JP6726434B2 - 道路勾配推定装置、及び、車両の走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輪速の値から車両の前後加速度を検出して道路勾配を推定する道路勾配推定装置、及び、車両の走行制御装置に関する。

近年、ミリ波レーダ、赤外線レーザレーダ、ステレオカメラや単眼カメラ等を用いて自車両前方の走行環境（先行車、障害物等）を認識して自車両の走行制御を行う技術が種々提案され、実用化されている。例えば、特開２０１４−１５２８０１号公報（以下、特許文献１）では、自車両前方に先行車を捕捉していない場合は、ドライバが設定した車速（セット車速）を目標車速として定速走行し、先行車を捕捉した場合は、この先行車の車速がセット車速以下のときは、先行車に対して、ドライバが選択した所定の車間距離で追従する追従走行制御が行われる車間距離制御付クルーズコントロール（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）装置の技術が開示されている。このＡＣＣ装置では、自車速と目標車速との差分に応じ、走行抵抗や道路勾配を考慮して目標加速度を設定し、必要に応じて、エンジン制御或いはブレーキ制御を行って自車速を目標車速に収束させるようになっている。

特開２０１４−１５２８０１号公報

ところで、上述の特許文献１に開示されるようなＡＣＣ装置では、目標加速度を設定する際に用いられる道路勾配の値は、例えば、前後加速度センサで検出される前後加速度と車輪速センサで検出される前後加速度の差から算出することができる。しかしながら、雪道など低μ路を走行すると、加減速中にスリップしてしまう場合があり、スリップによりタイヤが空転することで、車輪速センサで検出される前後加速度は、実際の前後加速度よりも大きな値となり、道路勾配の推定を精度良くできないという課題がある。道路勾配の推定が精度良く行えないと、例えば、スリップが生じて道路勾配推定値が誤って下りの値となり、下り勾配による加速を抑えようと減速し、そのまま減速していくと、やがて、タイヤがグリップするが、今度は、車輪速センサからの前後加速度と前後加速度センサからの前後加速度の乖離が逆方向で発生し、道路勾配推定値が上りの値となり、上り勾配に応じた強めの加速をしてしまい、これを繰り返して目標速度に適切に素早く収束させることができなくなる虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、たとえ、タイヤがスリップしても道路勾配を精度良く推定し、該道路勾配推定値を用いて適切に素早く目標速度に収束することができる道路勾配推定装置、及び、車両の走行制御装置を提供することを目的としている。

本発明の道路勾配推定装置の一態様は、駆動輪の車輪速度に基づいて車両の加速度を第１の加速度として算出する第１の加速度算出手段と、上記車両の制駆動手段の作動状態から推定される車両の加速度を第２の加速度として算出する第２の加速度算出手段と、実際に車両に生じている加速度を第３の加速度として検出する第３の加速度検出手段と、上記第１の加速度に基づいて第１のジャークを算出する第１のジャーク算出手段と、上記第２の加速度に基づいて第２のジャークを算出する第２のジャーク算出手段と、上記第１のジャーク、上記第２のジャークに対する上記第１のジャークの比、及び上記第１の加速度と上記第３の加速度との差の絶対値に基づいて、車輪のスリップを判定するスリップ判定手段と、上記スリップ判定手段で、車輪のスリップを判定した場合は、上記第１の加速度を上限値又は下限値で制限処理し、該上限値又は下限値で制限処理した第１の加速度と上記第３の加速度を基に道路勾配を推定する道路勾配推定値算出手段とを備えた。

また、本発明の車両の走行制御装置の一態様は、ドライバの設定と車両の走行状態に基づいて目標加速度を算出し、該目標加速度に基づいて走行制御する車両の走行制御装置において、道路勾配を推定する上記請求項１記載の道路勾配推定装置を備え、上記走行制御の要求駆動力を、上記道路勾配の推定値及び上記目標加速度に基づいて算出する。

本発明による道路勾配推定装置、及び、車両の走行制御装置によれば、たとえ、タイヤがスリップしても道路勾配を精度良く推定し、該道路勾配推定値を用いて適切に素早く目標速度に収束することが可能となる。

本発明の実施の第１形態に係る走行制御装置を搭載する車両の概略図である。 本発明の実施の第１形態に係るアダプティブコントロールのフローチャートである。 本発明の実施の第１形態に係る道路勾配推定値算出プログラムのフローチャートである。 図３から続くフローチャートである。 本発明の実施の第１形態に係る加速度の上限値と下限値による制限処理の説明図である。 本発明の実施の第１形態に係る道路勾配推定値のフィルタ処理の説明図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１において、符号１は自動車等の車両（自車両）を示し、この車両１には、走行制御装置として、ＡＣＣ装置２が搭載されている。

このＡＣＣ装置２は、例えば、カメラ３と、画像認識装置４と、走行制御ユニット５と、を一体的に備えたカメラアセンブリ２ａを中心として主要部が構成されている。そして、このカメラアセンブリ２ａの走行制御ユニット５には、エンジン制御装置７、ブレーキ制御装置８、トランスミッション制御装置９等の各種車載制御装置が相互通信可能に接続されている。

カメラ３は、例えば、ステレオカメラであり、左右１組のカメラで構成されており、この１組のカメラは、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔を持って取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像し、撮像した画像情報を画像認識装置４に出力する。

画像認識装置４は、カメラ３からの画像情報に基づいて自車両１前方の立体物データや白線データ等の前方情報を認識し、これら認識情報等に基づいて自車走行路を推定する。更に、画像認識装置４は、認識した立体物データ等に基づいて自車走行路上の先行車検出を行う。

ここで、画像認識装置４は、カメラ３からの画像情報の処理を、例えば以下のように行う。先ず、カメラ３で自車進行方向を撮像した１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から距離情報を生成する。そして、この距離情報に対して周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め記憶しておいた三次元的な道路形状データや立体物データ等と比較することにより、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、車両等の立体物データ等を抽出する。また、画像認識装置４は、白線データや側壁データ等に基づいて自車走行路を推定し、自車走行路上に存在する立体物であって、自車両１と略同じ方向に所定の速度で移動するものを先行車として抽出する。そして、先行車を検出した場合には、その先行車情報として、先行車距離（車間距離）Ｄｆ、先行車速度Ｖｆ、先行車加速度ａｆ等を演算する。なお、先行車の中で、特に速度Ｖｆが所定値以下（例えば、４Ｋｍ／ｈ以下）で、且つ、加速していないものは、略停止状態の先行車として認識される。

走行制御ユニット５には、車輪速センサ２１から各車輪の車輪速（左前輪車輪速ωfl、右前輪車輪速ωfr、左後輪車輪速ωrl、右後輪車輪速ωrr）、第３の加速度検出手段としての前後加速度センサ２２から第３の加速度として前後加速度Ｇｘｓが入力される。尚、本実施の形態では、自車両１は、全輪駆動車であり、従って、駆動輪の車輪速度は、例えば、全車輪速度の平均（＝（ωfl＋ωfr＋ωrl＋ωrr）／４）により算出され、この駆動輪の車輪速度の時間に対する変化を算出することにより第１の加速度Ｇｘｗが算出される。従って、走行制御ユニット５は、第１の加速度算出手段としての機能を有している。また、車両速度Ｖとしては、この全車輪速度の平均が用いられている。

更に、走行制御ユニット５には、例えば、クルーズコントロール用スイッチ２３を通じてドライバの各種設定情報が介して入力される。本実施の形態において、クルーズコントロール用スイッチ２３は、例えば、ステアリングに配置されたプッシュスイッチ及びトグルスイッチ等からなる操作スイッチであり、ＡＣＣの作動をＯＮ／ＯＦＦするメインスイッチであるクルーズスイッチ、ＡＣＣを解除するためのキャンセルスイッチ、その時の自車両１の速度をセット車速Ｖｓｅｔとして設定するためのセットスイッチ、先行車と自車両との車間距離のモードを設定するための車間距離設定スイッチ、前回の記憶してあるセット車速Ｖｓｅｔを再セットするためのリジュームスイッチ等を有している。尚、本実施の形態において、車間距離のモードとしては「長」、「中」、「短」の何れかが設定され、走行制御ユニット５は、例えば、自車速Ｖに応じて、モード毎に異なる追従目標距離Ｄｔｒｇを設定する。

そして、クルーズコントロール用スイッチ２３のクルーズスイッチがオンされ、セットスイッチ等を通じてドライバが希望するセット車速Ｖｓｅｔが設定されるとともに、車間距離設定スイッチを通じて追従目標距離Ｄｔｒｇの設定のためのモードが設定されると、走行制御ユニット５は、ＡＣＣを実行する。

この走行制御ユニット５で実行されるＡＣＣを、図２のアダプティブクルーズコントロールのフローチャートで説明する。

まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、目標加速度ａｔを算出する。走行制御ユニット５は、画像認識装置４で先行車が検出されていない場合には、自車速Ｖをセット車速Ｖｓｅｔに収束させる定速走行制御を行う。また、走行制御ユニット５は、定速走行制御中に画像認識装置４にて先行車を認識した場合には、当該先行車との車間距離Ｄを追従目標距離Ｄｔｒｇに収束させる追従走行制御（追従停止、追従発進も含む）を行う。

すなわち、定速走行制御が開始されると、走行制御ユニット５は、自車速Ｖをセット車速Ｖｓｅｔに収束させるための目標加速度ａ１を演算する。

具体的に説明すると、走行制御ユニット５は、例えば、自車速Ｖとセット車速Ｖｓｅｔとの車速偏差Ｖｓｒｅｌ（＝Ｖｓｅｔ−Ｖ）を演算し、予め実験、計算等により設定しておいたマップ等を参照することにより、車速偏差Ｖｓｒｅｌと自車速Ｖとに応じた目標加速度ａ１を演算する。尚、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌが正値である場合、目標加速度ａ１は、自車速Ｖに応じた上限値の範囲内において、車速偏差Ｖｓｒｅｌが大きくなるほど大きな値が設定される。一方、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌが負値である場合、目標加速度ａ１は、自車速Ｖに応じた下限値の範囲内において、速度偏差Ｖｓｒｅｌが小さくなるほど小さな値が設定される（車速偏差Ｖｓｒｅｌが負側に大きくなるほど減速側に大きな値が設定される）。

また、定速走行制御中から追従走行制御に移行すると、走行制御ユニット５は、上述の目標加速度ａ１に加え、車間距離Ｄを追従目標距離Ｄｔｒｇに収束させるための目標加速度ａ２を演算する。

具体的に説明すると、走行制御ユニット５には、例えば、車間距離のモード「短」及び「長」に対応する追従目標距離Ｄｔｒｇ設定用のマップが予め実験、計算等により設定されて格納されている。そして、走行制御ユニット５は、モードが「短」或いは「長」である場合には該当するマップを用いて自車速Ｖに応じた追従目標距離Ｄｔｒｇを設定し、モードが「中」の場合にはモードが「短」及び「長」のときにそれぞれ演算される値の中間値を追従目標距離Ｄｔｒｇとして設定する。また、走行制御ユニット５は、例えば、追従目標距離Ｄｔｒｇと車間距離Ｄとの距離偏差ΔＤ（＝Ｄｔｒｇ−Ｄ）を演算するとともに、先行車速度Ｖｆと自車速Ｖとの相対速度Ｖｆｒｅｌ（＝Ｖｆ−Ｖ）を演算し、これらをパラメータとして予め設定されたマップ等を参照して目標加速度ａ２を演算する。そして、走行制御ユニット５は、定速走行制御時においては目標加速度ａ１を目標加速度ａｔとして設定し、追従走行制御時においては目標加速度ａ１，ａ２のうちの何れか小値を目標加速度ａｔとして設定する。

次いで、Ｓ１０２に進むと、後述する図３、４の道路勾配推定値算出プログラムにより推定される道路勾配推定値θを読み込む。

そして、Ｓ１０３に進み、走行制御ユニット５は、要求制駆動力Ｆdemandを、例えば、以下の（１）式により算出する。

Ｆdemand＝ｍ・（ａｔ＋ｇ・ｓｉｎθ） …（１）
ここで、ｍは車両質量、ｇは重力加速度、θは道路勾配推定値（下り勾配を「−」符号とする）である。

走行制御ユニット５は、上述の（１）式により要求制駆動力Ｆdemandを算出すると、例えば、要求制駆動力Ｆdemandが、予め設定しておいた加速度以上の場合には、予め実験、計算等により設定しておいたＦdemandのマップを参照し、要求駆動力を求め、制駆動手段としてのエンジン制御装置７に出力する。そして、走行制御ユニット５は、エンジン制御装置７を通じて電子制御スロットル弁７ａの開度制御（エンジンの出力制御）を行うことにより、目標加速度ａｔに応じた加速度を発生させる。すなわち、エンジン制御装置７には、例えば、トランスミッション制御装置９から現在の主変速ギヤ比ｉtm等が入力され、目標加速度ａｔ、主変速ギヤ比ｉtm等に基づき、予め設定されたマップ等を参照して目標スロットル開度を演算し、演算した目標スロットル開度に基づくスロットル弁７ａの開度制御を通じてエンジンの出力制御を行う。

また、走行制御ユニット５は、要求制駆動力Ｆdemandが、エンジンの出力制御のみでは十分な負の加速度（減速度）が得られない（エンジンブレーキでは減速度が不足する）と判断した場合に、制駆動手段としてのブレーキ制御装置８を通じてブレーキ駆動部８ａからのブレーキホイールシリンダ液圧制御（ブレーキの自動介入制御）を行うことにより目標加速度ａｔに応じた制動力を発生させる。

また、このようなＡＣＣの実行中において、トランスミッション制御装置９は、基本的には、例えば、自車速Ｖとエンジンのスロットル開度とに基づき、予め設定された基本変速マップ等を参照して自動変速機（図示せず）の主変速ギヤ比ｉtmを制御する。その一方で、トランスミッション制御装置９には勾配路走行時用の変速マップ等が予め設定されて格納されており、トランスミッション制御装置９は、例えば、道路勾配推定値θに基づいて自車走行路が所定以上の勾配路（登り勾配路、或いは、下り勾配路）であることを判定したとき、勾配路用の変速マップ等を参照して、主変速ギヤ比ｉtmを適宜、基本変速マップ等で設定される主変速ギヤ比よりも低速側へと強制的にダウンシフトさせる。

次に、上述のＳ１０２で説明した道路勾配推定値算出プログラムについて、図３、４で説明する。

まず、Ｓ２０１では、駆動輪の車輪速度に基づき第１の加速度Ｇｘｗを算出する。尚、前述したように、本実施の形態では、自車両１は、全輪駆動車であり、従って、駆動輪の車輪速度は、例えば、全車輪速度の平均（＝（ωfl＋ωfr＋ωrl＋ωrr）／４）により算出され、この駆動輪の車輪速度の時間に対する変化を算出することにより第１の加速度Ｇｘｗが算出される。

次いで、Ｓ２０２に進み、第１の加速度Ｇｘｗが加速状態（Ｇｘｗ≧０）か減速状態（Ｇｘｗ＜０）か判定する。

Ｓ２０２の判定の結果、Ｇｘｗ≧０と判定されると、Ｓ２０３に進み、エンジントルクを基に第２の加速度Ｇｘｔを算出する。この第２の加速度Ｇｘｔは、例えば、以下の（２）式により算出される。

Ｇｘｔ＝（Ｔｅ・ｔ・ｉtm・ｉｆ／Ｒｔ・η−Ｆresist）／ｍ …（２）
ここで、Ｔｅは推定エンジントルクであり、例えば、予め実験、計算等により設定しておいた、エンジン回転数−スロットル開度に基づくエンジン特性図から求められる。また、ｔはトルクコンバータのトルコントルク比であり、例えば、予め実験、計算等により設定しておいたエンジン回転数とタービン回転数の比に基づく特性図から求められる。更に、ｉｆはファイナルギヤ比、Ｒｔはタイヤ半径、ηはパワートレイン伝達効率である。また、Ｆresistは回転体の転がり抵抗を含む走行抵抗であり、予め実験、計算等により設定しておいた車速Ｖに応じた関数で設定されるものである。

次に、Ｓ２０４に進み、第１の加速度Ｇｘｗの時間的な変化量を算出し、第１の加加速度（ジャーク）Ｊｘｗを算出し、第２の加速度Ｇｘｔの時間的な変化量を算出し、第２の加加速度（ジャーク）Ｊｘｔを算出する。

次いで、Ｓ２０５に進み、第２のジャークＪｘｔに対する第１のジャークＪｘｗの比（Ｊｘｗ／Ｊｘｔ）が、予め実験、計算等により設定しておいた閾値Ｃ１以上となった否か判定する。

そして、Ｓ２０５の判定の結果、Ｊｘｗ／Ｊｘｔ≧Ｃ１となって、第１のジャークＪｘｗと第２のジャークＪｘｔとが大きくずれていると判定した場合は、Ｓ２０６に進む。

Ｓ２０６では、第１のジャークＪｘｗが、予め実験、計算等により設定しておいた閾値Ｃ２以上（Ｊｘｗ≧Ｃ２）であり、第１のジャークＪｘｗが大きな値となって、精度良く判定可能か否か判定する。

Ｓ２０６の判定の結果、Ｊｘｗ≧Ｃ２であり、精度良く判定可能と判定された場合は、Ｓ２０７に進み、第１の加速度と第３の加速度の差の絶対値｜Ｇｘｗ−Ｇｘｓ｜が、予め実験、計算等により設定しておいた閾値Ｃ３以上（｜Ｇｘｗ−Ｇｘｓ｜≧Ｃ３）か否か判定する。

Ｓ２０７の判定の結果、｜Ｇｘｗ−Ｇｘｓ｜≧Ｃ３の場合は、Ｓ２０８に進み、加速中のスリップ状態にあると判定し、Ｓ２０９に進み、第１の加速度Ｇｘｗの上限値を、予め実験、計算等により設定しておいた値で制限処理する。具体的には、図５のｔ１の時間に示すように、上限値Ｇxmaxで制限する。

次いで、Ｓ２１０に進み、道路勾配推定値θを出力するフィルタの時定数Ｔを変更する。例えば、本実施の形態では、推定した道路勾配推定値θを、一次遅れフィルタ処理して出力しており、このフィルタの時定数Ｔを現在の値よりも大きな値に変更し、道路勾配推定値θの変化量を抑えてずれ幅を小さくするようになっている（図６参照）。

その後、Ｓ２１１に進み、道路勾配推定値θを、例えば、以下の（３）式により算出し、フィルタ処理して出力し、プログラムを抜ける。

θ＝ｓｉｎ^−１（（Ｇｘｓ−Ｇｘｗ）／ｇ） …（３）
尚、前述のＳ２０５で、Ｊｘｗ／Ｊｘｔ＜Ｃ１であり、第１のジャークＪｘｗと第２のジャークＪｘｔとのずれが小さいと判定した場合、或いは、Ｓ２０６で、Ｊｘｗ＜Ｃ２であり、第１のジャークＪｘｗが小さすぎて精度良い判定が行えないと判定した場合、或いは、Ｓ２０７で、｜Ｇｘｗ−Ｇｘｓ｜＜Ｃ３であり、第１の加速度Ｇｘｗと第３の加速度Ｇｘｓの差が小さいと判定した場合は、Ｓ２１１にジャンプし、例えば、前述の（３）式により道路勾配推定値θを算出し、フィルタ処理して出力し、プログラムを抜ける。

一方、前述のＳ２０２で、Ｇｘｗ＜０と判定された場合は、Ｓ２１２に進み、ブレーキ制御装置８がブレーキ駆動部８ａに指示するホイールシリンダ液圧を基に、予め実験、計算等により設定しておいたマップを参照して、負の加速度（減速度）を第２の加速度Ｇｘｃとして算出する。

次に、Ｓ２１３に進み、第１の加速度Ｇｘｗの時間的な変化量を算出し、第１の加加速度（ジャーク）Ｊｘｗを算出し、第２の加速度Ｇｘｃの時間的な変化量を算出し、第２の加加速度（ジャーク）Ｊｘｃを算出する。

次いで、Ｓ２１４に進み、第１の加速度と第３の加速度の差の絶対値｜Ｇｘｗ−Ｇｘｓ｜が、予め実験、計算等により設定しておいた閾値Ｃ４以上（｜Ｇｘｗ−Ｇｘｓ｜≧Ｃ４）か否か判定する。

Ｓ２１４の判定の結果、｜Ｇｘｗ−Ｇｘｓ｜≧Ｃ４で、第１の加速度Ｇｘｗと第３の加速度Ｇｘｓの差が大きいと判定した場合は、Ｓ２１５に進み、第１のジャークＪｘｗが、予め実験、計算等により設定しておいた閾値Ｃ５以下（Ｊｘｗ≦Ｃ５：ＪｘｗとＣ５は、共に「−」の値）であり、第１のジャークＪｘｗの絶対値が大きな値となって、精度良く判定可能か否か判定する。

Ｓ２１５の判定の結果、Ｊｘｗ≦Ｃ５と判定された場合は、Ｓ２１６に進み、第１のジャークＪｘｗは前回値以下、すなわち、減速が強まる方向にあるか否か判定する。

Ｓ２１６の判定の結果、第１のジャークＪｘｗは前回値以下で、減速が強まる方向にあると判定した場合は、Ｓ２１７に進み、ホイールシリンダ液圧が「０」か否か判定される。

このＳ２１６の判定の結果、ホイールシリンダ液圧が「０」であり、ブレーキ制御装置８が作動していないにも係わらず、上述のＳ２１４、Ｓ２１５、Ｓ２１６の判定が全て成立する場合は、Ｓ２１８に進み、減速中のスリップ状態にあると判定し、Ｓ２２０に進み、第１の加速度Ｇｘｗの下限値を、予め実験、計算等により設定しておいた値で制限処理する。具体的には、図５のｔ２の時間に示すように、下限値Ｇxminで制限する。

その後、前述のＳ２１０に進み、道路勾配推定値θを出力するフィルタの時定数Ｔを変更し、Ｓ２１１に進んで、道路勾配推定値θを、例えば、前述の（３）式により算出し、フィルタ処理して出力し、プログラムを抜ける。

一方、前述のＳ２１７で、ホイールシリンダ液圧が「０」ではなく、ブレーキ力が付加されていると判定した場合は、Ｓ２１９に進み、第２のジャークＪｘｃに対する第１のジャークＪｘｗの比（Ｊｘｗ／Ｊｘｃ）が、予め実験、計算等により設定しておいた閾値Ｃ６以上となった否か判定する。

そして、Ｓ２１９の判定の結果、Ｊｘｗ／Ｊｘｃ≧Ｃ６となって、第１のジャークＪｘｗと第２のジャークＪｘｃとが大きくずれていると判定した場合に、前述のＳ２１８に進み、減速中のスリップ状態にあると判定し、Ｓ２２０に進み、第１の加速度Ｇｘｗの下限値を、予め実験、計算等により設定しておいた値で制限処理する。そして、前述のＳ２１０に進み、道路勾配推定値θを出力するフィルタの時定数Ｔを変更し、Ｓ２１１に進んで、道路勾配推定値θを、例えば、前述の（３）式により算出し、フィルタ処理して出力し、プログラムを抜ける。

尚、前述のＳ２１４で、｜Ｇｘｗ−Ｇｘｓ｜＜Ｃ４であり、第１の加速度Ｇｘｗと第３の加速度Ｇｘｓの差が小さいと判定した場合、或いは、Ｓ２１５で、Ｊｘｗ＞Ｃ５であり、第１のジャークＪｘｗの絶対値が小さすぎて精度良い判定が行えないと判定した場合、或いは、Ｓ２１６で、第１のジャークＪｘｗは前回値より大きく、減速が継続しないと判定された場合、或いは、Ｓ２１９で、Ｊｘｗ／Ｊｘｃ＜Ｃ６であり、第１のジャークＪｘｗと第２のジャークＪｘｃとのずれが小さいと判定した場合は、Ｓ２１１にジャンプし、例えば、前述の（３）式により道路勾配推定値θを算出し、フィルタ処理して出力し、プログラムを抜ける。

このように、本実施の形態では、走行制御ユニット５は、ドライバにより設定されたセット車速Ｖｓｅｔ、及び、先行車との車間距離Ｄｔｒｇに基づいて目標加速度ａｔを算出し、該目標加速度ａｔを道路勾配推定値θにより補正し、加減速制御して走行制御する。ここで、走行制御ユニット５は、駆動輪の車輪速度に基づき算出した第１の加速度Ｇｘｗと、前後加速度センサ２２で検出した第３の加速度としての前後加速度Ｇｘｓに加え、車両のエンジン制御装置７の作動状態から推定される加速度を第２の加速度Ｇｘｔとして算出し、或いは、車両のブレーキ制御装置８の作動状態から推定される加速度を第２の加速度Ｇｘｃとして算出する。そして、第１の加速度Ｇｘｗに基づいて第１のジャークＪｘｗを算出し、第２の加速度（Ｇｘｔ、或いは、Ｇｘｃ）に基づいて第２のジャーク（Ｊｘｔ、或いは、Ｊｘｃ）を算出し、第１の加速度Ｇｘｗと第３の加速度Ｇｘｗの差の絶対値が予め実験、計算等により設定した閾値（Ｃ３、或いは、Ｃ４）以上の場合に、第１のジャークＪｘｗと第２のジャーク（Ｊｘｔ、或いは、Ｊｘｃ）とに応じて車輪のスリップを判定し、車輪のスリップを判定した場合は、第１の加速度Ｇｘｗを制限処理し、該制限処理した第１の加速度Ｇｘｗと第３の加速度Ｇｘｗを基に道路勾配を推定する。すなわち、走行制御ユニット５は、第１の加速度算出手段、第２の加速度算出手段、第１のジャーク算出手段、第２のジャーク算出手段、スリップ判定手段、道路勾配推定値算出手段としての機能を有している。このため、走行制御ユニット５は、たとえ、タイヤがスリップしても道路勾配を精度良く推定し、該道路勾配推定値を用いて適切に素早く目標速度に収束することが可能となる。尚、本実施の形態の走行制御ユニット５が備える道路勾配の推定機能は、道路勾配推定値を利用する他の装置にも適用できることは言うまでもない。

１ 自車両
２ 車間距離制御付クルーズコントロール装置
３ カメラ
４ 画像認識装置
５ 走行制御ユニット（第１の加速度算出手段、第２の加速度算出手段、第１のジャーク算出手段、第２のジャーク算出手段、スリップ判定手段、道路勾配推定値算出手段）
７ エンジン制御装置（駆動手段）
８ ブレーキ制御装置（制動手段）
９ トランスミッション制御装置
２１ 車輪速センサ
２２ 前後加速度センサ（第３の加速度検出手段）
２３ クルーズコントロール用スイッチ

Claims (4)

1. 駆動輪の車輪速度に基づいて車両の加速度を第１の加速度として算出する第１の加速度算出手段と、
   上記車両の制駆動手段の作動状態から推定される車両の加速度を第２の加速度として算出する第２の加速度算出手段と、
   実際に車両に生じている加速度を第３の加速度として検出する第３の加速度検出手段と、
   上記第１の加速度に基づいて第１のジャークを算出する第１のジャーク算出手段と、
   上記第２の加速度に基づいて第２のジャークを算出する第２のジャーク算出手段と、
   上記第１のジャーク、上記第２のジャークに対する上記第１のジャークの比、及び上記第１の加速度と上記第３の加速度との差の絶対値に基づいて、車輪のスリップを判定するスリップ判定手段と、
   上記スリップ判定手段で、車輪のスリップを判定した場合は、上記第１の加速度を上限値又は下限値で制限処理し、該上限値又は下限値で制限処理した第１の加速度と上記第３の加速度を基に道路勾配を推定する道路勾配推定値算出手段と、
   を備えたことを特徴とする道路勾配推定装置。
2. 上記第１の加速度が加速状態の場合、上記第２の加速度算出手段は、上記車両の制駆動手段の駆動手段の作動状態から推定される車両の加速度を上記第２の加速度として算出し、上記スリップ判定手段は、上記第２のジャークに対する上記第１のジャークの比が予め設定した閾値以上、かつ、上記第１のジャークが予め設定した閾値以上、かつ、上記第１の加速度と上記第３の加速度の差の絶対値が予め設定した閾値以上の場合に、スリップ状態であると判定し、上記制限処理は上記上限値で行うことを特徴とする請求項１記載の道路勾配推定装置。
3. 上記第１の加速度が減速状態の場合、上記第２の加速度算出手段は、上記車両の制駆動手段の制動手段の作動状態から推定される車両の加速度を上記第２の加速度として算出し、上記スリップ判定手段は、上記第１の加速度と上記第３の加速度の差の絶対値が予め設定した閾値以上の場合に、上記第１のジャークが予め設定した閾値以下で、上記第１のジャークの絶対値が増加傾向で上記制動手段が作動している場合に、上記第２のジャークに対する上記第１のジャークの比が予め設定した閾値以上の場合に、スリップ状態であると判定し、上記制限処理は上記下限値で行うことを特徴とする請求項１記載の道路勾配推定装置。
4. ドライバの設定と車両の走行状態に基づいて目標加速度を算出し、該目標加速度に基づいて走行制御する車両の走行制御装置において、
   道路勾配を推定する上記請求項１記載の道路勾配推定装置を備え、
   上記走行制御の要求駆動力を、上記道路勾配の推定値及び上記目標加速度に基づいて算出することを特徴とする車両の走行制御装置。

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