JP2000303868A - 隊列走行車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 先導車両に後続の車両を追従させる隊列走行
を安定しておこなわせることのできる制御装置を提供す
る。 【解決手段】 単独での走行と先導車両に後続車両が追
従して隊列をなすように制御する隊列走行とが可能であ
り、かつ変速比を制御することのできる隊列走行車両の
制御装置であって、選択されている走行形態が単独走行
と隊列走行とのいずれかを判別する走行形態判別手段
（ステップＳ２）と、隊列走行が選択されていることを
その走行形態判別手段によって判別された場合に、前記
先導車両の変速比を隊列走行が判別されない場合よりも
大きくなり難く制御する変速比制御手段（ステップＳ
６）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関や電動
機などの動力源の出力あるいはその動力源に連結された
変速機による変速比を、操作装置を操作することにより
制御して自車両のみで走行する単独走行と、複数台の車
両が直列に並んで隊列を組んで走行するように内燃機関
や変速機を制御して走行する隊列走行とをおこなうこと
のできる車両の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般の車両は、ガソリンエンジンなどの
内燃機関（以下、エンジンと記す）やモータなどの動力
装置を動力源とし、その出力を変速機によって増大もし
くは低下させて駆動輪に伝達し、かつその動力源の出力
や変速機による変速比を、運転者がアクセルペダルやシ
フト装置を操作することにより変更して走行するように
構成されている。一方、最近では、これらの運転者によ
る操作を電気的な手段を介在させて実行するようになっ
てきており、それに伴って運転者がおこなっていた操作
を、いわゆるコンピュータを主体とする制御装置が自動
的に実行するようになってきている。さらに最近では、
自車両の走行状態のみならず、自車両の周囲の状況をデ
ータとして取り込み、そのデータを自車両の制御に利用
できるようになってきている。

【０００３】このような技術的背景のもとに、車両の自
動走行制御が研究されている。その一例が特開平７−２
００９９１号公報に記載されている。この公報に記載さ
れたシステムは、先行車両に後続の車両を追従走行させ
るいわゆる連携運転システムであり、各車両がセンサや
コンピュータ、送受信機などを備えており、先導車両の
運転操作および各車両の走行特性、相対位置などの情報
を常時交換し、それらの情報に基づいて先導車両の制動
や加速あるいは操舵を後続の車両が疑似するように制御
し、各車両を一定の間隔をあけて追従走行させる。この
ような連携運転をおこなう場合、先導車両を運転者が運
転し、後続の車両がこれに追従するように制御するの
で、先導車両と追従車両とに特性の相違があると、意図
した制御を実行できない可能性がある。そのため、上記
の公報に記載されたシステムでは、車両特性の連携走行
制御への適合性を判断し、また各車両の性能特性を連携
走行に適合させ、さらには先導車両の性能特性を追従車
両よりも低下させるなどの制御を実行するように構成し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の連携運転（ある
いは隊列走行）をおこなう車両は、自車両のみの単独で
の走行をおこなうことのできる通常の車両であって、隊
列走行をおこなう場合に上述した各情報の通信やその通
信で得られた情報に基づく走行制御およびその制御に適
する特性の変更を実行するように構成するのが通常であ
る。したがってその車両の基本的な構成は、動力源の出
力を電気的に制御でき、また変速比を電気的に制御する
ことができるなどの通常の車両と同様の構成である。こ
の種の車両では、エンジンや有段式の自動変速機、トル
クコンバータなどの様々な駆動用の装置を備えており、
それぞれの制御の仕方によって車両の走行性能や旋回性
能、制動性能などが大きく変化する。

【０００５】しかしながら、上述した公報には、連携走
行する車両の一般的な性能特性の設定の仕方が示されて
いるが、それ以外に、エンジンのための機器や自動変速
機などの具体的な装置に対する制御の内容が示されてい
ない。そのため、実際に車両を隊列走行させるように制
御するためには、駆動力に変化を及ぼす各装置について
の具体的な制御を更に開発する余地があった。

【０００６】この発明は、上記の事情を背景としてなさ
れたものであり、隊列走行をおこなう先導車両を制御し
て安定した隊列走行を可能にする制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１の発明は、単独での走行
と先導車両に後続車両が追従して隊列をなすように制御
する隊列走行とが可能であり、かつ変速比を制御するこ
とのできる隊列走行車両の制御装置おいて、選択されて
いる走行形態が単独走行と隊列走行とのいずれかを判別
する走行形態判別手段と、隊列走行が選択されているこ
とをその走行形態判別手段によって判別された場合に、
前記先導車両の変速比を隊列走行が判別されない場合よ
りも大きくなり難く制御する変速比制御手段とを備えて
いることを特徴とするものである。

【０００８】したがって請求項１の発明では、隊列走行
をおこなっている先導車両の変速比が、単独走行をおこ
なう場合に比較して、相対的に大きい変速比に設定され
難くなる。より具体的には、単独走行の場合に低速側の
変速比が設定される場合であっても、隊列走行の場合に
は、中速側もしくは高速側の相対的に小さい変速比が設
定される。そのため、先導車両の駆動力が抑制され、そ
の急激な挙動の変化が防止されるので、後続の追従車両
による追従の遅れが回避され、安定した隊列走行が可能
になる。

【０００９】また、請求項２の発明は、単独での走行と
先導車両に後続車両が追従して隊列をなすように制御す
る隊列走行とが可能であり、かつ動力源から駆動輪に到
る動力伝達系統に、流体を介してトルクを伝達する流体
継手とその流体継手の入力部材と出力部材とを機械的に
直接連結するロックアップクラッチとが設けられた隊列
走行車両の制御装置おいて、選択されている走行形態が
単独走行と隊列走行とのいずれかを判別する走行形態判
別手段と、隊列走行が選択されていることをその走行形
態判別手段によって判別された場合に、前記ロックアッ
プクラッチを隊列走行が判別されない場合よりも解放し
難く制御するロックアップクラッチ制御手段とを備えて
いることを特徴とするものである。

【００１０】請求項２の発明における流体継手は、トル
クの増幅作用のあるトルクコンバータが顕著な例であ
り、隊列走行の場合には、そのトルクコンバータのロッ
クアップクラッチが解放され難くなり、すなわち完全係
合あるいは半係合の状態に制御され易くなってトルクの
増幅作用が抑制される。そのため、先導車両の駆動トル
クの急激な増大が抑制され、後続の車両が先行の車両に
追従し易くなって、安定した隊列走行が可能になる。

【００１１】さらに、請求項３の発明は、単独での走行
と先導車両に後続車両が追従して隊列をなすように制御
する隊列走行とが可能であり、かつアクセル操作に基づ
いて動力源の出力操作をおこなう隊列走行車両の制御装
置おいて、選択されている走行形態が単独走行と隊列走
行とのいずれかを判別する走行形態判別手段と、隊列走
行が選択されていることをその走行形態判別手段によっ
て判別された場合に、前記アクセル操作量に対する動力
源の出力操作量を隊列走行が判別されない場合よりも少
なく制御する出力制御手段とを備えていることを特徴と
するものである。

【００１２】したがって請求項３の発明では、隊列走行
をおこなっている場合には、先導車両におけるアクセル
操作とそれに基づく出力操作との関係が、単独走行の場
合とは変更される。具体的には、アクセル操作量を大き
くしても出力の増大量が抑制される。そのため、隊列走
行時の先導車両の駆動トルクの変化が緩慢な傾向にな
り、その結果、後続の車両が先行の車両に追従し易くな
って、安定した隊列走行が可能になる。

【００１３】そして、請求項４の発明は、単独での走行
と先導車両に後続車両が追従して隊列をなすように制御
する隊列走行とが可能であり、かつアクセル操作に基づ
いて動力源の出力操作をおこなう隊列走行車両の制御装
置おいて、選択されている走行形態が単独走行と隊列走
行とのいずれかを判別する走行形態判別手段と、隊列走
行が選択されていることをその走行形態判別手段によっ
て判別された場合に、前記アクセル操作量の変化に対す
る動力源の出力操作量の時間的変化を隊列走行が判別さ
れない場合よりも小さく制御する出力制御手段とを備え
ていることを特徴とするものである。

【００１４】したがって請求項４の発明では、隊列走行
をおこなっている先導車両のアクセル操作を増大方向に
おこなっても、単独走行の場合ほどは急激に動力源の出
力が増大しない。すなわちアクセル操作に対する動力源
の出力の変化が、時間的に遅れて生じる。そのため、隊
列走行時の先導車両の駆動トルクの変化が緩やかな傾向
になり、その結果、後続の車両が先行の車両に追従し易
くなって、安定した隊列走行が可能になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図面に示す具体
例に基づいて説明する。この発明で対象とする車両は、
自車両のみで単独走行することのできる機能を基本的な
機能として備え、これに隊列走行のためのシステムを追
加して備えている車両である。その隊列走行とは、図２
に概念図で示してあるように、先導車両Ｖ1 に第２番目
以降の車両Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 が、一定の間隔を維持して
追従して走行する走行形態である。その先導車両Ｖ1
は、目的地に向けて道路状況などに応じた運転がおなわ
れ、通常は運転者が乗車している有人車両である。

【００１６】これに対して、第２番目以降の車両Ｖ2 ，
Ｖ3 ，Ｖ4 は、レーダ波Ｒw を前方に向けて照射して前
方の車両を検出し、その前方の車両との間に予め定めた
一定の車間距離を維持しつつ、前方車両と同じ経路をた
どって追従走行するように制御される。そのために、後
続の追従車両Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 は、レーダ波Ｒw によっ
て前方の車両を確認するだけでなく、各車両Ｖ1 ，Ｖ2
，Ｖ3 ，Ｖ4 との間でそれぞれの走行状態についての
情報をデータ通信によって交換し、得られたデータに基
づいて走行のための制御を実行するようになっている。
そのために、コンピュータを主体とする制御装置や送受
信装置を備えている。したがって第２番目以降の追従車
両Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 は自動運転をおこなう無人車両とす
ることができる。

【００１７】図３は上記の隊列走行に供される車両の制
御系統の一例を模式的に示している。先ず、駆動系統に
ついて説明すると、内燃機関（以下、エンジンと記す）
１にモータ・ジェネレータ（ＭＧ）２とトルクコンバー
タ（Ｔ／Ｃ）３を含む自動変速機（Ａ／Ｔ）４とが、順
に連結されている。そのエンジン１は、ガソリンエンジ
ン、ディーゼルエンジン、液化天然ガス（ＬＮＧ）や液
化石油ガス（ＬＰＧ）などのガスを燃料としたガスエン
ジンなど、要は、適宜の形態の燃料を燃焼させて機械的
動力を出力する動力装置であり、図に示す例では車両の
前部に前後方向に向けて搭載されている。

【００１８】また、図３に示すエンジン１は、混合気の
吸気のためのバルブと燃焼排ガスの排気のためのバルブ
との開閉タイミングを連続的に変更できるように構成さ
れている。すなわち可変バルブタイミング（ＶＶＴ）機
構を備え、そのバルブタイミングを電気的に制御できる
ように構成されている。

【００１９】さらに、このエンジン１は、加減速のため
のアクセル操作量を電気信号に変換し、その電気信号に
基づいて開度が変更される電子スロットルバルブを備え
ている。すなわち人為的なアクセル操作とエンジン１で
の実際のスロットル開度の変更との間に電気的な制御が
介在するエンジン１であり、その電気的な処理の仕方に
よって、アクセル操作とスロットル開度操作との相関関
係を変更できるようになっている。

【００２０】図４はその一例としてアクセル開度に対す
るスロットル開度特性を示している。アクセル開度は運
転者によるアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量あ
るいは駆動要求量であり、またスロットル開度はエンジ
ン１におけるスロットルバルブの開度である。これらの
各開度は完全に比例した関係には設定されていず、アク
セル開度が大きいほどその増大量に対するスロットル開
度の増大量が大きくなる非線形特性に設定されている。
また、車両が自車両のみで単独で走行する場合のスロッ
トル開度特性と前述した隊列走行をおこなう場合のスロ
ットル開度特性とが用意されており、図４に示すよう
に、隊列走行時のスロットル開度特性は、単独走行時の
ものに比較してスロットル開度が小さくなる特性に設定
されている。

【００２１】さらに、図５にはスロットル開度変化特性
が示されている。上述したようにスロットル開度はアク
セル開度が変化することによって変化し、一定の時間的
遅れがあってもそれらの開度の変化の関係は基本的には
一定に維持される。この関係を図５に鎖線と実線とで示
してあり、鎖線で示すアクセル開度の変化に対して一定
の時間遅れをもってスロットル開度が変化する。そのよ
うなスロットル開度変化特性は、車両の単独走行の際に
設定される。これに対して開度が増大するほど、スロッ
トル開度の変化が遅れる特性が設定されている。これを
図５に破線で示してある。すなわちアクセル開度が増大
すると、スロットル開度の時間的な増大割合が小さくな
り、スロットル開度の変化すなわちエンジン１の出力の
増大が緩慢になる。このようなスロットル開度変化特性
は、車両の隊列走行の際に設定される。

【００２２】このようなバルブタイミングや電子スロッ
トルバルブの制御に加え、燃料の供給量（燃料噴射量）
などを制御するために、コンピュータを主体としたエン
ジン・コントローラ（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）５が設けられて
いる。

【００２３】また、モータ・ジェネレータ２は、永久磁
石型同期モータなどの電動機としての機能と発電機とし
ての機能とを備えた回転動力装置であり、そのロータ
（図示せず）がエンジン１の出力軸もしくはエンジン１
とトルクコンバータ３とを連結している回転軸に直接連
結され、あるいは適宜の歯車機構などの伝動機構を介し
て連結されている。したがってエンジン１によってモー
タ・ジェネレータ２を駆動して発電をおこない、またト
ルクコンバータ３側から入力される動力によってモータ
・ジェネレータ２を駆動して発電をおこない、さらには
モータ・ジェネレータ２に電流を供給してこれを駆動す
ることにより、エンジン１もしくはトルクコンバータ３
に対して動力を伝達するように構成されている。

【００２４】そして、このモータ・ジェネレータ２に
は、交流−直流の変換および交流の周波数の変更などの
制御をおこなうインバータ６を介してバッテリ７が接続
されている。さらに、これらインバータ６およびバッテ
リ７を制御するために、コンピュータを主体にして構成
されたモータ・ジェネレータ・コントローラ（ＭＧ−Ｅ
ＣＵ）８が設けられている。

【００２５】このモータ・ジェネレータ２によるエネル
ギの回生は、車両の有する走行慣性力によってモータ・
ジェネレータ２を回転させることよりおこなわれるか
ら、その回生量が制動トルクとして現れる。その回生量
すなわち回生制動力の大きさは、モータ・ジェネレータ
・コントローラ８によって制御できる。そしてこのモー
タ・ジェネレータ・コントローラ８には図６に示す減速
度設定スイッチ９が接続されている。このスイッチ９は
いわゆるボリュームに相当するものであって、スライド
ノブ１０によって設定値を大小に変更することにより、
回生制動力が大小に変化するようになっている。なお、
回生制動トルクは、回生量の大小によっても変更できる
が、これ以外に回生効率を変更することによっても回生
制動トルクを変更することができるので、上記のスイッ
チ９によって回生量と回生効率とのいずれかを変更する
ように構成することができる。

【００２６】トルクコンバータ３は、その入力側のエン
ジン１もしくはモータ・ジェネレータ２から出力側の自
動変速機４に対してトルクを増幅して、もしくは増幅せ
ずに伝達する装置であって、一般的には公知の流体継手
が使用される。流体式のトルクコンバータ３を使用した
場合には、その入力側の回転要素と出力側の回転要素と
を機械的に直接連結する公知の構成のロックアップクラ
ッチ（図示せず）を内蔵させることができる。このロッ
クアップクラッチは完全に係合させることもでき、また
スリップ状態でトルクを伝達する半係合状態に制御する
こともできる。そして、その係合・解放の制御は、エン
ジン回転数や車速、スロットル開度などの車両の走行状
態に基づいて制御される。

【００２７】このトルクコンバータ３を含む自動変速機
４は、車両の走行状態に基づいて変速比を設定するよう
に構成された変速機であって、有段式の変速機や変速比
を連続的に変化させることのできる無段変速機を採用す
ることができる。また、この自動変速機４は、手動操作
に基づいて発せられる電気信号を変速比の制御信号とす
ることのできる変速機であってもよい。すなわち手動変
速モードを設定可能な自動変速機である。

【００２８】自動変速機４における走行状態に基づいた
変速比の制御、手動操作に基づく変速比の制御、トルク
コンバータ３の制御、ロックアップクラッチの制御など
のために、自動変速機・コントローラ（Ａ／Ｔ−ＥＣ
Ｕ）１１が設けられている。この自動変速機・コントロ
ーラ１１も前述した各コントローラ５，８と同様にコン
ピュータを主体として構成されている。

【００２９】図７にこの自動変速機４の具体的な構成を
示し、また図８にその各変速段を設定するための摩擦係
合装置の係合・解放の作動表を示してある。図７におい
て、トルクコンバータ３は、エンジン１の出力軸（クラ
ンクシャフト）に連結されたフロントカバー２０と一体
のポンプインペラ２１を備えており、このポンプインペ
ラ２１とフロントカバー２０との間にポンプインペラ２
１と対向してタービンランナ２２が配置されている。こ
れらポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間で
その回転中心側の部分には、一方向クラッチ２３によっ
て保持されたステータ２４が配置されている。

【００３０】さらに、タービンランナ２２とフロントカ
バー２０との間には、フロントカバー２０の内面に向け
て押圧されてフロントカバー２０に係合するロックアッ
プクラッチ２５が配置され、このロックアップクラッチ
２５は、タービンランナ２２を取り付けてあるハブに一
体化されている。そしてこのフロントカバー２０および
ポンプインペラ２１によって形成される密閉容器の内部
に、作動油としてオートマチック・トランスミッション
・フルード（以下、ＡＴＦと略記する）が封入されてい
る。

【００３１】したがってポンプインペラ２１がフロント
カバー２０と共に回転してＡＴＦの螺旋流を生じさせ、
これがタービンランナ２２に作用してタービンランナ２
２を回転させ、このようにして両者の間でトルクを伝達
するようになっている。すなわちポンプインペラ２１が
入力要素として機能し、またタービンランナ２２が出力
要素として機能する。さらに、ロックアップクラッチ２
５が係合することにより、ＡＴＦを介さずにタービンラ
ンナ２２に対して直接動力を伝達するようになってい
る。なお、ロックアップクラッチ２５を所定の係合圧で
滑らせるスリップ制御をおこなうことも可能である。

【００３２】自動変速機４における歯車変速機部は、副
変速部２６および主変速部２７から構成されている。副
変速部２６は、オーバドライブ用の遊星歯車機構２８を
備えており、前記トルクコンバータ３におけるタービン
ランナ２２と一体となって回転する入力軸３０が、遊星
歯車機構２８のキャリヤ２９に連結されている。この遊
星歯車機構２８を構成するキャリヤ２９とサンギヤ３１
との間には、多板クラッチＣ0 と一方向クラッチＦ0 と
が設けられている。

【００３３】この一方向クラッチＦ0 は、サンギヤ３１
がキャリヤ２９に対して相対的に正回転、つまり、入力
軸３０の回転方向に回転した場合に係合するようになっ
ている。そして、副変速部２６の出力要素であるリング
ギヤ３２が、主変速部２７の入力要素である中間軸３３
に接続されている。また、サンギヤ３１の回転を選択的
に止める多板ブレーキＢ0 が設けられている。

【００３４】したがって、副変速部２６は、多板クラッ
チＣ0 もしくは一方向クラッチＦ0が係合した状態で遊
星歯車機構２８の全体が一体となって回転する。このた
め、中間軸３３が入力軸３０と同速度で回転し、低速段
となる。また、ブレーキＢ0を係合させてサンギヤ３１
の回転を止めた状態では、リングギヤ３２が入力軸３０
に対して増速されて正回転し、高速段となる。

【００３５】他方、主変速部２７は、三組の遊星歯車機
構３４，３５，３６を備えており、三組の遊星歯車機構
３４，３５，３６を構成しているそれぞれの回転要素
が、以下のように連結されている。すなわち、第１遊星
歯車機構３４のサンギヤ３７と、第２遊星歯車機構３５
のサンギヤ３８とが互いに一体的に連結されている。ま
た、第１遊星歯車機構３４のリングギヤ３９と、第２遊
星歯車機構３５のキャリヤ４０と、第３遊星歯車機構３
６のキャリヤ４１とが連結されている。さらに、キャリ
ヤ４１に出力軸４２が連結されている。さらにまた、第
２遊星歯車機構３５のリングギヤ４３が、第３遊星歯車
機構３６のサンギヤ４４に連結されている。

【００３６】この主変速部２７の歯車列においては、後
進側の１つの変速段と、前進側の４つの変速段とを設定
することができる。このような変速段を設定するための
摩擦係合装置、つまりクラッチおよびブレーキが、以下
のように設けられている。先ずクラッチについて述べる
と、リングギヤ４３およびサンギヤ４４と、中間軸３３
との間に第１クラッチＣ1 が設けられている。また、互
いに連結されたサンギヤ３７およびサンギヤ３８と、中
間軸３３との間に第２クラッチＣ2 が設けられている。

【００３７】つぎにブレーキについて述べると、第１ブ
レーキＢ1 はバンドブレーキであって、第１遊星歯車機
構３４のサンギヤ３７、および第２遊星歯車機構３５の
サンギヤ３８の回転を止めるように配置されている。ま
たこれらのサンギヤ３７，３８とケーシング４５との間
には、第１一方向クラッチＦ1 と、多板ブレーキである
第２ブレーキＢ2 とが直列に配列されている。第１一方
向クラッチＦ1 はサンギヤ３７，３８が逆回転、つまり
入力軸３０の回転方向とは反対方向に回転しようとする
際に係合するようになっている。

【００３８】また、第１遊星歯車機構３４のキャリヤ４
９とケーシング４５との間に、多板ブレーキである第３
ブレーキＢ3 が設けられている。そして第３遊星歯車機
構３６はリングギヤ４６を備えており、リングギヤ４６
の回転を止めるブレーキとして、多板ブレーキである第
４ブレーキＢ4 と、第２一方向クラッチＦ2 とが設けら
れている。第４ブレーキＢ4 および第２一方向クラッチ
Ｆ2 は、ケーシング４５とリングギヤ４６との間に相互
に並列に配置されている。なお、この第２一方向クラッ
チＦ2 はリングギヤ４６が逆回転しようとする際に係合
するように構成されている。さらに、歯車変速機部の入
力回転数を検出する入力回転数センサ（タービン回転数
センサ）４７と、出力軸４２の回転数を検出する出力回
転数センサ（車速センサ）４８とが設けられている。

【００３９】上記のように構成された自動変速機４にお
いては、各クラッチやブレーキなどの摩擦係合装置を、
図８の係合作動表に示すように係合・解放することによ
り、前進５段・後進１段の変速段を設定することができ
る。なお、図８おいて○印は摩擦係合装置が係合するこ
とを示し、◎印は、エンジンブレーキ時に摩擦係合装置
が係合することを示し、△印は摩擦係合装置が係合・解
放のいずれでもよいこと、言い換えれば、摩擦係合装置
が係合されてもトルクの伝達には無関係であることを示
し、空欄は摩擦係合装置が解放されることを示してい
る。

【００４０】また、上記の自動変速機４は、図示しない
シフトレバーを手動で操作することにより、図９に示す
各種のシフトポジションを設定することが可能である。
すなわち、Ｐ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバー
ス）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ
（ドライブ）ポジション、Ｍ（マニュアル）ポジション
を設定することができる。ここで、Ｄポジションおよび
Ｍポジションが前進走行のためポジションであり、Ｄポ
ジションが設定されている状態では、車速やアクセル開
度などの車両の走行状態を示すデータに基づいて変速段
が判断され、かつ設定されるように構成されている。こ
れは、通常の自動変速機と同様の変速制御であり、例え
ば、車速とアクセル開度とをパラメータとして変速段領
域を設定した変速マップに基づいて変速段が判断され
る。

【００４１】その変速マップとしては、通常の走行（ノ
ーマルモード）で使用されるマップ、駆動力を大きくし
た走行（パワーモード）で使用されるマップ、燃費を重
視した走行（エコノミーモード）で使用されるマップな
ど、複数種類のマップを予め記憶して使用することがで
きる。なお、その選択は、図示しないパターンセレクト
スイッチによっておこなうことができる。

【００４２】また、この発明に係る上記の車両では、図
１０に一例を示すように、単独で走行する場合の変速線
と隊列を組んで走行する場合の変速線とを異ならせるよ
うに構成されている。これは、マップの切り換えによっ
ておこなうこともでき、あるいは入力されたデータ（ア
クセル開度あるいは車速）を補正して、変速マップ上の
走行状態を低アクセル開度側もしくは高車速側に変更す
ることによっておこなってもよい。なお、図１０には、
第４速と第５速との間の変速線を、隊列走行時に高スロ
ットル側および低車速側に移動させ、大きい変速比を設
定し難くした例、すなわち相対的に小さい変速比の領域
を大きくした例を示してある。

【００４３】また、Ｍポジションについて説明すると、
Ｍポジションは、Ｄポジションに対するＰ，Ｒ，Ｎの各
ポジションの配列方向とは直交する方向に配置されてお
り、シフトレバーをこのＭポジションに移動させること
により、Ｍポジションスイッチがオン状態となって手動
変速モードが設定されるようになっている。具体的に
は、Ｍポジションに対して前記Ｐ，Ｒ，Ｎの各ポジショ
ンの配列方向と平行な方向に、アップシフト用のプラス
（＋）ポジションとダウンシフト用のマイナス（−）ポ
ジションとが配置され、これらの各プラスポジションと
マイナスポジションとに変速用のスイッチ（図示せず）
が配置されている。

【００４４】前記Ｍポジションスイッチがオンとなるこ
とにより、これらの変速用スイッチがアクティブになる
ように構成されている。そして、プラススイッチが１回
オン動作されて信号を出力するごとに、その時点の変速
段に対して１段高車速側の変速段を設定する変速信号が
自動変速機・コントローラ１１から出力され、また反対
にマイナススイッチが１回オン動作されて信号を出力す
るごとに、その時点の変速段に対して１段低車速側の変
速段を設定する変速信号が自動変速機・コントローラ１
１から出力されるようになっている。

【００４５】車両の走行状態に基づく制御は前記ロック
アップクラッチ２５についても実行するように構成され
ている。すなわちロックアップクラッチ２５は、トルク
コンバータ３における入力部材であるフロントカバー２
０と出力部材であるタービンランナ２１とを機械的に直
接連結する装置であるから、ロックアップクラッチ２５
が係合すると、これらの入出力部材の相対的な滑りによ
る動力伝達の損失が回避される反面、入力側のトルク変
動（もしくは振動）をそのまま出力側に伝達して騒音や
乗り心地を悪化させることがある。そのため、エンジン
１の出力トルクの変動が比較的少ない高車速および低ス
ロットル開度の状態でロックアップクラッチ２５を係合
させるように構成されている。

【００４６】その制御は、一例として、マップに基づい
ておこなうことができ、その例を図１１に示してある。
そのマップは、車速とアクセル開度をパラメータとして
ロックアップクラッチ２５の係合（完全係合および半係
合）領域と解放領域とを設定したマップであり、図１１
での右側の領域がロックアップクラッチ２５の係合領域
とされている。この発明に係る上記の車両は、図１１に
実線で示す単独走行時用のロックアップマップと鎖線で
示す隊列走行時用のロックアップマップとを備えてい
る。その隊列走行時用のマップでは、ロックアップクラ
ッチ２５の係合領域が、単独走行時用のマップに比較し
て低車速側でかつ高アクセル開度側に拡大して設定され
ている。したがって隊列走行時には、ロックアップクラ
ッチ２５の係合領域が大きくなってロックアップクラッ
チ２５が解放し難くなっている。言い換えれば、完全係
合や半係合などの係合状態となり易くなっている。な
お、このマップの切り換えは、自動変速機・コントロー
ラ１１によっておこなわれる。

【００４７】そして、自動変速機４の出力軸４２がプロ
ペラシャフト５０およびデファレンシャル５１を介して
後輪５２に連結され、後輪５２を駆動輪とするようにな
っている。したがってエンジン１から後輪５２にトルク
を伝達するように構成された上記のモータ・ジェネレー
タ２およびトルクコンバータ３ならびに自動変速機４な
どがこの発明における動力伝達系統を構成している。

【００４８】上記の各コントローラ５，８，１１が、前
述した隊列走行のための制御を実行する隊列走行制御装
置５３にデータ通信可能に接続されている。この隊列走
行制御装置５３は、前記の各コントローラ５，８，１１
と同様にコンピュータを主体としたものであって、各コ
ントローラ５，８，１１に制御信号を出力し、上記のエ
ンジン１およびモータ・ジェネレータ２ならびに自動変
速機４の制御内容を隊列走行に適する制御内容とするよ
うに構成されている。具体的には後述する。

【００４９】隊列走行をおこなう場合、前方車両との相
対位置関係や走行している道路環境、さらには今後走行
が予定されている道路環境などを知ることが有利であ
り、そのために上記の車両は、ナビゲーションシステム
およびオートクルーズシステム、ならびにレーダクルー
ズシステムを備えている。ナビゲーションシステムは、
電子データ化した地図情報と、人工衛星を利用したＧＰ
Ｓ（グローバルポジショニングシステム）や自律航法な
どによる現在位置検出システムとを備え、地図情報上に
自車両の現在位置をあてはめて自車両の現在位置をディ
スプレー上に表示し、また、予め入力された目的地まで
のルートを併せて表示し、さらには交差点などの道路情
報を音声などで出力するように構成されている。したが
ってこのナビゲーションシステムによって現在位置の道
路状況や前方の走行予定路の道路状況を検出することが
できる。このナビゲーションシステムの主たる構成部材
であるコントローラ（ナビ−ＥＣＵ）５４が上記の隊列
走行制御装置５３にデータ通信可能に接続されている。

【００５０】オートクルーズシステムは、車速を設定値
に維持するためのシステムであり、アクティブ状態で入
力された設定車速と検出された実車速とを比較し、実車
速が設定車速に一致するように信号を出力して、主にス
ロットル開度を制御するようになっている。このオート
クルーズシステムの主たる構成部材であるコントローラ
（オートクルーズ−ＥＣＵ）５５が上記の隊列走行制御
装置５３にデータ通信可能に接続されている。

【００５１】さらにレーダクルーズシステムは、前記レ
ーダ波Ｒwを照射するとともに前方の車両から反射した
レーダ波Ｒw を受信して、前方の車両の有無、相対距離
（車間距離）、相対速度、左右方向の相対位置のズレな
どを検出するように構成されている。また、前記のオー
トクルーズシステムと同様に、検出信号に基づいて車速
の制御ための信号を出力するように構成することができ
る。このレーダクルーズシステムの主たる構成部材であ
るコントローラ（レーダクルーズ−ＥＣＵ）５６が上記
の隊列走行制御装置５３にデータ通信可能に接続されて
いる。

【００５２】さらに上記の各車両は、車両相互の間で情
報の交換をおこなうための送受信機を備えている。その
交換される情報は、アクセル開度に対するスロットル開
度の特性、変速段、変速パターン、制動の有無、図６に
示す減速度設定スイッチ９で設定されている減速度レベ
ルなどの車両の走行に関する情報である。これらの情報
すなわち他車信号が隊列走行制御装置５３に入力されて
いる。

【００５３】また、上記の各車両は、その運行を制御す
るセンター（図示せず）との間で情報を交換することが
可能であり、これは上記の送受信機を介しておこなうこ
とができる。そしてそのセンターからの信号が隊列走行
制御装置５３に入力されている。

【００５４】ここで、隊列走行制御装置５３に入力され
ている信号を例示すれば、図１２のとおりである。すな
わち前記ナビ−ＥＣＵ５４からの信号、変速パターンを
選択するパターンセレクトスイッチからの信号、エンジ
ン回転数ＮE の検出信号、車両加速度センサからの信
号、エンジン水温の検出信号、イグニッションスイッチ
からの信号、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）の検出信
号、エンジン１におけるクランクの位置（角度）の検出
信号、デフォッガの動作状態を示す信号、エアコンの動
作状態を示す信号、車速信号、自動変速機（ＡＴ）の油
温の検出信号、自動変速機４で設定されているシフトポ
ジションの検出信号、サイドブレーキの動作状態を示す
信号、フットブレーキスイッチアッパスイッチからの信
号、フットブレーキスイッチロアスイッチからの信号、
排ガス用浄化触媒の温度を示す信号、アクセル開度を示
す信号、オートクルーズスイッチからの信号、Ｍポジシ
ョンスイッチからの信号、マイナススイッチからの信
号、プライススイッチからの信号、レーダクルーズスイ
ッチからの信号、フューエルリッドに設けてあるスイッ
チからの信号、自動変速機４の入力回転数（タービン回
転数）センサからの検出信号、発進の際の変速段を最低
速変速比より小さい変速比に設定するためのスノーモー
ドスイッチからの信号、隊列走行する他の車両からの信
号、センターからの信号などが、隊列走行制御装置５３
に入力されている。

【００５５】一方、制御のための出力信号として、パタ
ーンセレクトスイッチインジケータのための信号、モー
タ（ＭＯ）用コントローラへの信号、点火時期を制御す
るための点火信号、エンジン１での燃料噴射を制御する
ための噴射信号、モータ・ジェネレータ・コントローラ
８に対する信号、減速度を制御するための減速装置に対
する制御信号、自動変速機４における所定のソレノイド
に対する制御信号、自動変速機４のライン圧を制御する
ための制御信号、ＡＢＳ（アンチ・ロック・ブレーキ・
システム）におけるアクチュエータの制御信号、駆動力
源を示すインジケータのための信号、エアコンの制御の
ための信号、警報音のための信号、電子スロットルバル
ブを制御するための信号、スノーモードが設定されてい
ることを示すインジケータのための信号、可変バルブタ
イミング装置に対する信号、システムの動作状態を表示
するインジケータに対する信号、設定減速度を表示する
インジケータのための信号、エアコンプレッサを動力源
に連結するクラッチに対する信号、自動変速機４の油圧
を発生させる電動オイルポンプの制御のための信号など
が、隊列走行制御装置５３から出力されている。

【００５６】ここで、各インジケータの一例を図示すれ
ば、図１３のとおりである。これらの表示は、メータパ
ネルの内部やインストルメントパネル、あるいはセンタ
ーコンソールの適宜の位置などに設けられ、システムイ
ンジケータの一種であるＩＴＳインジケータ６０は、隊
列走行が選択された場合に「隊列走行」の文字表示をお
こなうようになっている。また、手動操作に基づいて変
速比を設定するマニュアルポジションインジケータ６１
は設定されている変速段を数字で表示するようになって
いる。前記減速度設定スイッチ９によって設定された減
速度を表示する設定減速度インジケータ６２は、矢印の
長さによって設定減速度の大きさを表示するようになっ
ている。さらに、パターンセレクトスイッチインジケー
タ６３は、パターンセレクトスイッチによって選択され
たシフトパターンをＰ（パワー）、Ｎ（ノーマル）、Ｅ
（エコノミー）などの文字で表示するようになってい
る。そして、スノーモードインジケータ６４は、スノー
モードが選択された場合に「ＳＮＯＷ」の文字表示をお
こなうようになっている。

【００５７】この発明に係る上記の車両は、通常の車両
と同様に単独での走行が可能であり、これに加えて図２
に示す隊列走行が可能であって、それぞれの走行形態に
おいて動力源と変速のための装置とを異なって制御する
ように構成されている。図１はその制御の一例を示すフ
ローチャートであって、先ず、信号の読み込みを含む入
力信号の処理がおこなわれる（ステップＳ１）。ついで
隊列走行が可能か否かおよび隊列走行が選択されている
か否かが判断される（ステップＳ２）。隊列走行では、
前述したように、隊列に参加する車両相互の間で情報の
交換をおこない、また前方車両に一定の間隔をあけて追
従して走行するから、これらの機能を果たすための機器
が正常に機能していることが必要であり、ステップＳ２
ではその機器のフェールの判断を含め、隊列走行が選択
されているか否かを判断する。なお、隊列走行の選択
は、車両に設けられている選択スイッチ（図示せず）に
よっておこなうことができる。

【００５８】隊列走行が可能でありかつ隊列走行が選択
されていることによりステップＳ２で肯定判断された場
合には、隊列走行制御の処理をおこなう（ステップＳ
３）。その隊列走行制御の処理の一例を挙げると、前方
車両との相対位置を検出するためのレーダクルーズシス
テムをアクティブにし、また車両間通信のための送受信
機をオン状態とし、さらに追従車両においては無人運転
を可能にするために自動操舵システム（図示せず）をア
クティブにする。

【００５９】ついでスロットル開度Ｂを設定する（ステ
ップＳ４）。これは、スロットル開度特性として図４に
符号Ｂを付して示す隊列走行時のための特性を設定する
制御である。なお、このスロットル特性Ｂは、前述した
ように、アクセル開度に対してスロットル開度を小さく
抑制する制御を実行するためのものであり、したがって
先導車両Ｖ1 にあっては、運転者がアクセルペダルを大
きく踏み込んでも、実際に設定されるスロットル開度が
相対的に小さく抑制される。そのため、先導車両Ｖ1 の
駆動トルクの増大が抑制されてその挙動が緩やかにな
り、その結果、追従車両Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 による追従走
行が容易になる。

【００６０】また、スロットル開度変化特性としてＢ特
性が設定される（ステップＳ５）。このスロットル開度
変化特性Ｂは、図５に破線Ｂで示すスロットル開度の変
化特性であり、スロットル開度の時間あたりの変化量が
少なくなる特性、すなわちスロットル開度の変化が緩慢
になる特性である。したがって先導車両Ｖ1 にあって
は、運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んでも、実
際にスロットル開度がゆっくり増大することになり、そ
のため、先導車両Ｖ1 の駆動トルクの増大が緩慢になっ
て先導車両Ｖ1 の挙動が緩やかになり、その結果、追従
車両Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 による追従走行が容易になる。

【００６１】さらに、変速パターンとして図１０に符号
Ｂを付した鎖線で示すパターンを設定する（ステップＳ
６）。この変速パターンは一例として第５速の変速段領
域を低車速側および高アクセル開度側に拡大したパター
ンであり、したがって小さい変速比が設定され易くな
り、換言すれば大きい変速比が設定され難くなる。その
ため、隊列走行時の先導車両Ｖ1 でこの変速パターンが
設定されることにより、先導車両Ｖ1 の運転者がアクセ
ルペダルを踏み込んでもダウンシフトが生じたり、それ
に伴って加速力が増大したりし難くなり、その結果、先
導車両Ｖ1 の加速性能が抑制されて追従車両Ｖ2 ，Ｖ3
，Ｖ4 が先導車両Ｖ1 に追従しやすくなる。

【００６２】そして、ロックアップパターンとして図１
１に符号Ｂを付した鎖線で示すパターンが設定される
（ステップＳ７）。このロックアップパターンは、ロッ
クアップクラッチ２５の係合領域を高アクセル開度側お
よび低車速側に拡大したパターンであり、したがってロ
ックアップクラッチ２５を係合させて走行している状態
でアクセルペダルを踏み込んでもロックアップクラッチ
２５が解放し難くなる。そのため、隊列走行時に先導車
両Ｖ1 でこのロックアップパターンＢが設定されること
により、先導車両Ｖ1 の運転者がアクセルペダルを踏み
込んでもロックアップクラッチ２５が係合したままとな
り、その結果、トルクコンバータ３でのトルクの増幅作
用が生じないために、先導車両Ｖ1 の加速性能が抑制さ
れ、その挙動が緩やかになる。そのため、追従車両Ｖ2
，Ｖ3 ，Ｖ4 による先導車両Ｖ1 への追従走行が容易
になる。

【００６３】一方、隊列走行をおこなうことができない
状況にあり、あるいは隊列走行が選択されていないこと
により、ステップＳ２で否定判断された場合には、単独
走行制御の処理がおこなわれる（ステップＳ８）。これ
は、前述した隊列走行のための制御を解除して通常の車
両としての走行をおこなうための制御を設定する。例え
ば前述したレーダクルーズシステムをオフとし、また車
両間通信のための送受信機をオフ状態とし、さらに追従
車両においては無人運転を可能にするための自動操舵シ
ステム（図示せず）をオフ状態すなわち手動操舵可能な
状態にする。

【００６４】ついでスロットル開度Ａを設定する（ステ
ップＳ９）。これは、スロットル開度特性として図４に
符号Ａを付して示す単独走行時のための特性を設定する
制御である。なお、このスロットル特性Ａは、通常の車
両で設定されている特性と同様に、ある程度、加速性に
主眼をおいて設定される特性であり、隊列走行時に選択
される特性Ｂよりもスロットル開度が大きくなる。その
ため、単独走行時には必要十分な加速性が得られ、ドラ
イバビリティが損なわれることがない。

【００６５】また、スロットル開度変化特性としてＡ特
性が設定される（ステップＳ１０）。このスロットル開
度変化特性Ａは、図５に破線Ａで示す時間あたりの変化
量の大きいスロットル開度の変化特性である。これは通
常の車両で設定されている特性と同様に、ある程度加速
性に主眼をおいて設定される特性であり、したがってア
クセルペダルを踏み込むことにより、スロットル開度が
特に時間的に遅れることなく増大し、それに伴ってエン
ジン１の出力が増大するので、単独走行時には必要十分
な加速性が得られ、ドライバビリティが損なわれること
がない。

【００６６】さらに、変速パターンとして図１０に符号
Ａを付した実線で示すパターンを設定する（ステップＳ
１１）。この変速パターンは、燃費とドライブビリティ
とのバランスを考慮して設定される変速パターンであ
り、通常の車両で設定されるものと同じである。したが
って例えば第５速で走行している際にアクセルペダルを
踏み込むと、走行状態が変速マップ上で変速線を横切っ
て変化し、その結果、第４速へのダウンシフトが生じ
る。すなわち変速比が大きくなるので、その分、駆動ト
ルクが増大し、アクセルペダルを踏み込むことによる加
速要求に即した加速力を得ることができる。そのため、
単独走行時には必要十分な加速性が得られ、ドライバビ
リティが損なわれることがない。

【００６７】そして、ロックアップパターンとして図１
１に符号Ａを付した実線で示すパターンが設定される
（ステップＳ１２）。このロックアップパターンは、ロ
ックアップクラッチ２５の係合領域を、燃費とドライブ
ビリティとのバランスを考慮して設定されたパターンで
あり、通常の車両で設定されるものと同じである。した
がって例えば第５速もしくは第４速を設定して所定の車
速で走行している際にアクセルペダルを踏み込むと、走
行状態がマップ上でロックアップクラッチ２５の解放領
域に入り、その結果、ロックアップクラッチ２５が解放
される。それに伴ってトルクコンバータ３でポンプイン
ペラ２１とタービンランナ２２との相対回転が生じ、タ
ービンランナ２２には増幅されたトルクが発生する。す
なわちトルクコンバータ３が本来のトルク増幅作用を果
たし、その結果、駆動トルクが増大するので、アクセル
ペダルを踏み込むことによる加速要求に即した加速力を
得ることができる。そのため、単独走行時には必要十分
な加速性が得られ、ドライバビリティが損なわれること
がない。

【００６８】なお、図１に示す制御例では、スロットル
開度特性およびスロットル開度変化特性、変速パターン
およびロックアップパターンの全てを、単独走行時と隊
列走行時とで異ならせることとしたが、これらのいずれ
か一つのみを単独走行時と隊列走行時とで異ならせるよ
うに構成してもよい。

【００６９】ここで上記の具体例とこの発明の関係を説
明すると、図１におけるステップＳ２の機能的手段が、
この発明における走行形態判別手段に相当し、またステ
ップＳ６の機能的手段が、請求項１の発明における変速
比制御手段に相当する。また図１に示すステップＳ７の
機能的手段が、請求項２の発明におけるロックアップク
ラッチ制御手段に相当し、さらにステップＳ４の機能的
手段が、請求項３の発明における出力制御手段に相当す
る。そして図１におけるステップＳ５の機能的手段が、
請求項４の発明における出力制御手段に相当する。

【００７０】つぎに隊列走行する場合の追従車両の制御
について説明する。３台以上の車両が隊列を組んで走行
する場合、追従車両は前方に位置する車両を先導車両と
して追従走行するから、２番目の車両とそれ以降の車両
との特性が一致していることを好ましい。以下に述べる
例は、そのような制御を実行するように構成されてい
る。

【００７１】先ず、駆動系統の構成について説明する
と、図１４は単独走行と隊列走行とが可能な車両の駆動
系統を模式的に示しており、内燃機関（以下、エンジン
と記す）７０の出力側にダンパー７１が連結され、この
ダンパー７１に続けて第１クラッチＣ1 と第２クラッチ
Ｃ2 とが互いに直列に連結かつ配置されている。なお、
これらのクラッチＣ1 ，Ｃ2 は一例として油圧によって
係合・解放の制御をおこなうことのできる多板クラッチ
である。これらのクラッチＣ1 ，Ｃ2 を挟んでダンパー
７１とは反対側にモータ・ジェネレータ７３が配置さ
れ、そのロータが第２クラッチＣ2 の出力側の部材に連
結されている。

【００７２】さらに、モータ・ジェネレータ７３を挟ん
でクラッチＣ1 ，Ｃ2 とは反対側に、ラビニョ型遊星歯
車機構からなる副変速部７４が設けられている。すなわ
ち第１サンギヤ７５が第１クラッチＣ1 の出力側の部材
に連結され、その第１サンギヤ７５がロングピニオン７
６に噛合するとともに、このロングピニオン７６にリン
グギヤ７７が噛合している。さらに、第２サンギヤ７８
がモータ・ジェネレータ７３のロータもしくは第２クラ
ッチＣ2 の出力側の部材に連結されており、この第２サ
ンギヤ７８が、前記ロングピニオン７６に噛合しかつロ
ングピニオン７６と共にキャリヤ８０に保持されたショ
ートピニオン８１に噛合している。そのキャリヤ８０を
選択的に固定するブレーキＢ1 が設けられている。

【００７３】この副変速部７４に続けてベルト式無段変
速機（ＣＶＴ）からなる主変速部８２が設けられてい
る。すなわちこの主変速部８２は、共に溝幅を変更可能
な駆動プーリー８３と従動プーリー８４とにベルト８５
を巻き掛け、これらのプーリー８３，８４の溝幅を互い
に反対方向に変化させることにより、ベルト８５の巻き
掛け半径が連続的に変化し、変速比が無段階に変化する
ように構成されている。そして、その駆動プーリー８３
が前記リングギヤ７７に連結され、また従動プーリー８
４が、カウンタギヤ対８６およびカウンタ軸８７を介し
てフロントデファレンシャル８８に連結されている。

【００７４】一方、エンジン７０のクランクシャフトに
はスタータ用のモータ８９と、第２のモータ・ジェネレ
ータ９０とが連結されている。この第２モータ・ジェネ
レータ９０は、図示しないクラッチによってエンジン７
０に対して選択的に連結されるように構成されており、
エンジン７０によって駆動されて生じた電力をバッテリ
９１に充電し、またエアコン用コンプレッサや電動オイ
ルポンプなどの補機類（図示せず）に電力を供給するよ
うに構成されている。なお、そのバッテリ９１は、第２
クラッチＣ2 に連結されたモータ・ジェネレータ（以
下、第１モータ・ジェネレータと記す）７３によって発
電した電力を充電し、またその第１モータ・ジェネレー
タ７３に対して電力を供給するように構成されている。

【００７５】図１４に示す駆動系統を制御する手段とし
て、上述した具体例で述べた各コントローラと同様のコ
ンピュータを主体としたコントローラが設けられてい
る。すなわち、エンジン１を制御するコントローラ、各
モータ・ジェネレータ７３，９０およびバッテリ９１を
制御するコントローラ、各クラッチＣ1 ，Ｃ2 を含む副
変速部７４を制御するコントローラ、主変速部８２を制
御するコントローラ、隊列走行を制御するための制御装
置が設けられている。さらにその隊列制御のためのコン
トローラには、前述したナビゲーションシステムのコン
トローラ、オートクルーズシステムのコントローラ、レ
ーダクルーズシステムのコントローラ、先導車両などの
他の車両からの情報、コントロールセンターからの信号
などが入力されている。

【００７６】上記の副変速部７４を構成しているラビニ
ョ型遊星歯車機構に関する共線図を図１５に示し、また
各変速状態を設定するためのクラッチおよびブレーキの
係合・解放状態を図１６に作動表として示してある。先
ず、ニュートラル（Ｎ）状態について説明すると、この
状態では第１モータ・ジェネレータ７３を停止させ、か
つエンジン７０を動力伝達系統から遮断する状態である
から、各クラッチＣ1，Ｃ2 を解放する。また、前進段
もしくは後進段を設定するための予備的状態としてブレ
ーキＢ1 を係合させておく。

【００７７】発進時の第１速は、上記のニュートラル状
態で第１モータ・ジェネレータ７３を駆動し、リングギ
ヤ７７すなわち出力部材にトルクを発生させる。これは
副変速部７４の第２サンギヤ７８を駆動し、キャリヤ８
０を固定した状態であるから、リングギヤ７７は第２サ
ンギヤ７８よりも低速で同方向に回転し、したがってト
ルクが増幅されて出力される。またその場合、バッテリ
９１の充電容量が不足する場合には、モータ８９によっ
てエンジン７０を回転させてこれを起動し、かつエンジ
ン７０によって第２モータ・ジェネレータ９０を駆動し
て発電をおこなう。こうすることにより、バッテリ９１
の充電状態（ＳＯＣ）に関係なく第１モータ・ジェネレ
ータ７３によって発進することができる。また、停車時
のクリープトルクを第１モータ・ジェネレータ７３によ
って発生させることができる。

【００７８】このように発進時の第１速は、ブレーキＢ
1 を係合させた状態で第２サンギヤ７８からトルクを入
力することにより設定することができるので、第１モー
タ・ジェネレータ７３に替えてエンジン７０によって発
進することができる。すなわち、ブレーキＢ1 を係合し
た状態で第２クラッチＣ2 をスリップ状態から次第に係
合させると、第２サンギヤ７８に次第にトルクが入力さ
れ、それに伴ってリングギヤ７７に発生するトルクが次
第に増大するので、滑らかに発進することができる。

【００７９】第１モータ・ジェネレータ７３で発進後に
エンジン７０の回転数を第１モータ・ジェネレータ７３
の回転数に同期するまで増大させ、その状態で第１クラ
ッチＣ1 を次第に係合させるとともにブレーキＢ1 を次
第に解放することにより、第１サンギヤ７５と第２サン
ギヤ７８とが同速度で回転するようになり、その結果、
副変速部７４の全体が一体となって回転する第２速とな
る。その場合、第１モータ・ジェネレータ７３に対する
電流の供給を停止すれば、エンジン走行となり、また第
１モータ・ジェネレータ７３に電流を供給してトルクを
発生させれば、第１モータ・ジェネレータ７３によるト
ルクが駆動トルクに加わるので、いわゆるトルクアシス
トすることができる。

【００８０】さらに、減速時には、第１クラッチＣ1 を
解放してエンジン７０を動力伝達系統から遮断すること
により、回生エネルギによって第１モータ・ジェネレー
タ７３のみを駆動できるので、効率よくエネルギの回生
をおこなうことができる。

【００８１】また一方、後進段について説明すると、ニ
ュートラル状態で第１モータ・ジェネレータ７３を反転
させることにより、低速状態での後進段が設定される。
すなわちキャリヤ８０をブレーキＢ1 によって固定した
状態で第２サンギヤ７８を反転させると、出力部材であ
るリングギヤ７７が逆回転し、後進段となる。その場
合、第２サンギヤ７８とリングギヤ７７との歯数の比
（ρ1 ）に基づいて変速比が決まるので、リングギヤ７
７の回転数が低くなる。この低速の後進段では、第１サ
ンギヤ７５が正回転するから、エンジン７０を駆動させ
た状態で第１クラッチＣ1 をスリップ状態から次第に係
合させれば、第１サンギヤ７５を入力要素として後進段
が設定される。このようにして設定される後進段では、
第１サンギヤ７５とリングギヤ７７との歯数の比（ρ2
）に基づいて変速比が決まるから、出力部材であるリ
ングギヤ７７の回転数が上記の低速状態の後進段よりも
高くなる。すなわち高速状態の後進段が設定される。

【００８２】なお、上記の説明から明らかなように、後
進段では第１モータ・ジェネレータ７３によって後進方
向の駆動トルクを発生させることができるので、後進時
のクリープトルクを第１モータ・ジェネレータ７３によ
って発生させることができる。

【００８３】図１４に示す駆動装置においても各シフト
ポジションを図示しないシフトレバーによって選択する
ように構成されており、そのシフトポジションは図１７
に示すように配列されている。ここに示す例は、前述し
た図９に示すシフトポジションにＢポジションを付加し
た構成であって、Ｐ、Ｎ、Ｒ、Ｄの各ポジションに続け
てＢポジションが配置されている。このＢポジションは
前記無段変速機からなる主変速部８２によって走行状態
に応じた変速比を連続的に設定するためのシフトポジシ
ョンである。

【００８４】また、Ｍポジションに対してプラス（＋）
およびマイナス（−）のポジションが設定されている。
これは、前述した図９に示す構成と同じであるが、図１
７に示すシフト装置は無段変速機を対象とした装置であ
るから、プライススイッチあるいはマイナススイッチが
１回オン動作させられるごとに、予め設定した所定の変
速比幅の他の変速比に変速するようになっている。

【００８５】また、上述した副変速部７４および無段変
速機からなる主変速部８２を備えたハイブリッド駆動シ
ステムを備えた車両における隊列走行制御装置５３Ａに
は、これらのシステムに応じた信号が入力され、また出
力するようになっている。その例を図１８に示してあ
る。この図１８に示す例は、前述した図１２に示す信号
の一部を入れ替えたものであり、具体的には、自動変速
機の油温に替えて無段変速機（ＣＶＴ）油温が入力さ
れ、また出力信号として前記第１モータ・ジェネレータ
（ＭＧ）７３のコントローラに対する信号、第２モータ
・ジェネレータ（ＭＧ）９０に対する信号、ＣＶＴソレ
ノイドに対する信号が追加され、かつ自動変速機のライ
ン圧コントロールソレノイドに替えてＣＶＴライン圧コ
ントロールソレノイドに対する信号が出力されている。
なお、各インジケータなどの他の構成は、前述した具体
例と同様に構成することができるので、既に述べた図を
参照することとしてその説明を省略する。

【００８６】隊列走行する場合の追従車両は、前方の車
両と同等もしくは近似した駆動特性であることが好まし
い。そこで図１４に示す駆動システムを有し、かつ単独
走行と隊列走行とが可能な車両においては、図１９に示
す制御が実行される。先ず、入力信号の読み込みなどの
入力信号の処理（ステップＳ２１）が実行され、ついで
隊列走行が可能か否かおよび隊列走行が選択されている
か否かが判断される（ステップＳ２２）。これは前述し
た図１におけるステップＳ２の判断過程と同様の判断で
ある。

【００８７】隊列走行が可能でありかつ隊列走行が選択
されていることによりステップＳ２２で肯定判断された
場合には、隊列走行制御の処理をおこなう（ステップＳ
２３）。このステップＳ２３では、前述した図１に示す
制御でのステップＳ３と同様の制御を実行する。つい
で、前方車両で設定されている走行特性（もしくは駆動
特性）をモニターする（ステップＳ２４）。そのモニタ
ーする内容を例示すれば、前方車両でのスノーモードの
設定の有無、変速パターン（パワーモード、ノーマルモ
ード、エコノミーモード）の種別、電子スロットルの特
性、登坂路および降坂路でアップシフトを制限する登降
坂制御の実行の有無、旋回時の変速制限の内容とするコ
ーナリング制御の設定内容などである。

【００８８】このようにしてモニターした前方車両の走
行特性に自車両の走行特性を合わせる制御（後続車統一
制御）を実施する（ステップＳ２５）。したがってこの
場合、各車両の個別に設定されていた単独走行のための
特性は一時的にキャンセルされる。

【００８９】なお、隊列走行をおこなうことができず、
あるいは隊列走行が選択されていないことにより、ステ
ップＳ２２で否定判断された場合には、単独走行制御の
処理をおこなう（ステップＳ２６）。このステップＳ２
６では、前述した図１に示すすステップＳ８と同様の処
理をおこなう。

【００９０】したがって図１９に示す制御をおこなうこ
とにより、隊列走行する各車両の走行特性が、先導車両
の走行特性に一致もしくは近似させられる。その結果、
隊列の中に追従遅れを生じる車両が混在しないので、安
定した隊列走行をおこなうことができる。

【００９１】なお、図１９に示す制御例では、前方車両
の走行特性に後続車両の走行特性を一致させることとし
たが、これに替えて、走行特性が最も低レベルの車両を
検出し、その車両の走行特性の他の車両の走行特性を一
致させることとしてもよい。このようにすれば、隊列の
全体の走行特性が低下するが、前方車両に追従できない
車両が発生することを確実に防止することができる。

【００９２】なお、上述した各具体例では、内燃機関と
モータ・ジェネレータとを動力源としたハイブリッド車
を対象とした例を挙げたが、この発明は上記の各具体例
に限定されないのであって、内燃機関のみあるいは電動
機のみを動力源とした車両の隊列走行を制御する装置に
適用することができる。また、隊列の先導車両は運転者
が運転することになるが、これに追従する車両は、無人
車両であってもよく、あるいは運転者が搭乗してもよ
い。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、隊列走行をおこなっている先導車両の変速比
が、単独走行をおこなう場合に比較して、相対的に大き
い変速比に設定され難くなり、そのため、先導車両の駆
動力が抑制され、その急激な挙動の変化が防止されるの
で、後続の追従車両による追従の遅れが回避され、安定
した隊列走行が可能になる。

【００９４】また、請求項２の発明によれば、隊列走行
の場合には、トルクコンバータなどの流体継手における
ロックアップクラッチが解放され難くなり、すなわち完
全係合あるいは半係合の状態に制御され易くなって流体
継手でのトルクの増幅作用が抑制され、そのため、先導
車両の駆動トルクの急激な増大が抑制され、後続の車両
が先行の車両に追従し易くなることにより、安定した隊
列走行が可能になる。

【００９５】さらに、請求項３の発明によれば、隊列走
行をおこなっている場合には、先導車両におけるアクセ
ル操作量を大きくしてもその出力の増大量が抑制される
ため、隊列走行時の先導車両の駆動トルクの変化が小さ
く、もしくは緩やかな傾向になり、その結果、後続の車
両が先行の車両に追従し易くなって、安定した隊列走行
が可能になる。

【００９６】そして、請求項４の発明によれば、隊列走
行をおこなっている先導車両のアクセル操作に対する動
力源の出力の変化が、時間的に遅れて生じ、そのため、
隊列走行時の先導車両の駆動トルクの変化が緩慢な傾向
になり、その結果、後続の車両が先行の車両に追従し易
くなって、安定した隊列走行が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の制御装置による制御例を示すフロ
ーチャートである。

【図２】 複数台の車両による隊列走行の概念図であ
る。

【図３】 単独走行と隊列走行とが可能な車両の駆動系
統およびその制御系統の一例を示すブロック図である。

【図４】 単独走行時と隊列走行時とのそれぞれで設定
されるスロットル開度特性の一例を示す線図である。

【図５】 単独走行時と隊列走行時とのそれぞれで設定
されるスロットル開度変化特性の一例を示す線図であ
る。

【図６】 減速度設定スイッチの一例を示す図である。

【図７】 隊列走行する車両における自動変速機の一例
を示すスケルトン図である。

【図８】 その自動変速機の各変速段を設定するための
摩擦係合装置の係合作動表を示す図表である。

【図９】 その自動変速機におけるシフトレバーポジシ
ョンの配列を示す図である。

【図１０】 単独走行時と隊列走行時とのそれぞれで選
択される変速マップの一部を例示する線図である。

【図１１】 単独走行時と隊列走行時とのそれぞれで選
択されるロックアップマップの一例を示す線図である。

【図１２】 隊列走行制御装置に入力される信号および
出力される信号の例を示すブロック図である。

【図１３】 インジケータの一例を示す図である。

【図１４】 単独走行および隊列走行が可能な車両の駆
動系統を示すブロック図である。

【図１５】 その副変速部を構成するラビニョ型遊星歯
車機構についての共線図である。

【図１６】 その副変速部で各変速段を設定するための
係合作動表の一例を示す図表である。

【図１７】 そのシフトレバーポジションの配列の一例
を示す図である。

【図１８】 その隊列走行制御装置に入力される信号お
よび出力される信号の例を示すブロック図である。

【図１９】 隊列走行する複数台の車両の走行特性を統
一するための制御例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

Ｖ1 …先導車両、 Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 …追従車両、
１，７０…エンジン、２…モータ・ジェネレータ、 ３
…トルクコンバータ、 ４…自動変速機、 ５…エンジ
ン・コントローラ、 ８…モータ・ジェネレータ・コン
トローラ、 １１…自動変速機・コントローラ、 ５
３，５３Ａ…隊列走行制御装置、 ５６…レーダクルー
ズ・コントローラ、 ７４…副変速部、 ８２…主変速
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ１６Ｈ 59:60 Ｆターム(参考） 3D041 AA41 AB01 AC01 AC02 AC09 AC15 AC18 AC20 AD02 AD10 AD31 AD46 AD51 AE04 AE31 AE37 3D044 AA25 AB00 AC05 AC07 AC16 AC22 AC26 AC39 AC59 AD04 AD14 AD17 AE04 3G093 AA05 AA06 AA07 AA16 AB00 AB01 BA23 DA01 DA05 DA06 DB00 DB01 DB05 DB11 DB16 EA09 EB01 EB03 EC02 FA10 FB01 FB02 3J052 AA04 BB01 BB17 EA02 FA01 FB31 GB06 GC13 GC23 GD00 HA01 HA11 LA01 5H180 AA01 CC14 LL01 LL04 LL09

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単独での走行と先導車両に後続車両が追
   従して隊列をなすように制御する隊列走行とが可能であ
   り、かつ変速比を制御することのできる隊列走行車両の
   制御装置おいて、 選択されている走行形態が単独走行と隊列走行とのいず
   れかを判別する走行形態判別手段と、 隊列走行が選択されていることをその走行形態判別手段
   によって判別された場合に、前記先導車両の変速比を隊
   列走行が判別されない場合よりも大きくなり難く制御す
   る変速比制御手段とを備えていることを特徴とする隊列
   走行車両の制御装置。
2. 【請求項２】 単独での走行と先導車両に後続車両が追
   従して隊列をなすように制御する隊列走行とが可能であ
   り、かつ動力源から駆動輪に到る動力伝達系統に、流体
   を介してトルクを伝達する流体継手とその流体継手の入
   力部材と出力部材とを機械的に直接連結するロックアッ
   プクラッチとが設けられた隊列走行車両の制御装置おい
   て、 選択されている走行形態が単独走行と隊列走行とのいず
   れかを判別する走行形態判別手段と、 隊列走行が選択されていることをその走行形態判別手段
   によって判別された場合に、前記ロックアップクラッチ
   を隊列走行が判別されない場合よりも解放し難く制御す
   るロックアップクラッチ制御手段とを備えていることを
   特徴とする隊列走行車両の制御装置。
3. 【請求項３】 単独での走行と先導車両に後続車両が追
   従して隊列をなすように制御する隊列走行とが可能であ
   り、かつアクセル操作に基づいて動力源の出力操作をお
   こなう隊列走行車両の制御装置おいて、 選択されている走行形態が単独走行と隊列走行とのいず
   れかを判別する走行形態判別手段と、 隊列走行が選択されていることをその走行形態判別手段
   によって判別された場合に、前記アクセル操作量に対す
   る動力源の出力操作量を隊列走行が判別されない場合よ
   りも少なく制御する出力制御手段とを備えていることを
   特徴とする隊列走行車両の制御装置。
4. 【請求項４】 単独での走行と先導車両に後続車両が追
   従して隊列をなすように制御する隊列走行とが可能であ
   り、かつアクセル操作に基づいて動力源の出力操作をお
   こなう隊列走行車両の制御装置おいて、 選択されている走行形態が単独走行と隊列走行とのいず
   れかを判別する走行形態判別手段と、 隊列走行が選択されていることをその走行形態判別手段
   によって判別された場合に、前記アクセル操作量の変化
   に対する動力源の出力操作量の時間的変化を隊列走行が
   判別されない場合よりも少なく制御する出力制御手段と
   を備えていることを特徴とする隊列走行車両の制御装
   置。