JP2001001791A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隊列走行をおこなっている車両で異常が生じ
た場合にも隊列走行を可及的に維持し、また道路の通行
を確保する。 【解決手段】 前方の車両に追従して走行するための制
御が実行されない単独走行と前方の車両に追従して走行
するための制御が実行される隊列走行とが可能な隊列走
行車両の制御装置であって、隊列走行中であることを検
出する隊列走行検出手段（ステップＳ３）と、タイヤの
パンクや燃料の所定値以下への減少もしくは前方車両を
検出できない状態あるいは前方車両に追従するための制
御に関係する装置の異常などの異常の発生を検出する異
常検出手段（ステップＳ４）と、その異常が検出された
場合に隊列走行のための制御を中止して単独走行に復帰
させる単独走行復帰手段（ステップＳ６，Ｓ７）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、前方を走行する
車両を検出し、その前方の車両に追従するように自車両
を操舵し、また駆動力などを制御して複数台で隊列を組
んで走行することができ、またそのような隊列走行から
離れた単独での走行すなわち搭乗者の運転操作による走
行が可能な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模擬するように制御
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。

【０００５】したがって隊列走行に参加する車両は、単
独で走行するための機能に加えて、前方車両に追従する
ためのシステムを備えていればよいのであって、その車
種や排気量などが異なっているのが通常である。そのた
め、上記の公報に記載されたシステムでは、隊列走行に
参加する車両の性能特性の適合性を判断し、その適合性
に欠ける場合には、隊列走行のための牽引モードを実行
しないこととしている。

【０００６】しかしながら隊列走行に参加している車両
においても、通常の車両と同様に、燃料の欠乏などの走
行を継続できない事態あるいは隊列走行に特有の制御の
異常さらには隊列走行に対する突発的な障害などが生じ
ることがある。そのような場合は、上記の公報に記載さ
れた従来の技術では、隊列走行のための牽引モードを既
に実施してしまっているので、異常のある車両のみなら
ず、隊列走行自体に支障を来す可能性がある。また、上
記の公報には隊列走行中のそのような事態に対する適切
な制御が記載されていない。

【０００７】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、隊列走行もしくは追従走行のように前
方車両に追従して走行している際の異常を好適に処理し
て状況に適した車両の挙動を確保することのできる制御
装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【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、前方の車両に
追従して走行するための制御が実行されない単独走行と
前方の車両に追従して走行するための制御が実行される
隊列走行とが可能な車両の制御装置において、隊列走行
中であることを検出する隊列走行検出手段と、隊列走行
をおこなうことに支障を来す異常の発生を検出する異常
検出手段と、隊列走行中に前記異常検出手段が前記異常
を検出した場合に、前記隊列走行のための制御を中止し
て単独走行に復帰させる単独走行復帰手段とを備えてい
ることを特徴とする制御装置である。

【０００９】したがって請求項１の発明では、隊列走行
中にその隊列に参加している車両に異常が生じると、そ
の車両が隊列から離脱して単独走行に移行する。そのた
めその異常のある車両が隊列から抜けることにより、隊
列が直ちにくずれたり、あるいは隊列に参加している車
両の全体が停止せざるを得ないなどの事態が回避され、
道路の通行が確保される。

【００１０】また、請求項２の発明は、請求項１の構成
において、前記異常検出手段が、タイヤのパンク、燃料
の所定値以下への減少、前方車両を検出できない状態、
前方車両に追従するための制御に関係する装置の異常の
少なくともいずれかを検出する手段であることを特徴と
する制御装置である。

【００１１】したがって請求項２の発明では、自車両が
走行できない場合や前方の車両を検出できないなどの事
態が生じると、自車両が隊列から離れて単独走行に移行
する。その結果、他の車両による隊列走行が可能にな
り、また自車両の単独での走行が可能になる。

【００１２】さらに、請求項３の発明は、前方の車両に
追従して走行するための制御が実行されない単独走行と
前方の車両に追従して走行するための制御が実行される
隊列走行とが可能な車両の制御装置において、走行モー
ドが前記単独走行と前記隊列走行とのいずれかであるこ
とを識別できない場合に、前記車両の停止後にその走行
を禁止する走行禁止手段を備えていることを特徴とする
制御装置である。

【００１３】したがって請求項３の発明では、自車両が
単独走行の隊列走行とのいずれの走行モードで走行する
のかの識別ができない場合には、自車両の走行のための
制御の形態が決まらないので、停車後の走行が禁止さ
れ、その結果、制御が不安定な状態での走行が回避され
る。また、その走行禁止制御は、車両が停止した後に実
行されるので、走行中に急激に車両が停止することが回
避される。

【００１４】請求項４の発明は、前方の車両に追従して
走行するための制御が実行されない単独走行と前方の車
両に追従して走行するための制御が実行される隊列走行
とが可能な車両の制御装置において、走行モードが前記
単独走行と前記隊列走行とのいずれかであることを前記
車両の走行中に識別できなくなった場合に、その走行モ
ードを識別できなくなった直前の走行モードを継続する
手段を備えていることを特徴とする制御装置である。

【００１５】したがって請求項４の発明では、走行中に
走行モードの識別ができなくなった場合、その直前の走
行モードが継続されるので、車両の走行が確保される。

【００１６】そして、請求項５の発明は、同時に走行し
ている他車両との間で電力の授受をおこなう走行形態
と、他車両との間で電力の授受をおこなわない走行形態
とを選択可能な車両の制御装置において、他車両との間
で電力の授受をおこなう走行形態で走行している際に他
車両との間の電力の授受が不可能になった場合に、他車
両との間で電力の授受をおこなわない走行形態における
電力の充放電制御を実行する電力制御手段を備えている
ことを特徴とする制御装置である。

【００１７】したがって請求項５の発明では、発電した
電力を他車両に供与したり、他車両の電力を使用したり
することができない場合には、自車両のみでの充電や放
電を最も効率よくおこなうように電力が制御され、その
結果、燃費が向上し、また蓄電手段の過放電による電気
機器の動作不良や走行不良などが回避される。

【００１８】さらに、請求項６の発明は、前方の車両に
追従して走行するための制御が実行されない単独走行と
前方の車両に追従して走行することにより隊列を形成す
るように制御されかつ隊列を形成している他車両との間
で電力の授受をおこなう隊列走行とが可能な車両の制御
装置において、隊列走行している際に他車両との間の電
力の授受が不可能になった場合に、前記単独走行の際に
実施される電力の充放電制御を実行する電力制御手段を
備えていることを特徴とする制御装置である。

【００１９】したがって請求項６の発明では、隊列走行
中にたとえ他車両との間で電力の授受ができなくなって
も、隊列走行中での自車両の電力の制御が適切に実行さ
れる。

【００２０】

【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。

【００２１】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。

【００２２】図３は、上記の隊列走行に供される車両の
駆動系統の一例を模式的に示している。内燃機関（以
下、エンジンと記す）１の出力側にダンパ２が連結さ
れ、このダンパ２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。こ
のエンジン１は、要は、燃料を燃焼して動力を出力する
動力装置であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジ
ンあるいはガスを燃料としたガスエンジンなどを使用す
ることができる。また、ダンパ２は、いわゆるトーショ
ナルダンパであって、トルクの変動を吸収するように構
成されている。さらに、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。

【００２３】これらのクラッチＣ1 ，Ｃ2 を挟んでダン
パ２とは反対側にモータ・ジェネレータ３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。さらに、モータ・ジェネレータ３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４が設けられている。すなわち第１
サンギヤ５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５がロングピニオン６に噛合する
とともに、このロングピニオン６にリングギヤ７が噛合
している。さらに、第２サンギヤ８がモータ・ジェネレ
ータ３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８が、前記ロン
グピニオン６に噛合しかつロングピニオン６と共にキャ
リヤ９に保持されたショートピニオン１０に噛合してい
る。そのキャリヤ９を選択的に固定するブレーキＢ1 が
設けられている。

【００２４】この副変速部４に続けてベルト式無段変速
機（ＣＶＴ）からなる主変速部１１が設けられている。
すなわちこの主変速部１１は、共に溝幅を変更可能な駆
動プーリー１２と従動プーリー１３とにベルト１４を巻
き掛け、これらのプーリー１２，１３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１４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１２が前
記リングギヤ７に連結され、また従動プーリー１３が、
カウンタギヤ対１５およびカウンタ軸１６を介してフロ
ントデファレンシャル１７に連結されている。

【００２５】一方、エンジン１のクランクシャフトには
スタータ用のモータ１８と、第２のモータ・ジェネレー
タ１９とが連結されている。この第２モータ・ジェネレ
ータ１９は、図示しないクラッチによってエンジン１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１によって駆動されて生じた電力をバッテリ２０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２０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）３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３に対し
て電力を供給するように構成されている。さらに、各モ
ータ・ジェネレータ３，１９として交流同期モータを使
用した場合には、バッテリ２０とこれらのモータ・ジェ
ネレータ３，１９との間にインバータ（図示せず）を設
け、そのインバータによって各モータ・ジェネレータ
３，１９の出力トルクや回転数あるいは充電電流を制御
するように構成することができる。

【００２６】ここで、上記の副変速部４について更に説
明すると、上記の副変速部４は、ニュートラル（Ｎ）状
態およびドライブ（Ｄ：前進）レンジでの低速段（第１
速）と高速段（第２速）との切り換え、ならびに後進段
の設定をおこなうための変速部であり、この副変速部４
を構成しているラビニョ型遊星歯車機構についての共線
図を示せば、図４のとおりであり、さらに各クラッチＣ
1 ，Ｃ2 およびブレーキＢ1 の係合作動表を示せば、図
５のとおりである。

【００２７】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３を
停止させ、かつエンジン１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。

【００２８】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３を駆動し、リングギヤ
７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４の第２サンギヤ８を駆動し、キャリヤ９を固定し
た状態であるから、リングギヤ７は第２サンギヤ８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２０の充電容量
が不足する場合には、モータ１８によってエンジン１を
回転させてこれを起動し、かつエンジン１によって第２
モータ・ジェネレータ１９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２０の充電状態（ＳＯ
Ｃ）に関係なく第１モータ・ジェネレータ３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３によって発生させることが
できる。

【００２９】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８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３に替えてエンジン１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８に次第にトルクが入力され、それ
に伴ってリングギヤ７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。

【００３０】第１モータ・ジェネレータ３で発進後にエ
ンジン１の回転数を第１モータ・ジェネレータ３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Ｃ
1 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５と第２サンギヤ８と
が同速度で回転するようになり、その結果、副変速部４
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３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３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３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。

【００３１】さらに、減速時には、第１クラッチＣ1 を
解放してエンジン１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
３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。

【００３２】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３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９をブレーキＢ1 によって固定した状態
で第２サンギヤ８を反転させると、出力部材であるリン
グギヤ７が逆回転し、後進段となる。その場合、第２サ
ンギヤ８とリングギヤ７との歯数の比（ρ1 ）に基づい
て変速比（ギヤ比）が決まるので、リングギヤ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５
が正回転するから、エンジン１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５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５
とリングギヤ７との歯数の比（ρ2 ）に基づいて変速比
（ギヤ比）が決まるから、出力部材であるリングギヤ７
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。

【００３３】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３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３によって
発生させることができる。

【００３４】図５にＤおよびＲｅｖならびにＮの符号で
示す各走行レンジは、図示しないシフト装置においてシ
フトレバーをそれぞれの走行レンジに対応するシフトポ
ジションに移動させることにより選択されるようになっ
ている。これらのシフトポジションは図６に示すよう
に、車両のほぼ前後方向に沿って配列された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、
Ｂポジションと、これらのポジションの配列方向に対し
て直交する方向にＤポジションに隣接されたＭ（マニュ
アル）ポジションである。

【００３５】Ｐポジションでは車両が停止状態に維持さ
れる。またＮポジションおよびＲポジションならびにＤ
ポジションについては前述したとおりの駆動状態が設定
される。さらにＢポジションが選択されている状態で
は、前記主変速部１１を構成している無段変速機によっ
て、車両の走行状態に応じた変速比が自動的に設定され
る。そしてＭポジションが選択されている場合には、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。

【００３６】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
比に対して予め設定した所定の変速比幅の他の変速比に
アップシフトし、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、その時点の変速比
に対して予め設定した所定の変速比幅の他の変速比にダ
ウンシフトするようになっている。

【００３７】上記の駆動機構を制御するための制御系統
を図７に示してある。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。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（すなわちスロットル開度特性）を変更
できるようになっている。

【００３８】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）２１が設けられ
ている。

【００３９】また、前記バッテリ２０の充電状態（ＳＯ
Ｃ：State of Charge）を検出し、その検出結果に基づ
いていずれかのモータ・ジェネレータ３，１９による充
電電流を制御し、さらには駆動要求量に基づいて前記第
１モータ・ジェネレータ３の出力トルクや回転数を制御
するモータ・ジェネレータ・コントローラ（ＭＧ−ＥＣ
Ｕ）２２が設けられている。この第１モータ・ジェネレ
ータ３によるトルクの出力は、前述した発進や加速時の
トルクアシストだけでなく、エンジントルクの脈動によ
る駆動トルクの変動を抑制するように出力され、また変
速時に出力トルクが急激に変化することを抑制する方向
にトルクが出力されるなど、車両の振動を抑制するよう
に第１モータ・ジェネレータ３からトルクが出力され
る。

【００４０】第１モータ・ジェネレータ３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３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２２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２２には図８に示す
減速度設定スイッチ２３が接続されている。このスイッ
チ２３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２４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２３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。

【００４１】さらに、前記副変速部４における各クラッ
チＣ1 ，Ｃ2 およびブレーキＢ1 の係合・解放を制御
し、また主変速部１１で設定する変速比を制御するため
の変速機・コントローラ（Ｔ／Ｍ−ＥＣＵ）２５が設け
られている。各クラッチＣ1 ，Ｃ2 およびブレーキＢ1
ならびに主変速部１１における各プーリー１２，１３
は、油圧によって動作するように構成されており、その
ための油圧制御装置（図示せず）に対して変速機・コン
トローラ２５が制御信号を出力して変速段あるいは変速
比を適宜に設定するように構成されている。

【００４２】上記の各コントローラ２１，２２，２５
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２６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２６は、前記の各コントローラ２１，
２２，２５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２１，２２，２５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３
ならびに各変速部４，１１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。

【００４３】隊列走行をおこなう場合、前方車両との相
対位置関係や、走行している道路の摩擦係数（路面μ）
などの道路環境、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ＧＰＳ（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）２７が上記の隊列走行制御装置２６に
データ通信可能に接続されている。

【００４４】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）２８が上記の隊列走行制御
装置２６にデータ通信可能に接続されている。

【００４５】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）２９が上記
の隊列走行制御装置２６にデータ通信可能に接続されて
いる。

【００４６】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８に
示す減速度設定スイッチ２３で設定されている減速度レ
ベル、検出した路面摩擦係数、変速機に設定されている
スノーモードなどの走行モード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２６に入力されている。

【００４７】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２６に入力されている。

【００４８】ここで、隊列走行制御装置２６に入力され
ている信号を例示すれば、図９のとおりである。すなわ
ち前記ナビ−ＥＣＵ２７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、無段変速機（ＣＶＴ）の油温の
検出信号、変速機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、変速機の入力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２６に入力されている。

【００４９】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、第１モータ・ジェネレータ３について
のコントローラに対する信号、第２モータ・ジェネレー
タ１９についてのコントローラに対する信号、減速度を
制御するための減速装置に対する制御信号、無段変速機
における所定のソレノイドに対する制御信号、無段変速
機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、駆動力源を表示するインジケータのた
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表示するインジケ
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、無段変速機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２
６から出力されている。

【００５０】ここで、各インジケータの一例を図示すれ
ば、図１０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３０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３１
は設定されている変速段（あるいは変速比）を数字で表
示するようになっている。なお、何らかのフェールが生
じている場合には、ＤポジションあるいはＭポジション
にシフトしたにもかかわらず変速比を表示させないこ
と、もしくはその表示を点滅させることとしてもよい。
前記減速度設定スイッチ２３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３２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３
３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３４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。

【００５１】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
適する制御内容が設定される。そしてその隊列走行の制
御内容を単独走行の制御内容に復帰させる制御は、単独
走行が選択された場合と隊列走行中に異常が生じた場合
とに実行される。その後者の異常に伴う単独走行制御へ
の復帰の例を図１に示してある。

【００５２】図１において、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
いで走行モードの確認の有無が判断される（ステップＳ
２）。この走行モードの確認は、走行形態が単独走行か
隊列走行かの確認であり、これらの走行形態の識別がで
きていれば、ステップＳ２で肯定判断される。

【００５３】このステップＳ２で肯定判断された場合、
現在の走行形態（走行モード）が単独走行か否かが判断
される（ステップＳ３）。走行形態の変更に伴う制御内
容の変更操作あるいは隊列走行のためのシステムをアク
ティブにする操作を、スイッチによる切り換えによって
実行できるので、ステップＳ３の判断はそのスイッチの
動作状態に基づいて判断することができる。

【００５４】このステップＳ３で否定判断された場合、
すなわち隊列走行をおこなっていてそのための制御が実
行されている場合には、その隊列走行を維持（継続）す
ることが可能か否かが判断される（ステップＳ４）。隊
列走行を継続するためには、先ず、走行可能であるこ
と、前方車両を検出できること、その検出結果に基づい
て追従走行のための制御が可能なことなどが条件にな
る。ステップＳ４ではこれらの条件が満たされているか
否かが判断され、具体的には、上記の第１の条件に属す
るものとして、例えばタイヤのパンクや燃料（一例とし
てガソリン）の残量、（スタータ）モータ用バッテリの
充電量の低下などが判断され、また上記の第２の条件に
属するものとして、例えば前方車両の間への障害物の侵
入や前方車両を検出できなくなること（ロストするこ
と）などが判断され、さらに前記の第３の条件に属する
ものとして、装置の異常の発生などが判断される。

【００５５】ステップＳ４で肯定判断されれば、車両の
走行のための駆動系統や隊列走行のための制御系統に異
常がなく、隊列走行を正常に遂行できるので、隊列走行
制御のための処理をおこなう（ステップＳ５）。すなわ
ち隊列走行を継続する。具体的には、先導車両は後続の
車両との間で通信された情報に基づいて、後続の追従車
両が隊列を維持しやすいように変速段や変速比などの駆
動系統の特性を設定し、また追従車両は前方の車両に駆
動特性を合わせるとともに、前方の車両との間に一定の
車間距離を維持して前方車両に追従して走行するように
制御される。

【００５６】これに対して何らかの異常が発生して隊列
走行を維持することが困難なためにステップＳ４で否定
判断された場合には、その異常の生じた車両は隊列を維
持して走行することが困難であるから、隊列走行のため
の制御をキャンセルしてその隊列から離脱する処理を実
行する（ステップＳ６）。すなわち、前方の車両に追従
する制御が中止されてその隊列とは異なるレーンを走行
するように走行車線を変更する。その場合、隊列を組ん
でいる各車両に異常の発生に伴う隊列からの離脱が通信
され、その結果、隊列から離脱する車両に追従していた
車両は、離脱した車両に追従せずに、離脱車両よりも更
に前方の隊列を組む車両を検出してその車両に追従走行
し、あるいは前方車両を検出するまで自動走行する。し
たがっていずれかの車両に異常が生じても直ちに隊列走
行が不可能になったり、そのために隊列を組む複数台の
車両がそのまま停止したりすることが回避され、それに
伴って道路の通行が確保される。

【００５７】なお、異常の発生に伴って隊列を離脱した
車両は、更に、単独走行制御のための処理をおこなう
（ステップＳ７）。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
の制御を設定する処理である。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処理であ
る。

【００５８】さらにまた、走行モードの確認がおこなえ
ないためにステップＳ２で否定判断された場合には、前
走行モードを継続する（ステップＳ８）。この場合、図
１に示すルーチンは車両が隊列走行をおこなっていると
きに実行されるので、その走行モードは隊列走行のモー
ドであり、したがってステップＳ８の制御によって隊列
走行が継続されることになる。

【００５９】ここでこの発明と上記の具体例との関係を
説明すると、図１におけるステップＳ３の機能的手段
が、請求項１および２の発明における隊列走行検出手段
に相当し、またステップＳ４の機能的手段が、請求項１
および２の発明の異常検出手段に相当し、さらにステッ
プＳ６，Ｓ７の機能的手段が、請求項１および２の発明
の単独走行復帰手段に相当する。

【００６０】したがってこの発明に係る上記の制御装置
によれば、隊列走行中に隊列走行を維持できない異常が
発生した車両が、隊列走行のための制御を中止して単独
走行のための制御を実施し、それに伴って異常の発生し
た車両が隊列から離れるので、異常の発生した車両が隊
列走行の阻害要因となったり、後続の車両の通行を妨害
したりすることがなく、その結果、他の車両によって隊
列走行を継続でき、さらには道路の通行を確保すること
ができる。

【００６１】ところで隊列走行する場合、隊列を構成し
ている車両の挙動の変化は、後続車両による追従を容易
にするために、相対的に緩慢であることが望ましい。し
かしながら先行の車両の挙動の変化が追従車両によって
事前に予測されたものであれば、ある程度急激であって
も、追従車両にとっては急激な挙動の変化とはならず、
追従性が損なわれることがない。このような先行車両の
挙動変化の予測をおこなえば、隊列走行する各車両の挙
動が迅速になり、ひいては隊列全体の走行速度を高くす
ることができる。

【００６２】その予測を伴う隊列制御の例を図１１にフ
ローチャートで示してある。図１１において、入力信号
の読み込みなどの入力信号の処理（ステップＳ１１）を
おこなった後に、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Ｓ１
２）。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、もしくはあけずに追従して走行す
るから、これらの機能を果たすための機器が正常である
ことが必要であり、ステップＳ１２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。

【００６３】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Ｓ１２で肯定判断された
場合には、追従車両が追従走行制御のための処理をおこ
なう（ステップＳ１３）。その追従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。

【００６４】ついで前方を走行する車両（先行車両）の
スロットル開度θ、ブレーキペダルストロークＢs 、変
速段Ｕ、回生制動量Ｔw などの先行車両状態がモニタさ
れる（ステップＳ１４）。これは、隊列を組んでいる各
車両の間でのデータ通信によっておこなわれる。そして
追従車両はこれらのデータおよび追従制御で得られるデ
ータ（例えば車速Ｖ）を利用して予測制御を実行する
（ステップＳ１５）。その一例を示すと、隊列を組んで
いる先頭からｉ番目の車両についてのスロットル開度θ
i 、ブレーキストロークＢsi、変速段Ｕi 、および回生
制動量Ｔwiは、下記の式によって求めた値とする。

【式】

【００６５】なお、上記の式においてａ，〜ｗは、予め
定めた係数（制御ゲイン）である。これらの係数は定数
であってもよいが、車両の追従性に基づいてフィードバ
ック制御してもよい。また、各車両ごとに異なった値で
あってよい。

【００６６】したがって上記の式によれば、追従走行す
る車両のスロットル開度θ、ブレーキペダルストローク
Ｂs 、変速段Ｕ、回生制動量Ｔw の制御に、前方の車両
における微小時間ごとのスロットル開度θ、ブレーキペ
ダルストロークＢs 、変速段Ｕ、回生制動量Ｔw の積算
値が用いられる。その積算値が前方の車両の挙動の傾向
を示すから、上記の式に基づく制御をおこなうことによ
り、前方車両の挙動を予測した結果に基づいて追従車両
が制御されることになる。そのため、追従の遅れが抑制
もしくは回避され、追従性が向上するので、隊列全体の
挙動が迅速化され、あるいは走行速度を速くすることが
できる。

【００６７】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Ｓ１２で否定判断された場合には、単独走行のための
処理がおこなわれる（ステップＳ１６）。これは、図１
に示すステップＳ７の制御と同様の制御である。

【００６８】前述したように隊列走行する各車両は、そ
れぞれの車両のスロットル開度や変速段あるいは変速パ
ターンなどの走行状態を示すデータを常時交換するため
の送受信装置を備えている。したがって走行状態のモニ
タは、追従車両がその前方の車両についておこなうだけ
でなく、後方の車両についても実施するのが通常であ
る。このようにして得られたデータに基づいて後続車両
の追従性能を先行車両が判定し、その判定結果に基づい
て先行車両が自車両の車速や制動力などを制御すること
により、追従車両の追従遅れを防止することができる。

【００６９】図１２はその制御例を示しており、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Ｓ
２１）をおこなった後に、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）。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、もしくはあけずに追従して
走行するから、これらの機能を果たすための機器が正常
であることが必要であり、ステップＳ２２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。

【００７０】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、追従車両が追従走行制御のための処理をおこ
なう（ステップＳ２３）。その追従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。

【００７１】ついで後続の追従してくる車両（後続車
両）のスロットル開度θ、ブレーキペダルストロークＢ
s 、変速段Ｕ、回生制動量Ｔw などの走行状態がモニタ
される（ステップＳ２４）。これは、隊列を組んでいる
各車両の間でのデータ通信によっておこなわれる。そし
て追従車両の前方を走行している先行車両はこれらのデ
ータを利用して後続車両の走行を考慮した自車両の制御
を実行する（ステップＳ２５）。その自車両の制御対象
は、例えばスロットル開度、ブレーキストローク、変速
段、回生制動量であり、後続車両のこれらの微小時間ご
との値を積算し、その積算値に基づいて制御量を決定す
ればよい。具体的には、前述した図１１に示す例で説明
した式に基づいてスロットル開度、ブレーキストロー
ク、変速段、回生制動量を算出し、その算出値に基づい
て制御を実行すればよい。

【００７２】したがって隊列を組んで走行している複数
の車両のうち追従車両を従えた先行車両が、追従してい
る後続車両の走行状態に応じて駆動力などの駆動特性が
制御される。そのため、先行車両の走行状態が後続車両
の走行状態を反映したものとなるので、両者の車両の挙
動に大きな相違がなくなり、後続車両の追従性が向上
し、ひいては安定した隊列走行をおこなうことができ
る。

【００７３】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、単独走行のための
処理がおこなわれる（ステップＳ２６）。これは、上述
した図１２に示す例と同様である。

【００７４】上述したように隊列走行する車両は、駆動
装置の動作状態や制御特性などの各種のデータを相互に
通信して交換することができるから、通信によって得ら
れた他車両のデータに基づいて自車両が走行している路
面もしくは走行の予定されている路面の状況を推定する
ことができる。図１３はその制御例を説明するためのフ
ローチャートである。

【００７５】図１３において、入力信号の処理（ステッ
プＳ３１）の後、隊列走行の判断（ステップＳ３２）、
およびそのステップＳ３２で肯定判断された場合の追従
走行制御の処理（ステップＳ３３）を順におこなう。こ
れらの制御は、図１１に示すステップＳ１１，Ｓ１２，
Ｓ１３および図１２に示すステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ
２３の制御と同様の制御である。

【００７６】ステップＳ３３に続けて、入力された前方
車両からの情報に基づいて自車両が走行している路面あ
るいは走行しようとしている路面が摩擦係数の低い路面
か否かの判定（低μ路判定）をおこなう（ステップＳ３
４）。この判定は、例えばアンチ・ロック・ブレーキ・
システム（ＡＢＳ）で得られる車速およびタイヤ回転数
に基づいて判定することができる。

【００７７】このステップＳ３４で低μ路の判定がおこ
なわれた場合には、スノーモードを設定する（ステップ
Ｓ３５）。すなわち発進時の変速段もしくは変速比を、
高μ路で設定される変速段あるいは変速比より高車速側
の変速段もしくは変速比とする。駆動輪に急激に大きい
トルクが掛かることを防止するためである。また、これ
と併せて、アクセル開度に対するスロットル開度を相対
的に小さい値とし、スロットル開度すなわちエンジン出
力がなだらかに変化するように設定する。さらに、四輪
駆動状態（４ＷＤ）を設定する（ステップＳ３６）。車
両の前後輪の全てで駆動力を受け持つことにより、一輪
あたりの駆動トルクを低下させてそのスリップを防止す
るためである。

【００７８】一方、前記ステップＳ３４で否定判断され
た場合、すなわち低μ路の判定が成立しない場合には、
スノーモードを解除する（ステップＳ３７）とともに、
四輪駆動状態を解除する（ステップＳ３８）。これらの
制御は、前述した隊列走行制御装置２６から四輪駆動指
示信号を出力することにより実行される。すなわち通常
の二輪駆動車の同様の駆動状態に設定する。このように
制御することにより、走行抵抗が低下するので、バッテ
リに蓄えた電力の消費もしくは燃料の消費が抑制され、
燃費が向上する。

【００７９】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Ｓ３２で否定判断された場合には、単独走行のための
処理がおこなわれる（ステップＳ３９）。これは、上述
した各具体例における制御と同様である。

【００８０】この図１３に示す制御で対象とする車両
は、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを選択することので
きる車両である。その四輪駆動状態は、図３に示す動力
伝達系統から後輪側に駆動力を分配するトランスファを
設け、そのトランスファに対してトルクを伝達し、また
遮断するクラッチを係合・解放させて二輪駆動状態と四
輪駆動状態との切り換えをおこなうように構成した車
両、あるいは図３に示す動力伝達系統に加えて、後輪を
駆動するモータ・ジェネレータを設け、その後輪用モー
タ・ジェネレータをオン・オフ制御して四輪駆動状態と
二輪駆動状態とを切り換える構成の車両のいずれであっ
てもよい。

【００８１】上述した隊列走行のように複数の車両が互
いに連携して走行する走行形態において何からの異常が
生じた場合の更に他の制御例について説明する。隊列走
行をおこなう場合、隊列に参加している車両間でのデー
タの通信のみならず、電力の授受も可能である。すなわ
ち駆動力源として内燃機関に加えてモータ・ジェネレー
タのような電力で動作してトルクを出力する動力装置を
搭載した車両が実用化されており、この種の車両で隊列
を組んだ場合、ケーブルなどの物理的手段で各車両を接
続して電力の授受をおこない、あるいは電磁波などの無
線手段で電力を車両間で授受するよう構成することがで
きる。図１４はその一例として電力ケーブルなどの物理
的連結手段Ｃn によって、隊列走行をする車両Ｖ1 ，Ｖ
2 ，Ｖ3，Ｖ4 を連結した例を模式的に示している。こ
れらの車両Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 は、搭乗者が運転操
作することにより単独で走行する単独走行と、前方の車
両に追従して走行し、全体として隊列を組む隊列走行と
が可能であり、したがって前述した具体例で説明した駆
動機構や制御システムなどの単独走行および隊列走行に
必要な機器を備えている。

【００８２】図１４に示す例では、前述したように隊列
走行に参加している各車両Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 が相
互に電力を融通できるように接続されているので、各車
両Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 の電源であるバッテリＢv1，
Ｂv2，Ｂv3，Ｂv4が、図１５に示すように、等価的に並
列に接続されている。これらのバッテリＢv1，Ｂv2，Ｂ
v3，Ｂv4の充電および放電は、それぞれに対応して設け
られたインバータ（図示せず）を介して制御され、その
制御のためのコントローラ（バッテリ−ＥＣＵ）３５が
設けられている。

【００８３】このバッテリ−ＥＣＵ３５は、先導車両Ｖ
1 に設けられていてもよく、あるいは各車両Ｖ1 ，Ｖ2
，Ｖ3 ，Ｖ4 に個別に設けられていてもよい。また、
このバッテリ−ＥＣＵ３５は、図１６に示すように、他
の電子制御装置と共に隊列走行制御装置２６にデータ通
信可能に接続されている。図１７にはそのバッテリ−Ｅ
ＣＵ３５を統合した形で模式的に示してあり、このバッ
テリ−ＥＣＵ３５には、各バッテリＢv1，Ｂv2，Ｂv3，
Ｂv4のＳＯＣ、車両の連結情報、エンジンおよびハイブ
リッド（ＨＶ）用コントローラ（図示せず）からの信
号、車速、センターからの情報などが入力されている。
また、各バッテリＢv1，Ｂv2，Ｂv3，Ｂv4に対する制御
信号やエンジンおよびハイブリッド（ＨＶ）用コントロ
ーラに対する制御信号が、バッテリ−ＥＣＵ３５から出
力されている。なお、他のハードシステム上の構成は、
前述した具体例で示したものと同様である。

【００８４】図１４に示す車両間で電力の授受が可能な
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１４に示す隊列走行が可能であ
って、それぞれの走行形態に適する制御内容が設定され
る。そして上述した車両が、エンジン１と第１モータ・
ジェネレータ３とを動力源とした備えたいわゆるハイブ
リッド車として構成されていることにより、バッテリＢ
v1，Ｂv2，Ｂv3，Ｂv4への充電および放電の制御内容
が、単独走行と隊列走行とで変更される。その制御の一
例を図１８に示してある。

【００８５】図１８において、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Ｓ４
１）。ついで走行モードの確認の有無が判断される（ス
テップＳ４２）。この走行モードの確認は、走行形態が
単独走行か隊列走行かの確認であり、これらの走行形態
の識別ができていれば、ステップＳ４２で肯定判断され
る。

【００８６】このステップＳ４２で肯定判断された場
合、現在の走行形態（走行モード）が単独走行か否かが
判断される（ステップＳ４３）。走行形態の変更に伴う
制御内容の変更操作あるいは隊列走行のためのシステム
をアクティブにする操作を、スイッチによる切り換えに
よって実行できるので、ステップＳ４３の判断はそのス
イッチの動作状態に基づいて判断することができる。

【００８７】このステップＳ４３で否定判断された場
合、すなわち隊列走行をおこなっていてそのための制御
が実行されている場合には、その制御の対象となってい
る車両のバッテリが電力を授受できる状態となっている
か否かが判断される（ステップＳ４４）。具体的には、
断線や接続不良などの何らかの異常が原因となって電力
の受容もしくは供給が不可能になっているか否かが判断
される。電力の授受が可能であることによりこのステッ
プＳ４４で肯定判断された場合には、隊列走行用の充電
制御を実行するための処理がおこなわれる（ステップＳ
４５）。この隊列走行用充電制御は、バッテリのＳＯＣ
に対する充電量を、単独走行の場合より低下させた状態
で充電をおこなう制御である。その例を図１９に示して
ある。

【００８８】図１９は、横軸にバッテリのＳＯＣ、縦軸
に充電量を採った線図であって、鎖線が隊列走行時の充
電特性を示し、実線が単独走行の際の充電特性を示して
いる。この図１９から知られるように、隊列走行時に
は、充電のタイミングおよび充電量が、単独走行の場合
に比べて、ＳＯＣが低い方に設定されている。すなわち
隊列走行時には、バッテリのＳＯＣが、単独走行時より
も低下した時点で充電が開始され、またその充電量が小
さく設定される。その結果、エンジン１の運転状態や制
動もしくは減速状態などに基づく充電効率の良い状態を
待って充電をおこなうことができ、エネルギ効率や回生
効率を向上させることができる。

【００８９】なお、上述した制御を実行することに伴っ
てバッテリのＳＯＣがある程度低下していても、隊列走
行に参加している他の車両から電力を供給することがで
きるので、突発的な事態に対する電力の不足を生じる可
能性は低い。また、上記の制御における隊列走行時の充
電量は、隊列に参加していて電力を融通できるように接
続された車両の台数に応じて変更してもよい。

【００９０】また、各車両の電源残量すなわちバッテリ
のＳＯＣが均等になるように、各車両の充電および放電
を制御する（ステップＳ４６）。この制御は、各車両で
の充電量や放電量を個別に制御して実行してもよく、あ
るいは電力を各車両の間で融通して均等化することによ
り実行してもよい。また、この制御は、隊列走行中、常
時実行する。単位時間に車両間で融通できる電力量に限
度があるからである。

【００９１】このステップＳ４６の制御は、各車両での
動力源の使用状態を一致させるためであり、電源の残量
が均等化されることにより、隊列に参加している車両の
全てがほぼ同時にモータ・ジェネレータによって走行
し、あるいは回生制動をおこなうなど、走行状態が一致
させられて隊列走行を安定しておこなうことが可能にな
り、また、制動時に隊列全体が回生制動をおこなって回
生効率を高くすることができる。

【００９２】さらに隊列走行に参加している各車両のバ
ッテリＳＯＣの総計を求める処理をおこなうとともに、
その値に基づいて各車両の走行のための動力源の選択を
おこなう（ステップＳ４７）。すなわち、第１モータ・
ジェネレータ３による駆動領域とエンジン１による駆動
領域とは、図２０に示すように、車速とアウトプットト
ルク（もしくはアクセル開度）とに基づいて設定されて
いるが、これは、バッテリのＳＯＣが予め定めた基準値
以上であって、走行のために充分であることを前提とし
ている。したがって個別の車両におけるバッテリのＳＯ
Ｃに基づいて動力源を選択した場合には、いずれかの車
両におけるバッテリのＳＯＣが低いことにより、その車
両のみがモータ・ジェネレータで走行できなくなり、隊
列を組んでいる車両の駆動特性のバラツキが生じる。こ
れに対して上記のステップＳ４７の制御を実行すること
により、バッテリのＳＯＣが低い車両に対して他の車両
から電力が融通されて、その車両もモータ・ジェネレー
タで走行することが可能になる。その結果、隊列走行が
安定するのみならず、排ガスの低減やエネルギ効率の向
上を図ることが可能になる。

【００９３】一方、単独走行が選択されていることによ
りステップＳ４３で肯定判断された場合には、単独走行
用の充電制御のための処理をおこなう（ステップＳ４
８）。これは、図１９に実線で示す充電特性となる充電
制御であり、バッテリのＳＯＣが低下することにより直
ちに充電をおこなって、常時バッテリのＳＯＣを高い状
態に維持する。走行状態の多様な変化に備え、常時、モ
ータ・ジェネレータを駆動できる状態としておくためで
ある。

【００９４】また、走行中に外部から電力が供給された
り、あるいは外部に電力を供給することがないので、自
車両のみでの充放電の制御のための処理をおこなう（ス
テップＳ４９）。さらに、自車両のバッテリのＳＯＣの
みに基づいて走行のための動力源を選択する（ステップ
Ｓ５０）。これらステップＳ４８ないしステップＳ５０
は通常のハイブリッド車における制御と同様の制御であ
る。

【００９５】また、走行モードの確認がおこなえないこ
とによりステップＳ４２で否定判断された場合には、そ
の時点で走行しているか否かが判断される（ステップＳ
５１）。これは、検出された車速が予め定めた基準車速
以上か否かによって判断することができる。走行中であ
ることによりステップＳ５１で肯定判断された場合に
は、その直前の走行モードを継続する（ステップＳ５
２）。この場合、自車両のみでの充放電の制御のための
処理をおこなう（ステップＳ５３）。さらに、自車両の
バッテリのＳＯＣのみに基づいて走行のための動力源を
選択する（ステップＳ５４）。すなわち、走行モードを
確認できないことにより従前の走行モードを継続して走
行している場合には、たとえ隊列走行モードであっても
バッテリの充放電制御は、単独走行時の制御内容に従っ
て実行される。図１９に示すように隊列走行時は、隊列
に参加している車両間で電力を授受できるので、自車両
のバッテリのＳＯＣが低下しても走行に支障を来す可能
性が低いが、単独走行時には、相対的にＳＯＣを高い状
態に維持するように制御するから、多様な状況に対処で
きるいわゆる余裕を見込んだ充放電制御をおこなうこと
になる。したがって走行モードを確認できないときに
は、実際に設定されている走行モードに関わりなく、単
独走行時と同様の充放電制御が実行される。

【００９６】これとは反対に車両が停止していることに
よりステップＳ５１で否定判断された場合には、走行自
体を禁止する（ステップＳ５５）。すなわち走行中に走
行モードの確認ができない状態になった場合には、停車
後に走行を禁止する。どのような制御をおこなって走行
してよいかの判断ができないからである。そしてその
後、単独走行の指示をおこなう（ステップＳ５６）。こ
れは、例えば図１０に示すＩＴＳインジケータ３０に
「単独走行」の文字を表示することによりおこなわれ
る。

【００９７】ここで、図１４ないし図２０に示す具体例
とこの発明との関係を説明すると、図１８におけるステ
ップＳ５５を実行する機能的手段が、請求項３の発明に
おける走行禁止手段に相当し、またステップＳ５２を実
行する機能的手段が、請求項４の発明における走行モー
ドを識別できなく直前の走行モードを継続する手段に相
当する。さらにステップＳ４４，Ｓ４８を実行する機能
的手段が、請求項５の発明および請求項６の発明におけ
る電力制御手段に相当する。

【００９８】また、上記の具体例では、隊列走行の一例
として車両が縦隊を形成して走行する例を示したが、こ
の発明における隊列の形態は、上記の各具体例で示した
形態に限らないのであり、要は、複数台の車両が相互に
情報を交換し、その情報に基づいて相対関係を所定の関
係に維持しつつ走行すればよい。また、この発明の制御
装置で対象とする車両は、要は、走行のための電源を備
えていればよいのであり、したがって上述したハイブリ
ッド車に限らず、モータで走行する電気自動車であって
もよい。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１あるいは
請求項２に記載した発明の制御装置によれば、隊列走行
中にその隊列に参加している車両に異常が生じると、そ
の車両が隊列から離脱して単独走行に移行するので、そ
の異常のある車両が隊列から抜けることにより、隊列が
直ちにくずれたり、あるいは隊列に参加している車両の
全体が停止せざるを得ないなどの事態を回避することが
でき、これに加えて、道路の通行を確保できるなどの効
果が得られる。

【０１００】さらに、請求項３の発明によれば、自車両
が単独走行の隊列走行とのいずれの走行モードで走行す
るのかの識別ができない場合には、自車両の走行のため
の制御の形態が決まらないので、停車後の走行が禁止さ
れ、その結果、制御が不安定な状態での走行を回避する
ことができ、また、その走行禁止制御は、車両が停止し
た後に実行されるので、走行中に急激に車両が停止する
ことを回避することができる。

【０１０１】請求項４の発明によれば、走行中に走行モ
ードの識別ができなくなった場合、その直前の走行モー
ドが継続されるので、車両の走行を確保することでき
る。

【０１０２】そして、請求項５の発明によれば、発電し
た電力を他車両に供与したり、他車両の電力を使用した
りすることができない場合には、自車両のみでの充電や
放電を最も効率よくおこなうように電力が制御され、そ
の結果、燃費が向上し、また蓄電手段の過放電による電
気機器の動作不良や走行不良などを回避することができ
る。

【０１０３】さらに、請求項６の発明によれば、走行モ
ードの識別ができない場合には、自車両が単独で走行す
る場合の電力制御が実行されるので、たとえ他車両との
間で電力の授受ができなくなっても、隊列走行中での自
車両の電力の制御が適切なものとなる。

【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
統の一例を示すブロック図である。

【図４】 その駆動系統における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５】 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６】 その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７】 図３に示す駆動系統についての制御系統の一
例を模式的に示すブロック図である。

【図８】 減速度設定スイッチの一例を示す図である。

【図９】 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１０】 インジケータの一例を示す図である。

【図１１】 隊列走行中の追従車両が先行車両の走行を
予測して自車両を制御する制御例を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１２】 隊列走行中の先行車両が後続車両の走行を
考慮して自車両の走行を制御する制御例を説明するため
のフローチャートである。

【図１３】 隊列走行中の追従車両が先行車両から得ら
れる情報に基づいて低μ路を判定して駆動状態の制御を
おこなう制御例を説明するためのフローチャートであ
る。

【図１４】 車両が相互に電力の授受をおこなうことの
可能な隊列走行の概念図である。

【図１５】 隊列走行する複数台の車両における電源の
接続状態を模式的に示す図である。

【図１６】 図１４に示す車両における制御系統の一例
を模式的に示すブロック図である。

【図１７】 図１４に示す車両のバッテリ−ＥＣＵに対
する入出力信号の例を示すブロック図である。

【図１８】 電力の授受が可能な隊列走行の際の充放電
処理のための制御ルーチンを説明するためのフローチャ
ートである。

【図１９】 単独走行時と隊列走行時との充電制御特性
を示す線図である。

【図２０】 エンジンとモータ・ジェネレータとの駆動
領域を定めた線図である。

【符号の説明】

Ｖ1 …先導車両、 Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 …追従車両、 １
…エンジン、 ３…モータ・ジェネレータ、 ４…副変
速部、 １１…主変速部、 ２１…エンジン・コントロ
ーラ、 ２２…モータ・ジェネレータ・コントローラ、
２５…変速機・コントローラ、 ２６…隊列走行制御
装置、 ２９…レーダクルーズ・コントローラ、 ３５
…バッテリ用電子制御装置。

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Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前方の車両に追従して走行するための制
   御が実行されない単独走行と前方の車両に追従して走行
   するための制御が実行される隊列走行とが可能な車両の
   制御装置において、 隊列走行中であることを検出する隊列走行検出手段と、 隊列走行をおこなうことに支障を来す異常の発生を検出
   する異常検出手段と、 隊列走行中に前記異常検出手段が前記異常を検出した場
   合に、前記隊列走行のための制御を中止して単独走行に
   復帰させる単独走行復帰手段とを備えていることを特徴
   とする車両の制御装置。
2. 【請求項２】 前記異常検出手段は、タイヤのパンク、
   燃料の所定値以下への減少、前方車両を検出できない状
   態、前方車両に追従するための制御に関係する装置の異
   常の少なくともいずれかを検出する手段であることを特
   徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 【請求項３】 前方の車両に追従して走行するための制
   御が実行されない単独走行と前方の車両に追従して走行
   するための制御が実行される隊列走行とが可能な車両の
   制御装置において、 走行モードが前記単独走行と前記隊列走行とのいずれか
   であることを識別できない場合に、前記車両の停止後に
   その走行を禁止する走行禁止手段を備えていることを特
   徴とする車両の制御装置。
4. 【請求項４】 前方の車両に追従して走行するための制
   御が実行されない単独走行と前方の車両に追従して走行
   するための制御が実行される隊列走行とが可能な車両の
   制御装置において、 走行モードが前記単独走行と前記隊列走行とのいずれか
   であることを前記車両の走行中に識別できなくなった場
   合に、その走行モードを識別できなくなった直前の走行
   モードを継続する手段を備えていることを特徴とする車
   両の制御装置。
5. 【請求項５】 同時に走行している他車両との間で電力
   の授受をおこなう走行形態と、他車両との間で電力の授
   受をおこなわない走行形態とを選択可能な車両の制御装
   置において、 他車両との間で電力の授受をおこなう走行形態で走行し
   ている際に他車両との間の電力の授受が不可能になった
   場合に、他車両との間で電力の授受をおこなわない走行
   形態における電力の充放電制御を実行する電力制御手段
   を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
6. 【請求項６】 前方の車両に追従して走行するための制
   御が実行されない単独走行と前方の車両に追従して走行
   することにより隊列を形成するように制御されかつ隊列
   を形成している他車両との間で電力の授受をおこなう隊
   列走行とが可能な車両の制御装置において、 隊列走行している際に他車両との間の電力の授受が不可
   能になった場合に、前記単独走行の際に実施される電力
   の充放電制御を実行する電力制御手段を備えていること
   を特徴とする車両の制御装置。