨ(s) を一次としてもよい。
前記１７式から明らかなように、ローパスフィルタＨ(s) の極を変えることによって先行車両の加速度検出の応答性を変更することができる。具体的には、カットオフ周波数ωＨを大きくすれば先行車両加速度の検出応答性が向上する一方で、信号ノイズの影響を受け易くなる。
【００４７】
このようにして得られた先行車両加速度ＤＶＰＲに、前記自車両自車両走行速度制御系３４の自車両走行速度指令値ＶＣＭＤに対する自車両走行速度ＶＳＰの応答時定数ＴＶと同じ値のゲインＴＶを乗じ、前記基準自車両走行速度指令値ＶＦＢとの加算値で得られる自車両走行速度指令値ＶＣＭＤは下記１８式で与えられ、この自車両走行速度指令値ＶＣＭＤを時定数がＴＶの自車両走行速度制御系３４に入力したときの、前記定常車間距離指令値ＬＣＭＤに対する車間距離Ｌの応答は下記１９式〜２２式で表れる。
【００４８】
【数７】
【００４９】
ここで、下記２３式で表れる先行車両走行速度ＶＰＲと先行車両加速度ＤＶＰＲとの関係を前記１９式に代入して下記２４式を得る。
【００５０】
【数８】
【００５１】
前記２４式で、Ｈ(s) は定常ゲインが１のローパスフィルタであるから、前記２０式で表れる伝達関数ＧＤ(s) の定常ゲインは最終的に０となり、先行車両の加速度の影響が除去される。また、ローパスフィルタＨ(s) の極を大きくするほど、先行車両加速度の影響が小さくなることが分かる。従って、ローパスフィルタＨ(s) のカットオフ周波数ωＨを十分に大きくすることにより下記２５式を得る。
【００５２】
【数９】
【００５３】
次に、前記駆動軸トルク指令値算出部３４１の詳細について説明する。この駆動軸トルク指令値算出部３４１は、図６に示すように、前記自車両走行速度指令値算出部３３で算出設定された自車両走行速度指令値ＶＣＭＤから自車両走行速度ＶＳＰを減じる加減算器３４１１と、この加減算器の出力値に所定のゲインＫＳＰを乗じて基準駆動力指令値ＦＷＣＭＤ０を出力する乗算器３４１２と、この基準駆動力指令値ＦＷＣＭＤ０から後述する加減算器３４１８から出力された勾配抵抗ＦＧＨを減じて駆動力指令値ＦＷＣＭＤを出力する加減算器３４１３と、この駆動力指令値ＦＷＣＭＤから空気抵抗及び転がり抵抗の和ＦＤを加える加算器３４１４と、この加算器３４１４の出力値にタイヤ転がり動半径ＲＷを乗じて前記駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤを出力する乗算器３４１５と、自車両走行速度ＶＳＰに所定のゲインＧＶＰ(s) を乗じる乗算器３４１６と、前記駆動力指令値ＦＷＣＭＤに所定のゲインＧＶＨ(s) を乗じる乗算器３４１７と、前記乗算器３４１６の出力値から前記乗算器３４１７の出力値を減じて前記勾配抵抗ＦＧＨを算出し、前記加減算器３４１３に向けて出力する加減算器３４１８とを備えている。
【００５４】
この駆動軸トルク指令値算出部３４１では、前記自車両走行速度指令値ＶＣＭＤに対する実際の自車両走行速度ＶＳＰの応答が、時定数ＴＶ、即ちカットオフ周波数ωＶ＝１／ＴＶとなる一次遅れ系となるような駆動力指令値ＦＷＣＭＤを算出する。ここで、前記駆動軸トルク制御部３４２と車両制駆動系３４３の伝達遅れは無視できるものとすると、自車両走行速度制御系から見た制御対象は、入力が駆動力指令値ＦＷＣＭＤ、出力が自車両走行速度ＶＳＰ、空気抵抗と転がり抵抗の和ＦＤと勾配抵抗ＦＧＨが外乱となり、下記２６式〜２８式で表すことができる。
【００５５】
【数１０】
【００５６】
この実施形態では、前記空気抵抗と転がり抵抗のＦＤを下記２９式で予め算出し、制御対象に加えることで、この影響を除去する。即ち、前記２６式から外し、個別に扱うものとする。
【００５７】
【数１１】
【００５８】
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、ｇは重力加速度である。
一方、前記勾配抵抗ＦＧＨは、前記駆動力指令値ＦＷＣＭＤと自車両走行速度ＶＳＰとから、下記３０式〜３４式を用いて推定する。
【００５９】
【数１２】
【００６０】
そして、前記基準駆動力指令値ＦＷＣＭＤを入力とし、下記３５式のように駆動力指令値ＦＷＣＭＤを算出することにより、入力、即ち基準駆動力指令値ＦＷＣＭＤから出力、即ち自車両走行速度ＶＳＰまでの伝達特性への勾配抵抗等の影響を排除する。
【００６１】
【数１３】
【００６２】
この駆動力指令値ＦＷＣＭＤ及び前記空気抵抗及び転がり抵抗の和ＦＤを用いて、タイヤ転がり動半径ＲＷから、駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤは下記３６式で与えられる。
【００６３】
【数１４】
【００６４】
以上の走行抵抗補償により、前記基準駆動力指令値ＦＷＣＭＤ０を入力とし、自車両走行速度ＶＳＰを出力とする伝達特性への外乱は除去されたと仮定すると、当該基準駆動力指令値ＦＷＣＭＤ０から自車両走行速度ＶＳＰまでの伝達特性は下記３７式で与えられる。このシステムにおいて、前記基準駆動力指令値ＦＷＣＭＤ０を下記３８式で示すように発生させれば、自車両走行速度指令値ＶＣＭＤから自車両走行速度ＶＳＰまでの伝達関数ＧＶ(s) は下記３９式〜４１式で与えられ、下記４２式で示すように前記所定のゲインＫＳＰを設定することにより、この自車両走行速度制御系は、時定数がＴＶ、即ちカットオフ周波数ωＶ＝１／ＴＶの一次遅れ系となる。
【００６５】
【数１５】
【００６６】
次に、前記駆動軸トルク制御部３４２の詳細について説明する。この駆動軸トルク制御部３４２は、前記駆動軸トルク指令値算出部３４１で算出設定された駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤを実現するためのエンジントルク指令値ＴＥＲとブレーキトルク指令値ＴＢＲとを算出する。
まず、前記自動変速機３のトルクコンバータによるトルク増幅率をＲＴ、変速機ギヤ比を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、ブレーキトルクＴＢＲとの関係は下記４３式、４４式で表れる。
【００６７】
【数１６】
【００６８】
既に、先行車両に追従走行しており、加速度が所定値内に制限されており、エンジン回転数の変化率が小さいときは、エンジンイナーシャの影響は小さいと見なせるので、これを０とすると、前記４３式は下記４５式となる。
【００６９】
【数１７】
【００７０】
次いで、下記４６式で駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤに対するエンジントルク指令値ＴＥＲを算出し、それがエンジンブレーキトルクＴＥ−ＩＤＬＥ以上であるか否かを判定する。エンジンブレーキトルクＴＥ−ＩＤＬＥは、例えば図７に示すようなエンジン回転数ーエンジンブレーキトルクマップを参照して求めることができる。
【００７１】
【数１８】
【００７２】
ここで、エンジントルク指令値ＴＥＲがエンジンブレーキトルクＴＥ−ＩＤＬＥ以上であれば、ブレーキを使用せず、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することができる。一方、エンジントルク指令値ＴＥＲがエンジンブレーキトルクＴＥ−ＩＤＬＥ未満である場合には、エンジンブレーキトルクによる制動トルクを考慮して駆動軸トルクＴＷを指令値ＴＷＣＭＤに一致させるためのブレーキトルクＴＢＲを算出する。従って、エンジントルク指令値ＴＥＲがエンジンブレーキトルクＴＥ−ＩＤＬＥ以上である場合のエンジントルク指令値ＴＥＲとブレーキトルク指令値ＴＢＲの分配制御則は下記４７式、４８式で与えられる。
【００７３】
【数１９】
【００７４】
これに対し、エンジントルク指令値ＴＥＲがエンジンブレーキトルクＴＥ−ＩＤＬＥ未満である場合には、まず前記４５式のエンジントルクＴＥを前記エンジンブレーキトルクＴＥ−ＩＤＬＥに置換して下記４９式を得る。更に、この４９式の駆動軸トルクＴＷを前記駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤに置換して、下記５０式で表すブレーキトルク指令値ＴＢＲが与えられる。そして、前記ホイールシリンダ断面積をＡｂ、ディスクロータ有効半径をＲｂ、パッド摩擦係数をμｂとすると、前記ブレーキトルク指令値ＴＢＲに応じた制動流体圧指令値ＰＢＲは下記５１式、５２式で表れる。
【００７５】
【数２０】
【００７６】
図８に、本実施形態の車両用走行制御装置による目標車間距離変更シミュレーションの応答特性を示す。同図から明らかなように、先行車両の加速度をフィードバック制御している本実施形態では、目標とする応答特性によく一致している。これは、前述のように先行車両加速度に乗じるゲインを、前記自車両走行速度制御系の応答時定数に設定したためであり、これにより当該自車両走行速度制御系の応答遅れを補償することができるのである。これに対し、先行車両加速度をフィードバックしない比較例では、アンダーダンピングによってオーバーシュートが発生している。
【００７７】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第２実施形態について図９を用いて説明する。本実施形態に車両用走行制御装置の全体構成は、前記第１実施形態の図２のものと同様であるが、その中で、前記先行車両加速度補正部３３２が変更されている。この先行車両加速度補正部３３２は、前記第１実施形態と同様にして先行車両加速度ＤＶＰＲを検出する先行車両加速度検出部３３２１と、この先行車両加速度検出部３３２１で検出された先行車両加速度ＤＶＰＲに所定のゲインＫＤＲＶを乗じる乗算器３３２２と、前記乗算器３３２２のゲインＫを変更設定するゲイン設定部３３２３とを備えている。なお、前記乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶの設定範囲は、前記自車両自車両走行速度制御系３４の自車両走行速度指令値ＶＣＭＤに対する自車両走行速度ＶＳＰの応答時定数ＴＶから０までの間である。
【００７８】
先行車両加速度ＤＶＰＲを算出するためには、前述のように自車両走行速度や相対速度、或いは車間距離の変化率を算出する必要があり、例えば車間距離検出信号にのるノイズの影響によって乗心地が損なわれる可能性がある。そこで、前述のように先行車両加速度ＤＶＰＲに乗じる乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶを前記自車両走行速度制御系３４の応答時定数ＴＶから０まで可変とし、先行車両との車間距離を目標応答に厳密に追従させる必要のない走行状態や、乗心地を重要視する走行状態においては、当該乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶを０に近づけ、逆に車間距離の目標応答へのずれを小さくしたいときにはゲインＫを前記応答時定数ＴＶに近づける構成とした。
【００７９】
今、前記１８式の応答時定数ＴＶを前記乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶに置換したときの前記２１式は、下記５３式のように表れる。
【００８０】
【数２１】
【００８１】
この５３式で、前述のようにＨ(s) は定常ゲインが１のローパスフィルタであるから、前記乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶが前記自車両走行速度制御系３４の応答時定数ＴＶであるときに、前記２４式の伝達関数ＧＤ(s) の定常ゲインが０となり、先行車両の加速度の影響が除去される。これに対し、前記乗算器２３２２のゲインＫＤＲＶを０とすると、先行車両加速度フィードバックの効果が零となり、前記ａ式に示す従来技術の車間距離応答と同等になる。従って、この乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶを０から前記自車両走行速度制御系３４の応答時定数ＴＶまでの間で変化させることにより先行車両加速度フィードバック効果を可変とすることができる。
【００８２】
一般に、車間距離を目標応答に厳密に追従させる必要がなく、乗心地を優先させる走行状態としては、
１）車間距離Ｌが長いとき、
２）自車両に対する先行車両の相対速度ＶＲが小さいとき、
３）自車両に対する先行車両の相対加速度ＤＶＲや先行車両加速度ＤＶＰＲが小さいとき、
４）目標車間距離と実際の車間距離との差ＥＲＲＬが小さいとき、
５）目標相対速度と実際の相対速度との差ＥＲＲＶＲが小さいとき、
等が挙げられ、これらの走行状態では、前記乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶを小さく設定する。また、前記乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶの設定には、必ずしも前述した全ての走行状態を考慮する必要はなく、例えば部分的に組合わせて用いるようにしてもよい。例えば、前記１）〜３）を選んで三次元マップを作成し、車間距離が長く、相対速度が小さく、相対加速度が小さいほど、前記乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶを小さく設定するようにしてもよい。また、こうした走行状態の度合いは走行速度によって異なるため、先行車両の走行速度や自車両の走行速度を組合せてもよい。一般に、高速走行時は車間距離指令値が比較的大きくなるため、先の三次元マップで得られた乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶの大きさを高速では小さめに、低速では大きめに補正するように走行速度に比例するように変化させることで、乗心地と車間距離目標値追従を両立することが可能となる。
【００８３】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第３実施形態について図１０を用いて説明する。本実施形態に車両用走行制御装置の全体構成は、前記第１実施形態の図２のものと同様であるが、その中で、前記先行車両加速度補正部３３２が変更されている。この先行車両加速度補正部３３２は、前記第１実施形態と同様にして先行車両加速度ＤＶＰＲを検出する先行車両加速度検出部３３２１と、この先行車両加速度検出部３３２１で検出された先行車両加速度ＤＶＰＲに不感帯処理を施す不感帯処理部３３２６と、この不感帯処理部３３２６の出力値に前記自車両走行速度制御系３４の応答時定数ＴＶを乗じる乗算器３３２７と、前記不感帯処理部３３２６の不感帯幅Δ１、Δ２を設定する不感帯設定部３３２５とを備えている。
【００８４】
この実施形態では、先行車両加速度ＤＶＰＲにのるノイズを除去するために当該先行車両加速度ＤＶＰＲの小さい領域に不感帯Δ１、Δ２（Δ１＞０、Δ２＜０）を設け、前記不感帯処理部３３２６で、この不感帯幅内にある先行車両加速度ＤＶＰＲの出力を０とする、つまり先行車両加速度ＤＶＰＲによる自車両走行速度指令値の補正を禁止すると共に、前記不感帯Δ１、Δ２を走行状態に応じて変化させることとした。この不感帯処理部３３２６の出力値をＤＶＰＲＯＵＴとすると、当該出力値ＤＶＰＲＯＵＴは下記５４式〜５８式で表れる。
【００８５】
【数２２】
【００８６】
不感帯処理部３３２６の出力値ＤＶＰＲＯＵＴが０であるということは、先行車両加速度ＤＶＰＲのフィードバック効果がないということであるから、前記不感帯Δ１、Δ２の大きさを変化させることで、先行車両加速度フィードバック効果を可変とすることができる。そこで、先行車両との車間距離を目標応答に厳密に追従させる必要のない走行状態や、乗心地を重要視する走行状態においては、前記不感帯処理部３３２６の不感帯Δ１、Δ２の大きさを大きくし、逆に車間距離の目標応答へのずれを小さくしたいときには当該不感帯Δ１、Δ２の大きさを小さくする構成とした。
【００８７】
前記不感帯処理部３３２６の不感帯Δ１、Δ２の大きさを大きく設定する走行状態としては、前記第２実施形態に挙げたものを適用できる。また、前記不感帯処理部３３２６の不感帯Δ１、Δ２の設定には、必ずしも前述した全ての走行状態を考慮する必要はなく、例えば部分的に組合わせて用いるようにしてもよい。例えば、前記１）〜３）を選んで三次元マップを作成し、車間距離が長く、相対速度が小さく、相対加速度が小さいほど、前記不感帯処理部３３２６の不感帯Δ１、Δ２の大きさを大きく設定するようにしてもよい。また、こうした走行状態の度合いは走行速度によって異なるため、先行車両の走行速度や自車両の走行速度を組合せてもよい。一般に、高速走行時は車間距離指令値が比較的大きくなるため、先の三次元マップで得られた不感帯処理部３３２６の不感帯Δ１、Δ２の大きさを高速では大きめに、低速では小さめに補正するように走行速度に比例するように変化させることで、乗心地と車間距離目標値追従を両立することが可能となる。
【００８８】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第４実施形態について図１１を用いて説明する。本実施形態に車両用走行制御装置の全体構成は、前記第１実施形態の図２のものと同様であるが、その中で、前記先行車両加速度補正部３３２が変更されている。この先行車両加速度補正部３３２は、前記第１実施形態と同様にして先行車両加速度ＤＶＰＲを検出する先行車両加速度検出部３３２１と、この先行車両加速度検出部３３２１のカットオフ周波数ωＨを設定するカットオフ周波数設定部３２４とを備えている。
【００８９】
前記第１実施形態で先行車両加速度ＤＶＰＲを算出する際に用いた定常ゲイン１のローパスフィルタＨ(s) の応答性を向上すると当該先行車両加速度ＤＶＰＲの検出が速くなるので、車間距離目標値への追従性は向上するが、ノイズの影響を受け易くなり、乗心地が損なわれる恐れがある。逆に、このローパスフィルタＨ(s) の応答性を低下させれば先行車両加速度ＤＶＰＲの検出が遅くなり、車間距離目標値への追従性は低下するが、ノイズの影響を受けにくくなり、乗心地は向上する。本実施形態では、前記先行車両加速度ＤＶＰＲの算出に用いるローパスフィルタＨ(s) の応答性を可変とし、先行車両との車間距離を目標応答に厳密に追従させる必要のない走行状態や、乗心地を重要視する走行状態においては、当該ローパスフィルタＨ(s) の応答性を低下し、逆に車間距離の目標応答へのずれを小さくしたいときには当該ローパスフィルタＨ(s) の応答性を向上する構成とした。このローパスフィルタＨ(s) の応答性を変化させるためには、前記１４式、１５式のカットオフ周波数ωＨを変化させればよい。ローパスフィルタＨ(s) の応答性の可変代は、使用する車間距離検出装置によって異なるため、実験やシミュレーションにより、制御系の安定性、制御性能が保持できる範囲に設定する。
【００９０】
前記先行車両加速度ＤＶＰＲの算出に用いるローパスフィルタＨ(s) の応答性を低下する（カットオフ周波数ωＨを小さくする）走行状態としては、前記第２実施形態に挙げたものを適用できる。また、前記先行車両加速度ＤＶＰＲの算出に用いるローパスフィルタＨ(s) の応答性（カットオフ周波数ωＨ）の設定には、必ずしも前述した全ての走行状態を考慮する必要はなく、例えば部分的に組合わせて用いるようにしてもよい。例えば、前記１）〜３）を選んで三次元マップを作成し、車間距離が長く、相対速度が小さく、相対加速度が小さいほど、前記先行車両加速度ＤＶＰＲの算出に用いるローパスフィルタＨ(s) の応答性を低下する（カットオフ周波数ωＨを小さくする）ようにしてもよい。また、こうした走行状態の度合いは走行速度によって異なるため、先行車両の走行速度や自車両の走行速度を組合せてもよい。一般に、高速走行時は車間距離指令値が比較的大きくなるため、先の三次元マップで得られた先行車両加速度ＤＶＰＲの算出に用いるローパスフィルタＨ(s) の応答性（カットオフ周波数ωＨ）を高速では低めに、低速では高めに補正するように走行速度に比例するように変化させることで、乗心地と車間距離目標値追従を両立することが可能となる。
【００９１】
なお、前記実施形態では、先行車両の加速度を自車両の走行速度や自車両に対する先行車両の相対速度、或いは自車両と先行車両との車間距離を用いて算出したが、例えば車両間同志の通信、所謂車車間通信を用い、先行車両自体が加速度センサで検出した加速度を車車間通信によって受信するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用走行制御装置を備えた先行車両追従走行制御付き車両の一例を示す車両構成図である。
【図２】本発明の車両用走行制御装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【図３】図２の車両制駆動系のブロック図である。
【図４】自車両走行速度指令値入力に対する車間距離出力の制御系ブロック図である。
【図５】図２の車間距離相対速度制御部のブロック図である。
【図６】図２の駆動軸トルク指令値算出部のブロック図である。
【図７】エンジンブレーキトルクのマップである。
【図８】図２の車両用走行制御装置の作用説明図である。
【図９】本発明の車両用走行制御装置の第２実施形態を示すブロック図である。
【図１０】本発明の車両用走行制御装置の第３実施形態を示すブロック図である。
【図１１】本発明の車両用走行制御装置の第３実施形態を示すブロック図である。
【図１２】従来の車両用走行制御装置のブロック図である。
【符号の説明】
１ＦＬ〜１ＲＲは車輪
２はエンジン
３は自動変速機
４ＦＬ〜４ＲＲはホイールシリンダ
７はディファレンシャルギヤ
９は手動スイッチ
１０は自動走行制御装置
１１はエンジン制御装置
１２は変速機制御装置
１３は制動流体圧制御装置
１６は前方状態検出装置
１７は車輪速センサ
１８は加速度センサ
１９は制動流体圧センサ
２０はアクセル開度センサ
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば先行車両との間に適切な車間距離を保持しながら、先行車両に追従走行する先行車両追従走行制御装置等に用いられる車両用走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自車両の走行速度に応じた目標車間距離を設定し、自車両と先行車両との車間距離を検出し、この車間距離が前記目標車間距離に一致するように、制駆動力を制御することで自車両の走行状態を制御する車両用走行制御装置が提案されている。このような車両用走行制御装置のうち、例えば特開平１１−２６８５５８号公報に記載されるものでは、車間距離や相対速度のフィードバック制御により、車間距離を目標値に追従させるための自車両の走行速度指令値を算出し、この自車両走行速度指令値に追従させるための駆動軸トルク指令値を算出し、この駆動軸トルク指令値を追従するようにエンジントルク操作量及びブレーキアクチュエータ操作量、即ち駆動力制御量及び制動力制御量を算出し、それに応じて制駆動力を制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の車両用走行制御装置をブロック図化すると図１２のようになる。この車両用走行制御装置において、車間距離指令値ＬＣＭＤから車間距離Ｌまでの応答特性は下記ａ式のように表れる。
【０００４】
【数１】
このａ式の右辺第１項から、この制御系では、先行車両走行速度ＶＰＲの変化率ｓ・ＶＰＲ、即ち先行車両の加減速度に車間距離応答が影響を受けることを示している。具体的には、先行車両の加減速度が大きいと車間距離応答はアンダーダンピング傾向となり、逆の場合はオーバーダンピング傾向を示す。従って、先行車両の加減速に関わらず、所定の車間距離応答を得るためには、種々の走行状況に応じて、例えば前記車間距離及び相対速度のフィードバックゲインを調整する必要があり、制御系が煩雑になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記諸問題を解決し、先行車両の加速度を検出し、走行状態に応じて、それに乗じるゲインを調整したり、不感帯幅を調整したり、ローパスフィルタの応答性を調整したりすることにより、所定の車間距離応答を得る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するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係る車両用走行制御装置は、自車両と先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車両の走行速度を検出する自車両速度検出手段と、前記車間距離検出手段で検出された車間距離及び自車両速度検出手段で検出された自車両走行速度に基づいて、自車両と先行車両との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、前記車間距離検出手段で検出された車間距離及び自車両速度検出手段で検出された自車両走行速度及び前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離に基づいて、自車両の走行速度指令値を算出する自車両速度指令値算出手段と、先行車両の加速度を検出する先行車両加速度検出手段と、前記先行車両加速度検出手段で検出された先行車両の加速度に所定のゲインを乗じて自車両速度指令値補正量を算出し、これを前記自車両速度指令値算出手段で設定された自車両速度指令値に付加して補正済自車両速度指令値を算出する自車両速度指令値補正手段と、前記自車両速度指令値補正手段で補正された補正済自車両速度指令値に基づいて自車両の走行速度を制御する自車両走行速度制御手段とを備え、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインとして、前記自車両走行速度制御手段が自車両の走行速度を制御するときの応答の時定数を用いることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のうち請求項２に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１の発明において、前記自車両速度指令値補正手段は、前記自車両走行速度制御手段が自車両の走行速度を制御するときの時定数から零までの間で、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを可変設定することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のうち請求項３に係る車両用走行制御装置は、前記請求項２の発明において、前記自車両速度指令値補正手段は、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを大きく設定し、自車両の乗心地を向上させるときに前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを小さく設定することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のうち請求項４に係る車両用走行制御装置は、前記請求項２又は３の発明において、自車両と先行車両との車間距離、自車両の走行速度、先行車両の走行速度、自車両に対する先行車両の相対速度、自車両に対する先行車両の相対加速度、先行車両の加速度、目標車間距離と車間距離との差、目標相対速度と相対速度との差の少なくとも何れか一つを検出する走行制御状態検出手段を備え、前記自車両速度指令値補正手段は、前記車間距離が大きいとき、前記自車両の走行速度が大きいとき、前記先行車両の走行速度が大きいとき、前記自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、前記自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、前記先行車両の加速度が小さいとき、前記目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、前記目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを小さく設定することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のうち請求項５に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１の発明において、前記自車両速度指令値補正手段は、前記先行車両の加速度に所定のゲインを乗じた自車両速度指令値補正量に対して、当該先行車両の加速度をフィードバックしない不感帯を設け、当該自車両速度指令値補正量が不感帯の範囲内にあるときには、前記自車両速度指令値の補正を禁止することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のうち請求項６に係る車両用走行制御装置は、前記請求項５の発明において、前記自車両速度指令値補正手段は、前記不感帯を可変とし、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記不感帯を小さく設定し、自車両の乗心地を向上させるときに前記不感帯を大きく設定することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明のうち請求項７に係る車両用走行制御装置は、前記請求項５又は６の発明において、自車両と先行車両との車間距離、自車両の走行速度、先行車両の走行速度、自車両に対する先行車両の相対速度、自車両に対する先行車両の相対加速度、先行車両の加速度、目標車間距離と車間距離との差、目標相対速度と相対速度との差の少なくとも何れか一つを検出する走行制御状態検出手段を備え、前記自車両速度指令値補正手段は、前記車間距離が大きいとき、前記自車両の走行速度が大きいとき、前記先行車両の走行速度が大きいとき、前記自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、前記自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、前記先行車両の加速度が小さいとき、前記目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、前記目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記不感帯を大きく設定することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明のうち請求項８に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１の発明において、前記自車両速度指令値補正手段は、前記自車両速度補正量を算出するためのローパスフィルタを備え、当該ローパスフィルタの定常ゲインを１とし且つ当該ローパスフィルタの応答性を可変とすることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項９に係る車両用走行制御装置は、前記請求項８の発明において、前記自車両速度指令値補正手段は、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記ローパスフィルタの応答性を向上し、自車両の乗心地を向上させるときに前記ローパスフィルタの応答性を低下することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明のうち請求項１０に係る車両用走行制御装置は、前記請求項８又は９の発明において、自車両と先行車両との車間距離、自車両の走行速度、先行車両の走行速度、自車両に対する先行車両の相対速度、自車両に対する先行車両の相対加速度、先行車両の加速度、目標車間距離と車間距離との差、目標相対速度と相対速度との差の少なくとも何れか一つを検出する走行制御状態検出手段を備え、前記自車両速度指令値補正手段は、前記車間距離が大きいとき、前記自車両の走行速度が大きいとき、前記先行車両の走行速度が大きいとき、前記自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、前記自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、前記先行車両の加速度が小さいとき、前記目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、前記目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記ローパスフィルタの応答性を低下することを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の効果】
而して、本発明のうち請求項１に係る車両用走行制御装置によれば、検出された車間距離及び自車両走行速度に基づいて、自車両と先行車両との目標車間距離を設定し、この目標車間距離及び前記検出された車間距離及び自車両走行速度に基づいて自車両の走行速度指令値を算出すると共に、検出された先行車両の加速度に所定のゲインを乗じて自車両速度指令値補正量を算出し、これを前記自車両速度指令値に付加して補正済自車両速度指令値を算出し、この補正済自車両速度指令値に基づいて自車両の走行速度を制御すると共に、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインとして、前記補正済自車両速度指令値に基づいて自車両の走行速度を制御するときの応答の時定数を用いることとしたため、先行車呂加速度の影響を除去して、所定の車間距離応答を得ることができる。
【００１７】
また、本発明のうち請求項２に係る車両用走行制御装置によれば、前記補正済自車両速度指令値に基づいて自車両の速速度を制御するときの応答の時定数から零までの間で、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを可変設定する構成としたため、この所定のゲインを走行状態に応じて調整することにより、所定の車間距離応答を得ることができる。
【００１８】
また、本発明のうち請求項３に係る車両用走行制御装置によれば、前記設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを大きく設定し、自車両の乗心地を向上させるときに前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを小さく設定する構成としたため、種々の走行状態に応じて所定の車間距離応答を得ることができる。
【００１９】
また、本発明のうち請求項４に係る車両用走行制御装置によれば、前記車間距離が大きいとき、自車両の走行速度が大きいとき、先行車両の走行速度が大きいとき、自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、先行車両の加速度が小さいとき、目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを小さく設定する構成としたため、種々の走行状態に応じて所定の車間距離応答を得ることができる。
【００２０】
また、本発明のうち請求項５に係る車両用走行制御装置によれば、前記先行車両の加速度に所定のゲインを乗じた自車両速度指令値補正量に対して、当該先行車両の加速度をフィードバックしない不感帯を設け、当該自車両速度指令値補正量が不感帯の範囲内にあるときには、前記自車両速度指令値の補正を禁止する構成としたため、この不感帯の範囲を走行状態に応じて調整することにより、所定の車間距離応答を得ることができる。
【００２１】
また、本発明のうち請求項６に係る車両用走行制御装置によれば、前記不感帯を可変とし、前記設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記不感帯を小さく設定し、自車両の乗心地を向上させるときに前記不感帯を大きく設定する構成としたため、種々の走行状態に応じて所定の車間距離応答を得ることができる。
【００２２】
また、本発明のうち請求項７に係る車両用走行制御装置によれば、前記車間距離が大きいとき、自車両の走行速度が大きいとき、先行車両の走行速度が大きいとき、自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、先行車両の加速度が小さいとき、目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記不感帯を大きく設定する構成としたため、種々の走行状態に応じて所定の車間距離応答を得ることができる。
【００２３】
また、本発明のうち請求項８に係る車両用走行制御装置によれば、自車両速度補正量を算出するためのローパスフィルタを備え、当該ローパスフィルタの定常ゲインを１とし且つ当該ローパスフィルタの応答性を可変とする構成としたため、このローパスフィルタの応答性を走行状態に応じて調整することにより、所定の車間距離応答を得ることができる。
また、本発明のうち請求項９に係る車両用走行制御装置によれば、設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記ローパスフィルタの応答性を向上し、自車両の乗心地を向上させるときに前記ローパスフィルタの応答性を低下する構成としたため、種々の走行状態に応じて所定の車間距離応答を得ることができる。
【００２４】
また、本発明のうち請求項１０に係る車両用走行制御装置によれば、前記車間距離が大きいとき、自車両の走行速度が大きいとき、先行車両の走行速度が大きいとき、自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、先行車両の加速度が小さいとき、目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記ローパスフィルタの応答性を低下する構成としたため、種々の走行状態に応じて所定の車間距離応答を得ることができる。
【００２５】
【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は本発明の車両用走行制御装置を適用した先行車両追従走行制御装置付き車両の一実施形態を示すシステム構成図である。この車両は、後輪１ＲＬ、１ＲＲが駆動輪、前輪１ＦＬ、１ＦＲが従動輪となる後輪駆動車両であり、エンジン２の駆動トルクが自動変速機３からディファレンシャルギヤ７を介して前記後輪１ＲＬ、１ＲＲに伝達される。
【００２６】
前記エンジン２の回転状態、トルク、出力等はエンジン制御装置１１によって制御可能である。具体的には、スロットルバルブ開度、アイドルバルブ開度、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射タイミング等を調整することによってエンジンの回転状態、トルク、出力等を制御することができる。
また、前記自動変速機３は変速機制御装置１２によって制御可能である。具体的には、自動変速機３内のクラッチやブレーキに供給する作動流体圧を調整することにより、選択されるギヤ比を変更し、所望する減速比を得るようにすることができる。
【００２７】
また、前記各車輪１ＦＬ〜１ＲＲは、所謂ディスクブレーキを構成するホイールシリンダ４ＦＬ〜４ＲＲを備えている。このホイールシリンダ４ＦＬ〜４ＲＲは供給される制動流体圧によって各車輪１ＦＬ〜１ＲＲに制動力を付与するものである。そして、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲに付与する制動力は制動流体圧制御装置１３によって制御可能である。具体的には、例えば駆動力制御装置（ＴＣＳ）のように制動流体圧を増圧したり、アンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）のように制動流体圧を減圧したりすることにより、各ホイールシリンダ４ＦＬ〜４ＲＲへの制動流体圧を調整し、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲへの制動力を制御することができる。なお、この制動流体圧制御装置１３内で調圧される制動流体圧は、ブレーキペダル２１の踏込みによって昇圧されるマスタシリンダ２２から供給される。
【００２８】
これらの制御装置は、何れも車両の走行状態を制御するものであり、結果的に自車両の加減速度、前後方向速度等を調整して、走行状態を制御することができる。
これらの制御装置は、勿論、単独でも作動可能であるが、全体機能としては車間距離制御や先行車両追従走行制御を含む自動走行制御装置１０によって司られている。この自動走行制御装置１０は、種々の演算処理を行って車両の走行状態を制御し、もって車間距離制御や先行車両追従走行制御等を行う。
【００２９】
また、車両には、例えばミリ波レーダ等を備えて自車両の前方の状態、例えば先行車両の有無、或いは先行車両までの距離や自車両に対する先行車両の相対速度を検出する前方状態検出装置１６や、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲの回転速度を検出する車輪速度センサ１７、車両に発生する前後及び横加速度を検出する加速度センサ１８、制動流体圧を検出する制動流体圧センサ１９、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル開度センサ２０を備えている。また、この車両には、運転者の手動入力によって自車両の走行状態を調整するための手動スイッチ９が備えられている。更に、この車両には、前記自動走行制御装置１０による制御内容を乗員、特に運転者に提示するためのディスプレイ及びスピーカ２３が備えられている。
【００３０】
前記自動走行制御装置１０、エンジン制御装置１１、変速機制御装置１２、制動流体圧制御装置１３による車両用走行制御装置は図２のように構成されている。この車両用走行制御装置は、前述のように、先行車両との間に適切な車間距離を設けながら、自車両の走行速度を制御するものである。
この車両用走行制御装置は、大きく四つのブロックに分割される。この車両用走行制御装置は、前記ミリ波レーダ等により構成される前方状態検出装置１６で検出された先行車両と自車両との車間距離Ｌ及び自車両に対する先行車両の相対速度ＶＲを検出する車間距離相対速度検出部３１と、この車間距離相対速度検出部３１で検出された車間距離Ｌ及び前記車輪速度センサ１７で検出された非駆動輪である前左右輪１ＦＬ、１ＦＲの平均車輪速度から後述する自車両走行速度検出部で検出された自車両走行速度ＶＳＰを用いて目標車間距離応答特性を算出する目標車間距離応答特性算出部３２と、前記車間距離Ｌ及び相対速度ＶＲ及び目標車間距離応答特性及び自車両走行速度ＶＳＰを用いて自車両走行速度指令値ＶＣＭＤを算出する自車両走行速度指令値算出部３３と、この自車両走行速度指令値算出部３３で算出された自車両走行速度指令値ＶＣＭＤに応じて自車両走行速度ＶＳＰを制御する自車両走行速度制御系３４とで構成される。
【００３１】
前記車間距離相対速度検出部３１は、前述のようにミリ波レーダで構成される前方状態検出装置１６によって自車両と先行車両との車間距離Ｌ及び自車両に対する先行車両の相対速度ＶＲを同時に検出することができるが、例えばレーザレーダやカメラによる撮像情報を用いる場合には、車間距離Ｌを検出することはできても、相対速度ＶＲは直接検出できない。そのような場合には、車間距離Ｌの変化率から相対速度ＶＲを検出する。
【００３２】
前記自車両走行速度制御系３４は、前記車輪速度センサ１７で検出された非駆動輪である前左右輪１ＦＬ、１ＦＲの平均車輪速度から自車両走行速度ＶＳＰを検出する自車両走行速度検出部３４６と、前記自車両走行速度指令値算出部３３で算出された自車両走行速度指令値ＶＣＭＤ及び前記自車両走行速度検出部３４６で検出された自車両走行速度ＶＳＰに基づいて駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤを算出する駆動軸トルク指令値算出部３４１と、前記駆動軸トルク指令値算出部３４１で算出された駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤに基づいてエンジントルク指令値ＴＥＲ及びブレーキトルク指令値ＴＢＲを算出する駆動軸トルク制御部３４２と、この駆動軸トルク制御部３４２で算出されたエンジントルク指令値ＴＥＲ及びブレーキトルク指令値ＴＢＲに基づいて駆動輪である後左右輪１ＲＬ、１ＲＲの駆動トルクＴを制御する車両制駆動系３４３とを備えている。そして、ブロック図の上では、前記車両制駆動系３４３で制御された駆動トルクから加減算器３４４で走行抵抗を減じたトルクを、積分器３４５で積分すると共に自車両質量Ｍで除すことにより自車両走行速度ＶＳＰが達成される。
【００３３】
図３には、特に駆動輪である後左右輪１ＲＬ、１ＲＲへの前記車両制駆動系３４３の構成を示す。この車両制駆動系３４３では、前記エンジントルク指令値ＴＥＲに基づいて前記エンジン制御装置１１でエンジン２のトルクを制御し、そのトルクが前記自動変速機３で駆動トルクに変換され、ディファレンシャルギヤ７を介して後輪１ＲＬ、１ＲＲに伝達される。また、ブレーキトルク指令値ＴＢＲに基づいて前記制動流体圧制御装置１３で制動流体圧を制御し、その制動流体圧が前記ホイールシリンダ４ＲＬ、４ＲＲに供給され、それによって発生する制動力が後輪１ＲＬ、１ＲＲに伝達される。なお、符号３４３１は、ブロック図上での加算器である。
【００３４】
前記自車両走行速度指令値ＶＣＭＤを入力とし、前記自車両走行速度制御系３４で自車両走行速度ＶＳＰを制御し、その結果、車間距離Ｌが出力される制御系を図４に示す。この場合は、先行車両走行速度ＶＰＲが外乱となり、当該先行車両走行速度ＶＰＲから自車両走行速度ＶＳＰを減じて得られる相対速度ＶＲを積分して車間距離Ｌが出力される。ここで、前記自車両走行速度指令値ＶＣＭＤに対し、自車両走行速度ＶＳＰが時定数ＴＶ（即ち、カットオフ周波数ωＶ＝１／ＴＶ）となる一次遅れ系ＧＶ(s) で制御されているものとすると、この制御系は下記１式〜４式で表れる。
【００３５】
【数２】
前記目標車間距離応答特性算出部３２は、定常車間距離指令値設定部３２１と車間距離応答特性算出部３２２とを備えている。このうち、定常車間距離指令値設定部３２１は、前記車間距離相対速度検出部３１で検出された車間距離Ｌ及び前記自車両走行速度検出部３４６で検出された自車両走行速度ＶＳＰに基づいて、例えば当該自車両走行速度ＶＳＰで最適とされる目標車間距離の定常値を定常車間距離指令値ＬＣＭＤとして算出する。
【００３７】
前記車間距離応答特性算出部３２２は、車間距離の目標軌道ＬＭＤＬ及びその一回微分値、即ち目標相対速度ＤＬＭＤＬを算出する目標軌道算出部と、前置補償器算出部とを備えている。このうち、目標軌道算出部は、前記定常車間距離指令値設定部３２で算出設定された定常車間距離指令値ＬＣＭＤを入力し、下記５式〜９式に示す固有振動数ωｍ、減衰率ζｍの二次振動系のフィルタ演算によって前記車間距離の目標軌道ＬＭＤＬ及び目標相対速度ＤＬＭＤＬを算出する。
【００３８】
【数３】
前記前置補償器算出部では、前記１式で先行車両走行速度ＶＰＲを零としたときの自車両走行速度指令値ＶＣＭＤから車間距離Ｌまでの伝達特性ｓ-1・ＧＶ(s) の逆系と、前記７式〜９式で定義される伝達関数ＧＭ(s) を用いて、下記１０式及び１１式に従って、車間距離Ｌを前記目標軌道ＬＭＤＬに一致させるための目標軌道一致自車両走行速度指令値ＶＦＦを算出する。
【００４０】
【数４】
前記自車両走行速度指令値算出部３３は、基準自車両走行速度指令値ＶＦＢを算出する車間距離相対速度制御部３３１と、先行車両加速度ＤＶＰＲに所定ゲインＴＶを乗じた値を算出する先行車両加速度補正部３３２と、前記基準自車両走行速度指令値ＶＦＲと先行車両加速度ＤＶＰＲに所定ゲインＴＶを乗じた値との和から前記自車両走行速度指令値（補正済自車両走行速度指令値）ＶＣＭＤを算出する加算器３３３とを備えて構成される。
【００４２】
前記車間距離相対速度制御部３３１は、前記自車両と先行車両との車間距離Ｌ、自車両に対する先行車両の相対速度ＶＲ、自車両の走行速度ＶＳＰ、目標軌道一致自車両走行速度指令値ＶＦＦ、車間距離の目標軌道ＬＭＤＬ及び目標相対速度ＤＬＭＤＬを用いて前記基準自車両走行速度指令値ＶＦＢを算出する。この車間距離相対速度制御部３３１の構成を図５に示す。この車間距離相対速度制御部３３１は、前記車間距離の目標軌道ＬＭＤＬから実際の車間距離Ｌを減じる加減算器３３１１と、この加減算器３３１１の出力値に車間距離ゲインｆＤを乗じる乗算器３３１２と、前記目標相対速度ＤＬＭＬＤＬから実際の相対速度ＶＲを現実加減算器３３１３と、前記加減算器３３１３の出力値に相対速度ゲインｆＶを乗じる乗算器３３１４と、前記乗算器３３１２の出力値から乗算器３３１４の出力値を減じる加減算器３３１５と、前記相対速度ＶＲと自車両走行速度ＶＳＰとの和から先行車両走行速度ＶＰＲを算出する加算器３３１６と、前記先行車両走行速度ＶＰＲから前記加減算器３３１５の出力値を減じる加減算器３３１７と、前記加減算器３３１７の出力値から前記目標軌道一致自車両走行速度指令値ＶＦＦを減じて前記基準自車両走行速度指令値ＶＦＢを算出する加減算器３３１８とを備えている。この車間距離相対速度制御部３３１で得られる基準自車両走行速度指令値ＶＦＢを下記１２式、１３式に示す。
【００４３】
【数５】
前記先行車両加速度補正部３３２では、まず前記自車両走行速度ＶＳＰ及び車間距離Ｌ又は相対速度ＶＲを用いて先行車両加速度ＤＶＰＲを算出する。この実施形態では、下記１４式〜１６式で示すローパスフィルタＨ(s) を設定し、このローパスフィルタＨ(s) を用いて下記１７式に表すように先行車両加速度ＤＶＰＲを算出する。
【００４５】
【数６】
なお、相対速度ＶＲを直接検出できる場合には、前記ローパスフィルタＨ(s) を一次としてもよい。
前記１７式から明らかなように、ローパスフィルタＨ(s) の極を変えることによって先行車両の加速度検出の応答性を変更することができる。具体的には、カットオフ周波数ωＨを大きくすれば先行車両加速度の検出応答性が向上する一方で、信号ノイズの影響を受け易くなる。
【００４７】
このようにして得られた先行車両加速度ＤＶＰＲに、前記自車両自車両走行速度制御系３４の自車両走行速度指令値ＶＣＭＤに対する自車両走行速度ＶＳＰの応答時定数ＴＶと同じ値のゲインＴＶを乗じ、前記基準自車両走行速度指令値ＶＦＢとの加算値で得られる自車両走行速度指令値ＶＣＭＤは下記１８式で与えられ、この自車両走行速度指令値ＶＣＭＤを時定数がＴＶの自車両走行速度制御系３４に入力したときの、前記定常車間距離指令値ＬＣＭＤに対する車間距離Ｌの応答は下記１９式〜２２式で表れる。
【００４８】
【数７】
ここで、下記２３式で表れる先行車両走行速度ＶＰＲと先行車両加速度ＤＶＰＲとの関係を前記１９式に代入して下記２４式を得る。
【００５０】
【数８】
前記２４式で、Ｈ(s) は定常ゲインが１のローパスフィルタであるから、前記２０式で表れる伝達関数ＧＤ(s) の定常ゲインは最終的に０となり、先行車両の加速度の影響が除去される。また、ローパスフィルタＨ(s) の極を大きくするほど、先行車両加速度の影響が小さくなることが分かる。従って、ローパスフィルタＨ(s) のカットオフ周波数ωＨを十分に大きくすることにより下記２５式を得る。
【００５２】
【数９】
次に、前記駆動軸トルク指令値算出部３４１の詳細について説明する。この駆動軸トルク指令値算出部３４１は、図６に示すように、前記自車両走行速度指令値算出部３３で算出設定された自車両走行速度指令値ＶＣＭＤから自車両走行速度ＶＳＰを減じる加減算器３４１１と、この加減算器の出力値に所定のゲインＫＳＰを乗じて基準駆動力指令値ＦＷＣＭＤ０を出力する乗算器３４１２と、この基準駆動力指令値ＦＷＣＭＤ０から後述する加減算器３４１８から出力された勾配抵抗ＦＧＨを減じて駆動力指令値ＦＷＣＭＤを出力する加減算器３４１３と、この駆動力指令値ＦＷＣＭＤから空気抵抗及び転がり抵抗の和ＦＤを加える加算器３４１４と、この加算器３４１４の出力値にタイヤ転がり動半径ＲＷを乗じて前記駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤを出力する乗算器３４１５と、自車両走行速度ＶＳＰに所定のゲインＧＶＰ(s) を乗じる乗算器３４１６と、前記駆動力指令値ＦＷＣＭＤに所定のゲインＧＶＨ(s) を乗じる乗算器３４１７と、前記乗算器３４１６の出力値から前記乗算器３４１７の出力値を減じて前記勾配抵抗ＦＧＨを算出し、前記加減算器３４１３に向けて出力する加減算器３４１８とを備えている。
【００５４】
この駆動軸トルク指令値算出部３４１では、前記自車両走行速度指令値ＶＣＭＤに対する実際の自車両走行速度ＶＳＰの応答が、時定数ＴＶ、即ちカットオフ周波数ωＶ＝１／ＴＶとなる一次遅れ系となるような駆動力指令値ＦＷＣＭＤを算出する。ここで、前記駆動軸トルク制御部３４２と車両制駆動系３４３の伝達遅れは無視できるものとすると、自車両走行速度制御系から見た制御対象は、入力が駆動力指令値ＦＷＣＭＤ、出力が自車両走行速度ＶＳＰ、空気抵抗と転がり抵抗の和ＦＤと勾配抵抗ＦＧＨが外乱となり、下記２６式〜２８式で表すことができる。
【００５５】
【数１０】
この実施形態では、前記空気抵抗と転がり抵抗のＦＤを下記２９式で予め算出し、制御対象に加えることで、この影響を除去する。即ち、前記２６式から外し、個別に扱うものとする。
【００５７】
【数１１】
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、ｇは重力加速度である。
一方、前記勾配抵抗ＦＧＨは、前記駆動力指令値ＦＷＣＭＤと自車両走行速度ＶＳＰとから、下記３０式〜３４式を用いて推定する。
【００５９】
【数１２】
そして、前記基準駆動力指令値ＦＷＣＭＤを入力とし、下記３５式のように駆動力指令値ＦＷＣＭＤを算出することにより、入力、即ち基準駆動力指令値ＦＷＣＭＤから出力、即ち自車両走行速度ＶＳＰまでの伝達特性への勾配抵抗等の影響を排除する。
【００６１】
【数１３】
この駆動力指令値ＦＷＣＭＤ及び前記空気抵抗及び転がり抵抗の和ＦＤを用いて、タイヤ転がり動半径ＲＷから、駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤは下記３６式で与えられる。
【００６３】
【数１４】
以上の走行抵抗補償により、前記基準駆動力指令値ＦＷＣＭＤ０を入力とし、自車両走行速度ＶＳＰを出力とする伝達特性への外乱は除去されたと仮定すると、当該基準駆動力指令値ＦＷＣＭＤ０から自車両走行速度ＶＳＰまでの伝達特性は下記３７式で与えられる。このシステムにおいて、前記基準駆動力指令値ＦＷＣＭＤ０を下記３８式で示すように発生させれば、自車両走行速度指令値ＶＣＭＤから自車両走行速度ＶＳＰまでの伝達関数ＧＶ(s) は下記３９式〜４１式で与えられ、下記４２式で示すように前記所定のゲインＫＳＰを設定することにより、この自車両走行速度制御系は、時定数がＴＶ、即ちカットオフ周波数ωＶ＝１／ＴＶの一次遅れ系となる。
【００６５】
【数１５】
次に、前記駆動軸トルク制御部３４２の詳細について説明する。この駆動軸トルク制御部３４２は、前記駆動軸トルク指令値算出部３４１で算出設定された駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤを実現するためのエンジントルク指令値ＴＥＲとブレーキトルク指令値ＴＢＲとを算出する。
まず、前記自動変速機３のトルクコンバータによるトルク増幅率をＲＴ、変速機ギヤ比を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、ブレーキトルクＴＢＲとの関係は下記４３式、４４式で表れる。
【００６７】
【数１６】
既に、先行車両に追従走行しており、加速度が所定値内に制限されており、エンジン回転数の変化率が小さいときは、エンジンイナーシャの影響は小さいと見なせるので、これを０とすると、前記４３式は下記４５式となる。
【００６９】
【数１７】
次いで、下記４６式で駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤに対するエンジントルク指令値ＴＥＲを算出し、それがエンジンブレーキトルクＴＥ−ＩＤＬＥ以上であるか否かを判定する。エンジンブレーキトルクＴＥ−ＩＤＬＥは、例えば図７に示すようなエンジン回転数ーエンジンブレーキトルクマップを参照して求めることができる。
【００７１】
【数１８】
ここで、エンジントルク指令値ＴＥＲがエンジンブレーキトルクＴＥ−ＩＤＬＥ以上であれば、ブレーキを使用せず、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することができる。一方、エンジントルク指令値ＴＥＲがエンジンブレーキトルクＴＥ−ＩＤＬＥ未満である場合には、エンジンブレーキトルクによる制動トルクを考慮して駆動軸トルクＴＷを指令値ＴＷＣＭＤに一致させるためのブレーキトルクＴＢＲを算出する。従って、エンジントルク指令値ＴＥＲがエンジンブレーキトルクＴＥ−ＩＤＬＥ以上である場合のエンジントルク指令値ＴＥＲとブレーキトルク指令値ＴＢＲの分配制御則は下記４７式、４８式で与えられる。
【００７３】
【数１９】
これに対し、エンジントルク指令値ＴＥＲがエンジンブレーキトルクＴＥ−ＩＤＬＥ未満である場合には、まず前記４５式のエンジントルクＴＥを前記エンジンブレーキトルクＴＥ−ＩＤＬＥに置換して下記４９式を得る。更に、この４９式の駆動軸トルクＴＷを前記駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤに置換して、下記５０式で表すブレーキトルク指令値ＴＢＲが与えられる。そして、前記ホイールシリンダ断面積をＡｂ、ディスクロータ有効半径をＲｂ、パッド摩擦係数をμｂとすると、前記ブレーキトルク指令値ＴＢＲに応じた制動流体圧指令値ＰＢＲは下記５１式、５２式で表れる。
【００７５】
【数２０】
図８に、本実施形態の車両用走行制御装置による目標車間距離変更シミュレーションの応答特性を示す。同図から明らかなように、先行車両の加速度をフィードバック制御している本実施形態では、目標とする応答特性によく一致している。これは、前述のように先行車両加速度に乗じるゲインを、前記自車両走行速度制御系の応答時定数に設定したためであり、これにより当該自車両走行速度制御系の応答遅れを補償することができるのである。これに対し、先行車両加速度をフィードバックしない比較例では、アンダーダンピングによってオーバーシュートが発生している。
【００７７】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第２実施形態について図９を用いて説明する。本実施形態に車両用走行制御装置の全体構成は、前記第１実施形態の図２のものと同様であるが、その中で、前記先行車両加速度補正部３３２が変更されている。この先行車両加速度補正部３３２は、前記第１実施形態と同様にして先行車両加速度ＤＶＰＲを検出する先行車両加速度検出部３３２１と、この先行車両加速度検出部３３２１で検出された先行車両加速度ＤＶＰＲに所定のゲインＫＤＲＶを乗じる乗算器３３２２と、前記乗算器３３２２のゲインＫを変更設定するゲイン設定部３３２３とを備えている。なお、前記乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶの設定範囲は、前記自車両自車両走行速度制御系３４の自車両走行速度指令値ＶＣＭＤに対する自車両走行速度ＶＳＰの応答時定数ＴＶから０までの間である。
【００７８】
先行車両加速度ＤＶＰＲを算出するためには、前述のように自車両走行速度や相対速度、或いは車間距離の変化率を算出する必要があり、例えば車間距離検出信号にのるノイズの影響によって乗心地が損なわれる可能性がある。そこで、前述のように先行車両加速度ＤＶＰＲに乗じる乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶを前記自車両走行速度制御系３４の応答時定数ＴＶから０まで可変とし、先行車両との車間距離を目標応答に厳密に追従させる必要のない走行状態や、乗心地を重要視する走行状態においては、当該乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶを０に近づけ、逆に車間距離の目標応答へのずれを小さくしたいときにはゲインＫを前記応答時定数ＴＶに近づける構成とした。
【００７９】
今、前記１８式の応答時定数ＴＶを前記乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶに置換したときの前記２１式は、下記５３式のように表れる。
【００８０】
【数２１】
この５３式で、前述のようにＨ(s) は定常ゲインが１のローパスフィルタであるから、前記乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶが前記自車両走行速度制御系３４の応答時定数ＴＶであるときに、前記２４式の伝達関数ＧＤ(s) の定常ゲインが０となり、先行車両の加速度の影響が除去される。これに対し、前記乗算器２３２２のゲインＫＤＲＶを０とすると、先行車両加速度フィードバックの効果が零となり、前記ａ式に示す従来技術の車間距離応答と同等になる。従って、この乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶを０から前記自車両走行速度制御系３４の応答時定数ＴＶまでの間で変化させることにより先行車両加速度フィードバック効果を可変とすることができる。
【００８２】
一般に、車間距離を目標応答に厳密に追従させる必要がなく、乗心地を優先させる走行状態としては、
１）車間距離Ｌが長いとき、
２）自車両に対する先行車両の相対速度ＶＲが小さいとき、
３）自車両に対する先行車両の相対加速度ＤＶＲや先行車両加速度ＤＶＰＲが小さいとき、
４）目標車間距離と実際の車間距離との差ＥＲＲＬが小さいとき、
５）目標相対速度と実際の相対速度との差ＥＲＲＶＲが小さいとき、
等が挙げられ、これらの走行状態では、前記乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶを小さく設定する。また、前記乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶの設定には、必ずしも前述した全ての走行状態を考慮する必要はなく、例えば部分的に組合わせて用いるようにしてもよい。例えば、前記１）〜３）を選んで三次元マップを作成し、車間距離が長く、相対速度が小さく、相対加速度が小さいほど、前記乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶを小さく設定するようにしてもよい。また、こうした走行状態の度合いは走行速度によって異なるため、先行車両の走行速度や自車両の走行速度を組合せてもよい。一般に、高速走行時は車間距離指令値が比較的大きくなるため、先の三次元マップで得られた乗算器３３２２のゲインＫＤＲＶの大きさを高速では小さめに、低速では大きめに補正するように走行速度に比例するように変化させることで、乗心地と車間距離目標値追従を両立することが可能となる。
【００８３】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第３実施形態について図１０を用いて説明する。本実施形態に車両用走行制御装置の全体構成は、前記第１実施形態の図２のものと同様であるが、その中で、前記先行車両加速度補正部３３２が変更されている。この先行車両加速度補正部３３２は、前記第１実施形態と同様にして先行車両加速度ＤＶＰＲを検出する先行車両加速度検出部３３２１と、この先行車両加速度検出部３３２１で検出された先行車両加速度ＤＶＰＲに不感帯処理を施す不感帯処理部３３２６と、この不感帯処理部３３２６の出力値に前記自車両走行速度制御系３４の応答時定数ＴＶを乗じる乗算器３３２７と、前記不感帯処理部３３２６の不感帯幅Δ１、Δ２を設定する不感帯設定部３３２５とを備えている。
【００８４】
この実施形態では、先行車両加速度ＤＶＰＲにのるノイズを除去するために当該先行車両加速度ＤＶＰＲの小さい領域に不感帯Δ１、Δ２（Δ１＞０、Δ２＜０）を設け、前記不感帯処理部３３２６で、この不感帯幅内にある先行車両加速度ＤＶＰＲの出力を０とする、つまり先行車両加速度ＤＶＰＲによる自車両走行速度指令値の補正を禁止すると共に、前記不感帯Δ１、Δ２を走行状態に応じて変化させることとした。この不感帯処理部３３２６の出力値をＤＶＰＲＯＵＴとすると、当該出力値ＤＶＰＲＯＵＴは下記５４式〜５８式で表れる。
【００８５】
【数２２】
不感帯処理部３３２６の出力値ＤＶＰＲＯＵＴが０であるということは、先行車両加速度ＤＶＰＲのフィードバック効果がないということであるから、前記不感帯Δ１、Δ２の大きさを変化させることで、先行車両加速度フィードバック効果を可変とすることができる。そこで、先行車両との車間距離を目標応答に厳密に追従させる必要のない走行状態や、乗心地を重要視する走行状態においては、前記不感帯処理部３３２６の不感帯Δ１、Δ２の大きさを大きくし、逆に車間距離の目標応答へのずれを小さくしたいときには当該不感帯Δ１、Δ２の大きさを小さくする構成とした。
【００８７】
前記不感帯処理部３３２６の不感帯Δ１、Δ２の大きさを大きく設定する走行状態としては、前記第２実施形態に挙げたものを適用できる。また、前記不感帯処理部３３２６の不感帯Δ１、Δ２の設定には、必ずしも前述した全ての走行状態を考慮する必要はなく、例えば部分的に組合わせて用いるようにしてもよい。例えば、前記１）〜３）を選んで三次元マップを作成し、車間距離が長く、相対速度が小さく、相対加速度が小さいほど、前記不感帯処理部３３２６の不感帯Δ１、Δ２の大きさを大きく設定するようにしてもよい。また、こうした走行状態の度合いは走行速度によって異なるため、先行車両の走行速度や自車両の走行速度を組合せてもよい。一般に、高速走行時は車間距離指令値が比較的大きくなるため、先の三次元マップで得られた不感帯処理部３３２６の不感帯Δ１、Δ２の大きさを高速では大きめに、低速では小さめに補正するように走行速度に比例するように変化させることで、乗心地と車間距離目標値追従を両立することが可能となる。
【００８８】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第４実施形態について図１１を用いて説明する。本実施形態に車両用走行制御装置の全体構成は、前記第１実施形態の図２のものと同様であるが、その中で、前記先行車両加速度補正部３３２が変更されている。この先行車両加速度補正部３３２は、前記第１実施形態と同様にして先行車両加速度ＤＶＰＲを検出する先行車両加速度検出部３３２１と、この先行車両加速度検出部３３２１のカットオフ周波数ωＨを設定するカットオフ周波数設定部３２４とを備えている。
【００８９】
前記第１実施形態で先行車両加速度ＤＶＰＲを算出する際に用いた定常ゲイン１のローパスフィルタＨ(s) の応答性を向上すると当該先行車両加速度ＤＶＰＲの検出が速くなるので、車間距離目標値への追従性は向上するが、ノイズの影響を受け易くなり、乗心地が損なわれる恐れがある。逆に、このローパスフィルタＨ(s) の応答性を低下させれば先行車両加速度ＤＶＰＲの検出が遅くなり、車間距離目標値への追従性は低下するが、ノイズの影響を受けにくくなり、乗心地は向上する。本実施形態では、前記先行車両加速度ＤＶＰＲの算出に用いるローパスフィルタＨ(s) の応答性を可変とし、先行車両との車間距離を目標応答に厳密に追従させる必要のない走行状態や、乗心地を重要視する走行状態においては、当該ローパスフィルタＨ(s) の応答性を低下し、逆に車間距離の目標応答へのずれを小さくしたいときには当該ローパスフィルタＨ(s) の応答性を向上する構成とした。このローパスフィルタＨ(s) の応答性を変化させるためには、前記１４式、１５式のカットオフ周波数ωＨを変化させればよい。ローパスフィルタＨ(s) の応答性の可変代は、使用する車間距離検出装置によって異なるため、実験やシミュレーションにより、制御系の安定性、制御性能が保持できる範囲に設定する。
【００９０】
前記先行車両加速度ＤＶＰＲの算出に用いるローパスフィルタＨ(s) の応答性を低下する（カットオフ周波数ωＨを小さくする）走行状態としては、前記第２実施形態に挙げたものを適用できる。また、前記先行車両加速度ＤＶＰＲの算出に用いるローパスフィルタＨ(s) の応答性（カットオフ周波数ωＨ）の設定には、必ずしも前述した全ての走行状態を考慮する必要はなく、例えば部分的に組合わせて用いるようにしてもよい。例えば、前記１）〜３）を選んで三次元マップを作成し、車間距離が長く、相対速度が小さく、相対加速度が小さいほど、前記先行車両加速度ＤＶＰＲの算出に用いるローパスフィルタＨ(s) の応答性を低下する（カットオフ周波数ωＨを小さくする）ようにしてもよい。また、こうした走行状態の度合いは走行速度によって異なるため、先行車両の走行速度や自車両の走行速度を組合せてもよい。一般に、高速走行時は車間距離指令値が比較的大きくなるため、先の三次元マップで得られた先行車両加速度ＤＶＰＲの算出に用いるローパスフィルタＨ(s) の応答性（カットオフ周波数ωＨ）を高速では低めに、低速では高めに補正するように走行速度に比例するように変化させることで、乗心地と車間距離目標値追従を両立することが可能となる。
【００９１】
なお、前記実施形態では、先行車両の加速度を自車両の走行速度や自車両に対する先行車両の相対速度、或いは自車両と先行車両との車間距離を用いて算出したが、例えば車両間同志の通信、所謂車車間通信を用い、先行車両自体が加速度センサで検出した加速度を車車間通信によって受信するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用走行制御装置を備えた先行車両追従走行制御付き車両の一例を示す車両構成図である。
【図２】本発明の車両用走行制御装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【図３】図２の車両制駆動系のブロック図である。
【図４】自車両走行速度指令値入力に対する車間距離出力の制御系ブロック図である。
【図５】図２の車間距離相対速度制御部のブロック図である。
【図６】図２の駆動軸トルク指令値算出部のブロック図である。
【図７】エンジンブレーキトルクのマップである。
【図８】図２の車両用走行制御装置の作用説明図である。
【図９】本発明の車両用走行制御装置の第２実施形態を示すブロック図である。
【図１０】本発明の車両用走行制御装置の第３実施形態を示すブロック図である。
【図１１】本発明の車両用走行制御装置の第３実施形態を示すブロック図である。
【図１２】従来の車両用走行制御装置のブロック図である。
【符号の説明】
１ＦＬ〜１ＲＲは車輪
２はエンジン
３は自動変速機
４ＦＬ〜４ＲＲはホイールシリンダ
７はディファレンシャルギヤ
９は手動スイッチ
１０は自動走行制御装置
１１はエンジン制御装置
１２は変速機制御装置
１３は制動流体圧制御装置
１６は前方状態検出装置
１７は車輪速センサ
１８は加速度センサ
１９は制動流体圧センサ
２０はアクセル開度センサ
Claims (10)
- 自車両と先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車両の走行速度を検出する自車両速度検出手段と、前記車間距離検出手段で検出された車間距離及び自車両速度検出手段で検出された自車両走行速度に基づいて、自車両と先行車両との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、前記車間距離検出手段で検出された車間距離及び自車両速度検出手段で検出された自車両走行速度及び前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離に基づいて、自車両の走行速度指令値を算出する自車両速度指令値算出手段と、先行車両の加速度を検出する先行車両加速度検出手段と、前記先行車両加速度検出手段で検出された先行車両の加速度に所定のゲインを乗じて自車両速度指令値補正量を算出し、これを前記自車両速度指令値算出手段で設定された自車両速度指令値に付加して補正済自車両速度指令値を算出する自車両速度指令値補正手段と、前記自車両速度指令値補正手段で補正された補正済自車両速度指令値に基づいて自車両の走行速度を制御する自車両走行速度制御手段とを備え、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインとして、前記自車両走行速度制御手段が自車両の走行速度を制御するときの応答の時定数を用いることを特徴とする車両用走行制御装置。
- 前記自車両速度指令値補正手段は、前記自車両走行速度制御手段が自車両の走行速度を制御するときの時定数から零までの間で、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを可変設定す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。
- 前記自車両速度指令値補正手段は、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを大きく設定し、自車両の乗心地を向上させるときに前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを小さく設定することを特徴とする請求項２に記載の車両用走行制御装置。
- 自車両と先行車両との車間距離、自車両の走行速度、先行車両の走行速度、自車両に対する先行車両の相対速度、自車両に対する先行車両の相対加速度、先行車両の加速度、目標車間距離と車間距離との差、目標相対速度と相対速度との差の少なくとも何れか一つを検出する走行制御状態検出手段を備え、前記自車両速度指令値補正手段は、前記車間距離が大きいとき、前記自車両の走行速度が大きいとき、前記先行車両の走行速度が大きいとき、前記自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、前記自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、前記先行車両の加速度が小さいとき、前記目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、前記目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記先行車両の加速度に乗じる所定のゲインを小さく設定することを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用走行制御装置。
- 前記自車両速度指令値補正手段は、前記先行車両の加速度に所定のゲインを乗じた自車両速度指令値補正量に対して、当該先行車両の加速度をフィードバックしない不感帯を設け、当該自車両速度指令値補正量が不感帯の範囲内にあるときには、前記自車両速度指令値の補正を禁止す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。
- 前記自車両速度指令値補正手段は、前記不感帯を可変とし、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記不感帯を小さく設定し、自車両の乗心地を向上させるときに前記不感帯を大きく設定することを特徴とする請求項５に記載の車両用走行制御装置。
- 自車両と先行車両との車間距離、自車両の走行速度、先行車両の走行速度、自車両に対する先行車両の相対速度、自車両に対する先行車両の相対加速度、先行車両の加速度、目標車間距離と車間距離との差、目標相対速度と相対速度との差の少なくとも何れか一つを検出する走行制御状態検出手段を備え、前記自車両速度指令値補正手段は、前記車間距離が大きいとき、前記自車両の走行速度が大きいとき、前記先行車両の走行速度が大きいとき、前記自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、前記自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、前記先行車両の加速度が小さいとき、前記目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、前記目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記不感帯を大きく設定することを特徴とする請求項５又は６に記載の車両用走行制御装置。
- 前記自車両速度指令値補正手段は、前記自車両速度補正量を算出するためのローパスフィルタを備え、当該ローパスフィルタの定常ゲインを１とし且つ当該ローパスフィルタの応答性を可変とす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。
- 前記自車両速度指令値補正手段は、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離に対する車間距離の応答性を向上させるときに前記ローパスフィルタの応答性を向上し、自車両の乗心地を向上させるときに前記ローパスフィルタの応答性を低下することを特徴とする請求項８に記載の車両用走行制御装置。
- 自車両と先行車両との車間距離、自車両の走行速度、先行車両の走行速度、自車両に対する先行車両の相対速度、自車両に対する先行車両の相対加速度、先行車両の加速度、目標車間距離と車間距離との差、目標相対速度と相対速度との差の少なくとも何れか一つを検出する走行制御状態検出手段を備え、前記自車両速度指令値補正手段は、前記車間距離が大きいとき、前記自車両の走行速度が大きいとき、前記先行車両の走行速度が大きいとき、前記自車両に対する先行車両の相対速度が小さいとき、前記自車両に対する先行車両の相対加速度が小さいとき、前記先行車両の加速度が小さいとき、前記目標車間距離と車間距離との差が小さいとき、前記目標相対速度と相対速度との差が小さいときの何れかのときに、前記ローパスフィルタの応答性を低下することを特徴とする請求項８又は９に記載の車両用走行制御装置。
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