JP3358509B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents

車両用走行制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車間距離および車
速を制御する車両用走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】先行車までの車間距離を検出し、車間距
離が適正な値となるように車速あるいは制駆動力を制御
する装置が知られている（例えば、特開平５−２４６２
７０号公報参照）。この種の車両用走行制御装置では、
走行制御中に乗員がアクセルペダルやブレーキペダルを
操作した場合、走行制御を中止して車両の運転操作権を
乗員に渡している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、所定の車間
距離を維持しながら先行車に追従制御している時に、隣
の車線から自車線へ車両が割り込んできた場合、割り込
み車両までの車間距離は所定値以下になるからブレーキ
アクチュエーターが作動し、車両は減速を開始する。こ
の時、乗員が追い越し車線に車線変更して加速するため
にアクセルペダルを操作すると、車間距離制御によるブ
レーキアクチュエーターの作動を停止して加速するの
で、車両前後方向の加速度が急激に負から正に転じる。
このため、わずかなアクセル操作でも急加速をしたよう
な違和感があり、乗り心地が悪くなる。
【０００４】本発明の目的は、車間距離制御中または車
速制御中のアクセルペダル操作またはブレーキペダル操
作時の制御特性を向上させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１） 請求項１の発明は、車間距離を目標値とするた
めの制動力指令値、または車速を目標値とするための制
動力指令値を演算する制動力演算手段と、制動力指令値
にしたがって車両を制動するブレーキアクチュエーター
とを備えた車両用走行制御装置に適用される。そして、
乗員のアクセルペダルの操作を検出するアクセル操作検
出手段と、アクセル操作検出手段により検出されたアク
セルペダルの操作度合いに応じて制動力指令値を低減す
る制動力低減手段とを備える。 （２） 請求項２の車両用走行制御装置は、制動力低減
手段によって、アクセルペダルの操作速度に応じて制動
力指令値を低減するようにしたものである。 （３） 請求項３の車両用走行制御装置は、アクセルペ
ダルの操作度合いに応じた駆動力の増加率を演算する駆
動力増加率演算手段を備え、制動力低減手段によって、
駆動力増加率演算手段により演算された駆動力の増加率
に応じて制動力指令値を低減するようにしたものであ
る。 （４） 請求項４の発明は、車間距離を目標値とするた
めの駆動力指令値、または車速を目標値とするための駆
動力指令値を演算する駆動力演算手段と、駆動力指令値
にしたがって車両を駆動するスロットルアクチュエータ
ーとを備えた車両用走行制御装置に適用される。そし
て、乗員のブレーキペダルの操作を検出するブレーキ操
作検出手段と、ブレーキ操作検出手段により検出された
ブレーキペダルの操作度合いに応じて駆動力指令値を低
減する駆動力低減手段とを備える。 （５） 請求項５の車両用走行制御装置は、駆動力低減
手段によって、ブレーキペダルの操作速度に応じて駆動
力指令値を低減するようにしたものである。 （６） 請求項６の車両用走行制御装置は、ブレーキペ
ダルの操作度合いに応じた制動力の増加率を演算する制
動力増加率演算手段を備え、駆動力低減手段によって、
制動力増加率演算手段により演算された制動力の増加率
に応じて駆動力指令値を低減するようにしたものであ
る。 （７） 請求項７の車両用走行制御装置は、スロットル
アクチュエーターとスロットルバルブとの間にクラッチ
を設け、駆動力低減手段によって、ブレーキ操作検出手
段により所定の度合いを超えるブレーキ操作が検出され
た時、あるいは駆動力低減手段により低減された駆動力
指令値が所定の度合いを超えた時には、直ちにクラッチ
を開放してスロットル開度をゼロにするようにしたもの
である。 （８） 請求項８の車両用走行制御装置は、スロットル
アクチュエーターがアクセルペダルと機械的な連結がな
いものとした。
【０００６】
【発明の効果】
（１） 請求項１の発明によれば、アクセルペダルの操
作度合いに応じて制動力指令値を低減するようにしたの
で、車間距離制御または車速制御による制動中にアクセ
ルペダルを操作した場合に、乗員のアクセルペダル操作
に応じた加速度が得られ、自動走行制御から手動への切
り替えがスムーズになり、操作性と乗り心地を向上させ
ることができる。 （２） 請求項２の発明によれば、アクセルペダルの操
作速度に応じて制動力指令値を低減するようにしたの
で、請求項１と同様な効果が得られる。 （３） 請求項３の発明によれば、アクセルペダルの操
作度合いに応じた駆動力の増加率を演算し、駆動力の増
加率に応じて制動力指令値を低減するようにしたので、
車間距離制御または車速制御による制動中にアクセルペ
ダルを操作した場合に、制動モードから駆動モードへ至
るまで同一の加速度で加速され、自動走行制御から手動
への切り替えがスムーズになり、操作性と乗り心地を向
上させることができる。 （４） 請求項４の発明によれば、ブレーキペダルの操
作度合いに応じて駆動力指令値を低減するようにしたの
で、車間距離制御または車速制御による駆動中にブレー
キペダルを操作した場合に、乗員のブレーキペダル操作
に応じた減速度が得られ、自動走行制御から手動への切
り替えがスムーズになり、操作性と乗り心地を向上させ
ることができる。 （５） 請求項５の発明によれば、ブレーキペダルの操
作速度に応じて駆動力指令値を低減するようにしたの
で、請求項４と同様な効果が得られる。 （６） 請求項６の発明によれば、ブレーキペダルの操
作度合いに応じた制動力の増加率を演算し、制動力の増
加率に応じて駆動力指令値を低減するようにしたので、
車間距離制御または車速制御による駆動中にブレーキペ
ダルを操作した場合に、駆動モードから制動モードへ至
るまで同一の減速度で減速され、自動走行制御から手動
への切り替えがスムーズになり、操作性と乗り心地を向
上させることができる。 （７） 請求項７の発明によれば、スロットルアクチュ
エーターとスロットルバルブとの間にクラッチを設け、
所定の度合いを超えるブレーキ操作が検出された時、あ
るいは低減された駆動力指令値が所定の度合いを超えた
時には、直ちにクラッチを開放してスロットル開度をゼ
ロにするようにしたので、スロットルアクチュエーター
の応答遅れをなくすことができ、ブレーキペダルの操作
応答性を向上させることができる。 （８） 請求項８の発明によれば、スロットルアクチュ
エーターがアクセルペダルと機械的な連結がない、いわ
ゆる電制スロットルを備えた車両に対しても上記効果が
得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
−発明の第１の実施の形態− 図１は第１の実施の形態の構成を示す図である。車間距
離指令演算部１は実車速Ｖspに応じた適正な車間距離指
令値Ｌrを演算し、車間距離測定部２は先行車までの実
際の車間距離Ｌvを測定する。なお、この車間距離測定
部２にはレーザーレーダーなどを用いることができる。
車間距離制御部３は、実車間距離Ｌvを車間距離指令値
Ｌrに一致させるための車速指令値Ｖsprを演算する。ま
た、車速制御部４は実車速Ｖspを車速指令値Ｖsprに一
致させるための駆動輪の軸トルク指令値Ｔwrを演算す
る。さらに、軸トルク制御部５は軸トルク指令値Ｔwrを
達成するためのスロットル開度指令値Ｔhcmdとブレーキ
液圧指令値Ｐbcmdを演算する。オーバーライド制御部６
は、車間距離制御中または車速制御中にアクセルペダル
またはブレーキペダルが操作された時のスロットル開度
指令値Ｔhsとブレーキ液圧指令値Ｐbsを演算する。ブレ
ーキ液圧サーボ系７はブレーキ液圧がその指令値Ｐbsに
なるようにブレーキアクチュエーター（後述）を制御す
る。また、スロットル開度サーボ系８はスロットル開度
がその指令値Ｔhsになるようにスロットルアクチュエー
ター（後述）を制御する。
【０００８】図２はオーバーライド制御部６の詳細な構
成を示す図である。液圧変化速度検出部６−１はブレー
キ液圧の変化量から制動力の変化速度を検出する。液圧
応答補正部６−２は、ブレーキ液圧をゼロにするまでの
変化速度を調整してブレーキ液圧指令値Ｐbsをブレーキ
液圧サーボ系７へ出力する。ゼロ液圧出力部６−３は、
アクセルオーバーライド検出部６−８（後述）からの信
号により液圧指令値をゼロにする。ブレーキオーバーラ
イド検出部６−４は乗員のブレーキペダル操作を検出す
る。開度変化速度検出部６−５はスロットル開度の変化
量から駆動力の変化速度を検出する。開度応答補正部６
−６は、スロットル開度をゼロにするまでの変化速度を
調整してスロットル開度指令値Ｔhsをスロットル開度サ
ーボ系８へ出力する。ゼロ開度出力部６−７は、ブレー
キオーバーライド検出部６−４からの信号によりスロッ
トル開度指令値Ｔhrをゼロにする。アクセルオーバーラ
イド検出部６−８は乗員のアクセルペダル操作を検出す
る。
【０００９】図３はブレーキ液圧サーボ系７の詳細な構
成を示す図である。ブレーキ液圧サーボ系７は、液圧制
御演算部７−１と液圧検出部７−２とブレーキアクチュ
エーター７−３とを備えている。液圧制御演算部７−１
は、ブレーキ液圧がその指令値Ｐbsとなるようにブレー
キアクチュエーター７−３を制御する。なお、実際のブ
レーキ液圧は、図示するようにブレーキアクチュエータ
ー７−３による液圧に、ブレーキペダル操作による液圧
を加えた値になる。
【００１０】図４はスロットル開度サーボ系８の詳細な
構成を示す図である。スロットル開度サーボ系８は、開
度制御演算部８−１と開度検出部８−２とスロットルア
クチュエーター８−３とを備えている。開度制御演算部
８−１は、スロットル開度がその指令値Ｔhsとなるよう
にスロットルアクチュエーター８−３を制御する。な
お、実際のスロットル開度は、図示するようにスロット
ルアクチュエーター８−３による開度に、アクセルペダ
ル操作による開度を加えた値になる。
【００１１】図５は車両９の詳細な構成を示す図であ
る。車両９は、エンジン９−１、自動変速機（ＡＴ）９
−２、デファレンシャルギア９−３、ホイールシリンダ
ー９−４、タイヤ９−５および車体９−６から構成され
る。
【００１２】まず、車間距離制御について説明する。車
間距離制御では、実車間距離Ｌvを車間距離指令値Ｌrに
一致させる。車間距離指令値Ｌrは、確保したい車間時
間をＴとして実車速Ｖspに基づいて次式により演算す
る。
【数１】 ここで、車速制御系において、車速指令値Ｖsprに対す
る実車速Ｖspの応答が時定数τvの一次遅れ系で近似で
きるものとすると、車間距離制御系を例えば図６に示す
ように構成することができる。この場合、車間距離指令
値Ｌrから実車間距離Ｌvまでの伝達特性は次式で表され
る。
【数２】 数式２において、ω＝−１／τVである。数式２から明
らかなように、車間距離制御系は、定数ＫvとＫLを適当
な値に設定することにより、追従応答性を所望の応答に
一致させることができる。
【００１３】次に、車速制御について説明する。車速制
御では、実車速Ｖspを車速指令値Ｖsprに一致させる。
車速制御系は、例えば図７に示すように構成することが
できる。図７において、駆動軸トルク制御系の伝達遅れ
は無視できるものとする。走行抵抗推定部は、駆動軸ト
ルク指令値Ｔwrと車速Ｖspとに基づいて次式により走行
抵抗Ｔdhを推定し、フィードバックすることによって勾
配や空気抵抗、転がり抵抗などの影響を排除する。
【数３】 数式３において、Ｈ（ｓ）は定常ゲイン１のローパスフ
ィルターである。走行抵抗推定によって制御系への外乱
が排除されたとすると、車速指令値Ｖsprから実車速Ｖs
pまでの伝達特性は次式で表される。
【数４】 数式４において、定数Ｋspを適当な値に設定することに
より、車速制御系の応答性を所望の応答に一致させるこ
とができる。
【００１４】駆動軸トルク制御について説明する。駆動
軸トルク制御では、車速制御で演算された駆動軸トルク
を実現するためのスロットル開度指令値Ｔhcmdとブレー
キ液圧指令値Ｐbcmdを演算する。今、車速が十分に高
く、トルクコンバーターの入出力速度比が１近傍にある
と仮定する。この時、トルクコンバーターのトルク増幅
が１倍となるので、これを無視すると駆動軸トルク指令
値Ｔwrに対してエンジントルク指令値Ｔengは次式によ
り求められる。
【数５】 数式５において、Ｋdefはデファレンシャルギア比、Ｋa
tは自動変速機の変速比である。
【００１５】次に、数式５により求めたエンジントルク
指令値Ｔengと、エンジン回転数（ｒｐｍ）とに基づい
て、図８に示すエンジン特性マップからスロットル開度
指令値Ｔhcmdを表引き演算する。一方、ブレーキは、ス
ロットル開度がゼロの時に作動させるものとすれば、ブ
レーキによる駆動軸トルクＴwrcは、駆動軸トルク指令
値Ｔwrからエンジンブレーキによる駆動軸トルク分Ｔeb
を差し引く必要がある。したがって、ブレーキによる駆
動軸トルクＴwrcは次式により求められる。
【数６】 ただし、エンジンブレーキによる駆動軸トルク分Ｔebは
次式により演算される。
【数７】 数式７において、Ｔeng0はスロットル開度がゼロの時の
エンジントルクである。
【００１６】ブレーキシリンダーの面積をＳb、ブレー
キローターの半径をＲb、ブレーキパッドの摩擦係数を
μbとし、マスターシリンダーの液圧が４輪に等しく分
配されると仮定すると、駆動軸トルク指令値Ｔwrcに対
してブレーキ液圧指令値Ｐbcmdは次式で演算される。
【数８】 図９は、以上の駆動軸トルク制御系をブロック図で表し
たものである。
【００１７】このように、車間距離制御部３、車速制御
部４および駆動軸トルク制御部５の作用によって、車間
距離を指令値に追従させる走行制御が可能になる。
【００１８】次に、車間距離制御中または車速制御中の
乗員のペダル操作介入（オーバーライド）時の、スロッ
トル開度指令値とブレーキ液圧指令値の演算方法を説明
する。まず、車間距離制御または車速制御によるブレー
キアクチュエーターの作動中にアクセルペダルを操作し
た時の、オーバーライド制御部６の動作を説明する。ア
クセルオーバーライド検出部６−８は、乗員のアクセル
ペダルの踏み込み操作を検出する。この検出方法は、例
えばアクセルペダルに取り付けられた圧力センサーの出
力に基づいて検出してもよいし、あるいはスロットル開
度検出部８−２による検出値とスロットル開度指令値と
の偏差に基づいて検出してもよい。そして、アクセルペ
ダル操作が検出されたらアクセルペダル操作フラグをセ
ットし、ペダル操作が検出されなければフラグをリセッ
トする。このアクセルペダル操作の検出結果は、ゼロ液
圧出力部６−３と液圧応答補正部６−２へ出力される。
【００１９】開度変化速度検出部６−５では、スロット
ル動作から駆動軸トルクの変化率を推定する。今、スロ
ットル開度に対するエンジン出力トルクのゲインをＫt
h、変速比をＫat、デファレンシャルギア比をＫdef、ア
クセル操作入力からエンジントルク出力までの時定数を
τeとすると、アクセル操作ＴＶＯに対する駆動軸トル
クの増加率は次式により演算される。
【数９】 乗員のアクセルペダル操作から推定される駆動軸トルク
増加率に応じてブレーキ液圧を減圧するため、（dＴw+
／dt）を実現するためのブレーキ液圧指令を求める。
今、ブレーキシリンダーの面積をＳb、ブレーキロータ
ーの半径をＲb、ブレーキパッドの摩擦係数をμbとし、
４輪に分配される液圧が等しいと仮定すると、（dＴw+
／dt）を実現するためのブレーキ液圧指令の減少率は次
式で表される。
【数１０】 コンピューターのサンプリング周期をΔとすると、１サ
ンプルあたりのブレーキ液圧の減少率dＰΔは次式で表
される。
【数１１】 したがって、アクセル操作が行われる直前のブレーキ液
圧指令値から、１サンプル周期あたりdＰΔを減じて行
けば、アクセル操作速度に応じたブレーキ液圧の減圧が
可能となる。
【００２０】図１０は、ゼロ液圧出力部６−３の動作を
示すフローチャートである。ゼロ液圧出力部６−３は、
アクセル操作フラグがリセットされている時は軸トルク
制御部５からの液圧指令値Ｐbcmd(k)をＰbr(k)に設定し
（Ｓ３）、アクセル操作フラグがセットされている時は
Ｐbr(k)をゼロとする（Ｓ２）。
【００２１】図１１は、液圧応答補正部６−２の動作を
示すフローチャートである。液圧応答補正部６−２は、
アクセル操作フラグがリセットされている時は、ゼロ液
圧出力部６−３からの液圧指令値Ｐbr(k)をブレーキ液
圧サーボ系７への液圧指令値Pbs(k)に設定する（Ｓ１
３）。一方、アクセル操作フラグがセットされている時
は、｛Ｐbs(k-1)−ｄＰΔ｝をＰbs(k)に設定する（Ｓ１
２）。ここで、もしＰbs(k)がゼロより小さくなればＰb
s(k)をゼロにする（Ｓ１５）。
【００２２】次に、車間距離制御または車速制御による
スロットルアクチュエーターの作動中にブレーキペダル
を操作した時の、オーバーライド制御部６の動作を説明
する。ブレーキオーバーライド検出部６−４は、乗員の
ブレーキペダルの踏み込み操作を検出する。この検出方
法は、例えばブレーキペダルに取り付けられた圧力セン
サーの出力に基づいて検出する。そして、ブレーキペダ
ルが操作されたらブレーキペダル操作フラグをセット
し、ペダル操作が検出されなければフラグをリセットす
る。このブレーキペダル操作の検出結果は、ゼロ開度出
力部６−７と開度応答補正部６−６へ出力する。
【００２３】液圧変化速度検出部６−１では、ブレーキ
動作から駆動軸トルクの変化率を推定する。今、ブレー
キシリンダーの面積をＳb、ブレーキローターの半径を
Ｒb、ブレーキパッドの摩擦係数をμbとし、４輪に分配
される液圧が等しいと仮定して、ブレーキ操作入力から
ブレーキ液圧出力までの時定数をτbとすると、乗員の
ブレーキ操作による液圧Ｐbdに対する駆動輪の軸トルク
の減少率は次式で表される。
【数１２】 乗員のブレーキペダル操作から推定される駆動軸トルク
減少率に応じてスロットル開度を閉じるため、（dＴw-
／dt）を実現するためのスロットル開度指令を求める。
今、スロットル開度に対するエンジン出力トルクのゲイ
ンをＫth、変速比をＫat、デファレンシャルギア比をＫ
defとすると、（dＴw-／dt）を実現するためのスロット
ル開度指令の減少率は次式で表される。
【数１３】 コンピューターのサンプリング周期をΔとすると、１サ
ンプルあたりのスロットル開度の減少率dＴhΔは次式で
表される。
【数１４】 したがって、ブレーキペダル操作が行われる直前のスロ
ットル開度指令値から、１サンプル周期あたりdＴhΔを
減じていけば、ブレーキ操作速度に応じたスロットル開
度の減少が可能となる。
【００２４】図１２は、ゼロ開度出力部６−７の動作を
示すフローチャートである。ゼロ回度出力部６−７は、
ブレーキ操作フラグがリセットされている時は、軸トル
ク制御部５からのスロットル開度指令値Ｔhcmd(k)をＴh
r(k)に設定し（Ｓ２３）、ブレーキ操作フラグがセット
されている時はＴhr(k)をゼロとする（Ｓ２２）。
【００２５】図１３は、開度応答補正部６−６の動作を
示すフローチャートである。開度応答補正部６−６は、
ブレーキ操作フラグがリセットされている時は、ゼロ開
度出力部６−７からの開度指令値Ｔhr(k)をスロットル
開度サーボ系８への開度指令値Ｔhs(k)に設定する（Ｓ
３３）。一方、ブレーキ操作フラグがセットされている
時は、｛Ｔhs(k-1)−dＴhΔ｝をＴhs(k)に設定する（Ｓ
３２）。ここで、もし開度指令値Ｔhs(k)がゼロより小
さくなればＴhs(k)をゼロにする（Ｓ３５）。
【００２６】このように、オーバーライド制御部６によ
り車間距離制御や車速制御が行われている時に、乗員が
アクセルペダルやブレーキペダルを踏んで自動制御に介
入しもよ、乗員の意志に応じた加減速度を得ることがで
きる。
【００２７】図１４は、ブレーキアクチュエーター作動
中にアクセルペダルを踏み込んだ場合の、従来の車両用
走行制御装置の制御結果を示す。また、図１５は、スロ
ットルアクチュエーター作動中にブレーキペダルを踏み
込んだ場合の、従来の車両用走行制御装置の制御結果を
示す。図１６は、ブレーキアクチュエーター作動中にア
クセルペダルを踏み込んだ場合の、第１の実施の形態の
制御結果を示す。また、図１７は、スロットルアクチュ
エーター作動中にブレーキペダルを踏み込んだ場合の、
第１の実施の形態の制御結果を示す。これらの図におい
て、（ａ）は車速、（ｂ）は加減速度、（ｃ）はアクセ
ルペダル操作量、（ｄ）はスロットル開度、（ｅ）はブ
レーキペダル操作量、（ｆ）はブレーキ液圧、（ｇ）は
駆動トルク、（ｈ）は制動トルク、の変化をそれぞれ示
す。
【００２８】従来の車両用走行制御装置では、乗員のア
クセルペダルやブレーキペダルの操作が検出されると、
乗員の加減速要求とは無関係に、直ちにスロットルアク
チュエーターやブレーキアクチュエーターの作動を停止
していた。このため、加減速度がステップ状に変化し、
自動から手動への切り替えがスムーズに行われず、操作
しにくいだけでなく、乗り心地が悪化していた。これに
対し、第１の実施の形態では、乗員のアクセルペダルの
操作速度に応じてブレーキ液圧を下げる、あるいは乗員
のブレーキペダルの操作速度に応じてスロットル開度を
下げるようにしたので、乗員のペダル操作に応じた加減
速度が得られ、自動から手動への切り替えがスムーズに
なり、操作性や乗り心地が向上する。
【００２９】−発明の第２の実施の形態− アクセルペダルの作動部材をクラッチを介してモーター
により駆動するクラッチ付きスロットルアクチュエータ
ーが知られており（例えば、特開平５−９６９７３号公
報参照）、このクラッチ付きスロットルアクチュエータ
ーを用いた第２の実施の形態を説明する。
【００３０】図１８は、クラッチ付きスロットルアクチ
ュエーターの構成を示す図である。アクセルペダル作動
部材８−３Ｅは、電磁クラッチ８−３Ｃと減速ギア８−
３Ｂを介してモーター８−３Ａにより駆動される。電磁
クラッチ８−３Ｃの作動コイル８−３Ｄに通電すると、
クラッチ８−３Ｃが接続され、モーター８−３Ａにより
スロットルバルブを開閉することができる。作動コイル
８−３の通電を停止するとクラッチ８−３Ｃが開放さ
れ、スロットルバルブのリターンスプリングによりスロ
ットルを瞬時に全閉状態にすることができる。
【００３１】図１９は、第２の実施の形態のオーバーラ
イド制御部６、ブレーキ液圧サーボ系７，開度サーボ系
８および車両９の構成を示す。なお、図１から図５に示
す第１の実施の形態の機器と同様な機器に対しては、同
一の符号を付して相違点を中心に説明する。この第２の
実施の形態では、図２に示す第１の実施の形態のオーバ
ーライド制御部６に電磁クラッチ締結判断部６−９を加
える。電磁クラッチ締結判断部６−９は、ブレーキオー
バーライド検出部６−４からのブレーキオーバーライド
検出信号と、開度応答補正部６−６からのスロットル開
度指令値とに基づいて、クラッチ付きスロットルアクチ
ュエーターの電磁クラッチ８−３Ｃを切るかどうかを判
断する。
【００３２】今、クラッチ付きスロットルアクチュエー
ターにより車間距離制御あるいは車速制御を作動させて
いる時に、乗員が急制動を行ったとする。上述した第１
の実施の形態では、ブレーキペダルの踏み込み速度に応
じてスロットルバルブが閉じられる。これに対しこの第
２の実施の形態では、電磁クラッチ締結判断部６−９
が、ブレーキペダル操作フラグがセットされており、且
つスロットル開度指令値の負の変化量が所定値より大き
いと判断すると、電磁クラッチ８−３Ｃを切る信号をク
ラッチ付きスロットルアクチュエーターへ出力する。し
たがって、スロットルアクチュエーターの限界応答速度
以上のスロットル開度指令値が出力された場合は、クラ
ッチを切り、スロットル開度を瞬時にゼロに戻ることに
よって、スロットルアクチュエーターの応答遅れをなく
すことができる。また、ブレーキペダルの踏み込み操作
量を検出し、この操作量の変化速度が所定値よりも大き
くなった時にクラッチ４を切るようにしてもよい。
【００３３】−発明の第３の実施の形態− アクセルペダルとスロットルバルブとの間に機械的なリ
ンク機構がない電動スロットルアクチュエーターを用い
た第３の実施の形態を説明する。
【００３４】第２０図は第３の実施の形態の構成を示す
図である。なお、上述した第１の実施の形態および第２
の実施の形態の構成機器と同様な機器に対しては同一の
符号を付して相異点を中心に説明する。軸トルク制御部
５−Ａは、駆動輪の軸トルクをその指令値に一致させる
ためのエンジントルク指令値とブレーキ液圧指令値を演
算する。オーバーライド制御部６−Ａは、車間距離制御
中または車速制御中にアクセルペダルまたはブレーキペ
ダルが操作された時のスロットル開度指令値とブレーキ
液圧指令値を演算する。エンジン制御コントローラー１
０は、エンジントルク指令値に応じてスロットル開度制
御、点火時期制御、燃料噴射制御などを行う。
【００３５】図２１は、オーバーライド制御部６−Ａ、
ブレーキ液圧サーボ系７，スロットル開度サーボ系８お
よび車両９の構成を示す図である。なお、上述した第１
の実施の形態および第２の実施の形態と同様な構成機器
に対しては、同一の符号を付して相異点を中心に説明す
る。エンジントルク変化速度検出部６−５Ａは、乗員の
アクセル操作に応じた駆動軸トルクの変化速度を演算す
る。エンジントルク応答補正部６−６Ａは、エンジント
ルク指令値をゼロにするまでの変化速度を調整する。ゼ
ロトルク出力部６−７Ａは、ブレーキオーバーライド検
出部６−４からの信号によりエンジントルク指令値をゼ
ロとする。
【００３６】図２２は、エンジン制御コントローラー１
０の構成を示す図である。要求トルク指令演算部１０−
１は、アクセルペダル操作量からエンジントルク指令値
を演算する。エンジントルク指令切り替え部１０−２
は、アクセルオーバーライド検出部６−８によりアクセ
ル操作フラグがセットされている時は乗員要求トルク信
号を出力し、フラグがリセットされている時はオーバー
ライド制御部６−Ａからのエンジントルク指令値を出力
する。エンジントルクコントローラー１０−３は、エン
ジントルクをその指令値に一致させるためのスロットル
開度制御、点火時期制御、燃料噴射制御などを行う。
【００３７】まず、第３の実施の形態の駆動軸トルク制
御について説明する。エンジントルクを指令値に一致さ
せるためのスロットル開度制御、点火時期制御、燃料噴
射制御などはエンジントルクコントローラー１０−３が
行う。したがって、図９に示す第１の実施の形態の軸ト
ルク制御部５に対して、エンジン特性マップからスロッ
トル開度指令値を求める必要がなくなるので、軸トルク
制御部５−Ａの構成は図２３に示すようになる。
【００３８】次に、第３の実施の形態のオーバーライド
制御について説明する。まず、車間距離制御または車速
制御によるブレーキアクチュエーターの作動中にアクセ
ルペダルを操作した時の、オーバーライド制御部６−Ａ
の動作を説明する。エンジントルク変化速度検出部６−
５Ａでは、乗員の要求するエンジントルク指令値から駆
動軸トルクの変化率を推定する。今、自動変速機の変速
比をＫat、デファレンシャルギア比をＫdef、エンジン
トルク指令値Ｔengからエンジントルク出力までの時定
数をτeとすると、エンジントルク指令値Ｔengに対する
駆動輪軸トルクの増加率は次式により求められる。
【数１５】 乗員のアクセルペダル操作から推定される駆動軸トルク
の増加率に応じてブレーキ液圧を減圧するため、（dＴw
+／dt）を実現するためのブレーキ液圧指令値を次式に
より求める。
【数１６】 コンピューターのサンプル周期をΔとすると、１サンプ
ルあたりのブレーキ減圧の減少率dＰΔは次式で表され
る。
【数１７】 したがって、アクセル操作が行われる直前のブレーキ液
圧指令値から、１サンプル周期あたりdＰΔを減じて行
けば、アクセル操作速度に応じたブレーキ液圧の減圧が
可能になる。
【００３９】図２４は、第３の実施の形態のゼロ液圧出
力部６−３の動作を示すフローチャートである。ゼロ液
圧出力部６−３は、アクセル操作フラグがリセットされ
ている時は、軸トルク制御部５−Ａからのブレーキ液圧
指令値Ｐbcmd(k)をＰbr(k)に設定し（Ｓ４３）、アクセ
ル操作フラグがセットされている時はＰbr(k)をゼロと
する（Ｓ４２）。
【００４０】図２５は、第３の実施の形態の液圧応答補
正部６−２の動作を示すフローチャートである。液圧応
答補正部６−２は、アクセル操作フラグがリセットされ
ている時は、ゼロ液圧出力部６−３からの液圧指令値Ｐ
br(k)をブレーキ液圧サーボ系７への液圧指令値Ｐbs(k)
に設定する（Ｓ５３）。一方、アクセル操作フラグがセ
ットされている時は、｛Ｐbs(k-1)−dＰΔ｝をＰbs(k)
に設定する（Ｓ５２）。ここで、もし液圧指令値Ｐbs
(k)がゼロより小さくなればＰbs(k)をゼロとする。
【００４１】次に、駆動軸トルク制御部５−Ａからのエ
ンジントルク指令値がある正値の時に、乗員がブレーキ
ペダルを踏んだ場合のオーバーライド制御部６−Ａの動
作を説明する。液圧変化速度検出部６−１では、ブレー
キ動作から駆動軸トルクの変化率を推定する。今、ブレ
ーキシリンダーの面積をＳb、ブレーキローターの半径
をＲb、ブレーキパッドの摩擦係数をμbとし、４輪に分
配される液圧が等しいと仮定して、ブレーキ操作入力か
らブレーキ液圧出力までの時定数をτbとすると、乗員
のブレーキ操作による液圧Ｐbdに対する駆動輪軸トルク
の減少率は次式で表される。
【数１８】 乗員のブレーキペダル操作から推定される駆動輪軸トル
ク減少率に応じてエンジントルクを減少させるため、
（dＴw-／dt）を実現するためのエンジントルク指令値
を求める。変速機の変速比をＫat、デファレンシャルギ
ア比をＫdefとすると、（dＴw-／dt）を実現するための
エンジントルク指令値の減少率は次式で表される。
【数１９】 コンピューターのサンプル周期をΔとすると、１サンプ
ルあたりのエンジントルクの減少率dＴeΔは次式で表さ
れる。
【数２０】 したがって、ブレーキ操作が行われる直前のエンジント
ルク指令値から、１サンプル周期あたりdＴeΔを減じて
行けば、ブレーキ操作速度に応じたエンジントルクの減
少が可能となる。
【００４２】図２６は、ゼロトルク出力部６−７Ａの動
作を示すフローチャートである。ゼロトルク出力部６−
７Ａは、ブレーキ操作フラグがリセットされている時
は、軸トルク制御部５−Ａからのエンジントルク指令値
Ｔecmd(k)をＴer(k)に設定し（Ｓ６３）、ブレーキ操作
フラグがセットされている時はエンジンブレーキ相当の
トルクＴebrkをＴer(k)に設定する（Ｓ６２）。
【００４３】図２７は、エンジントルク応答補正部６−
６Ａの動作を示すフローチャートである。エンジントル
ク応答補正部６−６Ａは、ブレーキ操作フラグがリセッ
トされている時は、ゼロトルク出力部６−７Ａからのエ
ンジントルク指令値Ｔer(k)をエンジン制御コントロー
ラー１０への指令値Ｔes(k)に設定し（Ｓ７３）、ブレ
ーキ操作フラグがセットされている時は｛Ｔes(k-1)−d
ＴeΔ｝をＴes(k)に設定する（Ｓ７２）。ここで、もし
エンジントルク指令値Ｔes(k)がエンジンブレーキトル
クＴebrkよりも小さくなればＴes(k)にＴebrkを設定す
る（Ｓ７５）。
【００４４】以上の一実施の形態の構成において、軸ト
ルク制御部５が制動力演算手段および駆動力演算手段
を、開度検出部８−２と開度変化速度検出部６−５がア
クセル操作検出手段を、液圧応答補正部６−２が制動力
低減手段および駆動力増加率演算手段を、液圧検出部７
−２と液圧変化速度検出部６−１がブレーキ操作検出手
段を、開度応答補正部６−６が駆動力低減手段および制
動力増加率演算手段をそれぞれ構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態のオーバーライド制御部の詳
細な構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態のブレーキ液圧サーボ系の詳
細な構成を示す図である。
【図４】第１の実施の形態のスロットル開度サーボ系の
詳細な構成を示す図である。
【図５】第１の実施の形態の車両の詳細な構成を示す図
である。
【図６】車間距離制御系の構成を示す図である。
【図７】車速制御系の構成を示す図である。
【図８】エンジン特性マップを示す図である。
【図９】駆動軸トルク制御系の構成を示す図である。
【図１０】第１の実施の形態のゼロ液圧出力部の動作を
示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施の形態の液圧応答補正部の動作を
示すフローチャートである。
【図１２】第１の実施の形態のゼロ開度出力部の動作を
示すフローチャートである。
【図１３】第１の実施の形態の開度応答補正部の動作を
示すフローチャートである。
【図１４】ブレーキアクチュエーターの作動中にアクセ
ルペダルを踏み込んだ場合の、従来の車両用走行制御装
置の制御結果を示す図である。
【図１５】スロットルアクチュエーター作動中にブレー
キペダルを踏み込んだ場合の、従来の車両用走行制御装
置の制御結果を示す図である。
【図１６】ブレーキアクチュエーター作動中にアクセル
ペダルを踏み込んだ場合の、第１の実施の形態の制御結
果を示す図である。
【図１７】スロットルアクチュエーター作動中にブレー
キペダルを踏み込んだ場合の、第１の実施の形態の制御
結果を示す図である。
【図１８】クラッチ付きスロットルアクチュエーターの
構成を示す図である。
【図１９】第２の実施の形態のオーバーライド制御部、
ブレーキ液圧サーボ系、スロットル開度サーボ系および
車両の構成を示す図である。
【図２０】第３の実施の形態の構成を示す図である。
【図２１】第３の実施の形態のオーバーライド制御部、
ブレーキ液圧サーボ系、スロットル開度サーボ系および
車両の構成を示す図である。
【図２２】エンジン制御コントローラーの構成を示す図
である。
【図２３】軸トルク制御部の構成を示す図である。
【図２４】第３の実施の形態のゼロ液圧出力部の動作を
示すフローチャートである。
【図２５】第３の実施の形態の液圧応答補正部の動作を
示すフローチャートである。
【図２６】第３の実施の形態のゼロトルク出力部の動作
を示すフローチャートである。
【図２７】第３の実施の形態のエンジントルク応答補正
部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 車間距離指令演算部 ２ 車間距離測定部 ３ 車間距離制御部 ４ 車速制御部 ５，５Ａ 軸トルク制御部 ６，６Ａ オーバーライド制御部 ７ ブレーキ液圧サーボ系 ８ スロットルサーボ系 ９ 車両 １０ エンジン制御コントローラー ６−１ 液圧変化速度検出部 ６−２ 液圧応答補正部 ６−３ ゼロ液圧出力部 ６−４ ブレーキオーバーライド検出部 ６−５ 開度変化速度検出部 ６−５Ａ エンジントルク変化速度検出部 ６−６ 開度応答補正部 ６−６Ａ エンジントルク応答補正部 ６−７ ゼロ開度出力部 ６−７Ａ ゼロトルク出力部 ６−８ アクセルオーバーライド検出部 ６−９ 電磁クラッチ締結判断部 ７−１ 液圧制御演算部 ７−２ 液圧検出部 ７−３ ブレーキアクチュエーター ８−１ 開度制御演算部 ８−２ 開度検出部 ８−３ スロットルアクチュエーター ８−３Ａ モーター ８−３Ｂ 減速ギア ８−３Ｃ 電磁クラッチ ８−３Ｄ 電磁クラッチ作動コイル ８−３Ｅ アクセルペダル作動部材 ９−１ エンジン ９−２ 自動変速機 ９−３ デファレンシャルギア ９−４ ホイールシリンダー ９−５ タイヤ ９−６ 車体
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−6448（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−231232（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−81330（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−272370（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−88637（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−53827（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 31/00 B60T 7/12 F02D 29/02 301

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車間距離を目標値とするための制動力指
    令値、または車速を目標値とするための制動力指令値を
    演算する制動力演算手段と、 前記制動力指令値にしたがって車両を制動するブレーキ
    アクチュエーターとを備えた車両用走行制御装置におい
    て、 乗員のアクセルペダルの操作を検出するアクセル操作検
    出手段と、 前記アクセル操作検出手段により検出されたアクセルペ
    ダルの操作度合いに応じて前記制動力指令値を低減する
    制動力低減手段とを備えることを特徴とする車両用走行
    制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両用走行制御装置に
    おいて、 前記制動力低減手段は、アクセルペダルの操作速度に応
    じて前記制動力指令値を低減することを特徴とする車両
    用走行制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の車両用走行制御装置に
    おいて、 アクセルペダルの操作度合いに応じた駆動力の増加率を
    演算する駆動力増加率演算手段を備え、 前記制動力低減手段は、前記駆動力増加率演算手段によ
    り演算された駆動力の増加率に応じて前記制動力指令値
    を低減することを特徴とする車両用走行制御装置。
  4. 【請求項４】 車間距離を目標値とするための駆動力指
    令値、または車速を目標値とするための駆動力指令値を
    演算する駆動力演算手段と、 前記駆動力指令値にしたがって車両を駆動するスロット
    ルアクチュエーターとを備えた車両用走行制御装置にお
    いて、 乗員のブレーキペダルの操作を検出するブレーキ操作検
    出手段と、 前記ブレーキ操作検出手段により検出されたブレーキペ
    ダルの操作度合いに応じて前記駆動力指令値を低減する
    駆動力低減手段とを備えることを特徴とする車両用走行
    制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の車両用走行制御装置に
    おいて、 前記駆動力低減手段は、ブレーキペダルの操作速度に応
    じて前記駆動力指令値を低減することを特徴とする車両
    用走行制御装置。
  6. 【請求項６】 請求項４に記載の車両用走行制御装置に
    おいて、 ブレーキペダルの操作度合いに応じた制動力の増加率を
    演算する制動力増加率演算手段を備え、 前記駆動力低減手段は、前記制動力増加率演算手段によ
    り演算された制動力の増加率に応じて前記駆動力指令値
    を低減することを特徴とする車両用走行制御装置。
  7. 【請求項７】 請求項４〜６のいずれかの項に記載の車
    両用走行制御装置において、 前記スロットルアクチュエーターとスロットルバルブと
    の間にクラッチを設け、 前記駆動力低減手段は、前記ブレーキ操作検出手段によ
    り所定の度合いを超えるブレーキ操作が検出された時、
    あるいは前記駆動力低減手段により低減された駆動力指
    令値が所定の度合いを超えた時には、直ちに前記クラッ
    チを開放してスロットル開度をゼロにすることを特徴と
    する車両用走行制御装置。
  8. 【請求項８】 請求項４〜７のいずれかの項に記載の車
    両用走行制御装置において、 前記スロットルアクチュエーターはアクセルペダルと機
    械的な連結がないことを特徴とする車両用走行制御装
    置。
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