JP4209496B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の制御に関し、特に、走行中の自車両を前方車両との関係において制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前方車両と自車両との車間距離に基づき車両各部を制御することで、運転者の安全運転支援を図る技術として、例えば特開昭６４−６９８４９号公報に開示された技術がある。これは、前方車両との車間距離を求め、車間距離や接近状態が所定の条件にあるとき、すなわち、前方車両へ急激に接近しているとき、変速機をダウンシフトしてエンジンブレーキによる制動力を大きくしている。この場合、通常のマップから得られる基準回転数に係数（車間回転数）を足した目標回転数となるように変速機の変速比が制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術では、変速機の変速比を、一義的に設定された回転数に基づき制御しており、前方車両との相対関係が考慮されていないため、車両の挙動がスムーズさに欠け、運転者に違和感を与えてしまったり、周囲の交通の流れに沿った走行ができなくなったりする可能性を残している。
【０００４】
そこで、本発明は、前方車両との相対関係に基づき自車両の減速度を設定し、その減速度に基づき車両各部を制御することにより、ほぼアクセル操作のみで先行車両に追従したスムーズな走行を可能とする車両制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の車両制御装置は、減速に関与する制御可能な装置と、前方車両と自車両との間の車間距離と前方車両への自車両の接近速度とを判断可能な情報の検出手段とを備える車両を、前記車間距離及び接近速度に基づき制御する制御装置において、制御開始時に減速時間を設定する手段を有し、前記検出手段から得られる情報に基づき車間距離及び接近速度を判断して予め定めた基準車間距離と比較し、前記減速時間で車間距離が基準車間距離に到達するように自車両の減速度を設定する減速度設定手段と、設定された減速度に基づき車両の減速に関与する装置を制御する減速制御手段とを備え、前記減速度設定手段により設定される減速度は、制御開始から前記減速時間後に設定された基準車間距離到達時点における自車両の接近速度が０となるように、少なくとも自車両の接近速度に基づいて求められると共に、制御開始から基準車間距離の到達が達成されるまで逐次更新して連続的に設定され、かつ車間距離が基準車間距離に近づくにつれて減少する値とされたことを特徴とする。
【０００６】
上記の車両制御装置において、アクセルペダルの操作速度の検出手段を備え、前記減速時間は、前記車間距離と前記アクセルペダルの操作速度との関係で設定される。
【０００７】
上記の車両制御装置において、前記減速度は、車間距離が基準車間距離に近づくにつれて減少率が低下するように設定される。
【０００８】
上記の車両制御装置において、前記減速度は、計算により求められる構成とされる。
【０００９】
上記の車両制御装置において、前記減速度は、マップから求められる構成とされる。
【００１０】
上記の車両制御装置において、前記車両は、車速の検出手段と、アクセルペダルの操作速度の検出手段とを備え、前記基準車間距離は、自車速に応じて設定されるとともに、アクセルペダルの解放速度に応じて変更される構成とされる。
【００１１】
上記の車両制御装置において、前記車両は、車速の検出手段と、アクセルペダルの操作速度の検出手段とを備え、前記基準車間距離は、アクセルペダルを解放した時点での車間距離として設定されるとともに、アクセルペダルの解放速度に応じて変更される構成とされる。
【００１２】
上記の車両制御装置において、前記車両は、道路状態を検出する道路状態検出手段を備え、前記減速度は、道路状態検出手段により検出される道路状態に応じて変更される構成とされる。
【００１３】
上記の車両制御装置において、前記道路状態検出手段はナビゲーション装置からなり、前記道路状態は、ナビゲーション装置からの情報により判断される構成とされる。
【００１４】
上記の車両制御装置において、前記減速に関与する制御可能な装置は、無段変速機とされ、前記減速度は無段変速機の目標値として設定され、該目標値となるよう無段変速機の減速比が制御される構成とされる。
【００１５】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１記載の構成では、前方車両との車間距離及び接近速度に基づいて自車両の減速度が、制御開始から減速時間後に設定された基準車間距離到達時点における自車両の接近速度が０となるように、少なくとも自車両の接近速度に基づいて求められると共に、制御開始から基準車間距離の到達が達成されるまで連続的に、かつ徐々に減少するように設定され、その減速度を達成するように車両各部が制御される。したがって、制御開始から終了まで前方車両との車間距離及び接近速度に応じて最適に車両を制御することができ、かつスムーズに基準車間距離の到達を達成することができるので、車両の挙動がスムーズになり、運転者に違和感を与えることを防止でき、周囲の交通の流れに沿った走行が可能になる。
【００１６】
更に、請求項２記載の構成では、減速時間は車間距離とアクセルペダルの操作速度との関係で設定されるので、人間の操作感覚にマッチした制御を行うことができる。
【００１７】
更に、請求項３記載の構成では、減速度は制御開始から急激に減少し、その後緩やかに減少するように設定されるので、基準車間距離の到達をよりスムーズに達成することができ、人間の操作感覚にマッチした制御を行うことができる。
【００１８】
次に、請求項４記載の構成では、減速度は計算により求められるので、減速度の設定のためにマップを用意する必要がなく、制御装置の容量が少なくてすむ。
【００１９】
一方、請求項５記載の構成では、減速度はマップから求められるので、容易に制御を行うことができる。
【００２０】
また、請求項６記載の構成では、目標相対関係の指標となる基準車間距離は、車速に応じてマップから一義的に設定される。すなわち、車速が高いほど基準車間距離は長くなる。そして、アクセルペダルの解放速度が速いほど運転者は大きい減速度を要求していると考えることができ、現状の基準車間距離では短いと感じていることがわかる。そこで、アクセルペダルの解放速度が速いほど基準車間距離を長くしたり、解放速度が遅いほど基準車間距離を短くしたりして、アクセルペダルの解放速度に応じて基準車間距離を変更することにより、運転者の感覚によりマッチした制御を行うことができる。
【００２１】
更に、請求項７記載の構成では、目標相対関係の指標となる基準車間距離は、運転者がアクセルペダルを解放した時点における車間距離に設定される。すなわち、基準車間距離が、運転者が減速必要と判断した時点における車間距離に設定されるので、運転者の感覚にマッチした車間感応制御を行うことができる。また、アクセルペダルの解放速度が速いほど基準車間距離を長くしたり、解放速度が遅いほど基準車間距離を短くしたりして、アクセルペダルの解放速度に応じて基準車間距離を変更することにより、運転者の感覚によりマッチした制御を行うことができる。
【００２２】
次に、請求項８記載の構成では、通常、本制御における減速度は、平坦な直線路の走行を前提として設定されているが、その設定された減速度を道路状態に応じて変更するようにしてもよい。例えば、コーナーや降坂路を走行中は大きい減速度が必要となるため、通常の減速度より大きい減速度となるように変更される。また、登坂路や低μ路を走行中は減速度はそれほど必要なくなるため、通常の減速度よりも小さい減速度となるように変更される。したがって、減速度が道路状態に応じて変更されるので、車両の走行環境にマッチした車間感応制御を行うことができる。
【００２３】
更に、請求項９記載の構成では、減速度を道路状態に応じて変更する際に、道路状態をセンサにより検出することが考えられる。しかしながら、そのようにすると、コーナ、勾配、渋滞等複数の道路状態を各々検出する複数のセンサが必要となり、コストが大幅にアップしてしまう。その点、ナビゲーション装置は、例えば、コーナ半径、勾配、渋滞、分岐、道幅等の車両の現在位置周囲における道路状態情報を、あらかじめＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶しておいたり、あるいは、車両外部の情報センター等から送受信したりすることができるので、複数の道路情報をナビゲーション装置から検出することができる。したがって、ナビゲーション装置から検出される道路状態情報を利用して、減速度を変更することにより、コストが大幅にアップすることなく、車両の走行環境にきめ細かく対応した車間感応制御を行うことができる。
【００２４】
そして、請求項１０記載の構成では、前方車両との相対関係に基づき設定された減速度を達成するように、減速度に応じて無段変速機構の目標値が設定される。そして、その目標値となるよう無段変速機の減速比が制御される。したがって、減速度に応じた減速比制御を連続的に行うことができ、有段変速機の制御と比較してよりスムーズに車間感応制御を行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿い、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明を適用した車両制御装置のシステム構成をブロックで示す。先ず、機構の概略構成から説明すると、本発明の適用対象となる車両は、減速に関与する制御可能な装置（具体的には、エンジン、モータジェネレータ、自動変速機等）と、前方車両と自車両の相対関係を判断可能な情報の検出手段とを備える車両とされる。そして、本発明に係る車両制御装置は、上記検出手段としての前方障害物検出装置１と車両状態検出装置２とナビゲーション装置（ナビシステム）３とを具体的な入力部とし、制御部として、エンジン制御装置（ＥＮＧ−ＥＣＵ）４と自動変速制御装置（Ａ／Ｔ−ＥＣＵ）５とを備え、それらによりエンジン６を含めて、車両各部に配置させた減速に関与する制御可能な装置、具体的には、それらを作動させるアクチュエータ７を制御するシステム構成とされている。そして、自動変速制御装置５は、その内部システムとして、変速制御部５０と要求減速度算出手段Ｓ４とを備えている。なお、ここでは、要求減速度算出手段は、各制御装置内に備える構成とするが、少なくとも１箇所に要求減速度算出手段Ｓ４を備え、各制御装置に信号を送信する構成としてもよい。
【００２６】
次に、上記各装置について、個々に説明する。まず、入力部としての前方障害物検出装置１は、車両の前方に位置する障害物、例えば前方を走行している車両、前方進路上に停車あるいは存在する車両や障害物を電波及び超音波、光等を用いて障害物からの反射波の到達時間、ドップラー効果による周波数の偏位を測定することで検出するものとされ、場合によっては車線を区画する白線のような路面に描かれている図形や文字又は障害物の形状や色などを認識して検出する装置とされ、本実施形態においては、レーザレーダにより構成されるが、その他に、例えばミリ波レーダ、画像認識装置、超音波センサなどを単独若しくは適宜組み合わせて構成してもよい。
【００２７】
車両状態検出装置２は、運転者の操作によるアクセルペダルの作動を検出するアクセルセンサ２１、同じくブレーキペダルの作動を検出するブレーキセンサ２２、自動変速機の出力回転数から車速を検出する車速センサ２３、エンジンのスロットルバルブの作動又はそのための操作信号からスロットル開度を検出するスロットル開度センサ２４、ウィンカ（ターンシグナル）のスイッチからその作動を検出するウィンカーセンサ２５から構成されている。
【００２８】
ナビゲーション装置３は、周知のように、あらかじめＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に道路のコーナ半径、勾配、分岐、道幅等の道路状態情報を記憶され、車両外部の情報センター等から送受信により車両の現在位置及び道路渋滞等の情報を検出することができるものとされている。
【００２９】
次に、制御部としてのエンジン制御装置４は、スロットル開度と、エンジン回転数、その他（冷却水水温、油温等）に基づき、スロットル開度や燃料噴射量等を制御する各アクチュエータを調整して、エンジン出力を制御する電子制御ユニットとされている。この装置は、本発明の制御において、図示しない要求減速度判定手段からの要求減速度が供給されると、その値に応じて各アクチュエータを調整し、エンジン出力を低下させるように制御する装置とされる。
【００３０】
自動変速御装置５は、半導体メモリに記憶させた自動変速機８の制御に必要な制御プログラムを備える電子制御ユニットで構成され、例えば、変速段の選択は、スロットル開度センサ２４が検出するスロットル開度と、車速センサ２３が検出する車速に基づき、自身のメモリテーブル（目標回転数マップ）を参照して行われるように構成されている。この目標回転数マップが制御対象としての自動変速機８の変速比の決定に使用される。
【００３１】
自動変速制御装置５による制御の対象としての装置は、本実施形態において、図２に示すように、トルクコンバータを発進装置とする無段変速機（以下、実施形態の説明においてＣＶＴという）８１を備える自動変速機８とされ、その機構部には、エンジン６の回転を入力するロックアップクラッチＣ_L 付のトルクコンバータ８２と、サンギヤＳ入力、キャリアＣＲ出力の入出力関係で、クラッチＣの係合による直結で正転、ブレーキＢの係合によるリングギヤＲの係止で逆転を伝達するデュアルピニオンＰ₁ ，Ｐ₂ を備える遊星歯車機構からなる逆転機構８３とがＣＶＴ８１の入力側に設けられている。ＣＶＴ８１は、逆転機構８３の回転を入力するプライマリプーリ８１ａと、変速回転を出力するセカンダリプーリ８１ｂと、これら両プーリ間に動力を伝達するベルト８１ｃと、両プーリ８１ａ，８１ｂの溝幅を油圧サーボ８０で変更して変速比を設定する図示しない油圧回路を備えている。ＣＶＴ８１の出力側には、減速を兼ねるガウンタギヤ８４を介してＣＶＴ８１の出力を車輪に伝達するディファレンシャル装置８５が連結されている。そして、この機構部の油圧サーボ８０を作動させる油圧回路に組み込まれたアクチュエータ（具体的にはソレノイド弁の駆動部としてのソレノイド）７に印加される駆動信号に応じた油圧回路の作動で変速比が変更され、ホイール駆動によるエンジンコースト状態でのエンジン６の回転負荷を減速のための制動力（いわゆるエンジンブレーキ効果）として利用することで、ＣＶＴ８１は減速に関与する制御可能な装置として機能するものである。図２において、符号２６は入力回転センサ、２７はエンジン回転センサを示す。これらについては、図１では図示を省略されている。なお、この装置を有段変速機とする場合は、プーリの溝幅の変更に代えて、所定の変速段を達成する摩擦係合要素の係合により同様の制動力を得ることになる。この場合の操作対象となるアクチュエータも、同様に油圧回路に組み込まれたソレノイド弁のソレノイドとなる。
【００３２】
図３は、上記の構成からなる車両制御装置により実行される制御のメインフローを示す。このフローにおいて、当初のステップＳ１では、前方障害物検出装置１から車間距離・相対速度の受信を行う。この車間距離は、レーザレーダの場合、レーザのパルスを発して戻ってくるまでの時間をΔｔとして、
車間距離Ｌ＝Δｔ×Ｃ／２ （Ｃは光速）
で求められる。また、相対速度は、車間距離Ｌの測定周期をΔＴとして、一周期間の車間距離Ｌの変化量ΔＬに対して、
相対速度Ｖ_{C M} ＝ΔＬ／ΔＴ
として求められる。
【００３３】
次のステップＳ２で、電子制御ユニット５に記憶された車速マップより通常の目標回転数Ｎ₁ の算出を行う。図４は、この車速マップを概念的にグラフ化したもので、目標回転数Ｎ₁ は、図に示すように、アクセルセンサ２１が検出するアクセルペダルの踏込み量θをパラメータとする車速との関係で定められている。具体的には、変速比の下限（Ｌｏ）と上限（Ｈｉｇｈ）では、目標回転数Ｎ₁ は車速に比例する関係となり、それの中間では、車速に関係なくアクセルペダルの踏込み量θ（θ１〜θ５）に応じて変速比が変更されて、目標回転数Ｎ₁ が一定となる設定とされている。
【００３４】
次のステップＳ３が本発明の車間感応制御を実施するか否かの判断ステップとなる。この判断による制御開始条件は、例えば、アクセルペダルの踏込み量θが０（運転者の減速要求を反映させる要素となる）、前方障害物検出装置１が検出する情報に基づく車間距離が所定値Ｌ₁ 未満（車間距離が離れ過ぎている場合に制御を不要とする要素となる）、前方車両との相対速度が接近側を表す正の値（前方車両へ接近していることを示す要素となる）、車速（ＳＰＥＥＤ）が２０ｋｍ／ｈを超える（渋滞路等の低速走行の場合の先行車との離れ過ぎを防ぐ要素となる）条件が全て満たされる場合とする。なお、制御終了条件については、後に説明する。そして、この判断が不成立（Ｎｏ）の場合には、最終的にＣＶＴ８１の変速制御に用いる目標回転数Ｎ_{O R D} を、ステップＳ２で車速マップ（図４参照）より読み込んで算出して通常の目標回転数Ｎ₁ として設定し、次回のループにリターンする。
【００３５】
上記の制御開始条件が成立してステップＳ３の判断により車間感応制御実施が成立（Ｙｅｓ）すると、ステップＳ４のその時点での要求減速度Ｇ_{O R D} の算出に入る。図５はこの要求減速度Ｇ_{O R D} の算出のサブルーチンの１つの実施例を示す。この要求減速度Ｇ_{O R D} は、原則として制御開始から減速時間Ｔ_X 経過時に相対速度が０で、かつ車間距離が基準車間距離に等しくなるように制御する意図で設定されるものである。しかしながら、制御開始時に既に車間距離が基準車間距離を下回っている場合には、車間距離を広げつつ相対速度を０にすることは減速制御だけでは不可能である。そこで、要求減速度Ｇ_{O R D} は、これらの場合を分けた２つの形態に分けて算出される。
【００３６】
図６は制御開始時の車間距離ｌ₀ が基準車間距離Ｌより大きいときの要求減速度Ｇ_{O R D} の算出の具体的方法を示す。この方法の基本的概念は、要求減速度Ｇ_{O R D} を図のＡに示すように、経過時間ｔに対して所定の特性で時間Ｔｘ後の減速度が０となるように、時間の関数Ｇ（ｔ）として設定することにある。すなわち、
Ｇ（ｔ）＝ａｔｅ^{- b t} （ただし、ａ，ｂは未知数）
とする。そして、時間Ｔｘは車間距離とアクセルペダル解放速度との関係で設定した図のＤに示すマップより求める。そして、制御開始より時間Ｔｘ経過時に、
自車速Ｖ₁ （ｔ）＝先行車の車速Ｖ₂ 、車間距離ｌ＝基準車間距離Ｌ
となるように未知数ａ，ｂを決定する。なお、要求減速度Ｇ（ｔ）は図のＡ’に示すように直線的に変化する関数としてもよい。ここに、要求減速度Ｇ（ｔ）より決まる自車速Ｖ₁ （ｔ）は、図のＢに示すように変化する。自車速Ｖ₁ （ｔ）は、要求減速度Ｇ（ｔ）を積分することで、下式のようになる。
Ｖ₁ （ｔ）＝−（ａ／ｂ）｛ｔ＋（１／ｂ）｝ｅ^{- b t} ＋ｃ・・・Ｂ （ｃは未知数）
車間距離は図のＣに示すように、制御開始時の車間距離をｌ₀ として、Ｌ−ｌ₀ だけ変化するが、これは図のＢの面積に相当するので、下式が成立する。
Ｌ−ｌ₀ ＝∫₀ ^{T x} Ｖ₁ （ｔ）ｄｔ−Ｖ₂ Ｔ_X （ｔ₀ は制御開始時の車間距離）
上式に境界条件
Ｖ₁ （０）＝Ｖ₁ ，Ｖ₁ （Ｔｘ）＝Ｖ₂
を与えて未知数ａ，ｂ，ｃを決定する。こうして得られる要求減速度Ｇ（ｔ）を逐次各時点の要求減速度Ｇ_{O R D} として
Ｇ_{O R D} ＝Ｇ（ｔ）
とするわけである。
【００３７】
一方、制御開始時の車間距離ｌ₀ が基準車間距離Ｌより小さいときには、制御開始より時間Ｔｙ経過時にＶ₁ （ｔ）＝Ｖ₂ 、時間Ｔｘ経過時に、Ｖ₁ （ｔ）＝Ｖ₁ ’となるように制御する。この場合の時間Ｔｘを車間距離とアクセルペダル解放速度との関係で設定するマップは、図のＤに示すものとは別のマップとされる。そして、上記Ｂ式を用いずに、
Ｖ₁ （０）＝Ｖ₁ ，Ｖ₁ （Ｔｙ）＝Ｖ₂ ，Ｖ₁ （Ｔｘ）＝Ｖ₁ ’ （Ｔｙは定数）
の３式を用いる。ここに、Ｖ₁ ’はＶ₂ よりわずかに小さな値とすることで車間距離を広げるべく、両者の差がＶ₂ の数％とする。なお、定数ＴｙとＶ₁ ’はマップで設定するようにしてもよい。
【００３８】
こうして、図５に示すサブルーチンの当初のステップＳ４１では、目標減速時間Ｔｘの算出が行われる。次にステップＳ４２で要求減速度Ｇ（ｔ）を算出し、更に、ステップＳ４３でその時点の要求減速度Ｇ_{O D R} を先に求めた要求減速度Ｇ（ｔ）に設定する。
【００３９】
そして、最後にステップＳ４４により道路状況による補正を行う。この走行状況による補正は、図７のサブルーチンフローに示すように、ステップＳ４５−１で、要求減速度Ｇ_{O R D} をコーナＲを考慮してマップ化した定数Ｋ_A で補正し、補正値Ｇ_{C 0} を得る。次に、ステップＳ４５−２で、補正値Ｇ_{C 0} を更に登坂・降坂角を考慮してマップ化した定数Ｋ_B で補正し、２次補正値Ｇ_{C 1} を得る。更に、ステップＳ４５−３で、補正値Ｇ_{C 1} を更にナビゲーション装置の情報（例えば、コーナＲ、勾配、渋滞、分岐、道幅等）を考慮して定数Ｋ_{C 1} で補正し、３次補正値Ｇ_{C 2} を得る。そして、最後のステップＳ４５−４で、補正値Ｇ_{C 2} を更に低μ路を考慮して定数Ｋ_D で補正し、最終補正値Ｇ_{O R D 1} を得る。なお、この補正については、このほかに例えば、ウイカーセンサ２５の検出するウイカースイッチオンによる補正を加えることもできる。
【００４０】
図３のメインフローに戻って、次のステップＳ５では、要求エンジン回転数Ｎ₂ の算出を行う。図８はこの算出のためのサブルーチンのフローを示す。このフローでは、当初のステップＳ５１で、先に求めた要求減速度Ｇ_{O R D} から空気抵抗やころがり抵抗等からなる走行抵抗分を差し引いた補正要求減速度Ｇ₀ を算出する。ここに、減算値Ｋ_{R L} は走行抵抗相当分の減速度を表し、この値は自動変速制御装置５のメモリに内蔵されたマップとされる。次のステップＳ５２では、先に求めた補正要求減速度Ｇ₀ と、ＣＶＴ８１のセカンダリプーリ８１ｂの回転数Ｎ_{s e c} より目標回転数Ｎ_{2 A} を求める。
【００４１】
この目標回転数Ｎ_{2 A} の計算による求め方を説明すると、エンジントルクＴ_e とアウトプットトルクＴ_{o u t} （セカンダリプーリ８１ｂのトルクに換算した出力トルク）の関係は、
Ｔ_e ×ｉ_p ＝Ｔ_{o u t} （ｉ_p はプーリ比）
となる。これを回転数の関係に置き換えると、
Ｔ_e ×（Ｎ_{p r i} ／Ｎ_{s e c} ）＝Ｇ×Ｍ
となる。ここに、Ｎ_{p r i} は入力回転センサ２６により検出されるプライマリプーリ８１ａの回転数、Ｎ_{s e c} は車速センサ２３により検出されるセカンダリプーリ８１ｂの回転数、Ｇはセカンダリプーリ８１ｂの加速度に換算した車両加速度、Ｍは車重を表す。このとき、トルクコンバータ８２のロックアップクラッチが係合状態なら、プライマリ回転数Ｎ_{p r i} はエンジン回転数Ｎ_e に等しいから、
Ｔ_e ×（Ｎ_e ／Ｎ_{s e c} ）＝Ｇ_{O R D} ×Ｍ
したがって、
Ｔ_e ×Ｎ_e ＝Ｎ_{s e c} ×Ｇ_{O R D} ×Ｍ
となる。上式の右辺は既知であるので、この関係を満足するエンジン回転数Ｎ_e を図９に示すエンジン特性マップから求め、それをＮ_{2 A} とする。
【００４２】
なお、この目標回転数Ｎ_{2 A} の求め方の別法として、あらかじめ計算してマップ化したものを用いてもよい。この場合、図１０に示すような要求減速度Ｇ_{O R D} とセカンダリ回転数Ｎ_{s e c} （又は車速）に対して直接要求回転数Ｎ₂ を定めたテーブルをあらかじめ自動変速制御装置５のメモリに記憶させておくことになる。
【００４３】
かくして得られた目標回転数Ｎ_{2 A} を基に、図８に示すステップＳ５３で、同様にして求めた１サイクル前の目標回転数Ｎ_{2 B} を減算して回転数変化分ΔＮを算出する。次のステップＳ５４では、回転数変化分ΔＮの絶対値の大小を判定する。この判定は、なましを行うか否かをしきい値Ｋ_N と比較することで行う。そして、この判定がしきい値以下（Ｎｏ）の場合には、ステップＳ５６により目標回転数Ｎ_{2 A} をそのまま目標回転数Ｎ₂ として設定しリターンする。また、ステップＳ５４の判定が成立（Ｙｅｓ）する場合は、ステップＳ５５によりなまし値Ｎ_{S W P} を加算する処理を行う。ここに、回転数変化分ΔＮ＞０のときは、なまし値Ｎ_{S W P} ＜０の定数とし、回転数変化分ΔＮ＜０のときは、なまし値Ｎ_{S W P} ＞０の定数とする。なお、このなまし値Ｎ_{S W P} についても回転数変化分ΔＮの大きさによって定めたマップとすることもできる。
【００４４】
再び図３に戻って、次のステップＳ６では、最終的にＣＶＴ８１の変速制御に用いる目標回転数Ｎ_{O R D} を、ステップＳ２で車速マップより読み込んで算出して、通常の目標回転数Ｎ₁ と、先のステップＳ５で算出した要求エンジン回転数Ｎ₂ との比較により最大値を選んで設定する。そして、ステップＳ７により変速制御を実行することとなる。このようにして、ステップＳ３の判断による制御終了条件が満たされない限り、制御を継続することになる。ここに、制御終了条件は、アクセルオン又は車速（ＳＰＥＥＤ）が２０ｋｍ／ｈ以下又は車間距離が第２の所定値Ｌ₂ を超え、しかも要求エンジン回転数Ｎ₂ が通常の目標回転数Ｎ₁ 未満である場合とする。
【００４５】
ここで、本発明の制御において、要求減速度Ｇ_{O R D} の算出のために重要な要素となる基準車間距離Ｌの決め方について、いくつかの実施例を説明する。
〔実施例１〕
図１１は基準車間距離Ｌの決め方の第１実施例を示す。この方法は、マップから求める最も簡易な方法で、図に２次曲線で示すように、基準車間距離Ｌは、車速の増加に対して次第に増加率が大きくように一義的に設定される。
【００４６】
〔実施例２〕
図１２に示す第２の方法は、基準車間距離Ｌを車速と運転者のアクセルペダル解放速度により設定するものである。この方法によると、運転者がゆるやかな減速を期待してアクセルペダルをゆっくり離した場合は、基準車間距離が小さなゆるやかな減速が起きる。逆に運転者が急な減速を期待してアクセルペダルを早く離した場合には、基準車間距離が大きくなるため、大きめの減速が起きる。
【００４７】
〔実施例３〕
第３の方法は、運転者がアクセルペダルを離したときの車間距離を基本の車間距離として、更にアクセルペダルの解放速度に応じて基準車間距離を調整する方法である。これを式で表すと下式となる。
基準車間距離＝アクセルペダルを離したときの車間距離
＋ペダル解放速度による補正値
この場合のペダル解放速度による補正値は、ペダル解放速度が所定値より小さいときに０とし、所定値より大きいときは、速度が大きくなるにつれて大きい正の値とする。
【００４８】
また、要求減速度Ｇ_{O R D} の算出については、図５に示すような前記の方法とは異なる方法を採ることもできる。図１３はこの場合の実施例のフローを示す。この例では、ステップＳ４１Ａで前の方法と同様に目標減速時間Ｔｘを算出した後、ステップＳ４３Ａで、図１４に示すようなマップにより要求減速度Ｇ_{O R D} を算出する。このマップは、車間距離と相対速度の関係で要求減速度をＧ０〜Ｇ５のように、相対速度が大きいほど大きく、車間距離が小さいほど大きくなるように設定され、かつ車間距離に応じて複数用意され、基準車間距離が大きくなるほど減速度の大きい領域が広くなる設定とされる。この実施例の場合のその後のステップについては、前例と同様である。
【００４９】
最後に、図１５及び図１６は上記の制御による要求減速度、車速及び車間距離の変化をタイムチャートで示す。図１５は制御開始時の自車速Ｖ₁ が先行車の車速Ｖ₂ に対して大きく、制御開始時の車間距離ｌ₀ が基準車間距離Ｌより小さいときに、接近しすぎていると感じた運転者がアクセルオフした場合を示す。この場合、要求減速度は制御開始からの立ち上がりの急なものとして設定されるため、自車速Ｖ₁ が急速に低下する減速が行われ、要求減速度がピークを過ぎた直後の時点Ｔｙで既に自車速Ｖ₁ が先行車の車速Ｖ₂ と等しくなり、その後比較的早めに要求減速度が小さくなるため、穏やかな減速が継続されて、やがて時間Ｔｘに達したところで自車速Ｖ₁ が先行車の車速Ｖ₂ よりもわずかに小さいＶ₁ ’となって制御が終了する。こうした特性により、車両は当初に大きく減速され、次第に減速が弛められるため、運転者は不安感なく本制御に任せることができる。
【００５０】
一方、図１６は制御開始時の自車速Ｖ₁ が先行車の車速に対して大きく、制御開始時の車間距離ｌ₀ が基準車間距離Ｌより大きいときに、急激に車間がつまってきたため、運転者がアクセルオフした場合を示す。この場合、要求減速度は制御開始から比較的に緩やかに立ち上がるように設定されるため、自車速Ｖ₁ も緩やかに減速され、最終的に自車速Ｖ₁ が先行車の車速Ｖ₂ と等しくなり、かつ車間距離ｌが基準車間距離Ｌと等しくなって制御が終了する。こうした特性により、車両は車間距離を最後までつめながら徐々に減速されていくため、不要な車間の広がりにより運転者に再度アクセルオンを誘うような苛立ちを与えることを回避できる。
【００５１】
かくして、上記実施形態の制御によれば、制御開始時の車間距離ｌ₀ の基準車間距離Ｌへの収束を制御の基本として車両運行の安全性を確保しながら、運転者の感性に合致した特性の要求減速度の設定により車両を減速させることで、運転負担の軽減と交通の流れへの適合を可能とすることができる。
【００５２】
以上、本発明を実施形態に基づき詳説したが、本発明は、特許請求の範囲の個々の請求項に記載の事項の範囲内で種々に細部の具体的な構成を変更して実施することができる。なお、本実施例では、エンジン、自動変速機を制御する場合を説明したが、電気自動車やハイブリッド車両のようなモータジェネレータを制御する車両にも適用できる。この場合、要求減速度算出手段からの要求減速度に基づき目標減速トルクを設定し、モータジェネレータを制御する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した車両制御装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】上記車両制御装置により制御される自動変速機の構成を示すスケルトンである。
【図３】車両制御装置により実行される車間感応制御のメインフローを示すフローチャートである。
【図４】上記制御装置の車速マップを概念的に表したグラフである。
【図５】車間感応制御の要求減速度算出のサブルーチンの一実施例を示すフローチャートである。
【図６】上記制御の要求エンジン回転数算出のサブルーチンのフローチャートである。
【図７】上記制御の計算による要求減速度の具体的算出方法の一実施例を示す説明図である。
【図８】上記制御の要求エンジン回転数算出のためのサブルーチンのフローチャートである。
【図９】上記制御に用いるエンジン特性マップを概念的に示すグラフである。
【図１０】上記制御における要求回転数のマップである。
【図１１】上記制御の基準車間距離のマップを概念的に示すグラフである。
【図１２】基準車間距離のマップの他の実施例を概念的に示すグラフである。
【図１３】要求減速度の算出の他の実施例を示すサブルーチンのフローチャートである。
【図１４】要求減速度のマップを概念的に示すグラフである。
【図１５】車間距離が基準車間距離よりも小さいときに開始される車間感応制御のタイムチャートである。
【図１６】車間距離が基準車間距離よりも大きいときに開始される車間感応制御のタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 前方障害物検出装置比（相対関係を判断可能な情報の検出手段）
３ ナビゲーション装置（道路状態検出手段）
５ 自動変速制御装置（制御装置）
７ エンジン
８ 自動変速機（減速に関与する制御可能な装置）
２１ アクセルセンサ（アクセルペダルの操作速度の検出手段）
２３ 車速センサ（車速の検出手段）
８１ ＣＶＴ（無段変速機）
Ｓ４ 要求減速度算出手段（減速制御手段）
Ｇ（ｔ） 減速度
ｌ 車間距離
Ｌ 基準車間距離（目標相対関係）
Ｎ_{O R D} 目標回転数（目標値）

Claims (10)

1. 減速に関与する制御可能な装置と、前方車両と自車両との間の車間距離と前方車両への自車両の接近速度とを判断可能な情報の検出手段とを備える車両を、前記車間距離及び接近速度に基づき制御する制御装置において、
   制御開始時に減速時間を設定する手段を有し、前記検出手段から得られる情報に基づき車間距離及び接近速度を判断して予め定めた基準車間距離と比較し、前記減速時間で車間距離が基準車間距離に到達するように自車両の減速度を設定する減速度設定手段と、
   設定された減速度に基づき車両の減速に関与する装置を制御する減速制御手段と、を備え、
   前記減速度設定手段により設定される減速度は、制御開始から前記減速時間後に設定された基準車間距離到達時点における自車両の接近速度が０となるように、少なくとも自車両の接近速度に基づいて求められると共に、制御開始から基準車間距離の到達が達成されるまで逐次更新して連続的に設定され、かつ車間距離が基準車間距離に近づくにつれて減少する値とされたことを特徴とする車両制御装置。
2. アクセルペダルの操作速度の検出手段を備え、
   前記減速時間は、前記車間距離と前記アクセルペダルの操作速度との関係で設定される、請求項１記載の車両制御装置。
3. 前記減速度は、車間距離が基準車間距離に近づくにつれて減少率が低下するように設定される、請求項１又は２記載の車両制御装置。
4. 前記減速度は、計算により求められる、請求項１〜３のいずれか１項記載の車両制御装置。
5. 前記減速度は、マップから求められる、請求項１〜３のいずれか１項記載の車両制御装置。
6. 前記車両は、車速の検出手段と、アクセルペダルの操作速度の検出手段とを備え、
   前記基準車間距離は、自車速に応じて設定されるとともに、アクセルペダルの解放速度に応じて変更される、請求項１〜５のいずれか１項記載の車両制御装置。
7. 前記車両は、車速の検出手段と、アクセルペダルの操作速度の検出手段とを備え、
   前記基準車間距離は、アクセルペダルを解放した時点での車間距離として設定されるとともに、アクセルペダルの解放速度に応じて変更される、請求項１〜５のいずれか１項記載の車両制御装置。
8. 前記車両は、道路状態を検出する道路状態検出手段を備え、
   前記減速度は、道路状態検出手段により検出される道路状態に応じて変更される、請求項１〜７のいずれか１項記載の車両制御装置。
9. 前記道路状態検出手段はナビゲーション装置からなり、
   前記道路状態は、ナビゲーション装置からの情報により判断される、請求項８記載の車両制御装置。
10. 前記減速に関与する制御可能な装置は、無段変速機とされ、前記減速度は無段変速機の目標値として設定され、該目標値となるよう無段変速機の減速比が制御される、請求項１〜９のいずれか１項記載の車両制御装置。

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