JP2005172164A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転者の意思を十分に反映させて車両の外部情報に基づいて手動変速モードから自動変速モードへ移行する。
【解決手段】 車両制御装置は、自動変速モードであって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、手動変速モードへの切換え要求が検知されると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、自動変速機を手動変速モードに移行させるステップ（Ｓ１０６）と、手動変速モードにおいて変速制御を実行するステップ（Ｓ１０８）と、運転支援部のデバイスから車両外部情報を取得するステップ（Ｓ１１０）と、車両外部情報に基づいて、自動変速モードの復帰条件を判断するステップ（Ｓ１１２）と、自動変速モードへの復帰条件を満足していると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、自動変速機を自動変速モードへ移行させるステップ（Ｓ１１６）とを含むプログラムを実行する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動変速モードと手動変速モードとの切換え機能を有する自動変速機を搭載した車両の制御装置に関し、特に、自動変速モードのもとでの複数の変速レンジの切換選択操作および手動変速モードのもとでの変速比切換え操作を行なうために操作されるシフト操作装置を備えた、車両の制御装置に関する。

車両に搭載される自動変速機の中には、トルクコンバータなどの流体継手と歯車式変速機構とから構成される有段式の自動変速機や、油圧によって有効径を変化させる２つのプーリとそれらプーリに巻き掛けられた金属ベルトとから構成される無段式の自動変速機がある。

有段式の自動変速機は、エンジンと、トルクコンバータ等の流体継手を介して接続される。有段式の自動変速機は、複数の動力伝達経路を有してなる変速機構（歯車式変速機構）から構成され、たとえば、スロットル開度および車速に基づいて自動的に動力伝達経路の切替えを行なう、すなわち自動的に変速比（変速ギヤ段）の切替えを行なうように構成される。有段式の自動変速機においては、摩擦要素である、クラッチ要素やブレーキ要素やワンウェイクラッチ要素が、所定の状態に係合および解放されることにより、変速ギヤ段が決定される。

無段式の自動変速機も、エンジンとトルクコンバータ等の流体継手を介して接続される。たとえばベルト式無段変速機は、金属ベルトと一対のプーリとを用いて、油圧によってプーリの有効径を変化させることで連続的に無段の変速を実現する。詳しくは、無端金属ベルトが、入力軸に取付けられた入力側プーリおよび出力軸に取付けられた出力側プーリに巻き掛けられて使用される。入力側プーリおよび出力側プーリは、溝幅を無段階に変えられる１対のシーブをそれぞれ備え、溝幅を変えることで、無端金属ベルトの入力側プーリおよび出力側プーリに対する巻付け半径が変わり、これにより入力軸と出力軸との間の回転数比、すなわち変速比を連続的に無段階に変化させることができる。

このようないずれのタイプの自動変速機においても、一般的に、自動変速機を有した車両には運転者により操作されるスライド式のシフトレバーが設けられ、シフトレバーのスライド操作に基づいてレンジ、たとえば、駐車レンジ（Ｐレンジ）、後進走行レンジ（Ｒレンジ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）、前進走行レンジ（Ｄレンジ）、Ｄレンジよりもエンジンブレーキを作用させる前進走行レンジ（Ｓ（２）レンジ、Ｌ（１）レンジ）等が選択される。たとえば、５速の歯車式変速機構を有する自動変速機の場合、Ｄレンジが選択されると、第１速の変速ギヤ段（１ｓｔ）、第２速の変速ギヤ段（２ｎｄ）、第３速の変速ギヤ段（３ｒｄ）、第４速の変速ギヤ段（４ｔｈ）および第５速の変速ギヤ段（５ｔｈ）が、変速線図（アクセル開度またはスロットル開度と車速とのマップ）に基づいて自動的に変速される。Ｓ（２）レンジが選択されると、第１速の変速ギヤ段および第２速の変速ギヤ段が、変速線図に基づいて自動的に変速される、Ｌ（１）レンジが選択されると、第１速の変速ギヤ段のみが用いられる。

これらの自動変速機において、より人間の感性に適合した走行を実現すべく、積極的に運転者の意思を走行に反映させることや運転の面白味を考慮して、特定の変速ギヤの意図的な選択を可能とする手動選択機構を付加した変速操作装置がある。すなわち、自動変速機のシフトレバーのシフトパターン（Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ等）に、変速機の複数の前進変速段を手動操作で、アップシフトおよびダウンシフトできるマニュアルシフトレンジを備える。たとえば、マニュアルシフトレンジ（Ｍレンジ）を挟んで互いに反対側に定められたアップシフト位置またはダウンシフト位置へシフトレバーが操作されることにより、変速機の複数の前進変速段をアップシフトまたはダウンシフトするようになっている。

このような機能と運転者とのマンマシンインターフェイスとして、Ｐレンジ、ＲレンジＮレンジおよびＤレンジを有するゲート式シフト操作装置がある。ゲート式シフト操作装置のＤレンジの真横（車両の車幅方向）にＭレンジが設けられ、車両の前後方向に対して略直角な車幅方向へシフトレバーがＤレンジ位置からＭレンジ位置へ移動させられることによりＭレンジへ操作され、そのＭレンジ位置で車両の前後方向に対して設定されたアップシフト位置およびダウンシフト位置にシフトレバー操作することにより手動変速モードでの変速操作を可能としている。

このようにゲート式シフト操作装置において、手動変速モードから自動変速モードへ戻す場合には、シフトレバーをＭレンジ位置からＤレンジ位置へ、車両の前後方向に直角な方向に移動させることにより自動変速モードに戻している。

また、このような手動変速モードにおける操作をより簡易にするために、ステアリングの左右に手動変速モード時におけるアップシフト用のボタンおよびダウンシフト用のボタンを設けたものや、パドルシフトと呼ばれるステアリングの後側（車両の前方）の左右に手動変速モード時におけるアップシフト用のレバーおよびダウンシフト用のレバーを設けることもある。

特開平１１−１４１６６３号公報（特許文献１）は、必要な場合に再びオートマティックモードに変更する手間から運転者を解放し、自動車の安全性および走行快適性を向上させるトランスミッション制御装置を開示する。このトランスミッション制御装置は、電子制御部と第１の選択装置および第２の選択装置とリターン回路とを有する。電子制御部は、トランスミッションの変速比が自動的にその都度の動作状態に依存したオートマティックモードを設定する。第１の選択装置は、オートマティックモードにおいてトランスミッション制御部の走行段（Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ）を設定する。第２の選択装置は、マニュアルモードにおいてトランスミッションの変速比を段階的に変更する。リターン回路は、トランスミッションの変速比の手動選択の後で、制御部のオートマティックモードの方が望ましい走行および操作状況を識別する回路と、このような状況が識別された場合には電子制御部をオートマティックモードに移行させるための回路とを含む。

このトランスミッション制御装置によると、たとえば、リターン回路は、ブレーキが長く持続して作動されているかまたは頻繁に作動されることが識別される場合、予め設定される値を上回るアクセルペダル操作の時間的変化が識別される場合などにおいて、オートマティックモード（自動変速モード）の方が望ましいと識別する。そして、このようにオートマティックモードの方が望ましいと識別された場合、トランスミッションはマニュアルモード（手動変速モード）からオートマティックモードへ戻される。
特開平１１−１４１６６３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたトランスミッション制御装置では、専ら車両の内部で検知された情報（たとえば運転者の操作）に基づいて、マニュアルモードからオートマティックモードに自動的に移行する。このため、たとえば運転者が捕捉しているが運転者の操作を伴わない状態や車両の外部の状態（走行環境）が考慮されないので、十分に運転者の意思を反映させることが困難な場合があり得る。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、運転者の意思を十分に反映させて、手動変速モードから自動変速モードへ移行させる、車両の制御装置を提供することである。

第１の発明に係る車両の制御装置は、自動変速モードおよび手動変速モードを択一的に選択できる自動変速機を搭載した車両を制御する。この制御装置は、自動変速モードおよび手動変速モードのいずれのモードであるのかを検知するための検知手段と、車両の外部情報を取得するための取得手段と、検知手段により手動変速モードであることが検知されたとき、取得手段により取得された外部情報（走行環境情報）に基づいて、手動変速モードから自動変速モードへの自動変更の要否を判断するための判断手段とを含む。

第１の発明によると、車両の外部情報に基づいて、手動変速モードから自動変速モードへの自動変更を判断する。その結果、運転者の意思を十分に反映させて、手動変速モードから自動変速モードへ移行させる、車両の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る車両の制御装置は、第１の発明の構成に加えて、自動変更が必要であると判断されたことに応答して、手動変速モードから自動変速モードへ移行させるように、自動変速機を制御するための制御手段をさらに含む。

第２の発明によると、制御手段により、自動変速モードから手動変速モードへの自動変更が必要であると判断されたタイミングで自動変速機を制御して、手動変速モードから自動変速モードへ移行させることができる。

第３の発明に係る車両の制御装置は、第１または２の発明の構成に加えて、取得手段は、車両が走行する路面の状態を表わす路面状態情報を検知するための手段を含む。判断手段は、路面状態情報に基づいて、自動変更の要否を判断するための手段を含む。

第３の発明によると、車両の発進時であって、路面の抵抗が小さい（たとえば路面が凍結している）と、手動変速モードのままで車両を発進させる運転者の意思を優先させて、自動変速モードに自動変更させない。このようにすると、２ｎｄ発進させたい運転者の意思（自動変速モードに自動変更させると１ｓｔ発進してしまう）を優先することができる、その後、路面の抵抗が小さくなくなると（高くなると）、手動変速モードから自動変速モードへの自動変更が必要であると判断されて、自動変速モードに自動的に切換えられる。なお、ＶＳＣ（Vehicle Control Stability）制御装置により検知されたスリップ量などに基づいて判断される路面の抵抗値（μ値）などが、このような外部情報の一例である。

第４の発明に係る車両の制御装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、手動変速モードにおける運転者の要求変速比と、外部情報に基づいて設定される設定変速比とに基づいて、手動変速モードから自動変速モードへ移行させるための手段をさらに含む。

第４の発明によると、要求変速比と設定変速比との差が大きい場合には、総合的な観点から運転者の違和感が大きいと判断できる。このような場合、手動変速モードから自動変速モードに移行させる。さらに、設定変速比が好ましい変速比であれば、その変速比に移行するようにしてもよい。

第５の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、取得手段は、車両の位置情報を取得するための手段を含み、判断手段は、予め定められた、手動変速モードから自動変速モードへの変更条件に基づいて、自動変更の要否を判断するための手段を含む。制御装置は、判断手段による手動変速モードから自動変速モードへ移行する場合の運転者の操作に関する情報を、位置情報に関連付けて記憶するための記憶手段と、記憶された情報に基づいて、変更条件を修正するための修正手段とをさらに含む。

第５の発明によると、たとえば、走行中に、狭い道路から広い道路に出るときに、狭い道路で減速させるために手動変速モードでダウンシフトした後、広い道路に出たことをナビゲーション装置で検知して判断手段が手動変速モードから自動変速モードへの自動変更の判断をする前に、車両の運転者がアップシフトさせた場合には、自動変速モードへの自動変更のタイミングが遅かったことになる。このような運転者の操作をナビゲーション装置により検知された車両の位置情報に関連付けて、記憶手段に記憶する。修正手段により、次回、この場所における自動変速モードへ自動変更するタイミングをより早くなるように変更条件が修正されるので、運転者がアップシフトする前に自動変速モードでのアップシフトが行なわれることになる。

第６の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、取得手段は、ナビゲーション装置、レーダ装置、カメラ装置、路面抵抗検知装置および車両外部との通信のいずれかにより外部情報を取得するための手段を含む。

第６の発明によると、ナビゲーション装置により現在の車両の位置、レーダ装置により前方車両との距離、カメラ装置により現在走行中の道路における左右の見通し、路面抵抗検知装置により凍結路等における低μ路状態、路車間通信（車両−インフラ管の通信）、車車間通信などを検知して、判断手段でそれらの情報を用いて、手動変速モードから自動変速モードへの自動変更の要否を判断できる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

なお、以下に示す本発明の実施の形態に係る車両制御システムが搭載される車両のパワートレーンは、特に限定されない。たとえば、自動変速機は、歯車式の変速機構を有する自動変速機であってもよいし、ベルト式無段変速機などの自動変速機であってもよい。

さらに、たとえば、車両の駆動源としてエンジンと電気モータ（モータジェネレータ）とを搭載して、エンジン動力は遊星歯車機構を使用した動力分割機構により、車両の駆動力と発電機駆動力とに分割するハイブリッド方式のパワートレーンであってもよい。発電した電力はモータ駆動に直接使用されたり、インバータで直流に変換されて高電圧バッテリを充電したりする。このような動力分割機構として使用される遊星歯車機構において、エンジン回転力は、プラネタリーキャリアに入力され、その回転力は、サンギヤにより発電機に、リングギヤによってモータおよび出力軸に伝達される。このような構成を有するパワートレーンにおいては、遊星歯車機構に接続されたモータジェネレータを制御することにより、エンジン回転数を無段階に制御する無段変速機として機能させることができるものである。このようなハイブリッド車両（ＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）においては、ブレーキポジションでは、前進走行状態で回生制動状態となりモータジェネレータにより回生発電される。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態に係る車両制御システムについて説明する。本実施の形態においては、手動変速モードとしてマニュアルシフトレンジ（Ｍレンジ）を有し、変速ギヤ段（有段式の自動変速機の変速ギヤ段や、無段変速機において離散的に設定された変速ギヤ比を含む）をアップシフトしたりダウンシフトしたりする自動変速機を搭載した車両を制御する車両制御システムについて説明する。また、本発明に係る車両制御システムの適用は、このような変速ギヤ比をホールドする手動変速モードを有する自動変速機を搭載した車両に限定されない。車両制御システムは、手動変速モードとして、使用するレンジを高速側や低速側に手動で選択する、レンジホールド型の自動変速機を搭載した車両を制御するシステムであってもよい。

図１を参照して、本実施の形態に係る車両制御システムの制御ブロックについて説明する。本実施の形態に係る車両制御システム１００は、運転者の操作情報を検知する運転者操作情報検知部１０００と、車両の車速を検知する車速センサ１１００と、運転者の運転を支援するための外部情報を取得する運転支援部１２００と、運転者操作情報検知部１０００、車速センサ１１００および運転支援部１２００に接続された車両制御装置２０００とを含む。

なお、外部情報とは、車両の走行環境情報とも解釈できるものであって、たとえば、路面情報量（路面摩擦係数μ、路面斜度）、自車周辺および前後の交通流（渋滞情報、密度、車両の種類）、天候（雨、雪、風、温度、湿度）、道路環境（商店街、郊外）等の各種の情報が例として示すことができる。

車両制御システム１００は、さらに、車両制御装置に接続され、車両の駆動トルクと制動トルクの分配を決定する車両駆動・制動トルク制御装置３０００と、車両駆動側の制御を行なうパワートレーン制御装置４０００と、制動トルク側の制御を行なうブレーキＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０００と、パワートレーン制御装置４０００に接続されエンジンを制御するエンジンＥＣＵ５０００と、自動変速機を制御するＥＣＴ（Electronic Control Transmission）＿ＥＣＵ６０００と、ＥＣＴ＿ＥＣＵ６０００に接続され自動変速機の状態を表わす自動変速機表示装置６１００とを含む。

運転者操作情報検知部１０００は、この車両の運転者の操作情報を検知する各種センサを含む。たとえば、運転者操作情報検知部１０００にはアクセルペダル開度センサ１０１０、ブレーキスイッチセンサ１０２０、ステアリングスイッチ１０３０を含む。ステアリングスイッチ１０３０とは、手動変速モードにおいて、アップシフトおよびダウンシフトをするために、ステアリングに設けられたボタンである。たとえば、アップシフトを「＋」が付されたボタンを押すことにより、ダウンシフトを「−」が付されたボタンを押すことにより、手動変速モードにおける変速ギヤ段（変速ギヤ比）のアップシフトおよびダウンシフト要求を入力する。

車速センサ１１００は、たとえば自動変速機の出力軸回転数を検知するセンサである。運転支援部１２００は、この車両の運転者の運転の支援を行なうための外部情報を取得する装置を含む。たとえば、運転支援部１２００には、現在の車両の位置や目的地までの経路を探索するナビゲーション装置１２１０と、前方車両との距離を測定するミリ波レーダ１２２０と、車両の前方や側方の状態を撮像する車外カメラ１２３０とを含む。

本実施の形態に係る車両制御システム１００の特徴は、運転支援部１２００にて検知された車両の外部情報に基づいて、手動変速モードから自動変速モードへの自動変更タイミングを算出する点が特徴である。これを、たとえば、車両制御装置２０００により実行されるプログラムが実現する。

なお、車両制御装置２０００による実行されるプログラムにより本発明の特徴が発現されるものに限定されるものではない。他の制御装置を設け、それにより、本発明の特徴である手動変速モードから自動変速モードへの自動移行タイミングを外部情報に基づいて判断するようにしてもよい。

自動変速機表示装置６１００は、現在の自動変速機の状態が自動変速モードであるのか手動変速モードであるのかを示すとともに、自動変速モードにおいて現在選択されているレンジや、手動変速モードにおいて現在選択されている変速ギヤ段（変速ギヤ比）を表示する。

なお、ステアリングスイッチ１０３０の代わりに、パドルシフトと呼ばれるステアリングより車両の前方に設けられた左右のレバーによりアップシフトとダウンシフト要求を入力するものであってもよい。

また、運転者操作情報検知部１０００には、運転席の側方のフロア上に設けられたゲート式のシフト装置におけるシフト位置を検知するセンサを含む。このゲート式シフト装置のＤレンジの側方（車両の幅方向）にはＭレンジが設けられ、シフトレバーをＤレンジからＭレンジへ移動させることにより、自動変速モードから手動変速モードへ移行する。また、ステアリングスイッチ１０３０やパドルシフトレバーを操作することだけで、自動変速モードから手動変速モードに移行するようにするようにしてもよい。

図２を参照して、本実施の形態に係る車両制御システムの車両制御装置２０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、車両が走行中であるか否かを判断する。この判断は、車両制御装置２０００に車速センサ１１００から入力される信号に基づいて行なわれる。車両が走行中であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻される。

Ｓ１０２にて、車両制御装置２０００は、自動変速モードであるか否かを判断する。この判断は、車両制御装置２０００自身が出力した信号に基づいて行なわれる。自動変速モードであると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０４にて、車両制御装置２０００は、手動変速モードへの切換え要求を検知したか否かを判断する。この判断は、運転者操作情報検知部１０００において、ゲート式シフト装置のシフトレバーがＤレンジからＭレンジに移動したことが検知されて、そのことが車両制御装置２０００に入力されたことに基づいて行なわれる。手動変速モードへの切換え要求を検知すると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻される。

Ｓ１０６にて、車両制御装置２０００は、自動変速機を手動変速モードに移行させる。Ｓ１０８にて、車両制御装置２０００は、手動変速モード制御に基づいて自動変速機の変速制御を実行する。詳しくはステアリングスイッチ１０３０から入力された情報に基づいて、変速ギヤ段（変速ギヤ比）のアップシフトやダウンシフトを行なう。

Ｓ１１０にて、車両制御装置２０００は、運転支援部１２００のデバイスから車両外部情報を取得する。このとき、ナビゲーション装置１２１０から現在の車両位置や現在の車両の走行している道路状態を、ミリ波レーダ１２２０からこの車両の前方の車両との車間距離を、車外カメラ１２３０からこの車両の前方の状態や側方の状態を撮像した画像情報（さらにこの画像情報を処理した情報であってもよい）が、車両の外部情報として取得される。Ｓ１１２にて、車両制御装置２０００は、車両外部情報に基づいて自動変速モードへの復帰条件を判断する。

Ｓ１１４にて、車両制御装置２０００は、自動変速モードへの復帰条件を満足しているか否かを判断する。自動変速モードへの復帰条件を満足していると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６へ移される。もしそうでないと（Ｓ１１４にてＮＯ）、処理はＳ１０８へ戻される。

Ｓ１１６にて、車両制御装置２０００は、自動変速機を自動変速モードへ移行させる。Ｓ１１８にて、車両制御装置２０００は、自動変速モードにおける自動変速制御を実行する。このとき、車両制御装置２０００は、アクセルペダル開度センサ１０１０により検知したアクセルペダルの開度（またはスロットル開度）と、車速センサ１１００により検知した車速とに基づいて、予め定められたマップを参照して、変速ギヤ段（変速ギヤ比）を決定する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る車両制御システム１００の動作について説明する。

車両が走行中に（Ｓ１００にてＹＥＳ）、自動変速モード（Ｓ１０２にてＹＥＳ）から手動変速モードへの切換え要求を検知すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、自動変速機が手動変速モードへ移行し（Ｓ１０６）、手動変速制御に基づいて変速制御（アップシフトおよびダウンシフト）が実行される（Ｓ１０８）。

たとえば、運転者が現在の状態から一時的に自動変速機の変速ギヤ段（変速ギヤ比）を手動で変更したい場合とは以下のような場合がある。車両が交差点に向かって進行中であって自動変速モードから手動変速モードへ切換えてダウンシフトを行なわせてエンジンブレーキを効かせて車両を減速させたい場合や、コーナの手前において手動変速モードに移行してダウンシフトさせて減速させたい場合や、前方の走行中の車両に追いつこうとして手動変速モードでダウンシフトして車両を加速させたい場合などである。

運転支援部のデバイスから車両外部情報が取得され（Ｓ１１０）、車両外部情報に基づいて自動変速モードへの復帰条件が判断される（Ｓ１１２）。自動変速モードへの復帰条件が満足されると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、自動変速機が自動変速モードへ移行される（Ｓ１１６）。

たとえば、このときナビゲーション装置１２１０から車両制御装置２０００に入力された車両の位置情報に基づいて交差点に到達したと判断された場合、コーナの出口に到達した場合などにおいて、自動変速モードへの復帰条件が満足される。また、前方車両へ追いつこうと加速して、その結果、ミリ波レーダ１２２０や車外カメラ１２３０から入力された情報に基づいて、前方車両との車両の間隔が予め定められた間隔であって、その間隔が時間変化していない場合には、自動変速モードへの復帰条件が満足される（手動変速モードでダウンシフトして加速するほどの要求がないと判断される）。

自動変速モードに移行した後には、自動変速モード制御に基づいて（変速マップに基づいて）自動変速が実行される（Ｓ１１８）。すなわち、交差点の手前において運転者がエンジンブレーキを用いて減速させるために手動変速モードにおいてダウンシフトを繰返し、減速した後に車両が停止した場合には、再発進時には自動変速モードに自動的に変更されている。また、コーナの手前において運転者がエンジンブレーキを用いて十分に減速した場合には、そのコーナの出口において自動変速モードに自動的に変更されている。また、前方車両との距離が空いたので追従制御を行なおうと手動変速モードでダウンシフトを繰返し低速側の変速ギヤ段（変速ギヤ比）で加速させて前方車両に追いつきその状態が継続している場合には、自動変速モードに自動的に変更されている。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両制御装置によると、手動変速モードを有する自動変速機を搭載した車両において、運転者が手動変速モードでアップシフトやダウンシフトをした後、その後そのような手動変速の必要がなくなったことを、車両の外部の情報に基づいて判断して、自動変速機の手動変速モードを自動変速モードに自動的に変更することができる。その結果、運転者の意思を十分に反映させて、手動変動モードから自動変速モードへ復帰させることができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係る車両制御システムについて説明する。なお、本実施の形態に係る車両制御システムの制御ブロック図は、前述の第１の実施の形態に係る制御ブロック図（図１）と同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

本実施の形態に係る車両制御システムは、前述の第１の実施の形態の車両制御システムの車両制御装置２０００で実行されるプログラムとは異なるプログラムを実行する点が特徴である。

図３を参照して、本実施の形態に係る車両制御システム１００の車両制御装置２０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図３に示すフローチャートにおいて、前述の図２に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ２００にて、車両制御装置２０００は、運転者操作情報検知部１０００および運転支援部１２００のデバイスから運転者操作情報および車両外部情報を取得する。Ｓ２０２にて、車両制御装置２０００は、運転者操作情報および車両外部情報に基づいて、手動変速モードへの変更条件を判断する。このとき運転者操作情報には、ゲート式シフトレバーがＤレンジからＭレンジへ移動されたことを示す情報を含む。

Ｓ２０４にて、車両制御装置２０００は、手動変速モードへの変更条件を満足したか否かを判断する。手動変速モードへの変更条件を満足すると（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６へ移される。もしそうでないと（Ｓ２０４にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２１０にて、車両制御装置２０００は、自動変速機を自動変速モードへ移行する際に、変速比平滑化制御を実行する。この変速比平滑化制御について詳しく説明する。

たとえば車両が交差点に向かって進行中に運転者が手動変速モードでステアリングに設けられたダウンシフト用のボタンを押すことにより、たとえば４ｔｈ→３ｒｄ→２ｎｄとダウンシフトされ、車両にエンジンブレーキが作動して車両が減速し、交差点手前で２ｎｄの状態で停止したと想定する。この車両が停止した状態において自動変速モードへの復帰条件が満足され、手動変速モードから自動変速モードへ自動的にモードが変更される。このとき、再発進時における発進性能を十分なものとするため、自動変速モードにおいては、手動変速モードにおける停止時の変速ギヤ段（変速ギヤ比）である２ｎｄではなく、１ｓｔの変速ギヤ段（変速ギヤ比）を用いて発進制御を行なうようにして、車両にショックなどが生じないように制御される。これをショックをなくするという観点から平滑化制御と記載する。このように制御することにより、運転者に違和感を生じさせない。

また、運転者が前方を走行中の車両に追いつくために、手動変速モードにおいて４ｔｈ→３ｒｄにダウンシフトして加速させて前方車両に追いついた場合、自動変速モードへの復帰条件が満足される。このとき、自動変速モードへ移行した場合には、車速とアクセル開度（スロットル開度）とにより定まる変速マップに基づいて変速ギヤ段（変速ギヤ比）が決定される。しかしながら、車両が前方車両に追いついた場合の変速ギヤ段（３ｒｄ）（変速ギヤ比）と変速マップ上の変速ギヤ段（変速ギヤ比）とが大きく乖離する場合には、（たとえば変速マップ上では５ｔｈである場合）、３ｒｄから５ｔｈに変速するのではなく、３ｒｄ→４ｔｈ→５ｔｈと変速ショックが生じないように変速制御が実行される。これもショックをなくするという観点から平滑化制御と記載する。このように制御することにより、運転者に違和感を生じさせない。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両制御システムによると、自動変速モードから手動変速モードへの移行時において、運転支援部のデバイスから入手した車両の外部情報を用いて手動変速モードの変更条件を判断することができる。また、手動変速モードから自動変速モードへの移行時において、変速ショックが生じないようにしたり、適切な変速比が選択できるように変速比平滑化制御が実行される。その結果、運転者が自動変速機に対する違和感を感じることがなくなる。

＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態に係る車両制御システムについて説明する。なお、本実施の形態においても、前述の第２の実施の形態と同様、制御ブロック図は、前述の第１の実施の形態と同じであって、車両制御装置２０００において実行されるプログラムが異なる。

図４を参照して、本実施の形態に係る車両制御システム１００の車両制御装置２０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図４に示したフローチャートの中で、前述の図１または図２に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ３００にて、車両制御装置２０００は、車両の発進時であるか否かを判断する。車両の発進時であると（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２へ移される。もしそうでないと（Ｓ３００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ３０２にて、車両制御装置２０００は、運転者操作情報検知部１０００のデバイスから車両操作情報を取得する。Ｓ３０４にて、車両制御装置２０００は、運転者操作情報に基づいて手動変速モードへの変更条件を判断する。

Ｓ３０６にて、車両制御装置２０００は、ＴＲＣ（TRaction Control system）制御が作動中であるか否かを判断する。ＴＲＣ制御が作動中であると（Ｓ３０６にてＹＥＳ）、処理はＳ３０８へ移される。もしそうでないと（Ｓ３０６にてＮＯ）、処理はＳ１１０へ移される。Ｓ３０６にて、車両制御装置２０００は、ＴＲＣ制御の実行を継続させる。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る車両制御システム１００の動作について説明する。

車両の発進時において路面が凍結している場合を想定する。このような場合、車両の運転者は自動変速モードを解除して、たとえば２ｎｄ発進するために手動変速モードに切換える（Ｓ３００にてＹＥＳ、Ｓ１０２にてＹＥＳ、Ｓ２０４にてＹＥＳ）。車両が発進したときに、路面が凍結しているため、摩擦抵抗が非常に小さく大きなスリップ量が検知されて、ＴＲＣ制御が作動中であると判断される（Ｓ３０６にてＹＥＳ）。ＴＲＣが作動中である場合にはＴＲＣ制御が継続して実行され（Ｓ３０８）、処理がＳ１１０に移行することがない。

すなわち、路面が凍結しているので２ｎｄ発進させるために車両の自動変速機を手動変速モードにした運転者の意思を優先させて、運転支援部のデバイスから取得された車両の外部情報に基づき（低μ路）、自動変速モードへ復帰させる判断を行なわない。車両が発進した後、ＴＲＣ制御が作動中でなくなると（Ｓ３０６にてＮＯ）、運転支援部のデバイスから車両外部情報が取得され（Ｓ１１０）、車両外部情報に基づいて自動変速モードへの復帰条件が判断される（Ｓ１１２）。このとき、たとえば、通信機能を有するナビゲーション装置１２１０を介して外部情報として路面摩擦係数情報を取得して走行中の路面が低μ路でなくなると、自動変速モードへの復帰条件が満足され（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、自動変速機が自動変速モードへ自動的に移行される（Ｓ１１６）。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両制御システムによると、路面が凍結しているなど特別な状態においては、車両の外部情報に基づき自動変速モードへ復帰すると判断しない。たとえばその判断をＴＲＣ制御の作動中による信号に基づいて行なう。手動変速モードの２ｎｄ発進が行なわれ、その後車両の走行している路面状態が外部情報に基づいてドライな状態であると判断されると、自動変速モードへの復帰すると判断され、自動変速モードへ自動的に変更される。その結果、運転者は、たとえばステアリングに設けられたアップシフトボタンおよびダウンシフトボタン以外のボタンの操作をすることなく、手動変速モードから自動変速モードに移行させることができる。

＜第４の実施の形態＞
以下、本発明の第４の実施の形態に係る車両制御システムについて説明する。なお、本実施の形態に係る車両制御システムの制御ブロック図は、前述の第１の実施の形態に係る制御ブロック図（図１）と同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図５を参照して、本実施の形態に係る車両制御システム１００の車両制御装置２０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ４００にて、車両制御装置２０００は、運転者操作情報検知部１０００のデバイスから自動変速モードへの自動復帰前後の運転者の操作を取得する。Ｓ４０２にて、車両制御装置２０００は、運転支援部１２００のデバイスから自動変速モードへの自動復帰時の車両外部情報（たとえば現在位置情報）を取得する。

Ｓ４０４にて、車両制御装置２０００は、現在位置情報に関連付けて、自動変速モードへの自動復帰前後の運転者の操作を記憶する。

Ｓ４０６にて、車両制御装置２０００は、自動変速モードへの自動復帰前に、運転者が変速操作をしたか否かを判断する。自動変速モードへの自動復帰前に運転者が変速操作をしていると（Ｓ４０６にてＹＥＳ）、処理はＳ４０８へ移される。もしそうでないと（Ｓ４０６にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ４０８にて、車両制御装置２０００は、自動変速モードへの自動復帰条件を修正する。Ｓ４１０にて、車両制御装置２０００は、修正された自動復帰条件を現在位置情報に関連付けて記憶する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る車両制御システム１００の動作について説明する。

手動変速モードの変速ギヤ段（変速ギヤ比）が４ｔｈで狭い道路を走行中の車両が、広い道路に出る場合を想定する。このような道路の情報は、ナビゲーション装置１２１０から車両制御装置２０００が取得することができる。狭い道路を走行中の車両の運転者は、手動変速モードでダウンシフトボタンを押して、車両を減速させ４ｔｈ→３ｒｄ→２ｎｄと変速ギヤ段（変速ギヤ比）をダウンシフトさせて車両の速度を減速させる。その後車両が広い道路に出ると運転者はアクセルペダルを踏んで車両を加速させようとする。

手動変速モードが解除されない場合には、運転者が車両の加速に伴い（エンジン回転数の上昇に伴い）、アップシフトボタンを押すことになる（２ｎｄ→３ｒｄ）。このとき運転者操作情報検知部１０００のデバイスから自動変速モードへの自動復帰前後の運転者の操作として、運転者がステアリングスイッチ１０３０のアップシフトボタンを押したことが取得される（Ｓ４００）。

自動変速モードへの自動復帰前に運転者が変速操作（アップシフトボタンを押した操作）すると（Ｓ４０６にてＹＥＳ）、自動変速モードへの自動復帰が遅かったと判断され、自動変速モードへの自動復帰条件を早めるように修正される（Ｓ４０８）。修正された自動復帰条件が現在位置情報に関連付けて記憶される（Ｓ４１０）。

以上のようにして、たとえば、運転者が考えたアップシフトのタイミングが、手動変速モードから自動変速モードへの復帰タイミングよりも早い場合、自動変速モードに自動復帰する前に、運転者がアップシフト操作を行なってしまう。これは、自動変速モードへの自動復帰タイミングが遅かったことを意味する。このような情報を位置情報に関連付けて記憶しておき、次回この位置において手動変速モードから自動変速モードへ、自動復帰させるときのタイミングを早めるように自動復帰条件を修正することができる。その結果、運転者の意思に沿って自動変速モードへ自動復帰させることができる。

なお、以下のような実施の形態も考えられる。

たとえば、車両の制御装置は、自動変速モードと手動変速モードとを切換える要求を検知するための第１の検知手段と、自動変速モードにおける複数の変速レンジを切換える要求を検知するための第２の検知手段と、手動変速モードにおける変速レンジの選択または変速ギヤ比を離散的に選択する要求を検知するための第３の検知手段と、車両の外部情報を取得するための取得手段と、取得手段により取得された外部情報に基づいて、手動変速モードから自動変速モードへの自動変更の要否を判断するための判断手段とを含む。

このような構成によっても、自動変更の要否が判断手段で判断される際に、車両の外部情報に基づいて行なわれる。このように車両の外部情報に基づいて、手動変速モードから自動変速モードへの自動変更を判断する。その結果、運転者の意思を十分に反映させて、手動変速モードから自動変速モードへ移行させる、車両の制御装置を提供することができる。

さらに、車両の制御装置においては、第１の検知手段および第２の検知手段は、車両のフロア上に設けられたゲート式のシフトレバーの位置を検知するための手段を含み、第３の検知手段は、ステアリングに設けられたボタンの操作を検知するための手段を含むようにしてもよい。

このようにすると、手動変速モードを有する自動変速機においては、アップシフトおよびダウンシフトの操作の利便性向上のためにステアリングにアップシフトボタンとダウンシフトボタンとを設ける場合がある。このような場合でも、手動変速モードから自動変速モードに切換えるにはゲート式シフトのシフトレバーをマニュアルシフト位置（Ｍレンジ位置）からＤレンジ位置へ移動させる必要があった。本発明においては、車両の外部情報を用いて判断手段が手動変速モードから自動変速モードへの自動変更の要否を判断して、自動的に自動変速モードへ変更されるので、ゲート式シフトレバーを操作する必要がない。

さらに、車両の制御装置においては、第１の検知手段および第２の検知手段は、車両のフロア上に設けられたゲート式のシフトレバーの位置を検知するための手段を含み、第３の検知手段は、ステアリングよりも車両の前方に設けられたレバーの操作を検知するための手段を含むようにしてもよい。

このようにすると、手動変速モードを有する自動変速機においては、アップシフトおよびダウンシフトの操作の利便性向上のためにステアリングよりも車両の前方にアップシフト用のパドルシフトレバーとダウンシフト用のパドルシフトレバ−とを設ける場合がある。このような場合でも、手動変速モードから自動変速モードに切換えるにはゲート式シフトのシフトレバーをマニュアルシフト位置（Ｍレンジ位置）からＤレンジ位置へ移動させる必要があった。本発明においては、車両の外部情報を用いて判断手段が手動変速モードから自動変速モードへの自動変更の要否を判断して、自動的に自動変速モードへ変更されるので、ゲート式シフトレバーを操作する必要がない。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係る車両制御システムの制御ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車両制御システムの車両制御装置で実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る車両制御システムの車両制御装置で実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る車両制御システムの車両制御装置で実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る車両制御システムの車両制御装置で実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 車両制御システム、１０００ 運転者操作情報検知部、１０１０ アクセルペダル開度センサ、１０２０ ブレーキスイッチ、１０３０ ステアリングスイッチ、１１００ 車速センサ、１２００ 運転支援部、１２１０ ナビゲーション装置、１２２０ ミリ波レーダ、１２３０ 車外カメラ、２０００ 車両制御装置、３０００ 車両駆動・制動トルク制御装置、４０００ パワートレーン制御装置、５０００ エンジンＥＣＵ、６０００ ＥＣＴ＿ＥＣＵ、６１００ 自動変速機表示装置、７０００ ブレーキＥＣＵ。

Claims (6)

1. 自動変速モードおよび手動変速モードを択一的に選択できる自動変速機を搭載した車両の制御装置であって、
   前記自動変速モードおよび前記手動変速モードのいずれのモードであるのかを検知するための検知手段と、
   前記車両の外部情報を取得するための取得手段と、
   前記検知手段により手動変速モードであることが検知されたとき、前記取得手段により取得された外部情報に基づいて、前記手動変速モードから前記自動変速モードへの自動変更の要否を判断するための判断手段とを含む、車両の制御装置。
2. 前記制御装置は、前記自動変更が必要であると判断されたことに応答して、前記手動変速モードから前記自動変速モードへ移行させるように、前記自動変速機を制御するための制御手段をさらに含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記取得手段は、前記車両が走行する路面の状態を表わす路面状態情報を検知するための手段を含み、
   前記判断手段は、前記路面状態情報に基づいて、前記自動変更の要否を判断するための手段を含む、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記制御装置は、前記手動変速モードにおける運転者の要求変速比と、前記外部情報に基づいて設定される設定変速比とに基づいて、手動変速モードから自動変速モードへ移行させるための手段をさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
5. 前記取得手段は、前記車両の位置情報を取得するための手段を含み、
   前記判断手段は、予め定められた、前記手動変速モードから前記自動変速モードへの変更条件に基づいて、前記自動変更の要否を判断するための手段を含み、
   前記制御装置は、
   前記判断手段による前記手動変速モードから前記自動変速モードへ移行する場合の運転者の操作に関する情報を、前記位置情報に関連付けて記憶するための記憶手段と、
   前記記憶された情報に基づいて、前記変更条件を修正するための修正手段とをさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載の車両の制御装置。
6. 前記取得手段は、ナビゲーション装置、レーダ装置、カメラ装置、路面抵抗検知装置および車両外部との通信のいずれかにより前記外部情報を取得するための手段を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の車両の制御装置。

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