JP3912053B2 - 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】
本発明は、例えば、自車両を先行車両に追従走行させるときや、運転者が設定した目標車速で走行させるとき等に、必要な駆動軸トルクを得るために自動変速機に入力するトルクを算出する車両用走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両用走行制御装置としては、例えば特開２００１−４７８８８号公報に記載されているものが知られている。
この従来例には、先行車両に自車両を追従して走行させる追従制御機能を備え、先行車両と自車両との間の車間距離を目標車間距離に一致させる目標駆動軸トルクを算出すると共に、その目標駆動軸トルクを自動変速機のギア比で除して、当該目標駆動軸トルクを実現するための目標エンジントルクを演算する方法が開示されている。
【０００３】
このような装置にあっては、通常、その自動変速機に入力回転数を検出するセンサと出力回転数を検出するセンサとを備え、それらのセンサの検出結果に基づいて変速中のギア比を推定している。また、変速前に設定していたギア比と変速後に設定するギア比とを、変速に要する平均時間に基づいて補間し、変速中のギア比を推定する方法も行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、目標駆動軸トルクをギア比で除して目標エンジントルクを算出しているため、変速中のギア比を誤って実際よりも大きく推定してしまうと、目標エンジントルクを本来必要な値よりも小さく演算してしまい、目標駆動軸トルクに対して実際の駆動軸トルクが小さくなり、自車両を加速させるときには、その加速が鈍って、運転者に違和感を与えてしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の問題点に着目してなされたものであって、自車両を加速させるときには、変速中の変速比を実際よりも小さく推定し、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制防止する車両用走行制御装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る車両用走行制御装置は、自車両が発生すべき加速度の大きさを示す加速指標を設定する加速指標設定手段と、自動変速機の変速中の変速比を変速比変化率推定値を用いて推定する変速比推定手段と、その変速比推定手段が推定した変速比及び前記加速指標設定手段が設定した加速指標に基づいて前記自動変速機に入力するトルクを算出するトルク算出手段と、を備え、前記変速比推定手段は、前記自動変速機が変速中であるときには、前記加速指標設定手段が設定した加速指標が大きいほど小さめの変速比変化率推定値を用いて前記自動変速機の変速中の変速比を小さめに推定することを特徴とする。
【０００７】
なお、加速指標としては、自車両に必要とされる加速度の大きさを示すものであればよく、例えば、自車両を先行車両に追従して走行させるときには、先行車両に追従させるための加速度の大きさを用いてもよく、先行車両の車速との相対速度から直接に算出される目標駆動軸トルクの大きさを用いてもよい。また、運転者が設定した目標車速で自車両を走行させるときには、目標車速との相対速度から直接に算出される目標駆動軸トルクの大きさを用いてもよい。
【０００８】
さらに、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両用走行制御装置において、前記変速比推定手段は、前記自動変速機が変速比を大きくする変速中であるときには、前記自動変速機の変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、時間の経過に応じて変速比が一定の時間変化率で大きくなるものとして変速比変化率推定値を設定し、且つ、前記加速指標設定手段が設定した加速指標が大きいほど前記所要時間を大きな値に設定して前記変速比変化率推定値を小さめの値とすることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、前記変速比推定手段は、前記自動変速機が変速比を大きくする変速中であるときには、前記自動変速機の変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、時間の経過に応じて変速比が一定の時間変化率で大きくなるものとして変速比変化率推定値を求め、その変速比変化率推定値に１次遅れ処理を施して変速比変化率推定値を設定し、且つ、前記加速指標設定手段が設定した加速指標が大きいほど前記１次遅れ処理の時定数を大きな値に設定して前記変速比変化率推定値を小さめの値とすることを特徴とする。
【００１０】
なお、変速比に１次遅れ処理を施す方法としては、どのような方法でもよく、例えば、変速比に１次遅れ関数を乗じるようにしてもよく、また、求めた変速比をローパスフィルタに入力するようにしてもよい。
さらに、請求項４に係る発明は、前記変速比推定手段は、前記自動変速機が変速比を大きくする変速中であるときには、前記自動変速機の変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、変速初期の変速比の変化率が後期の変化率より小さい関数を用いて変速比変化率推定値を設定し、且つ、前記加速指標設定手段が設定した加速指標が大きいほど変速初期の前記変速比変化率推定値を小さめの値とすることを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】
したがって、請求項１に係る車両用走行制御装置にあっては、先行車両に自車両を追従させるとき等に、先行車両が加速したことによって、先行車両と自車両との間の車間距離が大きくなって、その車間距離を小さくするように加速指標が大きく設定されたときに、変速中の変速比の推定を誤って大きめに算出してしまい、自動変速機に入力するトルクを本来必要な値よりも小さく算出してしまうことを防ぐことができ、加速の鈍りを抑制して、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制防止できる。
【００１２】
また、自車両が加速したことによって、先行車両と自車両との車間距離が小さくなって、その車間距離を小さくするための加速指標が小さくなると、変速比の推定結果が大きくなり、自動変速機に入力するトルクを必要以上に大きく算出してしまうことを防ぐことができ、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制防止できる。
【００１３】
さらに、請求項２に係る車両用走行制御装置にあっては、変速比を大きくする変速時に、変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、時間の経過に応じて変速比が一定の時間変化率で大きくなるものとして変速比変化率推定値を設定すると共に、加速指標が大きいほど前記所要時間を大きな値に設定して前記変速比変化率推定値を小さめの値とするようにしたため、変速中の変速比を容易に小さく推定することができる。また、変速比が一定の時間変化率で大きくなるものとして当該変速比を推定するため、変速中の変速比を小さく推定しても、走行制御の性能に大きな影響を与えずに済む。
【００１４】
また、請求項３に係る車両用走行制御装置にあっては、変速比を大きくする変速時に、変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、時間の経過に応じて一定の時間変化率で大きくなるものとして変速比変化率推定値を求め、その変速比変化率推定値に１次遅れ処理を施して変速比変化率推定値を設定すると共に、加速指標が大きいほど前記１次遅れ処理の時定数を大きな値に設定して前記変速比変化率推定値を小さめの値とするようにしたため、変速初期の加速の鈍りを抑制することができ、運転者に違和感を与えてしまうことを効果的に抑制できる。
【００１５】
さらに、請求項４に係る車両用走行制御装置にあっては、変速比を大きくする変速時に、変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、変速初期の変速比の変化率が後期の変化率より小さい関数を用いて変速比変化率推定値を設定すると共に、加速指標が大きいほど変速初期の前記変速比変化率推定値を小さめの値とするようにしたため、特に変速初期の変速比の推定結果を容易に小さくすることができ、運転者に違和感を与えてしまうことを効果的に抑制できる。また、推定した変速比と実際の変速比との差が小さいので、変速後の加速感が過度になることを防ぐことができ、運転者に違和感を与えてしまうことを効果的に抑制できる。
【００１６】
【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。
【００１７】
前輪１ＦＬ、１ＦＲ及び後輪１ＲＬ、１ＲＲには、夫々制動力を発生するブレーキアクチュエータとしてのディスクブレーキ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。
ここで、制動制御装置８は、ブレーキペダル８ａの踏み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ＰBRに応じて制動油圧を発生するように構成されている。
【００１８】
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、アクセルペダル９ａ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ＴＨR 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１０を制御するように構成される。
【００１９】
さらに、自動変速機３には、その変速位置や当該変速位置に適した作動流体圧を制御する変速機制御装置１１が設けられている。この変速機制御装置１１は、アクセルペダル９ａの踏込量及び後述の追従制御用コントローラ２０からの変速比変更指令値ＧＰNEXTに応じて、自動変速機３の変速位置や作動流体圧を制御するように構成される。
【００２０】
一方、車両の前方側の車体下部には、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１２が設けられている。
また、車両には、例えば従動輪となる前輪１ＦＬ及び１ＦＲに取り付けられた車輪速度を検出する車輪速センサ１３ＦＬ及び１３ＦＲと、運転者に設定車速ＶSET を設定させるセットスイッチ１４と、が配設されている。
【００２１】
そして、車間距離センサ１２から出力される車間距離Ｌと、車輪速センサ１３ＦＬ、１３ＦＲから出力される車輪速ＶWFL、ＶWFRとが追従制御用コントローラ２０に入力される。この追従制御用コントローラ２０は、図示しないマイクロコンピュータ等の離散化されたディジタルシステムで構成され、後述する追従制御処理を実行し、先行車両を捕捉しているときには車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ*に制御し、先行車両を捕捉していないときには自車速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ＰBR、目標スロットル開度ＴＨR 及び変速比変更指令値ＧＰNEXTを、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１１に出力する。
【００２２】
本実施の形態における追従制御処理は、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１２でレーザ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、測距信号処理部２１で演算された車間距離Ｌ及び車輪速センサ１３ＦＬ、１３ＦＲから算出される自車速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ＶL * を演算する車間距離制御部４０と、この車間距離制御部４０で演算した目標車速ＶL * に基づいて目標駆動軸トルクＴW * を演算する車速制御部５０と、この車速制御部５０で演算した目標駆動軸トルクＴW * に基づいて目標スロットル開度ＴＨR 、制動圧指令値ＰBR及び変速比変更指令値ＧＰNEXTを演算し、これらをスロットルアクチュエータ１０、ディスクブレーキ７及び自動変速機３に出力する駆動軸トルク制御部６０とを備えている。なお、自車速ＶS を算出する方法としては、車輪速センサ１３ＦＬ及び１３ＦＲから出力されるパルス信号に基づいて、単位時間当たりのパルス数を計数するか又はパルス間隔の経過時間を計測すると共に、この計測結果とタイヤ外周長とから車速を算出し、これらの平均値を演算すればよい。
【００２３】
また、車間距離制御部４０は、車輪速ＶWFL、ＶWFRから算出される自車速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、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ＶL * を演算する車間距離制御演算部４３とを備えている。
【００２４】
車速制御部５０は、車間距離センサ１２で先行車両を捕捉しているときには車間距離制御部４０から入力される目標車速ＶL * と運転者が設定した設定車速ＶSET との何れか小さい値を目標車速Ｖ* として設定し、先行車両を捕捉していないときには運転者が設定した設定車速ＶSET を目標車速Ｖ* として設定する目標車速設定部５１と、この目標車速設定部５１で設定された目標車速Ｖ* に自車速ＶS を一致させるための目標加速度ＡＣＣCOMを算出して目標駆動軸トルクＴW * を設定する目標駆動軸トルク演算部５２とを備えている。
【００２５】
また、駆動軸トルク制御部６０は、図３に示すように、目標駆動軸トルクＴW * を実現するためのスロットル開度指令値ＴＨR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のギア比を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 との関係は下記（１）式で表すことができる。
【００２６】
ＴW＝ＫGEAR・ＲDEF｛ＴE−ＪE（ｄＮE／ｄｔ）｝−ＴBR ………（１）
但し、変速比ＫGEAR＝ＲT・ＲAT
したがって、目標駆動軸トルクＴW *に対して下記（２）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ＴＨRを図４に示すエンジンマップを参照して算出する。
【００２７】
ＴE * ＝ＪE （ｄＮE ／ｄｔ）＋ＴW * ／（ＫGEAR・ＲDEF） ………（２）
このため、駆動軸トルク制御部６０は、図３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６１に供給して、ディファレンシャルギヤ比ＲDEF及び変速比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６２に供給して、このスロットル開度算出部６２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４のエンジンマップを参照してスロットル開度ＴＨを算出し、これをリミッタ６３に供給して、スロットルアクチュエータ１０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ＴＨR としてエンジン出力制御装置９に出力する。
【００２８】
また、追従制御用コントローラ２０では、上記追従制御処理と同時に、図５に示す変速中係数算出処理を実行する。この変速中係数算出処理は、所定時間（例えば１０msec）毎のタイマ割り込み処理として実行されて、変速中の変速比ＫGEARを推定するものであって、まず、ステップＳ１００において、変速中であるときに「１」のセット状態になる変速中フラグＦ１が当該セット状態であるか否か判定し、セット状態であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ１０１に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）この変速中係数算出処理を終了する。
【００２９】
前記ステップＳ１０１では、駆動軸トルク制御部６０で演算された変速比変更指令値ＧＰNEXTが示す変速比から、変速前の変速比ＧＰCURを差し引いた値が正値であるか否か判定し、正値であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ１０２に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ１０４に移行する。
ステップＳ１０２では、目標駆動軸トルク演算部５２で算出された目標加速度ＡＣＣCOMが正値であるか否かを判定し、正値であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ１０３に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）前記ステップＳ１０４に移行する。
【００３０】
前記ステップＳ１０３では、図６に示すように、目標加速度ＡＣＣCOMが０Gから０．０８Gまで変化する間に、補正係数ＫCORRを１．０から０．５まで線形に変化させる関数を用いて当該補正係数ＫCORRを下記（３）式で算出して設定し、ステップＳ１０５に移行する。
ＫCORR ＝１−ＡＣＣCOM／０．０１６ …………（３）
一方、前記ステップＳ１０４では、補正係数ＫCORRを１．０に設定してから、前記ステップＳ１０５に移行する。
【００３１】
前記ステップＳ１０５では、図７に示すように、変速前後の変速比ＧＰCUR、ＧＰNEXT及び変速に要する平均所要時間（例えば、０．６sec）に基づいて、経過時間ｔcountに応じて変速比が一定の時間変化率で大きくなるものとして、変速中の変速比の変化量ΔＫGEARを下記（４）式に従って算出し、ステップＳ１０６に移行する。
【００３２】
ΔＫGEAR ＝（ＧＰNEXT−ＧＰCUR）ｔcount／０．６…………（４）
前記ステップＳ１０６では、前記ステップＳ１０４で算出した補正係数ＫCORR、前記ステップＳ１０５で算出した変速比の変化量ΔＫGEAR及び変速前の変速比ＧＰCURに基づいて、追従制御処理の駆動軸トルク制御部６０で用いる変速比ＫGEARを下記（５）式で算出して設定し、この変速中継数算出処理を終了する。
【００３３】
ＫGEAR ＝ΔＫGEAR・ＫCORR＋ＧＰCUR…………（５）
次に、本実施形態の動作を具体的な状況に基づいて詳細に説明する。
まず、追従制御用コントローラ２０が追従制御処理を実行して、自車両が先行車両に追従して走行しているときに、先行車両が加速を開始して、その先行車両と自車両との間の車間距離が大きくなったとする。すると、その追従制御処理において、車間距離センサ１２がレーザ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が測距信号処理部２１で計測されて、先行車との車間距離Ｌが演算され、その演算された車間距離Ｌ及び自車速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ＶL * が車間距離制御部４０で演算される。
【００３４】
また、前記車間距離制御部４０で演算された目標車速ＶL * に基づいて車速制御部５０で目標加速度ＡＣＣCOMが算出されて目標駆動軸トルクＴW * が設定され、その目標駆動軸トルクＴW * に基づいて目標スロットル開度ＴＨR 、制動圧指令値ＰBR及び変速比変更指令値ＧＰNEXTが駆動軸トルク制御部６０で演算され、これらがスロットルアクチュエータ１０、ディスクブレーキ７及び自動変速機３に出力される。すると、自車両が先行車両に追従して加速するように、スロットル開度を大きくすると共に、変速位置を低速側（例えば、４速から３速）にシフトする。
【００３５】
また、同時に、追従制御用コントローラ２０では、変速中係数算出処理がタイマ割り込み処理として実行され、まず、変速比を大きくする変速時であるので、ステップＳ１００及びＳ１０１の判定が「Ｙｅｓ」となり、また、車速制御部５０で算出された目標加速度ＡＣＣCOMが正値になるので、そのステップＳ１０２の判定が「Ｙｅｓ」となり、さらに、目標車間距離Ｌ* と車間距離Ｌとの差が大きく、目標加速度ＡＣＣCOMが最大加速度０．０８Gに設定されたとすると、ステップＳ１０３で、図６に示すように、上記（３）式に従って補正係数ＫCORRが最小値０．５に設定され、ステップＳ１０５で、図７に示すように、変速中の変速比の変化量ΔＫGEARが上記（４）式に従って算出され、ステップＳ１０６で、前記ステップＳ１０４で算出された補正係数ＫCO RR、前記ステップＳ１０５で算出された変速比の変化量ΔＫGEAR及び変速前の変速比ＧＰCURに基づいて、変速中の変速比ＫGEARの変化率が小さく設定され、図８に示すように、追従制御処理の駆動軸トルク制御部６０で用いる変速比ＫGEARが上記（５）式で小さく算出される。
【００３６】
このように、本実施形態にあっては、変速比ＫGEARを大きくする変速時に、変速前後の変速比ＧＰCUR、ＧＰNEXT及び変速に要する平均所要時間に基づいて、経過時間ｔcountに応じて変速比ＫGEARが一定の時間変化率で大きくなるものとして当該変速比ＫGEARを設定すると共に、目標加速度ＡＣＣCOMの大きさに応じて変速中の変速比ＫGEARの変化率を小さく設定するようにしたため、自動変速機３に入力するトルクを本来必要な値よりも小さく算出してしまうことを防ぐことができ、加速の鈍りを抑制して、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制防止できる。
【００３７】
また、変速比ＫGEARが一定の時間変化率で大きくなるものとして当該変速比ＫGEARを算出するため、変速中の変速比ＫGEARを容易に小さく算出することができ、さらに、変速中の変速比ＫGEARを小さく算出しても、追従制御の性能に大きな影響を与えずに済む。
そして、上記フローを繰り返し実行しているうちに、先行車両と自車両との車間距離Ｌが小さくなって、目標加速度ＡＣＣCOMが小さくなったとする。すると、図６に示すように、上記（３）式に従って補正係数ＫCORRの設定値が大きくなり、ステップＳ１０５で、図７に示すように、変速中の変速比の変化量ΔＫGEARが上記（４）式に従って算出され、ステップＳ１０６で、前記ステップＳ１０５で算出された変速比の変化量ΔＫGEAR及び変速前の変速比ＧＰCURに基づいて、変速中の変速比ＫGEARの変化率が大きく設定され、図８に示すように、追従制御処理の駆動軸トルク制御部６０で用いる変速比ＫGEARが上記（５）式で大きく算出される。
【００３８】
このように、自車両が加速したことによって、先行車両と自車両との車間距離が小さくなって、その車間距離を小さくするための目標加速度ＡＣＣCOMが小さくなると、変速比ＫGEARが大きくなり、自動変速機３に入力するトルクを必要以上に大きく算出してしまうことを防ぐことができ、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制防止できる。
【００３９】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第２の実施形態について説明する。この実施形態は、補正係数ＫCORRを１次遅れ関数を用いて算出すると共に、目標加速度ＡＣＣCOMの大きさに応じて、前記１次遅れ関数の時定数τを大きく設定することにより、変速中の変速比ＫGEARの変化率を小さくする点が第１の実施形態と異なっている。
【００４０】
つまり、第２の実施形態では、追従制御用コントローラ２０で実行される追従制御処理のうち、図９に示すように、前述した第１の実施形態の図５の処理の前記ステップＳ１０３に変えて、図１０に示すように、目標加速度ＡＣＣCOMが０Gから０．０８Gまで変化する間に、時定数τが０から１．０まで変化する１次遅れ関数を用いて補正係数ＫCORRを下記（６）式で算出して設定するステップＳ２００を設けたことを除いては、第１の実施形態と同様の処理を行う。
【００４１】
ＫCORR ＝１−ｅtcount/ τ …………（６）
但し、時定数τ＝ＡＣＣCOM／０．０８
このように本実施形態にあっては、変速比ＫGEARを大きくする変速時に、変速前後の変速比ＧＰCUR、ＧＰNEXT及び変速に要する平均所要時間に基づいて、経過時間ｔcountに応じて一定の時間変化率で大きくなるものとして変速比ＫGE ARを求め、その変速比ＫGEARに１次遅れ関数を乗じて変速比ＫGEARを算出すると共に、目標加速度ＡＣＣCOMの大きさに応じて、前記１次遅れ関数の時定数τを大きく設定することにより、変速中の変速比ＫGEARの変化率を小さく設定するようにしたため、図１１に示すように、変速初期の変速比ＫGEARが小さくなり、加速の鈍りを抑制することができ、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制防止できる。
【００４２】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第３の実施形態について説明する。この実施形態は、変速前後の変速比ＧＰCUR、ＧＰNEX T及び変速に要する平均所要時間に基づいて、変速初期の変速比ＫGEARの変化率が後期の変化率より小さい関数を用いて、変速比ＫGEARを算出すると共に、目標加速度ＡＣＣCOMの大きさに応じて、変速初期の変速比ＫGEARの変化率を小さくすることにより、変速中の変速比ＫGEARの変化率を小さく設定する点が第１の実施形態と異なっている。
【００４３】
つまり、第３の実施形態では、追従制御用コントローラ２０で実行される追従制御処理のうち、図１２に示すように、前述した第１の実施形態の図５の処理の前記ステップＳ１０３に変えて、図１３に示すように、目標加速度ＡＣＣCOMが０Gから０．０８Gまで変化する間に、補正係数ＫCORRを１．０から２．０まで線形に変化させる関数を用いて当該補正係数ＫCORRを下記（７）式で算出して設定するステップＳ３００を設けると共に、前記ステップＳ１０５及びＳ１０６に変えて、補正係数ＫCORRが１．０から２．０まで変化する間に、変速比ＫGEARを算出する関数を１次式から２次式まで変化させる関数を用いて当該変速比ＫGEAR下記（８）式で算出して設定するステップＳ３０１を設けたことを除いては、第１の実施形態と同様の処理を行う。
【００４４】
ＫCORR ＝１２．５・ＡＣＣCOM＋１ …………（７）
ＫGEAR ＝（ＧＰNEXT−ＧＰCUR）・（ｔcount／０．６）KCORR ＋ＧＰCUR………（８）
このように、変速比ＫGEARを大きくする変速時に、変速前後の変速比ＧＰCUR、ＧＰNEXT及び変速に要する平均所要時間に基づいて、変速初期の変速比ＫGEARの変化率が後期の変化率より小さい関数を用いて、当該変速比ＫGEARを算出すると共に、目標加速度ＡＣＣCOMの大きさに応じて、変速初期の変速比ＫGEARの変化率を小さく設定し、変速中の変速比ＫGEARの変化率を小さく算出するようにしたため、図１４に示すように、特に変速初期の変速比ＫGEARの推定結果を容易に小さくすることができ、運転者に違和感を与えてしまうことを効果的に抑制できる。また、推定した変速比ＫGEARと実際の変速比との差が小さいので、変速後の加速感が過度になることを防ぐことができ、運転者に違和感を与えてしまうことを効果的に抑制できる。
【００４５】
なお、上記実施の形態においては、加速指標設定手段は目標駆動軸トルク演算部５２に対応し、変速比推定手段はステップＳ１０３、Ｓ１０５、Ｓ２００、Ｓ３００及びＳ３０１に対応し、トルク算出手段は目標駆動軸トルク演算部５２及び駆動軸トルク制御部６０に対応し、変速比検出手段は駆動軸トルク制御部６０に対応する。
【００４６】
また、上記実施の形態は本発明の車両用走行制御装置の一例を示したものであり、装置の適用対象や構成等を限定するものではない。
例えば、上記実施形態においては、本発明を追従制御装置に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、目標車速に自車速を一致させる任意の車速制御に本発明を適用し得るものである。
【００４７】
さらにまた、上記実施形態においては、従動輪としての前輪１ＦＬ及び１ＦＲの車輪速ＶWFL 及びＶWFR の平均値を自車速ＶS と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、アンチロックブレーキ制御装置を搭載している車両では、このアンチロックブレーキ制御装置に内蔵する車体速度推定部で演算する車体速度を自車速ＶS として設定するようにしてもよい。
【００４８】
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。
【００４９】
さらに、上記実施形態においては、車間距離センサ１２としてレーザレーダ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、ミリ波レーダを適用してもよく、さらにはＣＣＤを使用したステレオカメラの撮像を画像処理して車間距離を求めるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、加速指標として自車速Ｖsを目標車速Ｖ*に一致させるための目標加速度ＡＣＣCOMを用いた場合について説明したが、他の加速指標を用いてもよく、例えば、自車速Ｖsを目標車速Ｖ*から算出される駆動軸トルクＴW *を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用走行制御装置の第１の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の駆動軸トルク制御部の具体例を示すブロック線図である。
【図４】スロットル開度からエンジントルク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５】図１の追従制御用コントローラで実行される変速中係数算出処理のフローチャートである。
【図６】目標加速度と補正係数との関係を示す特性線図である。
【図７】変速中の経過時間と変速比の変速比との関係を示す特性線図である。
【図８】図１の実施形態の動作を説明するための説明図である。
【図９】本発明の車両用走行制御装置の第２の実施形態を示す図であって、第１の実施形態の図５に対応する変速中係数算出処理のフローチャートである。
【図１０】第１の実施形態の図６に対応する図であって、（ａ）は時定数と補正係数との関係を示す特性線図であり、（ｂ）は目標加速度と時定数との関係を示す特性線図である。
【図１１】図９の実施形態の動作を説明するための説明図である。
【図１２】本発明の車両用走行制御装置の第３の実施形態を示す図であって、第１の実施形態の図５に対応する変速中係数算出処理のフローチャートである。
【図１３】第１の実施形態の図６に対応する図であって、目標加速度と補正係数との関係を示す特性線図である。
【図１４】図１２の実施形態の動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ＦＬ、１ＦＲは前輪
１ＲＬ、１ＲＲは後輪
２はエンジン
３は自動変速機
４はプロペラシャフト
５は最終減速装置
６は車軸
９はエンジン出力制御装置
１０はスロットルアクチュエータ
１１は変速機制御装置
１２は車間距離センサ
１３ＦＬ、１３ＦＲは車輪速センサ
１４はセットスイッチ
２０は追従制御用コントローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自車両を先行車両に追従走行させるときや、運転者が設定した目標車速で走行させるとき等に、必要な駆動軸トルクを得るために自動変速機に入力するトルクを算出する車両用走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両用走行制御装置としては、例えば特開２００１−４７８８８号公報に記載されているものが知られている。
この従来例には、先行車両に自車両を追従して走行させる追従制御機能を備え、先行車両と自車両との間の車間距離を目標車間距離に一致させる目標駆動軸トルクを算出すると共に、その目標駆動軸トルクを自動変速機のギア比で除して、当該目標駆動軸トルクを実現するための目標エンジントルクを演算する方法が開示されている。
【０００３】
このような装置にあっては、通常、その自動変速機に入力回転数を検出するセンサと出力回転数を検出するセンサとを備え、それらのセンサの検出結果に基づいて変速中のギア比を推定している。また、変速前に設定していたギア比と変速後に設定するギア比とを、変速に要する平均時間に基づいて補間し、変速中のギア比を推定する方法も行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、目標駆動軸トルクをギア比で除して目標エンジントルクを算出しているため、変速中のギア比を誤って実際よりも大きく推定してしまうと、目標エンジントルクを本来必要な値よりも小さく演算してしまい、目標駆動軸トルクに対して実際の駆動軸トルクが小さくなり、自車両を加速させるときには、その加速が鈍って、運転者に違和感を与えてしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の問題点に着目してなされたものであって、自車両を加速させるときには、変速中の変速比を実際よりも小さく推定し、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制防止する車両用走行制御装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る車両用走行制御装置は、自車両が発生すべき加速度の大きさを示す加速指標を設定する加速指標設定手段と、自動変速機の変速中の変速比を変速比変化率推定値を用いて推定する変速比推定手段と、その変速比推定手段が推定した変速比及び前記加速指標設定手段が設定した加速指標に基づいて前記自動変速機に入力するトルクを算出するトルク算出手段と、を備え、前記変速比推定手段は、前記自動変速機が変速中であるときには、前記加速指標設定手段が設定した加速指標が大きいほど小さめの変速比変化率推定値を用いて前記自動変速機の変速中の変速比を小さめに推定することを特徴とする。
【０００７】
なお、加速指標としては、自車両に必要とされる加速度の大きさを示すものであればよく、例えば、自車両を先行車両に追従して走行させるときには、先行車両に追従させるための加速度の大きさを用いてもよく、先行車両の車速との相対速度から直接に算出される目標駆動軸トルクの大きさを用いてもよい。また、運転者が設定した目標車速で自車両を走行させるときには、目標車速との相対速度から直接に算出される目標駆動軸トルクの大きさを用いてもよい。
【０００８】
さらに、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両用走行制御装置において、前記変速比推定手段は、前記自動変速機が変速比を大きくする変速中であるときには、前記自動変速機の変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、時間の経過に応じて変速比が一定の時間変化率で大きくなるものとして変速比変化率推定値を設定し、且つ、前記加速指標設定手段が設定した加速指標が大きいほど前記所要時間を大きな値に設定して前記変速比変化率推定値を小さめの値とすることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、前記変速比推定手段は、前記自動変速機が変速比を大きくする変速中であるときには、前記自動変速機の変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、時間の経過に応じて変速比が一定の時間変化率で大きくなるものとして変速比変化率推定値を求め、その変速比変化率推定値に１次遅れ処理を施して変速比変化率推定値を設定し、且つ、前記加速指標設定手段が設定した加速指標が大きいほど前記１次遅れ処理の時定数を大きな値に設定して前記変速比変化率推定値を小さめの値とすることを特徴とする。
【００１０】
なお、変速比に１次遅れ処理を施す方法としては、どのような方法でもよく、例えば、変速比に１次遅れ関数を乗じるようにしてもよく、また、求めた変速比をローパスフィルタに入力するようにしてもよい。
さらに、請求項４に係る発明は、前記変速比推定手段は、前記自動変速機が変速比を大きくする変速中であるときには、前記自動変速機の変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、変速初期の変速比の変化率が後期の変化率より小さい関数を用いて変速比変化率推定値を設定し、且つ、前記加速指標設定手段が設定した加速指標が大きいほど変速初期の前記変速比変化率推定値を小さめの値とすることを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】
したがって、請求項１に係る車両用走行制御装置にあっては、先行車両に自車両を追従させるとき等に、先行車両が加速したことによって、先行車両と自車両との間の車間距離が大きくなって、その車間距離を小さくするように加速指標が大きく設定されたときに、変速中の変速比の推定を誤って大きめに算出してしまい、自動変速機に入力するトルクを本来必要な値よりも小さく算出してしまうことを防ぐことができ、加速の鈍りを抑制して、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制防止できる。
【００１２】
また、自車両が加速したことによって、先行車両と自車両との車間距離が小さくなって、その車間距離を小さくするための加速指標が小さくなると、変速比の推定結果が大きくなり、自動変速機に入力するトルクを必要以上に大きく算出してしまうことを防ぐことができ、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制防止できる。
【００１３】
さらに、請求項２に係る車両用走行制御装置にあっては、変速比を大きくする変速時に、変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、時間の経過に応じて変速比が一定の時間変化率で大きくなるものとして変速比変化率推定値を設定すると共に、加速指標が大きいほど前記所要時間を大きな値に設定して前記変速比変化率推定値を小さめの値とするようにしたため、変速中の変速比を容易に小さく推定することができる。また、変速比が一定の時間変化率で大きくなるものとして当該変速比を推定するため、変速中の変速比を小さく推定しても、走行制御の性能に大きな影響を与えずに済む。
【００１４】
また、請求項３に係る車両用走行制御装置にあっては、変速比を大きくする変速時に、変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、時間の経過に応じて一定の時間変化率で大きくなるものとして変速比変化率推定値を求め、その変速比変化率推定値に１次遅れ処理を施して変速比変化率推定値を設定すると共に、加速指標が大きいほど前記１次遅れ処理の時定数を大きな値に設定して前記変速比変化率推定値を小さめの値とするようにしたため、変速初期の加速の鈍りを抑制することができ、運転者に違和感を与えてしまうことを効果的に抑制できる。
【００１５】
さらに、請求項４に係る車両用走行制御装置にあっては、変速比を大きくする変速時に、変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、変速初期の変速比の変化率が後期の変化率より小さい関数を用いて変速比変化率推定値を設定すると共に、加速指標が大きいほど変速初期の前記変速比変化率推定値を小さめの値とするようにしたため、特に変速初期の変速比の推定結果を容易に小さくすることができ、運転者に違和感を与えてしまうことを効果的に抑制できる。また、推定した変速比と実際の変速比との差が小さいので、変速後の加速感が過度になることを防ぐことができ、運転者に違和感を与えてしまうことを効果的に抑制できる。
【００１６】
【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。
【００１７】
前輪１ＦＬ、１ＦＲ及び後輪１ＲＬ、１ＲＲには、夫々制動力を発生するブレーキアクチュエータとしてのディスクブレーキ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。
ここで、制動制御装置８は、ブレーキペダル８ａの踏み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ＰBRに応じて制動油圧を発生するように構成されている。
【００１８】
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、アクセルペダル９ａ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ＴＨR 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１０を制御するように構成される。
【００１９】
さらに、自動変速機３には、その変速位置や当該変速位置に適した作動流体圧を制御する変速機制御装置１１が設けられている。この変速機制御装置１１は、アクセルペダル９ａの踏込量及び後述の追従制御用コントローラ２０からの変速比変更指令値ＧＰNEXTに応じて、自動変速機３の変速位置や作動流体圧を制御するように構成される。
【００２０】
一方、車両の前方側の車体下部には、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１２が設けられている。
また、車両には、例えば従動輪となる前輪１ＦＬ及び１ＦＲに取り付けられた車輪速度を検出する車輪速センサ１３ＦＬ及び１３ＦＲと、運転者に設定車速ＶSET を設定させるセットスイッチ１４と、が配設されている。
【００２１】
そして、車間距離センサ１２から出力される車間距離Ｌと、車輪速センサ１３ＦＬ、１３ＦＲから出力される車輪速ＶWFL、ＶWFRとが追従制御用コントローラ２０に入力される。この追従制御用コントローラ２０は、図示しないマイクロコンピュータ等の離散化されたディジタルシステムで構成され、後述する追従制御処理を実行し、先行車両を捕捉しているときには車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ*に制御し、先行車両を捕捉していないときには自車速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ＰBR、目標スロットル開度ＴＨR 及び変速比変更指令値ＧＰNEXTを、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１１に出力する。
【００２２】
本実施の形態における追従制御処理は、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１２でレーザ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、測距信号処理部２１で演算された車間距離Ｌ及び車輪速センサ１３ＦＬ、１３ＦＲから算出される自車速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ＶL * を演算する車間距離制御部４０と、この車間距離制御部４０で演算した目標車速ＶL * に基づいて目標駆動軸トルクＴW * を演算する車速制御部５０と、この車速制御部５０で演算した目標駆動軸トルクＴW * に基づいて目標スロットル開度ＴＨR 、制動圧指令値ＰBR及び変速比変更指令値ＧＰNEXTを演算し、これらをスロットルアクチュエータ１０、ディスクブレーキ７及び自動変速機３に出力する駆動軸トルク制御部６０とを備えている。なお、自車速ＶS を算出する方法としては、車輪速センサ１３ＦＬ及び１３ＦＲから出力されるパルス信号に基づいて、単位時間当たりのパルス数を計数するか又はパルス間隔の経過時間を計測すると共に、この計測結果とタイヤ外周長とから車速を算出し、これらの平均値を演算すればよい。
【００２３】
また、車間距離制御部４０は、車輪速ＶWFL、ＶWFRから算出される自車速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、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ＶL * を演算する車間距離制御演算部４３とを備えている。
【００２４】
車速制御部５０は、車間距離センサ１２で先行車両を捕捉しているときには車間距離制御部４０から入力される目標車速ＶL * と運転者が設定した設定車速ＶSET との何れか小さい値を目標車速Ｖ* として設定し、先行車両を捕捉していないときには運転者が設定した設定車速ＶSET を目標車速Ｖ* として設定する目標車速設定部５１と、この目標車速設定部５１で設定された目標車速Ｖ* に自車速ＶS を一致させるための目標加速度ＡＣＣCOMを算出して目標駆動軸トルクＴW * を設定する目標駆動軸トルク演算部５２とを備えている。
【００２５】
また、駆動軸トルク制御部６０は、図３に示すように、目標駆動軸トルクＴW * を実現するためのスロットル開度指令値ＴＨR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のギア比を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 との関係は下記（１）式で表すことができる。
【００２６】
ＴW＝ＫGEAR・ＲDEF｛ＴE−ＪE（ｄＮE／ｄｔ）｝−ＴBR ………（１）
但し、変速比ＫGEAR＝ＲT・ＲAT
したがって、目標駆動軸トルクＴW *に対して下記（２）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ＴＨRを図４に示すエンジンマップを参照して算出する。
【００２７】
ＴE * ＝ＪE （ｄＮE ／ｄｔ）＋ＴW * ／（ＫGEAR・ＲDEF） ………（２）
このため、駆動軸トルク制御部６０は、図３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６１に供給して、ディファレンシャルギヤ比ＲDEF及び変速比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６２に供給して、このスロットル開度算出部６２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４のエンジンマップを参照してスロットル開度ＴＨを算出し、これをリミッタ６３に供給して、スロットルアクチュエータ１０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ＴＨR としてエンジン出力制御装置９に出力する。
【００２８】
また、追従制御用コントローラ２０では、上記追従制御処理と同時に、図５に示す変速中係数算出処理を実行する。この変速中係数算出処理は、所定時間（例えば１０msec）毎のタイマ割り込み処理として実行されて、変速中の変速比ＫGEARを推定するものであって、まず、ステップＳ１００において、変速中であるときに「１」のセット状態になる変速中フラグＦ１が当該セット状態であるか否か判定し、セット状態であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ１０１に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）この変速中係数算出処理を終了する。
【００２９】
前記ステップＳ１０１では、駆動軸トルク制御部６０で演算された変速比変更指令値ＧＰNEXTが示す変速比から、変速前の変速比ＧＰCURを差し引いた値が正値であるか否か判定し、正値であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ１０２に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ１０４に移行する。
ステップＳ１０２では、目標駆動軸トルク演算部５２で算出された目標加速度ＡＣＣCOMが正値であるか否かを判定し、正値であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ１０３に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）前記ステップＳ１０４に移行する。
【００３０】
前記ステップＳ１０３では、図６に示すように、目標加速度ＡＣＣCOMが０Gから０．０８Gまで変化する間に、補正係数ＫCORRを１．０から０．５まで線形に変化させる関数を用いて当該補正係数ＫCORRを下記（３）式で算出して設定し、ステップＳ１０５に移行する。
ＫCORR ＝１−ＡＣＣCOM／０．０１６ …………（３）
一方、前記ステップＳ１０４では、補正係数ＫCORRを１．０に設定してから、前記ステップＳ１０５に移行する。
【００３１】
前記ステップＳ１０５では、図７に示すように、変速前後の変速比ＧＰCUR、ＧＰNEXT及び変速に要する平均所要時間（例えば、０．６sec）に基づいて、経過時間ｔcountに応じて変速比が一定の時間変化率で大きくなるものとして、変速中の変速比の変化量ΔＫGEARを下記（４）式に従って算出し、ステップＳ１０６に移行する。
【００３２】
ΔＫGEAR ＝（ＧＰNEXT−ＧＰCUR）ｔcount／０．６…………（４）
前記ステップＳ１０６では、前記ステップＳ１０４で算出した補正係数ＫCORR、前記ステップＳ１０５で算出した変速比の変化量ΔＫGEAR及び変速前の変速比ＧＰCURに基づいて、追従制御処理の駆動軸トルク制御部６０で用いる変速比ＫGEARを下記（５）式で算出して設定し、この変速中継数算出処理を終了する。
【００３３】
ＫGEAR ＝ΔＫGEAR・ＫCORR＋ＧＰCUR…………（５）
次に、本実施形態の動作を具体的な状況に基づいて詳細に説明する。
まず、追従制御用コントローラ２０が追従制御処理を実行して、自車両が先行車両に追従して走行しているときに、先行車両が加速を開始して、その先行車両と自車両との間の車間距離が大きくなったとする。すると、その追従制御処理において、車間距離センサ１２がレーザ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が測距信号処理部２１で計測されて、先行車との車間距離Ｌが演算され、その演算された車間距離Ｌ及び自車速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ＶL * が車間距離制御部４０で演算される。
【００３４】
また、前記車間距離制御部４０で演算された目標車速ＶL * に基づいて車速制御部５０で目標加速度ＡＣＣCOMが算出されて目標駆動軸トルクＴW * が設定され、その目標駆動軸トルクＴW * に基づいて目標スロットル開度ＴＨR 、制動圧指令値ＰBR及び変速比変更指令値ＧＰNEXTが駆動軸トルク制御部６０で演算され、これらがスロットルアクチュエータ１０、ディスクブレーキ７及び自動変速機３に出力される。すると、自車両が先行車両に追従して加速するように、スロットル開度を大きくすると共に、変速位置を低速側（例えば、４速から３速）にシフトする。
【００３５】
また、同時に、追従制御用コントローラ２０では、変速中係数算出処理がタイマ割り込み処理として実行され、まず、変速比を大きくする変速時であるので、ステップＳ１００及びＳ１０１の判定が「Ｙｅｓ」となり、また、車速制御部５０で算出された目標加速度ＡＣＣCOMが正値になるので、そのステップＳ１０２の判定が「Ｙｅｓ」となり、さらに、目標車間距離Ｌ* と車間距離Ｌとの差が大きく、目標加速度ＡＣＣCOMが最大加速度０．０８Gに設定されたとすると、ステップＳ１０３で、図６に示すように、上記（３）式に従って補正係数ＫCORRが最小値０．５に設定され、ステップＳ１０５で、図７に示すように、変速中の変速比の変化量ΔＫGEARが上記（４）式に従って算出され、ステップＳ１０６で、前記ステップＳ１０４で算出された補正係数ＫCO RR、前記ステップＳ１０５で算出された変速比の変化量ΔＫGEAR及び変速前の変速比ＧＰCURに基づいて、変速中の変速比ＫGEARの変化率が小さく設定され、図８に示すように、追従制御処理の駆動軸トルク制御部６０で用いる変速比ＫGEARが上記（５）式で小さく算出される。
【００３６】
このように、本実施形態にあっては、変速比ＫGEARを大きくする変速時に、変速前後の変速比ＧＰCUR、ＧＰNEXT及び変速に要する平均所要時間に基づいて、経過時間ｔcountに応じて変速比ＫGEARが一定の時間変化率で大きくなるものとして当該変速比ＫGEARを設定すると共に、目標加速度ＡＣＣCOMの大きさに応じて変速中の変速比ＫGEARの変化率を小さく設定するようにしたため、自動変速機３に入力するトルクを本来必要な値よりも小さく算出してしまうことを防ぐことができ、加速の鈍りを抑制して、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制防止できる。
【００３７】
また、変速比ＫGEARが一定の時間変化率で大きくなるものとして当該変速比ＫGEARを算出するため、変速中の変速比ＫGEARを容易に小さく算出することができ、さらに、変速中の変速比ＫGEARを小さく算出しても、追従制御の性能に大きな影響を与えずに済む。
そして、上記フローを繰り返し実行しているうちに、先行車両と自車両との車間距離Ｌが小さくなって、目標加速度ＡＣＣCOMが小さくなったとする。すると、図６に示すように、上記（３）式に従って補正係数ＫCORRの設定値が大きくなり、ステップＳ１０５で、図７に示すように、変速中の変速比の変化量ΔＫGEARが上記（４）式に従って算出され、ステップＳ１０６で、前記ステップＳ１０５で算出された変速比の変化量ΔＫGEAR及び変速前の変速比ＧＰCURに基づいて、変速中の変速比ＫGEARの変化率が大きく設定され、図８に示すように、追従制御処理の駆動軸トルク制御部６０で用いる変速比ＫGEARが上記（５）式で大きく算出される。
【００３８】
このように、自車両が加速したことによって、先行車両と自車両との車間距離が小さくなって、その車間距離を小さくするための目標加速度ＡＣＣCOMが小さくなると、変速比ＫGEARが大きくなり、自動変速機３に入力するトルクを必要以上に大きく算出してしまうことを防ぐことができ、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制防止できる。
【００３９】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第２の実施形態について説明する。この実施形態は、補正係数ＫCORRを１次遅れ関数を用いて算出すると共に、目標加速度ＡＣＣCOMの大きさに応じて、前記１次遅れ関数の時定数τを大きく設定することにより、変速中の変速比ＫGEARの変化率を小さくする点が第１の実施形態と異なっている。
【００４０】
つまり、第２の実施形態では、追従制御用コントローラ２０で実行される追従制御処理のうち、図９に示すように、前述した第１の実施形態の図５の処理の前記ステップＳ１０３に変えて、図１０に示すように、目標加速度ＡＣＣCOMが０Gから０．０８Gまで変化する間に、時定数τが０から１．０まで変化する１次遅れ関数を用いて補正係数ＫCORRを下記（６）式で算出して設定するステップＳ２００を設けたことを除いては、第１の実施形態と同様の処理を行う。
【００４１】
ＫCORR ＝１−ｅtcount/ τ …………（６）
但し、時定数τ＝ＡＣＣCOM／０．０８
このように本実施形態にあっては、変速比ＫGEARを大きくする変速時に、変速前後の変速比ＧＰCUR、ＧＰNEXT及び変速に要する平均所要時間に基づいて、経過時間ｔcountに応じて一定の時間変化率で大きくなるものとして変速比ＫGE ARを求め、その変速比ＫGEARに１次遅れ関数を乗じて変速比ＫGEARを算出すると共に、目標加速度ＡＣＣCOMの大きさに応じて、前記１次遅れ関数の時定数τを大きく設定することにより、変速中の変速比ＫGEARの変化率を小さく設定するようにしたため、図１１に示すように、変速初期の変速比ＫGEARが小さくなり、加速の鈍りを抑制することができ、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制防止できる。
【００４２】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第３の実施形態について説明する。この実施形態は、変速前後の変速比ＧＰCUR、ＧＰNEX T及び変速に要する平均所要時間に基づいて、変速初期の変速比ＫGEARの変化率が後期の変化率より小さい関数を用いて、変速比ＫGEARを算出すると共に、目標加速度ＡＣＣCOMの大きさに応じて、変速初期の変速比ＫGEARの変化率を小さくすることにより、変速中の変速比ＫGEARの変化率を小さく設定する点が第１の実施形態と異なっている。
【００４３】
つまり、第３の実施形態では、追従制御用コントローラ２０で実行される追従制御処理のうち、図１２に示すように、前述した第１の実施形態の図５の処理の前記ステップＳ１０３に変えて、図１３に示すように、目標加速度ＡＣＣCOMが０Gから０．０８Gまで変化する間に、補正係数ＫCORRを１．０から２．０まで線形に変化させる関数を用いて当該補正係数ＫCORRを下記（７）式で算出して設定するステップＳ３００を設けると共に、前記ステップＳ１０５及びＳ１０６に変えて、補正係数ＫCORRが１．０から２．０まで変化する間に、変速比ＫGEARを算出する関数を１次式から２次式まで変化させる関数を用いて当該変速比ＫGEAR下記（８）式で算出して設定するステップＳ３０１を設けたことを除いては、第１の実施形態と同様の処理を行う。
【００４４】
ＫCORR ＝１２．５・ＡＣＣCOM＋１ …………（７）
ＫGEAR ＝（ＧＰNEXT−ＧＰCUR）・（ｔcount／０．６）KCORR ＋ＧＰCUR………（８）
このように、変速比ＫGEARを大きくする変速時に、変速前後の変速比ＧＰCUR、ＧＰNEXT及び変速に要する平均所要時間に基づいて、変速初期の変速比ＫGEARの変化率が後期の変化率より小さい関数を用いて、当該変速比ＫGEARを算出すると共に、目標加速度ＡＣＣCOMの大きさに応じて、変速初期の変速比ＫGEARの変化率を小さく設定し、変速中の変速比ＫGEARの変化率を小さく算出するようにしたため、図１４に示すように、特に変速初期の変速比ＫGEARの推定結果を容易に小さくすることができ、運転者に違和感を与えてしまうことを効果的に抑制できる。また、推定した変速比ＫGEARと実際の変速比との差が小さいので、変速後の加速感が過度になることを防ぐことができ、運転者に違和感を与えてしまうことを効果的に抑制できる。
【００４５】
なお、上記実施の形態においては、加速指標設定手段は目標駆動軸トルク演算部５２に対応し、変速比推定手段はステップＳ１０３、Ｓ１０５、Ｓ２００、Ｓ３００及びＳ３０１に対応し、トルク算出手段は目標駆動軸トルク演算部５２及び駆動軸トルク制御部６０に対応し、変速比検出手段は駆動軸トルク制御部６０に対応する。
【００４６】
また、上記実施の形態は本発明の車両用走行制御装置の一例を示したものであり、装置の適用対象や構成等を限定するものではない。
例えば、上記実施形態においては、本発明を追従制御装置に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、目標車速に自車速を一致させる任意の車速制御に本発明を適用し得るものである。
【００４７】
さらにまた、上記実施形態においては、従動輪としての前輪１ＦＬ及び１ＦＲの車輪速ＶWFL 及びＶWFR の平均値を自車速ＶS と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、アンチロックブレーキ制御装置を搭載している車両では、このアンチロックブレーキ制御装置に内蔵する車体速度推定部で演算する車体速度を自車速ＶS として設定するようにしてもよい。
【００４８】
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。
【００４９】
さらに、上記実施形態においては、車間距離センサ１２としてレーザレーダ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、ミリ波レーダを適用してもよく、さらにはＣＣＤを使用したステレオカメラの撮像を画像処理して車間距離を求めるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、加速指標として自車速Ｖsを目標車速Ｖ*に一致させるための目標加速度ＡＣＣCOMを用いた場合について説明したが、他の加速指標を用いてもよく、例えば、自車速Ｖsを目標車速Ｖ*から算出される駆動軸トルクＴW *を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用走行制御装置の第１の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の駆動軸トルク制御部の具体例を示すブロック線図である。
【図４】スロットル開度からエンジントルク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５】図１の追従制御用コントローラで実行される変速中係数算出処理のフローチャートである。
【図６】目標加速度と補正係数との関係を示す特性線図である。
【図７】変速中の経過時間と変速比の変速比との関係を示す特性線図である。
【図８】図１の実施形態の動作を説明するための説明図である。
【図９】本発明の車両用走行制御装置の第２の実施形態を示す図であって、第１の実施形態の図５に対応する変速中係数算出処理のフローチャートである。
【図１０】第１の実施形態の図６に対応する図であって、（ａ）は時定数と補正係数との関係を示す特性線図であり、（ｂ）は目標加速度と時定数との関係を示す特性線図である。
【図１１】図９の実施形態の動作を説明するための説明図である。
【図１２】本発明の車両用走行制御装置の第３の実施形態を示す図であって、第１の実施形態の図５に対応する変速中係数算出処理のフローチャートである。
【図１３】第１の実施形態の図６に対応する図であって、目標加速度と補正係数との関係を示す特性線図である。
【図１４】図１２の実施形態の動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ＦＬ、１ＦＲは前輪
１ＲＬ、１ＲＲは後輪
２はエンジン
３は自動変速機
４はプロペラシャフト
５は最終減速装置
６は車軸
９はエンジン出力制御装置
１０はスロットルアクチュエータ
１１は変速機制御装置
１２は車間距離センサ
１３ＦＬ、１３ＦＲは車輪速センサ
１４はセットスイッチ
２０は追従制御用コントローラ
Claims (4)
- 自車両が発生すべき加速度の大きさを示す加速指標を設定する加速指標設定手段と、自動変速機の変速中の変速比を変速比変化率推定値を用いて推定する変速比推定手段と、その変速比推定手段が推定した変速比及び前記加速指標設定手段が設定した加速指標に基づいて前記自動変速機に入力するトルクを算出するトルク算出手段と、を備え、
前記変速比推定手段は、前記自動変速機が変速中であるときには、前記加速指標設定手段が設定した加速指標が大きいほど小さめの変速比変化率推定値を用いて前記自動変速機の変速中の変速比を小さめに推定することを特徴とする車両用走行制御装置。 - 前記変速比推定手段は、前記自動変速機が変速比を大きくする変速中であるときには、前記自動変速機の変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、時間の経過に応じて変速比が一定の時間変化率で大きくなるものとして変速比変化率推定値を設定し、且つ、前記加速指標設定手段が設定した加速指標が大きいほど前記所要時間を大きな値に設定して前記変速比変化率推定値を小さめの値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。
- 前記変速比推定手段は、前記自動変速機が変速比を大きくする変速中であるときには、前記自動変速機の変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、時間の経過に応じて変速比が一定の時間変化率で大きくなるものとして変速比変化率推定値を求め、その変速比変化率推定値に１次遅れ処理を施して変速比変化率推定値を設定し、且つ、前記加速指標設定手段が設定した加速指標が大きいほど前記１次遅れ処理の時定数を大きな値に設定して前記変速比変化率推定値を小さめの値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。
- 前記変速比推定手段は、前記自動変速機が変速比を大きくする変速中であるときには、前記自動変速機の変速前後の変速比及び変速に要する所要時間に基づき、変速初期の変速比の変化率が後期の変化率より小さい関数を用いて変速比変化率推定値を設定し、且つ、前記加速指標設定手段が設定した加速指標が大きいほど変速初期の前記変速比変化率推定値を小さめの値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。
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