JP4069765B2 - Vehicle travel control device - Google Patents

Description

【００１９】
この（４）式で、ζ_L は減衰係数、ω_L は固有振動数であって、これらは車間距離と相対速度のフィードバックゲインＫ_L 及びＫ_V で決まる値であり、Ｋ_L 及びＫ_V とζ_L 及びω_L との間には次式の関係がある。
Ｋ_L ＝ω_L ² ／ω_V …………（５）
Ｋ_V ＝１−（２・ζ_L ・ω_L ／ω_V ） …………（６）
この（５）式及び（６）式でω_V はカットオフ周波数である。
【００２０】
したがって、車間距離応答特性をω_L 及びζ_L で指定することで、様々な車間距離応答を実現することができる。これらのω_L 及びζ_L は後述する車間距離特性可変部２３によって変更される。
また、車速制御部２５は、車速指令値Ｖ_C に対する実車速Ｖ_S の応答が、カットオフ周波数ω_V となる一次遅れ系となるような駆動力指令値Ｆ_WCを演算する。すなわち、車速制御部２５は、例えば図４に示す構成となる。ここで、制駆動力の伝達遅れは無視できるとすると、車速制御系から見た制御対象は、次式で示すように、入力が駆動トルク指令値Ｔ_WC、出力が車速Ｖ_S であり、外乱が空気抵抗と転がり抵抗の和Ｆ_DHと勾配抵抗Ｆ_GHとなる。
【００２１】
Ｖ_S ＝（Ｔ_WC／Ｒ_W ＋Ｆ_DH＋Ｆ_GH）／（Ｍ・ｓ） …………（７）
但し、Ｍは車重、Ｒ_W はタイヤ半径である。この（７）式で空気抵抗と転がり抵抗の和Ｆ_DHは次式に従って予め計算し、駆動力指令値Ｆ_WCに加えることで空気抵抗と転がり抵抗の影響を除去する。
Ｆ_DH＝μ_A ・Ｓ_V ・Ｖ_S ² ＋μ_R ・Ｍ・ｇ …………（８）
但し、μ_A は空気抵抗係数、Ｓ_V は前面投影面積、μ_R は転がり抵抗係数、ｇは重力加速度である。
【００２２】
勾配抵抗Ｆ_GHは、駆動力指令値Ｆ_WCと自車速Ｖ_S とから次式を用いて推定する。

次に、駆動力目標値Ｆ_WC0 に対して次式のように駆動力指令値Ｆ_WCを演算することで、駆動力目標値Ｆ_WC0 から自車速Ｖ_S までの伝達特性への勾配抵抗等の影響を排除する。
【００２３】
Ｆ_WC＝Ｆ_WC0 −Ｆ_GH …………（１０）
このようにして算出した駆動力指令値Ｆ_WCをもとにタイヤ半径をＲ_W とすると、駆動軸トルク指令値Ｔ_WCは次式で算出することができる。
Ｔ_WC＝Ｒ_W （Ｆ_WC＋Ｆ_DH） …………（１１）
以上の走行抵抗補償により駆動力目標値Ｆ_WC0 から自車速Ｖ_S までの伝達特性への外乱は除去されたと仮定すると、駆動力目標値Ｆ_WC0 から自車速Ｖ_S までの伝達特性は次式で表される。
【００２４】
Ｖ_S ＝Ｆ_WC0 ／（Ｍ・ｓ） …………（１２）
上記システムに対して、速度ゲインをＫ_SPとして駆動力目標値Ｆ_WC0 を次式のように発生させれば、
Ｆ_WC0 ＝Ｋ_SP（Ｖ_C −Ｖ_S ）…………（１３）
車速指令値Ｖ_C から自車速Ｖ_S までの応答ＧＶ(S) は次式で表わされる。
【００２５】
ＧＶ(S) ＝（Ｋ_SP／Ｍ）／｛ｓ＋（Ｋ_SP／Ｍ）｝ …………（１４）
この（１４）式で速度ゲインＫ_SPを次式で表されるように設定すると、車速制御系はカットオフ周波数ω_V の一次遅れ系となる。
Ｋ_SP＝ω_V ・Ｍ …………（１５）
このため、車速制御部２５は、車間距離制御部２４から入力される車速指令値Ｖ_C から自車速Ｖ_S を減算器４１で減算して車速偏差を算出し、この車速偏差に乗算器４２で速度ゲインＫ_SPを乗算して駆動力目標値Ｆ_WC0 を算出し、算出した駆動力目標値Ｆ_WC0 を減算器４３に供給して、駆動力目標値Ｆ_WC0 から走行抵抗演算部４４で算出する勾配抵抗Ｆ_GHを減算して駆動力指令値Ｆ_WCを算出し、この駆動力指令値Ｆ_WCに加算器４５で空気抵抗と転がり抵抗の和Ｆ_DHを加算し、この加算値に乗算器４６でタイヤ半径Ｒ_W を乗算することにより、駆動軸トルク指令値Ｔ_WCを算出する。また、走行抵抗演算部４４では、自車速Ｖ_S と減算器４３から出力される駆動力指令値Ｆ_WCとをもとに前記（９）式の演算を行って勾配抵抗Ｆ_GHを算出する。
【００２６】
また、駆動軸トルク制御部２６は、車速制御部２５で演算された駆動軸トルク指令値Ｔ_WCを実現するためのスロットル開度指令値θ_C 及びブレーキ液圧指令値Ｐ_BRC を演算する。具体的には、トルクコンバータのトルク増幅率をＲ_T 、自動変速機ギヤ比をＲ_AT、ディファレンシャルギヤ比をＲ_DEF 、エンジンイナーシャをＪ_E 、エンジン回転速度をＮ_E 、ブレーキトルクをＴ_BRとすると、駆動軸トルクＴ_W とエンジントルクＴ_E との関係は、下記（１６）式で表される。
【００２７】
Ｔ_W ＝Ｋ_GEAR｛Ｔ_E −Ｊ_E （ｄＮ_E ／ｄｔ）｝−Ｔ_BR …（１６）
Ｋ_GEAR＝Ｒ_T ・Ｒ_AT・Ｒ_DEF …………（１７）
ここで、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場合は、エンジンイナーシャの影響は小さいと見做せるので、これを零とおくと、上記（１６）式は下記（１８）式で表すことができる。
【００２８】
Ｔ_W ＝Ｋ_GEAR・Ｔ_E −Ｔ_BR …………（１８）
この（１８）式より駆動軸トルク指令値Ｔ_WCに対して、次式でエンジントルク指令値Ｔ_ERを計算し、
Ｔ_ER＝Ｔ_WC／Ｋ_GEAR …………（１９）
算出したエンジントルク指令値Ｔ_ERがエンジンブレーキトルクＴ_EID よりも大きいか否かを判断する。このエンジンブレーキトルクＴ_EID は概ねエンジン回転速度で定まるため、予めエンジン回転速度Ｎ_E とエンジンブレーキトルクＴ_EID との関係を測定して設定した図７に示すエンジンブレーキトルク算出マップを参照して算出する。
【００２９】
エンジントルク指令値Ｔ_ERが、エンジンブレーキトルクＴ_EID 以上であれば、ブレーキを使わずにエンジンブレーキトルクＴ_EID のみで駆動軸トルク指令値通りのトルクを実現できる。エンジントルク指令値Ｔ_ERがエンジンブレーキトルクＴ_EID 未満となれば、エンジンブレーキトルクＴ_EID による駆動トルクを考慮して駆動軸トルクを指令値似一致させるためのブレーキ操作量を演算する。
【００３０】
以上により、エンジントルク指令値Ｔ_ERとブレーキトルク指令値Ｔ_BRとの分配制御則は以下のようになる。
（Ａ）エンジントルク指令値Ｔ_ER≧Ｔ_EID のとき
Ｔ_BC＝０ …………（２０）
Ｔ_ER＝Ｔ_WC／Ｋ_GEAR …………（２１）
（Ｂ）エンジントルク指令値Ｔ_ER＜Ｔ_EID のとき
スロットル開度が零、又はスロットルがアイドルポジション時のエンジンブレーキトルクをＴ_EID とすると、上記（１８）式は下記（２２）式で表すことができる。
【００３１】
Ｔ_W ＝Ｋ_GEAR・Ｔ_EID −Ｔ_BR …………（２２）
したがって、駆動軸トルク指令値Ｔ_WCに対して次式で表されるブレーキトルクＴ_BRを発生させればよい。
ブレーキシリンダ面積をＡ_B 、ロータ有効半径をＲ_B 、パッド摩擦係数をμ_B とすると、ブレーキトルク指令値Ｔ_BRに対して、ブレーキ操作量であるブレーキ液圧指令Ｐ_BRC は次式で表すことができる。
【００３２】
Ｐ_BRC ＝Ｔ_BR／Ｋ_BR …………（２３）
Ｋ_BR＝８・Ａ_B ・Ｒ_B ・μ_B …………（２４）
したがって、図６に示すように、駆動軸トルク指令値Ｔ_WCをエンジントルク指令値演算部６１に供給して前記（１９）式に従って演算を行ってエンジントルク指令値Ｔ_ERを演算し、このエンジントルク指令値Ｔ_ERをスロットル開度演算部６２に供給して、図７に示すエンジン回転速度Ｎ_E をパラメータとしてエンジントルク指令値Ｔ_ERとスロットル開度指令値θ_C との関係を表すエンジンマップを参照してスロットル開度指令値θ_C を算出し、このスロットル開度指令値θ_C をスロットル開度サーボ系１１０に出力する。
【００３３】
一方、エンジントルク演算部６３で、スロットル開度指令値θ_C 及びエンジン回転速度Ｎ_E をもとに図５に示すエンジンマップを参照してスロットル開度が零のときのエンジンブレーキトルクＴ_EID を算出し、算出したエンジンブレーキトルクＴ_EID を制駆動力補正値演算部６４に供給することにより、この制駆動力補正値演算部６４で、前記（２２）式の右辺第１項の演算を行って、制駆動力補正値Ｔ_W0（＝Ｋ_GEAR・Ｔ_E ）を算出し、この制駆動力補正値Ｔ_W0を制動力演算部６５に供給することにより、この制動力演算部６５で、制駆動力補正値Ｔ_W0から駆動軸トルク指令値Ｔ_W を減算してブレーキトルク指令値Ｔ_BRを算出し、次いで前記（２２）式の演算を行うことによりブレーキ液圧指令値Ｐ_BRC を算出し、これをブレーキ液圧サーボ系１００に出力する。なお、先行車を検出していない状態では、ブレーキ液圧指令値Ｐ_BRC を“０”に設定して、エンジントルク制御のみの制動制御を行う。
【００３４】
このブレーキ液圧サーボ系１００では、図６に示すように、ブレーキ液圧指令値Ｐ_BRC とブレーキ液圧センサ１０１で検出したブレーキ液圧検出値Ｐ_BDとの偏差に基づいてブレーキアクチュエータ９をフィードバック制御する。
一方、駆動軸トルク制御部６０から出力されるスロットル開度指令値θ_C はスロットル開度サーボ系１１０に供給され、このスロットル開度サーボ系１１０で、図６に示すように、スロットル開度指令値θ_C とスロットル開度センサ１１１で検出したスロットル開度検出値θ_D との偏差に基づいてスロットルアクチュエータ８をフィードバック制御する。
【００３５】
そして、走行制御用コントローラ１５では、車体の上下動を考慮した路面検知を行い、その検知結果に基づいて車間距離制御部２４における車間距離応答特性を変更する特性変更制御処理を実行する。
この特性変更制御処理は、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、図８に示すように、先ず、ステップＳ１で、車間距離センサ１２で検出した車間距離Ｌ、相対車速Ｖ_R を読込み、次いで、ステップＳ２に移行して、車間距離センサ１２で制御対象物を捕捉したか否かを判定する。この判定は、車間距離センサ１２から出力される車間距離Ｌが予め設定した設定距離Ｌ_S 以下であるか否かによって行い、Ｌ＞Ｌ_S であるときには制御対象物を捕捉していないものと判断してステップＳ３に移行し、後述する路面確率変数Ｒ_R を“０”にクリアすると共に、路面適合フラグＦ_G 、Ｆ_S 、Ｆ_P 、Ｆ_M を全て“０”にリ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。
【００３６】
また、ステップＳ２の判定結果が、Ｌ≦Ｌ_S であるときには、制御対象物を捕捉しているものと判断してステップＳ４に移行し、前回の車間距離Ｌ(n-1) と今回の車間距離Ｌ(n) との偏差の絶対値｜Ｌ(n) −Ｌ(n-1) ｜が所定値ΔＬ（例えば５ｍ程度）以上であるか否かを判定する。
この判定結果が、｜Ｌ(n) −Ｌ(n-1) ｜≧ΔＬであるときには、変化量が大きく先行車両の車線変更、他車線からの先行車両の割込み、自車両の車線変更等によって制御対象物体の入れ替わりが発生したものと判断して、前記ステップＳ３に移行し、｜Ｌ(n) −Ｌ(n-1) ｜＜ΔＬであるときには、制御対象物体の入れ替わりがないものと判断してステップＳ５に移行し、上下加速度センサ１４Ｆ，１４Ｒで検出した車体上下加速度Ｇ_F ，Ｇ_R を読込んでからステップＳ６に移行する。
【００３７】
このステップＳ６では、前後の上下加速度Ｇ_F 及びＧ_R を積分演算して、前後の車体上下速度Ｖ_ZF及びＶ_ZRを算出し、次いで、ステップＳ７に移行して、算出した車体上下速度Ｖ_ZF及びＶ_ZRと前側の上下加速度センサ１４Ｆ及び後側の上下加速度センサ１４Ｒ間の距離Ｘ_S とに基づいて下記（２５）式の演算を行ってピッチ角速度θ_P ′を算出する。
【００３８】
θ_P ′＝（Ｖ_ZF−Ｖ_ZR）／Ｘ_S …………（２５）
次いで、ステップＳ８に移行して、前方側の上下加速度センサ１４Ｆと車間距離センサ１２との間の距離Ｘ_L 、前後の上下加速度センサ１４Ｆ及び１４Ｒ間の距離Ｘ_S 、ピッチ角速度θ_P ′及び後輪側の車体上下速Ｖ_ZRをもとに下記（２６）式の演算を行って車間距離センサ１２の取付位置での上下速度Ｖ_ZLを算出する。
【００３９】
Ｖ_ZL＝（Ｘ_L ＋Ｘ_S ）θ_P ′＋Ｖ_ZR …………（２６）
次いで、ステップＳ９に移行して、路面勾配変化率θ_G ′を算出する。この路面勾配変化率θ_G ′を算出するためには、先ず、アクセル操作やブレーキ操作によって発生する制駆動トルクを求める。エンジントルクは予めエンジン回転速度毎にアクセル開度とエンジントルクとの関係を測定し、これらのテーブルマップを作成する。エンジントルク推定値Ｔ_EHは、アクセル開度とエンジン回転速度を測定し、テーブルマップを参照することで求める。或いは、車間距離制御中であれば、エンジントルク指令値通りのエンジンが出力されているものとして、エンジントルク推定値Ｔ_EHにエンジントルク指令値Ｔ_ERを代入しても良い。トルクコンバータのトルク増幅率をＲ_T 、変速機ギヤ比をＲ_AT 、ディフレンシャルギヤ比をＲ_DEF 、エンジンイナーシャＪ_E 、エンジン回転速度をＮ_E とすると、駆動トルク推定値Ｔ_WDH は次式で算出される。
【００４０】
Ｔ_WDH ＝Ｒ_T ・Ｒ_AT・Ｒ_DEF ｛Ｔ_EH−Ｊ_E （ｄ／ｄｔ）Ｎ_E ｝……（２７）
次に、ブレーキ操作による制動トルクＴ_BRH は、ブレーキ操作による液圧センサの圧力をＰ_BRH 、ブレーキシリンダ面積をＡ_B 、ロータ有効半径をＲ_B 、パッド摩擦係数をμ_B とすると次式で算出される。
Ｔ_BRH ＝Ｐ_BRH （８・Ａ_B ・Ｒ_B ・μ_B ） …………（２８）
したがって、次式のように駆動トルク推定値Ｔ_WDH から制動トルクＴ_BRH を減算することにより制駆動軸トルクＴ_WHを算出することができる。
【００４１】
Ｔ_WH＝Ｔ_WDH −Ｔ_BRH …………（２９）
次に、空気抵抗と転がり抵抗の和をＦ_D とし、勾配抵抗をＦ_G 、車重をＭ、タイヤ半径をＲ_W 、ラプラス演算子をｓとすると、自車速Ｖ_S と制駆動力トルクＴ_WHとの関係は次式で表すことができる。
Ｖ_S ＝｛（Ｔ_WH／Ｒ_W ）＋Ｆ_D ＋Ｆ_G ｝／（Ｍ・ｓ） …………（３０）
ここで、空気抵抗と転がり抵抗の和Ｆ_D は次式で予め算出する。
【００４２】
Ｆ_D ＝μ_A ・Ｓ_V ・Ｖ_S ² ＋μ_R ・Ｍ・ｇ …………（３１）
但し、μ_A は空気抵抗係数、Ｓ_V は前面投影面積、μ_R は転がり抵抗係数、ｇは重力加速度である。
勾配抵抗Ｆ_GMH は、制駆動軸トルクＴ_MHと自車速Ｖ_S とから次式を用いて推定する。
【００４３】
Ｆ_GMH ＝｛ω_VH／（ｓ＋ω_VH）｝Ｍ・ｓ・Ｖ_S
−｛ω_VH／（ｓ＋ω_VH）｝（Ｔ_MH／Ｒ_W −Ｆ_D ） ……（３２）
この（３２）式で、右辺第１項は車速から求めた駆動力であり、第２項は車両に加わる駆動力の和であり、これらの差が勾配抵抗とする。
したがって、勾配の角度θ_G は次式で表すことができる。
【００４４】
θ_G ＝ｔａｎ^-1｛Ｆ_GMH ／（Ｍ・ｇ）｝ …………（３３）
次に、所定時間Δｔ毎の勾配角度θ_G の変化から次式に基づいて勾配角度変化率θ_G ′を算出する。
θ_G ′＝｛θ_G (t+ Δt)−θ_G (t) ｝／Δｔ …………（３４）
次いで、ステップＳ１０に移行して、車間距離センサで検出した対象物の路面パターン適合度合いを判定する路面パターン適合判定処理を行う。
【００４５】
この路面パターン適合判定処理は、図９に示すように、先ず、ステップＳ２１で、車速センサ１３で検出した自車速Ｖ_S を読込み、次いでステップＳ２２に移行して、読込んだ自車速Ｖ_S と相対車速Ｖ_R とをもとに前記（２）式の演算を行って先行車車速Ｖ_PRを算出し、次いでステップＳ２３に移行して、勾配角度変化率θ_G ′が所定値−γ未満であり、且つ先行車車速Ｖ_PRが負である状態（θ_G ′＜−γ且つＶ_PR＜０）即ち路面が下り勾配に変化すると共に、先行車両が自車両に向かって来る物体が存在するか、又は勾配角度変化率θ_G ′が所定値＋γを超えており、且つ先行車車速Ｖ_PRが自車速Ｖ_S より大きい状態（θ_G ′＞＋γ且つＶ_PR＞Ｖ_S ）即ち路面が上り勾配に変化すると共に、先行車両が自車両と同一方向に遠ざかる物体が存在する第１の路面適合パターンであるか否かを判定する。ここで、所定値γは正の定数であり、その数値は実験によって設定する。
【００４６】
このステップＳ２３の判定結果が、第１の路面適合パターンであるときには、ステップＳ２４へ移行して、第１の路面適合フラグＦ_G を“１”にセットしてからステップＳ２５へ移行し、第１の路面適合パターンでないときには直接ステップＳ２５へ移行する。
ステップＳ２５では、ピッチ角速度θ_P ′が所定値−α及び＋αの範囲内（−α≦θ_P ′≦＋α）で、且つ車間距離センサ１２の上下変位速度Ｖ_ZLが所定値−β及び＋βの範囲内（−β≦Ｖ_ZL≦＋β）で、且つ先行車車速Ｖ_PRが略停止状態を表す所定値−ΔＶ及び＋ΔＶの範囲内（−ΔＶ≦Ｖ_PR≦＋ΔＶ）であって、対象物を路面として特定できる第２の路面適合パターンであるか否かを判定し、第２の路面適合パターンであるときにはステップＳ２６に移行して、第２の路面適合フラグＦ_S を“１”にセットしてから路面パターン適合判定処理を終了して図９のステップＳ１１に移行し、第２の路面適合パターンでないときにはステップＳ２７に移行する。
【００４７】
このステップＳ２７では、ピッチ角速度θ_P ′が所定値＋αより大きく（θ_P ′＞＋α）、且つ先行車車速Ｖ_PRが所定値＋ΔＶより大きい（Ｖ_PR＞＋ΔＶ）か、又は車間距離センサ１２の上下変位速度Ｖ_ZLが所定値＋βより大きく（Ｖ_ZL＞＋β）、且つ先行車車速Ｖ_PRが所定値＋ΔＶより大きい（Ｖ_PR＞＋ΔＶ）対象物を路面として特定できる第３の路面適合パターンであるか否かを判定し、第３の路面適合パターンであるときにはステップＳ２８に移行して、第３の路面適合フラグＦ_P を“１”にセットしてから路面パターン適合判定処理を終了して図９のステップＳ１１に移行し、第３の路面適合パターンでないときにはステップＳ２９に移行する。
【００４８】
このステップＳ２９では、ピッチ角速度θ_P ′が所定値−αより小さく（θ_P ′＜−α）、且つ先行車車速Ｖ_PRが所定値−ΔＶより小さい（Ｖ_PR＜−ΔＶ）か、又は車間距離センサ１２の上下変位速度Ｖ_ZLが所定値−βより小さく（Ｖ_ZL＜−β）、且つ先行車車速Ｖ_PRが所定値−ΔＶより小さい（Ｖ_PR＜−ΔＶ）対象物を路面として特定できる第４の路面適合パターンであるか否かを判定し、第４の路面適合パターンであるときにはステップＳ３０に移行して、第４の路面適合フラグＦ_M を“１”にセットしてから路面パターン適合判定処理を終了して図９のステップＳ１１に移行し、第４の路面適合パターンでないときにはそのまま路面パターン適合判定処理を終了して図８のステップＳ１１に移行する。
【００４９】
図９のステップＳ１１では、第２の路面適合フラグＦ_S 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場合には、ステップＳ１２に移行して、路面確率変数Ｒ_R を“０”に設定してからステップＳ１５に移行する。
また、ステップＳ１１の判定結果が第２の路面適合フラグＦ_S が“１”にセットされているときには、ステップＳ１３に移行して、下記（３５）式の演算を行って、各路面適合フラグＦ_S 、Ｆ_P 、Ｆ_M 及びＦ_G の値の和で表される路面確率変数Ｒ_R を算出してからステップＳ１４に移行する。
【００５０】
Ｒ_R ＝Ｆ_S ＋Ｆ_P ＋Ｆ_M ＋Ｆ_G …………（３５）
ステップＳ１４では、相対速度Ｖ_R 及び目標車間距離Ｌ^* から車間距離Ｌを減算した車間距離偏差Ｌ_E をもとに図１０に示す車間距離応答特性を表す固有振動数ω_L を通常応答用固有振動数算出マップを参照して通常固有振動数ω_LNを算出し、次いでステップＳ１５に移行して、路面確率変数Ｒ_R が“０”であるか否かを判定し、Ｒ_R ＝０であるときには、路面を誤検出している可能性がないもの判断してステップＳ１６に移行し、前記ステップＳ１４で算出した通常固有振動数ω_LNを固有振動数ω_L として設定してから特性変更制御処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００５１】
また、ステップＳ１５の判定結果が、路面確率変数Ｒ_R が“２”以上であるときにはステップＳ１７に移行して、下記（３６）式に従ってステップＳ１４で算出した通常固有振動数ω_LNに“１”より小さい値（例えば０．９程度）に設定された係数Ｋωを乗算して算出する緩応答用固有振動数ω_LSを固有振動数ω_L として設定してから特性変更制御処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００５２】
ω_LS＝Ｋω・ω_LN …………（３６）
この図８及び図９の処理において、ステップＳ５〜Ｓ９の処理が車両運動検出手段に対応し、ステップＳ１０〜Ｓ１３の処理及び図９の処理が対象物推定手段に対応し、ステップＳ１４〜Ｓ１７の処理が制御特性変更手段に対応している。
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
【００５３】
今、自車両が前方に上り坂が存在しない平坦な平地を車間距離センサ１２で運転者が設定した設定車速Ｖ_SET よりは低いが所定車速ΔＶよりは速い車速で走行する先行車両を捕捉して走行しているものとする。この走行状態では、図９の特性変更制御処理で、車速センサ１２で制御対象物を捕捉しており、車間距離Ｌが設定距離Ｌｓ以下であるので、車体上下加速度センサ１４Ｆ及び１４Ｒで検出した車体上下加速度Ｇ_F 及びＧ_R を読込んだときに（ステップＳ５）、これら車体上下加速度Ｇ_F 及びＧ_R が略零となり、これら車体上下加速度Ｇ_F 及びＧ_R に基づいて算出する前輪側車体上下速度Ｖ_ZF及び後輪側車体上下速度Ｖ_ZRも略零となる（ステップＳ６）。次いで、前輪側車体上下速度Ｖ_ZF及び後輪側車体上下速度Ｖ_ZRに基づいて車体のピッチ角速度θ_P ′を算出すると（ステップＳ７）、このピッチ角速度θ_P ′も略零となり、ステップＳ９で算出される路面の勾配角度変化率θ_G ′も略零となる。
【００５４】
このため、図９の路面パターン適合判定処理で、路面の勾配角度変化率θ_G ′が−γ≦θ_G ′≦＋γとなるため、ステップＳ２１からステップＳ２３に移行し、第１の路面適合フラグＦ_G は“０”にリセットされた状態を維持し、ピッチ角速度θ_P ′が−α≦θ_P ′≦＋αであり、車間距離センサ１２の上下変位速度Ｖ_ZLが−β≦Ｖ_ZL≦＋βであるが、先行車両が所定車速＋ΔＶより速い先行車車速Ｖ_PRで走行しているので、Ｖ_PR＞＋ΔＶとなるため、ステップＳ２５に移行し、第２の路面適合フラグＦ_S も“０”にリセットされた状態を維持し、さらにピッチ角速度θ_P ′が−α≦θ_P ′≦＋αであり、車間距離センサ１２の上下変位速度Ｖ_ZLが−β≦Ｖ_ZL≦＋βであるため、第３の路面適合フラグＦ_P 及び第４の路面適合フラグＦ_M を“０”にリセットされた状態が維持される。
【００５５】
このため、図８のステップＳ１１に移行したときに、第２の路面適合フラグＦ_S が“０”にリセットされているので、ステップＳ１３に移行して、路面確率変数Ｒ_R は“０”に設定される。
その後、ステップＳ１４で、相対速度Ｖ_R と、車間距離指令値Ｌ_C から車間距離Ｌを減算した車間距離偏差Ｌ_E とをもとに通常応答用固有振動数算出マップを参照して通常固有振動数ω_LNを算出してからステップＳ１５に移行し、Ｒ_R が“０”であるので、ステップＳ１６に移行して、通常固有振動数ω_LNが固有振動数ω_L として設定される。
【００５６】
一方、車間距離制御部２４では、車間距離センサ１２から、先行車両との車間距離Ｌが出力されると共に、自車両との相対車速Ｖ_R が出力され、これらが車間距離指令値演算部２４ａに入力されるので、この車間距離指令値演算部２４ａで先行車車速Ｖ_PRを算出すると共に、これと車間時間Ｔ_H とをもとに前記（１）式に従って車間距離指令値Ｌ_C を算出する。
【００５７】
そして、車間距離制御演算部２４ｂでは、車間距離指令値Ｌ_C 、車間距離Ｌ、相対速度Ｖ_R 及び自車速Ｖ_S をもとに前記（３）式の演算を行って車速指令値Ｖ_LCを算出する。このとき、（３）式における車間距離フィードバックゲインＫ_L 及び相対速度フィードバックゲインＫ_V が上述した特性変更制御処理で算出された固有振動数ω_L 及び別途通常固有振動数算出マップと同様に相対速度Ｖ_R と車間距離偏差Ｌ_E とをもとに通常減衰係数算出マップを参照して算出した減衰係数ζ_L と、カットオフ周波数ω_V とに基づいて前記（５）式及び（６）式で算出される。
【００５８】
このため、両フィードバックゲインＫ_L 及びＫ_V が通常の先行車両に追従する追従走行制御に最適な応答特性に設定され、これらフィードバックゲインＫ_L 及びＫ_V に基づいて通常の追従走行制御の車間距離に基づく速度指令値Ｖ_LCが算出される。
そして、算出された車間距離に基づく速度指令値Ｖ_LCが運転者が設定した設定車速Ｖ_SET 以下であるときにはこの車間距離に基づく速度指令値Ｖ_LCが速度指令値Ｖ_C として速度制御部２５に出力される。
【００５９】
この速度制御部２５では、入力された車速指令値Ｖ_C に対する実車速Ｖ_S の応答が、カットオフ周波数ω_V となる一次遅れ系となるように駆動力指令値Ｆ_WCを演算し、この駆動力指令値Ｆ_WCに空気抵抗と転がり抵抗の和Ｆ_DHを加算した値にタイヤ半径Ｒ_W を乗算することにより、駆動軸トルク指令値Ｔ_WCを算出し、これを駆動軸トルク制御部２６に出力する。
【００６０】
この駆動軸トルク制御部２６では、入力される駆動軸トルク指令値Ｔ_WCに基づいて前記（１９）式に従ってエンジントルク指令値Ｔ_ERを算出し、このエンジントルク指令値Ｔ_ERがエンジンブレーキトルクＴ_EID 以上であるときにはブレーキを使用することなくエンジントルクのみで駆動軸トルク指令値Ｔ_WC通りのトルクを実現できるものと判断して、エンジントルク指令値Ｔ_ERをスロットル開度演算部６２に供給して、対応するスロットル開度指令値θ_C を算出し、このスロットル開度指令値θ_C をスロットル開度サーボ系１１０に供給し、このスロットル開度サーボ系１１０でスロットルアクチュエータ８をフィードバック制御して、車間距離Ｌを車間距離指令値Ｌ_C に一致させて先行車両に追従走行する。
【００６１】
また、エンジントルク指令値Ｔ_ERがエンジンブレーキトルクＴ_EID 未満であるときには、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を駆動軸トルク指令値Ｔ_WCに一致させるためのブレーキ操作量である液圧指令値Ｐ_BRC を算出し、これをブレーキ液圧サーボ系１００に出力し、このブレーキ液圧サーボ系１００でブレーキアクチュエータ９をフィードバック制御して、車間距離Ｌを車間距離指令値Ｌ_C に一致させて先行車両に追従走行する。
【００６２】
このように車間距離センサ１２で先行車両を捕捉して、この先行車両に追従走行している状態では、路面の凹凸の通過によるピッチ角速度θ_P ′に変化が生じたり、車間距離センサ１２の上下変位速度Ｖ_ZLに変化が生じたりしたとしても、車間距離センサ１２の制御対象物検出領域が車間距離Ｌが大きくなるに従って広くなることにより、先行車両を捕捉できなくなることは殆どなく、図９の路面パターン適合判定処理で、先行車車速Ｖ_PRが所定車速＋ΔＶを超えているので、ステップＳ２５からステップＳ２６に移行することはなく、ステップＳ２７からステップＳ２８に移行して、第３の路面適合フラグＦ_P が“１”にセットされることはあっても、第２の路面適合フラグＦ_S は“０”にリセットされた状態を維持する。
【００６３】
したがって、路面確率変数Ｒ_R は“０”を維持することになり、固有振動数ω_L は通常固有振動数ω_NLを維持し、通常の追従走行制御に最適な応答特性が維持される。
この追従走行制御状態から先行車両が隣接走行車線に車線変更したり、右左折したりするか、又は自車両が隣接走行車線に車線変更することにより、車間距離センサ１２で先行車両を捕捉できない状態となると、図８の特性変更制御処理では、ステップＳ２からステップＳ３に移行して、路面確率変数Ｒ_R を“０”にクリアすると共に、各路面適合フラグＦ_G 、Ｆ_S 、Ｆ_P 、Ｆ_M を“０”にリセットする。
【００６４】
一方、車間距離制御部２４では、車間距離センサ１２から出力される車間距離Ｌが無限大となり、車間距離制御演算部２４ｂで演算される車速指令値Ｖ_LCも無限大となって運転者が予め設定した車速設定値Ｖ_SET を超えることになるので、選択回路３７で、車速設定値Ｖ_SET が車速指令値Ｖ_C として選択され、これが車速制御部２５に出力される。
【００６５】
したがって、自車速Ｖ_S が車速設定値Ｖ_SET に一致するまで加速制御された後、車速設定値Ｖ_SET を維持する定速走行状態となる。
この車間距離センサ１２で先行車両を捕捉していない平地の走行状態で、図１１に示すように、自車両５０の前方に上り坂５１が存在する状態となり、この上り坂５１を車間距離センサ１２で検出し、検出した車間距離Ｌが設定車間距離Ｌ_S 以下となると、ステップＳ２からステップＳ４を経てステップＳ５以降に移行する。
【００６６】
このとき、自車両５０にピッチング及びバウンスを生じていない状態であるものとすると、車間距離センサ１２の光軸が図１１において符号ＢＳ_PAで示すように現在走行している平地５２の路面と平行な状態を維持して上り坂５１を検出する状態を継続するので、車間距離センサ１２で検出される車間距離Ｌが自車両５０の自車速Ｖ_S に応じて減少し、これに応じて相対速度Ｖ_R が自車速Ｖ_S と略一致する負の値となる。
【００６７】
このため、図９の路面パターン適合判定処理が実行されたときに、ステップＳ２２で算出される先行車車速Ｖ_PRが略零となり、路面勾配角度変化率θ_G ′は平地を走行しているため略零を維持しているので、ステップＳ２３からステップＳ２５に移行し、車両にピッチング及びバウンスを生じていないので、ピッチ角速度θ_P ′が−α≦θ_P ′≦＋αとなり、車間距離センサ１２の上下変位速度Ｖ_ZLは−β≦Ｖ_ZL≦＋βとなり、先行車車速Ｖ_PRが−ΔＶ≦Ｖ_PR≦＋ΔＶとなるので、ステップＳ２６に移行して、第２の路面適合フラグＦ_S が“１”にセットされる。
【００６８】
このように第２の路面適合フラグＦ_S が“１”にセットされると、図８の特性変更制御処理におけるステップＳ１１からステップＳ１３に移行して、各路面適合フラグＦ_S 、Ｆ_P 、Ｆ_M 及びＦ_G の値を加算して路面確率変数Ｒ_R を算出するが、この状態では路面適合フラグＦ_S のみが“１”にセットされているので、路面確率変数Ｒ_R が“１”となり、ステップＳ１５からステップＳ１６に移行して固有振動数ω_L として通常固有振動数ω_LNの設定が継続される。
【００６９】
この車間距離センサ１２で上り坂５１を検出している状態で、路面の凹凸を乗り越えるか、自車両５０を加減速することにより、自車両５０にピッチング又はスカット現象が発生し、車間距離センサ１２の光軸が図１１で符号ＢＳ_PBに示すように上向き状態となると、車間距離センサ１２で検出する車間距離Ｌ_PBが光軸が路面と平行な状態であるときの車間距離Ｌ_PAに比較して長くなり、逆に車間距離センサ１２の光軸が図１１で符号ＢＳ_PCで示すように下向き状態となると、車間距離センサ１２で検出する車間距離Ｌ_PCが光軸が路面と平行な状態であるときの車間距離Ｌ_A に比較して短くなる。
【００７０】
したがって、自車両５０にピッチング又はスカット現象が生じて上向きの光軸ＢＳ_B となった場合には、ピッチ角速度θ_P ′が所定値＋αを超えることになり、且つ車間距離Ｌが水平な光軸ＢＳ_PAでの車間距離Ｌ_PAより長い車間距離Ｌ_PBとなることにより、相対車速Ｖ_R が自車速Ｖ_S より遅い負の値となって、先行車車速Ｖ_PRが所定値＋ΔＶを超える正の値となると、図９の路面パターン適合判定処理でステップＳ２５からステップＳ２７を経てステップＳ２８に移行して、第３の路面適合フラグＦ_P が“１”にセットされる。
【００７１】
このため、図８のステップＳ１１からステップＳ１３に移行したときに、既に第２の路面適合フラグＦ_S が“１”にセットされているので、路面確率変数Ｒ_R が“２”となるので、ステップＳ１５からステップＳ１７に移行して、通常固有振動数ω_LNに“１”より小さい値の係数Ｋωを乗算して算出する緩応答用固有振動数ω_LSを固有振動数ω_L として設定する。
【００７２】
このため、車間距離制御演算部２４ｂでは、車間距離指令値Ｌ_C 、車間距離Ｌ、相対速度Ｖ_R 及び自車速Ｖ_S をもとに前記（３）式の演算を行って車速指令値Ｖ_LCを算出する。このとき、（３）式における車間距離フィードバックゲインＫ_L 及び相対速度フィードバックゲインＫ_V が上述した特性変更制御処理で算出された固有振動数ω_L 及び別途通常固有振動数算出マップと同様に相対速度Ｖ_R と車間距離偏差Ｌ_E とをもとに通常減衰係数算出マップを参照して算出した減衰係数ζ_L と、カットオフ周波数ω_V とに基づいて前記（５）式及び（６）式で算出される。
【００７３】
ここで、固有振動数ω_L が通常固有振動数ω_LNより小さい緩応答用固有振動数ω_LSに設定されているので、前記（５）式で算出される車間距離フィードバックゲインＫ_L が通常値より小さい値となるので、車間距離指令値Ｌ_C から現在の車間距離Ｌを減算した車間距離偏差（Ｌ_C −Ｌ）に応じた応答特性が低下され、一方、前記（６）式で算出される相対速度フィードバックゲインＫ_V が通常値より大きい値となるので、相対車速Ｖ_R に応じた応答特性が高められる。このとき、相対車速Ｖ_R の変化量は少ないが、車間距離指令値Ｌ_C の変化量は大きく、この車間距離指令値Ｌ_C の変化量に基づく車速指令値分が抑制されることになり、車間距離センサ１２で上り坂４１を先行車両として誤検出した場合の自車両５０に生じる前後加速度を小さく抑制して路面を誤検出した場合の追従走行制御への影響を最小限に抑制することができる。
【００７４】
その後、平地を走行している状態で、車間距離センサ１２で上り坂５１を誤検出したときに、ピッチング又はスカット現象の揺り戻しが生じるか、車両が制動状態となってノーズダイブ現象が生じて図１１に示すように車間距離センサ１２が下向きの光軸ＢＳ_C となった場合には、車間距離Ｌ_PCが路面と平行な光軸ＢＳ_PAであるときの車間距離Ｌ_PAに比較して短くなり、先行車両が自車両に向かって走行しているものと誤判断される。この場合も、図９の処理でステップＳ２７からステップＳ２９に移行し、ピッチ角速度θ_P ′がθ_P ′＜−αで且つ先行車車速Ｖ_PRが所定値−ΔＶより小さい値となるので、ステップＳ３０に移行して、第４の路面適合フラグＦ_M が“１”にセットされる。
【００７５】
このため、図８のステップＳ１３で算出される路面確率変数Ｒ_R が“３”となり、ステップＳ１５からステップＳ１７に移行して、緩応答用固有振動数ω_LSが固有振動数ω_L として設定される状態が継続され、車間距離センサ１２で上り坂を誤検出した場合の自車両に生じる前後加速度を小さく抑制することを継続する。
【００７６】
また、自車両５０が車間距離センサ１２で先行車両を捕捉することなく平地５２を定速走行している状態で、車間距離センサ１２で前方の上り坂５１を検出したときに、路面凹凸により車両がピッチングを生じないが図１２に示すように上下方向に路面と平行に変位するバウンス状態となった場合にも、上記自車両５０に上方向の変位が生じたときには、車間距離センサ１２も上方に変位することからその光軸も図１２で符号ＢＳ_BBで示すように、車両にバウンスが生じていないときの光軸ＢＳ_BAに対して上方に変位し、これに応じて車間距離センサ１２で検出する車間距離Ｌ_BBがバウンスを生じていないときの車間距離Ｌ_BAに比較して長くなる。このため、車間距離センサ１２の上下変位速度Ｖ_ZLが所定値＋βを超え且つ先行車車速Ｖ_PRが所定値＋ΔＶを超える状態となると、図９におけるステップＳ２７からステップＳ２８に移行して、第３の路面適合フラグＦ_P を“１”にセットすることにより、路面確率変数Ｒ_R が“２”となって、前述した自車両にピッチングが生じた場合と同様に緩応答用固有振動数ω_LSが固有振動数ω_L として設定されることにより、車間距離センサ１２で上り坂を誤検出した場合に、自車両に発生する前後加速度を小さく抑制して路面を誤検出した場合の追従走行制御への影響を最小限に抑制することができる。
【００７７】
同様に、自車両がバウンスによって下方に変位する場合には、車間距離センサ１２の上下変位速度Ｖ_ZLが所定値−βより小さくなり且つ先行車車速Ｖ_PRが所定値−ΔＶより小さい状態となると、図９におけるステップＳ２７からステップＳ２９を経てステップＳ３０に移行して、第３の路面適合フラグＦ_P を“１”にセットすることにより、路面確率変数Ｒ_R が“３”となって、前述した場合と同様に緩応答用固有振動数ω_LSが固有振動数ω_L として設定されることにより、車間距離センサ１２で上り坂を誤検出した場合に、自車両に発生する前後加速度を小さく抑制して路面を誤検出した場合の追従走行制御への影響を最小限に抑制することができる。
【００７８】
また、図１３に示すように、自車両５０が車間距離センサ１２で先行車両を検出することなく下り坂５１を走行している状態で、車間距離センサ１２で前方の平地又は上り坂を検出する状態となった場合に、車両にピッチング、バウンス、スカット及びノーズダイブ等を生じていないときに、図９の処理において、ステップＳ２５からステップＳ２６に移行して、第２の路面適合フラグＦ_S が“１”にセットされ、その後に、ピッチングやスカット、ノーズダイブを生じた場合には、前述した図１１と同様に車間距離センサ１２が上向きの光軸ＢＳ_PBとなると、車間距離Ｌ_PBが路面と平行な光軸ＢＳ_PAであるときの車間距離Ｌ_PAに比較して長くなって、図９の処理におけるステップＳ２８で第３の路面適合フラグＦ_P が“１”にセットされ、逆に下向きの光軸ＢＳ_PCとなると、車間距離Ｌ_PCが路面と平行な光軸ＢＳ_PAであるときの車間距離Ｌ_PAに比較して短くなるので、図９の処理でステップＳ３０で第４の路面適合フラグＦ_M が“１”にセットされることにより、路面確率変数Ｒ_R が“２”以上となって、緩応答用固有振動数ω_LSが固有振動数ω_L として設定されることにより、車間距離センサ１２で上り坂を誤検出した場合に、自車両に発生する前後加速度を小さく抑制して路面を誤検出した場合の追従走行制御への影響を最小限に抑制することができる。
【００７９】
さらに、図１４に示すように、自車両５０が車間距離センサ１２で先行車両を検出することなく下り坂５３を走行している状態で、車間距離センサ１２で前方の平地５４又は上り坂を検出する状態となった場合に、車両にピッチング、バウンス、スカット及びノーズダイブ等を生じていないときに、図９の処理において、ステップＳ２５からステップＳ２６に移行して、第２の路面適合フラグＦ_S が“１”にセットされる。
【００８０】
その後に、車両にバウンスを生じた場合には、前述した図１２と同様に車間距離センサ１２が上方に変位して高光軸ＢＳ_PBとなると、車間距離Ｌ_PBがバウンスを生じていない路面と平行な光軸ＢＳ_PAであるときの車間距離Ｌ_PAに比較して長くなって、図９の処理におけるステップＳ２８で第３の路面適合フラグＦ_P が“１”にセットされる。逆に下方に変位して低光軸ＢＳ_PCとなると、車間距離Ｌ_PCがバウンスを生じていない路面と平行な光軸ＢＳ_PAであるときの車間距離Ｌ_PAに比較して短くなる。このため、図９の処理におけるステップＳ３０で第４の路面適合フラグＦ_M が“１”にセットされることにより、路面確率変数Ｒ_R が“２”以上となって、緩応答用固有振動数ω_LSが固有振動数ω_L として設定されることにより、車間距離センサ１２で平地を誤検出した場合に、自車両に発生する前後加速度を小さく抑制して路面を誤検出した場合の追従走行制御への影響を最小限に抑制することができる。
【００８１】
さらにまた、図１５に示すように、自車両５０が車間距離センサ１２で先行車両を捕捉していない状態で平地５５を走行している状態で、下り坂５６に差し掛かり、その前方に平地５７が存在する場合には、平地５５から下り坂５６に差し掛かったときに、前方の平地５７を車間距離センサ１２で検出することにより、この平地を自車両５０に向かって移動する物体として認識することになる。
【００８２】
しかしながら、この場合にも、下り坂５６に差し掛かったときに、図９の処理において、ステップＳ２３で路面勾配角度変化率θ_G ′が所定値−γより小さく且つ先行車車速Ｖ_PRが自車両に向かって来る負の値と判定されることにより、ステップＳ２４に移行して、第１の路面適合フラグＦ_G が“１”にセットされる。その後、下り坂５６の路面勾配が一定の路面を走行する状態となると、平地５７を停止物として認識することにより、図９の処理において、ステップＳ２５からステップＳ２６に移行し、第２の路面適合フラグＦ_S が“１”にセットされることにより、図８の処理において、ステップＳ１１からステップＳ１３に移行して、路面確率変数Ｒ_R が“２”となる。このため、ステップＳ１５からステップＳ１７に移行して、緩応答用固有振動数ω_LSを固有振動数ω_L として設定されることにより、自車両に生じる前後加速度を小さい値に抑制して路面を誤検出した場合の追従走行制御への影響を最小限に抑制することができる。
【００８３】
なおさらに、図１６に示すように、自車両５０が下り坂５８を走行している状態から平地５９に差し掛かる場合には、平地５９に近い下り坂５８を走行している状態から平地５９を走行する状態となるときに、車間距離センサ１２で平地５９を検出することにより、車間距離Ｌが徐々に長くなり、自車両５０と同一方向に遠ざかる先行車両であると誤認識することになる。
【００８４】
しかしながら、この場合も図９の処理で、下り坂５８の一定勾配を走行しているときに、平地５９を停止物として判断することにより、図９の処理でステップＳ２５からステップＳ２６に移行して、第２の路面適合フラグＦ_S が“１”にセットされる。その後、自車両５０が平地に差し掛かることにより、勾配角度変化率θ_G ′が所定値＋γより大きくなり、且つ先行車車速Ｖ_PRが自車速Ｖ_S より大きくなるので、ステップＳ２３からステップＳ２４に移行して、第１の路面適合フラグＦ_G が“１”にセットされることにより、路面確率変数Ｒ_R が“２”となる。このため、図８のステップＳ１５からステップＳ１７に移行して、緩応答用固有振動数ω_LSを固有振動数ω_L として設定されることにより、自車両に生じる前後加速度を小さい値に抑制して路面を誤検出した場合の追従走行制御への影響を最小限に抑制することができる。
【００８５】
このように、第１の実施形態によると、上下加速度センサ１４Ｆ及び１４Ｒで検出した車体上下加速度Ｇ_F 及びＧ_R に基づいて車体前後の上下変位速度Ｖ_ZF及びＶ_ZRを算出し、これに基づいてピッチ角速度θ_P ′、車間距離センサ１２の上下変位速度Ｖ_ZLを算出することにより、これらに基づいて自車両が平地を走行していて前方に上り坂が存在したり、下り坂を走行していて前方に平地又は上り坂が存在したりする場合に、車間距離センサ１２で路面を先行車両又は停止物と誤認識したときに、車両の走行制御の応答特性を通常応答特性から緩応答特性に変更するので、路面を誤検出したときの走行制御への影響を最小限に抑制することができる。
【００８６】
また、自車速Ｖ_S と制駆動トルクとから路面の勾配角度変化率θ_G ′を算出し、この勾配角度変化率θ_G ′と先行車車速Ｖ_PRとに基づいて平地から下り坂に差し掛かる際又は下り坂から平地に差し掛かる際に、路面を自車両に向かう移動体又は自車両から遠ざかる移動体と誤認識した場合にも、車両の走行制御の応答特性を通常応答特性から緩応答特性に変更するので、路面を誤検出したときの走行制御への影響を最小限に抑制することができる。しかも、路面の勾配角度変化率θ_G ′を自車速Ｖ_S と制駆動トルクとから算出するので、ブレーキやアクセル操作で発生するピッチ角変化よりも、変化速度が遅く、高精度な積分演算や加速度センサが要求されるが、これらを用いることなく、簡易に勾配角度変化率θ_G ′を算出することができる。
【００８７】
さらに、自車両の上下方向速度に対する検知対象物運動特性と、ピッチ角速度に対する検知対象物運動特性と、路面勾配変化に対する検知対象物運動特性とを、各々の基準運動特性と比較し、それぞれの車両運動に対する検知対象物運動特性が基準運動特性に応じたものになるか否かを判定し、各々の判定結果に基づいて誤検出対象物の判定を行うので、誤検出対象物の推定を確実に行うことができる。
【００８８】
さらにまた、制御特性変更手段が、対象物推定手段の推定結果が路面である場合に、制駆動力変化を小さくする方向に制御特性を変更するので、対象物検知手段で路面を誤検出した場合に、走行制御への影響を最小限に抑制することができる。
なお、上記第１の実施形態においては、前後の上下加速度Ｇ_FM及びＧ_RMを積分演算することで、前側上下変位速度Ｖ_ZF及び後側上下変位速度Ｖ_ZR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、ピッチ変位や上下変位は比較的速い周波数帯の運動であるため、積分誤差による演算オーバーフローを防止するため、前側上下変位速度Ｖ_ZF及び後側上下変位速度Ｖ_ZRに低いカットオフ周波数のハイパスフィルタを施すようにしてもよい。
【００８９】
また、上記第１の実施形態においては、前後に２つの上下加速度センサ１４Ｆ及び１４Ｒ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、サスペンション特性を制御するために各車輪位置に４つの上下加速度センサを有する場合には、前側の２つの上下加速度センサの平均値を前側上下加速度Ｇ_F とし、後側の２つの上下加速度センサの平均値を後側上下加速度Ｇ_F として使用することができ、４つの上下加速度センサのうちの１つを省略して、省略した上下加速度センサ位置の上下加速度を残りの３つの上下加速度センサの上下加速度検出値から推定するようにしてもよい。
【００９０】
さらに、上記第１の実施形態においては、車間距離センサ１２の上下変位速度Ｖ_ZL及びピッチ角速度θ_P ′と路面の勾配角度変化率θ_G ′とに基づいて路面パターン適合判定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、上下変位速度Ｖ_ZL及びピッチ角速度θ_P ′と勾配角度変化率θ_G ′との何れかを省略するようにしてもよい。
【００９１】
さらにまた、上記第１の実施形態においては、路面確率変数Ｒ_R が“２”以上であるときに緩応答用固有振動数ω_LSを固有振動数ω_L として設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、路面確率変数Ｒ_R の値が大きくなるに応じて順次小さい値となる緩応答用固有振動数ω_LSを設定するようにしてもよく、また、路面確率変数Ｒ_R が“３”以上であるときには、路面を誤検出している可能性が高いので、車間距離センサ１２での車間距離Ｌを先行車を検出しない非検知扱いとしたり、車間距離Ｌを路面確率変数Ｒ_R の値に応じて順次長い値に補正したりして、路面を誤検出した場合の走行制御への影響を抑制するようにしてもよい。
【００９２】
なおさらに、上記第１の実施形態においては、固有振動数ω_L を変更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、減衰係数ζ_L を路面確率変数Ｒ_R に応じて通常減衰係数ζ_LNからこれより小さい緩応答用減衰係数ζ_LSに変更するようにしてもよく、固有振動数ω_L 及び減衰係数ζ_L の双方を路面確率変数Ｒ_R に応じて通常値より小さい値に変更するようにしてもよい。さらには、固有振動数ω_L 及び減衰係数ζ_L の双方向を変更する場合に、固有振動数ω_L については通常固有振動数ω_LNより小さい緩応答用固有振動数ω_LSに変更し、減衰係数ζ_L については通常減衰係数ζ_LNより大きい値（例えば１．１倍程度）に変更することにより、相対車速制御ゲインＫ_V は略変化させずに、車間距離制御ゲインＫ_L のみを小さく変更するようにして、車間距離フィードバック系の応答性のみを緩やかに変更するようにしてもよい。
【００９３】
次に、本発明の第２の実施形態を図１７〜図２０について説明する。
この第２の実施形態は、本発明を車両前方の障害物を検出したときに自動的に制動制御を行う制動制御装置に適用したものである。
すなわち、第２の実施形態では、図１７に示すように、車間距離センサ１２で車間距離Ｌ及び相対速度Ｖ_R を検出し、これら車間距離Ｌ及び相対速度Ｖ_R を制駆動力制御手段としての自動ブレーキ制御部７１に供給して、この自動ブレーキ制御部７１で相対速度Ｖ_R 及び車間距離Ｌに基づいて操舵で回避不可能且つ制動で回避不可能な領域であるか否かを判定し、この領域であるときに、目標制動トルクＴ_BRC を算出し、この目標制動トルクＴ_BRC に基づいてブレーキ液圧指令値Ｐ_BRC を算出し、このブレーキ液圧指令値Ｐ_BRC をブレーキアクチュエータ９に出力する。
【００９４】
また、前述した第１の実施形態と同様に車両運動検出手段としての光軸上下変動検出部２１で、ピッチ角速度θ_P ′、車間距離センサ１２の上下変位速度Ｖ_ZL及び路面の勾配角度変化率θ_G ′を算出し、対象物推定手段としての路面検知判断部２２で、ピッチ角速度θ_P ′、車間距離センサ１２の上下変位速度Ｖ_ZL及び勾配角度変化率θ_G ′に基づいて路面確率変数Ｒ_R を算出し、制御特性変更手段としての制動特性可変部７２で、路面確率変数Ｒ_R に基づいて自動ブレーキ制御部７１で操舵及び制動で回避不可能領域の判断に使用する横加速度α_X 及び減速度α_Y を設定する。
【００９５】
そして、自動ブレーキ制御部７１では、障害物と接触が回避できない場合に自動ブレーキ作動信号を出力する。この障害物と接触が回避できない場合とは、操舵で回避不可能な場合且つ制動で回避不可能な場合である。
先ず、操舵で障害物を回避できる条件について説明する。今、図１８に示すように、自車両７５が先行車両７６に対して車間距離Ｌ、相対速度Ｖ_R で接近していると仮定する。この時、車間距離Ｌが零になる前に自車両７５の前左側端点Ａが先行車両７６の車幅Ｗだけ横方向に移動できれば接触回避可能である。回避字に自車両７５は横加速度α_X で横方向に移動するとすれば、車幅Ｗだけ移動するのに要する時間Ｔ_X は下記（３７）式で算出することができる。
【００９６】
Ｔ_X ＝√（２・Ｗ／α_X ） …………（３７）
したがって、操舵で接触を回避するためには、相対速度Ｖ_R と車間距離Ｌとの関係が次式となればよい。
Ｌ＞Ｔ_X ・Ｖ_R …………（３８）
次に、制動で障害物を回避できる条件について説明する。上記と同様に自車両７５は先行車両７６に対して車間距離Ｌ、相対速度Ｖ_R で接近していると仮定する。この時、接触回避に発生する減速度をα_Y とすると、制動で障害物との接触を回避するためには相対速度Ｖ_R と車間距離Ｌとの関係が次式となればよい。
【００９７】
Ｌ＞Ｖ_R ² ／（２・α_Y ） …………（３９）
今、横加速度α_X を５（ｍ／ｓ² ）とし、減速度α_Y を８（ｍ／ｓ² ）と想定した場合、操舵で回避可能となる境界線ＢＬ_S は横軸に相対速度Ｖ_R を、縦軸に車間距離Ｌをそれぞれとった図１９で実線図示のように表され、制動で回避可能となる境界線ＢＬ_B は図１９で点線図示のように表される。この図１９から、車間距離Ｌと相対速度Ｖ_R が殿領域に含まれるかを判定することで、接触回避不可能か否かを判断することができる。ここでの接触回避不可能とは「操舵で回避不可能」且つ「制動で回避不可能」であり、その接触回避不可能領域は図１９でハッチング表示された領域となる。
【００９８】
したがって、前記（３８）式が非成立、且つ前記（３９）式が非成立の場合に、所定の減速度α_BRを発生させるブレーキ液圧指令値Ｐ_BRC をブレーキアクチュエータ９に出力し、自車両を減速させる。目標減速度をα_BRとした場合、走行抵抗と、エンジンブレーキによる制動トルクを無視すると目標制動トルクＴ_BRC は次式で表される。
【００９９】
Ｔ_BRC ＝Ｍ・α_BR・Ｒ_W …………（４０）
ここで、Ｍは車重、Ｒ_W はタイヤ半径である。
したがって、目標制動トルクＴ_BRC に対して次式のブレーキ液圧指令値Ｐ_BRC を発生させればよい。
Ｐ_BRC ＝Ｔ_BRC ／Ｋ_BR …………（４１）
ここで、Ｋ_BR＝８・Ａ_B ・Ｒ_B ・μ_B であり、Ａ_B はブレーキシリンダ面積、Ｒ_B はロータ有効半径、μ_B はパッド摩擦係数である。
【０１００】
以上から横加速度α_X 及び減速度α_Y を変化させると、ブレーキ作動のタイミングが変化し、目標減速度α_BRを変化させると制動減速度が変化する。
一方、制動特性可変部７２では、路面検知判断部からの路面確率変数Ｒ_R に基づいて、自動ブレーキ制御部７１の定数となる横加速度α_X 、減速度α_Y 及び目標減速度α_BRの変更や車間距離信号の補正を行う。
【０１０１】
すなわち、路面確率変数Ｒ_R が“２”未満であれば、横加速度α_X 及び減速度α_Y を通常の値α_XN及びα_YNに設定する。
α_X ＝α_XN …………（４２）
α_Y ＝α_YN …………（４３）
また、路面確率変数Ｒ_R が“２”以上であれば、路面を捉えている可能性が高いが、路面であれば、前方上り坂で自車両が上り坂にかかった場合など、車間距離Ｌが近くから遠くに離れて車間距離センサ１２で非検知状態となる場合もあるため、ブレーキ作動タイミングを遅らせて様子をみることで路面の検知確率が増加し、路面誤検出による自動ブレーキ作動による違和感を軽減することができる。
【０１０２】
したがって、路面確率変数Ｒ_R が“２”以上であるときには、横加速度α_X 及び減速度α_Y を通常の値α_XN及びα_YNより大きな値の遅延用横加速度α_XL及び遅延用減速度α_YLを設定する。このときの遅延用横加速度α_XL及び遅延用減速度α_YLは車両の物理的な限界値を設定するようにしてもよい。
α_X ＝α_XL …………（４４）
α_Y ＝α_YL …………（４５）
さらに、路面確率変数Ｒ_R が大きくなるほど路面である確率が増加するので、この値に応じてα_X 及びα_Y を更に大きくしてブレーキ作動タイミングを路面確率変数Ｒ_R が大きくなるにつれて遅くするか目標減速度α_BRを小さく設定するようにしてもよい。また、高速走行時には、極端な路面変化がないと想定できるため、車速が高い程、横加速度α_X 及び減速度α_Y の増加幅を小さく或いは目標減速度α_BRの減少幅を小さくしてもよい。
【０１０３】
この第２の実施形態によると、制動特性可変部７２で、路面検知判断部２２から入力される路面確率変数が“２”未満であるときには、路面を誤検出している可能性が少ないものと判断して、横加速度α_X 及び減速度α_Y を通常の値α_XN及びα_YNに設定する。このため、車間距離センサ１２で渋滞や赤信号等で停車している先行車両やその他の停止している障害物を検出した場合に、運転者が操舵制御或いは制動制御を行うことなく、図１９のハッチングで表す回避不可能領域となったときに、自動ブレーキ制御部７１で、前記（４０）式に従って目標制動トルクＴ_BRC を算出し、この目標制動トルクＴ_BRC をもとに前記（４１）式に従ってブレーキ液圧指令値Ｐ_BRC を算出し、このブレーキ液圧指令値Ｐ_BRC をブレーキアクチュエータ９に出力することにより、自動ブレーキを作動させる。
【０１０４】
一方、路面検知判断部２２で算出される路面確率変数が“２”以上であるときには、制動特性可変部７２で、路面を誤検出している可能性が高ものと判断して、横加速度α_X 及び減速度α_Y を通常の値α_XN及びα_YNより大きい遅延用横加速度α_XL及び遅延用減速度α_YLを設定する。このため、自動ブレーキ制御部７１では、回避不可能領域が図２０でハッチング図示のように、図１９でハッチング図示されている回避不可能領域に対して操舵回避可能境界線ＢＬ_S の傾きが小さくなると共に、制動回避可能境界線ＢＬ_B の増加率が小さくなる。したがって、相対速度Ｖ_R に対する車間距離Ｌがより小さい値となるまで自動ブレーキ制御部７１でブレーキ液圧指令値Ｐ_BRC が算出されてブレーキアクチュエータ９に出力されるタイミングが遅らされることになり、車間距離センサ１２で路面を誤検出した場合に、自動ブレーキ制御が開始されるタイミング遅らせて、路面を誤検出した場合の自動ブレーキ制御の開始を抑制して、路面を誤検出した場合に自動ブレーキ制御が開始され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。
【０１０５】
また、制動特性可変部７２で、路面確率変数Ｒ_R が“２”以上となったときに、目標減速度α_BRを通常値α_BRN に比較して小さい値の緩制動用目標減速度α_BRS に設定する場合には、自動ブレーキ制御部７１で回避不可能領域となった場合に算出される目標制動トルクＴ_BRC が通常時に比較して小さい値となり、これに応じてブレーキ液圧指令値Ｐ_BRC も小さい値となることにより、ブレーキアクチュエータ９で発生する制動力が抑制されて、運転者に違和感を与えることを防止することができる。
【０１０６】
なお、第２の実施形態においては、制動特性可変部７２で、横加速度α_X 及び減速度α_Y を可変するか又は目標減速度α_BRを可変する場合について説明したが、横加速度α_X 及び減速度α_Y と目標減速度α_BRとの双方を路面確率変数Ｒ_R に応じて同時に変更するようにしてもよい。
また、上記第１及び第２の実施形態においては、誤検出対象物が路面であ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、道路の中央線に埋め込まれたキャッツアイや道路脇に設置された反射板等の固定物を誤検出対象物とすることができる。
【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】第１の実施形態における走行制御用コントローラの制御ブロック図である。
【図３】車間距離制御演算部のブロック図である。
【図４】車速制御部のブロック図である。
【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表すエンジンブレーキトルク算出マップを示す特性線図である。
【図６】駆動軸トルク制御部のブロック図である。
【図７】エンジン回転速度をパラメータとしたエンジントルク指令値とスロットル開度指令値との関係を表すエンジンマップを示す特性線図である。
【図８】走行制御用コントローラで実行する特性変更制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】図８の路面パターン適合判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】通常応答用固有振動数算出マップを示す説明図である。
【図１１】平地を走行して前方に上り坂が存在する場合のピッチングによる車間距離センサの光軸変化を示す説明図である。
【図１２】平地を走行して前方に上り坂が存在する場合のバウンスによる車間距離センサの光軸変化を示す説明図である。
【図１３】下り坂を走行して前方に平地が存在する場合のピッチングによる車間距離センサの光軸変化を示す説明図である。
【図１４】下り坂を走行して前方に平地が存在する場合のバウンスによる車間距離センサの光軸変化を示す説明図である。
【図１５】平地から下り坂を走行し、前方に平地が存在する場合の車間距離センサの光軸変化を示す説明図である。
【図１６】下り坂から平地を走行する状態となる場合の車間距離センサの光軸変化を示す説明図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図１８】自車両が先行車を操舵回避する場合の位置関係を示す説明図である。
【図１９】通常時の回避不可能領域を示す説明図である。
【図２０】路面誤検出時の回避不可能領域を示す説明図である。
【符号の説明】
１ＦＬ，１ＦＲ 前輪
１ＲＬ，１ＲＲ 後輪
２ エンジン
７ エンジン出力制御装置
８ スロットルアクチュエータ
９ ブレーキアクチュエータ
１０ 制動制御装置
１２ 車間距離センサ
１３ 車速センサ
１４Ｆ，１４Ｒ 上下加速度センサ
１５ 走行制御用コントローラ
２０ 車間距離制御部
２１ 光軸上下変動検出部
２２ 路面検知判断部
２３ 距離特性可変部
２４ 車間距離制御演算部
２４ａ 車間距離指令値演算部
２４ｂ 車間距離制御演算部
２５ 車速制御部
２６ 駆動軸トルク制御部
７１ 自動ブレーキ制御部
７２ 制動特性可変部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular travel control apparatus that controls the travel speed of a vehicle in accordance with an object existing in a travel lane ahead of the host vehicle.
[0002]
[Prior art]
In general, in a vehicular travel control apparatus that controls braking / driving force in accordance with an inter-vehicle distance, a laser radar is often used as an inter-vehicle distance sensor from the viewpoint of cost. Objects that are easily detected by this laser radar include a road surface in addition to a reflector such as a delineator that is grounded on the side of the road. As a conventional example to prevent false detection of the road surface, the laser radar scan direction is two-dimensional in the height direction and horizontal direction so that the white line of the pedestrian crossing where the laser beam is easily reflected is not detected, and exists at a predetermined height. It has been proposed to recognize only an object tag as an object (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-157697 (pages 5 to 9, FIG. 4)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional example described in Patent Document 1, six rectangular mirrors are arranged in a regular hexagonal ring in order to make the scanning direction of the laser radar two-dimensional. It is necessary to use polygon mirrors whose angles formed with the axes are different from each other, and there is an unsolved problem that the scanning mechanism becomes complicated and the cost increases.
Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and can reduce the influence of erroneous detection of the road surface, etc. on the traveling control device at a low cost without providing a complicated mechanism. An object of the present invention is to provide a vehicular travel control apparatus that can perform the above.
[0005]
[Means for solving the problems]
  In order to achieve the above object, a vehicular travel control apparatus according to the present invention detects a distance and a relative speed to an object ahead of the host vehicle with an object detection means, and controls based on the distance and relative speed. The drive control means controls at least one of braking and driving of the host vehicle, and the vertical direction of the host vehicle.Displacement speedDetected by vehicle motion detection meansSelfvehicleofUp and downDirectional displacement speedAnd the distance and relative speed detected by the object detection means, the object estimation means estimates the erroneous detection object, and the control characteristic changing means determines whether the braking / driving is performed according to whether the object is an erroneous detection object. It is configured to change the control characteristics of the means.
[0006]
【The invention's effect】
  According to the present invention, the upper and lower sides of the host vehicleDirectional displacement speedAnd whether or not the object is a false detection target based on the distance to the target detected by the target detection means and the relative speed, and the target detected by the target detection means is the false detection target It is possible to continue the control characteristics immediately before ignoring the detected object when it is, and to change the control characteristics according to the distance and relative speed with the object when it is not a false detection object. The effect that optimal traveling control can be performed without giving a sense of incongruity is obtained.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention, in which 1FL and 1FR are front wheels as driven wheels, 1RL and 1RR are rear wheels as drive wheels, and rear wheels 1RL and 1RR are shown. Is driven to rotate by transmitting the driving force of the engine 2 through the automatic transmission 3, the propeller shaft 4, the final reduction gear 5 and the axle 6.
[0008]
The engine 2 is provided with an engine output control device 7 that controls its output. This engine output control device 7 controls the engine output by adjusting the opening of the throttle valve to control the engine rotation speed, and adjusting the opening of the idle control valve to control the engine rotation speed. In this embodiment, a method of controlling the throttle actuator 8 so as to adjust the opening degree of the throttle valve is adopted.
[0009]
The front wheels 1FL, 1FR and the rear wheels 1RL, 1RR are each provided with a brake actuator 9 as a braking means for generating a braking force, and the brake hydraulic pressure of the brake actuator 9 is controlled by the brake control device 10.
Here, the braking control device 10 generates a braking hydraulic pressure in response to depression of a brake pedal (not shown), and a braking pressure command value P supplied from the follow-up control controller 20._BCThe brake hydraulic pressure is generated according to the magnitude of the brake pressure and is supplied to the brake actuator 9.
[0010]
On the other hand, at the center position in the width direction on the front end side of the vehicle, an inter-vehicle distance sensor 12 configured by a radar device as an object detection unit that detects an inter-vehicle distance L from a preceding vehicle is provided. As the inter-vehicle distance sensor 12, for example, a radar device that measures the inter-vehicle distance L between the preceding vehicle and the host vehicle by receiving a reflected light from the preceding vehicle by sweeping laser light forward, radio waves, and ultrasonic waves are used. A distance measuring sensor or the like that measures the inter-vehicle distance L can be used, and the inter-vehicle distance L and the rate of change of the inter-vehicle distance L are calculated from the inter-vehicle distance sensor 12, or the inter-vehicle distance L is calculated using a bandpass filter. Relative speed V calculated by differential processing_RAre output.
[0011]
Further, the vehicle detects the rotational speed of the output shaft disposed on the output side of the automatic transmission 3, thereby detecting the vehicle speed V_SA vehicle speed sensor 13 is provided as vehicle speed detection means for detecting the vehicle. Further, vertical acceleration sensors 14F and 14R for detecting vertical acceleration generated in the vehicle body are disposed at the center position in the width direction at the front-rear position of the vehicle body.
[0012]
The output signals of the inter-vehicle distance sensor 12, the vehicle speed sensor 13, and the vertical acceleration sensors 14F, 14R are input to the travel control controller 15, and the travel control controller 15 detects the inter-vehicle distance L and the inter-vehicle distance L detected by the inter-vehicle distance sensor 12. Relative speed V_RThe vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 13_SAnd vertical acceleration detection value G detected by vertical acceleration sensors 14F and 14R_F, G_RBased on the control, the braking control device 8 and the engine output control device 9 are controlled, so that traveling control is performed to follow the vehicle while maintaining an appropriate inter-vehicle distance from the preceding vehicle.
[0013]
The travel control controller 15 includes a microcomputer and its peripheral devices, and constitutes a control block shown in FIG. 2 according to the software form of the microcomputer.
This control block includes an inter-vehicle distance L and a relative speed V detected by the inter-vehicle distance sensor 12._RAnd the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 13_SBased on the above, the inter-vehicle distance control unit 20 as a braking / driving force control means for controlling the inter-vehicle distance by controlling the engine output control device 7 and the braking control device 10, and the vertical acceleration detection input from the vertical acceleration sensors 14F, 14R Value G_F, G_RPitch angular velocity θ generated in the vehicle body based on_P'And the vertical speed V of the attachment position of the inter-vehicle distance sensor 12_ZLAnd the vehicle speed V_SRoad surface gradient angle θ_GRate of change θ_G′ Is calculated as an optical axis vertical fluctuation detection unit 21 as a vehicle motion event detection means, and a pitch angular velocity θ detected by the optical axis vertical fluctuation detection unit 21._P'And the relative speed V input from the inter-vehicle distance sensor 12_RAnd the vertical displacement speed V at the mounting position of the inter-vehicle distance sensor 12_ZLAnd gradient angle change rate θ_G′ And relative speed V_RAnd own vehicle speed V_SA road surface random variable R representing a determination result of whether or not a road surface as an erroneous detection object is detected from_RThe road surface detection determination unit 22 as an object estimation means for calculating the road surface, and the road surface probability variable R of the road surface detection determination unit 22_RAnd a distance characteristic variable unit 23 as control characteristic changing means for changing the gain of the inter-vehicle distance control unit and correcting the inter-vehicle distance.
[0014]
Here, the inter-vehicle distance control unit 20 is also configured such that the control block captures the inter-vehicle distance L input from the inter-vehicle distance sensor 12 and the vehicle speed sensor 13 when the preceding vehicle is captured by the inter-vehicle distance sensor 12. Vehicle speed V_SThe inter-vehicle distance command value L between the preceding vehicle and the own vehicle based on_CAnd the calculated inter-vehicle distance command value L_CThe vehicle speed command value V corresponding to the inter-vehicle distance for matching the inter-vehicle distance L input from the inter-vehicle distance sensor 12_LCIs calculated and the vehicle speed command value V is calculated._CThe vehicle speed setting value V is set by the driver operating the operation switch 15 when the preceding vehicle is not captured._SETVehicle speed command value V_CAnd the vehicle speed command value V output from the inter-vehicle distance control calculation unit 24._CDrive shaft torque command value T_WCVehicle speed control unit 25 for calculating the drive shaft torque command value T_WCBased on the throttle opening command value θ for the engine output control device 7 and the braking control device 8._CAnd brake fluid pressure command value P_BRCAnd a drive shaft torque control unit 26 that outputs
[0015]
Here, the inter-vehicle distance control unit 24 includes an inter-vehicle distance command value calculation unit 24a and an inter-vehicle distance control calculation unit 24b. The inter-vehicle distance command value calculation unit 24a determines the inter-vehicle time to be secured by T_H, V_sBased on the following equation (1), the inter-vehicle distance command value L_CIs calculated.
L_C= V_PR・ T_H      ………… (1)
Where V_PRIs the vehicle speed of the preceding vehicle, and as shown in the following equation (2), the host vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 13_SRelative speed V output from the inter-vehicle distance sensor 12_RCalculate by adding.
[0016]
V_PR= V_S+ V_R    ………… (2)
The inter-vehicle distance command value L_CWhen calculating the vehicle speed V_PRVehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 13 instead of_SMay be applied.
As shown in a block diagram of the inter-vehicle distance control calculation unit 24b, as shown in FIG._CIs calculated by subtracting the inter-vehicle distance L input from the inter-vehicle distance sensor 12 from the inter-vehicle distance sensor 12, and the multiplier 32 adds a distance gain K to the calculated inter-vehicle distance deviation ΔL._LAnd the multiplication output is supplied to the subtracter 33 to output the relative speed V output from the inter-vehicle distance sensor 12._RSpeed multiplier K with multiplier 34_VAnd the subtraction result is supplied to the adder 35, and the relative speed V output from the inter-vehicle distance sensor 12 is supplied._ROwn vehicle speed V_SVehicle speed V calculated by adding the value by the adder 36_PRTo the vehicle speed command value V based on the inter-vehicle distance L expressed by the following equation (3)._LCTo calculate the vehicle speed command value V_LCAnd the vehicle speed set value V set by the driver input from the operation switch 36._SETAre input to the selection circuit 37, and the vehicle speed command value V_LCAnd vehicle speed setting value V_SETThe smaller of the vehicle speed command value V_CIs configured to select as.
[0017]
V_LC= K_V・ V_R-K_L(L_C-L) + V_R+ V_S  ………… (3)
Here, the inter-vehicle distance command value L_CTo the inter-vehicle distance L can be expressed by the following equation (4).
[0018]
[Expression 1]

[0019]
In this equation (4), ζ_LIs the damping coefficient, ω_LIs the natural frequency, which is the feedback gain K of the inter-vehicle distance and relative speed._LAnd K_VThe value determined by_LAnd K_VAnd ζ_LAnd ω_LThere is a relationship of
K_L= Ω_L ²/ Ω_V                  ............ (5)
K_V= 1- (2 · ζ_L・ Ω_L/ Ω_V) (6)
In the equations (5) and (6), ω_VIs the cutoff frequency.
[0020]
Therefore, the inter-vehicle distance response characteristic is_LAnd ζ_LBy specifying with, various inter-vehicle distance responses can be realized. These ω_LAnd ζ_LIs changed by the inter-vehicle distance characteristic variable unit 23 described later.
In addition, the vehicle speed control unit 25 generates a vehicle speed command value V_CActual vehicle speed V against_SIs the cutoff frequency ω_VDriving force command value F to be a first order lag system_WCIs calculated. That is, the vehicle speed control unit 25 has a configuration shown in FIG. 4, for example. Here, if the transmission delay of the braking / driving force can be ignored, the control target viewed from the vehicle speed control system is the input of the drive torque command value T_WC, Output is vehicle speed V_SThe disturbance is the sum of air resistance and rolling resistance F_DHAnd gradient resistance F_GHIt becomes.
[0021]
V_S= (T_WC/ R_W+ F_DH+ F_GH) / (M ・ s) ………… (7)
Where M is the vehicle weight and R_WIs the tire radius. The sum F of air resistance and rolling resistance in this equation (7)_DHIs calculated in advance according to the following formula, and the driving force command value F_WCTo eliminate the effects of air resistance and rolling resistance.
F_DH= Μ_A・ S_V・ V_S ²+ Μ_R・ Mg ............ (8)
However, μ_AIs the air resistance coefficient, S_VIs the front projection area, μ_RIs a rolling resistance coefficient, and g is a gravitational acceleration.
[0022]
Gradient resistance F_GHIs the driving force command value F_WCAnd own vehicle speed V_SFrom the above, the following equation is used for estimation.

Next, the driving force target value F_WC0For the driving force command value F_WCTo calculate the driving force target value F_WC0To own vehicle speed V_SEliminate the effects of gradient resistance etc. on the transfer characteristics up to.
[0023]
F_WC= F_WC0-F_GH        ………… (10)
Driving force command value F calculated in this way_WCBased on the tire radius R_WThen, the drive shaft torque command value T_WCCan be calculated by the following equation.
T_WC= R_W(F_WC+ F_DH) ………… (11)
The driving force target value F is obtained by the above running resistance compensation._WC0To own vehicle speed V_SAssuming that the disturbance to the transfer characteristics up to is removed, the driving force target value F_WC0To own vehicle speed V_SThe transfer characteristics up to are expressed by the following equation.
[0024]
V_S= F_WC0/ (M ・ s) ………… (12)
For the above system, the speed gain is K_SPAs a driving force target value F_WC0Is generated as follows:
F_WC0= K_SP(V_C-V_S) ………… (13)
Vehicle speed command value V_CTo own vehicle speed V_SThe response GV (S) up to is expressed by the following equation.
[0025]
GV (S) = (K_SP/ M) / {s + (K_SP/ M)} ………… (14)
In this equation (14), speed gain K_SPIs set as expressed by the following equation, the vehicle speed control system_VBecomes the first order lag system.
K_SP= Ω_V・ M ............ (15)
For this reason, the vehicle speed control unit 25 receives the vehicle speed command value V input from the inter-vehicle distance control unit 24._CTo own vehicle speed V_SIs subtracted by a subtractor 41 to calculate a vehicle speed deviation, and a speed gain K is multiplied by the vehicle speed deviation by a multiplier 42._SPMultiplied by the driving force target value F_WC0And the calculated driving force target value F_WC0Is supplied to the subtracter 43, and the driving force target value F is supplied._WC0Gradient resistance F calculated by the running resistance calculation unit 44 from_GHIs subtracted from the driving force command value F_WCAnd the driving force command value F_WCAdder 45 adds air resistance and rolling resistance F_DHIs added to the tire radius R by a multiplier 46._WIs multiplied by the drive shaft torque command value T_WCIs calculated. In the running resistance calculation unit 44, the vehicle speed V_SAnd driving force command value F output from the subtractor 43_WCBased on the above, the equation (9) is calculated to obtain the gradient resistance F_GHIs calculated.
[0026]
Further, the drive shaft torque control unit 26 is a drive shaft torque command value T calculated by the vehicle speed control unit 25._WCThrottle opening command value θ to achieve_CAnd brake fluid pressure command value P_BRCIs calculated. Specifically, the torque amplification factor of the torque converter is set to R_T, Automatic transmission gear ratio R_AT, The differential gear ratio is R_DEF, Engine inertia J_E, Engine speed N_E, Brake torque T_BRThen, the drive shaft torque T_WAnd engine torque T_EIs expressed by the following equation (16).
[0027]
T_W= K_GEAR{T_E-J_E(DN_E/ Dt)}-T_BR  ... (16)
K_GEAR= R_T・ R_AT・ R_DEF  ………… (17)
Here, when the acceleration is limited within a predetermined value and the rate of change of the engine speed is small, it can be considered that the influence of the engine inertia is small. Therefore, when this is set to zero, the above equation (16) is It can represent with the following (18) Formula.
[0028]
T_W= K_GEAR・ T_E-T_BR    ............ (18)
From this equation (18), the drive shaft torque command value T_WCIn contrast, the engine torque command value T_ERCalculate
T_ER= T_WC/ K_GEAR          ………… (19)
Calculated engine torque command value T_ERIs engine brake torque T_EIDIt is judged whether it is larger than. This engine brake torque T_EIDIs generally determined by the engine speed, so the engine speed N_EAnd engine brake torque T_EIDIs calculated with reference to an engine brake torque calculation map shown in FIG.
[0029]
Engine torque command value T_ERIs engine brake torque T_EIDIf it is above, engine brake torque T without using the brake_EIDOnly by this, the torque as the drive shaft torque command value can be realized. Engine torque command value T_ERIs engine brake torque T_EIDIf it is less than, engine brake torque T_EIDThe brake operation amount for making the drive shaft torque coincide with the command value in consideration of the drive torque is calculated.
[0030]
Thus, the engine torque command value T_ERAnd brake torque command value T_BRThe distribution control law is as follows.
(A) Engine torque command value T_ER≧ T_EIDWhen
T_BC= 0 (20)
T_ER= T_WC/ K_GEAR  ………… (21)
(B) Engine torque command value T_ER<T_EIDWhen
The engine brake torque when the throttle opening is zero or the throttle is idle_EIDThen, the above equation (18) can be expressed by the following equation (22).
[0031]
T_W= K_GEAR・ T_EID-T_BR  ………… (22)
Therefore, the drive shaft torque command value T_WCBrake torque T expressed by the following equation:_BRShould be generated.
Brake cylinder area is A_B, Rotor effective radius R_B, Pad friction coefficient μ_BThen, the brake torque command value T_BRBrake fluid pressure command P, which is the amount of brake operation_BRCCan be expressed as:
[0032]
P_BRC= T_BR/ K_BR            ………… (23)
K_BR= 8 ・ A_B・ R_B・ Μ_B  ………… (24)
Therefore, as shown in FIG. 6, the drive shaft torque command value T_WCIs supplied to the engine torque command value calculation unit 61 and is calculated according to the equation (19) to obtain the engine torque command value T_ERTo calculate the engine torque command value T_ERIs supplied to the throttle opening calculator 62, and the engine speed N shown in FIG._EEngine torque command value T_ERAnd throttle opening command value θ_CThe throttle opening command value θ_CAnd calculate the throttle opening command value θ_CIs output to the throttle opening servo system 110.
[0033]
On the other hand, in the engine torque calculation unit 63, the throttle opening command value θ_CAnd engine speed N_EReferring to the engine map shown in FIG. 5, the engine brake torque T when the throttle opening is zero_EIDAnd the calculated engine brake torque T_EIDIs supplied to the braking / driving force correction value calculation unit 64, and the braking / driving force correction value calculation unit 64 performs the calculation of the first term on the right side of the equation (22) to obtain the braking / driving force correction value T._W0(= K_GEAR・ T_E) And the braking / driving force correction value T_W0Is supplied to the braking force calculation unit 65 so that the braking force calculation unit 65_W0To drive shaft torque command value T_WIs subtracted from the brake torque command value T_BRIs calculated, and then the brake fluid pressure command value P is calculated by calculating the equation (22)._BRCIs output to the brake hydraulic servo system 100. In the state where the preceding vehicle is not detected, the brake fluid pressure command value P_BRCIs set to “0”, and the braking control with only the engine torque control is performed.
[0034]
In the brake hydraulic pressure servo system 100, as shown in FIG._BRCAnd brake fluid pressure detection value P detected by the brake fluid pressure sensor 101_BDThe brake actuator 9 is feedback-controlled on the basis of the deviation.
On the other hand, the throttle opening command value θ output from the drive shaft torque control unit 60_CIs supplied to the throttle opening servo system 110, and as shown in FIG._CAnd the throttle opening detection value θ detected by the throttle opening sensor 111_DThe throttle actuator 8 is feedback-controlled on the basis of the deviation.
[0035]
The travel control controller 15 performs road surface detection considering vertical movement of the vehicle body, and executes characteristic change control processing for changing the inter-vehicle distance response characteristic in the inter-vehicle distance control unit 24 based on the detection result.
This characteristic change control process is executed as a timer interrupt process for each predetermined time (for example, 10 msec) for a predetermined main program. First, as shown in FIG. 8, the inter-vehicle distance detected by the inter-vehicle distance sensor 12 in step S1. L, relative vehicle speed V_RNext, the process proceeds to step S2, and it is determined whether or not the control object is captured by the inter-vehicle distance sensor 12. This determination is based on the preset distance L set by the inter-vehicle distance L output from the inter-vehicle distance sensor 12._SDepending on whether or not: L> L_SWhen it is, it is determined that the control object is not captured, and the process proceeds to step S3, where a road surface probability variable R described later is obtained._RIs cleared to “0” and the road surface suitability flag F_G, F_S, F_P, F_MAre reset to “0”, the timer interrupt process is terminated, and the process returns to a predetermined main program.
[0036]
In addition, the determination result of step S2 is L ≦ L_SIf it is, it is determined that the control object is captured and the process proceeds to step S4, where the absolute value of the deviation between the previous inter-vehicle distance L (n-1) and the current inter-vehicle distance L (n) | L It is determined whether (n) −L (n−1) | is equal to or greater than a predetermined value ΔL (for example, about 5 m).
When this determination result is | L (n) −L (n−1) | ≧ ΔL, the amount of change is large, and the lane change of the preceding vehicle, the interruption of the preceding vehicle from another lane, the lane change of the own vehicle, etc. It is determined that the replacement of the control target object has occurred, and the process proceeds to step S3. When | L (n) −L (n−1) | <ΔL, it is determined that there is no replacement of the control target object. Then, the process proceeds to step S5, where the vehicle body vertical acceleration G detected by the vertical acceleration sensors 14F, 14R._F, G_RAfter reading, the process proceeds to step S6.
[0037]
In this step S6, the front-rear vertical acceleration G_FAnd G_RTo calculate the vehicle body vertical speed V_ZFAnd V_ZRThen, the process proceeds to step S7, where the calculated vehicle body vertical speed V_ZFAnd V_ZRDistance X between the front vertical acceleration sensor 14F and the rear vertical acceleration sensor 14R_SBased on the above, the following formula (25) is calculated to calculate the pitch angular velocity θ_P'Is calculated.
[0038]
θ_P′ = (V_ZF-V_ZR) / X_S    ………… (25)
Next, the process proceeds to step S8, where the distance X between the front vertical acceleration sensor 14F and the inter-vehicle distance sensor 12 is determined._LThe distance X between the front and rear vertical acceleration sensors 14F and 14R_S, Pitch angular velocity θ_P'And rear wheel side vehicle body vertical speed V_ZRThe vertical speed V at the mounting position of the inter-vehicle distance sensor 12 is calculated based on the following equation (26)._ZLIs calculated.
[0039]
V_ZL= (X_L+ X_S) Θ_P'+ V_ZR  ............ (26)
Next, the process proceeds to step S9, where the road surface slope change rate θ_G'Is calculated. This road slope change rate θ_GIn order to calculate ′, first, the braking / driving torque generated by the accelerator operation or the brake operation is obtained. As for engine torque, the relationship between the accelerator opening and the engine torque is measured in advance for each engine speed, and these table maps are created. Estimated engine torque T_EHIs obtained by measuring the accelerator opening and the engine speed and referring to the table map. Alternatively, if the inter-vehicle distance control is being performed, it is assumed that the engine according to the engine torque command value is being output, and the engine torque estimated value T_EHEngine torque command value T_ERMay be substituted. The torque gain of the torque converter is R_T, The transmission gear ratio is R_AT  , The differential gear ratio is R_DEFEngine inertia J_E, Engine speed N_EThen, the estimated driving torque T_WDHIs calculated by the following equation.
[0040]
T_WDH= R_T・ R_AT・ R_DEF{T_EH-J_E(D / dt) N_E} …… (27)
Next, braking torque T by brake operation_BRHShows the pressure of the hydraulic pressure sensor by the brake operation P_BRH, Brake cylinder area is A_B, Rotor effective radius R_B, Pad friction coefficient μ_BThen, it is calculated by the following formula.
T_BRH= P_BRH(8 ・ A_B・ R_B・ Μ_B) ………… (28)
Accordingly, the estimated drive torque T_WDHTo braking torque T_BRHIs calculated by subtracting_WHCan be calculated.
[0041]
T_WH= T_WDH-T_BRH  ………… (29)
Next, the sum of air resistance and rolling resistance is F_DAnd the gradient resistance is F_G, M for vehicle weight, R for tire radius_W, Where Laplace operator is s,_SAnd braking / driving force torque T_WHCan be expressed by the following equation.
V_S= {(T_WH/ R_W) + F_D+ F_G} / (M ・ s) ………… (30)
Here, the sum of air resistance and rolling resistance F_DIs calculated in advance by the following equation.
[0042]
F_D= Μ_A・ S_V・ V_S ²+ Μ_R・ M ・ g ………… (31)
However, μ_AIs the air resistance coefficient, S_VIs the front projection area, μ_RIs a rolling resistance coefficient, and g is a gravitational acceleration.
Gradient resistance F_GMHIs the braking / driving shaft torque T_MHAnd own vehicle speed V_SFrom the above, the following equation is used for estimation.
[0043]
F_GMH= {Ω_VH/ (S + ω_VH)} M ・ s ・ V_S
− {Ω_VH/ (S + ω_VH)} (T_MH/ R_W-F_D) (32)
In the equation (32), the first term on the right side is the driving force obtained from the vehicle speed, the second term is the sum of the driving forces applied to the vehicle, and the difference between them is the gradient resistance.
Therefore, the slope angle θ_GCan be expressed as:
[0044]
θ_G= Tan^-1{F_GMH/ (M ・ g)} ………… (33)
Next, the gradient angle θ every predetermined time Δt_GChange rate of gradient angle based on the following formula_G'Is calculated.
θ_G′ = {Θ_G(t + Δt) −θ_G(t)} / Δt (34)
Next, the process proceeds to step S10, and road surface pattern conformity determination processing is performed for determining the degree of conformity of the road surface pattern of the object detected by the inter-vehicle distance sensor.
[0045]
As shown in FIG. 9, the road surface pattern conformity determination process starts with the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 13 in step S21._SIs read, and then the process proceeds to step S22 to read the own vehicle speed V_SAnd relative vehicle speed V_RBased on the above, the preceding vehicle speed V_PRThen, the process proceeds to step S23, and the gradient angle change rate θ_G′ Is less than the predetermined value −γ and the preceding vehicle speed V_PRIs negative (θ_G′ <−γ and V_PR<0) That is, the road surface changes to a downward slope, and there is an object in which the preceding vehicle faces the host vehicle, or the gradient angle change rate θ_G′ Exceeds the predetermined value + γ and the preceding vehicle speed V_PRIs own vehicle speed V_SGreater state (θ_G'> + Γ and V_PR> V_SThat is, it is determined whether or not the road surface changes to an ascending slope and the preceding vehicle is a first road surface conforming pattern in which there is an object moving away from the vehicle in the same direction. Here, the predetermined value γ is a positive constant, and the numerical value is set by experiment.
[0046]
When the determination result of step S23 is the first road surface conforming pattern, the process proceeds to step S24, and the first road surface conforming flag F_GIs set to “1” and then the process proceeds to step S25, and if it is not the first road surface matching pattern, the process proceeds directly to step S25.
In step S25, the pitch angular velocity θ_P′ Is within the range of the predetermined values −α and + α (−α ≦ θ_P′ ≦ + α) and the vertical displacement speed V of the inter-vehicle distance sensor 12_ZLIs within the range of the predetermined values −β and + β (−β ≦ V_ZL≦ + β) and preceding vehicle speed V_PRIs within the range of the predetermined values −ΔV and + ΔV (−ΔV ≦ V_PR≦ + ΔV), and it is determined whether or not the second road surface conforming pattern can identify the object as the road surface. Flag F_SIs set to “1” and then the road surface pattern suitability determination process is terminated and the process proceeds to step S11 in FIG. 9, and if it is not the second road surface conformity pattern, the process proceeds to step S27.
[0047]
In this step S27, the pitch angular velocity θ_P′ Is larger than a predetermined value + α (θ_P′> + Α) and preceding vehicle speed V_PRIs greater than a predetermined value + ΔV (V_PR> + ΔV) or the vertical displacement speed V of the inter-vehicle distance sensor 12_ZLIs greater than the predetermined value + β (V_ZL> + Β) and preceding vehicle speed V_PRIs greater than a predetermined value + ΔV (V_PR> + ΔV) It is determined whether or not the object is a third road surface conforming pattern that can identify the object as a road surface._PIs set to “1”, the road surface pattern suitability determination process is terminated, and the process proceeds to step S11 in FIG. 9. If it is not the third road surface conformity pattern, the process proceeds to step S29.
[0048]
In this step S29, the pitch angular velocity θ_P′ Is smaller than a predetermined value −α (θ_P′ <-Α) and preceding vehicle speed V_PRIs smaller than the predetermined value −ΔV (V_PR<−ΔV) or the vertical displacement speed V of the inter-vehicle distance sensor 12_ZLIs smaller than the predetermined value −β (V_ZL<-Β) and preceding vehicle speed V_PRIs smaller than the predetermined value −ΔV (V_PR<-ΔV) It is determined whether or not the object is a fourth road surface adaptation pattern that can identify the object as a road surface._MIs set to “1” and then the road surface pattern suitability determination process is terminated and the process proceeds to step S11 in FIG. Migrate to
[0049]
In step S11 of FIG. 9, the second road surface adaptation flag F_SIs set to “1”, and if it is reset to “0”, the process proceeds to step S12 and the road surface probability variable R_RIs set to “0”, and then the process proceeds to step S15.
The determination result in step S11 is the second road surface suitability flag F._SWhen “1” is set to “1”, the process proceeds to step S13, the following equation (35) is calculated, and each road surface suitability flag F is calculated._S, F_P, F_MAnd F_GRoad surface random variable R expressed as the sum of the values of_RAfter calculating, the process proceeds to step S14.
[0050]
R_R= F_S+ F_P+ F_M+ F_G      ............ (35)
In step S14, the relative speed V_RAnd target inter-vehicle distance L^*Inter-vehicle distance deviation L obtained by subtracting inter-vehicle distance L from_EAnd the natural frequency ω representing the inter-vehicle distance response characteristic shown in FIG._LRefer to the natural frequency calculation map for normal response and refer to the normal natural frequency ω_LNThen, the process proceeds to step S15, where the road surface random variable R_RWhether or not is “0” and R_RWhen = 0, it is determined that there is no possibility that the road surface is erroneously detected, and the routine proceeds to step S16, where the normal natural frequency ω calculated in step S14 is determined._LNThe natural frequency ω_LThen, the characteristic change control process is terminated and the process returns to a predetermined main program.
[0051]
Moreover, the determination result of step S15 is road surface probability variable R._RIs equal to or greater than "2", the process proceeds to step S17, and the normal natural frequency ω calculated in step S14 according to the following equation (36)_LNIs multiplied by a coefficient Kω set to a value smaller than “1” (for example, about 0.9), and the natural frequency ω for slow response is calculated._LSThe natural frequency ω_LThen, the characteristic change control process is terminated and the process returns to a predetermined main program.
[0052]
ω_LS= Kω ・ ω_LN      ………… (36)
8 and 9, the processes in steps S5 to S9 correspond to the vehicle motion detection means, the processes in steps S10 to S13 and the processes in FIG. 9 correspond to the object estimation means, and in steps S14 to S17. The processing corresponds to the control characteristic changing means.
Next, the operation of the first embodiment will be described.
[0053]
The vehicle speed V is set by the driver using the inter-vehicle distance sensor 12 on a flat flat surface where the host vehicle does not have an uphill in front._SETIt is assumed that the vehicle is traveling while capturing a preceding vehicle that travels at a vehicle speed that is lower than the predetermined vehicle speed ΔV. In this running state, the object to be controlled is captured by the vehicle speed sensor 12 in the characteristic change control process of FIG. 9, and the inter-vehicle distance L is equal to or less than the set distance Ls, so the vehicle body detected by the vehicle body vertical acceleration sensors 14F and 14R. Vertical acceleration G_FAnd G_RIs read (step S5), the vehicle body vertical acceleration G_FAnd G_RBecomes substantially zero, and the vehicle body vertical acceleration G_FAnd G_RFront-wheel side vehicle body vertical speed V calculated based on_ZFAnd rear wheel side vehicle vertical speed V_ZRBecomes substantially zero (step S6). Next, front wheel side vehicle body vertical speed V_ZFAnd rear wheel side vehicle vertical speed V_ZRBody pitch angular velocity θ_P′ Is calculated (step S7), this pitch angular velocity θ_P'Also becomes substantially zero, and the gradient angle change rate θ of the road surface calculated in step S9_G'Also becomes substantially zero.
[0054]
For this reason, in the road surface pattern conformity determination process in FIG._G′ Is −γ ≦ θ_GSince '≦ + γ, the process proceeds from step S21 to step S23, and the first road surface adaptation flag F_GMaintains the state reset to “0” and the pitch angular velocity θ_P′ Is −α ≦ θ_P′ ≦ + α, and vertical displacement speed V of the inter-vehicle distance sensor 12_ZLIs -β ≦ V_ZL≦ + β, but the preceding vehicle speed V is faster than the predetermined vehicle speed + ΔV_PRV_PRSince> + ΔV, the process proceeds to step S25, where the second road surface adaptation flag F_SIs also kept reset to “0”, and the pitch angular velocity θ_P′ Is −α ≦ θ_P′ ≦ + α, and vertical displacement speed V of the inter-vehicle distance sensor 12_ZLIs -β ≦ V_ZLSince ≦ + β, the third road surface adaptation flag F_PAnd the fourth road surface adaptation flag F_MIs maintained to be “0”.
[0055]
For this reason, when it transfers to step S11 of FIG. 8, the 2nd road surface adaptation flag F_SIs reset to “0”, the process proceeds to step S13, where the road surface random variable R_RIs set to “0”.
Thereafter, in step S14, the relative speed V_RAnd inter-vehicle distance command value L_CInter-vehicle distance deviation L obtained by subtracting inter-vehicle distance L from_EBased on the natural frequency calculation map for normal response_LNIs calculated, and then the process proceeds to step S15._RIs “0”, the process proceeds to step S16 and the normal natural frequency ω._LNIs the natural frequency ω_LSet as
[0056]
On the other hand, the inter-vehicle distance control unit 24 outputs the inter-vehicle distance L from the preceding vehicle from the inter-vehicle distance sensor 12, and the relative vehicle speed V to the host vehicle._RAre output to the inter-vehicle distance command value calculation unit 24a, so that the preceding vehicle vehicle speed V is calculated by the inter-vehicle distance command value calculation unit 24a._PRAs well as the inter-vehicle time T_HBased on the above, the inter-vehicle distance command value L according to the above equation (1)_CIs calculated.
[0057]
In the inter-vehicle distance control calculation unit 24b, the inter-vehicle distance command value L_C, Inter-vehicle distance L, relative speed V_RAnd own vehicle speed V_SThe vehicle speed command value V is calculated based on the above equation (3)._LCIs calculated. At this time, the inter-vehicle distance feedback gain K in equation (3)_LAnd relative speed feedback gain K_VIs the natural frequency ω calculated by the characteristic change control process described above._LAnd the relative velocity V as in the normal natural frequency calculation map._RAnd inter-vehicle distance deviation L_EThe damping coefficient ζ calculated by referring to the normal damping coefficient calculation map based on_LAnd the cutoff frequency ω_VBased on the above, it is calculated by the above equations (5) and (6).
[0058]
Therefore, both feedback gains K_LAnd K_VIs set to an optimum response characteristic for follow-up running control that follows a normal preceding vehicle, and these feedback gains K_LAnd K_VBased on the speed command value V based on the inter-vehicle distance of the normal follow-up running control_LCIs calculated.
The speed command value V based on the calculated inter-vehicle distance_LCThe vehicle speed V set by the driver_SETWhen it is below, the speed command value V based on this inter-vehicle distance_LCIs the speed command value V_CIs output to the speed controller 25.
[0059]
In the speed control unit 25, the input vehicle speed command value V_CActual vehicle speed V against_SIs the cutoff frequency ω_VDriving force command value F so as to be a first order lag system_WCTo calculate the driving force command value F_WCF of air resistance and rolling resistance_DHTire radius R_WIs multiplied by the drive shaft torque command value T_WCIs output to the drive shaft torque control unit 26.
[0060]
In this drive shaft torque control unit 26, an input drive shaft torque command value T_WCOn the basis of the engine torque command value T according to the equation (19)_ERTo calculate the engine torque command value T_ERIs engine brake torque T_EIDWhen it is above, the drive shaft torque command value T is obtained only by the engine torque without using the brake._WCEngine torque command value T_ERIs supplied to the throttle opening calculator 62 and the corresponding throttle opening command value θ_CAnd calculate the throttle opening command value θ_CIs supplied to the throttle opening servo system 110, and the throttle actuator 8 is feedback-controlled by the throttle opening servo system 110 so that the inter-vehicle distance L is set to the inter-vehicle distance command value L._CTo follow the preceding vehicle.
[0061]
Further, the engine torque command value T_ERIs engine brake torque T_EIDIf it is less than the driving shaft torque, the driving shaft torque command value T_WCHydraulic pressure command value P, which is the amount of brake operation to match_BRCIs output to the brake fluid pressure servo system 100, and the brake actuator 9 is feedback-controlled by the brake fluid pressure servo system 100 so that the inter-vehicle distance L is set to the inter-vehicle distance command value L._CTo follow the preceding vehicle.
[0062]
Thus, in the state where the preceding vehicle is captured by the inter-vehicle distance sensor 12 and is following the preceding vehicle, the pitch angular velocity θ due to the passage of unevenness on the road surface is obtained._P'Or a vertical displacement speed V of the inter-vehicle distance sensor 12_ZLEven if a change occurs, the control object detection area of the inter-vehicle distance sensor 12 becomes wider as the inter-vehicle distance L becomes larger, so that the preceding vehicle can hardly be captured, and the road surface pattern conformity determination in FIG. Processing, leading vehicle speed V_PRSince the vehicle speed exceeds the predetermined vehicle speed + ΔV, the process does not proceed from step S25 to step S26, but proceeds from step S27 to step S28, and the third road surface adaptation flag F_PIs set to “1”, but the second road surface flag F_SMaintains the state reset to “0”.
[0063]
Therefore, the road surface random variable R_RWill maintain “0” and the natural frequency ω_LIs usually the natural frequency ω_NLAnd the optimum response characteristic for normal follow-up running control is maintained.
A state in which the preceding vehicle cannot be captured by the inter-vehicle distance sensor 12 by changing the lane to the adjacent traveling lane, turning right or left from the following traveling control state, or by changing the lane to the adjacent traveling lane. Then, in the characteristic change control process of FIG. 8, the process proceeds from step S2 to step S3, and the road surface probability variable R_RIs cleared to “0” and each road surface suitability flag F_G, F_S, F_P, F_MIs reset to “0”.
[0064]
On the other hand, in the inter-vehicle distance control unit 24, the inter-vehicle distance L output from the inter-vehicle distance sensor 12 becomes infinite, and the vehicle speed command value V calculated by the inter-vehicle distance control calculation unit 24b._LCIs infinite and the vehicle speed setting value V preset by the driver_SETIn the selection circuit 37, the vehicle speed set value V_SETIs the vehicle speed command value V_CThis is output to the vehicle speed control unit 25.
[0065]
Therefore, the vehicle speed V_SIs the vehicle speed setting value V_SETVehicle speed setting value V_SETIt becomes the constant speed running state which maintains
As shown in FIG. 11, an uphill 51 exists in front of the host vehicle 50 in a traveling state on a flat ground where the preceding vehicle is not captured by the intervehicular distance sensor 12. The detected inter-vehicle distance L is the set inter-vehicle distance L_SIn the following cases, the process proceeds from step S2 to step S5 through step S4.
[0066]
At this time, assuming that the vehicle 50 is not pitched and bounced, the optical axis of the inter-vehicle distance sensor 12 is denoted by the symbol BS in FIG._PAAs shown in FIG. 4, the state where the uphill 51 is detected while maintaining a state parallel to the road surface of the currently running flat ground 52 is continued, so that the inter-vehicle distance L detected by the inter-vehicle distance sensor 12 is equal to that of the own vehicle 50. Vehicle speed V_SDecreases in response to the relative speed V_RIs own vehicle speed V_SIs a negative value that roughly matches.
[0067]
For this reason, when the road surface pattern conformity determination process of FIG. 9 is executed, the preceding vehicle vehicle speed V calculated in step S22._PRBecomes substantially zero, and the road surface slope angle change rate θ_GSince ′ is traveling on the flat ground and is maintained at substantially zero, the process proceeds from step S23 to step S25, and the pitch angular velocity θ is not generated because the vehicle is not pitched or bounced._P′ Is −α ≦ θ_P′ ≦ + α, and the vertical displacement speed V of the inter-vehicle distance sensor 12_ZLIs -β ≦ V_ZL≤ + β, leading vehicle speed V_PRIs -ΔV ≦ V_PRSince ≦ + ΔV, the process proceeds to step S26, and the second road surface matching flag F_SIs set to “1”.
[0068]
Thus, the second road surface adaptation flag F_SIs set to “1”, the process proceeds from step S11 to step S13 in the characteristic change control process of FIG._S, F_P, F_MAnd F_GRoad surface random variable R_RIn this state, the road surface suitability flag F is calculated._SIs set to “1”, so the road surface random variable R_RBecomes “1”, the process proceeds from step S15 to step S16, and the natural frequency ω_LAs the normal natural frequency ω_LNThe setting is continued.
[0069]
While the uphill slope 51 is detected by the inter-vehicle distance sensor 12, the vehicle 50 gets over the unevenness of the road surface or accelerates / decelerates the own vehicle 50, whereby a pitching or scutting phenomenon occurs in the own vehicle 50, and the inter-vehicle distance sensor 12 The optical axis of FIG._PBWhen the vehicle is in the upward state as shown in Fig. 2, the inter-vehicle distance L detected by the inter-vehicle distance sensor 12_PBIs an inter-vehicle distance L when the optical axis is parallel to the road surface._PAIn contrast, the optical axis of the inter-vehicle distance sensor 12 is indicated by the symbol BS in FIG._PCWhen the vehicle is in the downward state as shown by, the inter-vehicle distance L detected by the inter-vehicle distance sensor 12_PCIs an inter-vehicle distance L when the optical axis is parallel to the road surface._AShorter than
[0070]
Therefore, a pitching or scutting phenomenon occurs in the own vehicle 50 and the upward optical axis BS_BThe pitch angular velocity θ_P′ Exceeds a predetermined value + α, and the optical axis BS with a horizontal distance L between the vehicles_PAInter-vehicle distance L_PALonger inter-vehicle distance L_PBTherefore, relative vehicle speed V_RIs own vehicle speed V_SSlower negative value, leading vehicle speed V_PR9 becomes a positive value exceeding the predetermined value + ΔV, the process proceeds from step S25 to step S27 through step S27 in the road surface pattern suitability determination process of FIG._PIs set to “1”.
[0071]
For this reason, when the process proceeds from step S11 to step S13 in FIG._SIs set to “1”, so the road surface random variable R_RBecomes “2”, so that the routine proceeds from step S15 to step S17, where the normal natural frequency ω_LNThe natural frequency ω for slow response calculated by multiplying the value by a coefficient Kω having a value smaller than “1”_LSThe natural frequency ω_LSet as.
[0072]
For this reason, in the inter-vehicle distance control calculation unit 24b, the inter-vehicle distance command value L_C, Inter-vehicle distance L, relative speed V_RAnd own vehicle speed V_SThe vehicle speed command value V is calculated based on the above equation (3)._LCIs calculated. At this time, the inter-vehicle distance feedback gain K in equation (3)_LAnd relative speed feedback gain K_VIs the natural frequency ω calculated by the characteristic change control process described above._LAnd the relative velocity V as in the normal natural frequency calculation map._RAnd inter-vehicle distance deviation L_EThe damping coefficient ζ calculated by referring to the normal damping coefficient calculation map based on_LAnd the cutoff frequency ω_VBased on the above, it is calculated by the above equations (5) and (6).
[0073]
Where the natural frequency ω_LIs usually natural frequency ω_LNSmaller natural frequency for slow response ω_LSTherefore, the inter-vehicle distance feedback gain K calculated by the above equation (5)_LIs smaller than the normal value, so the inter-vehicle distance command value L_CThe inter-vehicle distance deviation (L_C-L), the response characteristic is reduced, while the relative speed feedback gain K calculated by the equation (6)._VIs larger than the normal value, so the relative vehicle speed V_RThe response characteristic according to is improved. At this time, relative vehicle speed V_RAlthough the amount of change is small, the inter-vehicle distance command value L_CThe amount of change is large, and this inter-vehicle distance command value L_CThe vehicle speed command value based on the amount of change in the vehicle is suppressed, and when the uphill 41 is erroneously detected as the preceding vehicle by the inter-vehicle distance sensor 12, the longitudinal acceleration generated in the own vehicle 50 is suppressed to be small and the road surface is erroneously detected. In this case, the influence on the follow-up running control can be minimized.
[0074]
Thereafter, when the uphill slope 51 is erroneously detected by the inter-vehicle distance sensor 12 while traveling on a flat ground, the pitching or the scut phenomenon is returned, or the vehicle is in a braking state and the nose dive phenomenon occurs. As shown in FIG. 11, the inter-vehicle distance sensor 12 has a downward-facing optical axis BS._CIf it becomes, the distance L between vehicles_PCIs the optical axis BS parallel to the road surface_PADistance between vehicles when_PAIt is shorter than the above, and it is erroneously determined that the preceding vehicle is traveling toward the host vehicle. Also in this case, the process proceeds from step S27 to step S29 in the process of FIG._P′ Is θ_P'<-Α and preceding vehicle speed V_PRIs smaller than the predetermined value −ΔV, the process proceeds to step S30, and the fourth road surface adaptation flag F_MIs set to “1”.
[0075]
For this reason, the road surface random variable R calculated in step S13 of FIG._RBecomes “3”, the process proceeds from step S15 to step S17, and the natural frequency ω for slow response is obtained._LSIs the natural frequency ω_LThe state set as is continued, and the longitudinal acceleration generated in the host vehicle when the uphill slope is erroneously detected by the inter-vehicle distance sensor 12 is kept small.
[0076]
Further, when the host vehicle 50 is traveling at a constant speed on the flat ground 52 without capturing the preceding vehicle by the inter-vehicle distance sensor 12, the vehicle is caused by road surface unevenness when the up-hill 51 is detected by the inter-vehicle distance sensor 12. However, when the vehicle 50 is displaced upward, the inter-vehicle distance sensor 12 is also moved upward, even when the vehicle bounces in the up-down direction and parallel to the road surface as shown in FIG. , The optical axis is also denoted by the symbol BS in FIG._BBAs shown by the optical axis BS when the vehicle is not bounced_BAThe inter-vehicle distance L detected by the inter-vehicle distance sensor 12 in accordance with this displacement_BBDistance between vehicles when no bounce occurs_BALonger than For this reason, the vertical displacement speed V of the inter-vehicle distance sensor 12_ZLExceeds the predetermined value + β and the preceding vehicle speed V_PR9 exceeds the predetermined value + ΔV, the process proceeds from step S27 in FIG. 9 to step S28, and the third road surface adaptation flag F_PIs set to “1”, the road surface random variable R_RBecomes “2” and the natural frequency ω for slow response is the same as in the case where pitching occurs in the host vehicle described above._LSIs the natural frequency ω_LTherefore, when an uphill is erroneously detected by the inter-vehicle distance sensor 12, the longitudinal acceleration generated in the host vehicle is suppressed to a small extent, and the influence on the follow-up traveling control when the road surface is erroneously detected is minimized. Can be suppressed.
[0077]
Similarly, when the host vehicle is displaced downward by bounce, the vertical displacement speed V of the inter-vehicle distance sensor 12 is determined._ZLIs smaller than the predetermined value −β and the preceding vehicle speed V_PR9 is smaller than the predetermined value −ΔV, the process proceeds from step S27 in FIG. 9 to step S30 through step S29, and the third road surface adaptation flag F_PIs set to “1”, the road surface random variable R_RBecomes “3”, and the natural frequency ω for slow response is the same as described above._LSIs the natural frequency ω_LTherefore, when an uphill is erroneously detected by the inter-vehicle distance sensor 12, the longitudinal acceleration generated in the host vehicle is suppressed to a small extent, and the influence on the follow-up traveling control when the road surface is erroneously detected is minimized. Can be suppressed.
[0078]
In addition, as shown in FIG. 13, when the host vehicle 50 is traveling on the downhill 51 without detecting the preceding vehicle by the inter-vehicle distance sensor 12, the front distance or the uphill is detected by the inter-vehicle distance sensor 12. When the vehicle is in a state where no pitching, bounce, scut, nose dive, or the like has occurred in the vehicle, the process proceeds from step S25 to step S26 in the process of FIG._SIs set to “1” and thereafter pitching, scutting, or nose dive occurs, the inter-vehicle distance sensor 12 is directed to the upward optical axis BS as in FIG._PBThen, the inter-vehicle distance L_PBIs the optical axis BS parallel to the road surface_PADistance between vehicles when_PAThe third road surface matching flag F is longer in step S28 in the process of FIG._PIs set to “1” and the downward optical axis BS_PCThen, the inter-vehicle distance L_PCIs the optical axis BS parallel to the road surface_PADistance between vehicles when_PA9, the fourth road surface matching flag F in step S30 in the process of FIG._MIs set to “1”, the road surface random variable R_RBecomes “2” or more, and the natural frequency ω for slow response_LSIs the natural frequency ω_LTherefore, when an uphill is erroneously detected by the inter-vehicle distance sensor 12, the longitudinal acceleration generated in the host vehicle is suppressed to a small extent, and the influence on the follow-up traveling control when the road surface is erroneously detected is minimized. Can be suppressed.
[0079]
Further, as shown in FIG. 14, when the host vehicle 50 is traveling on the downhill 53 without detecting the preceding vehicle by the inter-vehicle distance sensor 12, the front level ground 54 or the uphill is detected by the inter-vehicle distance sensor 12. In the process of FIG. 9, when the vehicle is not pitched, bounced, scutted, nose dive, etc., the process proceeds from step S25 to step S26, and the second road surface adaptation flag F_SIs set to “1”.
[0080]
Thereafter, when a bounce occurs in the vehicle, the inter-vehicle distance sensor 12 is displaced upward as in FIG._PBThen, the inter-vehicle distance L_PBOptical axis BS parallel to the road surface where no bounce occurs_PADistance between vehicles when_PAThe third road surface matching flag F is longer in step S28 in the process of FIG._PIs set to “1”. Conversely, it is displaced downward and the low optical axis BS_PCThen, the inter-vehicle distance L_PCOptical axis BS parallel to the road surface where no bounce occurs_PADistance between vehicles when_PAShorter than For this reason, in step S30 in the process of FIG._MIs set to “1”, the road surface random variable R_RBecomes “2” or more, and the natural frequency ω for slow response_LSIs the natural frequency ω_LAs a result, it is possible to minimize the influence on the following traveling control when the road surface is erroneously detected by suppressing the longitudinal acceleration generated in the host vehicle when the level distance is erroneously detected by the inter-vehicle distance sensor 12. can do.
[0081]
Furthermore, as shown in FIG. 15, in a state where the host vehicle 50 is traveling on a flat ground 55 in a state where the preceding vehicle is not captured by the inter-vehicle distance sensor 12, the vehicle 50 reaches a downhill 56, and a flat ground 57 is in front of it. In the case where it exists, when it reaches the downhill 56 from the flat ground 55, the front flat ground 57 is detected by the inter-vehicle distance sensor 12, thereby recognizing the flat ground as an object moving toward the own vehicle 50. Become.
[0082]
However, in this case as well, when approaching the downhill 56, in the process of FIG._G′ Is smaller than a predetermined value −γ and the preceding vehicle speed V_PRIs determined to be a negative value coming toward the host vehicle, the process proceeds to step S24, where the first road surface suitability flag F_GIs set to “1”. Thereafter, when the road surface slope of the downhill 56 is in a state of traveling on a constant road surface, the flat ground 57 is recognized as a stopped object, so that the process proceeds from step S25 to step S26 in the process of FIG. Flag F_SIs set to “1”, the process proceeds from step S11 to step S13 in the process of FIG._RBecomes “2”. For this reason, the process proceeds from step S15 to step S17, and the natural frequency for slow response ω_LSThe natural frequency ω_LThus, the longitudinal acceleration generated in the host vehicle is suppressed to a small value, and the influence on the follow-up traveling control when the road surface is erroneously detected can be minimized.
[0083]
Furthermore, as shown in FIG. 16, when the host vehicle 50 reaches the flat ground 59 from the state where the vehicle 50 is traveling on the downhill 58, the flat ground 59 is moved from the state where the vehicle 50 is traveling on the downhill 58 near the flat ground 59. When the vehicle is in a traveling state, the inter-vehicle distance sensor 12 detects the flat ground 59 so that the inter-vehicle distance L is gradually increased and the vehicle is erroneously recognized as a preceding vehicle moving away from the host vehicle 50 in the same direction.
[0084]
However, in this case as well, in the process of FIG. 9, when traveling on a constant slope of the downhill 58, the flat ground 59 is determined as a stationary object, so that the process of FIG. 9 proceeds from step S25 to step S26. , Second road surface adaptation flag F_SIs set to “1”. Thereafter, when the host vehicle 50 approaches the flat ground, the gradient angle change rate θ_G′ Becomes larger than the predetermined value + γ and the preceding vehicle speed V_PRIs own vehicle speed V_STherefore, the process proceeds from step S23 to step S24, and the first road surface conformance flag F_GIs set to “1”, the road surface random variable R_RBecomes “2”. Therefore, the process proceeds from step S15 to step S17 in FIG._LSThe natural frequency ω_LThus, the longitudinal acceleration generated in the host vehicle is suppressed to a small value, and the influence on the follow-up traveling control when the road surface is erroneously detected can be minimized.
[0085]
Thus, according to the first embodiment, the vehicle body vertical acceleration G detected by the vertical acceleration sensors 14F and 14R._FAnd G_RVertical displacement speed V_ZFAnd V_ZRIs calculated, and based on this, the pitch angular velocity θ_P′, Vertical displacement speed V of the inter-vehicle distance sensor 12_ZLBased on these, when the host vehicle is traveling on a flat ground and there is an uphill ahead, or when traveling on a downhill and there is a flat ground or uphill ahead, When the distance sensor 12 erroneously recognizes the road surface as a preceding vehicle or a stopped object, the response characteristic of the vehicle travel control is changed from the normal response characteristic to the slow response characteristic, so the influence on the travel control when the road surface is erroneously detected. Can be minimized.
[0086]
The vehicle speed V_SRoad surface gradient angle change rate θ_G′ Is calculated and the gradient angle change rate θ_G′ And preceding vehicle speed V_PRIf the road surface is misrecognized as a moving body heading to the own vehicle or a moving body moving away from the own vehicle when approaching the downhill from the flat ground based on Since the response characteristic is changed from the normal response characteristic to the slow response characteristic, the influence on the traveling control when the road surface is erroneously detected can be minimized. Moreover, the slope angle change rate θ of the road surface_G′ Is the vehicle speed V_SAnd the braking / driving torque, the speed of change is slower than the change in the pitch angle that occurs during braking or accelerator operation, and high-precision integration calculations and acceleration sensors are required. Gradient angle change rate θ_G'Can be calculated.
[0087]
Furthermore, the detected object motion characteristics with respect to the vertical speed of the host vehicle, the detected object motion characteristics with respect to the pitch angular velocity, and the detected object motion characteristics with respect to a change in the road surface gradient are compared with the respective reference motion characteristics. Since it is determined whether or not the motion characteristic of the detected object relative to the motion is in accordance with the reference motion characteristic, and the erroneous detection target is determined based on each determination result, the erroneous detection target is reliably estimated It can be carried out.
[0088]
Furthermore, when the control characteristic changing means changes the control characteristic in a direction to reduce the braking / driving force change when the estimation result of the object estimating means is a road surface, the object detecting means erroneously detects the road surface. In addition, the influence on the travel control can be minimized.
In the first embodiment, the longitudinal acceleration G in the longitudinal direction_FMAnd G_RMTo calculate the front side vertical displacement speed V_ZFAnd rear vertical displacement speed V_ZRHowever, the present invention is not limited to this, and the pitch displacement and the vertical displacement are movements in a relatively fast frequency band. Therefore, in order to prevent calculation overflow due to an integration error, the front vertical displacement velocity V_ZFAnd rear vertical displacement speed V_ZRAlternatively, a high-pass filter with a low cutoff frequency may be applied.
[0089]
In the first embodiment, the case where the two vertical acceleration sensors 14F and 14R are provided on the front and rear sides has been described. However, the present invention is not limited to this, and each wheel position is controlled in order to control suspension characteristics. When four vertical acceleration sensors are provided, the average value of the two vertical acceleration sensors on the front side is calculated as the front vertical acceleration G._FAnd the average value of the two rear vertical acceleration sensors is the rear vertical acceleration G_FOne of the four vertical acceleration sensors can be omitted, and the vertical acceleration at the omitted vertical acceleration sensor position can be estimated from the vertical acceleration detection values of the remaining three vertical acceleration sensors. Also good.
[0090]
Further, in the first embodiment, the vertical displacement speed V of the inter-vehicle distance sensor 12 is as follows._ZLAnd pitch angular velocity θ_P′ And slope angle change rate θ of road surface_GAlthough the case where the road surface pattern conformity determination is performed based on ′ has been described, the present invention is not limited to this,_ZLAnd pitch angular velocity θ_P′ And gradient angle change rate θ_GAny of 'may be omitted.
[0091]
Furthermore, in the first embodiment, the road surface random variable R_RThe natural frequency ω for slow response when is 2 or more_LSThe natural frequency ω_LHowever, the present invention is not limited to this, and the road surface random variable R_RThe natural frequency ω for slow response that gradually decreases as the value of_LSMay be set, and the road surface random variable R_RWhen the vehicle distance is “3” or more, there is a high possibility that the road surface is erroneously detected. Therefore, the inter-vehicle distance L in the inter-vehicle distance sensor 12 is treated as non-detection that does not detect the preceding vehicle, or the inter-vehicle distance L is set as a road surface random variable. R_RDepending on this value, it may be sequentially corrected to a long value to suppress the influence on the travel control when the road surface is erroneously detected.
[0092]
Still further, in the first embodiment, the natural frequency ω_LHowever, the present invention is not limited to this, and the damping coefficient ζ_LIs a road random variable R_RDepending on the normal damping coefficient ζ_LNTo a smaller damping coefficient for slow response ζ_LSThe natural frequency ω_LAnd damping coefficient ζ_LBoth of the road surface random variable R_RIt may be changed to a value smaller than the normal value according to the above. Furthermore, the natural frequency ω_LAnd damping coefficient ζ_LThe natural frequency ω_LIs usually the natural frequency ω_LNSmaller natural frequency for slow response ω_LSTo the damping coefficient ζ_LIs usually the damping coefficient ζ_LNBy changing to a larger value (for example, about 1.1 times), the relative vehicle speed control gain K_VDoes not change substantially, the inter-vehicle distance control gain K_LOnly the responsiveness of the inter-vehicle distance feedback system may be gradually changed.
[0093]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, the present invention is applied to a braking control device that automatically performs braking control when an obstacle ahead of the vehicle is detected.
That is, in the second embodiment, as shown in FIG. 17, the inter-vehicle distance L and the relative speed V are detected by the inter-vehicle distance sensor 12._R, And the inter-vehicle distance L and relative speed V_RIs supplied to an automatic brake control unit 71 serving as a braking / driving force control means._RAnd whether or not it is an area that cannot be avoided by steering and cannot be avoided by braking based on the inter-vehicle distance L, and in this area, the target braking torque T_BRCTo calculate this target braking torque T_BRCBased on the brake fluid pressure command value P_BRCAnd the brake fluid pressure command value P_BRCIs output to the brake actuator 9.
[0094]
Further, similarly to the first embodiment described above, the optical axis vertical fluctuation detection unit 21 as the vehicle motion detection means uses the pitch angular velocity θ._P′, Vertical displacement speed V of the inter-vehicle distance sensor 12_ZLAnd the slope angle change rate θ of the road surface_G′ Is calculated and the pitch angle velocity θ is calculated by the road surface detection determination unit 22 as the object estimation means._P′, Vertical displacement speed V of the inter-vehicle distance sensor 12_ZLAnd gradient angle change rate θ_G'Based on the road surface random variable R_RAnd the braking characteristic variable unit 72 as the control characteristic changing means calculates the road surface probability variable R._RBased on the lateral acceleration α used in the automatic brake control unit 71 to determine a region that cannot be avoided by steering and braking._XAnd deceleration α_YSet.
[0095]
Then, the automatic brake control unit 71 outputs an automatic brake operation signal when contact with an obstacle cannot be avoided. The case where contact with the obstacle cannot be avoided is a case where avoidance cannot be avoided by steering and a case where avoidance cannot be avoided by braking.
First, conditions for avoiding obstacles by steering will be described. Now, as shown in FIG. 18, the own vehicle 75 has an inter-vehicle distance L and a relative speed V with respect to the preceding vehicle 76._RSuppose you are approaching. At this time, if the front left end point A of the host vehicle 75 can move in the lateral direction by the vehicle width W of the preceding vehicle 76 before the inter-vehicle distance L becomes zero, contact can be avoided. The vehicle 75 has a lateral acceleration α_XIf the vehicle moves in the horizontal direction, the time T required to move by the vehicle width W_XCan be calculated by the following equation (37).
[0096]
T_X= √ (2 · W / α_X) ………… (37)
Therefore, in order to avoid contact by steering, the relative speed V_RAnd the inter-vehicle distance L may be as follows.
L> T_X・ V_R    ............ (38)
Next, conditions for avoiding obstacles by braking will be described. In the same manner as described above, the host vehicle 75 has an inter-vehicle distance L and a relative speed V with respect to the preceding vehicle 76._RSuppose you are approaching. At this time, the deceleration generated to avoid contact is expressed as α_YThen, in order to avoid contact with an obstacle by braking, the relative speed V_RAnd the inter-vehicle distance L may be as follows.
[0097]
L> V_R ²/(2.α_Y) ………… (39)
Now, lateral acceleration α_X5 (m / s²) And deceleration α_Y8 (m / s²) Boundary line BL that can be avoided by steering_SIs the relative speed V on the horizontal axis_R, Where the vertical axis represents the inter-vehicle distance L as shown by the solid line in FIG. 19, and the boundary line BL that can be avoided by braking_BIs represented as shown by dotted lines in FIG. From FIG. 19, the inter-vehicle distance L and the relative speed V_RIt is possible to determine whether or not contact avoidance is possible by determining whether is included in the area. The contact unavoidable here means “cannot be avoided by steering” and “cannot be avoided by braking”, and the contact unavoidable area is a hatched area in FIG.
[0098]
Therefore, when the equation (38) is not established and the equation (39) is not established, the predetermined deceleration rate α_BRBrake fluid pressure command value P_BRCIs output to the brake actuator 9 to decelerate the host vehicle. Target deceleration is α_BRIf the driving resistance and the braking torque by the engine brake are ignored, the target braking torque T_BRCIs expressed by the following equation.
[0099]
T_BRC= M ・ α_BR・ R_W    ………… (40)
Where M is the vehicle weight and R_WIs the tire radius.
Therefore, the target braking torque T_BRCIn response to the brake fluid pressure command value P_BRCShould be generated.
P_BRC= T_BRC/ K_BR    ………… (41)
Where K_BR= 8 ・ A_B・ R_B・ Μ_BAnd A_BIs the brake cylinder area, R_BIs the rotor effective radius, μ_BIs the pad friction coefficient.
[0100]
From the above lateral acceleration α_XAnd deceleration α_YIs changed, the brake operation timing changes, and the target deceleration rate α_BRChanging the changes the braking deceleration.
On the other hand, in the braking characteristic variable unit 72, the road surface probability variable R from the road surface detection determination unit._ROn the basis of the lateral acceleration α which is a constant of the automatic brake control unit 71_X, Deceleration α_YAnd target deceleration rate α_BRChange and correction of inter-vehicle distance signal.
[0101]
That is, the road surface random variable R_RIs less than “2”, the lateral acceleration α_XAnd deceleration α_YThe normal value α_XNAnd α_YNSet to.
α_X= Α_XN    ………… (42)
α_Y= Α_YN    ………… (43)
Also, the road surface random variable R_RIf the vehicle is “2” or more, there is a high possibility that the road surface has been captured. Since the inter-vehicle distance sensor 12 may be in a non-detection state, the detection probability of the road surface is increased by delaying the brake operation timing and looking at the state, and the uncomfortable feeling due to the automatic brake operation due to erroneous road surface detection can be reduced.
[0102]
Therefore, the road surface random variable R_RIs greater than "2", the lateral acceleration α_XAnd deceleration α_YThe normal value α_XNAnd α_YNLarger delay lateral acceleration α_XLAnd delay deceleration α_YLSet. Lateral acceleration α for delay at this time_XLAnd delay deceleration α_YLMay set a physical limit value of the vehicle.
α_X= Α_XL    ………… (44)
α_Y= Α_YL    ………… (45)
Furthermore, the road surface random variable R_RSince the probability that the road surface is larger increases as_XAnd α_YTo increase the brake operation timing to the road surface random variable R_RDecrease as the value increases or target deceleration rate α_BRMay be set smaller. Also, since it can be assumed that there is no extreme road surface change during high-speed driving, the higher the vehicle speed, the lateral acceleration α_XAnd deceleration α_YDecrease the increase range of the_BRThe amount of decrease may be reduced.
[0103]
According to the second embodiment, when the road surface probability variable input from the road surface detection determination unit 22 is less than “2” in the braking characteristic variable unit 72, the possibility that the road surface is erroneously detected is low. Judgment, lateral acceleration α_XAnd deceleration α_YThe normal value α_XNAnd α_YNSet to. For this reason, the driver does not perform steering control or braking control when the vehicle distance sensor 12 detects a preceding vehicle stopped due to a traffic jam, a red light, or the like, or other stopped obstacles. The automatic brake control unit 71 uses the target braking torque T according to the above equation (40) when the non-avoidable region represented by the hatching is reached._BRCTo calculate this target braking torque T_BRCOn the basis of the brake fluid pressure command value P according to the equation (41)_BRCAnd the brake fluid pressure command value P_BRCIs output to the brake actuator 9 to activate the automatic brake.
[0104]
On the other hand, when the road surface probability variable calculated by the road surface detection determination unit 22 is “2” or more, the braking characteristic variable unit 72 determines that there is a high possibility that the road surface is erroneously detected, and the lateral acceleration α_XAnd deceleration α_YThe normal value α_XNAnd α_YNGreater lateral acceleration α for delay_XLAnd delay deceleration α_YLSet. For this reason, in the automatic brake control unit 71, the avoidance avoidable area is shown in FIG._SBrake avoidable boundary line BL_BThe increase rate of becomes smaller. Therefore, the relative speed V_RThe brake fluid pressure command value P is automatically controlled by the automatic brake control unit 71 until the inter-vehicle distance L becomes smaller._BRCWhen the road surface is erroneously detected by the inter-vehicle distance sensor 12, the timing at which the automatic brake control is started is delayed and the road surface is erroneously detected. In this case, it is possible to reliably prevent the driver from feeling uncomfortable by starting the automatic brake control when the road surface is erroneously detected by suppressing the start of the automatic brake control.
[0105]
In addition, the road characteristic variable R_RTarget deceleration α when becomes more than “2”_BRThe normal value α_BRNTarget deceleration α for slow braking with a smaller value than_BRSIs set to the target braking torque T calculated when the automatic brake control unit 71 enters an unavoidable region._BRCBecomes a small value compared with the normal time, and accordingly, the brake fluid pressure command value P_BRCSince the braking force generated by the brake actuator 9 is suppressed, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable.
[0106]
In the second embodiment, the braking characteristic variable unit 72 performs lateral acceleration α_XAnd deceleration α_YOr target deceleration rate α_BRHas been explained, the lateral acceleration α_XAnd deceleration α_YAnd target deceleration rate α_BRAnd the road surface random variable R_RYou may make it change simultaneously according to.
In the first and second embodiments, the case where the erroneous detection target is a road surface has been described. However, the present invention is not limited to this, and a cat's eye or a roadside embedded in the center line of the road. A fixed object such as a reflector installed in the can be set as a false detection target.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a control block diagram of a travel control controller in the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram of an inter-vehicle distance control calculation unit.
FIG. 4 is a block diagram of a vehicle speed control unit.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing an engine brake torque calculation map representing a relationship between engine rotation speed and engine brake torque.
FIG. 6 is a block diagram of a drive shaft torque control unit.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing an engine map representing a relationship between an engine torque command value and a throttle opening command value using the engine speed as a parameter.
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a characteristic change control processing procedure executed by a travel control controller.
FIG. 9 is a flowchart showing an example of a road surface pattern conformity determination process in FIG.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a normal response natural frequency calculation map;
FIG. 11 is an explanatory diagram showing changes in the optical axis of the inter-vehicle distance sensor due to pitching when the vehicle travels on a flat ground and has an uphill ahead.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing changes in the optical axis of the inter-vehicle distance sensor due to bounce when traveling on a flat ground and there is an uphill ahead.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing changes in the optical axis of the inter-vehicle distance sensor due to pitching when traveling on a downhill and a flat ground exists ahead.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a change in the optical axis of the inter-vehicle distance sensor due to bounce when traveling on a downhill and a flat ground exists ahead.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing changes in the optical axis of the inter-vehicle distance sensor when the vehicle travels on a downhill from a flat ground and there is a flat ground ahead.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a change in the optical axis of the inter-vehicle distance sensor when the vehicle travels on a flat ground from a downhill.
FIG. 17 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a positional relationship when the host vehicle avoids steering of a preceding vehicle.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing an unavoidable area in a normal state.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing an unavoidable area when a road surface is erroneously detected.
[Explanation of symbols]
1FL, 1FR Front wheel
1RL, 1RR Rear wheel
2 Engine
7 Engine output control device
8 Throttle actuator
9 Brake actuator
10 Braking control device
12 Inter-vehicle distance sensor
13 Vehicle speed sensor
14F, 14R Vertical acceleration sensor
15 Controller for running control
20 Inter-vehicle distance controller
21 Optical axis vertical fluctuation detector
22 Road surface detection judgment part
23 Distance characteristic variable part
24 Inter-vehicle distance control calculation unit
24a Inter-vehicle distance command value calculation unit
24b Inter-vehicle distance control calculation unit
25 Vehicle speed controller
26 Drive shaft torque control unit
71 Automatic brake controller
72 Variable braking characteristics

Claims (8)

Object detection means for detecting the distance and relative speed to the object ahead of the host vehicle, and control for controlling at least one of braking and driving of the host vehicle based on the distance and relative speed detected by the object detection means. and drive control means, a vehicle motion detection means for detecting the vertical displacement speed of the vehicle, a vertical direction displacement speed and distance and the relative velocity detected by the object detecting means of the vehicle detected by said vehicle movement detection means Object estimation means for estimating an erroneously detected object based on the control means, and control characteristic changing means for changing the control characteristic of the braking / driving means according to the erroneously detected object estimated by the object estimation means. A vehicular travel control device. The vehicle motion detection means detects a vertical displacement speed and the pitch angular velocity of the vehicle, the object estimating means, erroneous based on the vertical displacement speed and the pitch angular velocity of the vehicle and the detected object motion characteristics The vehicle travel control apparatus according to claim 1, wherein the vehicle travel control apparatus is configured to determine whether or not the object is a detection target. The vehicle motion detection means detects a vertical displacement speed and the pitch angular velocity and the road surface slope change of the vehicle, the object estimating means, vertical displacement speed of the vehicle, a pitch angular velocity and the road surface slope change detection target The vehicular travel control apparatus according to claim 1, wherein the vehicular travel control apparatus is configured to determine whether or not the object is an erroneous detection object based on the object motion characteristic. The object estimation means compares the detected object motion characteristic with respect to the vertical displacement speed of the host vehicle and the detected object motion characteristic with respect to the pitch angular velocity with each reference motion characteristic, and detects the detected object with respect to each vehicle motion. 3. The apparatus according to claim 2, wherein it is configured to determine whether or not the motion characteristic is in accordance with the reference motion characteristic, and to determine a false detection target based on each determination result. Vehicle travel control device. The object estimation means includes a detected object motion characteristic with respect to a vertical displacement speed of the host vehicle, a detected object motion characteristic with respect to a pitch angular velocity, and a detected object motion characteristic with respect to a change in road surface gradient, It is configured to compare and determine whether or not the detected object motion characteristic for each vehicle motion is in accordance with the reference motion characteristic, and determine a false detection target based on each determination result The vehicle travel control device according to claim 3, wherein   The vehicular travel control apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the target object estimation means has a road surface set as an erroneous detection target object.   The vehicle travel control according to claim 6, wherein the control characteristic changing unit changes the control characteristic in a direction to reduce the braking / driving force change when the estimation result of the object estimating unit is a road surface. apparatus.   Vehicle speed detecting means for detecting the host vehicle speed, and the control characteristic changing means reduces the delay time of the timing for generating the braking / driving force as the vehicle speed increases when the estimation result of the object estimating means is a road surface. The vehicle travel control device according to claim 6, wherein the vehicle travel control device is configured as follows.

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