JP3885347B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車両との車間距離を保ちつつ先行車両に追従する速度制御を行うようにした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、例えば特開昭６１−７７５３３号公報に記載されたものがある。
【０００３】
この従来例には、車間距離検出手段で検出した車間距離と車速に基づく安全車間距離との距離差を算出し、算出された距離差の時間変化を算出し、この距離差の時間変化と走行速度に基づいて車間距離が安全車間距離になるように車速制御手段で走行速度を制御するようにした車間距離制御装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車間距離制御装置にあっては、先行車両との間に安全車間距離を保ちつつ追従走行制御が行われるが、先行車両が加速状態を継続した後に減速状態に移行したときに自車両の減速タイミングが遅れることがあるという未解決の課題がある。
【０００５】
すなわち、先行車両が図８（ａ）で破線図示のように、加速状態を継続しており、自車両も図８（ａ）で実線図示のように加速状態を継続するが、先行車両と自車両との間の車間距離が図８（ｂ）に示すように目標車間距離Ｄ^* より徐々に増加している場合において、時点ｔ₁ で先行車両が図８（ａ）で破線図示のように加速状態から一転して減速状態に移行したときには、このときの車間距離が目標車間距離Ｄ^* より大きいことにより、自車両では図８（ａ）で実線図示のように加速状態を継続する。
【０００６】
その後、車間距離が目標車間距離Ｄ^* より低下する時点ｔ₂ で、自車両が初めて減速状態に移行することになる。
したがって、先行車両が減速状態に移行したにも拘らず車間距離が目標車間距離Ｄ^* 以下となるまでの間は加速状態を継続することになり、自車両の減速タイミングが遅れ、車間距離が目標車間距離Ｄ^* を下回ることになり、運転者に違和感を与えることになる。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、先行車両が加速状態から減速状態に移行したとき自車両の減速タイミングの遅れを抑制して運転者に違和感を与えることを確実に防止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、先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、該車間距離検出手段で検出した車間距離が目標車間距離に一致するように目標加減速度を設定する目標加減速度設定手段と、該目標加減速度設定手段で設定された目標加減速度を維持するように走行制御する走行制御手段とを備え、先行車両との車間距離を所定値に保ちつつ先行車両に追従する速度制御を行うようにした車両用走行制御装置において、前記目標加減速度設定手段で目標加速度が設定されたときに当該目標加速度を推定又は検出した先行車両の加速度に制限する加速度補正手段を備え、該加速度補正手段は、先行車両の加減速度を検出乃至推定する先行車両加減速度演算手段と、該先行車両加減速度演算手段で演算した先行車両加減速度に基づいて先行車両が加速状態であるか否かを判定し、加速状態であるときに当該先行車両加減速度を加速度上限値として設定し、加速状態以外の状態であるときに零を前記加速度上限値として設定する加速度上限値設定手段と、前記目標加減速度設定手段で設定された目標加速度が加速度上限値を越えたときに目標加速度を加速度上限値に制限する加速度制限手段とを有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、先行車両加減速度演算手段で、先行車両の加減速度を検出又は推定し、この先行車両の加減速度が加速状態であるときに先行車両加速度を加速度上限値として設定し、先行車両が加速状態以外の定速走行状態又は減速状態であるときには加速度上限値を“０”に設定するので、先行車両が加速状態から定速走行状態又は減速状態となったときに自車両は目標加速度が設定されたとしてもこの目標加速度が零に制限されて定速走行状態となり、不必要に加速状態が継続されることが回避される。
【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、前記加速度上限値設定手段は、加速度上限値を零に設定している間に定速走行状態が所定時間以上継続したときに通常設定値に復帰させ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、自車両の加速度が先行車両の加速度に制限されることにより、常に自車両の車速が先行車両の車速より遅くなることから、先行車両が加速状態から定速走行状態に移行したときに、自車速の加速度上限値が“０”であるため、定速走行することになり、先行車両との速度差によって車間距離が開き続けることになるが、所定時間を経過したときに加速度上限値を通常値に復帰させることにより、加速が許可されて車間距離を目標車間距離に一致させる。
【００１４】
さらにまた、請求項３に係る車両用走行制御装置は、請求項２に係る発明において、前記加速度上限値設定手段は、加速度上限値の通常設定値への復帰を徐々に行うことを特徴としている。
【００１５】
この請求項３に係る発明においては、加速度上限値が零に設定されている状態から通常設定値に復帰する際に、加速度上限値が徐々に通常設定値となるように変化し、加速度の急変を防止する。
【００１６】
なおさらに、請求項４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、前記加速度上限値設定手段は、加速度上限値として通常設定値に代えて前記先行車両加速度を設定したときに、この設定状態が設定時間以上継続し、且つ先行車両加速度が通常設定値未満となったときに、前記加速度上限値を前記通常設定値に復帰させるように構成されていることを特徴としている。
【００１７】
この請求項４に係る発明においては、先行車両の加速状態が長時間継続する場合には、その後定速走行に移行するものと判断して、加速度上限値を先行車両加速度から通常設定値に戻すが、このときに先行車両加速度が通常設定値を下回ったときに通常設定値に復帰させることにより、加速度上限値の大きな変化を防止する。
【００１８】
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る発明によれば、先行車両が加速状態であるときには、その先行車両加速度が加速度上限値として設定され、先行車両が定速走行状態又は減速状態であるときには加速度上限値が“０”に設定されるので、先行車両が加速状態から定速走行状態又は減速状態となったときに自車両は目標加速度が設定されたとしてもこれが“０”に制限されることにより、先行車両が減速状態となったときの車間距離が目標車間距離より大きく目標加減速度設定手段で目標加速度が設定されたときでも、自車両を加速状態から定速状態に切換えることが可能となり、この定速走行状態で先行車両との車間をつめることができ、減速タイミングの遅れや運転者に先行車両が減速しているのに自車両が加速状態にあるという違和感を与えることを確実に防止することができると共に、先行車両が減速したときの不必要な加速状態を確実に防止することができるという効果が得られる。
【００２０】
さらに、請求項２に係る発明によれば、自車両の加速度が先行車両の加速度に制限されることにより、常に自車両の車速が先行車両の車速より遅くなることから、先行車両が加速状態から定速走行状態に移行したときに、自車速の加速度上限値が“０”であるため、定速走行することになり、先行車両との速度差によって車間距離が開き続けることになるが、所定時間を経過したときに加速度上限値を通常値に復帰させることにより、加速が許可されて車間距離を目標車間距離に一致させることができるという効果が得られる。
【００２１】
さらにまた、請求項３に係る発明によれば、請求項１の発明において、加速度上限値を通常設定値に復帰させる際に、その変化を徐々に行うので、加速度の急変を防止して、走行安定性を確保することができるという効果が得られる。
【００２２】
なおさらに、請求項４に係る発明によれば、先行車両の加速状態が長時間継続する場合には、その後定速走行に移行するものと判断して、加速度上限値を先行車両加速度から通常設定値に戻すが、このときに先行車両加速度が通常設定値を下回ったときに通常設定値に復帰させることにより、加速度上限値の大きな変化を防止することができ、運転者に違和感を与えることなく、良好な追従走行制御を行うことができるという効果が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を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。
【００２４】
前輪１ＦＬ，１ＦＲ及び後輪１ＲＬ，１ＲＲには、夫々制動力を発生するディスクブレーキ７が設けられていると共に、これらディスクブレーキ７の制動油圧が制動制御装置８によって制御される。
【００２５】
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、走行制御用コントローラ２０からの制動圧指令値に応じて制動油圧を発生するように構成されている。
【００２６】
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９が設けられている。このエンジン出力制御装置９は、エンジン出力の制御方法として、スロットルバルブの開度を調整してエンジン回転数を制御する方法と、アイドルコントロールバルブの開度を調整してエンジン２のアイドル回転数を制御する方法とが考えられるが、本実施形態では、スロットルバルブの開度を調整する方法が採用されている。
【００２７】
さらに、自動変速機３には、その変速位置を制御する変速機制御装置１０が設けられている。この変速機制御装置１０は、後述する走行制御用コントローラ２０からのアップ／ダウンシフト指令値ＴＳが入力されると、これに応じて自動変速機３の変速位置をアップシフト又はダウンシフト制御するように構成されている。
【００２８】
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ダ装置で構成される車間距離センサ１２が設けられている。
【００２９】
また、車両には、前輪１ＦＬ，１ＦＲの車輪速度を検出する車輪速度センサ１３Ｌ，１３Ｒが配設されていると共に、自車両の前後方向加速度Ｇｍを検出する前後加速度センサ１４が配設されている。
【００３０】
そして、車間距離センサ１２、車輪速度センサ１３Ｌ，１３Ｒ及び前後加速度センサ１４の各出力信号が走行制御用コントローラ２０に入力され、この走行制御用コントローラ２０によって、車間距離センサ１２で検出した車間距離Ｌ、車輪速度センサ１３Ｌ，１３Ｒで検出した車輪速度Ｖｗ_L,Ｖｗ_R に基づいて、制動制御装置８、エンジン出力制御装置９及び変速機制御装置１０を制御することにより、先行車両との間に適正な車間距離を維持しながら追従走行する追従走行制御を行うと共に、追従走行制御中に、先行車両が加速状態に移行すると、自車両の加速度上限値として検出又は推定した先行車両加速度を設定することにより、先行車両が減速状態に移行したときに不必要な加速状態が生じることを確実に防止する。
【００３１】
次に、上記第１の実施形態の動作を走行制御用コントローラ２０で実行する図２に示す走行制御処理を伴って説明する。
この走行制御処理は、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で車間距離センサ１２で検出した実際の先行車両との間の車間距離Ｄを読込み、次いでステップＳ２に移行して、車輪速度センサ１３Ｌ，１３Ｒで検出した車輪速度Ｖｗ_L,Ｖｗ_R を読込み、これらの平均値を求めることにより、自車速Ｖ(n) を算出する。
【００３２】
次いで、ステップＳ３に移行して、自車速Ｖ(n) と自車両が現在の先行車両の後方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）式に従って先行車両と自車両との間の目標車間距離Ｄ^* を算出する。
【００３３】
Ｄ^* (n) ＝Ｖ(n) ×Ｔ₀ ＋Ｄ₀ …………（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、Ｄ₀ は停止時車間距離である。
【００３４】
次いで、ステップＳ４に移行して、車間距離Ｄ(n) が目標車間距離Ｄ^* (n) 以下であるか否かを判定し、Ｄ(n) ＞Ｄ^* (n) であるときには車間距離Ｄ(n) が目標車間距離Ｄ^* (n) を越えており、加速状態として車間距離をつめることが可能であると判断してステップＳ５に移行し、予め設定された目標車速Ｖ^* をもとに下記（２）式に従って目標加減速度Ｇ^* を算出し、これをメモリの加減速度記憶領域に更新記憶してからステップＳ７に移行する。
【００３５】
Ｇ^* ＝Ｋ_A ×（Ｖ^* −Ｖ(n) ）＋Ｌ_A …………（２）
ここで、Ｋ_A 及びＬ_A は定数である。
一方、ステップＳ４の判定結果が、Ｄ(n) ≦Ｄ^* (n) であるときには車間距離Ｄ(n) が目標車間距離Ｄ^* (n) より短く、減速状態として車間距離を開ける必要があると判断して、ステップＳ６に移行し、下記（３）式に基づいて目標加減速度Ｇ^* を算出し、これをメモリの加減速度記憶領域に更新記憶してからステップＳ７に移行する。
【００３６】
Ｇ^* ＝Ｋ_B ×（Ｄ(n) −Ｄ^* (n) ）−Ｌ_B …………（３）
ここで、Ｋ_B 及びＬ_B は定数である。
ステップＳ７では、加減速度記憶領域に記憶されている目標加減速度Ｇ^* を制限する後述する加速度制限処理を行う。
【００３７】
次いで、ステップＳ８に移行して、エンジン制御装置９に対するスロットル開度指令値θ及び変速機制御装置１０に対するアップ／ダウンシフト指令値ＴＳを算出し、これらを出力するエンジン制御処理を実行してからステップＳ９に移行する。
【００３８】
ここで、スロットル開度指令値θは、目標加減速度Ｇ^* が正である加速状態では、目標加減速度Ｇ^* の増加に応じて正方向に増加するスロットル開度変化量Δθを算出すると共に、目標加減速度Ｇ^* が負であるときには“０”から所定値−Ｇ_S に達するまでの間は目標加減速度Ｇ^* の負方向への増加に応じて負方向に増加するスロットル開度変化量Δθを算出し、算出されたスロットル開度変化量Δθを現在のスロットル開度指令値θに加算して、新たなスロットル開度指令値θを算出し、目標加減速度Ｇ^* が所定値−Ｇ_S を越えたときにはスロットル開度指令値θを“０”またはその近傍の値に設定する。
【００３９】
また、アップ／ダウンシフト指令値ＴＳは、算出されたスロットル開度指令値θと車速Ｖ(n) とに基づいて通常の自動変速機における変速制御と同様の変速制御マップを参照して自動変速機３のアップ／ダウンシフト指令値ＴＳを算出する。
【００４０】
ステップＳ９では、加減速度記憶領域に記憶されている目標加減速度Ｇ^* に基づいて目標制動圧Ｐ_B ^* を算出し、これを制動制御装置８に出力する制動圧制御処理を行っ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。
【００４１】
ここで、目標制動圧Ｐ_B ^* は、目標加減速度Ｇ^* をもとにメモリに予め格納された図４に示す制動圧算出マップを参照して目標制動圧Ｐ_B ^* を算出する。
この制動圧算出マップは、図４に示すように、横軸に目標加減速度Ｇ^* を縦軸に目標制動圧Ｐ_B ^* をとり、目標加減速度Ｇ^* が正であるとき及び負であって所定値−Ｇ_S を越えるまでの間では目標制動圧Ｐ_B ^* が“０”を維持し、目標加減速度Ｇ^* が所定値−Ｇ_S 以上を越えると、目標加減速度Ｇ^* の負方向への増加に比例して目標制動圧Ｐ_B ^* が直線的に増加するように設定されている。
【００４２】
そして、前述したステップＳ７の加速度制限処理の具体例は、図３に示すように、先ずステップＳ１１で、前後加速度センサ１４の前後加速度Ｇｍ(n) を読込み、次いでステップＳ１２に移行して、現在の先行車両の加速度Ｇｔ(n) を推定する。
【００４３】
この先行車両の加速度Ｇｔ(n) は、例えば下記（４）式で表されるように、車間距離センサ１２で検出した車間距離Ｄを２階微分することにより、自車両と先行車両との間の相対加速度を算出し、この相対加速度に前後加速度センサ１４で検出した自車両の前後加速度Ｇｍ(n) を加算することにより推定し、記憶装置に形成した現在先行車両加速度記憶領域に格納されている前回の先行車両加速度Ｇｔ(n-1) を前回先行車両加速度記憶領域に格納すると共に、推定した現在の先行車両加速度Ｇｔ(n) を現在先行加速度記憶領域に格納する。
【００４４】
Ｇｔ(n) ＝ｄ² Ｄ／ｄｔ² ＋Ｇｍ(n) …………（４）
次いで、ステップＳ１３に移行して、算出した現在の先行車両加速度Ｇｔ(n) が正即ち先行車両が加速状態であるか否かを判定し、Ｇｔ(n) ＞０であるときには先行車両が加速状態であると判断してステップＳ１４に移行する。
【００４５】
このステップＳ１４では、加速度上限値Ｇ_UPとして現在の先行車両加速度Ｇｔ(n) を設定し、次いでステップＳ１５に移行して、定速走行状態を表す走行状態フラグＦを定速走行状態以外の状態を継続していることを表す“０”にリセットしてからステップＳ１６に移行する。
【００４６】
このステップＳ１６では、前述した図２におけるステップＳ５又はステップＳ６で算出されて目標加減速度記憶領域に格納されている目標加減速度Ｇ^* を読出し、この目標加減速度Ｇ^* が加速度上限値Ｇ_UP以上であるか否かを判定し、Ｇ^* ≧Ｇ_UPであるときには目標加減速度Ｇ^* を加速度上限値Ｇ_UPに制限し、これを目標加減速度記憶領域に更新記憶してから加速度制限処理を終了して前記図２のステップＳ８に移行し、Ｇ^* ＜Ｇ_UPであるときにはそのまま加速度制限処理を終了して図２のステップＳ８に移行する。
【００４７】
一方、前記ステップＳ１３の判定結果がＧｔ(n) ≦０であるときには、先行車両が加速状態以外の減速状態又は定速走行状態であると判断してステップＳ１８に移行して、現在の自車速Ｖ(n) が前回の自車速Ｖ(n-1) と略一致しているか否かを判定し、両者が不一致であるときには定速走行状態ではない減速状態であるものと判断してステップＳ１９に移行し、加速度上限値Ｇ_UPとして“０”を設定し、次いでステップＳ２０に移行し、走行状態フラグＦを“０”にリセットしてから前記ステップＳ１６に移行し、両者が略一致する場合には定速走行状態であると判断してステップＳ２１に移行する。
【００４８】
このステップＳ２１では、走行状態フラグＦ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直接後述するステップＳ２３にジャンプし、“０”にリセットされているときにはステップＳ２２に移行し、走行状態フラグＦを“１”にセットすると共に、定速走行状態の継続時間を計時するタイマのカウント値Ｔを“０”にクリアしてからステップＳ２３に移行する。
【００４９】
このステップＳ２３では、タイマのカウント値Ｔが予め設定した設定値Ｔ_SET 以上となったか否かを判定し、Ｔ＜Ｔ_SET であるときには、ステップＳ２４に移行して、タイマのカウント値Ｔを“１”だけインクリメントしてから前記ステップＳ１６に移行し、Ｔ≧Ｔ_SET であるときには、ステップＳ２５に移行する。
【００５０】
このステップＳ２５では、加速度上限値記憶領域に格納されている加速度上限値Ｇ_UPが予め設定されている通常設定値（デフォルト値例えば０．０３〜０．０６Ｇ程度）Ｇ_DEF 未満であるか否かを判定し、Ｇ_UP＜Ｇ_DEF であるときには、ステップＳ２６に移行して、現在の加速度上限値Ｇ_UPに所定値ΔＧを加算した値を新たな加速度上限値Ｇ_UPとして設定してから前記ステップＳ１６に移行し、Ｇ_UP≧Ｇ_DEF であるときには、ステップＳ２７に移行して、加速度上限値Ｇ_UPとして通常設定値Ｇ_DEF を設定し、次いでステップＳ２８移行して、走行状態フラグＦを“０”にリセットしてから前記ステップＳ１６に移行する。
【００５１】
上記図２の処理において、ステップＳ１〜Ｓ６，Ｓ８及びＳ９の処理が走行制御手段に対応し、ステップＳ７の処理が加速度補正手段に対応し、図３の処理において、ステップＳ１１及びＳ１２の処理が先行車両加減速度演算手段に対応し、ステップＳ１３〜Ｓ１５及びＳ１８〜Ｓ２８の処理が加速度上限値設定手段に対応し、ステップＳ１６及びＳ１７の処理が加速度制限手段に対応している。
【００５２】
したがって、今、図５に示すように、時点ｔ₀ で例えば信号機が赤信号で先行車両及び自車両が比較的短い車間距離距離で停止しているものとする。
この停止状態では、図２のステップＳ２で算出される車速Ｖ(n) が“０”であることから、ステップＳ３で算出される目標車間距離Ｄ^* は所定値Ｄ₀ の状態を維持する。
【００５３】
この停止状態から時点ｔ₁ で信号機が青信号となることにより先行車両が図５（ａ）で破線図示のように緩発進して加速状態に移行すると、これに応じて図５（ｃ）示すように車間距離Ｄが増加し、この車間距離Ｄは時点ｔ₁ での目標車間距離Ｄ^* （＝０）より大きいので、ステップＳ４からステップＳ５に移行して、設定車速Ｖ^* と自車速Ｖ(n) との偏差に基づく加速度を表す正の値の目標加減速度Ｇ^* を算出してからステップＳ７に移行して、加速度制限処理を実行する。
【００５４】
この加速度制限処理では、図３に示すように、ステップＳ１１で自車両の前後加速度Ｇｍを読込むが、この時点ｔ₁ では自車両が未だ停止状態であるので、前後加速度Ｇｍは“０”となっており、ステップＳ１２で推定される先行車両加減速度Ｇｔ(n) は、先行車両が発進して車間距離が増加することから正の値となる。
【００５５】
このため、先行車両加減速度Ｇｔ(n) が加速度上限値Ｇ_UPとして設定され（ステップＳ１４）、次いで走行状態フラグＦが“０”にリセットされる（ステップＳ１５）。
【００５６】
このとき、先行車両が緩発進状態であり、先行車両加減速度Ｇｔ(n) は小さいので、加速度上限値Ｇ_UPも小さい値となり、前述した図２のステップＳ５で算出された目標加減速度Ｇ^* が加速度上限値Ｇ_UP以上であるときにはステップＳ１７に移行して、目標加減速度Ｇ^* が加速度上限値Ｇ_UPに制限され、先行車両の加速状態に追従する目標加速度Ｇ^* が設定される。
【００５７】
このため、図２のステップＳ７で、設定された目標加速度Ｇ^* に応じたスロットル開度θ及び変速位置ＳＴが設定され、これらがエンジン出力制御装置９及び変速機制御装置１０に供給されるので、自車両が図５（ａ）で実線図示のように目標加速度Ｇ^* に応じた加速度で発進することになる。
【００５８】
その後、時点ｔ₂ で先行車両が図５（ｂ）に示すように加速度が通常設定値Ｇ_DEF より小さい値を維持する定加速状態に移行すると、自車両では、車間距離Ｄが図５（ｃ）に示すように一点鎖線図示の目標車間距離Ｄ^* より長くなる方向に変化することになるが、前述したように目標加減速度Ｇ^* が通常設定値Ｇ_DEF より小さい先行車両加減速度Ｇｔ(n) に制限されるので、車間距離が徐々に長くなりながら追従走行する。
【００５９】
その後、時点ｔ₃ で先行車両が図５（ａ）で破線図示のように加速状態から減速状態に移行すると、このときの先行車両加減速度Ｇｔ(n) は、図５（ｂ）に示すように、“０”となる。
【００６０】
このため、図３の加速度制限処理が実行されると、ステップＳ１３からステップＳ１８に移行し、今まで加速状態であったので、現在の自車速Ｖ(n) が前回値Ｖ(n-1) より大きいため、ステップＳ１８からステップＳ１９に移行して、加速度上限値Ｇ_UPとして“０”を設定し、次いでステップＳ２０に移行して走行状態フラグＦを“０”にリセットした状態を継続してからステップＳ１６に移行する。
【００６１】
このため、車間距離Ｄが図５（ｃ）に示すように目標車間距離Ｄ^* よりかなり大きく、図２のステップＳ５で算出される目標加減速度Ｇ^* がかなり大きな値となるが、これが“０”の加速度上限値Ｇ_UPに制限されるので、自車両の車速Ｖ(n) は、図５（ａ）で実線図示のように、一定値となって、加速状態から定速走行状態に移行する。
【００６２】
このとき、先行車両は減速状態であるが、車速が図５（ａ）で破線図示のように自車両の車速Ｖ(n) より高いので、車間距離Ｄは図５（ｃ）で実線図示のように増加傾向を継続する。
【００６３】
このように定速走行状態に移行すると、次に図３の処理が実行されたときに、先行車両は減速状態を継続しているので、ステップＳ１３からステップＳ１８に移行したときに定速走行状態であるので、ステップＳ２１に移行し、走行状態フラグＦが“０”にリセットされているので、ステップＳ２２に移行して、走行状態フラグＦが“１”にセットされ、且つ定速走行状態の継続時間をカウントするタイマのカウント値Ｔが“０”にクリアされてステップＳ２３に移行する。
【００６４】
このときには、タイマのカウント値Ｔが“０”であるので、設定値Ｔ_SET 未満となり、ステップＳ２４に移行して、カウント値ＴをインクリメントしてからステップＳ１６に移行し、目標加減速度Ｇ^* を“０”に設定された加速度上限値Ｇ_UPに制限する状態を継続する。
【００６５】
その後、図３の処理が実行される毎に、タイマのカウント値Ｔが順次インクリメントされて増加する。
そして、時点ｔ₄ で先行車両の車速と自車両の車速が等しくなると、車間距離Ｄの増加傾向が止まり、その後図５（ａ）に示すように先行車両の車速Ｖｔ(n) が自車両の車速Ｖ(n) より低下することにより、車間距離Ｄが図５（ｃ）で実線図示のように最初緩やかに縮まるが先行車両と自車両との速度差が大きくなるにつれて急速に縮まる。
【００６６】
その後、時点ｔ₅ で車間距離Ｄが目標車間距離Ｄ^* と等しくなると、図２におけるステップＳ４からステップＳ６に移行することになり、車間距離Ｄ及び目標車間距離Ｄ^* の偏差に応じた目標加減速度Ｇ^* が算出される。このとき、車間距離Ｄと目標車間距離Ｄ^* とが等しいので、前記（３）式における右辺第１項は“０”となるが、右辺第２項によって目標加減速度Ｇ^* が減速度を表す負の値となる。
【００６７】
このため、図２におけるステップＳ９の制動制御処理で目標加減速度Ｇ^* に応じた制動力制御が行われることにより、ディスクブレーキ７で制動力が発生され、自車両が図５（ａ）に示すように減速状態に移行する。
【００６８】
このように自車両が減速状態となると、目標車間距離Ｄ^* も図５（ｃ）で一点鎖線図示のように減少し、目標加減速度Ｇ^* が前記（３）式に示すように車間距離Ｄと目標車間距離Ｄ^* との偏差に対して右辺第２項分だけ大きく設定されるので、車間距離センサ１２で検出される車間距離Ｄは図５（ｃ）で実線図示のように目標車間距離Ｄ^* を下回りながら減少する。
【００６９】
また、自車両が減速状態となることにより、現在の自車速Ｖ(n) が前回値Ｖ(n-1) に対して小さい値となるので、定速走行状態が終了したものと判断されて、ステップＳ１９からステップＳ２０に移行して走行状態フラグＦが“０”にリセットされる。
【００７０】
このため、再度定速走行状態に復帰したときには、ステップＳ１９からステップＳ２１を経てステップＳ２２に移行することになり、タイマのカウント値Ｔが“０”にクリアされることになり、タイマのカウント値Ｔで定速走行状態の継続時間を正確に測定することができる。
【００７１】
その後、時点ｔ₆ で先行車両が停止すると、先行車両加減速度Ｇｔ(n) も“０”となり、その後時点ｔ₇ で自車両が停止する。
このように、先行車両が加速状態から減速状態に移行したときには、自車両では加速度上限値Ｇ_UPが先行車両の加速度即ち“０”に設定されるので、直ちに加速状態から定速走行状態に移行することになり、前述した従来例のように不要な加速状態を継続することがなく、運転者に違和感を与えることを確実に防止することができる。
【００７２】
また、先行車両が図６（ａ）に示すように加速状態から定速走行状態に移行した場合には、先行車両が定速走行状態に移行した時点ｔ₁₃で図３の加速度制限処理におけるステップＳ１２で算出される先行車両加減速度Ｇｔ(n) が“０”となるので、ステップＳ１３からステップＳ１８を経てステップＳ１９に移行して加速度上限値Ｇ_UPが“０”に設定されることから、自車両も加速状態から定速走行状態に移行する。
【００７３】
ところが、この時点ｔ₁₃では図６（ａ）に示すように破線図示の先行車両速度Ｖｔ(n) に対して実線図示の自車両速度Ｖ(n) が遅いので、先行車両と自車両との車間距離Ｄは図６（ｃ）で実線図示のように一点鎖線図示の目標車間距離Ｄ^* に対して増加する傾向を継続することになる。
【００７４】
そして、自車両が定速走行状態となると、図３の加速度制限処理において定速走行継続時間を計数するタイマのカウント値Ｔが順次インクリメントされており、このカウント値Ｔが時点ｔ₁₄で設定値Ｔ_SET に達すると、図３の加速度制限処理におけるステップＳ２３からステップＳ２５に移行し、現在の加速度上限値Ｇ_UPが通常設定値Ｇ_DEF より小さいか否かを判定し、加速度上限値Ｇ_UPが“０”であって通常設定値Ｇ_DEF より小さいので、ステップＳ２６に移行して、現在の加速度上限値Ｇ_UPに所定値ΔＧを加算した値を新たな加速度上限値Ｇ_UPとして設定してからステップＳ１６に移行する。
【００７５】
このため、加速度上限値Ｇ_UPが所定値ΔＧだけ大きな値となっていることから目標加減速度Ｇ^* が“０”より大きくなって加速が許可され、図２のステップＳ８で大きなスロットル開度θが設定されると共に、変速位置ＴＳが設定されて、エンジン出力制御装置９及び変速機制御装置１０が制御され、自車両が加速状態に移行する。
【００７６】
このとき、先行車両は定速走行状態を維持しているので、車間距離Ｄは図６（ｃ）に示すように時点ｔ₁₄から減少し始め、その後、図３の処理を繰り返す毎に加速度上限値Ｇ_UPが増加することにより、順次大きくなる加速度で加速状態が継続され、これに応じて目標車間距離Ｄ^* も増加する。
【００７７】
そして、時点ｔ₁₅で車間距離Ｄと目標車間距離Ｄ^* とが一致すると、図２の処理においてステップＳ４からステップＳ６に移行して、減速度に対応する負の目標加減速度Ｇ^* が設定されることにより、自車両が減速状態に移行し、これに応じて目標車間距離Ｄ^* も減少することにより、時点ｔ₁₆で自車両の速度Ｖ(n) が先行車両の速度Ｖｔ(n) に一致すると共に、車間距離Ｄも目標車間距離Ｄ^* に一致する追従走行制御状態となる。
【００７８】
このように、先行車両が加速状態から定速走行状態に移行したときに、この定速走行状態が予め設定した所定時間Ｔ_SET を越えると自動的に加速許可状態となることにより、先行車両との車間距離Ｄを目標車間距離Ｄ^* に一致させる正確な追従走行制御状態を得ることができる。
【００７９】
なお、上記第１の実施形態においては、図３のステップＳ１８で自車両の車速Ｖ(n) をもとに自車両が定速走行状態であるか否かを判定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、先行車両加減速度Ｇｔ(n) が負である減速状態であるか否かを判定し、減速状態であるときに前記ステップＳ１９に移行し、減速状態ではない定速走行状態ではステップＳ２１に移行するようにしてもよい。
【００８０】
次に、本発明の第２の実施形態を図７について説明する。
この第２の実施形態では、先行車両が加速状態を所定時間以上継続すると次に定速走行状態に移行するものと判断して定速走行状態となったときに直ちに加速状態とすることができるようにしたものである。
【００８１】
すなわち、第２の実施形態では、図７に示すように、第１の実施形態におけるステップＳ１３及びＳ１４間に加速状態を設定時間以上継続していることを表す加速継続状態フラグＦ１が“１”にセットされているか否かを判定し、Ｆ１＝０のときにステップＳ１４に移行し、Ｆ１＝１のときにステップＳ１６に移行するステップＳ３１が介挿されていると共に、ステップＳ１５の次に加速開始状態であるか否かを表す加速開始フラグＦ２が“１”にセットされているか否かを判定するステップＳ３２が設けられている。
【００８２】
このステップＳ３２の判定結果がＦ２＝“０”であるときにはステップＳ３３に移行して、加速開始フラグＦ２を“１”にセットすると共に、加速継続時間を計数する加速時間タイマのカウント値Ｔ１を“０”にクリアしてからステップＳ３４に移行し、Ｆ２＝“１”であるときには直接ステップＳ３４に移行する。
【００８３】
このステップＳ３４では、加速時間タイマのカウント値Ｔ１が予め設定された設定値Ｔ_SET1以上であるか否かを判定し、Ｔ１＜Ｔ_SET1であるときにはステップＳ３５に移行して、加速時間タイマのカウント値を“１”だけインクリメントしてから前記ステップＳ１６に移行し、Ｔ≧Ｔ_SET1であるときにはＳ３６に移行する。
【００８４】
このステップＳ３６では、ステップＳ１２で算出した先行車両加減速度Ｇｔ(n) が通常設定値（デフォルト値）Ｇ_DEF （例えば０．０３Ｇ〜０．０６Ｇ程度）未満であるか否かを判定し、Ｇｔ(n) ≧Ｇ_DEF であるときにはそのまま前記ステップＳ１６に移行し、Ｇｔ(n) ＜Ｇ_DEF であるときにはステップＳ３７に移行して、加速度上限値Ｇ_UPとして通常設定値Ｇ_DEF を設定し、次いでステップＳ３８に移行して加速継続フラグＦ１を“１”にセットしてから前記ステップＳ１６に移行する。
【００８５】
また、図３におけるステップＳ１８が省略され、これに代えてステップＳ１３からステップＳ４０に移行して、加速継続フラグＦ１を“０”にリセットすると共に、加速開始フラグＦ２を“０”にリセットし、次いでステップＳ４１に移行して、先行車両加減速度Ｇｔ(n) が負である減速状態であるか否かを判定し、Ｇｔ(n) ＜０であるときには前記ステップＳ１９に移行し、次いでステップＳ２０で走行状態フラグＦを“０”にリセットすると共に、減速状態フラグＦ３を減速状態を表す“１”にセットしてから前記ステップＳ１６に移行し、Ｇｔ(n) ＝０であるときにはステップＳ４２に移行する。
【００８６】
このステップＳ４２では減速状態フラグＦ３が“１”にセットされているか否かを判定し、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Ｓ１６に移行し、“１”にセットされているときには前記ステップＳ２１に移行する。
【００８７】
この図７の処理において、ステップＳ３１〜ステップＳ３８の処理が加速度上限値設定手段に対応している。
したがって、今、自車両及び先行車両が所定の車間距離を開けて停止しているものとし、この状態から先行車両が走行を開始すると、第１の実施形態と同様に、ステップＳ１３からステップＳ３１を経てステップＳ１４に移行することから加速度上限値Ｇ_UPが先行車両加減速度Ｇｔ(n) に設定されて走行を開始する。
【００８８】
このとき、ステップＳ３２からステップＳ３３に移行して、加速開始フラグＦ２が“１”にセットされると共に、加速時間タイマのカウント値Ｔ１が“０”にクリアされる。
【００８９】
次いで、ステップＳ３４からステップＳ３５に移行して、加速時間タイマのカウント値Ｔ１が“１”だけインクリメントされる。
その後、タイマ割込時間が経過して再度図７の処理が実行されると、加速開始フラグＦ２が“１”にセットされていることからステップＳ３２から直接ステップＳ３４に移行し、次いでステップＳ３５に移行して、加速時間タイマのカウント値Ｔ１のインクリメントを継続する。
【００９０】
その後、先行車両の加速状態が所定時間継続されて、加速時間タイマのカウント値Ｔ１が設定値Ｔ_SET1に達すると、ステップＳ３４からステップＳ３６に移行し、先行車両加減速度Ｇｔ(n) が通常設定値Ｇ_DEF より大きいときには、加速度上限値Ｇ_UPを先行車両加減速度Ｇｔ(n) に設定する状態を継続して自車両の加速状態を継続する。
【００９１】
しかしながら、先行車両が定速走行状態に移行しようとして、先行車両加減速度Ｇｔ(n) が通常設定値Ｇ_DEF 未満となると、ステップＳ３６からステップＳ３７に移行して、加速度上限値Ｇ_UP が先行車両加減速度Ｇｔ(n) から通常設定値Ｇ_DEF に復帰され、次いでステップＳ３８で加速継続フラグＦ１を“１”にセットする。
【００９２】
このため、次に図７の処理が実行されたときには、ステップＳ３１から直接ステップＳ１６に移行することになり、加速度上限値Ｇ_UPが通常設定値Ｇ_DEF に設定された状態を維持する。
【００９３】
この結果、加速度上限値Ｇ_UPが先行車両加減速度Ｇｔ(n) より大きな値となることにより、加速度上限値Ｇ_UPが先行車両加減速度Ｇｔ(n) に設定されていた加速状態で先行車両との間の車間距離が開く傾向からさらなる加速を許可されることにより、車間距離Ｄが目標車間距離Ｄ^* に一致するように加速制御が行われる。
【００９４】
その後、先行車両が定速走行状態に移行すると、先行車両加減速度Ｇｔ(n) が“０”となることにより、図７のステップＳ１３からステップＳ４０に移行して、加速継続フラグＦ１を“０”にリセットすると共に、加速開始フラグＦ２を“０”にリセットし、次いでステップＳ１４を経てステップＳ４２に移行し、減速状態フラグＦ３が“０”にリセットされているので、加速度上限値Ｇ_UPが通常設定値Ｇ_DEF に設定された状態が維持され、加速状態が継続されて、車間距離Ｄが目標車間距離Ｄ^* に一致される。
【００９５】
ところで、先行車両が加速状態から定速走行状態ではなく、減速走行状態に移行したときには、先行車両加減速度Ｇｔ(n) が負となるので、図７の処理が実行されたときに、ステップＳ４１からステップＳ１９に移行し、加速度上限値Ｇ_UPが“０”に設定され、次いでステップＳ２０で走行状態フラグＦが“０”にリセットされると共に、減速状態フラグＦ３が“１”にセットされる。
【００９６】
このため、次に図７の処理が実行されたときに、ステップＳ４１からステップＳ４２を経てステップＳ２１に移行し、前述した第１の実施形態と同様の加速度抑制制御が実行される。
【００９７】
なお、上記各実施形態においては、目標車間距離Ｄ^* を算出し、この目標車間距離Ｄ^* と実際の車間距離Ｄとを比較することにより、目標加減速度Ｇ^* 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、車間距離Ｄ(n) に基づいて自車両が先行車両のＬ₀ （ｍ）後方に到達するまでの時間（車間時間）Ｔ₀ が一定になるように目標車速Ｖ^* (n) を決定し、これと実際の車速Ｖ(n) との偏差ΔＶ(n) に基づいてエンジン出力指令値αを算出し、これが正であるときには、算出したエンジン出力指令値αに基づいてエンジンを制御して加速状態とし、負であるときには速度偏差ΔＶ(n) に基づいてＰＤ制御又はＰＩＤ制御によって目標制動圧を設定するようにしてもよい。
【００９８】
また、上記各実施形態においては、自車速Ｖ(n) を従動輪の車輪速の平均値で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、自動変速機３の出力側の回転数を検出して車速を算出したり、アンチロックブレーキ制御装置に使用される車体速度演算手段を適用することもできる。
【００９９】
さらに、上記各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。
【０１００】
さらにまた、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、前輪駆動車や四輪駆動車にも本発明を適用することができ、さらにはエンジン２に代え電動モータを適用した電気自動車や、エンジン２及び電動モータを併用するハイブリッド車両にも本発明を適用し得るものである。この場合にはエンジン出力制御装置に代えて電動モータ制御装置を適用すればよいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】走行制御用コントローラの走行制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】図２の走行制御処理における加速度制限処理の具体例を示すフローチャートである。
【図４】目標加減速度と目標制動圧との関係を示す目標制動圧算出マップの一例を示す説明図である。
【図５】第１の実施形態の動作の説明に供する先行車両が加速状態から減速状態に移行したときのタイムチャートである。
【図６】第１の実施形態の動作の説明に供する先行車両が加速状態から定速走行状態に移行したときのタイムチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す加速度制限処理の具体例を示すフローチャートである。
【図８】従来例の追従走行制御動作を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
１ＦＬ，１ＦＲ 前輪
１ＲＬ，１ＲＲ 後輪
２ エンジン
３ 自動変速機
７ ディスクブレーキ装置
８ 制動制御装置
９ エンジン出力制御装置
１０ 変速機制御装置
１２ 車間距離センサ
１３Ｌ，１３Ｒ 車輪速度センサ
１４ 前後加速度センサ
２０ 走行制御用コントローラ

Claims (4)

1. 先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、該車間距離検出手段で検出した車間距離が目標車間距離に一致するように目標加減速度を設定する目標加減速度設定手段と、該目標加減速度設定手段で設定された目標加減速度を維持するように走行制御する走行制御手段とを備え、先行車両との車間距離を所定値に保ちつつ先行車両に追従する速度制御を行うようにした車両用走行制御装置において、前記目標加減速度設定手段で目標加速度が設定されたときに当該目標加速度を推定又は検出した先行車両の加速度に制限する加速度補正手段を備え、該加速度補正手段は、先行車両の加減速度を検出乃至推定する先行車両加減速度演算手段と、該先行車両加減速度演算手段で演算した先行車両加減速度に基づいて先行車両が加速状態であるか否かを判定し、加速状態であるときに当該先行車両加減速度を加速度上限値として設定し、加速状態以外の状態であるときに零を前記加速度上限値として設定する加速度上限値設定手段と、前記目標加減速度設定手段で設定された目標加速度が加速度上限値を越えたときに目標加速度を加速度上限値に制限する加速度制限手段とを有することを特徴とする車両用走行制御装置。
2. 前記加速度上限値設定手段は、加速度上限値を零に設定している間に定速走行状態が所定時間以上継続したときに通常設定値に復帰させ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。
3. 前記加速度上限値設定手段は、加速度上限値の通常設定値への復帰を徐々に行う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。
4. 前記加速度上限値設定手段は、加速度上限値として通常設定値に代えて前記先行車両加速度を設定したときに、この設定状態が設定時間以上継続し、且つ先行車両加速度が通常設定値未満となったときに、前記加速度上限値を前記通常設定値に復帰させ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。

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