JPS62218630A - 車間距離制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、先行車両との車間距離を制御する車間距離制
御装置に関する。

（発明の前日） この種の装置に関しては特開昭４７−９７６７等が知ら
れており、その従来装置においては先行車に追従するた
めに必要な誤差ｇｌｅが次式に基づいて車間距離制御中
に常時求められている。

ｅ＝に＋　　（ｉ！、ｆＳ＞十に２ΔＶ・”１（１）式
ただし第（１）式において、値、ｅは車間距離。

値！Ｓは自車両の車速に応じて定められる適正な車間距
離、値Δ■は先行車両と自車両との速Ｉｆ差を各々表わ
しており、値Ｋ１．に２は正の定数とされている。

そしてこの従来装置においては、誤差量ｅが正のときに
はその絶対値に応じてスロットル弁が開かれ、負の場合
にはその絶対値に応じて閉じられ、その結果自車両は適
正な車間距離！Ｓを保って先行車両と同一速度で走行す
る。

しかしながら従来においては、スロットル弁が徐々に開
閉されるので、先行車両検知により車間距離制御が開始
される場合や先行車両の走行速度が急激に変化した場合
には、先行車両と適正な車間距離を保ちながらこれと同
一速度で自車両が走行する定常状態となるまでの過渡時
に、車速制御上のオーバシュートまたはアンダシュート
により車速ハンチングが発生し、その結果自車両の乗員
に著しい不快感や不安感が与えられ、また不必要なスロ
ットル弁の開閉で多くのエンジン燃料が浪費されるとい
う問題があった。

（発明の目的） 本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、
その目的は、上述の過渡から定常への移行時において良
好な特性で車速制御が行なえる車間距離制御装置を提供
することにある。

（発明の構成） 上記目的を達成するために、本発明に係る装置は第１図
のように構成されている。

同図において車間距離測定手段ａにより自車両から先行
車両までの距離が測定されており、自車両の走行速度は
車速検出手段すで検出されている。

そして測定距離および検出車速に基づいて先行車両の走
行速度が走行速度演算手段Ｃて求められており、スロワ
］・ル弁ｄの開度は弁開度検出手段ｅで検出されている
。

ここで、演算車速で自車両が走行できるスロットル弁ｄ
の開度が弁開度演算手段ｆにより設定特性に基づいて求
められている。

そして弁目標開度演算手段ｑでは測定距離、検出開度お
よび演算開度に基づいてスロットル弁ｄの目標開度が求
められており、スロットル弁ｄの開度は弁開度制御手段
りによりその目標開度へ制御されている。

（実施例の説明） 以下、図面に基づいて本発明に係る装置の好適な実施例
を説明する。

第２図において、レーダ装置１０では光、電波。

超音波などを用いて自車両から先行車両までの車間距離
ｌに応じた信号が得られており、この信号はマイクロコ
ンピュータを中心として構成されたスロットル制御回路
１２に供給されている。

また車速センサ１４で検出された自車両の走行速度υ１
に相当するその検出信号はＡ／Ｄ変換器１６を介してス
ロットル制御回路１２に供給されており、スロットル制
御回路１２ではその走行速度ν１および車間距離！に基
づいて先行車両の走行速度ν２が求められている。

このスロットル制御回路１２により空気圧式。

モータ式等とされたスロットルアクチュエータ１８が制
御されており、スロットルアクチュエータ１８または踏
操作されるアクセルペダル２０によりスロワ（〜ル弁２
２が開閉駆動されている。

ざらにスロットル弁２２の実開度ＯＲがスロットル開度
センサ２４で検出されており、その検出信号もＡ／Ｄ変
換器１６を介してスロットル制御回路１２に供給されて
いる。

またオートマチックトランスミッションの変速制御を行
なうトランスミッション制御回路２６ヘスロツトル制御
回路１２から変速指令が与えられており、トランスミッ
ション制御回路２６からスロットル制御回路１２にはオ
ー１〜マチツクトランスミツシヨンの変速位置ｍが教示
されている。

ここで、スロワ１〜ル制御回路１２では先行車両の走行
速度■２で自車両が走行できるスロットル弁２２の開度
θ０がスロットル開度テーブル２８の記憶内容を用いて
得られており、オートマチックトランスミッションの変
速位ｆｉｍおよび先行車両の走行速度ｖ２はこれに利用
されている。

第３図にはスロットル開度格納テーブル２８の具体的な
記憶内容が示されており、同図ではオートマチックトラ
ンスミッションがオーバドライブとされたときのものの
みが表わされている。

なお、この第３図における各数値はターボチャージャー
が装着され電子燃料噴射制御が行なわれる２！のＶ型６
気筒エンジンを搭載した４ドアセダンのものとされてい
る。

以上のスロットル開度テーブル２８の内容は以下の手順
で予め設定されている。

まずエンジンの出力トルクｌ’−ｅが次式に従って求め
られる。

Ｔｅ＝　（Ｒ／７’ｍ７７ｍ７ｎ７７ｎ）Ｘ（μｗ＋ｗ
ｓｉｎδ＋ＫＳＶ２２） ・・・第（２）式 ただし上記第（２）式において、値γ■は変速比、値η
ｍは各変速段の伝達効率、値γｎは最終減速比、値ηｎ
はファイナル伝達効率、値Ｒはタイヤの半径、値μは車
両の転り抵抗係数、値Ｗは車両の重量、値δは道路勾配
、値には空気抵抗係数、値Ｓは車両の前面投影面積とさ
れている。

そしてエンジン回転数Ｎｅが次式により求められる。

Ｎｅ＝　（γｍγｎ／２πＲ）Ｘ６０ＸＶ２・・・第（
３）式 ざらにこれら第（２）式、第（３）式で求められたエン
ジンの出力トルクＴｅ２回転数Ｎｅに対応したスロット
ル弁２２の開度（ＴＶＯ）が自車両に搭載されたエンジ
ンの性能を示す第４図の特性マツプから求められ、トラ
ンスミッションの各変速段について第３図のように特性
が各々設定される。

なお、本実施例においては、車間距離制御中ではトラン
スミッションの変速段のうち後退、１速。

２速の各段が使用されないので、３速とオーバドライブ
の変速段についての特性のみがスロットル開度テーブル
２８に予め設定されている。

また、第（２）式の通路勾配δが０とされており、第３
図における各数値もその近似計算に基づいて設定されて
いる。

これは平坦路の多い高速道路で主にこの装置が使用され
、このような近似的な取扱が行なわれても満足できる制
御が可能となるためである。

以上の内容とされたスロットル開度テーブル２８の記憶
内容に基づいてオートマチックトランスミッションの変
速位置ｍおよび先行車両の走行速度■２を用いてその走
行速度■２で自車両が走行できるスロットル弁２２の開
度θ０が求められると、スロットル制御回路１２ではそ
の演算開度θ０、検出開度θＲ０車間距離！、および自
車両の走行速度Ｖ、に基づいてスロットル弁２２の目標
開度θが求められている。

そしてこれに応じたスロットル制御信号がスロットルア
クチュエータ１日に出力され、その結果、スロワ［・ル
弁２２の開度θＲはその目標開度θへ制御される。

なお、その制御の開始指令はセットスイッチ３０から、
またその解除指令はブレーキペダルの踏操作、あるいは
変速レバーのニュートラル位置への操作で各々スイッチ
ング駆動されるブレーキスイッチ３２．ニュー１〜ラル
スイツチ３４からスロットル制御回路１２に与えられて
いる。

本実施例は以上の構成からなり、以下その作用を説明す
る。

第５図にはスロットル制御回路１２で行なわれる車間距
離制御用の処理手順が７０−チャートで示されている。

その処理ではセットスイッチ３０が操作されたか否かが
まず判断され（ステップ１００）、その操作が行なわれ
たときには車間距離制御中であることを示すメインフラ
グがセットされる（ステップ１０２）。

そしてブレーキスイッチ３２．ニュートラルスイッチ３
４のスイッチング信号によりブレーキペダルの踏操作ま
たはニュートラル位置への変速レバーの踏操作が行なわ
れたか否かが判断され（ステップ１０／ｌ　）　、それ
らのうちいずれかの操作が行なわれたときにはメインフ
ラグがリセットされる（ステップ１０６）。

ざらにそのメインフラグがセットされているか否かが判
断され（ステップ１０８）、その際にメインフラグのセ
ラｉ〜が確認されなかった場合には以上の処理が繰り返
される。

従って、セットスイッチ３０が操作されないときには車
間距離制御は行なわれず、またその制御中にブレーキペ
ダルの踏操作または変速レバーのニュートラル位置への
操作が行なわれたときには制御解除が行なわれ、それら
の場合にはアクセルペダル２０の踏操作に応じてスロッ
トル弁２２が開閉される。

またセットスイッチ３０の操作によるメインフラグのセ
ラ１−が確認されると（ステップ１０８で肯定的な判定
）、車速センサ１４で検出された自車両の現在車速ｖ１
が読込まれ（ステップ１１０）、その車速ｖ１が３　Ｑ
　Ｋｍ／ｈ〜１２０　Ｋｍ／ｈの範囲内にあるか否かが
判断される（ステップ１１２）。

その結果、自車両の車速１がその速度範囲内にないとの
判断が行なわれたときには以上の処理が繰り返され（ス
テップ１１２→ステツプ１００）、従って車速か３０ｋ
ｍ／ｈ以下の場合および１２０Ｋｍ／ｈ以上のときにも
車間距離制御は行なわれることがない。

また自車両の車速■１が３ＱＫｍ／ｈ以上で１２０Ｋｍ
／ｈ以下のとぎには前回の処理から所定の期間（例えば
１００ｍ５ｅｃ）が経過したか否かが判断され（ステッ
プ１１４）、その期間が経過したとぎに車間距離を実際
に制御するための以下の処理が行なわれる。

その処理ではレーダ装置１０により得られた車間距離！
の読込み、自車両と先行車両との相対速度（すなわちそ
れらの速度差）Ａｖの算出がまず行なわれる（ステップ
１１６）。

そして自車両の現在車速１にその相対速度へＶが加算さ
れることにより先行車両の走行速度Ｖ２が求められると
くステップ１１８）、その走行速度ｖ２およびオートマ
チックトランスミッションの変速位Ｈｍを用いてスロッ
トル開度テーブル２８のサーチが行なわれ、その結果そ
のときの変速位研で自車両がその速度ｖ２を維持して走
行できるスロットル弁２２の開度θ０が求められる（ス
テップ１２０）。

ざらに、例えば自車両の車速ｖ１が８０Ｋｍ／ｈのとき
に適正車間距離！Ｓが８０ｍとされるようにして適正な
車間距離ｉ！、Ｓが自車両の車速Ｖ１に応じて求められ
るとくステップ１２２＞、前述の誤差量ｅが次式に従っ
て求められる（ステップ１２４）。

ｅ＝に＋　　（、ｇ　　、ｇｓ）　十に２ΔＶ＋に３（
１！９０−θ）・・・第（５）式 ただし第（５）式において値に３は正の定数とされてい
る。

次いでその誤差ｆｆ１ｅによりスロットル弁２２の開閉
量へ〇が求められると（ステップ１２６〉、その開閉量
△θが検出開度θＲと加算されることによりスロットル
弁２２の目標開度θが求められるとともに、これら応じ
たスロットル制御信号がスロットルアクチュエータ１８
に出力される（ステップ１２８）。

その後、誤差ｆｆ１ｅが設定誤差量ｅｏ以下であるか否
かが判定され（ステップ１３０）、誤差量ｅが設定Ｆｌ
ｌｅｏ以上のとぎにはオートマチックトランスミッショ
ンがオーバドライブとぎれる（ステップ１３２）。

また誤差量ｅが設定ｆｆ１ｅｏ未満のときにはオートマ
チックトランスミッションが３速とされるとともに、ス
ロットル弁２２が閉じられ（ステップ１３４）、これに
より車両はエンジンブレーキで減速される。

以上説明したように本実施例によれば、目標となる先行
車両の走行速度ｖ２が考慮されたスロットル弁２２の開
閉制御が走行速度■２に対して高い応答性をもって行な
われるので、その速度ｖ２が急激に変化し、あるいは先
行車両検知により制御が開始される場合において車速制
御上でオーバシュー１〜．アンダシュ−１−が発生する
ことはなく、従って車速ｖ１のハンチングを招くことは
なく、これを先行車両の車速ｖ２へ極めて良好な特性で
収束制御することが可能となる。

このため、その際における乗員の快適感、安心感を高め
ることが可能となる。

また、スロットル弁２２が不必要に開開されないので、
エンジン燃料を有効に利用することも可能となる。

ざらに本実施例によれば、スロットル開度テーブル２８
の記憶内容が車両の諸元データ、エンジン性能データに
基づいて最適なものに予め設定されているので、先行車
両速度ｖ２への車速■１の収束制御をより迅速にかつ円
滑に行なうことが可能となる。

なお、先行車両と自車両との速度差Δ■は特願昭５９−
２６６２７６のようにして車間距離２ｅの時間微分で求
めることが好適である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、先行車両との車間
距離、スロットル弁の実開度等に加えて、先行車両の走
行速度で自車両が走行できるスロットル弁開度がスロッ
トル弁目標開度の演算に用いられるので、先行車両の検
知が行なわれて車間距離制御が開始される場合や先行車
両の車速が急激に変化した場合において、車速制御上で
オーバシュート、アンダシューｌ〜が生ずることはなく
、従って車速ハンチングを招くことなく迅速に先行車両
の走行速度へ自車両の走行速度を収束でき、このため自
車両乗員の快適感、安心感を高めることが可能となり、
また不必要なスロットル弁開閉が防止されてエンジン燃
料を効率的に使用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図は本発明に係る装置の
好適な実施例を示すブロック図、第３図は第２図におけ
るスロットル開度テーブル２８の記″臣内容説明図、第
４図は第２図におけるスロットル開度テーブル２８の記
憶内容設定に用いられる特性図、第５図は第２図におけ
るスロットル制御回路１８の処理手順説明図である。 １０・・・レーグ装置 １２・・・スロットル制御回路 １４・・・車速センサ １８・・・スロワ］・ルアクチュエータ２２・・・スロ
ワ１〜ル弁 ２４・・・スロワ［−ル開度センサ ２６・・・トランスミッション制御回路２８・・・スロ
ットル開度テーブル ３０・・・セラ１〜スイツチ 特許出願人　日産自動車株式会社、７Ｔ７１　　　・ト
ｉ 代理人　弁理士和田成則１１．・（！ 二二二一 畜１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）自車両から先行車両までの距離を測定する車間距
   離測定手段と、 自車両の走行速度を検出する車速検出手段と、測定距離
   および検出車速に基づいて先行車両の走行速度を求める
   走行速度演算手段と、 スロットル弁の開度を検出する弁開度検出手段と、 前記走行速度演出手段で求めた演算車速で自車両が走行
   できるスロットル弁の開度を予め設定された特性に基づ
   いて求める弁開度演算手段と、測定距離，検出開度およ
   び演算開度に基づいてスロットル弁の目標開度を求める
   弁目標開度演算手段と、 スロットル弁の開度を目標開度へ制御する弁開度制御手
   段と、 を有することを特徴とする車間距離制御装置。