JP3997754B2 - 走行制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車を認識して所定の車間距離を保ちつつ走行する走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の走行制御装置としては、例えば特開２００１−１７１３８９号公報に記載されているものが知られている。
この従来例は、自車速を一致させるための目標加減速度を演算すると共に、この目標加減速度を実現するために、減速時には目標加減速度をエンジンブレーキトルクと液圧ブレーキとで分担するようにした追従走行制御装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の走行制御装置にあっては、目標加減速度が減速度を表す場合に、その減速度を最大減速度で制限するようにしているが、この最大減速度がシフト位置によらず一定値に設定されているので、最大減速度で減速制御している状態で、シフトダウンによってエンジンブレーキ量が増加したときには、これに応じて液圧ブレーキ量を減少させてトータルの最大減速度を維持することになり、運転者がシフトダウンにより減速度を増加させた場合に違和感を生じるという未解決の課題がある。
【０００４】
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、シフト変化に応じて減速度を変化させることにより、運転者の減速感覚に応じた最適な加減速度制御を行うことができる走行制御装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【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に係る走行制御装置は、先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車速を検出する自車速検出手段と、前記車間距離検出手段で検出した車間距離検出値と、前記自車速検出手段で検出した自車速若しくは前記車間距離の変化及び前記自車速より演算した先行車車速とに基づいて車間距離検出値を目標車間距離に一致させる目標車速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自車速検出手段で検出した自車速とを一致させるように加減速制御する車速制御手段とを備えた走行制御装置において、運転者による変速機のシフトダウン操作を検出するシフトダウン検出手段を備え、前記車速制御手段は、前記目標車速に基づいて加減速度を演算する加減速度演算手段と、該加減速度演算手段で演算した減速度を減速度制限値で制限すると共に、当該減速度制限値を前記シフトダウン検出手段で検出したシフトダウンに応じて大きな値に変化させる減速度制限手段と、該減速度制限手段で制限された減速度に基づいて目標制動圧を演算する目標制動圧演算手段と、該目標制動圧演算手段で演算した目標制動圧に基づいて制動力を制御する制動力制御手段とを備えていることを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２に係る走行制御装置は、請求項１に係る発明において、前記減速度制限手段は、エンジンブレーキトルクを推定するエンジンブレーキトルク推定手段を有し、該エンジンブレーキトルク推定値に基づいて減速度制限値を変化させるように構成されていることを特徴としている。
【０００７】
さらにまた、請求項３に係る走行制御装置は、請求項１又は２の発明において、前記減速度制限手段は、前記車間距離制御手段の距離制御ゲインを変化させて減速度を制限するように構成されていることを特徴としている。
なおさらに、請求項４に係る走行制御装置は、請求項１又は２の発明において、前記減速度制限手段は、前記車間距離制御手段の速度制御ゲインを変化させることにより減速度を制限するように構成されていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項５に係る走行制御装置は、請求項１乃至４に係る発明において、前記減速度制限手段は、シフトダウンに応じて変更した減速度制限を前記目標制動圧演算手段で演算する目標制動圧が"０"となるまで継続するように構成されていることを特徴としている。
さらに、請求項６に係る走行制御装置は、請求項１乃至５に係る発明において、前記減速度制限手段は、シフトダウンに応じて変更した減速度制限を前記シフト状態がシフトアップ状態となるまで継続するように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１に係る走行制御装置によれば、目標車速に基づいて演算される減速度を減速度制限値で制限し、この減速度制限値を運転者の変速機のシフトダウン操作に応じて大きな値に変化させるようにしていたので、運転者のシフトダウン操作に応じて減速度制限値を変化させることができ、運転者の操作感覚に応じた最適な走行制御を行うことができるという効果が得られる。
【００１０】
さらに、請求項３に係る走行制御装置によれば、エンジンブレーキトルク推定値に基づいて減速度制限値が変化するので、運転者が必要とするエンジンブレーキトルク推定値に応じた減速度制御を行うことができるという効果が得られる。
さらにまた、請求項４に係る走行制御装置によれば、車間距離制御手段の距離制御ゲインを変化させて、目標車速を変化させることにより、加減速度を変化させるので、最大減速度未満の減速度でもシフト操作に応じて減速度を増加させることができるという効果が得られる。
【００１１】
なおさらに、請求項５に係る走行制御装置によれば、速度制御ゲインを変化させて、目標車速を変化させることにより、加減速度を変化させるので、最大減速度未満の減速度でもシフト操作に応じて減速度を増加させることができるという効果が得られる。
また、請求項６に係る走行制御装置によれば、シフト状態に応じた減速度制限が目標制動圧が“０”となるまで継続されるので、減速制御中に減速度変化が発生することを防止することができるという効果が得られる。
【００１２】
さらに、請求項７に係る走行制御装置によれば、シフト状態に応じた減速度制限がシフト状態がシフトアップ状態となるまで継続されるので、シフト状態が変化するまで原則と変化が発生することを防止することができるという効果が得られる。
【００１３】
【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は本発明の一実施形態を示す概略構成図であって、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。
【００１４】
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。
ここで、制動制御装置８は、ブレーキペダル８ａの踏込みに応じて制動油圧を発生すると共に、追従制御用コントローラ２０から供給される制動圧指令値Ｐ_BDの大きさに応じた制動油圧を発生してディスクブレーキ７に供給するように構成されている。
【００１５】
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。
【００１６】
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Ｌ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。この車間距離センサ１２としては、例えばレーザ光を前方に掃射して先行車両からの反射光を受光することにより、先行車両と自車両との車間距離Ｌを計測するレーザレーダ装置やミリ波を使用したミリ波レーダ装置等の距離センサを適用することができる。
【００１７】
また、車両には、自動変速機３の出力側に配設された出力軸の回転速度を検出することにより、自車速Ｖを検出する車速センサ１３が配設されていると共に、エンジン２の出力回転速度を検出するエンジン回転速度センサ１４が配設されている。
そして、車間距離センサ１２、車速センサ１３及びエンジン回転速度センサ１４の各出力信号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、車間距離センサ１２で検出した車間距離Ｌ、車速センサ１３で検出した自車速Ｖに基づいて、制動制御装置８及びエンジン出力制御装置９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。また、追従制御用コントローラ２０には、自動変速機３を制御する変速機制御装置１０から運転者が選択したセレクト位置を表すセレクト信号ＳＬが入力されていると共に、オーバードライブを可能するか否かを選択するオーバードライブスイッチのスイッチ信号ＳＯＤが入力されている。
【００１８】
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１２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^* 及び車速信号処理部３０で演算した自車速Ｖｓに基づいて制動制御装置８及びエンジン出力制御装置９を制御して、自車速Ｖｓを目標車速Ｖ^* に一致するように制御する車速制御手段としての車速制御部５０とを備えている。
【００１９】
車間距離制御部４０は、測距信号処理部２１から入力される車間距離Ｌに基づいて先行車との相対速度ΔＶを演算する相対速度演算部４１と、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、相対速度演算部４１で演算された相対速度ΔＶ及び目標車間距離設定部４２で算出された目標車間距離Ｌ^* に基づいて減衰係数ζ及び固有振動数ω_n を使用する規範モデルによって車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^* に一致させるための車間距離指令値Ｌ_T を演算する車間距離指令値演算部４３と、この車間距離指令値演算部４３で演算された車間距離指令値Ｌ_T に基づいて車間距離Ｌを車間距離指令値Ｌ_T に一致させるための目標車速Ｖ^* を演算する目標車速演算部４４とを備えている。
【００２０】
ここで、相対速度演算部４１は、測距信号処理部２１から入力される車間距離Ｌを例えばバンドパスフィルタ処理するバンドパスフィルタで構成されている。このバンドパスフィルタは、その伝達関数が下記（１）式で表すことができ、分子にラプラス演算子ｓの微分項を有するので、実質的に車間距離Ｌを微分して相対速度ΔＶを近似的に演算することになる。
Ｆ(s) ＝ω_C ² ｓ／（ｓ² ＋２ζ_C ω_C ｓ＋ω_C ² ） …………（１）
但し、ω_C ＝２πｆ_C 、ｓはラプラス演算子、ζ_C は減衰係数である。
【００２１】
このように、バンドパスフィルタを使用することにより、車間距離Ｌの単位時間当たりの変化量から簡易的な微分演算を行って相対速度ΔＶを算出する場合のように、ノイズに弱く、追従制御中にふらつきが生じるなど、車両挙動に影響を与えやすいことを回避することができる。なお、（１）式におけるカットオフ周波数ｆ_C は、車間距離Ｌに含まれるノイズ成分の大きさと、短周期の車体前後の加速度変動の許容値とにより決定する。また、相対速度ΔＶの算出には、バンドパフィルタを使用する場合に代えて、車間距離Ｌにハイパスフィルタ処理を行うハイパスフィルタで微分処理を行うようにしてもよい。
【００２２】
また、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（２）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 ＋Ｌ_S …………（２）
この車間時間という概念を取り入れることにより、自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。ここで、Ｌ_S は停止時車間距離である。なお、特開平１０−８１１５６号公報に開示されるように、自車速に代えて先行車車速を用いて目標車間距離を算出するようにしてもよい。
【００２３】
さらに、車間距離指令値演算部４３は、車間距離Ｌ、目標車間距離Ｌ^* 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車間距離指令値Ｌ_T を演算する。具体的には、入力される目標車間距離Ｌ^* に対して、車間距離制御系における応答特性を目標の応答特性とするために決定される減衰係数ζ及び固有振動数ω_n を用いた下記（３）式で表される規範モデルＧ_T (s) に従った二次遅れ形式のローパスフィルタ処理を行うことにより、車間距離指令値Ｌ_T を演算する。
【００２４】
【数１】

【００２５】
さらにまた、目標車速演算部４４は、入力される車間距離指令値Ｌ_T に基づいてフィードバック補償器を使用して目標車速Ｖ^* を演算する。具体的には、下記（４）式に示すように、自車速Ｖｓに相対速度ΔＶを加算して算出した先行車車速Ｖｔから車間距離指令値Ｌ_T と実車間距離Ｌとの偏差（Ｌ_T −Ｌ）に距離制御ゲインｆｄを乗じた値と、相対速度ΔＶに速度制御ゲインｆｖを乗じた値との線形結合を減じることにより、目標車速Ｖ^* を算出する。
【００２６】
Ｖ^* ＝Ｖｔ−｛ｆｄ（Ｌ_T −Ｌ）＋ｆｖ・ΔＶ｝ …………（４）
そして、車速制御部５０は、自車速Ｖｓが目標車速Ｖ^* となるように制動制御装置８に対する制動圧指令値Ｐ_BDと、エンジン出力制御装置９に対するスロットルバルブ開度θとを制御する。
すなわち、車速制御部５０は、図３に示すように、入力される目標車速Ｖ^* に自車速Ｖｓを一致させるための加減速度指令値α１を演算するモデルマッチング補償器５１と、目標加減速度α^* に基づいて道路勾配変動等の外乱推定値α２を推定するロバスト補償器５２と、モデルマッチング補償器５１から出力される加減速度指令値α１からロバスト補償器５２で推定される外乱推定値α２を減算して目標加減速度α^* を算出する減算器５３と、この減算器５３から出力される目標加減速度α^* に車両質量Ｍを乗算して目標制・駆動力Ｆ_ORを算出する乗算器５４とで構成されている。
【００２７】
ここで、車速制御部５０は、道路勾配変動などの外乱に強いサーボ系とするために、ロバストマッチング制御手法で設計されている。このサーボ系は、制御対象の伝達特性をパルス伝達関数Ｐ（ｚ^-1）と置くと、各補償器は図３に示すように表され、ｚは遅延演算子であり、ｚ^-1を乗じた形式で１サンプリング周期前の値を表す。
モデルマッチング補償器５１は、目標車速Ｖ^* を入力し、実際の自車速Ｖｓを出力としたときの制御対象の応答特性が予め定めた一次遅れとむだ時間を持つ規範モデルＨ（ｚ^-1）の特性と一致するように設定されている。
【００２８】
目標加速度を入力、実際の自車速Ｖｓを出力とする部分を制御対象と置くと、パルス伝達関数Ｐ（ｚ^-1）は下記（５）に示す積分要素Ｐ１（ｚ^-1）とむだ時間要素Ｐ２（ｚ^-1）＝ｚ^-2との積と置くことができる。ただし、Ｔはサンプリング周期である。
Ｐ１（ｚ^-1）＝Ｔ・ｚ^-1／（１−ｚ^-1） …………（５）
このとき、ロバスト補償器５２を構成する補償器Ｃ１（ｚ^-1）及びＣ２（ｚ^-1）は下記（６）及び（７）式で表される。但し、γ＝exp(−Ｔ／Ｔｂ）である。
【００２９】
Ｃ１（ｚ^-1）＝（１−γ）・ｚ^-1／（１−γ・ｚ^-1） …………（６）
Ｃ２（ｚ^-1）＝（１−γ）・（１−ｚ^-1）／Ｔ・（１−γ・ｚ^-1）……（７）
制御対象のむだ時間を無視して、規範モデルを時定数Ｔａの１次ローパスフィルタとすると、モデルマッチング補償器５１のフィードバック補償器Ｃ３は、下記（８）式のように定数となる。
Ｃ３＝Ｋ＝｛１−exp(−Ｔ／Ｔａ）｝／Ｔ …………（８）
そして、車速制御部５０では、図４に示す車速制御処理を所定サンプリング周期（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に所定メインプログラムに対するタイマ割込処理として実行する。
【００３０】
この車速制御処理は、図４に示すように、先ず、ステップＳ１で、車間距離制御部４０で算出された目標車速Ｖ^* を読込むと共に、運転者が設定した設定車速Ｖ_SET を読込み、これらの内の小さい方を選択目標車速Ｖ^* ｓとして設定する。次いで、ステップＳ２に移行して、自車速Ｖｓ(n) 及び実車間距離Ｌ(n) を読込み、次いでステップＳ３に移行し、ロバスト補償器５２における補償器Ｃ１（ｚ^-1）及びＣ２（ｚ^-1）に相当する下記（９）式及び（１０）式の演算を行って補償器出力ｙ１(n) 及びｙ２(n) を算出し、これらに基づいて下記（１１）式の演算を行って外乱推定値α２(n) を算出すると共に、選択目標車速Ｖ^* ｓ及び自車速Ｖｓをもとにモデルマッチング補償器５１に相当する下記（１２）式の演算を行って加減速度指令値α１を算出し、算出した補償器出力ｙ１(n) ，ｙ２(n) 及び加減速度指令値α１に基づいて下記（１３）式の演算を行って目標加減速度α^* を算出し、これを今回の目標加減速度α^* (n) として目標加減速度今回値記憶領域に更新記憶すると共に、前回の目標加減速度α^* (n-1) を目標加減速度前回値記憶領域に更新記憶する。
【００３１】

次いで、ステップＳ４に移行して、目標加減速度α^* (n) が負値の減速度であるか否かを判定し、α^* (n) ＜０の減速度であるときにはステップＳ５に移行して、目標加減速度α^* (n) の絶対値が後述する最大減速度算出処理で算出された最大減速度α_DMAXを超えているか否かを判定し、α^* (n) ≦α_DMAXであるときにはそのままステップＳ９に移行し、α^* (n) ＞α_DMAXであるときにはステップＳ６に移行して、最大減速度α_DMAXの負値即ち−α_DMAXを目標加減速度α^* (n) として設定してからステップＳ９に移行する。
【００３２】
一方、ステップＳ４の判定結果が、α^* (n) ≧０であるときには、目標加減速度α^* (n) が加速度を表すものと判断してステップＳ７に移行し、目標加減速度α^* (n) が最大加速度α_AMAXを超えているか否かを判定し、α^* (n) ≦α_AMAXであるときにはそのままステップＳ９に移行し、α^* (n) ＞α_AMAXであるときにはステップＳ８に移行して、最大加速度α_AMAXを目標加減速度α^* (n) として設定してからステップＳ９に移行する。
【００３３】
ステップＳ９では、目標加減速度α^* (n) に車両質量Ｍを乗算して目標制・駆動力Ｆ_OR（＝Ｍ・α^* (n) ）を算出し、次いでステップＳ１０に移行して、算出された目標制・駆動力Ｆ_ORより目標エンジントルクＴ_E を算出し、この目標エンジントルクＴ_E をもとにエンジン回転数Ｎ_E 毎に予め記憶された非線形特性データマップを参照して、スロットル開度θを算出し、これをエンジン出力制御装置９に出力する。
【００３４】
次いで、ステップＳ１１に移行して、目標制・駆動力Ｆ_ORが負であるか否か即ち制動力であるか否かを判定し、Ｆ_OR＜０であるときには制動力であると判断してステップＳ１２に移行し、エンジン回転速度Ｎｅをもとに図５に示すエンジンブレーキトルク算出マップを参照してエンジンブレーキトルクＴｅｂを算出し、算出したエンジンブレーキトルクＴｅｂに対応するエンジンブレーキ制動力Ｆ_EBを算出してからステップＳ１３に移行する。
【００３５】
エンジンブレーキトルク算出マップは、図５に示すように、エンジン回転速度Ｎｅが低い領域では正のブレーキトルクとなるが、これよりエンジン回転速度Ｎｅが増加することにより、エンジン回転速度の増加に伴って緩やかに負方向に増加するように設定されている。
ステップＳ１３では、ステップＳ９で算出した目標制・駆動力Ｆ_ORからエンジンブレーキ制動力Ｆ_EBを減算した値を目標制動力Ｆ_B （＝Ｆ_OR−Ｆ_EB）として算出し、次いでステップＳ１４に移行して、目標制動力Ｆ_B をもとに図６に示す目標制動圧算出用マップを参照して目標制動圧Ｐ_B ^* (n) を算出し、次いでステップＳ１４に移行して、算出した目標制動圧Ｐ_B ^* (n) を制動制御装置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。
【００３６】
ここで、目標制動圧算出用マップは、図６に示すように、横軸に目標制・駆動力Ｆ_ORを取り、縦軸に目標制動圧Ｐ_B ^* を取り、目標制動力Ｆ_B が正であるとき及び負であって所定値−Ｆｓを上回っている間は目標制動圧Ｐ_B ^* が“０”を維持し、目標制動力Ｆ_B が所定値−Ｆｓを下回ると、目標制動力Ｆ_B 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。
一方、前記ステップＳ１１の判定結果が目標制・駆動力Ｆ_ORが正又は“０”であるときにはステップＳ１５に移行して、目標制動圧Ｐ_B ^* を“０”に設定してからステップＳ１６に移行する。
【００３７】
また、車速制御部５０では、図７に示す最大減速度算出処理を所定サンプリング周期（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に所定メインプログラムに対するタイマ割込処理として実行する。
この最大減速度算出処理は、先ずステップＳ２１で、変速機制御装置１０から入力されるセレクト位置信号ＳＬ及びオーバードライブ選択信号ＳＯＤと、車速センサ１３から入力される自車速Ｖｓと、車間距離制御部４０における目標車速演算部４４から入力される目標車速Ｖ^* を読込み、次いで、ステップＳ２２に移行して、目標車速Ｖ^* をもとに図７に示す通常最大減速度算出マップを参照して通常最大減速度α_DNMAX を算出する。
【００３８】
この通常最大減速度算出マップは、図８に示すように、目標車速Ｖ^* が小さいときに、大きな通常最大減速度となり、この状態から目標車速Ｖ^* が増加するに応じて通常最大減速度が減速度変化量が徐々に小さくなるように双曲線状に減少するように設定されている。
次いで、ステップＳ２３に移行して、自車速Ｖｓが“０”であるか否かを判定し、Ｖｓ＝０であるときにはステップＳ２４に移行して、後述するオーバードライブを禁止している走行状態であるか否かを表すオーバードライブ状態フラグＦ_OD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ステップＳ２５に移行して、後述するセカンドレンジ２が選択されているか否かを表すセカンドレンジフラグＦ₂ 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ステップＳ２７に移行する。一方、ステップＳ２４でオーバードライブ状態フラグＦ_ODが“１”にセットされているときにはステップＳ２４ａに移行して、オーバードライブ状態フラグＦ_ODを“０”にリセットしてからステップＳ２６に移行する。また、ステップＳ２５でセカンドレンジフラグＦ₂ が“１”にセットされているときにはステップＳ２５ａに移行して、セカンドレンジフラグＦ₂ を“０”にリセットしてからステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６では、最大減速度選択フラグＦαを“０”通常最大減速度α_DNMAX を選択する“０”にリセットしてからステップＳ２７に移行する。
【００３９】
ステップＳ２７では、セレクト信号ＳＬがドライブレンジＤであるか否かを判定し、これがドライブレンジＤが選択されている場合には、ステップＳ２８に移行して、セカンドレンジフラグＦ₂ 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直接ステップＳ３１に移行し、セカンドレンジフラグＦ₂ が“１”にセットされているときにはステップＳ２９に移行して、セカンドレンジフラグＦ₂ を“０”にリセットし、次いでステップＳ３０に移行して、最大減速度選択フラグＦαを“０”にリセットしてからステップＳ３１に移行する。
【００４０】
ステップＳ３１では、オーバードライブスイッチ信号ＳＯＤがオフ状態であるか否かを判定し、これがオン状態であるときには、ステップＳ３２に移行して、オーバードライブ状態フラグＦ_OD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直接ステップＳ３５に移行し、オーバードライブ状態フラグＦ_ODが“１”にセットされているときにはステップＳ３３に移行して、オーバードライブ状態フラグＦ_ODを“０”にリセットし、次いでステップＳ３４に移行して、最大減速度選択フラグＦαを“０”にリセットしてからステップＳ３５に移行する。
【００４１】
ステップＳ３５では、最大減速度選択フラグＦαが“０”にリ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そのまま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し、最大減速度選択フラグＦαが“０”にリセットされているときにはステップＳ３６に移行して、ステップＳ２２で算出された通常最大減速度α_DNMAX を最大減速度α_DMAXとして設定し、これをメモリの最大減速度記憶領域に更新記憶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。
【００４２】
一方、前記ステップＳ３１の判定結果が、オーバードライブ選択信号ＳＯＤがオフ状態であるときにはステップＳ３７に移行して、前回オーバードライブ選択信号ＳＯＤがオン状態であったか否かを判定し、これがオフ状態であったときにはシフトダウンを生じていないもの判断して前記ステップＳ３５に移行し、前回オーバードライブ選択信号ＳＯＤがオン状態であるときには運転者によるシフトダウン要求があるものと判断してステップＳ３８に移行し、オーバードライブ状態フラグＦ_ODを“１”にセットしてからステップＳ３９に移行する。
【００４３】
このステップＳ３９では、スロットル開度指令値θが“０”であるか否かを判定し、θ＞０であるときには前記ステップＳ３５に移行し、θ＝０であるときにはステップＳ４０に移行して、前回のエンジン回転速度Ｎｅ(n-1) をもとに前述した図５に示すエンジンブレーキトルク算出マップを参照して前回のエンジンブレーキトルクＴｅｂ(n-1) を算出する。
次いで、ステップＳ４１に移行して、今回のエンジン回転速度Ｎｅ(n) をもとに前述した図５のエンジンブレーキトルク算出マップを参照して今回のエンジンブレーキトルクＴｅｂ(n) を算出し、次いでステップＳ４２に移行して、今回のエンジンブレーキトルクＴｅｂ(n) から前回のエンジンブレーキトルクＴｅｂ(n-1) を減算してエンジンブレーキトルク差ΔＴｅｂを算出する。
【００４４】
次いで、ステップＳ４３に移行して、ステップＳ４２で算出したエンジンブレーキトルク差ΔＴｅｂが負即ちエンジンブレーキトルクが増加傾向にあるか否かを判定し、ΔＴｅｂ＜０でエンジンブレーキトルクが増加傾向にあるときにはステップＳ４４に移行して、エンジンブレーキトルク差ΔＴｅｂに制御ゲインＫ_G を乗算して最大減速度増加量Δα_D （＝Ｋ_G ・ΔＴｅｂ）を算出してからステップＳ４６に移行し、ΔＴｅｂ≧０であるときにはステップＳ４５に移行して、最大減速度増加量Δα_D を“０”に設定してからステップＳ４６に移行する。
【００４５】
ステップＳ４６では、ステップＳ２２で算出した通常最大減速度α_DNMAX に最大減速度増加量Δα_D を加算した値を最大減速度α_DMAXとして設定し、これをメモリの最大減速度記憶領域に更新記憶してからステップＳ４７に移行し、最大減速度選択フラグＦαを“１”にセット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。
また、前記ステップＳ２７の判定結果がセレクト信号ＳＬがドライブレンジＤを選択していないものであるときには、ステップＳ４８に移行して、セカンドレンジ２を選択しているか否かを判定し、セカンドレンジ２を選択していないときにはそのままタイマ割込処理を終了し、セカンドレンジ２を選択しているときにはステップＳ４９に移行して、前回ドライブレンジＤを選択していたか否かを判定し、ドライブレンジＤを選択していないときにはそのまま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し、前回ドライブレンジＤを選択していたときには運転者によるシフトダウン要求があるものと判断してステップＳ５０に移行してセカンドレンジフラグＦ₂ を“１”にセットしてから前記ステップＳ３９に移行する。
【００４６】
この図４の車速制御処理において、ステップＳ３の処理が加減速度演算手段に対応し、ステップＳ５、Ｓ６及び図７の処理が減速度制限手段に対応し、ステップＳ９及びＳ１１の処理が目標制動圧演算手段に対応し、ステップＳ１２の処理及び制動圧制御装置８が制動圧制御手段に対応し、図７のステップＳ２７、Ｓ３１、Ｓ３７、Ｓ３８、Ｓ４８、Ｓ４９の処理がシフト状態検出手段に対応し、このうちステップＳ３１、Ｓ３７及びＳ３８の処理がシフトダウン検出手段に対応している。
【００４７】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、車両がセレクト機構でドライブレンジＤを選択し且つオーバードライブ選択信号がオン状態でオーバードライブ状態の移行が可能な状態で、定速走行する先行車を捕捉して目標車間距離Ｌ^* を維持しながら直進走行しているものとする。
この定速走行状態では、車間距離センサ１２で検出される実車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ^* に一致しており、先行車が定速走行しているので、車間距離指令値Ｌ_T も実車間距離Ｌと略一致することにより、車間距離制御部４０の相対速度演算部４１で算出される相対速度ΔＶが略“０”となり、車間距離制御部４０の目標車速演算部４４で算出される目標車速Ｖ^* も先行車の車速Ｖｔと等しい値となっている。そして、目標車速Ｖ^* が運転者が設定した設定車速Ｖ_SET より小さいことにより、この目標車速Ｖ^* が選択目標車速Ｖ^* ｓとして設定される。
【００４８】
この定速走行状態では、図４の車速制御処理によって、目標車速Ｖ^* を選択目標車速Ｖ^* ｓとして設定し、これに基づいてステップＳ３で目標加減速度α^* (n) を算出するが定速走行状態であるので、算出される目標加減速度α^* (n) は目標車速Ｖ^* を維持する比較的小さい値となり、ステップＳ５でスロットル開度θが自車速Ｖｓを目標車速Ｖ^* に維持するように制御され、ステップＳ１１で算出される目標制動圧Ｐ_B ^* (n) が“０”となり、制動制御装置８でディスクブレーキ７に対して供給制動圧が“０”となって、非制動状態を維持している。
【００４９】
この定速走行状態から先行車が加速状態となって、車間距離センサ１２で検出する車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ^* に比較して長くなると、目標車速演算部４４で算出される目標車速Ｖ^* が大きな値となり、これに応じてステップＳ３で算出される目標加減速度α^* (n) が正の値となり、目標制・駆動力Ｆ_ORも正の値となるので、ステップＳ１０で算出されるスロットル開度θが比較的大きな値となって、これがエンジン出力制御装置９に供給されるので、このエンジン出力制御回路９でスロットルアクチュエータ１５がスロットルバルブを開制御して加速状態となり、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^* に一致させる。
【００５０】
また、定速走行での追従走行状態から例えば先行車が他車線からの割込みによって比較的緩やかな緩減速状態となると、これに応じて車間距離センサ１２で検出される車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ^* に比較して緩やかに短くなる。このため、車間距離制御部４０の目標車速演算部４４で算出される目標車速Ｖ^* が緩やかに減少することにより、ステップＳ３で算出される目標加減速度α^* (n) が負となり、ステップＳ４で算出される目標制・駆動力Ｆ_ORも負の所定値Ｆｓを下回る状態となる。
【００５１】
このとき、ドライブレンジＤの選択状態を維持し、且つオーバードライブ選択信号がオン状態を維持しているものとすると、図６の最大減速度演算処理では、ステップＳ２２で目標車速Ｖ^* をもとに図７に示す最大減速度算出マップを参照して通常最大減速度α_DNMAX を算出し、次いでステップＳ２７、ステップＳ２８、Ｓ３１、Ｓ３２及びＳ３５を経てステップＳ３６に移行して、ステップＳ２２で算出した通常最大減速度α_DNMAX を最大減速度α_DMAXとして設定し、これをメモリの最大減速度記憶領域に更新記憶する。
【００５２】
したがって、図３の処理におけるステップＳ５で目標加減速度α^* (n) と最大減速度α_DMAXとを比較したときに、緩減速状態であるので、｜α^* (n) ｜＜α_DMAXとなり、目標加減速度α^* (n) が制限されることなくステップＳ９に移行して、目標制・駆動力Ｆ_ORが算出される。
この状態では、ステップＳ１０で、スロットル開度θが全閉状態に制御され、ステップＳ１２でエンジンブレーキトルクＴｅｂに対応するエンジンブレーキ制動力Ｆ_EBが算出され、次いでステップＳ１３で、これが目標制・駆動力Ｆ_ORから減算されてディスクブレーキ７で発生させる制動力Ｆ_B が算出され、この制動力Ｆ_B に基づいて図６の目標制動圧算出マップを参照して目標制動圧Ｐ_B ^* (n) が算出され、この目標制動圧Ｐ_B ^* (n) が増圧状態となる。
【００５３】
この目標制動圧Ｐ_B ^* (n) が制動制御装置８に出力されることから、制動制御装置８によってディスクブレーキ７の制動力で緩制動力を発生させて緩減速状態に移行し、実車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^* に一致させるように減速制御が行われて、車間距離Ｌが広げられる。
ところが、図９に示すように、先行車が比較的高速走行している状態で、比較的急な減速を開始することにより、自車両もエンジンブレーキによる減速度α_EBとディスクブレーキ７による減速度α_DBとを加算した減速度α_D が図７で設定される通常最大減速度α_DNMAX で制限される状態で減速制御が行われているときに、時点ｔ１で、運転者がエンジンブレーキの必要を感じてドライブレンジＤを維持したままオーバードライブスイッチをオフ状態としてオーバードライブへの移行を禁止する状態となると、図７の最大減速度演算処理において、ステップＳ２２で目標車速Ｖ^* をもとに通常最大減速度算出マップを参照して通常最大減速度α_DNMAX を算出すると共に、ステップＳ３１からステップＳ３７に移行し、前回オーバードライブ選択信号がオン状態であったので、ステップＳ３８に移行して、オーバードライブ選択フラグＦ_ODが“１”にセットされ、次いでステップＳ３９に移行して、減速状態であるので、スロットル開度θが“０”であるため、ステップＳ４０に移行する。
【００５４】
このため、ステップＳ４０で、前回のエンジン回転速度Ｎｅ(n-1) に基づいてエンジンブレーキトルクＴｅｂ(n-1) を算出すると共に、ステップＳ４１で、今回のオーバードライブからその下の変速段へのダウンシフトによるエンジン回転速度Ｎｅ(n) の増加による前回のエンジンブレーキトルクＴｅｂ(n-1) より大きいエンジンブレーキトルクＴｅｂ(n) が算出され、両者のエンジンブレーキトルク差ΔＴｅｂが正の値となるので、ステップＳ４３からステップＳ４４に移行して、エンジンブレーキトルク差ΔＴｅｂに制御ゲインＫ_G を乗算して減速度増加量Δα_D が算出される。
【００５５】
したがって、ステップＳ４６で、算出した減速度増加量Δα_D を通常最大減速度α_DNMAX に加算することにより最大減速度α_DMAXを算出し、これがメモリの最大減速度記憶領域に更新記憶され（ステップＳ４６）、減速度選択フラグＦαが“１”にセットされる（ステップＳ４７）。
このため、時点ｔ１で、最大減速度α_DMAXが通常最大減速度α_DNMAX に比較して、オーバードライブからその下の変速段にダウンシフトされることにより発生するエンジンブレーキの増加分に応じた分大きな値となることにより、運転者のダウンシフト要求に応じた制動力増加によって減速度を増加させることができ、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。
【００５６】
次に、図７の処理が実行されると、ステップＳ９の判定結果が前回がドライブレンジＤではないので、そのままタイマ割込処理を終了することにより、最大減速度α_DMAXが通常最大減速度α_DNMAX より高い状態が維持され、高減速度状態を継続する。
その後、減速状態を継続して時点ｔ２で先行車に追従して自車両が停止すると、自車速Ｖｓが“０”となることにより、ステップＳ２３からステップＳ２４に移行し、オーバードライブ選択フラグＦ_ODが“１”にセットされているので、ステップＳ２４ａに移行して、オーバードライブ選択フラグＦ_ODが“０”にリセットされると共に、ステップＳ２６に移行して、減速度選択フラグＦαが“０”にリセットされてからステップＳ２７、Ｓ３１、Ｓ３２を経てステップＳ３５に移行し、減速度選択フラグＦαが“０”にリセットされているので、ステップＳ３６に移行して、ステップＳ２２で算出された通常最大減速度α_DNMAX が最大減速度α_DMAXとして設定される状態に復帰する。このように、減速状態が継続している間、最大減速度α_DMAXの変更が禁止されるので、最大減速度α_DMAXの変更による減速度変化を生じることがなくスムーズな減速制御を行うことができる。
【００５７】
また、運転者がオーバードライブ選択信号がオフ状態である状態からオン状態に復帰させた場合には、図７の処理において、ステップＳ３１からステップＳ３２〜ステップＳ３４に移行して、オーバードライブ選択フラグＦ_ODが“０”にリセットされると共に、減速度選択フラグＦαが“０”にリセットされるので、ステップＳ３５からステップＳ３６に移行して、最大減速度α_DMAXを通常最大減速度α_DNMAX に復帰させ、運転者のシフトアップ要求に応えることができる。
【００５８】
同様に、減速制御状態で、運転者がドライブレンジＤからセカンドレンジ２を選択してシフトダウンを行った場合には、図７におけるステップＳ２７からステップＳ４８に移行し、前回がドライブレンジＤであったので、ステップＳ５０に移行して、セカンドレンジ選択フラグＦ₂ を“１”にセットしてからステップＳ３９に移行することになり、この場合のエンジンブレーキの増加量に応じた最大減速度α_DMAXを設定することができ、上記と同様に運転者に違和感を与えることなく減速度を増加させることができると共に、自車速Ｖｓが“０”となるか又はドライブレンジＤに復帰したときに、最大減速度α_DMAXが通常最大減速度α_DNMAX に復帰される。
【００５９】
なお、上記実施形態においては、ドライブレンジＤからセカンドレンジ２にシフトダウン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、セカンドレンジ２からローレンジ１にシフトダウンする場合にも図７と同様の処理を行うようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、目標車速Ｖ^* に基づいて算出された目標加減速度α^* (n) を最大減速度α_DMAXで制限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、目標車速演算部４４で目標車速Ｖ^* を算出するための前記（４）式における距離制御ゲインｆｄ及び／又は速度制御ゲインｆｖを減少させることにより、目標車速Ｖ^* を減少させて減速度制御を行うようにしてもよく、この場合には、減速度が最大減速度α_DMAXに達していない状態でも、運転者のシフトダウン操作によって減速度増加処理を行うことができる。
【００６０】
さらに、上記実施形態においては、最大減速度増加量Δα_D をエンジンブレーキトルク差ΔＴｅｂに基づいて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、最大減速度増加量Δα_D を一定値に設定するようにしてもよい。また、通常最大減速度α_DNMAX についても目標車速Ｖ^* に応じて変化させる場合に代えて、一定値に設定することもできる。
さらにまた、上記実施形態においては、最大減速度α_DMAXを通常最大減速度α_DNMAX に戻すタイミングを自車速Ｖｓが“０”であるとき及びシフトダウン操作が解除されたときの双方で行う場合について説明したが、何れか一方を省略するようにしてもよい。
【００６１】
なおさらに、上記実施形態においては、目標制動圧Ｐ_B ^* (n) を図５の目標制動圧算出マップを参照して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、図６の特性線を表す方程式を使用して、演算によって目標制動圧Ｐ_B ^* (n) を算出するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、追従制御用コントローラ５でソフトウェアによる車速演算処理を行う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、関数発生器、比較器、演算器等を組み合わせて構成した電子回路でなるハードウェアを適用して構成するようにしてもよい。
【００６２】
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。
さらにまた、上記実施形態においては、自動変速機３を搭載した車両に本発明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、マニュアル変速機を搭載した車両にも本発明を適用することができる。この場合には、加速制御を行うことは困難であるが減速制御について上記実施形態と同様の処理を行うことができる。この場合に、マニュアル変速機のシフトダウンを検出するには、エンジン回転速度センサ１４で検出したエンジン出力回転速度Ｎｅを車速センサ１３で検出したマニュアル変速機の出力回転速度Ｖｓで除して、変速ギヤ比ｉ(n) （＝Ｎｅ／Ｖｓ）を算出し、この変速ギヤ比ｉ(n) が前回の変速ギヤ比ｉ(n-1) に対して所定値以上大きい値となったときにシフトダウンであると判断するようにすればよく、シフトダウンを検出したときに、図１０に示すように、クラッチ操作が行われて、クラッチが締結状態となった時点で、通常最大減速度α_DNMAX より大きい最大減速度を設定するようにすればよい。
【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】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】車速制御部の具体例を示すブロック線図である。
【図４】車速制御部における車速制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】エンジン回転速度とエンジンブレーキトルクとの関係を示すエンジンブレーキトルク算出マップを示す説明図である。
【図６】目標制・駆動力と目標制動圧との関係を表す目標制動圧算出用マップを示す説明図である。
【図７】車速制御部における最大減速度算出処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】目標車速と通常最大減速度との関係を表す通常最大減速度算出マップを示す説明図である。
【図９】実施形態の動作を示すタイムチャートである。
【図１０】マニュアル変速機を適用した実施形態の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
２ エンジン
３ 自動変速機
７ ディスクブレーキ
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
１３ 車速センサ
１４ エンジン回転速度センサ
２０ 追従制御用コントローラ
４０ 車間距離制御部
４１ 相対速度演算部
４２ 目標車間距離設定部
４３ 車間距離演算部
４４ 目標車速演算部
５０ 車速制御部

Claims (6)

1. 先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車速を検出する自車速検出手段と、前記車間距離検出手段で検出した車間距離検出値と、前記自車速検出手段で検出した自車速若しくは前記車間距離の変化及び前記自車速より演算した先行車車速とに基づいて車間距離検出値を目標車間距離に一致させる目標車速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自車速検出手段で検出した自車速とを一致させるように加減速制御する車速制御手段とを備えた走行制御装置において、運転者による変速機のシフトダウン操作を検出するシフトダウン検出手段を備え、前記車速制御手段は、前記目標車速に基づいて加減速度を演算する加減速度演算手段と、該加減速度演算手段で演算した減速度を減速度制限値で制限すると共に、当該減速度制限値を前記シフトダウン検出手段で検出したシフトダウンに応じて大きな値に変化させる減速度制限手段と、該減速度制限手段で制限された減速度に基づいて目標制動圧を演算する目標制動圧演算手段と、該目標制動圧演算手段で演算した目標制動圧に基づいて制動力を制御する制動力制御手段とを備えていることを特徴とする走行制御装置。
2. 前記減速度制限手段は、エンジンブレーキトルクを推定するエンジンブレーキトルク推定手段を有し、該エンジンブレーキトルク推定値に基づいて減速度制限値を変化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記載の走行制御装置。
3. 前記減速度制限手段は、前記車間距離制御手段の距離制御ゲインを変化させて減速度を制限するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の走行制御装置。
4. 前記減速度制限手段は、前記車間距離制御手段の速度制御ゲインを変化させることにより減速度を制限するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の走行制御装置。
5. 前記減速度制限手段は、シフトダウンに応じて変更した減速度制限を前記目標制動圧演算手段で演算する目標制動圧が"０"となるまで継続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４の何れかに記載の走行制御装置。
6. 前記減速度制限手段は、シフトダウンに応じて変更した減速度制限を前記シフト状態がシフトアップ状態となるまで継続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５の何れかに記載の走行制御装置。

Images