JPH1029445A

JPH1029445A - 車両の追従走行制御装置

Info

Publication number: JPH1029445A
Application number: JP8186055A
Authority: JP
Inventors: Yoji Seto; 陽治瀬戸; Hideaki Inoue; 秀明井上
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1996-07-16
Publication date: 1998-02-03
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: JP3518174B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジン制御のみでは不足する減速度分を制
動で補完する追従走行制御に当たり、この制動を遅滞な
く、且つ、過不足なく正確に行うようにする。【解決手段】 101 で車間距離対応の目標加減速度ｇ_G
^*を求め、102 で、これに対応する目標スロットル開度
θ^*を求め、103 でθ^*に向けてスロットル制御を行
う。104 では、このエンジン出力制御により生ずる加減
速度ｇ^vを推定し、この推定時に減速度発生遅れを加味
すると共に、加減速度に影響を与える車両走行条件も加
味する。105 では、目標加減速度ｇ_G ^*と、加減速度推
定値ｇ^vとの比較により、減速度不足か否かを判定し、
減速度不足なら、106 で、この減速度不足を補完する目
標ブレーキ液圧Ｐ^*を算出し、107 で、ブレーキ液圧を
当該目標値Ｐ^*にするブレーキ液圧制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直前車両との間の
実測車間距離を目標車間距離に保って車両を追従走行さ
せるようにした車両の追従走行制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】車両の追従走行制御装置としては従来、
例えば特開昭６０−１９２０８号公報に記載されている
ように、基本的には直前車両との間の実測車間距離、お
よび目標車間距離間における車間距離偏差に応じスロッ
トル開度制御値を決定して車間距離を目標値に維持する
ようにし、スロットルバルブの全閉によっても、なお車
間距離が目標値に対して小さくなる減速不足なら、自動
ブレーキにより当該減速不足を補完して車間距離を目標
値に維持するよう構成したものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、先行する直
前車両が急減速した場合などにおいて、自車も急減速が
必要になった状態を考察するに、上記のようにスロット
ルバルブの全閉を待って自動ブレーキを開始させるので
は、スロットルバルブ全閉までの応答遅れに伴う車両の
減速遅れ中において自車が先行車両に急接近してしま
い、乗員に不安感を与えるのを免れない。

【０００４】この問題解決のためには、上記スロットル
開度制御中に、エンジン性能線図などをもとにエンジン
ブレーキトルクを算出し、エンジンブレーキ算出値と目
標減速度との間の偏差であるエンジンブレーキ不足を補
完するブレーキ力を演算し、スロットルバルブの全閉と
同時に当該ブレーキ力に対応したブレーキ液圧で自動ブ
レーキを開始させることが考えられる。

【０００５】しかして、エンジン性能線図などをもとに
算出するエンジンブレーキトルク算出値は、あくまでエ
ンジンブレーキトルクの定常値であり、上記スロットル
開度制御により実際にエンジンブレーキトルクが発生す
るのは、スロットル開度制御から応答遅れ時間が経過し
た後である。そして、かかるエンジンブレーキトルクの
発生応答遅れ中も、減速応答遅れにより自車が先行車両
に急接近して、乗員に不安感を与えるのを免れない。

【０００６】また、自動ブレーキのためのブレーキ液圧
を算出するに際し、上記エンジンブレーキ算出値と目標
減速度との間の偏差のみに応じてブレーキ液圧を求める
のでは、路面勾配、走行抵抗、車両重量などの、車両減
速度に影響する車両走行条件によって、自動ブレーキ液
圧が実情にマッチしたものでなくなり、自動ブレーキ液
圧の過大時には車両挙動が前後にハンチングを起こしや
すくなり、自動ブレーキ液圧の不足時には車間距離がつ
まり過ぎて乗員に不安感を抱かせるといった問題を生ず
る。

【０００７】本発明は、上記のような問題の少なくとも
１つを解消し得るようにした車両の追従走行制御装置を
提案することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的のため、第１発
明による車両の追従走行制御装置は請求項１に記載のご
とく、直前車両との間の実測車間距離、および目標車間
距離間における車間距離偏差に応じた車両の目標加減速
度を達成するためのエンジン出力制御と、該エンジン出
力制御によっても目標加減速度に対して不足する車両減
速度分を補う自動ブレーキとにより、直前車両との間の
車間距離を目標車間距離に持ち来すようにした車両の追
従走行制御装置において、前記エンジン出力制御の結果
生ずるであろう実際の車両減速度を、減速度の発生応答
遅れを加味して推定する車両減速度推定手段と、該手段
からの車両減速度推定値および前記目標加減速度間の偏
差を、前記不足する車両減速度分とする車両減速度不足
分算出手段とを具備してなることを特徴とするものであ
る。

【０００９】第２発明による車両の追従走行制御装置
は、請求項２に記載のごとく、上記第１発明における車
両減速度推定手段を以下の構成とする。つまり、上記エ
ンジン出力制御の結果生ずるであろうエンジントルク定
常値を算出するエンジントルク定常値算出手段と、この
算出したエンジントルク定常値から車輪駆動トルク定常
値を算出する車輪駆動トルク定常値算出手段と、この車
輪駆動トルク定常値にトルク発生の応答遅れを加味して
実際の車輪駆動トルクを推定する車輪駆動トルク推定手
段とを具え、この手段により推定した車輪駆動トルク推
定値から前記実際の車両減速度を算出するよう構成した
ことを特徴とするものである。

【００１０】第３発明による車両の追従走行制御装置
は、請求項３に記載のごとく、第１発明または第２発明
の前記加味する応答遅れが、無駄時間と一次遅れの双方
を含むものであることを特徴とするものである。

【００１１】第４発明による車両の追従走行制御装置
は、請求項４に記載のごとく、直前車両との間の実測車
間距離、および目標車間距離間における車間距離偏差に
応じた車両の目標加減速度を達成するためのエンジン出
力制御と、該エンジン出力制御によっても目標加減速度
に対して不足する車両減速度分を補う自動ブレーキとに
より、直前車両との間の車間距離を目標車間距離に持ち
来すようにした車両の追従走行制御装置において、前記
エンジン出力制御の結果生ずるであろう実際の車両減速
度に、該減速度に影響を及ぼす車両走行条件の変化によ
る減速度分を加減算して車両減速度を推定する車両減速
度推定手段と、該手段からの車両減速度推定値および前
記目標加減速度間の偏差を、前記不足する車両減速度分
とする車両減速度不足分算出手段とを具備してなること
を特徴とするものである。

【００１２】第５発明による車両の追従走行制御装置
は、請求項５に記載のごとく、第４発明における車両減
速度推定手段を以下のごとくに構成する。つまり、前記
エンジン出力制御の結果生ずるであろうエンジントルク
を算出するエンジントルク算出手段と、この算出したエ
ンジントルクから車輪駆動トルクを算出する車輪駆動ト
ルク算出手段と、この車輪駆動トルクから求めた車両減
速度に、該減速度に影響を及ぼす車両走行条件の変化に
よる減速度分を加減算して前記実際の車両減速度を推定
するよう構成したことを特徴とするものである。

【００１３】第６発明による車両の追従走行制御装置
は、請求項６に記載のごとく、第５発明における、前記
減速度に影響を及ぼす車両走行条件を、路面勾配、車両
走行抵抗、路面摩擦係数、車両重量、変速比の少なくと
も１つとしたことを特徴とするものである。

【００１４】第７発明による車両の追従走行制御装置
は、請求項７に記載のごとく、直前車両との間の実測車
間距離、および目標車間距離間における車間距離偏差に
応じた車両の目標加減速度を達成するためのエンジン出
力制御と、該エンジン出力制御によっても目標加減速度
に対して不足する車両減速度分を補う自動ブレーキとに
より、直前車両との間の車間距離を目標車間距離に持ち
来すようにした車両の追従走行制御装置において、前記
エンジン出力制御の結果生ずるであろう実際の車両減速
度を、減速度の発生応答遅れ、および車両減速度に影響
を及ぼす車両走行条件の変化による減速度分を加味して
推定する車両減速度推定手段と、該手段からの車両減速
度推定値および前記目標加減速度間の偏差を、前記不足
する車両減速度分とする車両減速度不足分算出手段とを
具備してなることを特徴とするものである。

【００１５】第８発明による車両の追従走行制御装置
は、請求項８に記載のごとく、第７発明における車両減
速度推定手段を以下のごとくに構成する。つまり、前記
エンジン出力制御の結果生ずるであろうエンジントルク
定常値を算出するエンジントルク定常値算出手段と、こ
の算出したエンジントルク定常値から車輪駆動トルク定
常値を算出する車輪駆動トルク定常値算出手段と、この
車輪駆動トルク定常値にトルク発生の応答遅れを加味し
て実際の車輪駆動トルクを推定する車輪駆動トルク推定
手段と、該手段による車輪駆動トルク推定値から車両減
速度を算出する車両減速度算出手段と、該手段により算
出した車両減速度を、車両減速度に影響を及ぼす車両走
行条件の変化による減速度分だけ修正して車両減速度修
正値を求める車両減速度修正手段とを具え、この車両減
速度修正値を前記実際の車両減速度とするよう構成した
ことを特徴とするものである。

【００１６】第９発明による車両の追従走行制御装置
は、請求項９に記載のごとく、第７発明または第８発明
の前記加味する応答遅れが、無駄時間と一次遅れの双方
を含むものであることを特徴とするものである。

【００１７】第１０発明による車両の追従走行制御装置
は、請求項１０に記載のごとく、第７発明乃至第９発明
のいずれかにおける、前記車両減速度に影響を及ぼす車
両走行条件を、路面勾配、車両走行抵抗、路面摩擦係
数、車両重量、変速比の少なくとも１つとしたことを特
徴とするものである。

【００１８】

【発明の効果】第１発明において車両の追従走行制御装
置は、実測車間距離および目標車間距離間における車間
距離偏差に応じた車両の目標加減速度を達成するための
エンジン出力制御と、該エンジン出力制御によっても目
標加減速度に対して不足する車両減速度分を補う自動ブ
レーキとにより、車間距離を目標車間距離に持ち来すよ
う機能する。

【００１９】ところで、上記不足する車両減速度分の算
出に際しては、車両減速度推定手段が前記エンジン出力
制御の結果生ずるであろう実際の車両減速度を、減速度
の発生応答遅れを加味して推定し、車両減速度不足分算
出手段がこの車両減速度推定値および前記目標加減速度
間の偏差を、前記不足する車両減速度分として算出す
る。

【００２０】よって、当該不足する車両減速度分を補完
すべく作動する前記の自動ブレーキが、エンジン出力制
御によって実際にエンジンブレーキ状態となる時より、
上記の補完を行う態様で開始され得ることとなり、エン
ジン出力制御から実際にエンジンブレーキ状態となるま
での応答遅れに伴う車両の減速遅れによって、自車が先
行車両に急接近してしまい、乗員に不安感を与えるとい
う問題を解消することができる。

【００２１】加えて前記の通り、エンジン出力制御の結
果生ずるであろう実際の車両減速度を、減速度の発生応
答遅れを加味して推定することから、当該推定した車両
減速度が実情にマッチしたものとなり、結果として、エ
ンジン出力制御から実際にエンジンブレーキトルクが発
生するまでの応答遅れ時間中に、自車が先行車両に急接
近して、乗員に不安感を与えるという問題も解消するこ
とができる。

【００２２】第２発明においては、上記車両減速度推定
手段が以下により車両減速度の推定を行う。つまり、エ
ンジントルク定常値算出手段により、上記エンジン出力
制御の結果生ずるであろうエンジントルク定常値を算出
し、車輪駆動トルク定常値算出手段により、この算出し
たエンジントルク定常値から車輪駆動トルク定常値を算
出し、車輪駆動トルク推定手段で、この車輪駆動トルク
定常値にトルク発生の応答遅れを加味して実際の車輪駆
動トルクを推定し、この手段により推定した車輪駆動ト
ルク推定値から車両減速度推定手段は上記車両減速度を
算出する。

【００２３】この場合、エンジントルク定常値、および
これから演算により求まる車輪駆動トルク定常値をマッ
プ検索などにより容易に求め得ることから、また、トル
ク発生の応答遅れが車輪駆動トルクの推定に際して加味
し易いことから、更に、当該車輪駆動トルク推定値から
車両減速度を容易に算出し得ることから、車両減速度推
定手段による車両減速度の推定を比較的簡単、且つ、安
価に行うことができる。

【００２４】第３発明においては、前記加味する応答遅
れが、無駄時間と一次遅れの双方を含むものであること
としたから、応答遅れに関する全ての時間が考慮される
こととなって、第１発明、第２発明の作用効果を一層顕
著なものにすることができる。

【００２５】第４発明における車両の追従走行制御装置
は、実測車間距離および目標車間距離間における車間距
離偏差に応じた車両の目標加減速度を達成するためのエ
ンジン出力制御と、該エンジン出力制御によっても目標
加減速度に対して不足する車両減速度分を補う自動ブレ
ーキとにより、車間距離を目標車間距離に持ち来すよう
機能する。

【００２６】ところで、前記不足する車両減速度分の算
出を以下のごとくに行う。つまり、車両減速度推定手段
が前記エンジン出力制御の結果生ずるであろう実際の車
両減速度に、該減速度に影響を及ぼす車両走行条件の変
化による減速度分を加減算して車両減速度を推定し、車
両減速度不足分算出手段が当該推定した車両減速度推定
値および前記目標加減速度間の偏差を、前記不足する車
両減速度分とする。

【００２７】この場合、エンジン出力制御の結果生ずる
であろう実際の車両減速度を、車両減速度に影響を及ぼ
す車両走行条件の変化による減速度分を加減算して推定
することから、当該推定した車両減速度が、車両走行条
件の変化にもかかわらず常時実情にマッチしたものとな
り、結果として、この推定した車両減速度から求める、
前記不足する車両減速度分も実情にマッチしたものとな
り、当該車両減速度分を補完する自動ブレーキ力の過不
足を生ずることがなく、自動ブレーキ力の過大により車
両挙動が前後にハンチングしたり、自動ブレーキ力の不
足により車間距離がつまり過ぎて乗員に不安感を抱かせ
るといった問題を解消することができる。

【００２８】第５発明においては、車両減速度推定手段
が以下のごとくに車両減速度を推定する。つまりエンジ
ントルク算出手段により、前記エンジン出力制御の結果
生ずるであろうエンジントルクを算出し、車輪駆動トル
ク算出手段で、この算出したエンジントルクから車輪駆
動トルクを算出し、車両減速度推定手段は、この車輪駆
動トルクから求めた車両減速度に、該減速度に影響を及
ぼす車両走行条件の変化による減速度分を加減算して前
記実際の車両減速度を推定する。

【００２９】この場合、車両減速度推定手段による推定
を比較的簡単、且つ、容易に行うことができる。

【００３０】第６発明においては、上記車両減速度に影
響を及ぼす車両走行条件を、路面勾配、車両走行抵抗、
路面摩擦係数、車両重量、変速比の少なくとも１つとし
たことから、車両減速度推定手段による推定を正確に行
うことができ、第５発明の作用効果を一層顕著なものに
することができる。

【００３１】第７発明における車両の追従走行制御装置
は、実測車間距離および目標車間距離間における車間距
離偏差に応じた車両の目標加減速度を達成するためのエ
ンジン出力制御と、該エンジン出力制御によっても目標
加減速度に対して不足する車両減速度分を補う自動ブレ
ーキとにより、車間距離を目標車間距離に持ち来すよう
機能する。

【００３２】ところで、上記不足する車両減速度分の算
出に際し、第７発明においてはこれを以下のごとくに行
う。つまり、車両減速度推定手段が上記エンジン出力制
御の結果生ずるであろう実際の車両減速度を、減速度の
発生応答遅れ、および車両減速度に影響を及ぼす車両走
行条件の変化による減速度分を加味して推定し、車両減
速度不足分算出手段が当該車両減速度推定値および前記
目標加減速度間の偏差を、前記不足する車両減速度分と
する。

【００３３】よって、当該不足する車両減速度分を補完
すべく作動する前記の自動ブレーキが、エンジン出力制
御によって実際にエンジンブレーキ状態となる時より、
上記の補完を行う態様で開始され得ることとなり、エン
ジン出力制御から実際にエンジンブレーキ状態となるま
での応答遅れに伴う車両の減速遅れによって、自車が先
行車両に急接近してしまい、乗員に不安感を与えるとい
う問題を解消することができる。

【００３４】加えて前記の通り、エンジン出力制御の結
果生ずるであろう実際の車両減速度を、減速度の発生応
答遅れ、および車両減速度に影響を及ぼす車両走行条件
の変化による減速度分を加味して推定することから、当
該推定した車両減速度が実情にマッチしたものとなり、
結果として、エンジン出力制御から実際にエンジンブレ
ーキトルクが発生するまでの応答遅れ時間中に、自車が
先行車両に急接近して、乗員に不安感を与えるという問
題も解消し得ると共に、推定した車両減速度から求め
る、前記不足する車両減速度分も実情にマッチしたもの
となり、当該車両減速度分を補完する自動ブレーキ力の
過不足を生ずることがなくて、当該自動ブレーキ力の過
大により車両挙動が前後にハンチングしたり、自動ブレ
ーキ力の不足により車間距離がつまり過ぎて乗員に不安
感を抱かせるといった問題も解消することができる。

【００３５】第８発明においては、車両減速度推定手段
が以下のごとくに車両減速度を推定する。つまり、エン
ジントルク定常値算出手段により、上記エンジン出力制
御の結果生ずるであろうエンジントルク定常値を算出
し、この算出したエンジントルク定常値から車輪駆動ト
ルク定常値算出手段が車輪駆動トルク定常値を算出す
る。そして車輪駆動トルク推定手段が、この車輪駆動ト
ルク定常値にトルク発生の応答遅れを加味して実際の車
輪駆動トルクを推定し、該手段による車輪駆動トルク推
定値から車両減速度算出手段が車両減速度を算出する。
一方、車両減速度修正手段は上記により算出した車両減
速度を、車両減速度に影響を及ぼす車両走行条件の変化
による減速度分だけ修正して車両減速度修正値を求め、
車両減速度推定手段はこの車両減速度修正値を前記実際
の車両減速度とする。

【００３６】この場合、車両減速度推定手段による車両
減速度の推定を比較的簡単、且つ、安価に行うことがで
き、第７発明の作用効果を簡単、且つ、安価に達成する
ことが可能となる。

【００３７】第９発明においては、第７発明または第８
発明の前記加味する応答遅れが、無駄時間と一次遅れの
双方を含むものであることとしたから、応答遅れに関す
る全ての時間が考慮されることになって、第７発明、第
８発明の作用効果を一層顕著なものにすることができ
る。

【００３８】第１０発明においては、第７発明乃至第９
発明のいずれかにおける、前記車両減速度に影響を及ぼ
す車両走行条件を、路面勾配、車両走行抵抗、路面摩擦
係数、車両重量、変速比の少なくとも１つとしたことか
ら、車両減速度推定手段による推定を正確に行うことが
でき、第７発明乃至第９発明の作用効果を一層顕著なも
のにすることができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形
態になる車両の追従走行制御装置を示すシステム図で、
１は、当該追従走行制御装置を具えた車両、２_L，２_R
はそれぞれ左右前輪、３_L，３_Rはそれぞれ左右後輪を
示す。車両１は、エンジン４からの動力を自動変速機５
およびディファレンシャルギヤ装置６を順次経て左右後
輪３_L，３ _Rに伝達し、これら左右後輪を駆動されて走
行する後輪駆動車とする。

【００４０】そして、当該車両の追従走行制御に当たっ
ては、主としてエンジン４のスロットルバルブ（図示せ
ず）をスロットルアクチュエータ７により開度制御する
ことで車間距離を目標値に持ち来し、かかるスロットル
開度制御によっても車両の減速不足により先行車両に接
近し過ぎる状態のもとでは、液圧源を含むブレーキ液圧
制御ユニット８によりブレーキシリンダ９_L，９_Rへブ
レーキ液圧を供給すると共に、該ブレーキ液圧を適切に
制御して、左右後輪３_L，３_Rを自動的に制動するもの
とする。

【００４１】スロットルアクチュエータ７への目標スロ
ットル開度を達成するための指令値ｕおよびブレーキ液
圧制御ユニット８への目標ブレーキ液圧Ｐ^*はそれぞ
れ、追従走行コントローラ１０によりこれらを決定する
こととし、これがため該コントローラ１０には、スロッ
トル開度θを検出するスロットル開度センサ１１からの
信号、エンジン回転数Ｎ_engを検出するエンジン回転セ
ンサ１２からの信号、変速機入力回転数Ｎ_tを検出する
変速機入力回転センサ１３からの信号、ブレーキシリン
ダ９_L，９_Rへのブレーキ液圧Ｐを検出するブレーキ液
圧センサ１４からの信号を入力するほか、左右後輪
３_L，３_Rの車輪速Ｖ_WL，Ｖ_WRを検出する車輪速センサ
１５_L，１５_Rからの信号、先行する直前車両との間の
車間距離ｄを検出する車間距離センサ１６からの信号、
および自動変速機５からの選択ギヤ比η _gに関する信号
を入力する。

【００４２】上記実施の形態になる装置の追従走行制御
は、図２に概略を示すごときもので、先ずブロック２０
で、車速に対応した目標車間距離ｄ^*を求め、ブロック
２１で直前車両との間の車間距離ｄを計測する。そして
ブロック２２で、これら実測車間距離ｄ、および目標車
間距離ｄ^*間における車間距離偏差に応じた車両の目標
加減速度ｇ^*を算出し、ブロック２３で、この目標加減
速度ｇ^*を達成するためにスロットルアクチュエータ７
によりエンジン出力制御を行う。

【００４３】同時に、ブロック２４では路面勾配による
車両加減速度影響分を、ブロック２５ではギヤ比η_gに
よる車両加減速度影響分を、ブロック２６では走行抵抗
による車両加減速度影響分を、ブロック２７では車両重
量による車両加減速度影響分をそれぞれ算出する。

【００４４】ブロック２８では、上記のエンジン出力制
御によって当然に生ずるであろう車両の加減速度を、減
速度の発生応答遅れを加味して算出し、当該算出した車
両の加減速度に対し、路面勾配による車両加減速度影響
分、ギヤ比η_gによる車両加減速度影響分、走行抵抗に
よる車両加減速度影響分、車両重量による車両加減速度
影響分を加減算して、上記エンジン出力制御の結果実際
に生ずる車両の加減速度ｇ^vを推定する。

【００４５】次のブロック２９では、当該推定した車両
の加減速度ｇ^vと、前記目標加減速度ｇ^*との比較によ
り、推定した車両減速度が目標減速度に対して不足する
場合、当該車両減速度不足分を補う自動ブレーキのため
の目標ブレーキ液圧Ｐ^*を算出し、ブロック３０で、こ
の目標ブレーキ液圧Ｐ^*をブレーキシリンダ９_L，９ _R
に供給するブレーキ液圧制御を実行する。

【００４６】かかる概略説明した車両の追従走行制御を
コントローラ１０は、図３に示す制御プログラムの定時
割り込みにより実行する。

【００４７】先ずステップ１０１において、実測車間距
離および目標車間距離間における車間距離偏差に応じて
車両の目標加減速度ｇ_G ^*を算出する。この処理は、図
４に示すごときもので、ステップ２０１において、左右
後輪３_L，３_Rの車輪速Ｖ_WL，Ｖ_WRから自車速Ｖを演算
し、ステップ２０２において、センサ１７からの信号を
もとに先行車両との間における車間距離ｄを計測する。
次いでステップ２０３において、車間距離ｄから図１０
に例示するマップをもとに、後述する目標加減速度ｇ_G
^*のＰＩＤ演算に用いるフィードバックゲインＫ_p，Ｋ
_I，Ｋ_Dを決定する。

【００４８】次のステップ２０４においては、車速Ｖに
応じた目標車間距離ｄ^*を算出する。ここで目標車間距
離ｄ^*は、例えば自車が先行車両に到達するまでの時間
が所定の一定値Ｔ₀となるような車間距離として、ｄ^*
＝Ｖ・Ｔ₀のごとくに決定することができる。その後ス
テップ２０５において、上記の実測車間距離ｄおよび目
標車間距離ｄ^*間における車間距離偏差ΔｄをΔｄ＝ｄ
−ｄ^*により算出する。更にステップ２０６において
は、上記のフィードバックゲインＫ_p，Ｋ_I，Ｋ _Dを用
いて、車間距離偏差Δｄに基づくＰＩＤ演算により、車
両の目標加減速度ｇ_G ^*を次式のように算出する。

【数１】ｇ_G ^*＝Ｋ_pΔｄ＋Ｋ_I∫Δｄ・ｄｔ＋Ｋ_D(d/dt)Δｄ・・・（１）

【００４９】図３の次のステップ１０２においては、上
記の車間距離偏差Δｄから求めた目標加減速度ｇ
_G ^*を、加減速度に影響する車両走行条件による影響分
だけ修正して求めた修正目標加減速度ｇ^*を達成するた
めの目標スロットル開度θ^*を算出する。この処理は、
図５に明示するごときもので、ステップ３０１において
は、車間距離偏差Δｄに応じた目標加減速度ｇ_G ^*、路
面勾配による加減速度影響分ｇ_R、および走行抵抗によ
る加減速度影響分ｇ_Lから、修正目標加減速度ｇ^*を次
式により算出する。

【数２】ｇ^*＝ｇ_G ^*＋ｇ_R＋ｇ_L・・・（２）

【００５０】次いでステップ３０２において、修正目標
加減速度ｇ^*と、車輪回転半径ｒと、車両重量ｍとか
ら、目標車輪トルクτ_whl ^*を次式により算出する。

【数３】τ_whl ^*＝ｒ×ｍ×ｇ^*・・・（３）更にステップ３０３において、エンジン回転数Ｎ_engお
よび変速機入力回転数Ｎ_tを読み込み、ステップ３０４
において、変速機入力回転数Ｎ_t、つまりトルクコンバ
ータ出力回転数と、エンジン回転数Ｎ_eng、つまりトル
クコンバータ入力回転数とから、トルクコンバータの速
度比ｅ＝Ｎ_t／Ｎ_engを算出する。次いでステップ３０
５において、速度比ｅから図１１に例示するトルクコン
バータ性能線図をもとにトルクコンバータのトルク比η
_tを検索する。

【００５１】ステップ３０６においては、自動変速機５
の選択ギヤ比η_gを読み込み、ステップ３０７におい
て、このギヤ比η_gと、目標車輪トルクτ_whl ^*と、ト
ルク比η_tと、その他、エンジン駆動補機類による抵抗
とから、目標エンジントルクτ _eng ^*を次式により算出
する。

【数４】 τ_eng ^*＝τ_whl ^*／（η_t・η_g）・・・（４）そしてステップ３０８では、上記算出した目標エンジン
トルクτ_eng ^*と、エンジン回転数Ｎ_engとから、図１
２に例示するエンジン性能線図をもとに、目標エンジン
トルクτ_eng ^*を得るための目標スロットル開度θ^*を
検索する。

【００５２】図３において次のステップ１０３では、図
６のようにして目標スロットル開度θ^*を達成するため
のスロットル制御を行う。つまり、先ずステップ４０１
においてスロットル開度θを読み込み、ステップ４０２
において、これと目標スロットル開度θ^*との間におけ
る偏差ΔθをΔθ＝θ^*−θにより算出する。次いでス
テップ４０３において、前記のフィードバックゲインＫ
_p，Ｋ_I，Ｋ_Dを用いて、スロットル開度偏差Δθに基
づくＰＩＤ演算により、スロットル開度θを目標開度θ
^*に持ち来すためのスロットルアクチュエータ７への出
力指令値ｕを次式のごとくに算出し、

【数５】ｕ＝Ｋ_pΔθ＋Ｋ_I∫Δθ・ｄｔ＋Ｋ_D(d/dt)Δθ・・・（５）この指令値ｕをスロットルアクチュエータ７に出力して
スロットル開度θを目標開度θ^*に持ち来すスロットル
制御を行う。

【００５３】図３の次のステップ１０４は、車両減速度
推定手段に相当するもので、このステップ１０４におい
ては、図７の処理により、上記スロットル制御により生
ずるであろう車両加減速度ｇ^vを算出する。図７におい
ては先ずステップ５０１でスロットル開度θを読み込
み、次の、エンジントルク定常値算出手段およびエンジ
ントルク算出手段に相当するステップ５０２において、
このスロットル開度θおよびエンジン回転数Ｎ_engか
ら、図１２のエンジン性能線図をもとに、エンジントル
ク定常値τ_eng ^vを検索する。そして、車輪駆動トルク
定常値算出手段および車輪駆動トルク算出手段に相当す
るステップ５０３で、上記エンジントルク定常値τ_eng
^vと、前記トルク比η_tおよびギヤ比η_gとから、車輪
駆動トルク定常値τ_whlC ^vをτ_whlC ^v＝τ_eng ^v×η_t
×η_gにより算出する。

【００５４】次いで、車輪駆動トルク推定手段に相当す
るステップ５０４においては、車輪駆動トルク定常値τ
_whlC ^vに加減速度の発生応答遅れ、つまり無駄時間ｅ
^-stと一次遅れτとを次式により加味して、実際の車輪
駆動トルクτ_whl ^vを推定する。

【数６】 τ_whl ^v＝ｅ^-st〔１／（τＳ＋１）〕τ_whlC ^v・・・（６）但し、Ｓ：ラプラス演算子ここで、無駄時間ｅ^-stおよび一次遅れτは、車輪駆動
トルク定常値τ_whlC ^vに対する実際の車輪駆動トルクτ
_whl ^vの発生応答遅れを予め図１３に示すように実験な
どで求めておき、そのデータをもとに決定することがで
きる。

【００５５】次の、車両減速度修正手段に相当するステ
ップ５０５においては、上記の車輪駆動トルク推定値τ
_whl ^vと、車輪回転半径ｒと、車両重量ｍと、路面勾配
による加減速度影響分ｇ_Rと、走行抵抗による加減速度
影響分ｇ_Lとから、車両加減速度ｇ^vを次式により算出
して推定する。

【数７】ｇ^v＝（τ_whl ^v／ｒ・ｍ）−ｇ_R−ｇ_L・・・（７）なお、上記では車両加減速度に影響する車両走行条件と
して、簡単のため路面勾配および走行抵抗のみを加味し
たが、必要に応じて図２につき前述したようにギヤ比
や、車両重量や、その他路面摩擦係数なども考慮に入れ
ることができること勿論である。

【００５６】図３の次のステップ１０５においては、上
記の車両加減速度推定値ｇ^vと修正目標加減速度ｇ^*と
から、前記エンジン出力制御によっても車両減速度が不
足しているか否かを判別する。つまり、修正目標加減速
度ｇ^*が負値、従って減速度要求状態で、且つ、この目
標加減速度ｇ^*よりも加減速度推定値ｇ^vが大きいと判
別する状態をもって、車両減速度が不足していると判別
する。

【００５７】ここで車両減速度が不足していなければ、
前記エンジン出力制御のみによって車間距離を目標値に
維持する追従走行が可能であり、従って、追従走行のた
めのブレーキ制御は不要であるから、制御をそのまま終
了させる。しかして、車両減速度が不足していて追従走
行のためのブレーキ制御が必要である場合は、ステップ
１０６において、当該車両減速度の不足分を補完するた
めの目標ブレーキ液圧Ｐ^*を算出する。

【００５８】そのための処理は図８に示すごときもの
で、先ず、車両減速度不足分算出手段に相当するステッ
プ６０１において、修正目標加減速度ｇ^*および車両加
減速度推定値ｇ^v間における偏差、つまり車両減速度不
足分ΔｇをΔｇ＝ｇ^*−ｇ^vにより算出し、次いでステ
ップ６０２において、当該減速度不足分Δｇを補完する
ために必要な目標車輪制動トルクτ_whlBrk ^*を次式の演
算により算出する。

【数８】τ_whlBrk ^*＝ｒｍΔｇ／２・・・（８）

【００５９】そして最後に、ステップ６０３において、
目標車輪制動トルクτ_whlBrk ^*を得るための目標ブレー
キ液圧Ｐ^*を次式により算出する。

【数９】Ｐ^*＝−Ｋ・τ_whlBrk ^*・・・（９）但し、−Ｋ：制動装置の諸元で決まる定数

【００６０】図３のステップ１０７においては、左右後
輪３_L，３_Rのブレーキシリンダ９ _L，９_Rに向かうブ
レーキ液圧を上記の目標ブレーキ液圧Ｐ^*に持ち来すた
めのブレーキ液圧制御を、図９の処理により実行する。
つまり、先ずステップ７０１において、センサ１４で検
出したブレーキシリンダ９_L，９_Rへのブレーキ液圧Ｐ
を読み込み、ステップ７０２で、目標ブレーキ液圧Ｐ^*
と実ブレーキ液圧Ｐとの偏差ΔＰを、ΔＰ＝Ｐ^*−Ｐに
より算出する。そして、ステップ７０３，７０５でブレ
ーキ液圧偏差ΔＰが０か、負値か、正値の何れであるか
を判定する。

【００６１】ΔＰ＝０なら、ブレーキ液圧Ｐが目標値Ｐ
^*に一致しているから、ステップ７０４において、ブレ
ーキ液圧保持の指令を図１のブレーキ液圧制御ユニット
８に出力する。ブレーキ液圧偏差ΔＰが正値なら、目標
値Ｐ^*に対してブレーキ液圧不足であることから、ステ
ップ７０６において、図１４に対応するマップをもとに
ブレーキ液圧偏差ΔＰおよび実ブレーキ液圧Ｐから増圧
時間Δｔを検索し、ステップ７０７において、この増圧
時間Δｔだけブレーキ液圧を増圧する指令をブレーキ液
圧制御ユニット８に出力し、ブレーキ液圧を目標ブレー
キ液圧Ｐ^*に向け上昇させる。逆にブレーキ液圧偏差Δ
Ｐが負値なら、目標値Ｐ^*に対してブレーキ液圧過剰で
あることから、ステップ７０８において、図１５に対応
するマップをもとにブレーキ液圧偏差ΔＰおよび実ブレ
ーキ液圧Ｐから減圧時間Δｔを検索し、ステップ７０９
において、この減圧時間Δｔだけブレーキ液圧を減圧す
る指令をブレーキ液圧制御ユニット８に出力し、ブレー
キ液圧を目標ブレーキ液圧Ｐ^*に向け低下させる。

【００６２】以上により、実測車間距離ｄおよび目標車
間距離ｄ^*間における車間距離偏差Δｄに応じた車両の
目標加減速度ｇ^*を達成するためのスロットル制御（目
標スロットル開度θ^*）によるエンジン出力制御と、こ
のエンジン出力制御によっても目標加減速度ｇ^*に対し
て不足する車両減速度分Δｇを補なう自動ブレーキ（目
標ブレーキ液圧Ｐ^*）とで、車間距離ｄを目標車間距離
ｄ^*に保つ追従走行が可能となる。

【００６３】ところで、上記車両減速度不足分Δｇの算
出に際し、これを以下のごとくに行うことから、つま
り、上記エンジン出力制御の結果生ずるであろう車両減
速度推定値ｇ^vを、図７のステップ５０４に示すごとく
減速度の発生応答遅れを加味して、また、同図のステッ
プ５０５に示すごとく車両減速度に影響を及ぼす車両走
行条件の変化による減速度分を加味して推定し、図８の
ステップ６０１におけるように、当該車両減速度推定値
ｇ^vおよび目標加減速度ｇ^*間の偏差Δｇを車両減速度
不足分Δｇとするため、以下の作用効果が得られる。

【００６４】つまり、車両減速度不足分Δｇを補完すべ
く作動する前記の自動ブレーキ（目標ブレーキ液圧
Ｐ^*）が、エンジン出力制御によって実際にエンジンブ
レーキ状態となる時より、上記の補完を行う態様で開始
され得ることとなり、エンジン出力制御から実際にエン
ジンブレーキ状態となるまでの応答遅れに伴う車両の減
速遅れによって、自車が先行車両に急接近してしまい、
乗員に不安感を与えるという問題を解消することができ
る。

【００６５】加えて、エンジン出力制御の結果生ずるで
あろう実際の車両減速度を上記の通り、減速度の発生応
答遅れ、および車両減速度に影響を及ぼす車両走行条件
の変化による減速度分を加味して推定することから、当
該推定した車両減速度が常時実情にマッチしたものとな
り、結果として、エンジン出力制御から実際にエンジン
ブレーキトルクが発生するまでの応答遅れ時間中に、自
車が先行車両に急接近して、乗員に不安感を与えるとい
う問題も解消し得るし、更に推定した車両減速度から求
める、車両減速度不足分も実情にマッチしたものとな
り、当該車両減速度分を補完する自動ブレーキ力の過不
足を生ずることがなくて、当該自動ブレーキ力の過大に
より車両挙動が前後にハンチングしたり、自動ブレーキ
力の不足により車間距離がつまり過ぎて乗員に不安感を
抱かせるといった問題も解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態になる車両の追従走行制
御装置を示すシステム図である。

【図２】同実施の形態においてコントローラが実行する
追従走行制御の概略を示すブロック線図である。

【図３】同追従走行制御に際してコントローラが実行す
るプログラムのメインルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図４】同プログラムにおける目標加減速度算出処理に
関したサブルーチンを示すフローチャートである。

【図５】同プログラムにおける目標スロットル開度算出
処理に関したサブルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図６】同プログラムにおけるスロットル制御処理に関
したサブルーチンを示すフローチャートである。

【図７】同プログラムにおける車両加減速度推定処理に
関したサブルーチンを示すフローチャートである。

【図８】同プログラムにおける目標ブレーキ液圧算出処
理に関したサブルーチンを示すフローチャートである。

【図９】同プログラムにおけるブレーキ液圧制御処理に
関したサブルーチンを示すフローチャートである。

【図１０】同実施の形態において用いるフィードバック
ゲインと、車間距離との関係を示す線図である。

【図１１】トルクコンバータの速度比とトルク比との関
係を例示する線図である。

【図１２】エンジンの性能曲線を例示する性能線図であ
る。

【図１３】車輪駆動トルク定常値に対する車輪駆動トル
ク実際値の応答遅れを例示するタイムチャートである。

【図１４】ブレーキ液圧の増圧量と増圧時間との好適な
関係を例示する線図である。

【図１５】ブレーキ液圧の減圧量と減圧時間との好適な
関係を例示する線図である。

【符号の説明】

１車両２_L左前輪２_R右前輪３_L左後輪３_R右後輪４エンジン５自動変速機６ディファレンシャルギヤ装置７スロットルアクチュエータ８ブレーキ液圧制御ユニット９_L左後輪ブレーキシリンダ９_R右後輪ブレーキシリンダ 10 追従走行コントローラ 11 スロットル開度センサ 12 エンジン回転センサ 13 変速機入力回転センサ 14 ブレーキ液圧センサ 15_L左後輪速センサ 15_R右後輪速センサ 16 車間距離センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４ＡＧ０５Ｄ 1/02 Ｇ０５Ｄ 1/02 ＸＬ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直前車両との間の実測車間距離、および
目標車間距離間における車間距離偏差に応じた車両の目
標加減速度を達成するためのエンジン出力制御と、該エ
ンジン出力制御によっても目標加減速度に対して不足す
る車両減速度分を補う自動ブレーキとにより、直前車両
との間の車間距離を目標車間距離に持ち来すようにした
車両の追従走行制御装置において、前記エンジン出力制御の結果生ずるであろう実際の車両
減速度を、減速度の発生応答遅れを加味して推定する車
両減速度推定手段と、該手段からの車両減速度推定値および前記目標加減速度
間の偏差を、前記不足する車両減速度分とする車両減速
度不足分算出手段とを具備してなることを特徴とする車
両の追従走行制御装置。
【請求項２】請求項１において、前記車両減速度推定
手段は、前記エンジン出力制御の結果生ずるであろうエ
ンジントルク定常値を算出するエンジントルク定常値算
出手段と、この算出したエンジントルク定常値から車輪駆動トルク
定常値を算出する車輪駆動トルク定常値算出手段と、この車輪駆動トルク定常値にトルク発生の応答遅れを加
味して実際の車輪駆動トルクを推定する車輪駆動トルク
推定手段とを具え、この手段により推定した車輪駆動トルク推定値から前記
実際の車両減速度を算出するよう構成したことを特徴と
する車両の追従走行制御装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記加味す
る応答遅れが、無駄時間と一次遅れの双方を含むもので
あることを特徴とする車両の追従走行制御装置。
【請求項４】直前車両との間の実測車間距離、および
目標車間距離間における車間距離偏差に応じた車両の目
標加減速度を達成するためのエンジン出力制御と、該エ
ンジン出力制御によっても目標加減速度に対して不足す
る車両減速度分を補う自動ブレーキとにより、直前車両
との間の車間距離を目標車間距離に持ち来すようにした
車両の追従走行制御装置において、前記エンジン出力制御の結果生ずるであろう実際の車両
減速度に、該減速度に影響を及ぼす車両走行条件の変化
による減速度分を加減算して車両減速度を推定する車両
減速度推定手段と、該手段からの車両減速度推定値および前記目標加減速度
間の偏差を、前記不足する車両減速度分とする車両減速
度不足分算出手段とを具備してなることを特徴とする車
両の追従走行制御装置。
【請求項５】請求項４において、前記車両減速度推定
手段は、前記エンジン出力制御の結果生ずるであろうエ
ンジントルクを算出するエンジントルク算出手段と、この算出したエンジントルクから車輪駆動トルクを算出
する車輪駆動トルク算出手段と、この車輪駆動トルクから求めた車両減速度に、該減速度
に影響を及ぼす車両走行条件の変化による減速度分を加
減算して前記実際の車両減速度を推定するよう構成した
ことを特徴とする車両の追従走行制御装置。
【請求項６】請求項５において、前記減速度に影響を
及ぼす車両走行条件は、路面勾配、車両走行抵抗、路面
摩擦係数、車両重量、変速比の少なくとも１つであるこ
とを特徴とする車両の追従走行制御装置。
【請求項７】直前車両との間の実測車間距離、および
目標車間距離間における車間距離偏差に応じた車両の目
標加減速度を達成するためのエンジン出力制御と、該エ
ンジン出力制御によっても目標加減速度に対して不足す
る車両減速度分を補う自動ブレーキとにより、直前車両
との間の車間距離を目標車間距離に持ち来すようにした
車両の追従走行制御装置において、前記エンジン出力制御の結果生ずるであろう実際の車両
減速度を、減速度の発生応答遅れ、および車両減速度に
影響を及ぼす車両走行条件の変化による減速度分を加味
して推定する車両減速度推定手段と、該手段からの車両減速度推定値および前記目標加減速度
間の偏差を、前記不足する車両減速度分とする車両減速
度不足分算出手段とを具備してなることを特徴とする車
両の追従走行制御装置。
【請求項８】請求項７において、前記車両減速度推定
手段は、前記エンジン出力制御の結果生ずるであろうエ
ンジントルク定常値を算出するエンジントルク定常値算
出手段と、この算出したエンジントルク定常値から車輪駆動トルク
定常値を算出する車輪駆動トルク定常値算出手段と、この車輪駆動トルク定常値にトルク発生の応答遅れを加
味して実際の車輪駆動トルクを推定する車輪駆動トルク
推定手段と、該手段による車輪駆動トルク推定値から車両減速度を算
出する車両減速度算出手段と、該手段により算出した車両減速度を、車両減速度に影響
を及ぼす車両走行条件の変化による減速度分だけ修正し
て車両減速度修正値を求める車両減速度修正手段とを具
え、この車両減速度修正値を前記実際の車両減速度とするよ
う構成したことを特徴とする車両の追従走行制御装置。
【請求項９】請求項７または８において、前記加味す
る応答遅れが、無駄時間と一次遅れの双方を含むもので
あることを特徴とする車両の追従走行制御装置。
【請求項１０】請求項７乃至９のいずれか１項におい
て、前記車両減速度に影響を及ぼす車両走行条件は、路
面勾配、車両走行抵抗、路面摩擦係数、車両重量、変速
比の少なくとも１つであることを特徴とする車両の追従
走行制御装置。