JP3409738B2 - 先行車追従制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、先行車を認識して
一定の車間距離を保ちつつ追従走行する先行車追従制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、先行車追従制御装置としては、例
えば特開平７−２２３４５７号公報に記載されているも
のが知られている。この従来例には、車間距離、車間距
離及び自車両速度、並びに車間距離及び相対速度の何れ
かによって設定される変速機のシフトダウン条件を平坦
路、登坂路、降坂路の夫々に応じて個別に設定し、常に
適正な車間距離を保つようにした先行車追従制御装置が
開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、走行路が平坦路、登坂路、降坂路の何
れであるかを判断し、これらに応じたシフトダウン条件
及びシフトアップ条件を、経験的あるいは実験的に決定
したマップを用いて設定しているので、長い下り坂が連
続するような降坂路では、下り勾配が常に一定ではない
ため、シフトダウン後に、途中に短い平坦路又は平坦路
に近い下り勾配がある場合には、シフトアップ条件を満
足して、シフトアップすることになり、その後、再度下
り勾配となるとシフトダウンすることになり、運転者の
感覚と合わないという未解決の課題がある。

【０００４】この未解決の課題を解決するために、本出
願人は、先に特願平９−３２１４０４号として車間距離
制御部で算出した車間距離を目標車間距離に一致させる
ための目標車速を車速制御部に供給して、目標駆動力を
算出してスロットル開度、制動装置を制御すると共に、
目標駆動力をローパス処理した減速力要求値と、４速
（ＯＤ）ギヤ位置での車間距離制御部で設定した目標車
速に応じた最大減速力との差分として減速力余裕度を算
出し、この減速余裕度が所定閾値を越えたときに、４速
（ＯＤ）ギヤ位置から３速ギヤ位置にシフトダウンし、
その後のシフトアップを減速余裕度が所定閾値内とな
り、且つ先行車との相対速度が車間距離が開く方向に増
加し、さらに路面下り勾配を現す外乱推定値が所定閾値
を越えて路面下り勾配が小さくなったときに行うように
した先行車追従制御装置を提案している。

【０００５】この先行車追従制御装置によると、路面下
り勾配が小さくなるまでの間は、他のシフトアップ条件
即ち減速度余裕度及び相対速度を満足した場合であって
も、シフトアップを禁止することができ、シフトハンチ
ングを防止することができるが、前述したように山道で
急な下り勾配の途中に短い平坦路や平坦路に近い下り勾
配が存在する場合に、シフトアップ条件を満足すること
になり、シフトハンチングを生じることになるという未
解決の課題がある。

【０００６】また、減速力余裕度を目標駆動力に基づく
減速力要求値と目標車速に基づく最大減速力との差分で
算出する場合には、山道のようにコーナーが多い急な下
り坂を走行する場合に、先行車がコーナーに入って車間
距離センサで先行車が検出できない状態となると、減速
力要求値が車間距離に基づいて算出されるために、目標
駆動力が“０”にリセットされてシフトアップされるこ
とになり、その後自車両がコーナーを回って先行車を再
度捕捉すると、源速力要求値が大きくなって減速力余裕
度が所定閾値を越えてシフトダウンされることになり、
コーナーを通過することにシフトハンチングを生じると
いう未解決の課題がある。

【０００７】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、長い下り坂で途中
に平坦路又はこれに近い下り勾配が存在する場合や、コ
ーナーの多い長い下り坂で先行車を捕捉できない状態と
なる場合であっても、シフトハンチングを確実に防止す
ることができる先行車追従制御装置を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る先行車追従制御装置は、先行車との
車間距離を検出する車間距離検出手段と、該車間距離検
出手段で検出した車間距離検出値を目標車間距離に一致
させるための目標車速を演算する車間距離制御手段と、
自車速を検出する自車速検出手段と、該自車速検出手段
で検出した自車速検出値を前記目標車速に一致させるた
めの目標制・駆動力を演算し、該目標制・駆動力に基づ
いて回転駆動力源、変速機及び／又は制動装置を制御す
る車速制御手段と、走行路面の下り勾配を検出又は推定
する路面勾配検出手段とを備え、前記車速制御手段は、
前記路面勾配検出手段で検出又は推定した路面下り勾配
の連続走行時間を計測する下り勾配走行時間計測手段
と、前記変速機のシフトダウン後のシフトアップを前記
下り勾配走行時間計測手段で計測した連続走行時間に応
じて設定されるシフトアップ禁止時間だけ禁止するシフ
トアップ禁止手段を備えていることを特徴としている。

【０００９】この請求項１に係る発明においては、車間
距離制御手段で、先行車との車間距離を目標車間距離に
一致させる目標車速を演算し、車速制御手段で、目標車
速と自車速検出値とを一致させる目標制・駆動力を演算
し、この目標制・駆動力に基づいて、エンジン等の回転
駆動力源の回転駆動力を制御すると共に、制動装置の制
動力を制御し、さらに変速機のシフト位置を制御して、
目標車間距離を維持する追従走行制御を行う。このと
き、自車両が下り勾配の降坂路を走行する状態となった
ときに、下り勾配走行時間計測手段で下り勾配の連続走
行時間を計測し、変速機がシフトダウンされたときに
は、連続走行時間に応じたシフトアップ禁止時間だけシ
フトアップを禁止することにより、長い下り坂の途中に
平坦路又はこれに近い下り勾配が存在して、シフトアッ
プ条件を満足する場合でもシフトアップを禁止して、シ
フトダウン状態を継続する。

【００１０】また、請求項２に係る先行車追従制御装置
は、請求項１に係る発明において、前記シフトアップ禁
止手段は、シフトアップ禁止時間を所定下り勾配以上の
降坂路における連続走行時間に応じて設定することを特
徴としている。この請求項２に係る発明においては、比
較的急勾配の下り坂を連続走行する場合にのみシフトア
ップを禁止することができ、比較的緩い下り坂ではシフ
トアップ条件を満足したときにシフトアップを許容す
る。

【００１１】さらに、請求項３に係る先行車追従制御装
置は、請求項１又は２に係る発明において、前記車速制
御手段が、前記目標制・駆動力をもとに得られる減速力
要求値より前記車間距離制御手段で演算される目標車速
に基づいて算出される最大減速力を減算して減速力余裕
度を算出し、算出した減速力余裕度が所定閾値を越えた
ときに変速機をシフトダウン制御するように構成されて
いることを特徴としている。

【００１２】この請求項３に係る発明においては、自車
両における現在のシフト位置例えばオーバードライブで
走行している状態で、エンジンブレーキ力により先行車
との間の車間距離を広げるために減速させる減速力余裕
度が小さくなって、ダウンシフト用閾値以下となり、且
つ先行車との相対速度が接近方向即ち車間距離が縮まる
方向となっているときに、変速機のシフト位置をシフト
ダウンさせて減速力余裕度を増加させる。

【００１３】さらにまた、請求項４に係る先行車追従制
御装置は、先行車との車間距離を検出する車間距離検出
手段と、該車間距離検出手段で検出した車間距離検出値
を目標車間距離に一致させるための目標車速を演算する
車間距離制御手段と、自車速を検出する自車速検出手段
と、該自車速検出手段で検出した自車速検出値を前記目
標車速に一致させるための目標制・駆動力を演算し、該
目標制・駆動力に基づいて回転駆動力源、変速機及び制
動装置を制御する車速制御手段と、走行路面の下り勾配
を検出又は推定する路面勾配検出手段とを備え、前記車
速制御手段は、前記目標車速及び自車速に基づいて目標
制・駆動力を算出する目標制・駆動力算出手段と、該目
標制・駆動力算出手段で算出した目標制・駆動力に基づ
いく減速力要求値と前記目標車速に基づく最大減速力と
の差値でなる減速力余裕度を算出する減速力余裕度算出
手段と、該減速力余裕度算出手段で算出した減速力余裕
度と所定閾値とを比較して前記変速機のシフト位置を決
定するシフト位置決定手段と、該シフト位置決定手段で
前記変速機をダウンシフトした後のシフトアップを前記
減速力要求値がリセットされた時点から前記路面勾配検
出手段で検出又は推定した路面下り勾配に応じて設定さ
れるシフトアップ禁止時間が経過するまで禁止するシフ
トアップ禁止手段とを備えていることを特徴としてい
る。

【００１４】この請求項４に係る発明においては、請求
項３に係る発明と同様に、車速制御手段で、減速力余裕
度を算出し、シフト位置決定手段で減速力余裕度と所定
閾値とを比較して変速機のシフト位置を決定するが、下
り坂走行自に路面勾配検出手段で検出又は推定した路面
下り勾配に応じてシフトアップ禁止時間を設定し、先行
車がコーナーを通過して車間距離検出手段で、先行車を
捕捉できない状態となって、減速力要求値がリセットさ
れたときに、シフトアップ禁止時間が経過するまでシフ
トアップを禁止する。

【００１５】なおさらに、請求項５に係る先行車追従制
御装置は、請求項４に係る発明において、前記シフトア
ップ禁止手段は、シフトアップ禁止時間を路面下り勾配
が大きくなるに従って長くなるように設定することを特
徴としている。この請求項５に係る発明においては、路
面下り勾配が大きくなるに従ってシフトアップ禁止時間
が長くなるので、緩い勾配の下り坂ではシフトアップし
易くし、急な勾配の下り坂ではシフトアップし難くし、
路面勾配に応じたシフトアップ制御を行う。

【００１６】また、請求項６に係る先行車追従制御装置
は、請求項１乃至５の何れかに係る発明において、前記
路面勾配検出手段は、自車速検出手段で検出した自車速
と車速制御手段で演算した目標制・駆動力とに基づいて
推定される外乱推定値より路面下り勾配を推定するよう
に構成されていることを特徴としている。

【００１７】

【発明の効果】請求項１に係る先行車追従制御装置によ
れば、自車両が下り勾配の降坂路を走行する状態となっ
て、大きなエンジンブレーキによる減速力を必要とし
て、変速機をシフトダウンさせたときに、下り勾配走行
時間計測手段で計測した連続走行時間に応じたシフトア
ップ禁止時間だけシフトアップを禁止するようにしたの
で、長い下り坂の途中に平坦路又はこれに近い下り勾配
が存在して、シフトアップ条件を満足する場合でもシフ
トアップを禁止して、シフトダウン状態を継続すること
により、長く下り坂でのシフトハンチングを確実に防止
することができるという効果が得られる。

【００１８】また、請求項２に係る先行車追従制御装置
によれば、シフトアップ禁止手段が、シフトアップ禁止
時間を所定下り勾配以上の降坂路における連続走行時間
に応じて設定するので、比較的急勾配の下り坂を連続走
行する場合にのみシフトアップを禁止することができ、
比較的緩い下り坂ではシフトアップ条件を満足したとき
にシフトアップを許容して、下り勾配に応じた最適なシ
フトアップ制御を行うことができるという効果が得られ
る。

【００１９】さらに、請求項３に係る先行車追従制御装
置によれば、自車両における現在のシフト位置でのエン
ジンブレーキ力により先行車との間の車間距離を広げる
ために減速させる減速力余裕度が小さくなって、ダウン
シフト用閾値以下となり、且つ先行車との相対速度が接
近方向即ち車間距離が縮まる方向となっているときに、
変速機のシフト位置をシフトダウンさせて減速力余裕度
を増加させるので、不用意にシフトダウンさせることな
く、シフトダウンを必要とするときにのみシフトダウン
を行うことができるという効果が得られる。

【００２０】さらにまた、請求項４に係る先行車追従制
御装置によれば、車速制御手段で、減速力余裕度を算出
し、シフト位置決定手段で減速力余裕度と所定閾値とを
比較して変速機のシフト位置を決定するが、下り坂走行
自に路面勾配検出手段で検出又は推定した路面下り勾配
に応じてシフトアップ禁止時間を設定し、先行車がコー
ナーを通過することにより、車間距離検出手段で、先行
車を捕捉できない状態となって、減速力要求値がリセッ
トされたときに、シフトアップ禁止時間が経過するまで
シフトアップを禁止するので、自車両がコーナーを通過
して再度先行車を捕捉するまでの間シフトダウン状態を
維持することができ、コーナーで先行車を捕捉できなく
なったときのシフトハンチングを確実に防止することが
できるという効果が得られる。

【００２１】なおさらに、請求項５に係る先行車追従制
御装置によれば、路面下り勾配が大きくなるに従ってシ
フトアップ禁止時間が長くなるので、緩い勾配の下り坂
ではシフトアップし易くし、急な勾配の下り坂ではシフ
トアップし難くし、路面勾配に応じた最適なシフトアッ
プ制御を行うことができるという効果が得られる。ま
た、請求項６に係る先行車追従制御装置によれば、路面
下り勾配を自車速と目標加減速力とに基づいて推定され
る外乱推定値より路面下り勾配を推定するので、別途路
面下り勾配を検出する検出手段を設けることなく、路面
下り勾配を推定することができるという効果が得られ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態を
示す概略構成図であって、図中、１ＦＬ，１ＦＲは従動
輪としての前輪、１ＲＬ，１ＲＲは駆動輪としての後輪
であって、後輪１ＲＬ，１ＲＲは、エンジン２の駆動力
が自動変速機３、プロペラシャフト４、最終減速装置５
及び車軸６を介して伝達されて回転駆動される。

【００２３】前輪１ＦＬ，１ＦＲ及び後輪１ＲＬ，１Ｒ
Ｒには、夫々制動力を発生するディスクブレーキ７が設
けられていると共に、これらディスクブレーキ７の制動
油圧が制動制御装置８によって制御される。ここで、制
動制御装置８は、図示しないブレーキペダルの踏込みに
応じて制動油圧を発生すると共に、追従制御用コントロ
ーラ２０からの目標駆動力Ｆ^* が負値であるときに、そ
の大きさに応じて制動油圧を発生するように構成されて
いる。

【００２４】また、エンジン２には、その出力を制御す
るエンジン出力制御装置９が設けられている。このエン
ジン出力制御装置９は、エンジン出力の制御方法とし
て、スロットルバルブの開度を調整してエンジン回転数
を制御する方法と、アイドルコントロールバルブの開度
を調整してエンジン２のアイドル回転数を制御する方法
とが考えられるが、本実施形態では、スロットルバルブ
の開度を調整する方法が採用されている。

【００２５】さらに、自動変速機３には、その変速位置
を制御する変速機制御装置１０が設けられている。この
変速機制御装置１０は、後述する追従制御用コントロー
ラ２０より論理値“１”のＯＤ禁止制御信号ＣＳが入力
されると、これに応じて自動変速機３における４速（Ｏ
Ｄ）ギヤ位置での変速を禁止して、３速ギヤ位置にシフ
トダウンし、この３速ギヤ位置にシフトダウンしている
状態で、ＯＤ禁止制御信号ＣＳが論理値“０”に復帰す
ると、４速ギヤ位置にシフトアップするように構成され
ている。

【００２６】一方、車両の前方側の車体下部には、先行
車両との間の車間距離Ｌを検出する車間距離検出手段と
してのレーダ装置で構成される車間距離センサ１２が設
けられている。この車間距離センサ１２としては、例え
ばレーザ光を前方に掃射して先行車両からの反射光を受
光することにより、先行車両と自車両との車間距離Ｌを
計測するレーダ装置や電波や超音波を利用して車間距離
Ｌを計測する距離センサを適用することができる。

【００２７】また、車両には、自動変速機３の出力側に
配設された出力軸の回転数を検出することにより、自車
速Ｖを検出する車速センサ１３が配設されている。そし
て、車間距離センサ１２及び車速センサ１３の各出力信
号が追従制御用コントローラ２０に入力され、この追従
制御用コントローラ２０によって、車間距離センサ１２
で検出した車間距離Ｌ、車輪速度センサ１３で検出した
自車速Ｖに基づいて、制動制御装置８、エンジン出力制
御装置９及び変速機制御装置１０を制御することによ
り、先行車両との間に適正な車間距離を維持しながら追
従走行する追従走行制御を行うと共に、追従走行制御中
に、長い下り坂を走行する状態となると、その連続走行
時間に応じたシフトアップ禁止時間を設定し、このシフ
トアップ禁止時間が経過するまでの間シフトダウン後の
シフトアップを禁止する。

【００２８】この追従制御用コントローラ２０は、図２
に示すように、車間距離センサ１２でレーザー光を掃射
してから先行車の反射光を受光するまでの時間を計測
し、先行車との車間距離Ｌを演算する測距信号処理部２
１と、車速センサ１３からの車速パルスの周期を計測
し、自車速Ｖｓを演算する車速信号処理部３０と、測距
信号処理部２１で演算された車間距離Ｌ及び車速信号処
理部３０で演算した自車速Ｖｓに基づいて車間距離Ｌを
目標車間距離Ｌ^* に維持する目標車速Ｖ^* を演算する車
間距離制御手段としての車間距離制御部４０と、この車
間距離制御部４０で演算した目標車速Ｖ^* 及び相対速度
ΔＶに基づいて制動制御装置８、エンジン出力制御装置
９及び変速制御装置１０を制御して、自車速を目標車速
Ｖ^* に一致するように制御する車速制御手段としての車
速制御部５０とを備えている。

【００２９】車間距離制御部４０は、測距信号処理部２
０から入力される車間距離Ｌに基づいて先行車との相対
速度ΔＶを演算する相対速度演算部４１と、車速信号処
理部３０から入力される自車速Ｖｓに基づいて先行車と
自車との間の目標車間距離Ｌ ^* を算出する目標車間距離
設定部４２と、相対速度演算部４１で演算された相対速
度ΔＶ及び目標車間距離設定部４２で算出された目標車
間距離Ｌ^* に基づいて車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^* に
一致させるための目標車速Ｖ^* を演算する車間距離演算
部４３とを備えている。

【００３０】ここで、相対速度演算部４１は、測距信号
処理部２０から入力される車間距離Ｌを例えばバンドパ
スフィルタ処理するバンドパスフィルタで構成されてい
る。このバンドパスフィルタは、その伝達関数が下記
（１）式で表すことができ、分子にラプラス演算子ｓの
微分項を有するので、実質的に車間距離Ｌを微分して相
対速度ΔＶを近似的に演算することになる。

【００３１】 Ｆ(s) ＝ω_C ² ｓ／（ｓ² ＋２ζω_C ｓ＋ω_C ² ） …………（１） 但し、ω_C ＝２πｆ_C 、ｓはラプラス演算子である。こ
のように、バンドパスフィルタを使用することにより、
車間距離Ｌの単位時間当たりの変化量から簡易的な微分
演算を行って相対速度ΔＶを算出する場合のように、ノ
イズに弱く、追従制御中にふらつきが生じるなど、車両
挙動に影響を与えやすいことを回避することができる。
なお、（１）式におけるカットオフ周波数ｆ_C は、車間
距離Ｌに含まれるノイズ成分の大きさと、短周期の車体
前後の加速度変動の許容値とにより決定する。また、相
対速度ΔＶの算出には、バンドパフィルタを使用する場
合に代えて、車間距離Ｌにハイパスフィルタ処理を行う
ハイパスフィルタで微分処理を行うようにしてもよい。

【００３２】また、目標車間距離設定部４２は、自車速
Ｖｓに相対速度ΔＶを加算して算出した先行車車速Ｖｔ
（＝Ｖｓ＋ΔＶ）と自車が現在の先行車の後方Ｌ
₀ ［ｍ］の位置に到達するまでの時間Ｔ₀ （車間時間）
とから下記（２）式に従って先行車と自車との間の目標
車間距離Ｌ^* を算出する。 Ｌ^* ＝Ｖｔ×Ｔ₀ ＋Ｌ_S …………（２） この車間時間という概念を取り入れることにより、車速
が速くなるほど、車間距離が大きくなるように設定され
る。なお、Ｌ_S は停止時車間距離である。

【００３３】さらに、車間距離演算部４３は、車間距離
Ｌ、目標車間距離Ｌ^* 及び相対速度ΔＶに基づいて、車
間距離Ｌをその目標値Ｌ^* に保ちながら追従走行するた
めの目標車速Ｖ^* を演算する。具体的には、下記（３）
式に示すように、目標車間距離Ｌ^* と実車間距離Ｌとの
偏差（Ｌ^* −Ｌ）に距離制御ゲインｆｄを乗じた値と、
相対速度ΔＶに速度制御ゲインｆｖを乗じた値との線形
結合を含む構成によって目標相対速度ΔＶ^* を求め、さ
らに下記（４）式に示すように先行車速度Ｖｔ（＝Ｖｓ
＋ΔＶ）から目標相対速度ΔＶ^* を減じて目標車速Ｖ^*
を算出する。

【００３４】 ΔＶ^* ＝ｆｄ（Ｌ^* −Ｌ）＋ｆｖ・ΔＶ …………（３） Ｖ^* ＝Ｖｔ−ΔＶ^* …………（４） 車速制御部５０は、入力される目標車速Ｖ^* に自車速Ｖ
ｓを一致させるための駆動力指令値Ｆ_OR及び外乱推定値
ｄ_V ′を算出し、これらの偏差でなる目標制・駆動力Ｆ
^* を算出する車速サーボ部５１と、この車速サーボ部５
１で算出された目標制・駆動力Ｆ^* 及び前述した目標車
速Ｖ^* に基づいて減速力余裕度Ｆ_DMを算出する減速力余
裕度算出部５２と、車速サーボ部５１で算出される外乱
推定値ｄ _V ′に基づいてシフトアップ禁止時間Ｔ_SIを設
定し、シフトアップ禁止時間Ｔ_SIが継続しているときに
シフトアップを禁止する論理値“１”の禁止制御信号Ｃ
Ｓを出力するシフトアップ禁止時間設定部５３と、減速
力余裕度算出部５２で算出された減速力余裕度Ｆ_DM、シ
フトアップ禁止時間設定部５３より出力される禁止制御
信号ＣＳ及び相対速度演算部４１で算出された相対速度
ΔＶに基づいてシフト位置判断を行うシフト位置判断部
５４とを備えている。

【００３５】ここで、車速サーボ部５１は、図３に示す
ように、例えばロバストモデルマッチング制御手法によ
る車速サーボ系の構成を有し、車間距離制御部４０から
入力される目標車速Ｖ^* に基づいて制・駆動力指令値Ｆ
_ORを算出するモデルマッチング補償器５１Ａと、このモ
デルマッチング補償器５１Ａで算出された制・駆動力指
令値Ｆ_ORより自己が算出した外乱推定値ｄ_V ′を減算し
て目標制・駆動力Ｆ^*を算出する減算器５１Ｂと、この
減算器５１Ｂより出力される目標制・駆動力Ｆ ^* と自車
速Ｖｓとに基づいて外乱推定値ｄ_V ′を算出するロバス
ト補償器５１Ｃとで構成され、前記目標制・駆動力Ｆ^*
を制御対象車両に操作量として供給している。ここで、
制御対象車両は、目標制・駆動力Ｆ^* を操作量とし、自
車速Ｖｓを制御量とした伝達関数Ｇｖ(s) の数式化モデ
ルで表し、この伝達特性Ｇｖ(s)はパワートレインの遅
れであるむだ時間要素を含まないものとする。

【００３６】モデルマッチング補償器５１Ａは、車速サ
ーボ系の応答特性を規範モデルに一致させるための補償
器であって、フィードフォワード部の規範モデルＲ₂(s)
で入出力応答特性を設定し、フィードバック部の規範モ
デルＲ₁(s)で外乱除去機能と安定性を決定し、目標車速
Ｖ^* と自車速Ｖｓとから制・駆動力指令値Ｆ_ORを算出す
る。

【００３７】ロバスト補償器５１Ｃは、入力される目標
制・駆動力Ｆ^* を実際に車両で発生し得る最大駆動力及
び最大制動力に制限する制・駆動力リミッタ５１ａと、
この駆動力リミッタ５１ａの出力より現在の実際の路面
勾配、モデル化誤差等を含んだ制・駆動力Ｆ１を求める
ローパスフィルタ５１ｂと、自車速Ｖｓが入力され、こ
れに車両モデルの逆系にローパスフィルタをかけて（Ｈ
(s) ／Ｇｖ(s) ）現在の自車速Ｖｓを維持するための制
・駆動力Ｆ２を求める補償器５１ｃと、この補償器５１
ｃより出力される制・駆動力Ｆ２からローパスフィルタ
５１ｂより出力される制・駆動力Ｆ１を減算する減算器
５１ｄとを備えており、減算器５１ｄより路面勾配、モ
デル化誤差等を含んだ外乱推定値ｄ_V ′が出力される。
この外乱推定値ｄ_V ′は、これに含まれるモデル化誤差
は平坦路面での走行抵抗に吸収されるので、実質的に路
面勾配の変化分が外乱推定値となって現れる。

【００３８】そして、減算器５１Ｂより出力される目標
制・駆動力Ｆ^* が制動制御装置８及びエンジン出力制御
装置９に供給され、制動制御装置８では、目標制・駆動
力Ｆ ^* が負値で且つエンジンブレーキによる制動力範囲
の下限近傍に設定された所定値より小さい値となったと
きに、その大きさに応じた制動力を発生するように、デ
ィスクブレーキ７の制動圧を制御し、エンジン出力制御
装置９では、目標制・駆動力Ｆ^* が正値であるときに、
その大きさに応じた駆動力を発生するようにスロットル
開度を制御し、負値であるときにはスロットル開度を全
閉状態に制御する。

【００３９】また、減速力余裕度算出部５２は、図３に
示すように、頻繁なシフトダウンとシフトハンチングと
を防止するために、目標制・駆動力Ｆ^* に例えば０．５
Ｈｚ程度のローパスフィルタ処理を行って減速力要求値
Ｆ_D を出力するローパスフィルタ５２ａと、目標車速Ｖ
^* が入力され、これをもとに、４速（ＯＤ）でスロット
ルバルブを全閉にしたときの車速Ｖに対する減速度αの
関係を示す特性記憶テーブルを参照して、最大減速度α
_MAX を算出する最大減速度算出部５２ｂと、この最大減
速度算出部５２ｂで算出した最大減速度α_MAX に車両質
量Ｍを総減速比（４速ギヤ比×ファイナルギヤ比）で除
した値を乗算して４速（ＯＤ）での最大減速力Ｆ_DMAXを
算出する乗算部５２ｃと、減速力要求値Ｆ_D より最大減
速力Ｆ_{DM AX}を減算して減速力余裕度Ｆ_DMを算出する減算
器５２ｄとを備えている。

【００４０】さらに、シフトアップ禁止時間設定部５３
は、ロバスト補償器５１Ｃから出力される実質的に路面
勾配を現す外乱推定値ｄ_V ′が入力され、これをもとに
図４に示すシフトアップ禁止制御処理を実行して、禁止
制御信号ＣＳを出力する。このシフトアップ制御処理
は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処
理として実行され、先ず、ステップＳ１で路面勾配を表
す外乱推定値ｄ_V ′を読込み、次いでステップＳ２に移
行して、外乱推定値ｄ_V ′が比較的大きな所定下り勾配
（例えば１０％）に相当する設定値ｄ_VS以上であるか否
かを判定し、ｄ_V ′≧ｄ_VSであるときには、下り勾配を
走行しているものと判断して、ステップＳ３に移行し、
ソフトウェアカウンタのカウント値Ｎを“１”だけイン
クリメントしてからステップＳ４に移行する。

【００４１】このステップＳ４では、カウント値Ｎが設
定値Ｎ_S （例えば６０秒に相当する値）以上であるか否
かを判定し、Ｎ＜Ｎ_S であるときにはそのまステップＳ
６に移行し、Ｎ≧Ｎ_S であるときにはステップＳ５に移
行して、Ｎ＝Ｎ_S に設定してからステップＳ６に移行す
る。ステップＳ６では、シフト位置判断部５４に対して
論理値“１”の禁止制御信号ＣＳを出力してからタイマ
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。

【００４２】一方、ステップＳ２の判定結果が、ｄ_V ′
＜ｄ_VSであるときには平坦路又は比較的勾配の小さい下
り坂を走行しているものと判断してステップＳ７に移行
し、カウント値Ｎが“０”であるか否かを判定し、Ｎ＞
０であるときには、ステップＳ９に移行して、カウント
値Ｎを“１”だけデクリメントしてから前記ステップＳ
６に移行し、Ｎ＝０であるときにはステップＳ１０に移
行して、シフト位置判断部５４に対して論理値“０”の
禁止制御信号ＣＳを出力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。

【００４３】この図４の処理において、ステップＳ１〜
Ｓ５の処理が下り勾配走行時間計測手段に対応し、ステ
ップＳ５〜Ｓ８の処理がシフトアップ禁止手段に対応し
ている。シフト位置判断部５４は、車間距離制御部３０
の相対速度演算部４１で演算された相対速度ΔＶ、減速
力余裕度算出部５２で算出された減速力余裕度Ｆ_DM、及
びシフトアップ禁止時間設定部５３より出力される禁止
制御信号ＣＳが入力され、これらに基づいて４速（Ｏ
Ｄ）ギヤ位置及び３速ギヤ位置間のシフト判断を行う。

【００４４】このシフト位置判断部５４では、図６に示
す所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理
として行われるシフト位置判断処理を実行し、先ず、ス
テップＳ１１で、減速力余裕度算出部５２で算出された
減速力余裕度Ｆ_DMを読込み、次いでステップＳ１２に移
行して、シフトアップ禁止時間設定部５３から出力され
た禁止制御信号ＣＳを読込んでからステップＳ１３に移
行する。

【００４５】このステップＳ１３では、変速機制御装置
１０より入力される現在のギヤ位置情報を読込み、これ
が４速（ＯＤ）ギヤ位置であるか３速ギヤ位置であるか
を判定し、４速ギヤ位置であるときには、ステップＳ１
４に移行して、減速度余裕度Ｆ_DMがダウンシフト用閾値
ＴＨ_D 以下であるか否かを判定し、Ｆ_DM＞ＴＨ_D である
ときには、減速力余裕が十分にあるものと判断してその
ままタイマ割込処理を終了し、Ｆ_DM≦ＴＨ_D であるとき
には、減速力余裕がないものと判断してステップＳ１５
に移行し、相対速度ΔＶが“０”又は負であるか否かを
判定し、ΔＶ＞０であるときには、先行車の方が車速が
速く、車間距離Ｌが長くなることにより、減速制御の必
要がないものと判断してそのままタイマ割込処理を終了
し、ΔＶ≦０であるときには、車間距離Ｌが短くなって
接近する方向にあり、減速制御の必要があるものと判断
してステップＳ１６に移行し、４速（ＯＤ）ギヤ位置を
キャンセルする例えば論理値“１”のＯＤ禁止制御信号
ＴＳを変速機制御装置１０に出力してからタイマ割込処
理を終了する。

【００４６】また、ステップＳ１３の判定結果が、ギヤ
位置が３速ギヤ位置であるときには、ステップＳ１７に
移行して、禁止制御信号ＣＳが論理値“１”であるか否
かを判定し、ＣＳ＝“１”であるときにはシフトアップ
が禁止されているものと判断してそのままタイマ割込処
理を終了し、ＣＳ＝“０”であるときにはシフトアップ
が許可されているものと判断して、ステップＳ１８に移
行して、減速力余裕度Ｆ_DMがアップシフト用閾値ＴＨ_U
以上であるか否かを判定し、Ｆ_DM＜ＴＨ_U であるときに
は、４速ギヤ位置に復帰させても減速力余裕がないもの
と判断してそのままタイマ割込処理を終了し、Ｆ_DM≧Ｔ
Ｈ_U であるときには、４速ギヤ位置に復帰させても十分
な減速力余裕があるものと判断してステップＳ１９に移
行し、相対速度ΔＶが予め設定した設定値ΔＶｓ（例え
ば−３ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判定し、ΔＶ＜Δ
Ｖｓであるときには、先行車に接近する状態を継続して
いるものと判断して、そのままタイマ割込処理を終了
し、ΔＶ≧ΔＶｓであるときには、先行車への接近が殆
ど収まったものと判断して、ステップＳ２０に移行し、
路面勾配を表す外乱推定値ｄ_V ′が比較的小さな下り勾
配を表す設定値θｓ未満であるか否かを判定し、ｄ_V ′
≧θｓであるときには、降坂路走行状態を継続している
ものと判断してそのままタイマ割込処理を終了し、
ｄ_V ′＜θｓであるときには、略平坦路走行状態に復帰
したものと判断してステップＳ２１に移行し、４速ギヤ
位置への復帰を許容する例えば論理値“０”のＯＤ禁止
制御信号ＴＳを変速機制御装置１０に出力してからタイ
マ割込処理を終了する。

【００４７】次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、車両が比較的下り勾配の少ない降坂路を先行車が存
在しない状態で、且つ自動変速機３が４速（ＯＤ）ギヤ
位置にシフトされた状態で、図６（ａ）の時点ｔ1 に示
すように、例えば設定車速１００ｋｍ／ｈで定速走行し
ており、シフトアップ禁止時間設定部５３のカウント値
Ｎが“０”にクリアされているものとする。この走行状
態では、先行車がいないので、車間距離センサ１２で検
出される車間距離Ｌは無限大となるところであるが、図
示しないリミッタを設けているため、図６（ｂ）に示す
ように、車間距離Ｌが最大値の１２０ｍを維持している
ので、目標車間距離設定部４２で設定される目標車間距
離Ｌ^* が図６（ｂ）で破線図示のように４０ｍに設定さ
れ、相対速度演算部４１で算出される相対速度ΔＶも図
６（ｃ）に示すように“０”を維持しており、減速力余
裕度算出部５２の減算器５２ｄより出力される減速力余
裕度Ｆ_DMが図６（ｄ）に示すように＋８００（Ｎ）程度
となっており、これに応じてエンジン出力制御装置９で
算出されるスロットル開度ＴＶＯが図６（ｅ）に示すよ
うに８度程度に設定され、且つ自動変速機３でのギヤ位
置が図６（ｅ）に示すように４速（ＯＤ）ギヤ位置に設
定されている。また、車両が下り勾配の少ない降坂路を
走行しているので、ロバスト補償器５１Ｃから下り勾配
の大きさに応じた正の比較的大きな値でなる外乱推定値
ｄ_V ′が出力されており、これが減算器５１Ｂでモデル
マッチング補償器５１Ａより出力される制・駆動力指令
値Ｆ_ORより減算されるので、減算器５１Ｂより出力され
る目標制・駆動力Ｆ^* は、平坦路を走行している場合に
比較して小さい値となり、下り坂による加速分を相殺し
ている。

【００４８】一方、シフトアップ時間設定部５３では、
小さな下り勾配の降坂路を走行しており、外乱推定値ｄ
_V ′が小さいことにより、図４のシフトアップ禁止制御
処理において、ステップＳ２でｄ_V ′＜ｄ_VSと判定され
ることにより、ステップＳ７に移行し、カウンタ値Ｎが
“０”にクリアされているので、ステップＳ９に移行し
て、論理値“０”の禁止制御信号ＣＳをシフト位置制御
部５４に出力している。

【００４９】この状態で、時点ｔ２で、図６（ａ）で一
点鎖線図示の車速が例えば７０ｋｍ／ｈで定速走行して
いる先行車に追いつき、相対速度演算部４１で算出され
る先行車との相対速度ΔＶが−８ｍ／ｓであるものとす
ると、車間距離制御部４３で算出される目標車速Ｖ^* が
図６（ａ）で破線図示のように徐々に低下され、これに
応じて車速サーボ部５１で算出される目標制・駆動力Ｆ
^* が図６（ｄ）に示すように比較的大きな傾きで減少す
ることにより、エンジン出力制御装置９でスロットル開
度ＴＶＯが図６（ｅ）に示すように急激に閉方向に制御
され、時点ｔ３で目標制・駆動力Ｆ^* が負値となると、
スロットル開度ＴＶＯが全閉状態に制御され、エンジン
ブレーキによる制動力が発生される。

【００５０】このとき、自車両が平坦路を走行している
ので、自車速Ｖｓが図６（ａ）に示すように目標車速Ｖ
^* の低下に応じて徐々に低下すると共に、相対車速ΔＶ
も図６（ｃ）に示すように徐々に先行車との速度差を解
消する方向に向かうことになる。一方、減速度余裕度算
出部５２におけるローパスフィルタ５２ａでローパスフ
ィルタ処理された減速力要求値Ｆ_D は、図６（ｄ）で破
線図示のように、目標制・駆動力Ｆ^* の低下に対して位
相遅れをもって緩やかに減少し、これに応じて減速力余
裕度Ｆ_DMも図６（ｄ）で一点鎖線図示のように、減速力
要求値Ｆ_D に対して最大減速力Ｆ_DMAX分のオフセット量
をもって減少する。

【００５１】そして、時点ｔ４で減速度余裕度Ｆ_DMがダ
ウンシフト用閾値ＴＨ_D より小さくなると、図５のシフ
ト位置制御処理で、ステップＳ１５からステップＳ１６
に移行して、論理値“１”のＯＤ禁止制御信号ＣＳが変
速機制御装置１０に出力され、これに応じて自動変速機
３が４速ギヤ位置から３速ギヤ位置にシフトダウンされ
て、エンジンブレーキによる制動力が増加される。

【００５２】したがって、自車速Ｖｓが目標車速Ｖ^* に
近づくと共に、車間距離Ｌも目標車間距離Ｌ^* を大きく
下回ることなく、目標車間距離Ｌ^* に追従する。そし
て、エンジンブレーキによる制動力の増加による自車速
Ｖｓの低下によって、目標制・駆動力Ｆ^* が増加傾向と
なり、これに応じて減速力余裕度も徐々に増加して、時
点ｔ５でシフトダウン用閾値ＴＨ_D を越える状態となっ
ても、図５のシフト位置制御処理では、シフトギヤ位置
が３速ギヤ位置であるので、ステップＳ３からステップ
Ｓ１７に移行し、禁止制御信号ＣＳが論理値“０”を継
続しているので、ステップＳ１８に移行し、シフトダウ
ン用閾値ＴＨ_D より大きな値のシフトアップ用閾値ＴＨ
_U を越えていないので、３速ギヤ位置を維持する。

【００５３】その後、時点ｔ６で減速力余裕度がシフト
アップ用閾値ＴＨ_U を越え、且つ相対速度ΔＶが設定値
ΔＶｓ以上となると、下り勾配の小さい降坂路を走行し
ており、外乱推定値ｄ_V ′が略“０”であって設定値θ
ｓより小さいので、ステップＳ７〜Ｓ９を経てステップ
Ｓ１０に移行し、ＯＤ禁止制御信号ＣＳを論理値“０”
に復帰させ、これによって、変速機制御装置１０で自動
変速機３が４速（ＯＤ）ギヤ位置に復帰される。

【００５４】このとき、自車速Ｖｓは先行車の車速を下
回ることになるが、その後の時点ｔ７で目標制・駆動力
Ｆ^* が正値となるので、エンジン出力制御装置９でスロ
ットル開度ＴＶＯが徐々に増加することにより、自車速
Ｖｓが増加して、車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ^* に一致
した時点で自車速Ｖｓが先行車の車速と略一致して、追
従走行状態となる。

【００５５】このように、下り勾配が緩やかである降坂
路を走行している場合には、下り勾配が小さいことによ
り、シフトアップ禁止時間設定部５３でシフトアップを
許可する論理値“０”の禁止制御信号ＣＳがシフト位置
判断部５４に出力されるので、４速（ＯＤ）ギヤ位置で
の走行状態から３速ギヤ位置へのシフトダウン後のシフ
トアップが容易となり、運転者に違和感を与えることな
く適正なシフトアップを行うことができ、燃費を向上さ
せることができる。

【００５６】一方、図７（ａ）の時点ｔ１１で比較的急
な下り勾配（例えば１５°程度）の降坂路を先行車に追
従走行する状態となると、図４のシフトアップ禁止時間
計測処理において、ステップＳ２からステップＳ３に移
行することにより、カウント値Ｎが図７（ｂ）に示すよ
うに、タイマ割込周期毎にカウントアップすると共に、
禁止制御信号ＣＳが図７（ｃ）に示すように論理値
“１”に設定され、その後時点ｔ１２でカウント値Ｎが
設定値Ｎｓに達すると、この設定値Ｎｓが維持される。

【００５７】また、相対速度ΔＶも図７（ｄ）に示すよ
うに負方向に増加して、車間距離が狭まる方向にあり、
減速力余裕度Ｆ_DMも図７（ｅ）に示すように低下する。
そして、時点ｔ１３で減速力余裕度Ｆ_DMがシフトダウン
用閾値ＴＨ_D 以下となると、図５のシフト制御処理にお
いて、ステップＳ１４からステップＳ１５に移行し、相
対速度ΔＶが負であるので、ステップＳ１６に移行し
て、論理値“１”の禁止制御信号ＴＳを変速機制御装置
１０に出力し、自動変速機３が図７（ｆ）に示すように
４速（ＯＤ）ギヤ位置から３速ギヤ位置にシフトダウン
される。

【００５８】この状態で、時点ｔ１４で路面下り勾配が
小さくなって外乱推定値ｄ_V ′が設定値ｄ_VS未満となる
と、図４のシフトアップ禁止時間計測処理において、ス
テップＳ２からステップＳ８に移行し、カウント値Ｎが
Ｎ＞０であるので、ステップＳ９に移行し、カウント値
Ｎを“１”だけデクリメントしてからステップＳ７に移
行して、禁止制御信号ＣＳを論理値“１”に維持する。

【００５９】このようにして、下り勾配が緩やかとなっ
ている間、カウント値Ｎが順次減少し、この間に下り勾
配が平坦路に近づいて外乱推定値ｄ_V ′が設定値θｓ未
満となり、減速力余裕度Ｆ_DMがシフトアップ用閾値ＴＨ
_U を上回り、且つ相対速度ΔＶが設定値ΔＶｓ以上とな
ってシフトアップ条件を満足する状態となっても、禁止
制御信号ＣＳが論理値“１”を維持しているので、シフ
トアップが禁止されて３速ギヤ位置が維持される。

【００６０】その後、時点ｔ１６で下り勾配が増加し始
めて外乱推定値ｄ_V ′が増加し、再度設定値ｄ_VS以上と
なると、カウント値Ｎのインクリメントが開始され、時
点ｔ１５で設定値Ｎｓに達するとこの設定値Ｎｓが維持
される。次いで、下り勾配が緩やかとなって、時点ｔ１
７で外乱推定値ｄ_V ′が設定値ｄ_VS未満となると、カウ
ント値Ｎが減少を開始し、このまま外乱推定値ｄ_V ′が
小さい値を維持しているので、時点ｔ１８でカウント値
Ｎが“０”に達すると、禁止制御信号ＣＳが論理値
“０”に復帰され、これに応じて図５のシフト制御処理
において、ステップＳ１７からステップＳ１８に移行
し、相対速度ΔＶが設定値ΔＶｓ以上であり、外乱推定
値ｄ_V ′が設定値θｓ未満であるので、ステップＳ２１
に移行して、論理値“０”の禁止制御信号ＴＳが変速機
制御装置１０に出力され、これによって自動変速機３が
４速（ＯＤ）ギヤ位置にシフトアップされる。

【００６１】このように、上記第１の実施形態による
と、所定下り勾配を越える急な下り勾配を走行している
ときに、カウント値Ｎをインクリメントして、連続走行
時間を計測し、下り勾配が緩やかとなって所定下り勾配
未満となると、カウント値Ｎをデクリメントして、カウ
ント値Ｎが“０”に達した時点で禁止制御信号ＣＳを論
理値“０”に復帰させることにより、シフトアップの禁
止状態を解除するようにしたので、長い下り坂を走行し
ている途中で、比較的下り勾配が小さいか又は勾配のな
い状態となってから再度急な下り勾配となる場合に、下
り勾配が小さくなってシフトアップ条件を満足する場合
となってもシフトダウン状態を継続するので、シフトハ
ンチングを確実に防止することができる。

【００６２】なお、上記第１の実施形態においては、シ
フトアップ禁止時間設定部５３でソフトウェアによって
シフトアップ禁止時間を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、比較器、クロック
信号発生回路、アップダウンカウンタ等を使用した電子
回路によるハードウェアで構成するようにしてもよい。

【００６３】また、上記第１の実施形態においては、カ
ウント値Ｎをアップカウントする場合について説明した
が、所定下り勾配以上の下り勾配を検出したときに、プ
リセット値を設定し、このプリセット値をダウンカウン
トし、下り勾配が緩やかとなったときにアップカウント
して、プリセット値を越えたときに禁止制御信号ＣＳを
論理値“０”に復帰させるようにしてもよい。

【００６４】さらに、上記第１の実施形態においては、
シフトアップ禁止時間設定部５３及びシフト位置判断部
５４で個別に演算処理する場合について説明したが、こ
れらを１つにまとめて演算処理するようにしてもよく、
さらには減速力余裕度算出部５２も含めて演算処理する
ようにしてもよく、車間距離制御部４０及び車速制御部
５０を含めて演算処理するようにしてもよい。

【００６５】次に、本発明の第２の実施形態を図８につ
いて説明する。この第２の実施形態は、山道のようにコ
ーナーの多い急な下り坂を走行する際に、先行車がコー
ナーを通過することにより、車間距離センサ１２で先行
車を捕捉できない状態となったときに生じるシフトハン
チングを防止するようにしたものである。

【００６６】この第２の実施形態では、車速制御部５１
におけるシフトアップ禁止時間設定部５３が下り勾配を
表す外乱推定値ｄ_V ′をもとに図８に示す外乱推定値ｄ
_V ′とシフトアップ禁止時間との関係を示す禁止時間設
定マップを参照してシフトアップ禁止時間を設定するよ
うに変更され、これに応じてシフト位置判断部５４で図
９に示すシフト制御処理を実行することを除いては、前
述した第１の実施形態と同様の構成を有する。

【００６７】ここで、禁止時間設定マップは、図８に示
すように、横軸に下り勾配に対応する外乱推定値ｄ_V ′
を、縦軸にシフトアップ禁止時間を夫々取り、外乱推定
値ｄ _V ′が“０”である平坦路では、シフトアップ禁止
時間Ｔ_UIが“０”となり、これから外乱推定値ｄ_V ′が
例えば５％の下り勾配に相当する値まで増加するまでの
間にシフトアップ禁止時間Ｔ_UIが比較的緩やかに増加
し、次いで外乱推定値ｄ _V ′が例えば１５％の下り勾配
に相当する値まで増加するまでの間にシフトアップ禁止
時間Ｔ_UIが比較的急に増加し、外乱推定値ｄ_V ′が１５
％の下り勾配に相当する値を越えるとシフトアップ禁止
時間Ｔ_UIが一定値となるように設定されている。

【００６８】また、シフト位置判断部５４で実行するシ
フト制御処理は、図９に示すように、図５におけるステ
ップＳ１７の処理が省略され、ステップＳ２０及びＳ２
１間に減速力要求値Ｆ_D がリセットされたか否かを判定
するステップＳ３１、減速力要求値Ｆ_D がリセットされ
たときに禁止カウンタのカウント値Ｎとしてシフトアッ
プ禁止時間Ｔ_UIに相当するプリセット値をセットするス
テップＳ３２と、ステップＳ３１の判定結果が減速力要
求値Ｆ_D がリセットされていないとき及び禁止カウンタ
のカウント値Ｎとしてプリセット値がセットされたとき
に、カウント値ＮをデクリメントするステップＳ３３
と、カウント値Ｎが“０”となったか否かを判定するス
テップＳ３４とが介挿され、ステップＳ３４の判定結果
がカウント値ＮがＮ＝０であるときに前記ステップＳ２
１に移行し、Ｎ＞０であるときにそのままタイマ割込処
理を終了することを除いては図５と同様の処理を行い、
図５との対応処理には同一ステップ番号を付して、その
詳細説明はこれを省略する。

【００６９】この第２の実施形態によると、自車両が勾
配のない平坦路を走行している状態では、シフトアップ
禁止時間設定部５３で、シフトアップ禁止時間Ｔ_UIが
“０”に設定されるので、図５のシフト制御処理が実行
されたときに、先行車が減速することにより、車間距離
センサ１２で検出する車間距離Ｌが短くなって、減速力
余裕度Ｆ_DMが負値となって、シフトダウン用閾値ＴＨ_D
を下回ると、自動変速機３が４速（ＯＤ）ギヤ位置から
３速ギヤ位置にシフトダウンされてエンジンブレーキに
よる減速力が増加される。

【００７０】これによって、車間距離が適正値に復帰し
て、シフトアップ条件を満足すると、図９のシフト制御
処理によってステップＳ１８〜Ｓ２０を経てステップＳ
３１に移行し、減速力要求値Ｆ_D がリセットされていな
いので、ステップＳ３３に移行し、カウント値Ｎが
“０”であるので、デクリメントされても“０”を維持
し、ステップＳ３４を経てステップＳ２１に移行して、
ＯＤ禁止制御信号ＴＳを論理値“１”として、変速機制
御装置１０により３速ギヤ位置より４速（ＯＤ）ギヤ位
置へのシフトアップを行う。

【００７１】一方、平坦路を３速ギヤ位置にシフトダウ
ンした状態で走行しているときに、右左折やコーナー通
過によって、車間距離センサ１２で先行車を捕捉できな
い状態となると、目標車間距離Ｌ^* に対して十分な車間
距離Ｌとなるため、シフトアップ条件を満足すると共
に、モデルマッチング補償器５１Ａ、ロバスト補償器５
１Ｃ、減速力余裕度算出部５２等のフィルタ処理を含む
系がリセットされることにより、減算器５１Ｂから出力
される目標制・駆動力Ｆ^* が“０”となり、減速力余裕
度算出部５２の減速力要求値Ｆ_D も“０”にリセットさ
れる。

【００７２】この場合に、図９のシフト制御処理が実行
されるタイミングで、シフトアップ条件を満足している
ので、ステップＳ１８〜Ｓ２０を経てステップＳ３１に
移行し、減速力要求値Ｆ_D が“０”にリセットされたの
で、ステップＳ３２に移行して、禁止カウンタがシフト
アップ禁止時間Ｔ_UIにプリセットされるが、平坦路であ
るためシフトアップ禁止時間Ｔ_UIが“０”となり、ステ
ップＳ３３でデクリメントされても“０”を継続するの
で、ステップＳ２１に移行して、直ちに論理値“０”の
ＯＤ禁止制御信号ＴＳが変速機制御装置１０に出力され
て自動変速機３が３速ギヤ位置から４速ギヤ位置に復帰
される。

【００７３】ところが、山道のようにコーナーが多い急
な下り勾配の降坂路を走行する状態では、外乱推定値ｄ
_V ′が大きな値となり、これに応じてシフトアップ禁止
時間設定部５３で設定されるシフトアップ禁止時間Ｔ_UI
が下り勾配に応じた大きな値となる。このため、図９の
シフト制御処理が実行されるタイミングで、先行車がコ
ーナーを通過することにより、車間距離センサ１２で捕
捉できない状態となると、前述した平坦路の場合と同様
にシフトアップ条件を満足すると共に、減速力余裕度算
出部５２におけるローパスフィルタ５１ａの出力でなる
減速力要求値Ｆ_D が“０”にリセットされる。

【００７４】したがって、ステップＳ３１からステップ
Ｓ３２に移行して、禁止カウンタがシフトアップ禁止時
間Ｔ_UIに相当する大きな値のプリセット値にプリセット
されるので、ステップＳ３３に移行して、カウント値Ｎ
をデクリメントしてもカウント値Ｎは“０”より遥かに
大きい値となり、ステップＳ３４からそのままタイマ割
込処理を終了することになり、制御信号ＴＳは論理値
“１”の状態を継続し、自動変速機３は３速ギヤ位置に
シフトダウンした状態に維持される。

【００７５】次回のタイマ割込周期からは、減速力要求
値Ｆ_D がリセットされない状態となるので、ステップＳ
３３でのカウント値Ｎのデクリメントが継続され、シフ
トアップ禁止時間Ｔ_UIが経過する前に車間距離センサ１
２で先行車を捕捉すると、減速力余裕度が低下して、シ
フトダウン用閾値ＴＨ_D を下回ることにより、図９のシ
フト制御処理でステップＳ１８からそのままタイマ割込
処理を終了することにより、制御信号ＴＳが論理値
“１”に維持され、自動変速機３は３速ギヤ位置でのシ
フトダウン状態を維持する。

【００７６】その後、シフトアップ条件を満足する状態
となると、図９のシフト制御処理において、ステップＳ
３１から直接ステップＳ３３に移行して、カウント値Ｎ
のデクリメント処理が継続され、カウント値Ｎが“０”
に達するまでの間に先行車を捕捉できない状態とならな
い場合には、カウント値Ｎが“０”となった時点でステ
ップＳ２１に移行して、制御信号ＴＳが論理値“０”に
復帰されて、変速機制御装置１０によって自動変速機３
が４速（ＯＤ）ギヤ位置に復帰される。

【００７７】このように、上記第２の実施形態によれ
ば、コーナーの多い下り勾配の急な降坂路を先行車に追
従走行している状態で、先行車がコーナーを通過するこ
とにより、車間距離センサ１２で先行車を捕捉でない状
態となって、減速力要求値Ｆ_Dがリセットされると共
に、シフトアップ条件を満足する状態となっても、下り
勾配に応じて設定されるシフトアップ禁止時間Ｔ_UIが経
過するまでの間はシフトアップが禁止されるので、シフ
トハンチングを確実に防止することができ、運転者に違
和感を与えることを防止することができる。

【００７８】しかも、シフトアップ禁止時間Ｔ_UIが下り
勾配の大きさに比例して設定されるので、ダウンシフト
し易い急な下り勾配でのコーナーを低速で走行すること
により、先行車を捕捉するまでの時間が長い場合であっ
ても、シフトアップを確実に防止して、シフトハンチン
グを防止することができる。なお、上記第２の実施形態
においては、シフト位置判断部５４におけるシフト制御
処理で、禁止カウンタにシフトアップ禁止時間Ｔ_UIに対
応するプリセット値をプリセット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、減速力要求値
Ｆ_D がリセットされた時点で、禁止カウンタのカウント
を開始し、そのカウント値がシフトアップ禁止時間Ｔ_UI
に相当する値に達したか否かを判定するようにしてもよ
い。

【００７９】また、禁止カウンタに代えて、ソフトウェ
アタイマを使用して、シフトアップ禁止時間が経過した
か否かを判断するようにしてもよい。さらに、上記第２
の実施形態においても、シフトアップ禁止時間設定部５
３及びシフト位置判断部５４で個別に演算処理する場合
について説明したが、これらを１つにまとめて演算処理
するようにしてもよく、さらには減速力余裕度算出部５
２も含めて演算処理するようにしてもよく、車間距離制
御部４０及び車速制御部５０を含めて演算処理するよう
にしてもよい。

【００８０】さらに、上記第１及び第２の実施形態にお
いては、降坂路の下り勾配をロバスト補償器５１Ｃから
出力される外乱推定値ｄ_V ′で推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、傾斜計を車
体に設置して降坂路の下り勾配を直接計測するようにし
てもよく、或いは予め測定された勾配情報をカーナビゲ
ーションシステム等に記憶しておき、この勾配情報を使
用して下り勾配を検出するようにしてもよい。

【００８１】さらにまた、上記第１及び第２の実施形態
においては、４速（ＯＤ）ギヤ位置と３速ギヤ位置との
間でのシフトダウン及びシフトアップを行う場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、他のギ
ヤ位置との間でシフトダウン及びシフトアップを行うよ
うにしてもよく、さらにはオーバードライブ付自動変速
機以外の自動変速機や、ベルト式無段変速機、トロイダ
ル式無段変速機等の他の変速機にも本発明を適用し得
る。

【００８２】なおさらに、上記第１及び第２の実施形態
においては、減速制御時にディスクブレーキ７及び制動
制御装置８で構成される制動装置を制御する場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、減速制
御時に、制動装置の制御を省略して、スロットルバルブ
を閉じると共に、自動変速機３のシフトダウンによるエ
ンジンブレーキ力によって減速制御を行うようにしても
よい。

【００８３】また、上記第１及び第２の実施形態におい
ては、後輪駆動車に本発明を適用した場合について説明
下が、前輪駆動車に本発明を適用することもでき、また
回転駆動源としてエンジン２を適用した場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、電動モータ
を適用することもでき、さらには、エンジンと電動モー
タとを使用するハイブリッド車にも本発明を適用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。

【図２】図１の追従制御用コントローラの具体的構成を
示すブロック図である。

【図３】図２の追従制御用コントローラの車速サーボ部
の具体的構成を示すブロック線図である。

【図４】シフトアップ禁止時間設定部で実行するシフト
アップ禁止時間制御処理の一例を示すフローチャートで
ある。

【図５】シフト位置判断部で実行するシフト制御処理の
一例を示すフローチャートである。

【図６】本発明の緩い下り勾配の降坂路を走行する場合
の動作の説明に供するタイムチャートである。

【図７】本発明の長い下り勾配の途中に緩い下り勾配部
が存在する降坂路を走行する場合の動作の説明に供する
タイムチャートである。

【図８】本発明の第２の実施形態におけるシフトアップ
禁止時間を設定する制御マップを示す特性線図である。

【図９】第２の実施形態におけるシフト位置判断部で実
行するシフト制御処理の一例を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

２ エンジン ３ 自動変速機 ７ ディスクブレーキ ８ 制動制御装置 ９ エンジン出力制御装置 １０ 変速機制御装置 １２ 車間距離センサ １３ 車速センサ ２０ 追従制御用コントローラ ４０ 車間距離制御部 ４１ 相対速度演算部 ４２ 目標車間距離設定部 ４３ 車間距離演算部 ５０ 車速制御部 ５１ 車速サーボ部 ５２ 減速力余裕度算出部 ５３ シフトアップ禁止時間設定部 ５４ シフト位置判断部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−184899（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−147949（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−175531（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−41941（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−74985（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−141494（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 31/00 B60K 41/00 F02D 29/00 F16H 61/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先行車との車間距離を検出する車間距離
   検出手段と、該車間距離検出手段で検出した車間距離検
   出値を目標車間距離に一致させるための目標車速を演算
   する車間距離制御手段と、自車速を検出する自車速検出
   手段と、該自車速検出手段で検出した自車速検出値を前
   記目標車速に一致させるための目標制・駆動力を演算
   し、該目標制・駆動力に基づいて回転駆動力源、変速機
   及び／又は制動装置を制御する車速制御手段と、走行路
   面の下り勾配を検出又は推定する路面勾配検出手段とを
   備え、前記車速制御手段は、前記路面勾配検出手段で検
   出又は推定した路面下り勾配の連続走行時間を計測する
   下り勾配走行時間計測手段と、前記変速機のシフトダウ
   ン後のシフトアップを前記下り勾配走行時間計測手段で
   計測した連続走行時間に応じて設定されるシフトアップ
   禁止時間だけ禁止するシフトアップ禁止手段を備えてい
   ることを特徴とする先行車追従制御装置。
2. 【請求項２】 前記シフトアップ禁止手段は、シフトア
   ップ禁止時間を所定下り勾配以上の降坂路における連続
   走行時間に応じて設定することを特徴とする請求項３記
   載の先行車追従制御装置。
3. 【請求項３】 前記車速制御手段は、前記目標制・駆動
   力をもとに得られる減速力要求値より前記車間距離制御
   手段で演算される目標車速に基づいて算出される最大減
   速力を減算して減速力余裕度を算出し、算出した減速力
   余裕度が所定閾値を越えたときに変速機をシフトダウン
   制御するように構成されていることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の先行車追従制御装置。
4. 【請求項４】 先行車との車間距離を検出する車間距離
   検出手段と、該車間距離検出手段で検出した車間距離検
   出値を目標車間距離に一致させるための目標車速を演算
   する車間距離制御手段と、自車速を検出する自車速検出
   手段と、該自車速検出手段で検出した自車速検出値を前
   記目標車速に一致させるための目標制・駆動力を演算
   し、該目標制・駆動力に基づいて回転駆動力源、変速機
   及び制動装置を制御する車速制御手段と、走行路面の下
   り勾配を検出又は推定する路面勾配検出手段とを備え、
   前記車速制御手段は、前記目標車速及び自車速に基づい
   て目標制・駆動力を算出する目標制・駆動力算出手段
   と、該目標制・駆動力算出手段で算出した目標制・駆動
   力に基づいく減速力要求値と前記目標車速に基づく最大
   減速力との差値でなる減速力余裕度を算出する減速力余
   裕度算出手段と、該減速力余裕度算出手段で算出した減
   速力余裕度と所定閾値とを比較して前記変速機のシフト
   位置を決定するシフト位置決定手段と、該シフト位置決
   定手段で前記変速機をダウンシフトした後のシフトアッ
   プを前記減速力要求値がリセットされた時点から前記路
   面勾配検出手段で検出又は推定した路面下り勾配に応じ
   て設定されるシフトアップ禁止時間が経過するまで禁止
   するシフトアップ禁止手段とを備えていることを特徴と
   する先行車追従制御装置。
5. 【請求項５】 前記シフトアップ禁止手段は、シフトア
   ップ禁止時間を路面下り勾配が大きくなるに従って長く
   なるように設定することを特徴とする請求項１記載の先
   行車追従制御装置。
6. 【請求項６】 前記路面勾配検出手段は、自車速検出手
   段で検出した自車速と車速制御手段で演算した目標制・
   駆動力とに基づいて推定される外乱推定値より路面下り
   勾配を推定するように構成されていることを特徴とする
   請求項１乃至５の何れかに記載の先行車追従制御装置。