JPH08301084A - 車両の速度制御装置 - Google Patents
車両の速度制御装置Info
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- JPH08301084A JPH08301084A JP7035485A JP3548595A JPH08301084A JP H08301084 A JPH08301084 A JP H08301084A JP 7035485 A JP7035485 A JP 7035485A JP 3548595 A JP3548595 A JP 3548595A JP H08301084 A JPH08301084 A JP H08301084A
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- JP
- Japan
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- deceleration
- vehicle
- vehicle speed
- acceleration
- control device
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】計算又は設定された目標減速度に基づいて自動
減速制御する車両の速度制御装置において、減速度係数
をリアルタイムに変化させて常に最適値となるよう、適
応的に制御する。 【構成】最初は初期値に設定されている減速度係数及び
ブレーキ圧力制御手段への制御出力値から加速度の推定
値を求め、実加速度と該推定値との誤差の二乗和が最小
となるように該制御出力値を変数とする補正係数により
更新した減速度係数を算出するとともに該減速度係数及
び該分散を該制御サンプリング周期毎に更新する。
減速制御する車両の速度制御装置において、減速度係数
をリアルタイムに変化させて常に最適値となるよう、適
応的に制御する。 【構成】最初は初期値に設定されている減速度係数及び
ブレーキ圧力制御手段への制御出力値から加速度の推定
値を求め、実加速度と該推定値との誤差の二乗和が最小
となるように該制御出力値を変数とする補正係数により
更新した減速度係数を算出するとともに該減速度係数及
び該分散を該制御サンプリング周期毎に更新する。
Description
【産業上の利用分野】本発明は車両の速度制御装置に関
し、特に定速走行制御や自車と前方車両（以下、前車と
言う）との車両間距離を制御する為の車両の速度制御装
置に関するものである。
し、特に定速走行制御や自車と前方車両（以下、前車と
言う）との車両間距離を制御する為の車両の速度制御装
置に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】従来より、ドライバーがアクセルペダル
操作をしなくても自車の速度が一定に保つことが出来る
よう自動的にエンジン出力制御手段としてのスロットル
弁の開度などを調整する定速走行装置（オートクルー
ズ）を搭載した車両が普及して来ている。
操作をしなくても自車の速度が一定に保つことが出来る
よう自動的にエンジン出力制御手段としてのスロットル
弁の開度などを調整する定速走行装置（オートクルー
ズ）を搭載した車両が普及して来ている。
【０００２】この様な定速走行装置では道路の混雑状況
により前車に追突する可能性があり、この様な追突を防
止する目的で前車との車間距離を検出し所定の安全車間
距離を保つ装置が開発されている。
により前車に追突する可能性があり、この様な追突を防
止する目的で前車との車間距離を検出し所定の安全車間
距離を保つ装置が開発されている。
【０００３】このように定速走行と安全車間距離を保持
するための車両の速度制御装置が、本出願人において特
願平4-111518号において既に開示されており、これにつ
いて説明する。
するための車両の速度制御装置が、本出願人において特
願平4-111518号において既に開示されており、これにつ
いて説明する。
【０００４】＜特願平4-111518号の概要＞図５は特願平
4-111518号に係る車両の速度制御装置の実施例を示した
ものであり、この実施例では、車間距離検出手段１とし
てレーダ装置を用い、自車速度検出手段２として車速セ
ンサを用い、自車加速度検出手段３として加速度センサ
を用いている。
4-111518号に係る車両の速度制御装置の実施例を示した
ものであり、この実施例では、車間距離検出手段１とし
てレーダ装置を用い、自車速度検出手段２として車速セ
ンサを用い、自車加速度検出手段３として加速度センサ
を用いている。
【０００５】また、エンジン出力制御手段４としてスロ
ットル弁（図示せず）に接続されたスロットル弁アクチ
ェータを用いており、ブレーキ圧力制御手段５としてホ
イールシリンダ（図示せず）に接続された圧力制御弁を
用いている。
ットル弁（図示せず）に接続されたスロットル弁アクチ
ェータを用いており、ブレーキ圧力制御手段５としてホ
イールシリンダ（図示せず）に接続された圧力制御弁を
用いている。
【０００６】さらに、マイクロコンピュータで構成され
たコントローラ１０を用い、このコントローラ１０と車
速センサ２及び加速度センサ３との間にＡ／Ｄ変換器１
１を設け、スロットル弁アクチェータ４との間にモータ
駆動回路１２を設け、更に圧力制御弁５との間にＤ／Ａ
変換器１３を設けている。
たコントローラ１０を用い、このコントローラ１０と車
速センサ２及び加速度センサ３との間にＡ／Ｄ変換器１
１を設け、スロットル弁アクチェータ４との間にモータ
駆動回路１２を設け、更に圧力制御弁５との間にＤ／Ａ
変換器１３を設けている。
【０００７】この様な実施例におけるコントローラ１０
で実行される制御プログラムが図６に示されており、ま
ずコントローラ１０はレーダ装置１を駆動する事により
車間距離に関するデータＤを読み込む（ステップＳ
１）。またコントローラ１０は車速センサ２からの車速
Ｖ及び加速度センサ３からの現在の加減速度ＹP とをＡ
／Ｄ変換器１１を経て読み込む（ステップＳ２）。
で実行される制御プログラムが図６に示されており、ま
ずコントローラ１０はレーダ装置１を駆動する事により
車間距離に関するデータＤを読み込む（ステップＳ
１）。またコントローラ１０は車速センサ２からの車速
Ｖ及び加速度センサ３からの現在の加減速度ＹP とをＡ
／Ｄ変換器１１を経て読み込む（ステップＳ２）。
【０００８】この後、コントローラ１０はステップＳ１
で読み込んだ車間距離Ｄに基づいて相対速度Ａを算出す
る（ステップＳ３）。これは図示のように車間距離Ｄを
一定の時間間隔で微分する事により求めることが出来
る。
で読み込んだ車間距離Ｄに基づいて相対速度Ａを算出す
る（ステップＳ３）。これは図示のように車間距離Ｄを
一定の時間間隔で微分する事により求めることが出来
る。
【０００９】次にコントローラ１０は上記の車速Ｖ及び
相対速度Ａから安全車間距離ＤS を求める（ステップＳ
４）。尚、この安全車間距離ＤS は、車速Ｖに対する関
数ｆ（Ｖ）を求め、相対速度Ａに対する関数ｇ（Ａ）を
求めてこれらの関数ｆ（Ｖ）とｇ（Ａ）とを加算するこ
とにより算出されるものである。
相対速度Ａから安全車間距離ＤS を求める（ステップＳ
４）。尚、この安全車間距離ＤS は、車速Ｖに対する関
数ｆ（Ｖ）を求め、相対速度Ａに対する関数ｇ（Ａ）を
求めてこれらの関数ｆ（Ｖ）とｇ（Ａ）とを加算するこ
とにより算出されるものである。
【００１０】次に、ステップＳ３で求めた相対速度Ａに
より、要求される加減速度Ｘを求める（ステップＳ
５）。尚、この加減速度Ｘの算出については相対速度Ａ
を横軸に取り、縦軸に要求加減速度Ｘを取ったマップ図
から算出することが出来る。
より、要求される加減速度Ｘを求める（ステップＳ
５）。尚、この加減速度Ｘの算出については相対速度Ａ
を横軸に取り、縦軸に要求加減速度Ｘを取ったマップ図
から算出することが出来る。
【００１１】この様にして、要求される加減速度Ｘと安
全車間距離ＤS と実際の車間距離Ｄとを算出した後、こ
れらに基づいて目標加減速度Ｙを算出する（ステップＳ
６）。尚、この加減速度Ｙは、図示の様にＹ＝Ｘ＋ｋ
（ＤS −Ｄ）（ｋは定数）により算出することが出来、
例えば加速度の場合は正の値となり、減速度の場合は負
の値となる。
全車間距離ＤS と実際の車間距離Ｄとを算出した後、こ
れらに基づいて目標加減速度Ｙを算出する（ステップＳ
６）。尚、この加減速度Ｙは、図示の様にＹ＝Ｘ＋ｋ
（ＤS −Ｄ）（ｋは定数）により算出することが出来、
例えば加速度の場合は正の値となり、減速度の場合は負
の値となる。
【００１２】この後、目標加減速度Ｙがエンジン出力に
より調整可能な値であるか否かを判定する（ステップＳ
７）。即ち、図示のように、スロットル弁アクチェータ
４でスロットル弁を制御した時に対応可能な最大減速度
Ｙ0 （例えば−３m/sec2）よりもステップＳ６で求めた
目標加減速度Ｙが（極性を含めて）大きいか否かを判定
することにより、ブレーキ圧力を発生させて調整するか
（ステップＳ８〜Ｓ１０）、エンジン出力を調整するか
（ステップＳ１１〜Ｓ１３）を決定する。
より調整可能な値であるか否かを判定する（ステップＳ
７）。即ち、図示のように、スロットル弁アクチェータ
４でスロットル弁を制御した時に対応可能な最大減速度
Ｙ0 （例えば−３m/sec2）よりもステップＳ６で求めた
目標加減速度Ｙが（極性を含めて）大きいか否かを判定
することにより、ブレーキ圧力を発生させて調整するか
（ステップＳ８〜Ｓ１０）、エンジン出力を調整するか
（ステップＳ１１〜Ｓ１３）を決定する。
【００１３】従ってステップＳ７において、目標加減速
度Ｙがスロットル弁で対応可能な最大減速度Ｙ0 より低
いことが分かった時には、スロットル弁によるブレーキ
圧力調整は出来ないので実際にブレーキを掛ける手順と
して、先ずコントローラ１０はモータ駆動回路１２を介
してスロットル弁アクチェータ４によりスロットル弁を
全閉させる（ステップＳ８）。そして、この後、ブレー
キ圧力の補償演算を行う（ステップＳ９）。
度Ｙがスロットル弁で対応可能な最大減速度Ｙ0 より低
いことが分かった時には、スロットル弁によるブレーキ
圧力調整は出来ないので実際にブレーキを掛ける手順と
して、先ずコントローラ１０はモータ駆動回路１２を介
してスロットル弁アクチェータ４によりスロットル弁を
全閉させる（ステップＳ８）。そして、この後、ブレー
キ圧力の補償演算を行う（ステップＳ９）。
【００１４】このステップＳ９におけるブレーキ圧力補
償演算は図７に具体的に示されるような手順により実行
される。
償演算は図７に具体的に示されるような手順により実行
される。
【００１５】即ち、ステップＳ６で算出された目標減速
度Ｙ（この場合にはＹはＹ＜Ｙ0 なる小さな値なので、
加速度ではなく減速度となっている。）を得る為の操作
量を算出する（ステップＳ２１）。これは、目標減速度
Ｙに定数Ｍを乗ずる事によって得られる圧力制御弁５へ
の入力電圧Ｅref を算出することである。
度Ｙ（この場合にはＹはＹ＜Ｙ0 なる小さな値なので、
加速度ではなく減速度となっている。）を得る為の操作
量を算出する（ステップＳ２１）。これは、目標減速度
Ｙに定数Ｍを乗ずる事によって得られる圧力制御弁５へ
の入力電圧Ｅref を算出することである。
【００１６】一方、上記の目標減速度ＹをステップＳ２
１の様に操作量として算出するだけでなく実際の減速度
との関係によりブレーキ圧力補償を行う必要があるの
で、目標減速度Ｙと加速度センサ３で測定した実際の減
速度ＹP との差分ΔＹ＝Ｙ−Ｙ P を求める（ステップＳ
２２）。そして、この減速度の差分値ΔＹに定数Ｎを掛
ける事により制御特性を調整する値Ｎ・ΔＹを求める
（ステップＳ２３）。
１の様に操作量として算出するだけでなく実際の減速度
との関係によりブレーキ圧力補償を行う必要があるの
で、目標減速度Ｙと加速度センサ３で測定した実際の減
速度ＹP との差分ΔＹ＝Ｙ−Ｙ P を求める（ステップＳ
２２）。そして、この減速度の差分値ΔＹに定数Ｎを掛
ける事により制御特性を調整する値Ｎ・ΔＹを求める
（ステップＳ２３）。
【００１７】そして、ステップＳ２１で算出した操作量
（電圧）Ｅref を制御特性の調整値Ｎ・ΔＹとを加え合
わせ、制御値Ｅref ' ＝Ｅref ＋Ｎ・ΔＹを求める（ス
テップＳ２４）。
（電圧）Ｅref を制御特性の調整値Ｎ・ΔＹとを加え合
わせ、制御値Ｅref ' ＝Ｅref ＋Ｎ・ΔＹを求める（ス
テップＳ２４）。
【００１８】この様にして求めた制御値Ｅref ' をＤ／
Ａ変換器１３を介して圧力制御弁５に与えることにより
コントローラ１０はホイールシリンダへの実際のブレー
キ圧力操作を行うことが出来る（ステップＳ１０）。
Ａ変換器１３を介して圧力制御弁５に与えることにより
コントローラ１０はホイールシリンダへの実際のブレー
キ圧力操作を行うことが出来る（ステップＳ１０）。
【００１９】一方、ステップＳ７において目標加減速度
Ｙがスロットル弁で対応可能な最大減速度Ｙ0 より大き
いことが分かったときには、先ずコントローラ１０はＤ
／Ａ変換器１３を介して圧力制御弁５によりホイールシ
リンダへのブレーキ圧力をオフにする（ステップＳ１
１）。
Ｙがスロットル弁で対応可能な最大減速度Ｙ0 より大き
いことが分かったときには、先ずコントローラ１０はＤ
／Ａ変換器１３を介して圧力制御弁５によりホイールシ
リンダへのブレーキ圧力をオフにする（ステップＳ１
１）。
【００２０】そして、今度はエンジン出力調整を行うの
で、スロットル弁開度の補償演算を行う（ステップＳ１
２）。このスロットル弁開度の補償演算は図７に示した
ブレーキ圧力補償演算と全く同様の演算手順を経由する
事ができる。
で、スロットル弁開度の補償演算を行う（ステップＳ１
２）。このスロットル弁開度の補償演算は図７に示した
ブレーキ圧力補償演算と全く同様の演算手順を経由する
事ができる。
【００２１】例えば、車両を加速する場合には、図７に
おける目標減速度Ｙは目標加速度となり（Ｙは正）、実
際に加速度センサ３で測定された加速度ＹP との関係か
らステップＳ２４に示す制御値Ｅref ' を求める事がで
き、それによりモータ駆動回路１２を介してスロットル
弁アクチェータ４により実際にスロットル弁をより開く
ように制御する。
おける目標減速度Ｙは目標加速度となり（Ｙは正）、実
際に加速度センサ３で測定された加速度ＹP との関係か
らステップＳ２４に示す制御値Ｅref ' を求める事がで
き、それによりモータ駆動回路１２を介してスロットル
弁アクチェータ４により実際にスロットル弁をより開く
ように制御する。
【００２２】
【発明が解決しょうとする課題】上記の特願平4-111518
号において、目標加減速度を演算し実際にブレーキ圧力
操作をする場合に問題となるのは、油圧ブレーキを例に
取ればブレーキ油圧と減速度は単純な比例関係に無いと
いうことである。
号において、目標加減速度を演算し実際にブレーキ圧力
操作をする場合に問題となるのは、油圧ブレーキを例に
取ればブレーキ油圧と減速度は単純な比例関係に無いと
いうことである。
【００２３】即ち、ブレーキ開始時の車速が同じ場合
は、図８の実線特性に示すように油圧と減速度はほぼ比
例関係にあるが、実際はブレーキ開始時の車速や車両重
量及び操舵角等の種々の主な要因に依存している（図８
の破線特性）。
は、図８の実線特性に示すように油圧と減速度はほぼ比
例関係にあるが、実際はブレーキ開始時の車速や車両重
量及び操舵角等の種々の主な要因に依存している（図８
の破線特性）。
【００２４】しかしながら、図７のステップＳ２１にお
ける定数Ｍは一定の代表値に固定されてしまっているた
め、上記のようなフィードバック制御を行っても誤差が
大きくなり過ぎると補償し切れない。
ける定数Ｍは一定の代表値に固定されてしまっているた
め、上記のようなフィードバック制御を行っても誤差が
大きくなり過ぎると補償し切れない。
【００２５】即ち、測定減速度による補償では、偏差は
１０〜２０％程度であるが、トラックの後車荷重は空車
に対して積車では＋３００％程度になり、対応すること
ができないという問題点がある。
１０〜２０％程度であるが、トラックの後車荷重は空車
に対して積車では＋３００％程度になり、対応すること
ができないという問題点がある。
【００２６】そこで、特願平6-141549号では、計算又は
設定された目標減速度に基づき種々のブレーキ動作時の
要因を考慮して自動減速制御する車両の速度制御装置が
提案されている。
設定された目標減速度に基づき種々のブレーキ動作時の
要因を考慮して自動減速制御する車両の速度制御装置が
提案されている。
【００２７】＜特願平6-141549号の概要＞この速度制御
装置においては、図６の制御プログラムに対して図９に
示すようにステップＳ１４が付加されていることと、図
７のステップＳ９におけるブレーキ圧力補償演算が図１
１に示すステップＳ９ａのように改良されている点が異
なっており、このステップＳ１４の詳細なフローチャー
トが図１０に示されている。
装置においては、図６の制御プログラムに対して図９に
示すようにステップＳ１４が付加されていることと、図
７のステップＳ９におけるブレーキ圧力補償演算が図１
１に示すステップＳ９ａのように改良されている点が異
なっており、このステップＳ１４の詳細なフローチャー
トが図１０に示されている。
【００２８】このフローチャートでは、まずコントロー
ラ１０は、ステップＳ２で読み込んだ車速Ｖから補償係
数ＫC を算出する（ステップＳ１４１）。この補償係数
ＫCの算出に当たっては実験等により図示のような車速
に対する補正マップを作成しておくことにより求める。
ラ１０は、ステップＳ２で読み込んだ車速Ｖから補償係
数ＫC を算出する（ステップＳ１４１）。この補償係数
ＫCの算出に当たっては実験等により図示のような車速
に対する補正マップを作成しておくことにより求める。
【００２９】次に、車速Ｖが“０”より大きいか否か、
即ち車両が動いているか否かを判定し（ステップＳ１４
２）、Ｖ＞０のときには、コントローラ１０は前後輪の
軸重センサ６によって検出される軸重Ｗf,Ｗr を読み込
む（ステップＳ１４３）。
即ち車両が動いているか否かを判定し（ステップＳ１４
２）、Ｖ＞０のときには、コントローラ１０は前後輪の
軸重センサ６によって検出される軸重Ｗf,Ｗr を読み込
む（ステップＳ１４３）。
【００３０】そして、この軸重Ｗf,Ｗr から別の補償係
数ＫW を算出する（ステップＳ１４４）。この場合も、
補償係数ＫW の算出に当たっては実験等により定数ＡW,
ＢW,ＣW を求めて、これらによりＫW＝ＡW×Ｗf＋ＢW×
Ｗr＋ＣWを求める。
数ＫW を算出する（ステップＳ１４４）。この場合も、
補償係数ＫW の算出に当たっては実験等により定数ＡW,
ＢW,ＣW を求めて、これらによりＫW＝ＡW×Ｗf＋ＢW×
Ｗr＋ＣWを求める。
【００３１】この後、コントローラ１０は、操舵角セン
サ７の出力信号から操舵角θを読み込む（ステップＳ１
４５）。
サ７の出力信号から操舵角θを読み込む（ステップＳ１
４５）。
【００３２】そして更に、読み込んだ操舵角θから補償
係数Ｋthを算出する（ステップＳ１４６）。この補償係
数Ｋthの算出に当たっても実験等により図示のような操
舵角θに対する補正マップを作成しておくことにより求
める。
係数Ｋthを算出する（ステップＳ１４６）。この補償係
数Ｋthの算出に当たっても実験等により図示のような操
舵角θに対する補正マップを作成しておくことにより求
める。
【００３３】このようにして得られた補償係数ＫC,ＫW,
Ｋthと基準とする条件での減速度係数ＫAP0 とを乗算す
ることにより減速度係数ＫAPを算出する（ステップＳ１
４７）。
Ｋthと基準とする条件での減速度係数ＫAP0 とを乗算す
ることにより減速度係数ＫAPを算出する（ステップＳ１
４７）。
【００３４】また、図１１に示すステップＳ９ａにおい
て実行されるブレーキ圧力補償演算を示したフローチャ
ートでは、目標減速度Ｙに従来の如く定数Ｍを乗ずるの
ではなく、その代わりに上記のとおりステップＳ１４で
求めた減速度係数ＫAPを用いる（ステップＳ９０）。
て実行されるブレーキ圧力補償演算を示したフローチャ
ートでは、目標減速度Ｙに従来の如く定数Ｍを乗ずるの
ではなく、その代わりに上記のとおりステップＳ１４で
求めた減速度係数ＫAPを用いる（ステップＳ９０）。
【００３５】即ち、減速度係数ＫAPは図８に示したとお
り、実際の減速度／ブレーキ圧力で表されるものである
ので、圧力制御弁５に対する操作量（入力電圧）Ｅref
としては、この減速度係数ＫAPの逆数である１／ＫAPを
用い、これを目標減速度Ｙに掛けている。
り、実際の減速度／ブレーキ圧力で表されるものである
ので、圧力制御弁５に対する操作量（入力電圧）Ｅref
としては、この減速度係数ＫAPの逆数である１／ＫAPを
用い、これを目標減速度Ｙに掛けている。
【００３６】この他は図７の場合と同様である。
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】上記の特願平6-141549
号においては、減速度係数を求めるステップＳ１４（図
１０）におけるステップＳ１４１，Ｓ１４４，Ｓ１４６
においてメモリマップや一次式を用いているが、減速度
係数はブレーキシューやドラム（ディスク）等の接触面
付近の温度などで時々刻々変化するものであり、予め用
意したメモリマップや定数を用いた一次式では正確なブ
レーキ圧力が算出でき難くなる。
号においては、減速度係数を求めるステップＳ１４（図
１０）におけるステップＳ１４１，Ｓ１４４，Ｓ１４６
においてメモリマップや一次式を用いているが、減速度
係数はブレーキシューやドラム（ディスク）等の接触面
付近の温度などで時々刻々変化するものであり、予め用
意したメモリマップや定数を用いた一次式では正確なブ
レーキ圧力が算出でき難くなる。
【００３８】特に例えば、長い下り坂や頻繁なブレーキ
ングなどにおいては、求めた減速度係数が実際に最適な
値からどんどん離れて行ってしまうという問題点があっ
た。
ングなどにおいては、求めた減速度係数が実際に最適な
値からどんどん離れて行ってしまうという問題点があっ
た。
【００３９】また、ブレーキシュー等の部分における温
度を測定して該減速度係数を補正することも考えられる
が、センサを追加しなければならないとともにブレーキ
シュー等の部分の温度測定は実験用でも難しく、実用と
しては極めて困難である。
度を測定して該減速度係数を補正することも考えられる
が、センサを追加しなければならないとともにブレーキ
シュー等の部分の温度測定は実験用でも難しく、実用と
しては極めて困難である。
【００４０】従って本発明は、計算又は設定された目標
減速度に基づいて自動減速制御する車両の速度制御装置
において、減速度係数をリアルタイムに変化させて常に
最適値に制御することを目的とする。
減速度に基づいて自動減速制御する車両の速度制御装置
において、減速度係数をリアルタイムに変化させて常に
最適値に制御することを目的とする。
【００４１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車両の速度制御装置は、車速検出手段
と、ブレーキ圧力制御手段と、該車速から実加速度を求
め、最初は初期値に設定されている減速度係数及び該ブ
レーキ圧力制御手段への制御出力値から加速度の推定値
を求め、該実加速度と該推定値との誤差の二乗和が最小
となるように該制御出力値を変数とする補正係数により
更新した減速度係数を算出するとともに該減速度係数及
び該分散を該制御サンプリング周期毎に更新する演算手
段と、を備えている。
め、本発明に係る車両の速度制御装置は、車速検出手段
と、ブレーキ圧力制御手段と、該車速から実加速度を求
め、最初は初期値に設定されている減速度係数及び該ブ
レーキ圧力制御手段への制御出力値から加速度の推定値
を求め、該実加速度と該推定値との誤差の二乗和が最小
となるように該制御出力値を変数とする補正係数により
更新した減速度係数を算出するとともに該減速度係数及
び該分散を該制御サンプリング周期毎に更新する演算手
段と、を備えている。
【００４２】また上記の演算手段は、該制御出力値とし
てその所定複数個分の平均値を用いることが好ましい。
てその所定複数個分の平均値を用いることが好ましい。
【００４３】また、上記の車両の速度制御装置におい
て、該演算手段が該実加速度を演算する代わりに加速度
センサの出力信号を用いてもよい。
て、該演算手段が該実加速度を演算する代わりに加速度
センサの出力信号を用いてもよい。
【００４４】さらに上記の演算手段は、該補正係数に該
制御出力値を変数とし時間経過とともに減少する分散を
含むことが好ましい。
制御出力値を変数とし時間経過とともに減少する分散を
含むことが好ましい。
【００４５】また上記の車両の速度制御装置は、前車と
自車との車間距離を検出する手段を備え、該演算手段
が、該車間距離から前車と自車との相対速度を演算し、
該車速と相対速度から安全車間距離を演算し、該相対速
度から更に要求される加速度を演算し、該加速度と安全
車間距離と車間距離とから該目標減速度を算出すること
が可能である。
自車との車間距離を検出する手段を備え、該演算手段
が、該車間距離から前車と自車との相対速度を演算し、
該車速と相対速度から安全車間距離を演算し、該相対速
度から更に要求される加速度を演算し、該加速度と安全
車間距離と車間距離とから該目標減速度を算出すること
が可能である。
【００４６】さらに、この場合、該演算手段は、該減速
度係数の逆数と該目標減速度から目標ブレーキ圧力を求
め、該目標ブレーキ圧力を該目標減速度と該車速から得
られる実際の減速度との差に応じて補正して該ブレーキ
圧力制御手段に対する該制御出力値を算出することがで
きる。
度係数の逆数と該目標減速度から目標ブレーキ圧力を求
め、該目標ブレーキ圧力を該目標減速度と該車速から得
られる実際の減速度との差に応じて補正して該ブレーキ
圧力制御手段に対する該制御出力値を算出することがで
きる。
【００４７】
【作用】本発明に係る車両の速度制御装置においては、
演算手段は、車速検出手段によって検出された車速から
車両の実加速度を求める。これは、加速度センサを用い
て実際に計測してもよい。
演算手段は、車速検出手段によって検出された車速から
車両の実加速度を求める。これは、加速度センサを用い
て実際に計測してもよい。
【００４８】また、ブレーキ圧力制御手段へ与える制御
出力値を自分自身で持っており、好ましくはこの制御出
力値の所定複数個分の平均値と最初は初期値に設定され
ている減速度係数とにより加速度の推定値を求める。
出力値を自分自身で持っており、好ましくはこの制御出
力値の所定複数個分の平均値と最初は初期値に設定され
ている減速度係数とにより加速度の推定値を求める。
【００４９】そして、このようにして求めた実加速度と
加速度推定値との誤差の二乗和が最小となるように該制
御出力値を変数とする補正係数により上記の減速度係数
を初期値から更新し、演算手段の演算周期に従って該減
速度係数を更新して行く。
加速度推定値との誤差の二乗和が最小となるように該制
御出力値を変数とする補正係数により上記の減速度係数
を初期値から更新し、演算手段の演算周期に従って該減
速度係数を更新して行く。
【００５０】また、上記の補正係数は該制御出力値を変
数とし時間経過とともに減少する分散を含んでおり補正
係数を徐々に安定させるようにしている。
数とし時間経過とともに減少する分散を含んでおり補正
係数を徐々に安定させるようにしている。
【００５１】上記の目標減速度は、単に設定することが
できるが、従来例について説明したように演算によって
も下記のごとく求めることができる。
できるが、従来例について説明したように演算によって
も下記のごとく求めることができる。
【００５２】即ち、前車と自車との車間距離を検出する
手段により検出された車間距離から前車と自車との相対
速度を演算し、該相対速度と上記の車速とから安全車間
距離を演算し、該相対速度から更に要求される加速度を
演算し、該加速度と安全車間距離と車間距離とから目標
減速度を算出することができる。
手段により検出された車間距離から前車と自車との相対
速度を演算し、該相対速度と上記の車速とから安全車間
距離を演算し、該相対速度から更に要求される加速度を
演算し、該加速度と安全車間距離と車間距離とから目標
減速度を算出することができる。
【００５３】そして、演算手段はこのようにして求めた
減速度係数の逆数と目標減速度から目標ブレーキ圧力を
求め、該目標ブレーキ圧力を該目標減速度と該車速から
得られる実際の減速度との差に応じて補正して該ブレー
キ圧力制御手段を制御する。
減速度係数の逆数と目標減速度から目標ブレーキ圧力を
求め、該目標ブレーキ圧力を該目標減速度と該車速から
得られる実際の減速度との差に応じて補正して該ブレー
キ圧力制御手段を制御する。
【００５４】これにより、目標減速度に対応したブレー
キ作用が得られる。
キ作用が得られる。
【００５５】
【実施例】本発明に係る車両の速度制御装置の実施例
は、図５に示した従来の車両の速度制御装置をそのまま
用いることができる。なお、加速度センサ３はコントロ
ーラ１０が車速センサ２の出力信号により加速度を求め
る場合には、この加速度センサ３は用いなくていもよい
ことは言うまでもない。
は、図５に示した従来の車両の速度制御装置をそのまま
用いることができる。なお、加速度センサ３はコントロ
ーラ１０が車速センサ２の出力信号により加速度を求め
る場合には、この加速度センサ３は用いなくていもよい
ことは言うまでもない。
【００５６】この様な実施例におけるコントローラ１０
で実行される制御プログラム（加減速度補償ルーチン）
が図２に示されている。但し、この制御プログラムは、
従来例を示した図９の制御プログラムにおけるステップ
Ｓ１４の代わりにステップＳ１４ａが用いられているこ
とと、図１１に具体的に示したステップＳ９ａにおける
ブレーキ圧力補償演算が図３に示すステップＳ９ｂに改
良されている点が異なっているだけである。従って、以
下の説明では、ステップＳ１４ａ及びステップＳ９ｂに
ついて行い、その他の説明は省略する。
で実行される制御プログラム（加減速度補償ルーチン）
が図２に示されている。但し、この制御プログラムは、
従来例を示した図９の制御プログラムにおけるステップ
Ｓ１４の代わりにステップＳ１４ａが用いられているこ
とと、図１１に具体的に示したステップＳ９ａにおける
ブレーキ圧力補償演算が図３に示すステップＳ９ｂに改
良されている点が異なっているだけである。従って、以
下の説明では、ステップＳ１４ａ及びステップＳ９ｂに
ついて行い、その他の説明は省略する。
【００５７】図２は、図１の減速係数ＫV の演算（ステ
ップＳ１４ａ）を行うためのフローチャートを示してお
り、このフローチャートでは、まずコントローラ１０
は、図１のステップＳ９ｂにおけるステップＳ９１で算
出するブレーキ圧力制御弁（電空比例弁）５への入力電
圧である制御出力値ｕi を取り出してくる（ステップＳ
３１）。
ップＳ１４ａ）を行うためのフローチャートを示してお
り、このフローチャートでは、まずコントローラ１０
は、図１のステップＳ９ｂにおけるステップＳ９１で算
出するブレーキ圧力制御弁（電空比例弁）５への入力電
圧である制御出力値ｕi を取り出してくる（ステップＳ
３１）。
【００５８】なお、この制御出力値ｕi は電圧センサに
よりＡ／Ｄ変換器１１へフィードバックさせてもよい。
また、この制御出力値ｕi の初期値は適当な値を設定し
ておけばよく、その後は何らかの形でメモリ（図示せ
ず）に記憶しておく。
よりＡ／Ｄ変換器１１へフィードバックさせてもよい。
また、この制御出力値ｕi の初期値は適当な値を設定し
ておけばよく、その後は何らかの形でメモリ（図示せ
ず）に記憶しておく。
【００５９】次に、この制御出力値ｕi をコントローラ
１０のサンプリング周期Ｔの複数回Ｍについての平均値
ｕAVR を図示の式(1) のように求める（ステップＳ３
２）。
１０のサンプリング周期Ｔの複数回Ｍについての平均値
ｕAVR を図示の式(1) のように求める（ステップＳ３
２）。
【００６０】一方、コントローラ１０は車速センサ２の
出力信号Ｖより実加速度ａ(k) を、図示の式(2) に従っ
て、今回の車速Ｖ(k) と前回の車速Ｖ(k-1) との差分を
周期Ｔで除算することにより求める（ステップＳ３
３）。なお、この実加速度の計算は加速度センサ３の出
力信号を用いれば不要である。。
出力信号Ｖより実加速度ａ(k) を、図示の式(2) に従っ
て、今回の車速Ｖ(k) と前回の車速Ｖ(k-1) との差分を
周期Ｔで除算することにより求める（ステップＳ３
３）。なお、この実加速度の計算は加速度センサ３の出
力信号を用いれば不要である。。
【００６１】そして、ステップＳ３２で求めた制御出力
値の平均値ｕAVR の前回の演算値ｕ AVR(k-1)と前回の減
速度係数ｋV(k-1) とにより今回の加速度の推定値ａ
EST(k)を式(3) に従って求める（ステップＳ３４）。
値の平均値ｕAVR の前回の演算値ｕ AVR(k-1)と前回の減
速度係数ｋV(k-1) とにより今回の加速度の推定値ａ
EST(k)を式(3) に従って求める（ステップＳ３４）。
【００６２】なお、式(3) において、減速度係数ｋ
V(k-1) は最初の周期では初期値が設定されており、そ
の後の周期では後述する式(4) に従って更新されるよう
になっている。さらに、ｋP は圧力制御弁５の入出力比
（出力ブレーキ圧力と制御入力値との比）で表される定
数である。
V(k-1) は最初の周期では初期値が設定されており、そ
の後の周期では後述する式(4) に従って更新されるよう
になっている。さらに、ｋP は圧力制御弁５の入出力比
（出力ブレーキ圧力と制御入力値との比）で表される定
数である。
【００６３】このようにして求めた加速度推定値ａ
EST(k)とステップＳ３３で求めた実加速度ａ(k) との誤
差の二乗和が最小となるように、式(4) に示す如く、重
み付き最小二乗法による補正係数Ｃを掛けて減速度係数
ｋV を更新する（ステップＳ３５）。
EST(k)とステップＳ３３で求めた実加速度ａ(k) との誤
差の二乗和が最小となるように、式(4) に示す如く、重
み付き最小二乗法による補正係数Ｃを掛けて減速度係数
ｋV を更新する（ステップＳ３５）。
【００６４】この補正係数ＣはステップＳ３６で更新さ
れるが、式(5) に示すように、制御出力値ｕAVR と分散
Ｐとを変数として定数ｋP と忘却係数βを組み合わせた
計算式となっており、分散Ｐ自身も更新されるようにな
っている。
れるが、式(5) に示すように、制御出力値ｕAVR と分散
Ｐとを変数として定数ｋP と忘却係数βを組み合わせた
計算式となっており、分散Ｐ自身も更新されるようにな
っている。
【００６５】図３に示すステップＳ９ｂにおいて実行さ
れるブレーキ圧力補償演算フローにおいては、図１１に
示された従来例のフローチャートに対してステップＳ９
０がステップＳ９１に変更されている点のみが異なって
いる。
れるブレーキ圧力補償演算フローにおいては、図１１に
示された従来例のフローチャートに対してステップＳ９
０がステップＳ９１に変更されている点のみが異なって
いる。
【００６６】即ち、ステップＳ６で算出された目標減速
度Ｙ（この場合にはＹはＹ＜Ｙ0 なる小さな値なので、
加速度ではなく減速度となっている。）を得る為の操作
量を算出するが、ここでは、目標減速度Ｙに従来の如く
定数Ｍを乗ずるのではなく、その代わりに上記のとおり
ステップＳ１４ａで求めた減速度係数ＫV を用いる（ス
テップＳ９１）。
度Ｙ（この場合にはＹはＹ＜Ｙ0 なる小さな値なので、
加速度ではなく減速度となっている。）を得る為の操作
量を算出するが、ここでは、目標減速度Ｙに従来の如く
定数Ｍを乗ずるのではなく、その代わりに上記のとおり
ステップＳ１４ａで求めた減速度係数ＫV を用いる（ス
テップＳ９１）。
【００６７】即ち、減速度係数ＫV は図８に示したとお
り、実際の減速度／ブレーキ圧力で表されるものである
ので、圧力制御弁５に対する操作量（入力電圧）Ｅref
としては、この減速度係数ＫV の逆数である１／ＫV を
用い、これを目標減速度Ｙに掛ければよいことになる。
り、実際の減速度／ブレーキ圧力で表されるものである
ので、圧力制御弁５に対する操作量（入力電圧）Ｅref
としては、この減速度係数ＫV の逆数である１／ＫV を
用い、これを目標減速度Ｙに掛ければよいことになる。
【００６８】この他は図７及び図１１の場合と同様であ
り、上記の目標減速度ＹをステップＳ９１の様に操作量
として算出するだけでなく実際の減速度との関係により
ブレーキ圧力補償を行う必要があるので、目標減速度Ｙ
と車速Ｖから求めた（或いは加速度センサにより検出し
た）実際の減速度ＹP との差分ΔＹ＝Ｙ−ＹP を求める
（ステップＳ２２）。そして、この減速度の差分値ΔＹ
に定数Ｎを掛ける事により制御特性を調整する値Ｎ・Δ
Ｙを求める。
り、上記の目標減速度ＹをステップＳ９１の様に操作量
として算出するだけでなく実際の減速度との関係により
ブレーキ圧力補償を行う必要があるので、目標減速度Ｙ
と車速Ｖから求めた（或いは加速度センサにより検出し
た）実際の減速度ＹP との差分ΔＹ＝Ｙ−ＹP を求める
（ステップＳ２２）。そして、この減速度の差分値ΔＹ
に定数Ｎを掛ける事により制御特性を調整する値Ｎ・Δ
Ｙを求める。
【００６９】そして、ステップＳ２１で算出した操作量
（電圧）Ｅref を制御特性の調整値Ｎ・ΔＹとを加え合
わせ、制御値Ｅref ' ＝Ｅref ＋Ｎ・ΔＹを求める（ス
テップＳ２４）。
（電圧）Ｅref を制御特性の調整値Ｎ・ΔＹとを加え合
わせ、制御値Ｅref ' ＝Ｅref ＋Ｎ・ΔＹを求める（ス
テップＳ２４）。
【００７０】このようにして、目標減速度Ｙに対する最
適な自動ブレーキ制御が行われることとなるが、本発明
は、図１に示した加減速補償ルーチンに限定されるもの
ではなく、自動計算又はボリューム等で手動設定された
いずれの目標減速度Ｙに対しても最適な自動ブレーキ制
御を実現することができる。
適な自動ブレーキ制御が行われることとなるが、本発明
は、図１に示した加減速補償ルーチンに限定されるもの
ではなく、自動計算又はボリューム等で手動設定された
いずれの目標減速度Ｙに対しても最適な自動ブレーキ制
御を実現することができる。
【００７１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車両
の速度制御装置によれば、最初は初期値に設定されてい
る減速度係数及びブレーキ圧力制御手段への制御出力値
から加速度の推定値を求め、実加速度と該推定値との誤
差の二乗和が最小となるように該制御出力値を変数とす
る補正係数により更新した減速度係数を算出するととも
に該減速度係数及び該分散を該制御サンプリング周期毎
に更新するように構成したので、減速途中でブレーキシ
ューやドラム（ディスク）の接触面の温度が変化して
も、図４に示す如くリアルタイムに車両ブレーキ系の特
性を測定・把握しながら適切に減速度係数を更新するこ
とができ、以て目標とする加減速度に自車の加減速度を
速やかに近づける事ができ、制御対象の特性変化に自動
的に迅速に対応出来、より安全な定速走行や車間距離を
保ことができる。
の速度制御装置によれば、最初は初期値に設定されてい
る減速度係数及びブレーキ圧力制御手段への制御出力値
から加速度の推定値を求め、実加速度と該推定値との誤
差の二乗和が最小となるように該制御出力値を変数とす
る補正係数により更新した減速度係数を算出するととも
に該減速度係数及び該分散を該制御サンプリング周期毎
に更新するように構成したので、減速途中でブレーキシ
ューやドラム（ディスク）の接触面の温度が変化して
も、図４に示す如くリアルタイムに車両ブレーキ系の特
性を測定・把握しながら適切に減速度係数を更新するこ
とができ、以て目標とする加減速度に自車の加減速度を
速やかに近づける事ができ、制御対象の特性変化に自動
的に迅速に対応出来、より安全な定速走行や車間距離を
保ことができる。
【図１】本発明に係る車両の速度制御装置に用いられる
コントローラで実行される制御プログラムの全体フロー
チャート図である。
コントローラで実行される制御プログラムの全体フロー
チャート図である。
【図２】図１のフローチャートにおける減速度係数の演
算（ステップＳ１４ａ）の具体的なフローチャート図で
ある。
算（ステップＳ１４ａ）の具体的なフローチャート図で
ある。
【図３】図１のフローチャートにおける目標ブレーキ操
作量の演算（ステップＳ９ｂ）の具体的なフローチャー
ト図である。
作量の演算（ステップＳ９ｂ）の具体的なフローチャー
ト図である。
【図４】本発明に係る車両の速度制御装置の減速度係数
ｋV の変化を実車試験の結果により示したグラフ図であ
る。
ｋV の変化を実車試験の結果により示したグラフ図であ
る。
【図５】従来例に係る車両の速度制御装置の構成を示し
たブロック図である。
たブロック図である。
【図６】従来例に係る車両の速度制御装置に用いられる
コントローラで実行される制御プログラムの全体フロー
チャート図である。
コントローラで実行される制御プログラムの全体フロー
チャート図である。
【図７】図６のフローチャートにおける目標ブレーキ操
作量の演算（ステップＳ９）の具体的なフローチャート
図である。
作量の演算（ステップＳ９）の具体的なフローチャート
図である。
【図８】減速度とブレーキ圧力と車両の各要因との関係
を示した特性グラフ図である。
を示した特性グラフ図である。
【図９】特願平4-111518号に係る車両の速度制御装置に
用いられるコントローラで実行される制御プログラムの
全体フローチャート図である。
用いられるコントローラで実行される制御プログラムの
全体フローチャート図である。
【図１０】図９のフローチャートにおける減速度係数の
演算（ステップＳ１４）の具体的なフローチャート図で
ある。
演算（ステップＳ１４）の具体的なフローチャート図で
ある。
【図１１】図９のフローチャートにおける目標ブレーキ
操作量の演算（ステップＳ９ａ）の具体的なフローチャ
ート図である。
操作量の演算（ステップＳ９ａ）の具体的なフローチャ
ート図である。
１ レーダ装置 ２ 車速センサ ３ 加速度センサ ４ スロットル弁アクチェータ ５ 圧力制御弁 １０ コントローラ 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 慎二郎 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 北川 能 東京都目黒区大岡山２丁目12番１号 東京 工業大学工学部制御システム工学科内 (72)発明者 眞田 一志 東京都目黒区大岡山２丁目12番１号 東京 工業大学工学部制御システム工学科内
Claims (6)
- 【請求項１】計算又は設定された目標減速度に基づいて
自動減速制御する車両の速度制御装置において、 車速検出手段と、ブレーキ圧力制御手段と、該車速から
実加速度を求め、最初は初期値に設定されている減速度
係数及び該ブレーキ圧力制御手段への制御出力値から加
速度の推定値を求め、該実加速度と該推定値との誤差の
二乗和が最小となるように該制御出力値を変数とする補
正係数により更新した減速度係数を算出するとともに該
減速度係数及び該分散を該制御サンプリング周期毎に更
新する演算手段と、を備えたことを特徴とする車両の速
度制御装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の車両の速度制御装置にお
いて、該演算手段が、該制御出力値としてその所定複数
個分の平均値を用いることを特徴とした車両の速度制御
装置。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載の車両の速度制御装
置において、該演算手段が該実加速度を演算する代わり
に加速度センサの出力信号を用いることを特徴とした車
両の速度制御装置。 - 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の車両の
速度制御装置において、該演算手段が、該補正係数に該
制御出力値を変数とし時間経過とともに減少する分散を
含んでいることを特徴とした車両の速度制御装置。 - 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の車両の
速度制御装置において、前車と自車との車間距離を検出
する手段を備え、該演算手段が、該車間距離から前車と
自車との相対速度を演算し、該車速と相対速度から安全
車間距離を演算し、該相対速度から更に要求される加速
度を演算し、該加速度と安全車間距離と車間距離とから
該目標減速度を算出することを特徴とした車両の速度制
御装置。 - 【請求項６】請求項５に記載の車両の速度制御装置にお
いて、該演算手段が、該減速度係数の逆数と該目標減速
度から目標ブレーキ圧力を求め、該目標ブレーキ圧力を
該目標減速度と該車速から得られる実際の減速度との差
に応じて補正して該ブレーキ圧力制御手段に対する該制
御出力値を算出することを特徴とした車両の速度制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3548595A JP3447138B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 車両の速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3548595A JP3447138B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 車両の速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08301084A true JPH08301084A (ja) | 1996-11-19 |
| JP3447138B2 JP3447138B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=12443059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3548595A Expired - Fee Related JP3447138B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 車両の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3447138B2 (ja) |
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-
1995
- 1995-02-23 JP JP3548595A patent/JP3447138B2/ja not_active Expired - Fee Related
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