JP2005163558A

JP2005163558A - 車両用走行制御装置

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Publication number: JP2005163558A
Application number: JP2003400154A
Authority: JP
Inventors: Masashi Terada; 昌司寺田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2023-11-28
Also published as: JP4259293B2

Abstract

【課題】スロットル開度を調整して走行状態を制御するにあたり、自動変速機の変速比制御のハンチングを抑制する。
【解決手段】現在の変速比で目標駆動トルクを得るために必要な第１のスロットル開度を推定し、その第１のスロットル開度と走行速度とから第１の変速比を推定し、その第１の変速比で目標駆動トルクを得るために必要な第２のスロットル開度を推定し、その第２のスロットル開度と走行速度とから第２の変速比を推定し、前記現在の変速比と前記第１の変速比とが異なり、且つ前記現在の変速比と前記第２の変速比とが同じ場合には、現在の変速比から第１の変速比に変更されないように、スロットル開度に制限をかける。
【選択図】図４

Description

この発明は、スロットル開度と走行速度とに基づいて変速機の変速比を制御する車両用走行制御装置に関するものである。

例えば登坂中及び降坂中の自動変速機のシフトハンチングを抑制することを目的として、実際の走行速度と目標とする走行速度との走行速度差が第１の所定値以上のときに変速比が大きくなるように変更、つまりダウンシフトすると共に車両の走行抵抗を推定し、前記走行速度差が、前記第１の所定値より小さい第２の所定値以下で且つダウンシフト後の走行抵抗推定値がダウンシフト前の走行抵抗推定値より所定値以上小さいときに変速比が小さくなるように変更、つまりアップシフトするように変速比を制御することが提案されている（例えば特許文献１）。
特開平１０−５９０１４号公報

ところで、例えば先行車両と自車両との車間距離を自動的に調整する車間距離制御装置には、スロットル開度を調整して自車両の走行速度を制御するものがある。一方、一般的な自動変速機の変速比制御装置は、スロットル開度と例えば走行速度とを用いて変速比を制御する。そこで、例えば前記車間距離制御装置のようにスロットル開度を調整する装置がスロットル開度を調整してしまうと、変速比制御装置は、調整されたスロットル開度に応じて変速比を細かく制御する結果となり、変速比制御がハンチングしてしまうという問題がある。
本発明は、上記課題を解決するため、変速比制御のハンチングを抑制防止できる車両用走行制御装置を提供することを目的とするものである。

上記諸問題を解決するため、本発明の車両用走行制御装置は、自車両の目標走行速度を設定する目標走行速度設定手段と、前記自車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、前記走行速度が前記目標走行速度になるように、目標駆動トルクを算出する目標駆動トルク算出手段と、前記目標駆動トルクに応じてスロットル開度を調整するスロットル開度調整手段と、前記スロットル開度と前記走行速度とに基づいて変速機の変速比を制御する変速比制御手段とを備えた車両用走行制御装置において、前記変速機の現在の変速比を検出する変速比検出手段と、前記現在の変速比で前記目標駆動トルクを得るために必要な第１のスロットル開度を推定する第１スロットル開度推定手段と、前記第１のスロットル開度と前記走行速度とから第１の変速比を推定する第１変速比推定手段と、前記第１の変速比で前記目標駆動トルクを得るために必要な第２のスロットル開度を推定する第２スロットル開度推定手段と、前記第２のスロットル開度と前記走行速度とから第２の変速比を推定する第２変速比推定手段と、前記現在の変速比と前記第１の変速比とが異なり、且つ前記現在の変速比と前記第２の変速比とが同じ場合には、前記現在の変速比から前記第１の変速比に変更されないように、前記スロットル開度に制限をかけるスロットル開度制限手段とを備えたことを特徴とするものである。
なお、現在の変速比が第１の変速比に変更されないよう、スロットル開度に制限をかけるということは、例えばスロットル開度が調整された結果、ダウンシフトなりアップシフトなりによって変速比を変更した場合、その変速比が再び逆方向に変更されないように、現在の変速比を維持するように、実際のスロットル開度に制限をかけることを示している。

而して、本発明の車両用走行制御装置によれば、現在の変速比と第１の変速比とが異なり、且つ現在の変速比と第２の変速比とが同じ場合には、現在の変速比から第１の変速比に変更されないように、スロットル開度に制限をかける構成としたため、一旦変更された変速比が再び逆方向に変更されるのを防止して変速機のハンチングを抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の車両用走行制御装置を適用した先行車両追従走行制御装置付き車両の一実施形態を示すシステム構成図である。この車両は、後輪１ＲＬ、１ＲＲが駆動輪、前輪１ＦＬ、１ＦＲが従動輪となる後輪駆動車両であり、エンジン２の駆動トルクが自動変速機３を介して前記後輪１ＲＬ、１ＲＲに伝達される。

前記エンジン２の回転状態、トルク、出力等はエンジン制御装置１１によって制御可能である。具体的には、スロットルバルブ開度、アイドルバルブ開度、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射タイミング等を調整することによってエンジンの回転状態、トルク、出力等を制御することができる。本実施形態では、スロットルバルブ５をアクセルペダルに機械的に連結せず、モータ６でスロットルバルブ５の開度を調整する、所謂電子制御スロットルバルブを採用した。即ち、モータ６の回転角度を制御することにより、スロットルバルブ５の開度を制御可能とし、アクセルペダルの踏込み量とは個別にスロットル開度、つまりエンジンの回転状態、トルク、出力等を制御できるようにした。

また、前記自動変速機３は前進５段後進１段の有段自動変速機であり、変速機制御装置１２によって制御可能である。具体的には、自動変速機３内のクラッチやブレーキに供給する作動流体圧を調整することにより、選択されるギヤ比（ギヤ位置）を変更し、所望する変速比（減速比）を得るようにすることができる。この変速機制御装置１２では、例えば図２に示す変速比制御マップに従って、前記スロットルバルブ５の開度及び走行速度に基づいて変速比制御を行う。図中、数字及び矢印が記載された曲線が変速線であり、スロットル開度と走行速度とでなる座標点が各変速線を越えたときに変速比を変更するようにする。つまり、例えばスロットル開度と走行速度とでなる座標点が３→４変速線の左側の領域から右側の領域に移行したとき、３段に相当する変速比から４段に相当する変速比に変更、所謂アップシフトし、スロットル開度と走行速度とでなる座標点が４→３変速線の右側の領域から左側の領域に移行したとき、４段に相当する変速比から３段に相当する変速比に変更、所謂ダウンシフトする。ここで、図より明らかなように、アップシフト変速線とダウンシフト変速線とはずれており、所謂ヒステリシスが設けてあり、頻繁に変速比が変更されるのを防止している。なお、スロットル開度と走行速度とでなる座標点が変速線上にあるときには現在の変速比を維持するものとする。

また、前記各車輪１ＦＬ〜１ＲＲは、所謂ディスクブレーキを構成するホイールシリンダ４ＦＬ〜４ＲＲを備えている。このホイールシリンダ４ＦＬ〜４ＲＲは供給される制動流体圧によって各車輪１ＦＬ〜１ＲＲに制動力を付与するものである。そして、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲに付与する制動力は制動流体圧制御装置１３によって制御可能である。具体的には、例えば駆動力制御装置（ＴＣＳ）のように制動流体圧を増圧したり、アンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）のように制動流体圧を減圧したりすることにより、各ホイールシリンダ４ＦＬ〜４ＲＲへの制動流体圧を調整し、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲへの制動力を制御することができる。なお、この制動流体圧制御装置１３内で調圧される制動流体圧は、ブレーキペダル２１の踏込みによって昇圧されるマスタシリンダ２２から供給される。

これらの制御装置は、何れも車両の走行状態を制御するものであり、結果的に自車両の加減速度、前後方向速度、つまり走行速度等を調整して、走行状態を制御することができる。
これらの制御装置は、勿論、単独でも作動可能であるが、全体機能としては走行速度制御や先行車両追従走行制御を含む自動走行制御装置１０によって司られている。この自動走行制御装置１０は、種々の演算処理を行って車両の走行状態を制御し、もって走行速度制御や先行車両追従走行制御等を行う。

また、車両には、例えばＣＣＤカメラやレーザレーダ等を備えて自車両の前方の状態、例えば走行車線の状態や先行車両の有無、或いは先行車両までの距離、先行車両の形状を検出する前方状態検出装置１６や、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲの回転速度を検出する車輪速度センサ１７（走行速度検出手段）、車両に発生する前後及び横加速度を検出する加速度センサ１８、制動流体圧を検出する制動流体圧センサ１９、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル開度センサ２０、スロットルバルブ５の開度を検出するスロットル開度センサ１５を備えている。また、この車両には、所謂ＧＰＳ（Global Positoining System ）によって自車両の位置情報を検出するナビゲーションシステム７が備えられている。更に、この車両には、前記自動走行制御装置１０による制御内容を乗員、特に運転者に提示するためのディスプレイ及びスピーカ２３が備えられている。

また、この車両には、運転者の手動入力によって自車両の走行状態を調整するための手動スイッチ９が備えられている。手動スイッチ９の詳細を図３に示す。図中、符号９ａは走行速度制御及び先行車両追従走行制御を含む自動走行制御の起動スイッチ、９ｂは自動走行制御の解除スイッチ、９ｃは設定車間距離を入力する設定車間距離スイッチ、９ｄは設定走行速度を入力したり、設定走行速度を減速方向に変更するセット／コーストスイッチ、９ｅは自動走行制御解除後に、以前の設定走行速度を再入力したり、設定走行速度を加速方向に変更するレジューム／アクセラレートスイッチである。このうち、前記設定車間距離スイッチ９ｃは、具体的な設定車間距離を数値入力するようなものではなく、例えば現在の車間距離を大きくしたいとか、小さくしたいときに用いるもので、例えば自車両の走行速度に対して最も標準的な目標車間距離を“中”としたとき、それより設定車間距離を大きくする“長”とか、それより設定車間距離を小さくする“短”といった入力方法を採用している。但し、前記自動走行制御装置１０内では、前記設定車間距離スイッチ９ｃによる設定車間距離入力を設定車間距離ｄｃとして認識する。

本発明の車両用走行制御装置は、このように設定された設定車間距離と実際の車間距離とが同じになるように算出した自車両の走行速度や、手動スイッチ９ｄによって設定された設定走行速度、運転者のアクセル開度に応じて設定される走行速度等を目標走行速度として設定し、自車両の走行速度がこの目標走行速度となるように、自車両の加減速度を制御するものである。

次に、前記自動走行制御装置１０内で行われる車間距離制御の演算処理について図４のフローチャートに従って説明する。この演算処理は、例えば１０msec. 程度に設定された所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込によって実行される。なお、このフローチャートでは、特に通信のためのステップを設けていないが、演算処理によって得られた結果は随時記憶装置に更新記憶されると共に、必要な情報やプログラムは随時記憶装置から読込まれる。また、前述したエンジン制御装置１１、変速機制御装置１２、制動流体圧制御装置１３とは随時通信を行い、必要な情報や命令は随時双方向に授受される。

この演算処理では、まずステップＳ１で、前記加速度センサ１８で検出された前後加速度Ｘｇ、横加速度Ｙｇ、前記車輪速度センサ１７で検出された車輪速度Ｖｗ_j（ｊ＝ＦＬ〜ＲＲ）、前記アクセル開度センサ２０で検出されたアクセル開度Ａｃｃ、前記制動流体圧センサ１９で検出された制動流体圧Ｐｍ、前記手動スイッチ９で設定されている設定走行速度Ｖｃ、前記ナビゲーションシステム７で検出された自車両位置情報、前記前方状態検出装置１６で検出された先行車両との車間距離ｄ、前記エンジン制御装置１１で制御されているエンジン駆動トルクＴｗを読込む。

次にステップＳ２に移行して、前記ステップＳ１で読込んだ車輪速度Ｖｗ_jのうち、従動輪である前左右輪速度Ｖｗ_FL、Ｖｗ_FRの平均値から自車両の走行速度Ｖを算出する。
次にステップＳ３に移行して、前記ステップＳ１で読込んだ先行車両との車間距離の今回値ｄ_(n)と前回値ｄ_(n-1)との差分値を前記所定サンプリング時間ΔＴで除して、自車両と先行車両との相対速度Ｖｒを算出する。

次にステップＳ４に移行して、前記ステップＳ２で算出した自車両の走行速度Ｖに応じた目標車間距離ｄｒを算出する。具体的には、自車両の走行速度Ｖに所定の制御ゲインを乗じ、それに所定の制御定数を和して求める。なお、この制御ゲイン及び制御定数は、前記手動スイッチ９の設定車間距離スイッチ９ｃで入力された運転者の要求する設定車間距離に応じて設定される。

次にステップＳ８に移行して、下記１式に従って、目標走行速度Ｖｓを算出する。即ち、まず前記ステップＳ１で読込んだ実際の車間距離ｄと前記ステップＳ４で算出した目標車間距離ｄｒとの差分値に車間距離フィードバック比例制御ゲインＫp を乗じた値と、前記ステップＳ３で算出した相対速度Ｖｒに微分制御ゲインＫd を乗じた値と、自車両の走行速度Ｖとの加算値から基準目標走行速度Ｖｓ₀を算出し、この基準目標走行速度Ｖｓ₀と前記ステップＳ１で読込んだ設定走行速度Ｖｃとのうち、何れか小さい方を目標走行速度Ｖｓに設定する。なお、式中のｍｉｎは最小値選出を意味する。

次にステップＳ１０に移行して、前記ステップＳ８で算出した目標走行速度Ｖｓ及び前記ステップＳ２で算出した自車両の走行速度Ｖの差分値から、例えばＰＩＤ（比例ー微分ー積分）制御による目標加速度Ｘｇｓを算出する。
次にステップＳ１１に移行して、例えば前記ステップＳ１０で算出した目標加速度Ｘｇｓが負である場合、つまり減速を必要とする場合に、当該目標加速度Ｘｇｓにブレーキ諸元係数を乗じた値と、前記ステップＳ１で読込んだ制動流体圧Ｐｍにブレーキ諸元係数を乗じた値とのうち、何れか大きい方を目標制動流体圧Ｐｗｓ_jとして算出する。なお、ブレーキ諸元係数とは、例えば各車輪のディスクローターパッド間摩擦係数、ホイールシリンダ断面積、ディスクロータ有効径、タイヤ転がり動半径等によって決まる係数である。

次にステップＳ１２に移行して、前記ステップＳ１０で算出した目標加速度Ｘｇｓが“０”又は正である場合、つまり加速を必要とする場合に、当該目標加速度Ｘｇｓに駆動系諸元変数を乗じて求めた値と、前記ステップＳ１で読込んだアクセル開度Ａｃｃに駆動系諸元変数を乗じて求めた値とのうち、何れか大きい方を目標駆動トルクＴｅｓとして算出する。なお、駆動系諸元変数とは、例えば歯車慣性、減速比、伝達効率、エンジン特性等によって決まる変数である。

次にステップＳ１３に移行して、前記ステップＳ１１で算出した目標制動流体圧Ｐｗｓ_jやステップＳ１２で算出した目標駆動トルクＴｅｓを前記制動流体圧制御装置１３やエンジン制御装置１１、変速機制御装置１２に向けて出力すると共に、目標車間距離制御の情報提示信号を前記ディスプレイ及びスピーカ２３に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。このディスプレイ及びスピーカ２３による情報提示は、例えば目標車間距離を変更制御するときには、その前に、例えば「車間距離を広げます」といった内容を音声や表示によって提示したりすることが挙げられる。

この演算処理によれば、設定された目標走行速度Ｖｓと自車両の走行速度Ｖとの差から目標加速度Ｘｇｓを算出し、その目標加速度Ｘｇｓを達成するための目標制動流体圧Ｐｗｓ_j及び目標駆動トルクＴｅｓを前記制動流体圧制御装置１３やエンジン制御装置１１、変速機制御装置１２に向けて出力すると共に、目標車間距離制御の情報提示信号を前記ディスプレイ及びスピーカ２３に向けて出力する。従って、エンジン制御装置１１では、前記目標駆動トルクＴｅｓが達成される目標スロットル開度を算出設定し、その目標スロットル開度が達成されるように前記モータ６の回転角度を制御する。

このように車間距離制御に伴ってスロットル開度が変更されると、例えば前記図２に示す変速比制御マップのスロットル開度の値が変化してしまうので、同じ走行速度でも変速比を変更する必要が生じる。しかしながら、単に変更されるスロットル開度に合わせて変速比を制御してしまうと、必要な駆動トルクが得られなかったり、逆に駆動トルクが大きくなりすぎたりしてしまい、その駆動トルクを補正するために更にスロットル開度を変更すると、それに合わせて変速比を変更しなければならなくなり、これを繰り返して変速比制御がハンチングしてしまう。

例えば、駆動トルクを増大するためにスロットル開度を大きくすると、前記スロットル開度と走行速度との座標が、前記図２に示すダウンシフト変速線を越え、その結果、ダウンシフト、つまり変速比を大きく変更することになる。しかしながら、変速比を大きくすると、それだけで駆動トルクが増大するので、前記スロットル開度の増大分と合わせて駆動トルクが過大となってしまう。このようになると前記車間距離制御では駆動トルクを減少すべくスロットル開度を減少する。すると、前記スロットル開度と走行速度との座標が、図２に示すアップシフト変速線を越え、その結果、アップシフト、つまり変速比を小さく変更する必要が生じる。変速比を小さくすると、それだけで駆動トルクが減少するので、前期スロットル開度の減少分と合わせて駆動トルクが過小となってしまい、今度はスロットル開度を増大するといったように、スロットル開度制御も変速比制御もハンチングを繰り返してしまう。

そこで、本実施形態では、図５に示す演算処理によってスロットル開度にリミッタをかけ、変速比制御がハンチングしないようにする。この図５の演算処理も、前記図４の演算処理と同様に、前記自動走行制御装置１０内において、例えば１０msec. 程度に設定された所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込によって実行される。なお、このフローチャートでは、特に通信のためのステップを設けていないが、演算処理によって得られた結果は随時記憶装置に更新記憶されると共に、必要な情報やプログラムは随時記憶装置から読込まれる。また、前述したエンジン制御装置１１、変速機制御装置１２、制動流体圧制御装置１３とは随時通信を行い、必要な情報や命令は随時双方向に授受される。

この演算処理では、まずステップＳ２１で、前記スロットルセンサ１５で検出されたスロットル開度ＴＨ及び前記図４の演算処理のステップＳ２で算出された走行速度Ｖを読込む。
次にステップＳ２２に移行して、各変速段（図ではギヤ位置）におけるエンジン回転数を算出する。具体的には、前記ステップＳ２１で読込んだ走行速度Ｖ（駆動輪速度でもよい）をタイヤ周長（タイヤ転がり動半径×２π）で除し、それに各変速段の変速比（減速比）を乗じ、更に必要に応じて最終減速比やトルクコンバータ速度比を乗じてエンジン回転数を求める。

次にステップＳ２３に移行して、各変速段（図ではギヤ位置）におけるエンジントルクを算出する。具体的には、前記図４の演算処理のステップＳ１２で算出された目標駆動トルクＴｅｓに各変速段の変速比（減速比）を乗じ、更に必要に応じて最終減速比やトルクコンバータトルク比、ギヤ効率、エンジンゲインを乗じてエンジントルクを求める。
次にステップＳ２４に移行して、前記ステップＳ２２で算出された各変速段のエンジン回転数及び前記ステップＳ２３で算出された各変速段のエンジントルクを達成するための各変速段（図ではギヤ位置）におけるスロットル開度を、例えば図６のエンジン出力マップから算出する。

次にステップＳ２５に移行して、後述する図７の制御テーブルに従って、各変速段（図ではギヤ位置）におけるスロットル開度リミッタ（制限）値を算出する。
次にステップＳ２６に移行して、前記変速機制御装置１２から現在の変速段（図ではギヤ位置）を読込む。
次にステップＳ２７に移行して、前記ステップＳ２４で算出した各変速段（図ではギヤ位置）におけるスロットル開度と、前記ステップＳ２５で算出されたスロットル開度リミッタ値と、前記ステップＳ２６で読込んだ現在の変速段（図ではギヤ位置）とに応じて、スロットル開度のリミッタ処理を行い、スロットル開度を算出する。
次にステップＳ２８に移行して、前記ステップＳ２７で算出されたスロットル開度を前記変速機制御装置１２に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。

次に、前記図７のスロットル開度制限値設定テーブルについて説明する。このテーブルの縦の列は現在の変速比（図ではギヤ位置）を、横の行は次の変速比（図ではギヤ位置）のスロットル開度を示す。本実施形態では、目標駆動トルクを得るために必要な各変速比（ギヤ位置）でのスロットル開度を算出しているため、現在の変速比から変速比が変更された場合のスロットル開度を推定することができる。例えば、現在の変速比が４段で、次の変速比が３段のときのスロットル開度を前記図５の演算処理によって算出し、その算出されたスロットル開度が、例えば前記図２に示す３段から４段へのアップシフト変速線（図７では３→４ｕｐ線）より大きいか、それ以下かという場合分けを行っている（走行速度は変化しないものと考える）。

例えば、現在の４段の変速比から次の３段の変速比に変更したとき、目標駆動力トルクを得るために必要なスロットル開度が３段から４段へのアップシフト変速線以下である場合、４段から３段へのダウンシフトを許容すると、ダウンシフトした後で駆動トルクが増大し、３段での目標駆動トルクを得るためにスロットル開度が減少され、３段から４段へのアップシフト変速線を跨ぐこととなり、再び、４段にアップシフトされ、変速比制御がハンチングしてしまうことになる。このため、本実施形態においては、５段から４段へのダウンシフト変速線をアクセル開度リミッタ値として設定し、４段から３段へのダウンシフトを禁止して現在の４段の変速比を維持するようにしている。つまり、現在の変速比（４段）と次の変速比（３段）とが異なり、且つ次の変速比（３段）におけるスロットル開度が、現在の変速比と同じになる変速線を跨ぐ位置（３段から４段へのアップシフト変速線の下側）にある場合には、ダウンシフト後に再びアップシフトされ、現在の変速比に戻ることになるので、現在の変速比（４段）から次の変速比（３段）に変更されないように、つまり次の変速比が現在の変速比よりローギヤ側の場合、ダウンシフトしないように、５段から４段へのダウンシフト変速線（自動変速機３の変速比をローギヤの方向へ変更するダウンシフト変速線）をリミット値としてスロットル開度に制限をかけている。このように、５段から４段へのダウンシフト変速線をリミット値として設定することにより、目標駆動トルクに応じてアクセル開度が増大しても、４段から３段へのダウンシフト変速線を越えることがないので、現在の変速比（４段）が維持され、変速比制御のハンチングを抑制することができる。

本実施形態において、４段の変速比を維持するためには、最大限、スロットル開度の制限値は４段から３段へのダウンシフト変速線であればよい。端的にいうと、４段の変速比を維持するためのスロットル開度の制限値は、前記４段から３段へのダウンシフト変速線より小さければどんな値であってもよい。また、現在の４段の変速比から次の３段の変速比に変更したとき、目標駆動トルクを得るために必要なスロットル開度が３段から４段へのアップシフト変更線より大きい場合には、４段から３段へのダウンシフトしても、３段から４段へのアップシフト変速線を跨ぐことはないので、短い間に４段にアップシフトされることはない。そこで、本実施形態では、４段から３段へのダウンシフトを許容するように、アクセル開度リミット値を３段から２段へのダウンシフト変速線としている。ここで、アクセル開度リミット値を３段から２段へのダウンシフト変速線としているのは、現在の変速比が４段で、次の３段へのダウンシフトを許容した場合に、その次の変速比が２段になるのを防止するためである。つまり、現在の変速比から２段以上ダウンシフトされないように、３段から２段へのダウンシフト変速線を用いてスロットル開度を制限している。

ダウンシフトが連続して行われると、変速比が大きくなり過ぎてスロットル開度が減少し過ぎることにつながるので、適切な車間距離制御の面から好ましくない。そのため、変速比が２段以上、連続してダウンシフトされないように、次の変速比におけるスロットル開度が、現在の変速比に戻るアップシフト変速線より大きい場合、次の変速比から更に大きな変速比に移行するダウンシフト変速線をスロットル開度リミット値として設定している。

このように推定した次のギヤ位置におけるアクセル開度に応じて、現在の変速比から次の変速比に変更された後、再び、現在の変速比に戻ってしまう場合と、現在の変速比から次の変速比に変更された後、その変速比が維持される場合とに場合分けをして、変速比を変更してもすぐに戻ってしまう場合には、変速比が変更されないようにアクセル開度に制限をかけ、変速比を変更した後、その変速比を維持できる場合には、変速比の変更を許容するようにしているので、変速比制御のハンチングを抑制しつつ、場合によっては、目標駆動トルクを得ることができ、目標走行速度に自車両の走行速度を近づけて、適切な車間距離制御を行うことができる。また、変速比の変更を許容した場合、変速比が２段以上連続してダウンシフトされないように、スロットル開度に制限をかけているので、変速比が２段以上連続してダウンシフトして、スロットル開度が減少し過ぎてしまい、適切な車間距離制御が行えなくなるのを防止することができる。

一方、現在の変速比が４段であるということは、次の変速比が５段になる可能性がある。若し、変速比をアップシフトする必要が生じ、その後、ダウンシフトする必要が生じて変速比制御がハンチングするような場合、前述のような車間距離制御、つまり先行車両追従走行制御を行うときには、変速比をアップシフトしてその変速比を維持するのが望ましい。そもそも、ダウンシフトが必要になるのは駆動トルクを増大する必要があるためで、にもかかわらずダウンシフトを行わないと駆動トルクが減少し、走行速度が減速する。しかしながら、前記先行車両追従走行制御では、減速した走行速度を加速すべく、スロットル開度を増大するので、結果的に走行速度は維持される（走行速度に変化がない場合）。これに対し、アップシフトを許容しないと、スロットル開度を増大しても目標の走行速度が得られず、適切な走行速度制御ができなくなる恐れがある。そのため、本実施形態では、変速比をハイギヤ（小さい）側へ変更するとき、現在の変速比よりハイギヤ（小さい）側の変速比から現在の変速比へのダウンシフト変速線、即ち変速比をローギヤ（大きい）側へ変更する変速線（５段から４段へのダウンシフト変速線）をスロットル開度の制限値に設定する。これにより、変更された変速比がダウンシフト側に再変更されてしまうのを確実に防止して変速比制御のハンチングを抑制でき、適切な車間距離制御を可能とする。

但し、本実施形態の自動変速機は前進５段であるから、現在の変速比が５段であり、次の変速比が４段であるときのスロットル開度が、４段から５段へのアップシフト変速線以下であるとき、つまり５段の変速比を維持するときには、５段から４段へのダウンシフト変速線をスロットル開度の制限値に設定するものとする（ダウンシフト変速線をスロットル開度制限値に設定するには、それ以外にない）。

また、現在の変速比が１段であり、次の変速比が１段であるときのスロットル開度が、１段から２段へのアップシフト変速線より大きいとき、つまり１段の変速比を維持するときには、２段から１段へのダウンシフト変速線をスロットル開度の制限値に設定するものとする（ダウンシフト変速線をスロットル開度制限値に設定するには、それ以外にない）。
以上より、前記図５の演算処理のステップＳ２１〜ステップＳ２７が本発明のスロットル開度制限手段を構成し、以下同様に、前記図５の演算処理のステップＳ２８がスロットル開度調整手段を構成している。
なお、前記実施形態では、各制御装置をマイクロコンピュータで構成したが、これに代えて、適宜演算処理装置を用いてもよい。

また、前記実施形態では、前進５段更新段の有段の自動変速機について説明したが、本実施形態に限らず、５段以外の有段の自動変速機や無段変速機を用いてもよい。無段変速機を用いる場合、有段の自動変速機の変速比マップに相当するマップを用いて、変速比の領域とリミット値を設定し、設定された変速比の領域を跨いで変更された変速比が、再び、元の領域に戻るような場合に、スロットル開度に制限をかけて、変速比の領域を越えないようにして、変速比制御のハンチングを抑制するようにすることもできる。
また、前記実施形態では、スロットル開度を調整して走行状態を制御する装置として走行速度制御装置や先行車両追従走行制御装置といった制御装置を併設したが、スロットル開度を調整して走行状態を制御する装置は、これらに限定されるものではない。

本発明の車両用走行制御装置を備えた先行車両追従走行制御付き車両の一例を示すシステム構成図である。変速比制御マップの説明図である。図１の手動スイッチの説明図である。図１の車両用走行制御装置で行われる車間距離制御のための演算処理を示すフローチャートである。スロットル開度算出のための演算処理を示すフローチャートである。図５の演算処理で用いられる制御マップである。図５の演算処理で用いられる制御テーブルである。

符号の説明

１ＦＬ〜１ＲＲ車輪
２エンジン
３自動変速機
４ＦＬ〜４ＲＲホイールシリンダ
５スロットルバルブ
６モータ
７ナビゲーションシステム
９手動スイッチ
１０自動走行制御装置
１１エンジン制御装置
１２変速機制御装置
１３制動流体圧制御装置
１５スロットル開度センサ
１６前方状態検出装置
１７車輪速度センサ
１８加速度センサ
１９制動流体圧センサ
２０アクセル開度センサ
２１ブレーキペダル
２２マスタシリンダ
２３ディスプレイ及びスピーカ

Claims

自車両の目標走行速度を設定する目標走行速度設定手段と、前記自車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、前記走行速度が前記目標走行速度になるように、目標駆動トルクを算出する目標駆動トルク算出手段と、前記目標駆動トルクに応じてスロットル開度を調整するスロットル開度調整手段と、前記スロットル開度と前記走行速度とに基づいて変速機の変速比を制御する変速比制御手段とを備えた車両用走行制御装置において、前記変速機の現在の変速比を検出する変速比検出手段と、前記現在の変速比で前記目標駆動トルクを得るために必要な第１のスロットル開度を推定する第１スロットル開度推定手段と、前記第１のスロットル開度と前記走行速度とから第１の変速比を推定する第１変速比推定手段と、前記第１の変速比で前記目標駆動トルクを得るために必要な第２のスロットル開度を推定する第２スロットル開度推定手段と、前記第２のスロットル開度と前記走行速度とから第２の変速比を推定する第２変速比推定手段と、前記現在の変速比と前記第１の変速比とが異なり、且つ前記現在の変速比と前記第２の変速比とが同じ場合には、前記現在の変速比から前記第１の変速比に変更されないように、前記スロットル開度に制限をかけるスロットル開度制限手段とを備えたことを特徴とする車両用走行制御装置。
前記スロットル開度制限手段は、前記第１の変速比が前記現在の変速比よりローギヤ側である場合、前記変速機がダウンシフトしないように、前記スロットル開度に制限をかけることを特徴とする請求項１に記載の車両用走行制御装置。
前記変速比制御手段は、前記スロットル開度に応じて設定された変速線に基づいて前記変速機の変速比を制御し、前記スロットル開度制限手段は、前記変速機の変速比をローギヤ側の方向へ変更するダウンシフト変速線を前記スロットル開度の制限値として設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用走行制御装置。
前記スロットル開度制限手段は、前記変速機が有段である場合、現在の変速比から２段以上ダウンシフトされないように、前記変速線を用いて前記スロットル開度を制限することを特徴とする請求項３に記載の車両用走行制御装置。