JP3739619B2

JP3739619B2 - Vehicle travel control device

Info

Publication number: JP3739619B2
Application number: JP37490899A
Authority: JP
Inventors: 徳治吉川; 利通箕輪; 倉垣　　智
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP2001187961A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の走行制御装置に係り、特に、発進時に、運転者に与える不快感を低減させる車両の走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、先行車に自動的に追従させる追従走行機能を備えた車両が開発されている。前記追従走行機能は、車間距離を保ちつつ長時間及び定速度の走行が強いられる場合等、運転者にとって単調である一方で、高度の注意力が要求されるときには特に有効な機能である。そして、現在は、自車の発進から停止に至るまで前記追従走行機能に委ねる車両の開発が行われている。
【０００３】
前記追従機能を備えた車両の走行制御装置については、自車の内部変数を直接操作する目標の駆動トルクに基づく制御を行うことよって制御性の向上を図ることが知られており、その一例として、前記目標駆動トルクに基づいてスロットルバルブ、変速機並びにブレーキ等を制御し、発進時における自車の加速を行う車両の走行制御装置の技術がある（例えば、特開平１１−６６４９９号公報参照）。
【０００４】
該特開平１１−６６４９９号公報記載の技術は、先行車と自車との停車時における車間距離が目標車間距離よりも短い場合には、前記自車は、前記先行車が発進しても前記目標車間距離に達するまでその場に停止し続け、前記自車の運転者にもたつき感を与えるため、この解消を図るものである。
【０００５】
すなわち、停車時のアイドリング状態（スロットルバルブ全閉状態）から、発進するために前記スロットルバルブを開く場合には、前記目標駆動トルクを所定値よりも大きな値にする必要があり、この所定値を求めるために、前記目標駆動トルクＴｔａｒ′の演算は、フィードバック項のほか、該フィードバック項にフィードフォワード項が付加され、発進時には、該フィードフォワード項による目標駆動トルクＴｆを前記所定値とし、該目標駆動トルクＴｆに基づいて前記自車の発進時の加速を行っている。
つまり、前記走行制御装置の目標駆動トルクＴｔａｒ′は、式１のように算出される。
【０００６】
【数１】

【０００７】
ここで、該式１の第１項乃至第３項は、ＰＩＤ制御を行うフィードバック項であり、第１項のＫｐは比例ゲイン、Ｅｖは前記自車の目標速度Ｖｔａｒと自車速度Ｖとの偏差、第２項のＫｉは積分ゲイン、第３項のＫｄは微分ゲインをそれぞれ示している。
また、前記式１の第４項は、目標駆動トルクＴｔａｒ′を発進時の目標駆動トルクＴｆにするフィードフォワード項であり、式２のように算出される。
【０００８】
【数２】
Ｔｆ＝Ｔｉｎｉ×（１−Ｖ／Ｖ０）（２）
【０００９】
ここで、Ｔｉｎｉは目標駆動トルクの時刻Ｔ０における初期値、Ｖ及びＶ０は、それぞれ自車速度及び予め設定されている自車速度である。そして、該フィードフォワード項は、予め設定された目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉ、予め設定された自車速度Ｖ０等のパラメータに基づいて発進時の目標駆動トルクＴｆを算出しており、自車速度Ｖの増加、つまり、該自車速度Ｖが予め設定された前記自車速度Ｖ０に近づくとともに減少し、所定時間経過後には零になり、自車速度Ｖが遅い場合に作用し、速いときには作用させないようにされている。なお、前記所定時間の経過以降は、前記フィードバック項によって、目標速度Ｖｔａｒと自車速度Ｖとの偏差Ｅｖに基づいて目標駆動トルクＴｔａｒ′を算出し、前記自車の駆動トルクＴｏを前記目標駆動トルクＴｔａｒ′に追従させて前記偏差Ｅｖをなくすように制御されている。
【００１０】
これにより、前記車間距離が前記目標車間距離よりも短い場合であっても、前記フィードフォワード項を介して、前記先行車の発進を判断した前記自車を直ちに発進させ、該自車の運転者に与えるもたつき感の軽減を図っている。
また、目標駆動トルクに基づく前記走行制御装置の他の一例としては、目標駆動トルクに基づいて自車の走行中にエンジン及ブレーキ等を制御する技術が各種提案されている（例えば、特開平６−０６４４６０号公報、特開特開平１０−３０９９５９号公報、及び特開平１１−２９１７８９号公報等参照）。なお、目標駆動トルクと初期値とを比較して、エンジントルクのばらつきを低減させ、機差及び経時変化よる変動を吸収する制御装置についても各種提案されている（例えば、特開平８−３４２６６号公報、特開平１０−１５３２５６号公報等参照）。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記特開平１１−６６４９９号公報記載の技術は、発進時の目標駆動トルクを前記フィードバック項に付加された前記フィードフォワード項から求める走行制御装置であるが、付加された該フィードフォワード項から求められる目標駆動トルクＴｆは、前記式２のように、自車速度Ｖに基づいて算出され、目標速度Ｖｔａｒ、該目標速度Ｖｔａｒと自車速度Ｖとの偏差Ｅｖに基づいていないものであることから、目標速度Ｖｔａｒに収束せずに変動し得るものである。
【００１２】
すなわち、前記フィードフォワード項から算出された目標駆動トルクＴｆによって発進時のもたつき感の低減を図ることはできるものの、前記目標駆動トルクＴｆの変動に伴って前記自車の駆動トルクＴｏも変動することから、運転者に前後方向の揺れによる不快感を与え、ドライバビリティを損なうという課題を依然として残しているものである。
【００１３】
また、付加された前記フィードフォワード項から算出された目標駆動トルクＴｆを用いる前記自車は、発進時から前記所定時間が経過しなければ自車速度Ｖを目標速度Ｖｔａｒに追従させることができず、しかも、前記所定時間経過時には、前記フィードフォワード項から前記フィードバック項への切換えを必要とし、スムーズな発進及び加速ができないという問題がある。
【００１４】
さらに、付加された前記フィードフォワード項は、上記のように、予め設定された目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉと、予め設定された自車速度Ｖ０との二つのパラメータがあり、該二つのパラメータを予めそれぞれチューニングしてから制御装置の製造を行うので、製品の開発時間の短縮化を図ることができないという問題がある。
【００１５】
さらにまた、記載された前記従来の他の技術は、前記自車の走行中にエンジン及ブレーキ等を制御する走行制御装置等であり、上記のように、前記自車の発進時に運転者に与えるもたつき感、及び発進後一定時間の経過までに運転者に与える不快感を解消し、ドライバビリティの向上を図る点等については、いずれも格別の配慮がなされていないものである。
【００１６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、車両の発進時に運転者に与えるもたつき感、及び不快感を解消してドライバビリティの向上を図るとともに、製品の開発コストの低減を図ることができる車両の走行制御装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成すべく、本発明に係る車両の走行制御装置は、車両の目標駆動トルクの発進時における初期値を演算する初期値演算手段と、前記車両の目標速度を演算する目標速度演算手段と、前記車両の自車速度を計測する自車速度計測手段と、前記初期値演算手段、前記目標速度演算手段、並びに前記自車速度計測手段からの各出力信号を入力して前記車両の目標駆動トルクを演算する目標駆動トルク演算手段と、該目標駆動トルク演算手段からの出力信号に基づいて目標スロットル開度を演算する目標スロットル開度演算手段とからなり、前記目標駆動トルク演算手段は、前記車両の発進時には、前記目標駆動トルクを前記初期値、前記車両の目標速度及び前記車両の自車速度に基づいて演算すること、具体的には、前記目標駆動トルク演算手段は、前記目標速度と前記自車速度との偏差に基づいてＰＩ制御を行い、該ＰＩ制御内に、前記目標駆動トルクを前記初期値と前記偏差とに基づいて演算するフィードフォワード項を有することを特徴としている。
【００１８】
前記の如く構成された本発明の車両の走行制御装置は、発進時の目標駆動トルクが演算された初期値と、自車両の目標速度と自車速度とから演算され、すなわち、前記目標速度及び自車速度の偏差とから演算されるフィードバック項内に、前記初期値と前記偏差とに基づいたフィードフォワード項を有するので、フィードバック項にフィードフォワード項を付加する場合よりも、発進時の加速、及び所定時間経過時の加速の切換えをスムーズに行うことができ、目標駆動トルクが変動せず、発進時のもたつき感、及び前後方向の揺れによる不快感を解消してドライバビリティの向上を図ることができる。さらに、発進時の目標駆動トルクが演算された前記初期値と前記偏差とに基づいているので、予めチューニングをする必要をなくし、製品開発時間の短縮化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明に係る車両の走行制御装置の具体的態様は、前記初期値演算手段は、前記車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段と、前記車両の発進若しくは停止を判定する自車走行判定手段と、前記駆動トルクの誤差を演算するトルク誤差演算手段と、前記初期値を補正する初期値補正手段とからなること、前記車両の加速度を演算する自車加速度演算手段と、前記車両の重量を演算する自車重量演算手段と、道路の勾配を演算する勾配演算手段とを備えていること、前記車両のカー・ナビゲーションの地図情報に基づいて前記道路の勾配を演算すること、前記車両の駆動トルク、前記車両の速度及び加速度に基づいて前記道路の勾配を演算すること、又は前記車両の重量と前記道路の勾配とからなるマップに基づいて前記初期値を演算することを特徴としている。
【００２０】
さらに、本発明に係る車両の走行制御装置の他の具体的態様は、前記目標スロットル開度演算手段は、エンジンの回転数及び変速機のタービン回転数に基づいて該変速機の入力軸と出力軸のトルク比を演算するトルク比演算手段と、該トルク比、前記変速機のギア位置、並びに前記目標駆動トルクに基づいて前記エンジンの目標とするトルクを演算する目標エンジントルク演算手段と、該目標エンジントルクと前記エンジンの回転数とに基づいて目標とするスロットル開度を検索するスロットル開度検索手段とからなること、又は、前記エンジンの回転数、前記変速機のタービン回転数、並びにギア位置に基づいて推定駆動トルクを演算する推定駆動トルク演算手段と、該推定駆動トルクと前記目標駆動トルクとの偏差に基づいて制御（ＰＩＤ制御）を行う制御手段（ＰＩＤ制御手段）とからなり、前記目標スロットル開度に前記制御手段の演算結果を加算して、他の目標スロットル開度を演算していること、若しくは前記目標駆動トルク演算手段は、前記車両の発進後には、前記目標速度及び前記自車速度に基づいて演算することを特徴としている。
【００２１】
さらにまた、本発明に係る車両の走行制御装置のさらに他の具体的態様は、前記目標速度演算手段は、前方を走行する先行車と該先行車との車間距離を自動的に調整する自車間の車間距離を計測する車間距離計測手段及び前記先行車と前記自車間の相対速度を計測する相対速度計測手段からの各出力信号、並びに、前記先行車の発進から前記自車の発進開始に至るまでの車間距離を設定する車間距離設定手段及び前記先行車の発進から前記自車の発進開始に至るまでの相対速度を設定する相対速度設定手段からの各出力信号に基づいて、前記自車を発進させること、又は、前記車間距離設定手段及び前記相対速度設定手段は、その各出力信号を、同時に切換可能であること、前記車間距離設定手段及び前記相対速度設定手段は、前記車間距離を長く設定する場合には前記相対速度を小さく設定する、若しくは前記車間距離を短く設定する場合には前記相対速度を大きく設定すること、又は、前記目標速度演算手段は、前記先行車と前記自車間の車間距離と、前記先行車と前記自車間の相対速度とからなるマップを有し、前記先行車及び前記自車が、前記車間距離と前記相対速度とで囲まれる領域内にある場合には、前記自車を停車させることを特徴としている。
さらに、前記車両のエンジンと変速機との間にクラッチを備え、前記走行制御装置は、前記車両の発進時、前記初期値に基づく前記目標スロットル開度の設定とともに、前記クラッチの繋ぎ作動を行うことを特徴としている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の各実施形態に係る車両の走行制御装置１０を備えた自動車１００の全体構成図である。
【００２３】
該自動車１００は、前記走行制御装置１０に制御されるエンジン６０、該エンジン６０の出力をギアを介して車軸に伝達する変速機７０、該変速機７０からの出力により駆動・従動する四つの車輪５４，５５，５６，５７、該各車輪５４等を制動させるブレーキを操作するブレーキペダル５１を備えるとともに、運転者による該ブレーキペダル５１の踏み込み力を検出するブレーキ踏力検出手段５２、アクセルペダル操作量を検出するアクセル入力手段４７、前方を走行する先行車両（先行車）と車両（自車）間の車間距離Ｄｓ及びその相対速度Ｖｒを測定する車間距離測定器８０、前記運転者の操作に応じて、自動追従運転モード若しくは手動運転モードの切換えを行うとともに、前記先行車と前記自車間の車間距離Ｄｓ及びその相対速度Ｖｒを設定、及び入力の切換えを行うスイッチ入力手段９０を備えている。なお、前記車間距離測定器８０は、例えば、ミリ波レーダ、レーザレーダ等のレーダ装置で構成されており、また、前記ブレーキ踏力検出手段５２は、踏み込み力を検出するセンサのほか、ブレーキペダル５１のストローク量を検出するセンサ、又はブレーキ液圧を検出するセンサであってもよい。
【００２４】
前記走行制御装置１０は、駆動力マネージメントユニット１、変速機制御ユニット２、エンジン制御ユニット３、スロットル制御ユニット４、ブレーキ制御ユニット５から構成される。
前記駆動力マネージメントユニット１は、車間距離測定器８０で測定された前記先行車と前記自車間の車間距離Ｄｓ及びその相対速度Ｖｒと、スイッチ入力手段９０を介して運転者の操作によって設定された前記先行車と前記自車間の車間距離Ｄｓ及びその相対速度Ｖｒとに基づいて、前記自車の目標速度Ｖｔａｒを算出した後、該自車の走行速度Ｖを前記目標速度Ｖｔａｒにするための目標駆動トルクＴｔａｒを算出する。また、前記駆動力マネージメントユニット１は、前記自車の発進時には、道路の勾配等から演算された後述する目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉに基づいて目標駆動トルクＴｔａｒを所定値以上にする。
【００２５】
前記変速機制御ユニット２は、変速機７０の出力軸の回転数を検出して自車速度Ｖを計測し、該自車速度Ｖを前記駆動力マネージメントユニット１に出力するとともに、該駆動力マネージメントユニット１で算出される目標駆動トルクＴｔａｒに基づいて変速機７０に制御信号を出力する。
【００２６】
前記エンジン制御ユニット３は、前記駆動力マネージメントユニット１で算出される目標駆動トルクＴｔａｒに基づいてエンジン６０の燃料噴射量及び点火時期を演算し、その制御信号を出力する。
前記スロットル制御ユニット４は、前記駆動力マネージメントユニット１０１で算出される目標駆動トルクＴｔａｒ、又はアクセル入力手段４７からの信号に基づいてスロットルバルブ４８の開度を演算し、その制御信号を出力する。
【００２７】
前記ブレーキ制御ユニット５は、前記駆動力マネージメントユニット１で算出される目標駆動トルクＴｔａｒが負になった場合には、その負方向の値に応じてブレーキアクチュエータ５３に駆動信号を出力し、各車輪５４，５５，５６，５７を制動させる。前記ブレーキアクチュエータ５３は、ブレーキペダル５１の油圧シリンダ（マスタシリンダ）とは異なり、ブレーキ配管内のブレーキ液に圧力をかけて制動力を生じさせるものである。
【００２８】
図２は、前記走行制御装置１０の制御ブロック図である。
前記走行制御装置１０の駆動力マネージメントユニット１は、前記自車の発進時における目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉを演算する初期値演算手段１１と、前記自車の目標速度Ｖｔａｒを演算する目標速度演算手段１２と、前記自車の目標駆動トルクＴｔａｒを演算する目標駆動トルク演算手段１３とからなる。
【００２９】
前記初期値演算手段１１は、前記自車の駆動トルクＴｏを演算する駆動トルク演算手段と、加速度を演算する自車加速度演算手段と、重量を演算する自車重量演算手段と、道路の勾配を演算する勾配演算手段とからなるとともに、これらの各演算値に基づいて前記初期値Ｔｉｎｉを演算し、前記車両の発進若しくは停止を判定する自車走行判定手段と、前記駆動トルクの誤差を演算するトルク誤差演算手段と、前記初期値Ｔｉｎｉを補正する初期値補正手段とからなる。
【００３０】
該初期値演算手段１１は、停車時のアイドリング状態（スロットルバルブ全閉）から、発進するために前記スロットルバルブ４８を開く場合には、目標駆動トルクＴｔａｒを所定値よりも大きなトルク値にする必要があり、しかも、該トルク値は、道路の勾配Ｓ、前記自車の重量ｍの変化に対応させることによって、停車中の前記自車をよりスムーズに発進させることができることから、該自車の状況を考慮した目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉを演算している。
【００３１】
前記目標速度演算手段１２は、車間距離測定器８０の車間距離計測手段８１による前記先行車と前記自車間の車間距離Ｄｒ及び相対速度計測手段８２による前記先行車と前記自車間の相対速度Ｖｒと、スイッチ入力手段９０の車間距離設定手段９１による前記先行車の発進から前記自車の発進開始に至るまでの車間距離Ｄｓ及び相対速度設定手段９２による前記先行車の発進から前記自車の発進開始に至るまでの相対速度Ｖｓとの各出力信号に基づいて、目標速度Ｖｔａｒを演算し、前記目標駆動トルク演算手段１３に信号を出力する。
【００３２】
前記目標駆動トルク演算手段１３は、前記初期値演算手段１１、前記目標速度演算手段１２、並びに前記変速機制御ユニット２の自車速度計測手段２１における自車速度Ｖの各出力信号に基づいて、後述する前記自車の目標駆動トルクＴｔａｒを演算し、目標速度Ｖｔａｒと自車速度Ｖとの偏差Ｅｖをなくしており、前記スロットル制御ユニット４の目標スロットル開度演算手段４１に前記目標駆動トルクＴｔａｒの信号を出力する。
そして、前記目標スロットル開度演算手段４１では、前記目標駆動トルクＴｔａｒに基づいて目標スロットル開度Ｏｔａｒの演算が行われ、スロットルバルブ４８の開度が制御される。
【００３３】
図３は、本発明の第一実施形態の走行制御装置１０における初期値演算手段１１の動作フローチャートであり、このルーチンは、例えば１０（ｍｓ）毎に周期的に実行される。
ステップ１０１では、前記駆動トルク演算手段でエンジン６０の回転数、及び変速機７０のタービン回転数、最終減速比に基づいて、前記自車の駆動トルクＴｏを演算し、ステップ１０２では、前記自車加速度演算手段で前記自車速度Ｖを微分して前記自車の加速度αを演算し、ステップ１０３では、前記自車重量演算手段で、式３に示すように前記自車の重量ｍを演算する。
【００３４】
【数３】
ｍ＝（Ｔｏ１−Ｔｏ２）／（（α１−α２）×Ｒｔ）（３）
【００３５】
ここで、Ｔｏ１及びα１は、それぞれ前回の周期で演算された前記自車の駆動トルク及び加速度であり、Ｔｏ２及びα２は、それぞれ今回の周期で演算された前記自車の駆動トルク及び加速度である。また、Ｒｔはタイヤ半径である。
ステップ１０４では、前記勾配演算手段で後述するカー・ナビゲーションの地図情報（ノード情報）、自車速度Ｖ等に基づいて道路の勾配Ｓを演算し、ステップ１０５では、前記自車をスムーズに発進させるために必要な目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉを演算する。
【００３６】
ステップ１０６では、前記自車走行判定手段で前記自車が走行中であるか否かを判定し、車両速度Ｖが０（ｍ／ｓ）でない場合、すなわちＹＥＳのときにはステップ１０７に進み、前記トルク誤差演算手段で、走行中における後述するフィードバック項の目標駆動トルクＴｔａｒと前記駆動トルクＴｏとの誤差Ｅｔを式４により演算してステップ１０８に進む。
【００３７】
【数４】
Ｅｔ＝Ｔｔａｒ／Ｔｏ（４）
【００３８】
一方、ステップ１０６で車両速度Ｖが０（ｍ／ｓ）のときにも、ステップ１０８に進み、前記自車走行判定手段で前記自車が発進を開始するか否かを判定し、自車速度Ｖが０（ｍ／ｓ）であって目標速度Ｖｔａｒが０（ｍ／ｓ）より大きい場合、すなわちＹＥＳのときにはステップ１０９に進み、前記初期値補正手段で前記誤差Ｅｔに基づいて前記初期値の補正値Ｔｈを式５に示すように演算し、このルーチンを終了する。なお、ステップ１０８で前記自車が発進を開始しないときには、このルーチンを終了する。
【００３９】
【数５】
Ｔｈ＝Ｔｉｎｉ×Ｅｔ（５）
【００４０】
このようなステップ１０６からステップ１０９の処理により、エンジン６０、変速機７０等の経年変化又は道路表面の荒れ具合によって目標駆動トルクＴｔａｒと駆動トルクＴｏとの間に定常偏差ができてしまう場合であっても、これを吸収することができる。
【００４１】
図４は、前記初期値演算手段１１における前記勾配演算手段の動作フローチャートであり、本実施形態では、カー・ナビゲーションの前記ノード情報等に基づいて道路の勾配Ｓを演算している。
ステップ２０１では、前記自車走行判定手段で前記自車が停止中であるか否かを判定し、車両速度Ｖが０（ｍ／ｓ）である場合、すなわちＹＥＳのときにはステップ２０２に進み、前記カー・ナビゲーションの地図データから、道路上における前記自車の前後２点の３次元位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び交差点番号等を含んだ前記ノード情報を取り込む。一方、車両速度Ｖが０（ｍ／ｓ）でないときには、このルーチンを終了する。
ステップ２０３では、前記ノード情報中の３次元位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を取り込んでステップ２０４に進み、前記勾配演算手段で、式６に示すように、前記自車が存在する道路の勾配を演算し、このルーチンを終了する。
【００４２】
【数６】

【００４３】
ここで、Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１、Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２は、それぞれ前記自車の前後２点の３次元位置情報である。
このように、前記カー・ナビゲーションの前記ノード情報を用いることにより、勾配Ｓの高精度な計測を行うことができる。
【００４４】
図５は、前記初期値演算手段１１における初期値Ｔｉｎｉ演算の動作フローチャートであり、自車重量ｍ及び勾配Ｓに基づいて目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉを演算している。
ステップ４０１では、前記自車走行判定手段で前記自車が発進開始であるか否かを判定し、自車速度Ｖが０（ｍ／ｓ）であって目標速度Ｖｔａｒが０（ｍ／ｓ）より大きい場合、すなわちＹＥＳのときにはステップ４０２に進み、前記自車走行判定手段で前記自車重量ｍの補正値Ｔａを式７に示すように演算する。一方、発進開始でないときには、このルーチンを終了する。
【００４５】
【数７】
Ｔａ＝Ｋａ×ｍ（７）
【００４６】
ここで、Ｋａはゲインである。
ステップ４０３では、前記勾配演算手段で道路の勾配Ｓの補正値Ｔｂを式８に示すように演算する。
【００４７】
【数８】
Ｔｂ＝Ｋｂ×Ｓ（８）
【００４８】
ここで、Ｋｂはゲインである。
ステップ４０４では、前記自車重量ｍの補正値Ｔａ、前記道路勾配Ｓの補正値Ｔｂ等に基づいて、目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉを式９に示すように演算し、このルーチンを終了する。
【００４９】
【数９】
Ｔｉｎｉ＝Ｔａ＋Ｔｂ＋Ｔｃ（９）
【００５０】
ここで、Ｔｃは、前記自車に運転者一人のみ乗車した場合において、平坦路を発進させるために必要な駆動トルクであり、予め設定されているものである。
図６は、前記目標速度演算手段１２における目標速度Ｖｔａｒ演算の動作フローチャートであり、このルーチンは、例えば１０（ｍｓ）毎に周期的に実行される。
【００５１】
ステップ７０１では、前記自車が停車中であるか否かを判定し、自車速度Ｖが０（ｍ／ｓ）である場合、すなわちＹＥＳのときにはステップ７１１に進み、前記先行車の速度Ｖｐｒｅを式１０に示すように演算する。
【００５２】
【数１０】
Ｖｐｒｅ＝Ｖ＋Ｖｒ（１０）
【００５３】
ここで、Ｖｒは、前記相対速度計測手段８２で計測された相対速度である。
ステップ７０４では、前記先行車が停車中であるか否かを判定し、先行車の速度が０（ｍ／ｓ）である場合、すなわちＹＥＳのときには、ステップ７１０に進んで、前記自車の目標速度Ｖｔａｒを式１１に示すように設定し、このルーチンを終了する。
【００５４】
【数１１】
Ｖｔａｒ＝０（１１）
【００５５】
一方、ステップ７０４で前記先行車が停車中でないときには、ステップ７０５に進んで、前記車間距離設定手段９１及び前記相対速度設定手段９２の設定結果と、前記車間距離計測手段８１及び前記相対速度計測手段８２の計測結果とを後述する発進マップから検索して、ステップ７０６に進み、前記自車を発進させるか否かを判定する。
【００５６】
該ステップ７０６で前記自車を発進させる場合、すなわちＹＥＳのときにはステップ７０７に進み、前記自車を安全に前記先行車に追従させるための目標車間距離を演算し、ステップ７０８に進む。
該ステップ７０８では、演算された前記目標車間距離と、前記車間距離計測手段８１で計測された前記車間距離との偏差Ｅｄをなくすように、前記自車の目標速度Ｖｔａｒを式１２で演算し、このルーチンを終了する。
【００５７】
【数１２】

【００５８】
ここで、Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄは、それぞれ比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲインである。
一方、ステップ７０６で前記自車を発進させないときには、ステップ７０９に進み、前記自車の目標速度Ｖｔａｒを式１１と同様に０にして終了する。
【００５９】
また、ステップ７０１で、前記自車が停車中でないときには、ステップ７０２に進み、前記自車を安全に前記先行車に追従させるための目標車間距離を演算し、ステップ７０３に進む。そして、該ステップ７０３では、前記式１２と同様に、前記自車の目標速度Ｖｔａｒを演算し、このルーチンを終了する。
【００６０】
図７は、前記ステップ７０５の発進マップを示している。
該発進マップは、横軸に車間距離、縦軸に相対速度をとり、前記車間距離設定手段９１で車間距離Ｄｓが縦軸に平行に設定されるとともに、前記相対速度設定手段９２で相対速度Ｖｓが横軸に平行に設定されて停車領域１９０１が設けられている。該停車領域１９０１は、車間距離Ｄｓが短い場合には、相対速度Ｖｓを大きくして安全性を確保するものである。そして、前記先行車と前記自車との関係が、該停車領域１９０１の内側にあって、前記先行車と前記自車ともに停止している場合（図中、Ａ点で示す。）には、前記走行制御装置１０は、前記自車に停車を指示する。
【００６１】
また、前記先行車は動いているが、前記停車領域１９０１の内側にある場合（図中、Ｂ点で示す。）にも、前記自車に停車を指示する。そして、前記先行車がさらに走り続けて、前記先行車と前記自車との関係が、前記停車領域１９０１の外側にある場合（図中、Ｃ点に示す。）には、前記自車に発進を指示して発進する。
【００６２】
なお、前記停車領域１９０１は、前記スイッチ入力手段９０による車間距離Ｄｓ及び相対速度Ｖｓを同時に設定変更することによって、停車領域１９０２、又は停車領域１９０３のように変更することができる。該停車領域１９０３は、車間距離Ｄｓが長い場合には、相対速度Ｖｓを小さくしても安全性が確保される領域である。
【００６３】
図８及び図９は、前記目標駆動トルク演算手段１３における目標駆動トルクＴｔａｒの演算を示しており、図８は、目標駆動トルクＴｔａｒ演算の動作フローチャートである。
ステップ６０１では、目標速度演算手段１２で演算された前記自車の目標車速Ｖｔａｒを取り込んでステップ６０２に進む。該ステップ６０２では、前記自車走行判定手段で前記自車が発進開始であるか否かを判定し、自車速度Ｖが０（ｍ／ｓ）である場合、すなわちＹＥＳのときにはステップ６０３に進み、式１３で示すように、発進時の目標駆動トルクが初期値Ｔｉｎｉになるようにフィードフォワード項Ｅｖ１を設定し、ステップ６０４で発進時の目標駆動トルク（初期値Ｔｉｎｉ）を演算する。
【００６４】
【数１３】

【００６５】
一方、前記ステップ６０２で、前記自車走行判定手段で前記自車速度Ｖが０（ｍ／ｓ）でないときには、ステップ６０４に進み、式１４に示すように、後述するＰＩ制御で偏差Ｅｖをなくし、目標駆動トルクＴｔａｒを演算し、このルーチンを終了する。
【００６６】
【数１４】

【００６７】
ここで、Ｋｐ、Ｋｉは、フィードバック項によるそれぞれ比例ゲイン、積分ゲインであり、Ｅｖは、目標速度Ｖｔａｒと自車速度Ｖとの偏差、Ｅｖ１は、前記式１３のフィードフォワード項である。このＰＩ制御は、図９に示すように、前記偏差Ｅｖに比例ゲインＫｐを乗じた値と、前記偏差Ｅｖをａ０、ａ１、ｂ１、並びにＺ^-1、若しくはＥｖ１に基づいて積分した値に積分ゲインＫｉを乗じた値とを加算し、目標駆動トルクＴｔａｒを算出している。
図１０は、前記目標スロットル開度演算手段４１の制御ブロック図である。
【００６８】
該目標スロットル開度演算手段４１は、前記駆動トルク演算手段でのエンジン６０の回転数及び変速機７０のタービン回転数に基づいて、変速機７０の入力軸と出力軸のトルク比を演算するトルク比演算手段４２と、該トルク比、前記変速機７０のギア位置、並びに目標駆動トルク演算手段１３の目標駆動トルクＴｔａｒに基づいて目標とするエンジン６０のトルクを演算する目標エンジントルク演算手段４３と、該目標エンジントルクと前記エンジン６０の回転数とに基づいて目標スロットル開度Ｏｔａｒを検索するスロットル開度検索手段４４とからなり、スロットルバルブ４８の開度が制御される。
【００６９】
図１１及び図１２は、本発明の第二の実施形態の走行制御装置を示すものであり、初期値演算手段１１の構成、及び目標スロットル開度演算手段４１の構成を除き、前記第一の実施形態と同一の構成からなることから、この初期値演算手段１１の構成、及び目標スロットル開度演算手段４１の構成について詳細に説明する。
【００７０】
本実施形態の走行制御装置１０は、駆動力マネージメントユニット１、変速機制御ユニット２、エンジン制御ユニット３、スロットル制御ユニット４、ブレーキ制御ユニット５から構成され、前記駆動力マネージメントユニット１は、前記自車の発進時における目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉを演算する初期値演算手段１１と、前記自車の目標速度Ｖｔａｒを演算する目標速度演算手段１２と、前記自車の目標駆動トルクＴｔａｒを演算する目標駆動トルク演算手段１３とからなる。そして、該目標駆動トルク演算手段１３による目標駆動トルクＴｔａｒに基づいてスロットル開度検索手段で目標スロットル開度Ｏｔａｒ（第一の目標スロットル開度Ｏｔａｒ１）を検索するとともに、前記スロットル制御ユニット４の目標スロットル開度演算手段４１では、後述する推定駆動トルク演算手段及びＰＩＤ制御手段を設け、目標駆動トルクＴｔａｒと前記推定駆動トルク演算手段による推定駆動トルクＴｅとの偏差をなくすように、前記第一の目標スロットル開度Ｏｔａｒ１に基づいて目標スロットル開度Ｏｔａｒ（第二の目標スロットル開度Ｏｔａｒ２）の演算が行われ、スロットルバルブ４８の開度が制御されている。
【００７１】
前記初期値演算手段１１は、前記自車の駆動トルクＴｏを演算する駆動トルク演算手段と、初期値Ｔｉｎｉを必要とするかを判定する自車走行判定手段と、前記駆動トルクの誤差を演算するトルク誤差演算手段と、前記初期値Ｔｉｎｉを補正する初期値補正手段とからなる。
【００７２】
図１１は、該初期値演算手段１１の動作フローチャートであり、このルーチンは、例えば１０（ｍｓ）毎に周期的に実行される。
ステップ８０１では、前記式１３、１４における目標駆動トルクＴｔａｒ、及び該目標駆動トルクを初期値Ｔｉｎｉにするフィードフォワード項Ｅｖ１の演算において、前記自車の目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉを０にする初期値演算を行って、ステップ８０２に進む。この前記ステップ８０１における初期値の演算については、後述する推定駆動トルクＴｅと目標駆動トルクＴｔａｒとの間に偏差ができた場合には、前記目標スロットル開度演算手段４１でそれに応じた目標スロットル開度Ｏｔａｒ（第二の目標スロットル開度Ｏｔａｒ２）を直ちに算出しており、該第二の目標スロットル開度Ｏｔａｒ２は、自車重量ｍ及び勾配Ｓの変化に対する影響を受けないことから、前記式１３、１４における前記初期値Ｔｉｎｉを零にするものである。
【００７３】
ステップ８０２では、前記自車の駆動トルクＴｏを演算してステップ８０３に進み、該ステップ８０３では、前記自車走行判定手段で前記自車が走行中であるか否かを判定し、車両速度Ｖが０（ｍ／ｓ）でないときにはステップ８０４に進み、前記トルク誤差演算手段で、走行中における後述するフィードバック項の目標駆動トルクＴｔａｒと前記駆動トルクＴｏの誤差Ｅｔを前記式４により演算する。
【００７４】
一方、ステップ８０３で車両速度Ｖが０（ｍ／ｓ）のときには、ステップ８０５に進み、前記自車走行判定手段で前記自車が発進を開始するか否かを判定し、自車速度Ｖが０（ｍ／ｓ）であって目標速度Ｖｔａｒが０（ｍ／ｓ）より大きいときにはステップ８０６に進み、前記初期値補正手段で前記誤差Ｅｔに基づいて前記初期値Ｔｉｎｉの補正値Ｔｈを前記式５に示すように演算し、このルーチンを終了する。なお、ステップ８０５で前記自車が発進を開始しないときにも、このルーチンを終了する。このステップ８０２、ステップ８０３乃至８０６は、前記第一の実施形態におけるステップ１０１、ステップ１０６乃至ステップ１０９と同様のものである。
【００７５】
図１２は、前記走行制御装置１０における前記目標スロットル開度演算手段４１の制御ブロック図である。
該目標スロットル開度演算手段４１は、前記駆動トルク演算手段でのエンジン６０の回転数及び変速機７０のタービン回転数に基づいて、変速機７０の入力軸と出力軸のトルク比を演算するトルク比演算手段４２と、該トルク比、前記変速機７０のギア位置、並びに目標駆動トルク演算手段１３の目標駆動トルクＴｔａｒに基づいて目標とするエンジン６０のトルクを演算する目標エンジントルク演算手段４３と、該目標エンジントルクと前記エンジン６０の回転数とに基づいて目標スロットル開度（第一の目標スロットル開度Ｏｔａｒ１）を検索するスロットル開度検索手段４４とからなるとともに、前記エンジン６０の回転数、変速機７０のタービン回転数、並びにギア位置に基づいて推定駆動トルクＴｅを演算する推定駆動トルク演算手段４５と、該推定駆動トルクＴｅと目標駆動トルク演算手段１３の目標駆動トルクＴｔａｒとの偏差に基づいてＰＩＤ制御を行うＰＩＤ制御器４６とからなり、前記第一の目標スロットル開度Ｏｔａｒ１に前記ＰＩＤ制御器４６の演算結果を加算して、他の目標スロットル開度（第二の目標スロットル開度Ｏｔａｒ２）を演算し、スロットルバルブ４８の開度が制御されている。
【００７６】
このように、本実施形態の走行制御装置１０では、目標スロットル開度演算手段４１において、目標駆動トルクＴｔａｒと推定駆動トルクＴｅとの偏差を吸収しており、エンジン６０、変速機７０等の経年変化に対応させている。
以上のように、本発明の前記各実施形態は、上記の構成としたことによって次の機能を奏するものである。
【００７７】
前記第一の実施形態の走行制御装置１０は、前方を走行する先行車に自車を自動的に追従させ、前記自車の発進時における目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉを演算する初期値演算手段１１と、前記自車の目標速度Ｖｔａｒを演算する目標速度演算手段１２と、前記自車の速度を計測する自車速度計測手段２１と、前記初期値演算手段１１、前記目標速度演算手段１２、並びに前記自車速度計測手段２１からの各出力信号に基づいて前記自車の目標駆動トルクＴｔａｒを演算する目標駆動トルク演算手段１３と、該目標駆動トルク演算手段１３からの出力信号に基づいて目標スロットル開度を演算する目標スロットル開度演算手段４１とからなり、前記目標駆動トルク演算手段１３は、前記目標速度Ｖｔａｒと前記自車速度Ｖとの偏差Ｅｖに基づいてＰＩ制御を行うとともに、該ＰＩ制御内に、前記自車の発進時には前記目標駆動トルクを前記偏差Ｅｖに基づくフィードフォワード項を有し、初期値Ｔｉｎｉを演算しているので、フィードバック項にフィードフォワード項を付加する場合よりも、発進時の加速、及び所定時間経過時の加速の切換えをスムーズに行って、発進時のもたつき感のほか、前後方向の揺れによる不快感を解消してドライバビリティの向上を図ることができる。さらに、発進時の目標駆動トルクが、道路の勾配Ｓ及び自車の重量ｍから演算された前記初期値と前記偏差とに基づいているので、予めチューニングをする必要がなく、製品開発時間の短縮化を図ることができる。
【００７８】
また、前記第二の実施形態の走行制御装置１０は、前記目標スロットル開度演算手段４１が、前記エンジン６０の回転数、前記変速機７０のタービン回転数、並びにギア位置に基づいて推定駆動トルクＴｅを演算する推定駆動トルク演算手段４５と、該推定駆動トルクＴｅと前記目標駆動トルクＴｔａｒとの偏差に基づいてＰＩＤ制御を行うＰＩＤ制御手段４６とからなり、前記第一の目標スロットル開度Ｏｔａｒ１に前記ＰＩＤ制御手段４６の演算結果を加算して、第二の目標スロットル開度Ｏｔａｒ２を演算しているので、エンジン６０、変速機７０等の経年変化に対応させることができる。そして、このように、推定駆動トルクＴｅと目標駆動トルクＴｔａｒとの間に偏差を吸収し、第二の目標スロットル開度Ｏｔａｒ２は、自車重量ｍ及び勾配Ｓの変化に対する影響を受けないことから、前記目標駆動トルク演算手段１３は、前記自車の発進時には、前記初期値をクリアにしている。
【００７９】
図１３乃至図２０は、前記第一の実施形態の走行制御装置１０と前記従来技術の走行制御装置（前記特開平１１−６６４９９号公報）との発進時におけるタイミングチャートであり、まず、図１３乃至図１６は、平坦路で発進する場合のタイミングチャートを示している。図１３は、前記第一の実施形態の走行制御装置１０の場合であり、前記自車は、時刻Ｔ０に至るまで前記ブレーキをかけて車輪５４等を停止させ、前記自車の目標速度Ｖｔａｒは、時刻Ｔ０で０（ｍ／ｓ）になり、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までは、０．２（ｍ／ｓ²）の一定加速度で加速され、時刻Ｔ１以降は、目標速度Ｖｔａｒで一定に保たれている。
【００８０】
該走行制御装置１０は、時刻Ｔ０で前記自車の発進開始を判断すると、初期値演算手段１１の演算結果に基づいて目標駆動トルク演算手段１３で目標駆動トルクＴｉｎｉ（１８００（Ｎｍ））を算出する。そして、前記ブレーキを解除すると、駆動トルクＴｏは、前記目標駆動トルクＴｉｎｉに追従して直ちに立ち上がることが分かる。
【００８１】
時刻Ｔ１以降は、目標速度演算手段１２で求めた目標速度Ｖｔａｒと、自車速度計測手段２１で求めた自車速度Ｖとの偏差Ｅｖに基づいて、目標駆動トルク演算手段１３で目標駆動トルクＴｔａｒを算出する。そして、該目標駆動トルクＴｔａｒに応じた駆動トルクＴｏの制御信号をスロットルバルブ４８及び変速機７０に出力し、自車速度Ｖと目標速度Ｖｔａｒとの偏差Ｅｖをなくすように追従されている。
一方、図１４は、前記従来の技術の走行制御装置の場合であり、前記自車の目標速度Ｖｔａｒは、前記図１３のときと同様に変化させる。
【００８２】
該走行制御装置は、時刻Ｔ０で前記自車の発進開始を判断すると、前記式２の前記フィードフォワード項における初期値Ｔｉｎｉ及び予め定めた所定速度Ｖ０に自車速度Ｖとの演算結果に基づいて目標駆動トルクＴｆ（１８００（Ｎｍ））を算出し、前記ブレーキを解除する。そして、時刻Ｔ３に至るまでは、ＰＩＤ制御に付加されたフィードフォワード項から式１のように目標駆動トルクＴｔａｒを算出するので、目標駆動トルクＴｔａｒが変動し、それに伴って駆動トルクＴｏ及び自車速度Ｖも変動し、運転者に前後方向の不快感を与えることが分かる。なお、時刻Ｔ３以降では目標駆動トルクＴｔａｒは、漸く目標速度Ｖｔａｒと自車速度Ｖとの偏差Ｅｖをなくすようにされている。
【００８３】
また、前記従来の技術の走行制御装置では、前記フィードフォワード項が自車速度Ｖに基づいて算出され、目標速度Ｖｔａｒ、及び該目標速度Ｖｔａｒと自車速度Ｖとの偏差Ｅｖに基づいていない二つのパラメータがあり、このパラメータの値を変えることによって目標駆動トルクＴｔａｒの変動をなくすことを試みた結果を図１５及び図１６に示す。
該図１５及び図１６の目標速度Ｖｔａｒは、図１３と同様にし、図１５は、目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉを小さめの１５００（Ｎｍ）にした場合であり、図１６は、初期値Ｔｉｎｉを大きめの２１００（Ｎｍ）にした場合である。
【００８４】
図１５に示すように、自車速度Ｖは、時刻Ｔ０から時刻Ｔ２までは、クリープで走行する。目標駆動トルクＴｔａｒは、時刻Ｔ２まで変動せず、さらに、初期値Ｔｉｎｉが小さいためにスロットルが開かず、駆動トルクＴｏを路面に伝えることができない。よって、この時刻Ｔ２に至るまでは、自車速度Ｖは目標速度Ｖｔａｒに追従できずに偏差Ｅｖも大きくなり、結果として、運転者にもたつき感を与えてしまうことが分かる。
【００８５】
一方、図１６では、目標駆動トルクＴｔａｒの変動が大きくなっており、自車速度Ｖは、目標速度Ｖｔａｒよりも大きくなりすぎていることが分かる。これは、渋滞で追従制御を行う場合には自車を危険に晒すことになる。
したがって、前記従来の技術の走行制御装置は、予めパラメータを調整することが必要になり、製品開発時間の短縮化を図ることができないことが分かる。
次に、図１７及び図１８は、上り勾配の道路で発進する場合のタイミングチャートを示している。
【００８６】
図１７は、前記第一の実施形態の走行制御装置１０の場合であり、前記自車は、勾配Ｓ＝５（％）（０．０５）の上り坂を発進し、目標速度Ｖｔａｒは、図１３と同様であり、目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉは、３０００（Ｎｍ）である。
【００８７】
前記走行制御装置１０の自車速度Ｖは、前記平坦路と同様に、目標速度Ｖｔａｒに追従できる。一方、図１８に示すように、前記従来技術の車両の走行制御装置の自車速度Ｖは、目標駆動トルクＴｔａｒが、時刻Ｔ４にて一旦落ち込み、これに伴って駆動トルクＴｏも落ち込むことから、前記フィードフォワード項の影響を受ける時刻Ｔ３に至るまでは、目標速度Ｖｔａｒに追従できないことが分かる。
さらに、図１９及び図２０は、下り勾配の道路で発進する場合のタイミングチャートを示している。
【００８８】
図１９は、前記第一の実施形態の走行制御装置１０の場合であり、前記自車は、勾配Ｓ＝−５（％）（−０．０５）の下り坂を発進し、目標速度Ｖｔａｒは、図１３と同様であり、目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉは、−８００（Ｎｍ）である。
【００８９】
前記走行制御装置１０の自車速度Ｖは、自車重量ｍの影響を受けてエンジン６０の出力を上げなくても速度が出るため、前記ブレーキの制御で自車速度Ｖを目標速度Ｖｔａｒに追従させ、該目標速度Ｖｔａｒとの偏差Ｅｖをなくすように追従できる。一方、図２０に示すように、前記従来技術の走行制御装置の自車速度Ｖは、上記のような目標駆動トルクの変動はないものの、該目標駆動トルクが大きいことから、前記フィードフォワード項の影響を受ける時刻Ｔ３に至るまでは、目標速度Ｖｔａｒよりも大きくなっていることが分かる。
【００９０】
図２１は、本発明の前記走行制御装置１０と前記従来技術の走行制御装置とにおける前記平坦路、前記勾配Ｓの違いによる目標駆動トルクＴｔａｒの変動量を示す。該図２１は、目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉを算出した時刻Ｔ０から目標速度Ｖｔａｒが一定になる時刻Ｔ１までの目標駆動トルクＴｔａｒの最大値と最小値の差をプロットしたものである。
【００９１】
図２１に示すように、前記従来技術の走行制御装置は、目標速度Ｖｔａｒと自車速度Ｖとの偏差Ｅｖに無関係の変数を用いて目標駆動トルクＴｔａｒを算出しているので、勾配Ｓの影響を受け易いのに対し、前記走行制御装置１０は、目標速度Ｖｔａｒと自車速度Ｖとの偏差Ｅｖから目標駆動トルクＴｔａｒを算出しているので、勾配Ｓの影響を受け難いことが分かる。
【００９２】
また、図２２は、前記走行制御装置１０において、エンジン６０と変速機７０との間にある乾式単板クラッチを、前記初期値Ｔｉｎｉ等に基づいて自動的に操作して前記自車を発進させる場合のタイミングチャートである。該乾式単板クラッチは、マニュアル変速機に一般に用いられているものである。なお、目標速度Ｖｔａｒは、図１３と同様に変化させる。
【００９３】
図２２に示すように、前記走行制御装置１０は、時刻Ｔ０で発進開始を判断しても、この時点では前記クラッチが切れて駆動トルクＴｏが路面に伝わらないため、目標駆動トルクＴｔａｒは０（Ｎｍ）になる。
ここで、前記クラッチを操作してエンジン６０と変速機７０とを繋いだ場合にもエンジン６０を停止させないようにするには、スロットルバルブ４８を開いてエンジントルクを大きくする必要があるが、スロットルバルブ４８の開度は、上記のように、目標のエンジントルクとエンジン６０の回転数とから算出されるので、目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉを目標エンジントルクにしてスロットルバルブ４８の開度を設定し、前記クラッチを繋いだときにエンジン６０を停止させない大きさのエンジントルクを早く立ち上げている。
【００９４】
そして、前記クラッチを操作して時刻Ｔ５で半クラッチの状態になると、駆動トルクＴｏが発生して前記自車は発進し、前記式１３から算出された目標駆動トルクＴｔａｒに基づいて前記自車を制御する。
さらに、前記クラッチが完全に繋がる時刻Ｔ６に至るまで、該クラッチを徐々に操作し、該クラッチが完全に繋がった時刻６以降は、自車速度Ｖが目標速度Ｖｔａｒに追従しており、前記走行制御装置１０は、前記乾式単板クラッチを自動的に操作して前記自車を発進させることができる。
【００９５】
以上、本発明の一実施形態について詳説したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更ができるものである。
例えば、前記各実施形態の車両の走行制御装置１０は、前方を走行する先行車両に自動的に追従させる車両（自車）の走行制御装置として示されているが、本発明は、該走行制御装置に限定されるものではなく、追従機能を有しない他の走行制御装置に用いても、車両の発進時に運転者に与える不快感の低減等を図ることができる。
【００９６】
また、前記第一実施形態の走行制御装置１０における初期値演算手段１１のステップ１０４では、前記勾配演算手段でカー・ナビゲーションのノード情報、自車速度Ｖ等に基づいて道路の勾配Ｓを演算しているが、既存のセンサを用いてもよいものである。
【００９７】
図２３は、前記センサを用いて道路の勾配Ｓの演算を行う勾配演算手段の動作フローチャートである。
ステップ３０１では、前記自車走行判定手段で前記自車が停止中であるか否かを判定し、車両速度Ｖが０（ｍ／ｓ）でない場合、すなわちＹＥＳのときにはステップ３０２に進み、自車速度Ｖに基づいて平地走行抵抗トルクＴｒｌを演算する。一方、車両速度Ｖが０（ｍ／ｓ）でないときには、このルーチンを終了する。
ステップ３０３では、自車加速度αに基づいて加速抵抗トルクＴαを演算し、ステップ３０４では、式１５に示すように、勾配抵抗トルクＴｓを演算する。
【００９８】
【数１５】
Ｔｓ＝Ｔｏ−（Ｔｒｌ＋Ｔα）（１５）
【００９９】
ステップ３０５では、式１６に示すように、前記勾配抵抗トルクＴｓに基づいて勾配Ｓを演算して、このルーチンを終了する。
【０１００】
【数１６】
Ｓ＝ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（Ｔｓ／（ｍ×Ｒｔ）））（１６）
【０１０１】
このように、既存のセンサを用いても、前記カー・ナビゲーションを用いた場合と同様に勾配Ｓを求めることができる。
また、前記第一実施形態の走行制御装置１０における初期値演算手段１１のステップ１０５では、自車重量ｍ及び勾配Ｓの各補正値に基づいて目標駆動トルクの初期値Ｔｉｎｉを演算しているが、予め用意した初期値のマップを用いてもよいものである。
【０１０２】
図２４は、前記マップを用いた前記初期値演算手段１１における初期値Ｔｉｎｉ演算の動作フローチャートである。
ステップ５０１では、前記自車走行判定手段で前記自車が発進開始であるか否かを判定し、自車速度Ｖが０（ｍ／ｓ）であって目標速度Ｖｔａｒが０（ｍ／ｓ）より大きい場合、すなわちＹＥＳのときにはステップ５０２に進み、予め用意された自車両重量ｍ及び勾配Ｓに基づいた初期値のマップ検索を行う（例えば、図２５参照）。
【０１０３】
該図２５は、前記マップ検索における初期値のマップである。該初期値マップは、横軸に勾配Ｓ、縦軸に車両重量ｍをとっており、例えば、自車重量ｍが２０５０（ｋｇ）、勾配Ｓが０．０５の上り坂で発進する場合には、マップ検索は、前記車両重量ｍ付近の２０００（ｋｇ）及び２１００（ｋｇ）の二行を選択するとともに、前記勾配Ｓ付近の０．０４及び０．０６の二列を選択し、この二行と二列とが交差する四つの初期値データＴｉｎｉ１乃至Ｔｉｎｉ４を初期値Ｔｉｎｉの候補として選択している。
ステップ５０３では、選択された前記四つの初期値データを補間して初期値Ｔｉｎｉを算出し、このルーチンを終了する。なお、ステップ５０１で発進開始でないときにもこのルーチンを終了する。
【０１０４】
さらに、前記第一実施形態の走行制御装置１０における前記目標速度演算手段１２のステップ７０５では、停車領域を、前記車間距離設定手段９１で車間距離を縦軸に平行に、前記相対速度設定手段９２で相対速度を横軸に平行にとっているが、図２６のように、車間距離が０（ｍ）のときの相対速度Ｖｓ１と、相対速度は０（ｍ／ｓ）のときの車間距離Ｄｓ１とを結び、車間距離が大きくなるに伴って相対速度を直線的に小さくさせる停車距離２００１であってもよいものである。また、前記停車領域２００１においても、前記スイッチ入力手段９０による車間距離Ｄｓ及び相対速度Ｖｓの設定変更によって、停車領域２００２、又は停車領域２００３のように変更することもでき、運転者の意図する切換えを容易に行うことができるものである。
【０１０５】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、本発明の走行制御装置は、自車両の発進時の加速、及び所定時間経過時の加速の切換えをスムーズに行うことができ、運転者に与える発進時のもたつき感及び前後方向の揺れによる不快感を解消してドライバビリティの向上を図ることができる。
また、自車両の目標速度と自車速度との偏差に基づいて、発進時の目標駆動トルクを演算し、製品開発時間の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態に係る車両の走行制御装置を備えた自動車の全体構成図。
【図２】前記走行制御装置の制御ブロック図。
【図３】本発明の第一実施形態の車両の走行制御装置における初期値演算手段の動作フローチャート。
【図４】図３の初期値演算手段における勾配演算手段の動作フローチャート。
【図５】図３の初期値演算手段における初期値演算の動作フローチャート。
【図６】図３の目標速度演算手段における目標速度演算の動作フローチャート。
【図７】図６の発進マップ。
【図８】図３の目標駆動トルク演算手段における目標駆動トルク演算の動作フローチャート。
【図９】図３の目標駆動トルク演算手段の制御ブロック図。
【図１０】図３の目標スロットル開度演算手段の制御ブロック図。
【図１１】本発明の第二の実施形態の車両の走行制御装置の初期値演算手段の動作フローチャート。
【図１２】図１１の走行制御装置における目標スロットル開度演算手段の制御ブロック図。
【図１３】図３の走行制御装置における平坦路で発進する場合のタイミングチャート。
【図１４】従来の技術の車両の走行制御装置における平坦路で発進する場合のタイミングチャート。
【図１５】従来の技術の車両の走行制御装置における平坦路で発進する場合のタイミングチャート。
【図１６】従来の技術の車両の走行制御装置における平坦路で発進する場合のタイミングチャート。
【図１７】図３の走行制御装置における上り勾配で発進する場合のタイミングチャート。
【図１８】従来の技術の車両の走行制御装置における上り勾配で発進する場合のタイミングチャート。
【図１９】図３の走行制御装置における下り勾配で発進する場合のタイミングチャート。
【図２０】従来の技術の車両の走行制御装置における下り勾配で発進する場合のタイミングチャート。
【図２１】図３の走行制御装置と前記従来技術の走行制御装置とにおける平坦路、勾配の違いによる目標駆動トルクの変動量を示す図。
【図２２】図３の走行制御装置において、乾式単板クラッチを自動的に操作して自車を発進させる場合のタイミングチャート。
【図２３】図３の走行制御装置における他の勾配演算手段の動作フローチャート。
【図２４】図３の走行制御装置におけるマップを用いた初期値演算手段の初期値演算の動作フローチャート。
【図２５】図２４のマップ検索の初期値マップ。
【図２６】図６の他の発進マップ。
【符号の説明】
１０車両の走行制御装置
１１初期値演算手段
１２目標速度演算手段
１３目標駆動トルク演算手段
２１自車速度計測手段
４１目標スロットル開度演算手段
４２トルク比演算手段
４３目標エンジントルク演算手段
４４スロットル開度検索手段
４５推定駆動トルク演算手段
４６ＰＩＤ制御手段
６０エンジン
７０変速機
８１車間距離計測手段
８２相対速度計測手段
９１車間距離設定手段
９２相対速度設定手段
９０スイッチ入力手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a travel control device for a vehicle, and more particularly to a travel control device for a vehicle that reduces discomfort given to a driver at the time of starting.
[0002]
[Prior art]
In recent years, vehicles having a follow-up running function that automatically follows a preceding vehicle have been developed. The follow-up running function is a function that is particularly effective when high attention is required while being monotonous for the driver, for example, when the vehicle is forced to run at a constant speed for a long time while maintaining a distance between vehicles. Currently, vehicles that rely on the following traveling function from the start to the stop of the own vehicle are being developed.
[0003]
As for an example of a vehicle running control device having the following function, it is known to improve controllability by performing control based on a target driving torque for directly operating an internal variable of the host vehicle. In addition, there is a technique of a vehicle travel control device that controls a throttle valve, a transmission, a brake, and the like based on the target drive torque and accelerates the host vehicle at the time of start (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-66499) .
[0004]
In the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-66499, when the distance between the preceding vehicle and the own vehicle is shorter than the target inter-vehicle distance, the own vehicle is This is to be solved in order to keep stopping until the target inter-vehicle distance is reached and to give the driver of the vehicle a sense of rattling.
[0005]
That is, when the throttle valve is opened to start from an idling state (throttle valve fully closed state) when the vehicle is stopped, the target drive torque needs to be set to a value larger than a predetermined value. In order to obtain the target drive torque Ttar ′, in addition to the feedback term, a feedforward term is added to the feedback term, and when starting, the target drive torque Tf based on the feedforward term is set to the predetermined value, and the target Based on the driving torque Tf, the vehicle is accelerated when the vehicle starts.
That is, the target drive torque Ttar ′ of the travel control device is calculated as shown in Equation 1.
[0006]
[Expression 1]

[0007]
Here, the first to third terms of Equation 1 are feedback terms for performing PID control. In the first term, Kp is a proportional gain, and Ev is the target speed Vtar of the own vehicle and the own vehicle speed V. Deviation, Ki in the second term indicates integral gain, and Kd in the third term indicates differential gain.
Further, the fourth term of the equation 1 is a feedforward term for setting the target drive torque Ttar ′ to the target drive torque Tf at the time of start, and is calculated as in equation 2.
[0008]
[Expression 2]
Tf = Tini × (1−V / V0) (2)
[0009]
Here, Tini is the initial value of the target drive torque at time T0, and V and V0 are the own vehicle speed and a preset own vehicle speed, respectively. The feedforward term calculates the target drive torque Tf at the start based on parameters such as a preset initial value Tini of the target drive torque, a preset vehicle speed V0, and the like. V increases, that is, the own vehicle speed V approaches the preset own vehicle speed V0 and decreases, becomes zero after a predetermined time, and acts when the own vehicle speed V is slow. It is made not to let you. After the lapse of the predetermined time, a target drive torque Ttar ′ is calculated based on a deviation Ev between the target speed Vtar and the own vehicle speed V by the feedback term, and the own vehicle drive torque To is calculated as the target drive. The deviation Ev is controlled so as to follow the torque Ttar ′.
[0010]
As a result, even if the inter-vehicle distance is shorter than the target inter-vehicle distance, the vehicle that has determined the start of the preceding vehicle is started immediately via the feedforward term, and the driver of the vehicle We are trying to reduce the feeling of stagnation.
In addition, as another example of the travel control device based on the target drive torque, various technologies for controlling the engine, the brake, and the like while the host vehicle is traveling based on the target drive torque have been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6 No. 064460, JP-A-10-309959, JP-A-11-291789, etc.). Various control devices have also been proposed that compare the target drive torque with the initial value to reduce variations in engine torque and absorb variations due to machine differences and changes over time (for example, JP-A-8-34266). Gazette, JP-A-10-153256, etc.).
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-66499 is a travel control device that obtains a target drive torque at the time of starting from the feedforward term added to the feedback term, but from the added feedforward term. The required target driving torque Tf is calculated on the basis of the own vehicle speed V, as shown in the equation 2, and is not based on the target speed Vtar and the deviation Ev between the target speed Vtar and the own vehicle speed V. Therefore, it can be changed without converging to the target speed Vtar.
[0012]
That is, the target drive torque Tf calculated from the feedforward term can reduce the feeling of stickiness at the time of start, but the drive torque To of the host vehicle also varies with the variation of the target drive torque Tf. Therefore, the problem of giving the driver discomfort due to the shaking in the front-rear direction and impairing drivability still remains.
[0013]
Further, the own vehicle using the target drive torque Tf calculated from the added feedforward term cannot make the own vehicle speed V follow the target speed Vtar unless the predetermined time has elapsed since the start. In addition, when the predetermined time elapses, there is a problem that switching from the feedforward term to the feedback term is required, and smooth start and acceleration cannot be performed.
[0014]
Further, the added feedforward term has two parameters, the initial value Tini of the target drive torque set in advance and the vehicle speed V0 set in advance, as described above. Since the control device is manufactured after tuning in advance, there is a problem that the development time of the product cannot be shortened.
[0015]
Furthermore, the other conventional technique described is a travel control device that controls an engine and a brake while the host vehicle is traveling, and is given to the driver when the host vehicle starts as described above. No special consideration has been given to the feeling of stickiness and the discomfort given to the driver by the elapse of a certain time after starting to improve drivability.
[0016]
The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to improve the drivability by eliminating the feeling of stagnation and discomfort given to the driver at the start of the vehicle. It is providing the traveling control apparatus of the vehicle which can aim at reduction of the development cost of this.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a vehicle travel control apparatus according to the present invention includes: When starting the target drive torque of the vehicle An initial value calculating means for calculating an initial value; target speed calculating means for calculating a target speed of the vehicle; my car Own vehicle speed measuring means for measuring speed, the initial value calculating means, the target speed calculating means, and each output signal from the own vehicle speed measuring means Enter The target driving torque calculating means for calculating the target driving torque of the vehicle, and the target throttle opening calculating means for calculating the target throttle opening based on an output signal from the target driving torque calculating means, the target driving torque The calculating means calculates the target drive torque when the vehicle starts. The initial value, the target speed of the vehicle, and the own vehicle speed of the vehicle More specifically, the target drive torque calculation means performs PI control based on a deviation between the target speed and the host vehicle speed, and the target drive torque is included in the PI control. The initial value and the deviation In It is characterized by having a feed-forward term that is calculated based on it.
[0018]
The vehicle travel control apparatus of the present invention configured as described above is calculated from the initial value in which the target drive torque at the time of start is calculated, the target speed of the host vehicle, and the host vehicle speed, that is, the target speed and Since the feedback term calculated from the deviation of the host vehicle speed has a feedforward term based on the initial value and the deviation, acceleration at the time of starting than when adding a feedforward term to the feedback term, The acceleration can be switched smoothly when the predetermined time has elapsed, the target drive torque does not fluctuate, and the dull feeling at the start and the discomfort caused by the shaking in the front-rear direction are eliminated to improve drivability. Can do. Further, since the target drive torque at the time of start is based on the calculated initial value and the deviation, it is not necessary to perform tuning in advance, and the product development time can be shortened.
[0019]
Further, according to a specific aspect of the vehicle travel control apparatus of the present invention, the initial value calculation means includes drive torque calculation means for calculating the drive torque of the vehicle, and own vehicle travel for determining start or stop of the vehicle. A determination means; a torque error calculation means for calculating an error of the driving torque; and an initial value correction means for correcting the initial value; an own vehicle acceleration calculation means for calculating the acceleration of the vehicle; A vehicle weight calculating means for calculating a weight; and a gradient calculating means for calculating a road gradient; calculating the road gradient based on map information of the car navigation of the vehicle; Calculating the slope of the road based on the driving torque of the vehicle, the speed and acceleration of the vehicle, or the initial value based on a map comprising the weight of the vehicle and the slope of the road It is characterized in that calculation to.
[0020]
Furthermore, in another specific aspect of the vehicle travel control apparatus according to the present invention, the target throttle opening calculation means is configured to output the input shaft and output of the transmission based on the engine speed and the turbine speed of the transmission. Torque ratio calculating means for calculating a torque ratio of the shaft, target engine torque calculating means for calculating a target torque of the engine based on the torque ratio, the gear position of the transmission, and the target drive torque; A throttle opening degree searching means for searching for a target throttle opening degree based on a target engine torque and the engine speed, or the engine speed, the turbine speed of the transmission, and the gear An estimated driving torque calculating means for calculating an estimated driving torque based on the position, and a control (PI) based on a deviation between the estimated driving torque and the target driving torque; Control means (PID control means) for performing control), and calculating the other target throttle opening by adding the calculation result of the control means to the target throttle opening, or the target driving torque After the vehicle starts, the calculation means , It calculates based on the said target speed and the said own vehicle speed, It is characterized by the above-mentioned.
[0021]
Still further, in another specific aspect of the vehicle travel control apparatus according to the present invention, the target speed calculation means automatically adjusts an inter-vehicle distance between a preceding vehicle traveling ahead and the preceding vehicle. Each of the output signals from the inter-vehicle distance measuring means for measuring the inter-vehicle distance and the relative speed measuring means for measuring the relative speed between the preceding vehicle and the own vehicle, and from the start of the preceding vehicle to the start of the own vehicle Based on output signals from an inter-vehicle distance setting means for setting an inter-vehicle distance to the vehicle and a relative speed setting means for setting a relative speed from the start of the preceding vehicle to the start of the own vehicle. Starting, or the inter-vehicle distance setting means and the relative speed setting means Is that Each output signal The When the inter-vehicle distance setting means and the relative speed setting means set the inter-vehicle distance long, the relative speed is set small, or when the inter-vehicle distance is set short. The relative speed is set to be large, or the target speed calculation means has a map composed of an inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the host vehicle, and a relative speed between the preceding vehicle and the host vehicle, When the vehicle and the host vehicle are in a region surrounded by the inter-vehicle distance and the relative speed, the host vehicle is stopped.
further, A clutch is provided between the engine and the transmission of the vehicle, and the travel control device performs the clutch engagement operation together with the setting of the target throttle opening based on the initial value when the vehicle starts. It is characterized by that.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an automobile 100 including a vehicle travel control device 10 according to each embodiment of the present invention.
[0023]
The automobile 100 includes an engine 60 controlled by the travel control device 10, a transmission 70 that transmits the output of the engine 60 to an axle via a gear, and four wheels that are driven and driven by the output from the transmission 70. 54, 55, 56, 57, a brake pedal 51 for operating a brake for braking each wheel 54, etc., a brake pedal force detecting means 52 for detecting the depression force of the brake pedal 51 by the driver, an accelerator pedal operation amount Accelerator input means 47 for detecting the vehicle, the inter-vehicle distance measuring device 80 for measuring the inter-vehicle distance Ds and the relative speed Vr between the preceding vehicle (preceding vehicle) traveling ahead and the vehicle (own vehicle), and depending on the operation of the driver The automatic follow-up operation mode or the manual operation mode is switched, the inter-vehicle distance Ds between the preceding vehicle and the host vehicle and the relative speed thereof. Set the r, and a switch input unit 90 for switching the input. The inter-vehicle distance measuring device 80 is composed of, for example, a radar device such as a millimeter wave radar or a laser radar, and the brake pedal force detection means 52 is a brake pedal 51 in addition to a sensor for detecting a stepping force. It may be a sensor that detects the stroke amount or a sensor that detects the brake fluid pressure.
[0024]
The travel control device 10 includes a driving force management unit 1, a transmission control unit 2, an engine control unit 3, a throttle control unit 4, and a brake control unit 5.
The driving force management unit 1 is set by the driver's operation via the switch input means 90 and the inter-vehicle distance Ds and the relative speed Vr between the preceding vehicle and the subject vehicle measured by the inter-vehicle distance measuring device 80. After calculating the target speed Vtar of the own vehicle based on the inter-vehicle distance Ds between the preceding vehicle and the own vehicle and the relative speed Vr, a target for setting the traveling speed V of the own vehicle to the target speed Vtar. A drive torque Ttar is calculated. Further, the driving force management unit 1 sets the target driving torque Ttar to a predetermined value or more based on an initial value Tini of a target driving torque, which will be described later, calculated from a road gradient or the like when the host vehicle starts.
[0025]
The transmission control unit 2 detects the rotation speed of the output shaft of the transmission 70, measures the own vehicle speed V, outputs the own vehicle speed V to the driving force management unit 1, and also drives the driving force management. A control signal is output to the transmission 70 based on the target drive torque Ttar calculated by the unit 1.
[0026]
The engine control unit 3 calculates the fuel injection amount and ignition timing of the engine 60 based on the target drive torque Ttar calculated by the drive force management unit 1 and outputs a control signal thereof.
The throttle control unit 4 calculates the opening of the throttle valve 48 based on the target driving torque Ttar calculated by the driving force management unit 101 or a signal from the accelerator input means 47, and outputs the control signal.
[0027]
When the target drive torque Ttar calculated by the drive force management unit 1 becomes negative, the brake control unit 5 outputs a drive signal to the brake actuator 53 according to the negative direction value, and each

wheel

54, 55, 56 and 57 are braked. Unlike the hydraulic cylinder (master cylinder) of the brake pedal 51, the brake actuator 53 applies a pressure to the brake fluid in the brake pipe to generate a braking force.
[0028]
FIG. 2 is a control block diagram of the travel control device 10.
The driving force management unit 1 of the travel control device 10 includes an initial value calculating means 11 for calculating an initial value Tini of a target driving torque when the host vehicle starts, and a target speed calculation for calculating the target speed Vtar of the host vehicle. And means 12 and target drive torque calculating means 13 for calculating the target drive torque Ttar of the host vehicle.
[0029]
The initial value calculating means 11 includes a driving torque calculating means for calculating the driving torque To of the own vehicle, an own vehicle acceleration calculating means for calculating acceleration, an own vehicle weight calculating means for calculating weight, and a road gradient. And an initial value Tini based on each of the calculated values, and an own vehicle travel determining means for determining start or stop of the vehicle, and an error of the driving torque. It comprises torque error calculation means and initial value correction means for correcting the initial value Tini.
[0030]
The initial value calculation means 11 needs to set the target drive torque Ttar to a torque value larger than a predetermined value when the throttle valve 48 is opened to start from an idling state (throttle valve fully closed) when the vehicle is stopped. In addition, since the torque value corresponds to the change in the slope S of the road and the weight m of the host vehicle, the parked vehicle can be started more smoothly. The initial value Tini of the target drive torque considering the situation is calculated.
[0031]
The target speed calculating means 12 includes an inter-vehicle distance Dr between the preceding vehicle and the own vehicle by the inter-vehicle distance measuring means 81 of the inter-vehicle distance measuring device 80, and a relative speed Vr between the preceding vehicle and the own vehicle by the relative speed measuring means 82. , The vehicle distance Ds from the start of the preceding vehicle by the inter-vehicle distance setting unit 91 of the switch input unit 90 to the start of the own vehicle and the start of the own vehicle from the start of the preceding vehicle by the relative speed setting unit 92 The target speed Vtar is calculated on the basis of each output signal with the relative speed Vs up to and the signal is output to the target drive torque calculation means 13.
[0032]
The target drive torque calculating means 13 is based on output signals of the vehicle speed V in the initial value calculating means 11, the target speed calculating means 12, and the own vehicle speed measuring means 21 of the transmission control unit 2. A target drive torque Ttar of the host vehicle, which will be described later, is calculated to eliminate a deviation Ev between the target speed Vtar and the host vehicle speed V, and the target drive torque Ttar is added to the target throttle opening calculation unit 41 of the throttle control unit 4. The signal is output.
Then, the target throttle opening calculation means 41 calculates the target throttle opening Otar based on the target drive torque Ttar, and controls the opening of the throttle valve 48.
[0033]
FIG. 3 is an operation flowchart of the initial value calculating means 11 in the travel control apparatus 10 of the first embodiment of the present invention, and this routine is periodically executed, for example, every 10 (ms).
In step 101, the driving torque calculating means calculates the driving torque To of the host vehicle based on the rotational speed of the engine 60, the turbine rotating speed of the transmission 70, and the final reduction ratio. In step 102, the driving torque To is calculated. The own vehicle speed V is differentiated by the acceleration calculating means to calculate the acceleration α of the own vehicle. In step 103, the own vehicle weight calculating means calculates the weight m of the own vehicle as shown in Equation 3. .
[0034]
[Equation 3]
m = (To1-To2) / ((α1-α2) × Rt) (3)
[0035]
Here, To1 and α1 are the driving torque and acceleration of the vehicle calculated in the previous cycle, respectively, and To2 and α2 are the driving torque and acceleration of the vehicle calculated in the current cycle, respectively. . Rt is a tire radius.
In step 104, the gradient calculation means calculates a road gradient S based on car navigation map information (node information), the vehicle speed V, and the like, which will be described later, and in step 105, the vehicle is started smoothly. Therefore, the initial value Tini of the target drive torque necessary for this is calculated.
[0036]
In step 106, it is determined whether or not the vehicle is traveling by the vehicle traveling determination means. If the vehicle speed V is not 0 (m / s), that is, if YES, the process proceeds to step 107, where the torque The error calculation means calculates an error Et between a target drive torque Ttar of a feedback term, which will be described later during traveling, and the drive torque To by Equation 4, and then proceeds to Step 108.
[0037]
[Expression 4]
Et = Ttar / To (4)
[0038]
On the other hand, also when the vehicle speed V is 0 (m / s) in step 106, the process proceeds to step 108, where it is determined whether or not the own vehicle starts to start by the own vehicle running determination means. When V is 0 (m / s) and the target speed Vtar is greater than 0 (m / s), that is, when YES, the routine proceeds to step 109, where the initial value correcting means determines the initial value based on the error Et. The correction value Th is calculated as shown in Equation 5, and this routine is terminated. Note that if the vehicle does not start starting at step 108, this routine is terminated.
[0039]
[Equation 5]
Th = Tini × Et (5)
[0040]
This is a case where a steady deviation is generated between the target driving torque Ttar and the driving torque To due to the aging of the engine 60, the transmission 70, etc., or the roughness of the road surface by the processing from step 106 to step 109. Even this can be absorbed.
[0041]
FIG. 4 is an operation flowchart of the gradient calculation means in the initial value calculation means 11. In this embodiment, the road gradient S is calculated based on the node information of car navigation.
In step 201, it is determined whether or not the own vehicle is stopped by the own vehicle traveling determination means. If the vehicle speed V is 0 (m / s), that is, if YES, the process proceeds to step 202, and The node information including the three-dimensional position information (X, Y, Z) of two points before and after the vehicle on the road, the intersection number, and the like is taken from the map data of the car navigation. On the other hand, when the vehicle speed V is not 0 (m / s), this routine is ended.
In step 203, the three-dimensional position information (X, Y, Z) in the node information is fetched, and the process proceeds to step 204, where the gradient calculating means uses the gradient of the road on which the host vehicle exists as shown in equation (6). Is calculated and the routine is terminated.
[0042]
[Formula 6]

[0043]
Here, X1, Y1, Z1, X2, Y2, and Z2 are three-dimensional position information of two points before and after the vehicle.
In this manner, the slope S can be measured with high accuracy by using the node information of the car navigation.
[0044]
FIG. 5 is an operation flowchart of the initial value Tini calculation in the initial value calculation means 11, and calculates the initial value Tini of the target drive torque based on the vehicle weight m and the gradient S.
In step 401, it is determined whether or not the vehicle has started to start by the vehicle traveling determination means, and the vehicle speed V is 0 (m / s) and the target speed Vtar is 0 (m / s). If it is larger, that is, if YES, the routine proceeds to step 402 where the own vehicle running determination means calculates the correction value Ta of the own vehicle weight m as shown in Equation 7. On the other hand, when the start is not started, this routine is terminated.
[0045]
[Expression 7]
Ta = Ka × m (7)
[0046]
Here, Ka is a gain.
In step 403, the gradient calculating means calculates a correction value Tb of the road gradient S as shown in equation (8).
[0047]
[Equation 8]
Tb = Kb × S (8)
[0048]
Here, Kb is a gain.
In step 404, the initial value Tini of the target drive torque is calculated as shown in Expression 9 based on the correction value Ta of the vehicle weight m, the correction value Tb of the road gradient S, etc., and this routine is terminated.
[0049]
[Equation 9]
Tini = Ta + Tb + Tc (9)
[0050]
Here, Tc is a driving torque necessary for starting a flat road when only one driver gets on the vehicle, and is set in advance.
FIG. 6 is an operation flowchart of the target speed Vtar calculation in the target speed calculation means 12, and this routine is periodically executed, for example, every 10 (ms).
[0051]
In step 701, it is determined whether or not the host vehicle is stopped. If the host vehicle speed V is 0 (m / s), that is, if YES, the routine proceeds to step 711, where the speed Vpre of the preceding vehicle is set. Calculation is performed as shown in Equation 10.
[0052]
[Expression 10]
Vpre = V + Vr (10)
[0053]
Here, Vr is a relative speed measured by the relative speed measuring means 82.
In Step 704, it is determined whether or not the preceding vehicle is stopped. If the speed of the preceding vehicle is 0 (m / s), that is, if YES, the process proceeds to Step 710, where the target vehicle's target is set. The speed Vtar is set as shown in Equation 11, and this routine is terminated.
[0054]
## EQU11 ##
Vtar = 0 (11)
[0055]
On the other hand, when the preceding vehicle is not stopped in step 704, the process proceeds to step 705, the setting results of the inter-vehicle distance setting means 91 and the relative speed setting means 92, the inter-vehicle distance measuring means 81 and the relative speed measuring means. The measurement result 82 is searched from a start map, which will be described later, and the process proceeds to step 706 to determine whether or not to start the vehicle.
[0056]
In the case where the host vehicle is started in step 706, that is, in the case of YES, the process proceeds to step 707, the target inter-vehicle distance for causing the host vehicle to follow the preceding vehicle safely is calculated, and the process proceeds to step 708.
In the step 708, the target speed Vtar of the host vehicle is calculated by Equation 12 so as to eliminate the deviation Ed between the calculated target inter-vehicle distance and the inter-vehicle distance measured by the inter-vehicle distance measuring means 81, This routine ends.
[0057]
[Expression 12]

[0058]
Here, Kp, Ki, and Kd are a proportional gain, an integral gain, and a differential gain, respectively.
On the other hand, when the host vehicle is not started in step 706, the process proceeds to step 709, where the target speed Vtar of the host vehicle is set to 0 as in the expression 11 and the process is terminated.
[0059]
If it is determined in step 701 that the host vehicle is not stopped, the process proceeds to step 702, where a target inter-vehicle distance for causing the host vehicle to follow the preceding vehicle safely is calculated, and the process proceeds to step 703. In step 703, the target speed Vtar of the host vehicle is calculated in the same manner as in equation 12, and this routine is terminated.
[0060]
FIG. 7 shows the start map of step 705.
The start map has an inter-vehicle distance on the horizontal axis and a relative speed on the vertical axis. The inter-vehicle distance setting means 91 sets the inter-vehicle distance Ds parallel to the vertical axis, and the relative speed setting means 92 sets the relative speed Vs. Is set parallel to the horizontal axis, and a stop area 1901 is provided. The stop area 1901 is intended to ensure safety by increasing the relative speed Vs when the inter-vehicle distance Ds is short. When the relationship between the preceding vehicle and the own vehicle is inside the stop area 1901 and both the preceding vehicle and the own vehicle are stopped (indicated by point A in the figure). The travel control device 10 instructs the host vehicle to stop.
[0061]
In addition, even when the preceding vehicle is moving but inside the stop area 1901 (indicated by a point B in the figure), the host vehicle is instructed to stop. When the preceding vehicle continues to run and the relationship between the preceding vehicle and the own vehicle is outside the stop area 1901 (shown at point C in the figure), the vehicle starts to the own vehicle. To start.
[0062]
The stop area 1901 can be changed to a stop area 1902 or a stop area 1903 by simultaneously changing the setting of the inter-vehicle distance Ds and the relative speed Vs by the switch input means 90. The stop area 1903 is an area where safety is ensured even if the relative speed Vs is reduced when the inter-vehicle distance Ds is long.
[0063]
8 and 9 show the calculation of the target drive torque Ttar in the target drive torque calculation means 13, and FIG. 8 is an operation flowchart of the target drive torque Ttar calculation.
In step 601, the target vehicle speed Vtar of the host vehicle calculated by the target speed calculation means 12 is fetched, and the process proceeds to step 602. In step 602, it is determined whether or not the vehicle has started to start by the vehicle traveling determination means. If the vehicle speed V is 0 (m / s), that is, if YES, the process proceeds to step 603. As shown in Equation 13, the feedforward term Ev1 is set so that the target drive torque at the start becomes the initial value Tini, and at step 604, the target drive torque at the start (initial value Tini) is calculated.
[0064]
[Formula 13]

[0065]
On the other hand, when the host vehicle traveling determination means determines that the host vehicle speed V is not 0 (m / s) in step 602, the process proceeds to step 604, and the deviation Ev is eliminated by PI control, which will be described later, as shown in equation (14). Calculate target drive torque Ttar Shi This routine is terminated.
[0066]
[Expression 14]

[0067]
Here, Kp and Ki are a proportional gain and an integral gain, respectively, according to a feedback term, Ev is a deviation between the target speed Vtar and the own vehicle speed V, and Ev1 is a feedforward term of Equation 13 above. As shown in FIG. 9, the PI control is performed by multiplying the deviation Ev by a proportional gain Kp, and the deviation Ev as a0, a1, b1, and Z. ^-1 Alternatively, the target drive torque Ttar is calculated by adding the value obtained by integrating the integral gain Ki to the value integrated based on Ev1.
FIG. 3 is a control block diagram of the target throttle opening calculation means 41. FIG.
[0068]
The target throttle opening calculation means 41 is a torque for calculating a torque ratio between the input shaft and the output shaft of the transmission 70 based on the rotation speed of the engine 60 and the turbine rotation speed of the transmission 70 in the drive torque calculation means. A ratio calculating means 42; a target engine torque calculating means 43 for calculating a target torque of the engine 60 based on the torque ratio, the gear position of the transmission 70, and the target driving torque Ttar of the target driving torque calculating means 13; And throttle opening degree searching means 44 for searching for the target throttle opening degree Otar based on the target engine torque and the rotational speed of the engine 60, and the opening degree of the throttle valve 48 is controlled.
[0069]
FIGS. 11 and 12 show a travel control apparatus according to the second embodiment of the present invention, except for the configuration of the initial value calculation means 11 and the configuration of the target throttle opening calculation means 41. Since it consists of the same composition as an embodiment, the composition of this initial value calculation means 11 and the composition of target throttle opening calculation means 41 are explained in detail.
[0070]
The travel control device 10 of this embodiment includes a driving force management unit 1, a transmission control unit 2, an engine control unit 3, a throttle control unit 4, and a brake control unit 5. The driving force management unit 1 An initial value calculating means 11 for calculating an initial value Tini of a target driving torque at the time of start of the vehicle, a target speed calculating means 12 for calculating the target speed Vtar of the own vehicle, and a target driving torque Ttar of the own vehicle. And target drive torque calculation means 13. Then, based on the target drive torque Ttar by the target drive torque calculation means 13, the throttle opening degree search means searches for the target throttle opening degree Otar (first target throttle opening degree Otar1) and the target of the throttle control unit 4 The throttle opening calculation means 41 is provided with estimated drive torque calculation means and PID control means, which will be described later, so as to eliminate the deviation between the target drive torque Ttar and the estimated drive torque Te by the estimated drive torque calculation means. A target throttle opening degree Otar (second target throttle opening degree Otar2) is calculated based on the target throttle opening degree Otar1, and the opening degree of the throttle valve 48 is controlled.
[0071]
The initial value calculating means 11 calculates a driving torque calculating means for calculating the driving torque To of the own vehicle, a driving determination means for determining whether the initial value Tini is required, and an error of the driving torque. It comprises torque error calculation means and initial value correction means for correcting the initial value Tini.
[0072]
FIG. 11 is an operation flowchart of the initial value calculating means 11, and this routine is periodically executed, for example, every 10 (ms).
In step 801, in the calculation of the target drive torque Ttar in the equations 13 and 14 and the feedforward term Ev1 that sets the target drive torque to the initial value Tini, the initial value Tini of the target drive torque of the host vehicle is initialized to zero. The value calculation is performed, and the process proceeds to step 802. Regarding the calculation of the initial value in the step 801, if there is a deviation between the estimated drive torque Te and the target drive torque Ttar, which will be described later, the target throttle opening calculation means 41 performs the target throttle opening corresponding thereto. The degree Otar (second target throttle opening degree Otar2) is immediately calculated, and the second target throttle opening degree Otar2 is not affected by changes in the vehicle weight m and the gradient S. , 14 to zero the initial value Tini.
[0073]
In step 802, the driving torque To of the host vehicle is calculated and the process proceeds to step 803. In step 803, it is determined whether or not the host vehicle is traveling by the host vehicle traveling determination means, and the vehicle speed V When is not 0 (m / s), the routine proceeds to step 804, where the torque error calculation means calculates a target drive torque Ttar of a feedback term to be described later during traveling and an error Et of the drive torque To by the equation (4).
[0074]
On the other hand, when the vehicle speed V is 0 (m / s) in step 803, the process proceeds to step 805, where it is determined whether or not the own vehicle starts to start, and the own vehicle speed V is If it is 0 (m / s) and the target speed Vtar is larger than 0 (m / s), the routine proceeds to step 806, where the initial value correction means sets the correction value Th of the initial value Tini on the basis of the error Et. The calculation is performed as shown in FIG. Note that this routine is also terminated when the vehicle does not start at step 805.

Steps

802 and 803 to 806 are the same as

steps

101 and 106 to 109 in the first embodiment.
[0075]
FIG. 12 is a control block diagram of the target throttle opening calculation means 41 in the travel control device 10.
The target throttle opening calculation means 41 is a torque for calculating a torque ratio between the input shaft and the output shaft of the transmission 70 based on the rotation speed of the engine 60 and the turbine rotation speed of the transmission 70 in the drive torque calculation means. A ratio calculating means 42; a target engine torque calculating means 43 for calculating a target torque of the engine 60 based on the torque ratio, the gear position of the transmission 70, and the target driving torque Ttar of the target driving torque calculating means 13; And throttle opening degree searching means 44 for searching for a target throttle opening degree (first target throttle opening degree Otar1) based on the target engine torque and the rotational speed of the engine 60, and the rotational speed of the engine 60. , An estimated driving torque calculation for calculating the estimated driving torque Te based on the turbine rotational speed of the transmission 70 and the gear position Stage 45 and a PID controller 46 that performs PID control based on a deviation between the estimated drive torque Te and the target drive torque Ttar of the target drive torque calculation means 13, and the first target throttle opening degree Otar1 The calculation result of the PID controller 46 is added to calculate another target throttle opening (second target throttle opening Otar2), and the opening of the throttle valve 48 is controlled.
[0076]
Thus, in the travel control apparatus 10 of the present embodiment, the target throttle opening calculation means 41 absorbs the deviation between the target drive torque Ttar and the estimated drive torque Te, and the aging of the engine 60, the transmission 70, etc. It corresponds to change.
As described above, the respective embodiments of the present invention have the following functions by being configured as described above.
[0077]
The travel control device 10 of the first embodiment automatically causes the host vehicle to follow a preceding vehicle traveling ahead, and calculates an initial value Tini of the target drive torque when the host vehicle starts. 11, target speed calculating means 12 for calculating the target speed Vtar of the own vehicle, own vehicle speed measuring means 21 for measuring the speed of the own vehicle, the initial value calculating means 11, the target speed calculating means 12, The target driving torque calculating means 13 for calculating the target driving torque Ttar of the own vehicle based on the output signals from the own vehicle speed measuring means 21 and the target based on the output signal from the target driving torque calculating means 13. A target throttle opening calculating means 41 for calculating the throttle opening, and the target drive torque calculating means 13 is based on a deviation Ev between the target speed Vtar and the own vehicle speed V. The PI control includes a feed forward term based on the deviation Ev when the vehicle starts, and the initial value Tini is calculated. Therefore, the feedback value is fed to the feedback term. Compared with the addition of the forward term, the acceleration at the time of starting and the acceleration switching at the end of the specified time are smoothly switched to eliminate the unpleasant feeling caused by shaking in the front-rear direction in addition to the feeling of swaying at the start. Can be improved. Furthermore, since the target driving torque at the time of starting is based on the initial value and the deviation calculated from the road slope S and the vehicle weight m, it is not necessary to tune in advance and shorten the product development time. Can be achieved.
[0078]
Further, in the travel control device 10 of the second embodiment, the target throttle opening calculation means 41 is estimated based on the rotational speed of the engine 60, the turbine rotational speed of the transmission 70, and the gear position. An estimated driving torque calculating means 45 for calculating Te, and a PID control means 46 for performing PID control based on a deviation between the estimated driving torque Te and the target driving torque Ttar, and the first target throttle opening degree Otar1 Since the second target throttle opening degree Otar2 is calculated by adding the calculation result of the PID control means 46, it is possible to cope with the secular change of the engine 60, the transmission 70, and the like. Thus, the deviation is absorbed between the estimated driving torque Te and the target driving torque Ttar, and the second target throttle opening degree Otar2 is not affected by changes in the vehicle weight m and the gradient S. The target drive torque calculation means 13 clears the initial value when the host vehicle starts.
[0079]
FIGS. 13 to 20 are timing charts at the time of start of the traveling control device 10 of the first embodiment and the traveling control device of the prior art (Japanese Patent Laid-Open No. 11-66499). First, FIG. Thru | or FIG. 16 has shown the timing chart in the case of starting on a flat road. FIG. 13 shows the case of the travel control device 10 of the first embodiment. The host vehicle applies the brake until the time T0 is reached and stops the wheels 54 and the like, and the target speed Vtar of the host vehicle is , 0 (m / s) at time T0, and 0.2 (m / s) from time T0 to time T1. ² ) And is kept constant at the target speed Vtar after time T1.
[0080]
When the traveling control device 10 determines the start of the vehicle at time T0, the target driving torque calculating means 13 calculates the target driving torque Tini (1800 (Nm)) based on the calculation result of the initial value calculating means 11. To do. When the brake is released, it can be seen that the drive torque To immediately rises following the target drive torque Tini.
[0081]
After time T1, based on the deviation Ev between the target speed Vtar obtained by the target speed computing means 12 and the own vehicle speed V obtained by the own vehicle speed measuring means 21, the target drive torque calculating means 13 uses the target drive torque Ttar. Is calculated. Then, a control signal of the drive torque To corresponding to the target drive torque Ttar is output to the throttle valve 48 and the transmission 70, and is followed so as to eliminate the deviation Ev between the host vehicle speed V and the target speed Vtar.
On the other hand, FIG. 14 shows the case of the conventional travel control device, and the target speed Vtar of the host vehicle is changed in the same manner as in FIG.
[0082]
When the traveling control device determines the start of the vehicle at time T0, the traveling control device is based on the initial value Tini in the feedforward term of Equation 2 and the calculation result of the vehicle speed V to a predetermined speed V0. A target drive torque Tf (1800 (Nm)) is calculated and the brake is released. Until the time T3, the target drive torque Ttar is calculated from the feedforward term added to the PID control as shown in Equation 1, so that the target drive torque Ttar fluctuates, and accordingly, the drive torque To and the own vehicle It can be seen that the speed V also fluctuates, giving the driver uncomfortable feeling in the front-rear direction. Note that, after time T3, the target drive torque Ttar gradually eliminates the deviation Ev between the target speed Vtar and the vehicle speed V.
[0083]
In the conventional travel control device, the feedforward term is calculated based on the own vehicle speed V and is not based on the target speed Vtar and the deviation Ev between the target speed Vtar and the own vehicle speed V. There are two parameters, and FIG. 15 and FIG. 16 show the results of trying to eliminate the fluctuation of the target drive torque Ttar by changing the value of this parameter.
The target speed Vtar in FIGS. 15 and 16 is the same as that in FIG. 13. FIG. 15 shows a case where the initial value Tini of the target drive torque is set to a smaller 1500 (Nm), and FIG. This is a case where a larger 2100 (Nm) is used.
[0084]
As shown in FIG. 15, the vehicle speed V travels by creep from time T0 to time T2. The target drive torque Ttar does not change until time T2, and since the initial value Tini is small, the throttle is not opened and the drive torque To cannot be transmitted to the road surface. Therefore, it can be seen that until the time T2, the vehicle speed V cannot follow the target speed Vtar, and the deviation Ev increases, resulting in a feeling of rattling for the driver.
[0085]
On the other hand, in FIG. 16, the fluctuation of the target drive torque Ttar is large, and it can be seen that the host vehicle speed V is too larger than the target speed Vtar. This exposes the vehicle to danger when tracking control is performed in a traffic jam.
Therefore, it can be understood that the conventional travel control device needs to adjust the parameters in advance, and the product development time cannot be shortened.
Next, FIG.17 and FIG.18 has shown the timing chart in the case of starting on the uphill road.
[0086]
FIG. 17 shows the case of the travel control device 10 of the first embodiment, in which the vehicle starts an uphill with a slope S = 5 (%) (0.05), and the target speed Vtar is as shown in FIG. The initial value Tini of the target drive torque is 3000 (Nm).
[0087]
The host vehicle speed V of the travel control device 10 can follow the target speed Vtar, similarly to the flat road. On the other hand, as shown in FIG. 18, the vehicle speed V of the conventional vehicle travel control device is such that the target drive torque Ttar once falls at time T4, and the drive torque To also falls accordingly. It can be seen that the target speed Vtar cannot be followed until time T3, which is affected by the feedforward term.
Further, FIGS. 19 and 20 show timing charts when the vehicle starts on a downhill road.
[0088]
FIG. 19 shows the case of the travel control device 10 of the first embodiment. The host vehicle starts a downhill with a gradient S = −5 (%) (−0.05), and the target speed Vtar is The initial value Tini of the target drive torque is −800 (Nm) as in FIG.
[0089]
Since the vehicle speed V of the travel control device 10 is affected by the vehicle weight m without increasing the output of the engine 60, the vehicle speed V follows the target speed Vtar by controlling the brake. And can follow up so as to eliminate the deviation Ev from the target speed Vtar. On the other hand, as shown in FIG. 20, the vehicle speed V of the prior art travel control device does not vary the target drive torque as described above, but the target drive torque is large. It can be seen that the speed is higher than the target speed Vtar until the affected time T3.
[0090]
FIG. 21 shows the fluctuation amount of the target drive torque Ttar due to the difference in the flat road and the gradient S in the traveling control device 10 of the present invention and the traveling control device of the prior art. FIG. 21 is a plot of the difference between the maximum value and the minimum value of the target drive torque Ttar from time T0 when the initial value Tini of the target drive torque is calculated to time T1 when the target speed Vtar becomes constant.
[0091]
As shown in FIG. 21, the conventional travel control apparatus calculates the target drive torque Ttar using a variable unrelated to the deviation Ev between the target speed Vtar and the vehicle speed V. Whereas the travel control device 10 calculates the target drive torque Ttar from the deviation Ev between the target speed Vtar and the host vehicle speed V, it can be seen that the travel control apparatus 10 is not easily affected by the gradient S.
[0092]
Further, FIG. 22 shows that in the travel control device 10, the dry single-plate clutch between the engine 60 and the transmission 70 is automatically operated based on the initial value Tini or the like to start the vehicle. It is a timing chart in the case. The dry single-plate clutch is generally used for a manual transmission. The target speed Vtar is changed as in FIG.
[0093]
As shown in FIG. 22, even when the traveling control device 10 determines the start of the vehicle at time T0, the clutch is disengaged at this time and the driving torque To is not transmitted to the road surface. Therefore, the target driving torque Ttar is 0 ( Nm).
Here, in order to prevent the engine 60 from stopping even when the engine 60 and the transmission 70 are connected by operating the clutch, it is necessary to open the throttle valve 48 and increase the engine torque. Since the opening degree of the valve 48 is calculated from the target engine torque and the rotational speed of the engine 60 as described above, the opening degree of the throttle valve 48 is set with the initial value Tini of the target driving torque as the target engine torque. And the engine torque of the magnitude | size which does not stop the engine 60 when the said clutch is connected is started quickly.
[0094]
Then, when the clutch is operated and a half-clutch state is reached at time T5, a driving torque To is generated and the vehicle starts, and the vehicle is driven based on the target driving torque Ttar calculated from the equation (13). Control.
Further, the clutch is gradually operated until time T6 when the clutch is completely engaged, and after time 6 when the clutch is completely engaged, the vehicle speed V follows the target speed Vtar, and the travel The control device 10 can automatically operate the dry single-plate clutch to start the vehicle.
[0095]
Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes in design can be made without departing from the spirit of the invention described in the claims. It can be done.
For example, the vehicle travel control device 10 of each of the above embodiments is shown as a travel control device for a vehicle (own vehicle) that automatically follows a preceding vehicle traveling ahead. The present invention is not limited to the device, and even if it is used for another travel control device that does not have a follow-up function, it is possible to reduce discomfort given to the driver when the vehicle starts.
[0096]
In step 104 of the initial value calculation means 11 in the travel control device 10 of the first embodiment, the gradient calculation means calculates the road slope S based on the car navigation node information, the vehicle speed V, and the like. However, an existing sensor may be used.
[0097]
FIG. 23 is an operation flowchart of the gradient calculating means for calculating the road gradient S using the sensor.
In step 301, it is determined whether or not the own vehicle is stopped by the own vehicle running determination means. If the vehicle speed V is not 0 (m / s), that is, if YES, the process proceeds to step 302, where the own vehicle is Based on the speed V, the flat ground running resistance torque Tr1 is calculated. On the other hand, when the vehicle speed V is not 0 (m / s), this routine is ended.
In step 303, acceleration resistance torque Tα is calculated based on the vehicle acceleration α, and in step 304, gradient resistance torque Ts is calculated as shown in equation 15.
[0098]
[Expression 15]
Ts = To− (Trl + Tα) (15)
[0099]
In step 305, as shown in Expression 16, the gradient S is calculated based on the gradient resistance torque Ts, and this routine is terminated.
[0100]
[Expression 16]
S = tan (sin ^-1 (Ts / (m × Rt))) (16)
[0101]
In this way, even if an existing sensor is used, the gradient S can be obtained in the same manner as when the car navigation is used.
In step 105 of the initial value calculation means 11 in the travel control device 10 of the first embodiment, the initial value Tini of the target drive torque is calculated based on the correction values of the vehicle weight m and the gradient S. A map of initial values prepared in advance may be used.
[0102]
FIG. 24 is an operation flowchart of the initial value Tini calculation in the initial value calculation means 11 using the map.
In step 501, it is determined whether or not the vehicle has started to start by the vehicle traveling determination means, and the vehicle speed V is 0 (m / s) and the target speed Vtar is 0 (m / s). If it is larger, that is, if YES, the routine proceeds to step 502, where a map search for an initial value based on the vehicle weight m and the gradient S prepared in advance is performed (see, for example, FIG. 25).
[0103]
FIG. 25 is a map of initial values in the map search. The initial value map has a slope S on the horizontal axis and a vehicle weight m on the vertical axis. For example, when the vehicle starts on an uphill with a weight m of 2050 (kg) and a slope S of 0.05. In the map search, two rows of 2000 (kg) and 2100 (kg) near the vehicle weight m are selected, and two rows of 0.04 and 0.06 near the gradient S are selected. And four initial value data Tini1 to Tini4 that intersect two columns are selected as candidates for the initial value Tini.
In step 503, the initial value Tini is calculated by interpolating the selected four initial value data, and this routine is terminated. Note that this routine is also ended when the start is not started in step 501.
[0104]
Further, in step 705 of the target speed calculation means 12 in the travel control apparatus 10 of the first embodiment, the relative speed setting means 92 is set such that the stop area is parallel to the vertical distance by the inter-vehicle distance setting means 91 and the inter-vehicle distance is parallel to the vertical axis. However, as shown in FIG. 26, the relative speed Vs1 when the inter-vehicle distance is 0 (m) and the inter-vehicle distance Ds1 when the relative speed is 0 (m / s) are obtained. In conclusion, the stopping distance 2001 may be such that the relative speed decreases linearly as the inter-vehicle distance increases. Further, the stop area 2001 can also be changed to the stop area 2002 or the stop area 2003 by changing the setting of the inter-vehicle distance Ds and the relative speed Vs by the switch input means 90. Can be easily performed.
[0105]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, the travel control device of the present invention can smoothly switch between acceleration at the time of start of the host vehicle and acceleration when a predetermined time elapses, and it can be given to the driver at the time of start. It is possible to improve the drivability by eliminating the feeling of discomfort caused by the feeling and the shaking in the front-rear direction.
In addition, based on the deviation between the target speed of the host vehicle and the host vehicle speed, the target drive torque at the time of starting can be calculated to shorten the product development time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an automobile provided with a vehicle travel control apparatus according to each embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a control block diagram of the travel control device.
FIG. 3 is an operation flowchart of an initial value calculating means in the vehicle travel control apparatus of the first embodiment of the present invention.
4 is an operation flowchart of a gradient calculating unit in the initial value calculating unit of FIG. 3;
5 is an operation flowchart of initial value calculation in the initial value calculation means of FIG. 3;
6 is an operation flowchart of target speed calculation in the target speed calculation means of FIG. 3;
7 is a start map of FIG.
8 is an operation flowchart of target drive torque calculation in the target drive torque calculation means of FIG. 3;
9 is a control block diagram of target drive torque calculation means in FIG. 3. FIG.
FIG. 10 is a control block diagram of the target throttle opening calculation means in FIG. 3;
FIG. 11 is an operation flowchart of an initial value calculating means of the vehicle travel control apparatus according to the second embodiment of the present invention.
12 is a control block diagram of target throttle opening calculation means in the travel control device of FIG. 11;
FIG. 13 is a timing chart when starting on a flat road in the travel control device of FIG. 3;
FIG. 14 is a timing chart in the case of starting on a flat road in a conventional vehicle travel control device.
FIG. 15 is a timing chart in the case of starting on a flat road in a conventional vehicle travel control device.
FIG. 16 is a timing chart in the case of starting on a flat road in a conventional vehicle travel control apparatus.
FIG. 17 is a timing chart in the case where the vehicle starts on an upward gradient in the travel control device of FIG. 3;
FIG. 18 is a timing chart in the case of starting on an ascending slope in a conventional vehicle travel control device.
FIG. 19 is a timing chart in the case of starting with a downward slope in the travel control device of FIG. 3;
FIG. 20 is a timing chart in the case of starting at a downward slope in a conventional vehicle travel control device.
FIG. 21 is a diagram showing a variation amount of a target drive torque due to a difference in flat road and gradient in the travel control device of FIG. 3 and the prior art travel control device.
FIG. 22 is a timing chart when the vehicle is started by automatically operating the dry single-plate clutch in the travel control device of FIG. 3;
23 is an operation flowchart of another gradient calculating means in the travel control apparatus of FIG. 3;
24 is an operation flowchart of initial value calculation of initial value calculation means using a map in the travel control device of FIG. 3;
25 is an initial value map of the map search of FIG. 24. FIG.
FIG. 26 is another start map of FIG.
[Explanation of symbols]
10. Vehicle travel control device
11 Initial value calculation means
12 Target speed calculation means
13 Target drive torque calculation means
21 Vehicle speed measurement means
41 Target throttle opening calculation means
42 Torque ratio calculation means
43 Target engine torque calculation means
44 Throttle opening search means
45 Estimated drive torque calculation means
46 PID control means
60 engine
70 Transmission
81 Inter-vehicle distance measuring means
82 Relative speed measuring means
91 Inter-vehicle distance setting means
92 Relative speed setting means
90 Switch input means

Claims

Initial value calculating means for calculating an initial value at the start of the target driving torque of the vehicle, target speed calculating means for calculating the target speed of the vehicle, own vehicle speed measuring means for measuring the own vehicle speed of the vehicle, Target drive torque calculation means for calculating the target drive torque of the vehicle by inputting each output signal from the initial value calculation means, the target speed calculation means, and the own vehicle speed measurement means, and the target drive torque calculation means Target throttle opening calculating means for calculating a target throttle opening based on an output signal from the vehicle, wherein the target driving torque calculating means sets the target driving torque to the initial value and the vehicle A travel control device for a vehicle, wherein a calculation is performed based on a target speed and the speed of the vehicle.

The initial value calculation means includes a drive torque calculation means for calculating the drive torque of the vehicle, a host vehicle travel determination means for determining start or stop of the vehicle, and a torque error calculation means for calculating an error of the drive torque. 2. The vehicle travel control apparatus according to claim 1, further comprising initial value correction means for correcting the initial value.

The initial value calculating means includes own vehicle acceleration calculating means for calculating the acceleration of the vehicle, own vehicle weight calculating means for calculating the weight of the vehicle, and gradient calculating means for calculating a road gradient. The vehicle travel control apparatus according to claim 2.

4. The vehicle travel control apparatus according to claim 3, wherein the initial value calculation means calculates the gradient of the road based on map information of the car navigation of the vehicle.

4. The vehicle travel control device according to claim 3, wherein the initial value calculation means calculates the gradient of the road based on the driving torque of the vehicle, the speed and acceleration of the vehicle.

The vehicle travel according to any one of claims 3 to 5, wherein the initial value calculation means calculates the initial value based on a map including a weight of the vehicle and a gradient of the road. Control device.

The target throttle opening calculating means calculates a target engine torque that calculates a target torque of the engine based on the engine speed and the turbine speed of the transmission, the gear position of the transmission, and the target drive torque. The throttle opening degree searching means for searching for a target throttle opening degree based on the target engine torque and the engine speed, and the throttle opening degree searching means according to any one of claims 1 to 6 The vehicle travel control apparatus described.

The target throttle opening calculation means includes estimated drive torque calculation means for calculating an estimated drive torque based on the engine speed, the turbine speed of the transmission, and a gear position; the estimated drive torque and the target drive And a control means for performing control based on a deviation from the torque, wherein the calculation result of the control means is added to the target throttle opening to calculate another target throttle opening. Item 8. The vehicle travel control device according to Item 7.

The target drive torque calculating means, after start of the vehicle is running control apparatus for a vehicle according to claim 1, characterized in that the calculation based on the target speed and the vehicle speed.

The target speed calculating means includes an inter-vehicle distance measuring means for automatically measuring an inter-vehicle distance between the preceding vehicle traveling ahead and an inter-vehicle distance between the preceding vehicle and a relative speed between the preceding vehicle and the own vehicle. Output signals from the relative speed measuring means for measuring the vehicle, and an inter-vehicle distance setting means for setting an inter-vehicle distance from the start of the preceding vehicle to the start of the own vehicle, and the start of the preceding vehicle from the own vehicle The vehicle according to any one of claims 1 to 9, wherein the vehicle is started based on output signals from relative speed setting means for setting a relative speed until the start of the vehicle. Travel control device.

11. The vehicle travel control device according to claim 10, wherein the inter-vehicle distance setting means and the relative speed setting means are capable of simultaneously switching their output signals.

The inter-vehicle distance setting means and the relative speed setting means set the relative speed small when setting the inter-vehicle distance long, or set the relative speed large when setting the inter-vehicle distance short. The vehicle travel control apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that:

Before Symbol target speed calculating means, the preceding vehicle and the headway distance of the self-vehicle, has a map consisting of said preceding vehicle and said the own vehicle relative speed, the preceding vehicle and the own vehicle, the vehicle distance The vehicle travel control device according to any one of claims 10 to 12, wherein when the vehicle is in a region surrounded by the relative speed, the host vehicle is stopped.

A clutch is provided between the engine and the transmission of the vehicle, and the traveling control device performs the clutch engagement operation together with the setting of the target throttle opening based on the initial value when the vehicle starts. The vehicle travel control apparatus according to claim 1, wherein