JP2005226770A - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の駆動力制御装置において、運転者の走行履歴を加味して減速制御を実施することで、運転者の意思に応じた走行性を確保してドライバビリティの向上を図る。
【解決手段】道路情報に基づいて現在車両が走行する前方の道路状況を検出し、この道路状況と車速に基づいてダウンシフト許可領域を設定して自動変速機１３のダウンシフト制御を可能とし、この場合、データ記憶部４８が道路の走行履歴としての走行回数を記憶し、走行回数に基づいてダウンシフト許可領域を補正している。即ち、過去における道路の走行回数が増加するほど、ダウンシフト許可領域が狭くなるように補正する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両前方の道路状況に応じて変速機や制動装置などを制御する車両の駆動力制御装置に関するものである。

ナビゲーションシステムから得られる道路情報に基づいて車両の速度を制御する技術が従来から知られている。例えば、ナビゲーションシステムから得られる道路情報を考慮し、車両がカーブしている道路に差し掛かったとき、コーナーリング中の運転者のブレーキの踏み込みや、アクセルペダルの踏み込みにより変速機の変速段をシフトダウンし、車両を減速させるようにしている。

このような技術としては、例えば、下記特許文献１に記載された技術がある。この特許文献１に記載された車両制御装置は、ナビゲーション処理部から読み込んだ道路情報に基づき、コーナーを通過する前に、このコーナーを通過するための適正速度を算出し、この適正速度と自車位置及び速度から予め減速の必要性を判断し、アクセルオフやブレーキオン操作などの運転者の減速操作をきっかけとしてシフトダウン制御を実行するものである。

特開２０００−１４５９３７号公報

ところで、一般に、運転者は、その道路の運転経験により減速が必要であると感じる地点は異なるものである。例えば、初めて通る道路であれば、前方の道路におけるカーブの大きさや下り坂の勾配度がわからず、その地点のかなり手前から減速を開始する。一方、何度も通った経験のある道路であれば、前方の道路状況が予めわかっており、その地点の少し手前から減速を開始する。

上述した従来の車両制御装置にあっては、コーナーを通過するための適正速度を算出し、この適正速度と自車位置及び速度から予め減速の必要性を判断し、シフトダウン制御を実行するようにしており、運転者の運転経験が加味されていない。そのため、運転者の運転意思に合った減速制御が行われない可能性があり、ドライバビリティが悪化してしまうという問題がある。即ち、減速が必要であると判定される領域を狭く設定すると、運転者が初めて通る道路であったとき、この減速必要領域よりも手前でブレーキ操作などをしてしまい、ダウンシフト制御が作動しなくなる。一方、減速が必要であると判定される領域を広く設定すると、運転者が何度も通った道路であったとき、減速の必要性を感じなくてもダウンシフト制御が開始されてしまい、運転操作に違和感を感じてしまう。

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、運転者の走行履歴を加味して減速制御を実施することで、運転者の意思に応じた走行性を確保してドライバビリティの向上を図った車両の駆動力制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の車両の駆動力制御装置は、道路情報に基づいて車両前方の道路状況に応じた減速制御を実行する車両の駆動力制御装置において、道路の走行履歴を記憶する走行履歴記憶手段と、車両前方の道路状況並びに該走行履歴記憶手段が記憶した走行履歴に基づいて車両の減速許可領域を設定する減速許可領域設定手段とを具えたことを特徴とするものである。

本発明の車両の駆動力制御装置では、前記減速許可領域設定手段は、車両前方の道路状況に基づいて基準減速許可領域を設定する基準減速許可領域設定手段と、前記走行履歴記憶手段が記憶した走行履歴に基づいて該基準減速許可領域設定手段が設定した基準減速許可領域を補正する減速許可領域補正手段とを有することを特徴としている。

本発明の車両の駆動力制御装置では、前記減速許可領域設定手段が設定した減速許可領域に基づいて変速機の変速段を低速段側に変更するダウンシフト制御を実行することを特徴としている。

本発明の車両の駆動力制御装置では、前記減速許可領域は、車速ごとに設定されたコーナー入口または交差点入口からの距離であることを特徴としている。

本発明の車両の駆動力制御装置では、前記減速許可領域設定手段は、前記走行履歴記憶手段が記憶した道路の走行回数の増加に伴って前記減速許可領域をコーナー入口または交差点入口に近い位置に設定することを特徴としている。

本発明の車両の駆動力制御装置によれば、車両前方の道路状況並びに道路の走行履歴に基づいて車両の減速許可領域を設定するようにしたので、運転者の走行経験を加味して減速許可領域が設定されることとなり、運転者の意思に応じた走行性を確保してドライバビリティの向上を図ることができる。

以下に、本発明にかかる車両の駆動力制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施例に係る車両の駆動力制御装置を表す概略構成図、図２は、本実施例の車両の駆動力制御装置によるダウンシフト制御のフローチャート、図３及び図４は、本実施例の車両の駆動力制御装置によるダウンシフト許可領域を表す概略図である。

本実施例の車両の駆動力制御装置において、図１に示すように、内燃機関としてのエンジン１１には、トルクコンバータ１２を有する自動変速機１３が連結されており、エンジン１１の駆動力は、このトルクコンバータ１２を介して自動変速機１３に入力され、図示しないデファレンシャルギヤ及びドライブシャフトを介して駆動輪に伝達される。また、自動変速機１３は、油圧制御装置１４により車両の運転状態に応じて変速比を自動的に制御可能となっている。

車両にはエンジン１１や自動変速機１３などを制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１５が設けられており、このＥＣＵ１５はエンジン１１及び自動変速機１３（油圧制御装置１４）の総合的な制御を行う。

即ち、車両にはアクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセルポジションセンサ２１が設けられており、検出したアクセル開度はＥＣＵ１５に出力される。エンジン１１の吸気管２２には電子スロットルバルブ２３が設けられており、この電子スロットルバルブ２３はスロットルアクチュエータ２４により開閉可能となっている。ＥＣＵ１５はこのスロットルアクチュエータ２４により電子スロットルバルブ２３を駆動し、スロットル開度がアクセル開度に応じたものとなるように制御する。また、吸気管２２には電子スロットルバルブ２３をバイパスするバイパス通路２５が設けられており、このバイパス通路２５にはエンジン１１のアイドル回転数を制御するために電子スロットルバルブ２３の全閉時の吸気量を制御するアイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣバルブ）２６が設けられている。そして、電子スロットルバルブ２３の全閉状態（アイドル状態）及びスロットル開度を検出するアイドルスイッチ付スロットルポジションセンサ２７が設けられており、検出したアイドル信号及びスロットル開度はＥＣＵ１５に出力される。

また、吸気管２２にて、電子スロットルバルブ２３の上流側には吸入空気量を検出するエアフローセンサ２８が設けられており、検出した吸入空気量はＥＣＵ１５に出力される。更に、エンジン１１には、エンジン回転数（エンジン回転速度）を検出するエンジン回転数センサ２９が設けられると共に、車両の走行速度を検出する車速センサ３０が設けられており、検出したエンジン回転数や車速はＥＣＵ１５に出力される。また、車両には、運転者が操作するシフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ３１が設けられており、検出したシフトポジションや変速段はＥＣＵ１５に出力される。なお、車両には、ブレーキの作動を検出するブレーキスイッチ３２が設けられており、検出したブレーキ信号はＥＣＵ１５に出力される。

従って、ＥＣＵ１５は、エンジン回転数、吸入空気量、スロットル開度などのエンジン１１の運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定し、インジェクタや点火プラグなどを制御することができる。また、ＥＣＵ１５は、変速マップを有しており、スロットル開度、車速などに基づいて自動変速機１３の変速段を決定し、この決定された変速段を成立させるように油圧制御装置１４を制御することができる。また、変速時の変速比の変化に伴ってエンジン回転数を適切に変化させるため、必要に応じてエンジン１１の出力制御を行うことができる。

また、本実施例では、道路情報に基づいて現在車両が走行する前方の道路状況を検出し、この道路状況に応じた減速制御（変速機のダウンシフト制御）が可能となっている。この場合、ＥＣＵ１５は、前方の道路状況がカーブなど減速が必要であると判断したときに、車両の減速許可領域（ダウンシフト許可領域）を設定（減速許可領域設定手段）し、車両がこの許可領域に入ると、自動変速機１３をシフトダウンしてエンジンブレーキの作用により減速させるようにしている。

そのため、車両には、道路情報を得るためのナビゲーションシステム４１が搭載されており、このナビゲーションシステム４１はナビゲーションＥＣＵ４２を有し、ＥＣＵ１５と情報の交換が可能となっている。このナビゲーションＥＣＵ４２には、操作部４３、表示部４４、スピーカ４５が接続されている。乗員は、この操作部４３を用いて各種の指示データを入力することができ、表示部４４に現在地周辺の地図データや現在位置、目的位置、経路などの情報を表示することができると共に、スピーカ４５を用いて案内音声を聞くことができる。

位置検出部４６は、ＧＰＳ受信機やジャイロスコープなどから構成され、車両の絶対位置（緯度経度）を検出してナビゲーションＥＣＵ４２に出力する。地図データベース４７は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤなどの記録媒体で構成され、各種の地図データが記憶されており、ナビゲーションＥＣＵ４２は必要な地図データを検索して表示部４４に表示することができる。

このナビゲーションシステム４１を用いて、現在地から目的地までナビゲーション走行する場合、乗員は、この操作部４３を用いて目的地（住所、電話番号、施設名など）を入力する。すると、ナビゲーションＥＣＵ４２は、この指示データに基づいて地図データベース４７を読み出し、現在地から目的地までの最適経路を検索する。そして、得られた経路は、現在地周辺の地図データ及び現在地マークと一緒に、表示部４４に表示される。運転者は、表示部４４に表示された地図データを見ながら、また、スピーカ４５からの案内音声を聞きながら、目的地までナビゲーション走行することができる。

従って、本実施例では、このナビゲーションシステム４１を用いて車両が走行する前方の道路状況、つまり、直線道路が継続するのか、カーブや交差点があるのか、勾配道路なのか、あるいは渋滞中であるのかを検出する。そして、ＥＣＵ１５は、前方の道路がカーブや交差点など減速が必要であったときに、車両のダウンシフト許可領域を設定し、車両がこのダウンシフト許可領域内にあり、且つ、アクセルペダルのＯＦＦやブレーキペダルのＯＮなどにより運転者の減速意思を確認したらダウンシフト制御を実行し、車両を減速させる。

この場合、ナビゲーションシステム４１は、データ記憶部（走行履歴記憶手段）４８を有しており、道路の走行履歴としての走行回数を記憶、蓄積することができる。そして、ＥＣＵ１５は、車両前方の道路状況（カーブなど）に加えて、データ記憶部４８に記憶された道路の走行回数に基づいて、前述したダウンシフト許可領域を設定するようにしている。

具体的に、ＥＣＵ１５は、車両前方の道路状況に基づいて基準ダウンシフト許可領域（基準減速許可領域）を設定（基準減速許可領域設定手段）し、データ記憶部４８に記憶された走行回数に基づいてこの基準ダウンシフト許可領域を補正（減速許可領域補正手段）している。即ち、過去における道路の走行回数が増加するほど、ダウンシフト許可領域が狭くなるように補正する。なお、このダウンシフト許可領域は、車速ごとに設定されたコーナーの入口または交差点の入口からの距離である。

なお、このコーナーの入口とは、車両前方の道路の曲率が変化し、直線状態から曲線状態に変化する地点のことを称し、また、交差点の入口とは、前方の道路が交差している地点を基準とした自車位置に近い地点として設定されている。このような情報は、上述したナビゲーションシステム４１の地図データベース４７に記憶されているが、車両前方にカメラを搭載し、このカメラにより撮影した画像情報から検出することも可能である。

ここで、上述したダウンシフト許可領域について説明する。図３に示すように、道路５１が直線部５２の前方にカーブ５３が設けられ、車両５４が道路５１の直線部５２からカーブ５３に向かって走行する場合、斜線で表すようなダウンシフト許可領域が設定される。即ち、所定車速Ｖ２未満では、ダウンシフト許可領域におけるコーナー（または交差点）の入口からの距離が車速に対して変動、つまり、低車速ほどコーナーの入口からの距離が短くなるように変化しており、所定車速Ｖ１未満では０、ダウンシフト制御を行わない。一方、所定車速Ｖ２以上では、コーナーの入口からの距離が車速に対して一定となっている。

従って、車両５４が直線部５２を走行中に、車速が所定車速Ｖ１以上であるとき、車両５４が距離Ｌ１に到達してダウンシフト許可領域に入り、且つ、運転者の減速意思（アクセルペダルのＯＦＦやブレーキペダルのＯＮ）が確認されると、ダウンシフト制御が開始される。つまり、自動変速機１３の変速段を、例えば、４速から３速へシフトダウンするように油圧制御装置１４を制御する。

また、このダウンシフト許可領域におけるコーナーの入口からの距離は、道路の走行回数に基づいて補正される。即ち、運転者が初めて走行した道路であれば、図３に表すようなダウンシフト許可領域を適用する。ところが、運転者が何回か走行した道路であれば、図３に表すようなダウンシフト許可領域を基準として補正し、図４に表すようなダウンシフト許可領域を適用する。つまり、運転者による道路の走行回数が増加するほど、コーナーの入口からの距離が短くなるように補正する。

従って、図４に示すように、車両５４が直線部５２を走行中に、車速が所定車速Ｖ１以上であるとき、距離Ｌ１よりカーブ５３に近い距離Ｌ３に到達してダウンシフト許可領域に入り、且つ、運転者の減速意思（アクセルペダルのＯＦＦやブレーキペダルのＯＮ）が確認されると、ダウンシフト制御が開始される。つまり、自動変速機１３の変速段を、例えば、４速から３速へシフトダウンするように油圧制御装置１４を制御する。

以下、本実施例の車両の駆動力制御装置によるダウンシフト制御を図２のフローチャートに基づいて説明する。

車両のダウンシフト制御において、図２に示すように、ステップＳ１１にて、ＥＣＵ１５は、現在運転している運転者の走行履歴をチェックし、過去にこの道路を運転走行してことがあるかどうかを検索する。ステップＳ１２では、ＥＣＵ１５は、ナビゲーションシステム４１を用いて車両が走行する前方の道路状況を検出し、前方にカーブ（コーナー）があるかどうかを判定する。ここで、前方にカーブがなくて直線道路が継続するのであれば、何もせずにこのルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１２で前方にカーブがあると判定されたら、ステップＳ１３にて、ダウンシフト許可領域を算出し、ステップＳ１４にて、このダウンシフト許可領域を走行履歴により補正する。即ち、ＥＣＵ１５は、図３に示すように、ナビゲーションシステム４１から得られた前方の道路状況と、車速センサ３０が検出した現在の車速に基づいて斜線で表すようなダウンシフト許可領域を算出し、コーナーの入口からの距離を設定する。そして、このダウンシフト許可領域におけるコーナーの入口からの距離を、この道路の走行回数に基づいて補正する。即ち、初めて走行した道路であれば、図３に表すダウンシフト許可領域を適用し、過去に走行した道路であれば、図４に表すダウンシフト許可領域を適用する。

そして、ステップＳ１５にて、ＥＣＵ１５は、ナビゲーションシステム４１により車両の現在位置を把握しており、車両がダウンシフト許可領域内に入ったかどうかを判定する。ここで、車両がダウンシフト許可領域に入ったと判定されたら、ステップＳ１６に移行し、ここで、ダウンシフト制御を実行するための実行条件が成立したかどうかを判定する。ここでは、アクセルペダルがＯＦＦされたことでダウンシフト実行条件が成立したと判定する。このアクセルペダルのＯＦＦ状態は、アイドルスイッチ付スロットルポジションセンサ２７からのアイドル信号で判定することができる。つまり、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいないアイドル状態では、アイドルＯＮ信号が出力されており、ＥＣＵ１５はこのアイドルＯＮ信号を受けてアクセルペダルのＯＦＦ状態を認識する。

ステップＳ１６で、そして、アクセルペダルのＯＦＦ状態により運転者の減速意思が確認されると、ステップＳ１７で、ダウンシフト制御を実行する。即ち、車両がダウンシフト許可領域に入ってアクセルペダルのＯＦＦが確認されると、自動変速機１３の変速段を、例えば、４速から３速へシフトダウンするように油圧制御装置１４を制御する。

従って、車両は、カーブの手前で運転者の意思通りに減速されることとなり、スムースで安全なカーブ走行を行うことができる。

このように本実施例の車両の駆動力制御装置にあっては、道路情報に基づいて現在車両が走行する前方の道路状況を検出し、この道路状況と車速に基づいてダウンシフト許可領域を設定して自動変速機１３のダウンシフト制御を可能とし、この場合、データ記憶部４８が道路の走行履歴としての走行回数を記憶し、この走行回数に基づいてダウンシフト許可領域を補正するようにしている。即ち、過去における道路の走行回数が増加するほど、ダウンシフト許可領域が狭くなるように補正する。

従って、現在走行する道路の走行回数に応じてダウンシフト開始位置が変更されることとなり、運転者が初めて走行した道路であれば、早めにダウンシフトが許可され、運転者が早めに減速したいとアクセルを戻したり、ブレーキを踏むと、それに応じてダウンシフトを実行することができる。一方、運転者が過去に走行した道路であれば、やや遅めにダウンシフトが許可されることとなり、運転者の減速意図に合ったタイミングでダウンシフトを実行することができる。その結果、運転者の走行経験を加味して減速許可領域が設定されることとなり、運転者の意思に応じた走行性を確保してドライバビリティの向上を図ることができる。

なお、上述した実施例では、走行履歴としての走行回数に基づいてダウンシフト許可領域（コーナーの入口からの距離）を補正する場合、現在走行する道路を運転者が初めて走行するか、過去に走行したかどうかで補正の有無を判断したが、走行回数に応じて複数可変としても良い。即ち、運転者が初めて走行する場合のダウンシフト許可領域に対して、走行回数に応じてその割合で補正、つまり、ダウンシフト許可領域を狭くしていけばよい。また、この場合、例えば、最近の６ヶ月間の走行回数だけを考慮したり、時間の経過度合に応じた重み付けをしてもよい。例えば、６ヶ月以内は１．０、過去１２ヶ月から６ヶ月の間は０．７、１年前以上は０．５というような係数を設定して走行回数に乗算してもよい。更に、走行回数に基づいて１度だけダウンシフト許可領域を変更するように設定しても良い。

また、一つの車両を複数の人が使用する場合、運転者を特定して運転者ごとにダウンシフト許可領域を設定しても良い。この場合、室内にカメラを設置してその画像により運転者を特定したり、使用しているキーやシートポジションなどにより運転者を特定し、運転者ごとに走行回数をカウントすればよい。

また、前方の道路状況と車速と走行回数に基づいてダウンシフト許可領域を設定したが、車両重量（積荷の積載量、乗員の人数など）や路面勾配（上り坂、下り坂）などを加味して設定してもよく、これにより計算精度が向上して、更に運転者の意図に則した制御が可能となる。

また、上述した実施例では、ダウンシフト実行条件の成立をアクセルペダルのＯＦＦ状態とし、アイドルスイッチ付スロットルポジションセンサ２７からのアイドルＯＦＦ信号としたが、これに限るものではない。例えば、アクセルポジションセンサ２１からのアクセル開度、スロットル開度などとしても良い。

更に、上述した実施例では、前方の道路情報を得てカーブのときにダウンシフト制御を実行するようにしたが、カーブ以外に、前方に下り坂がある場合や前方に踏み切り、料金所交差点など、減速を必要とする領域が確認された場合にダウンシフト制御を実行するようにしてもよい。

そして、本発明の車両の駆動力制御装置は、前方の道路状況に応じて減速制御を実行するものであり、自動変速機、無段変速機、自動変速モード付の手動変速機、ハイブリッド車両の駆動装置などに適用することができる。また、自動変速機のダウンシフト制御に拘らず、自動ブレーキ装置、電気自動車やハイブリッド車両における回生ブレーキ装置、ディーゼル車量の排気ブレーキ装置などにも適用することができる。

以上のように、本発明に係る車両の駆動力制御装置は、道路の走行履歴に応じて車両の減速許可領域を補正するものであり、自動変速機、自動ブレーキ装置、電気自動車やハイブリッド車両における回生ブレーキ装置、ディーゼル車量の排気ブレーキ装置など、減速制御が可能な装置を搭載した車両の駆動力制御装置に有用である。

本発明の一実施例に係る車両の駆動力制御装置を表す概略構成図である。 本実施例の車両の駆動力制御装置によるダウンシフト制御のフローチャートである。 本実施例の車両の駆動力制御装置によるダウンシフト許可領域を表す概略図である。 本実施例の車両の駆動力制御装置によるダウンシフト許可領域を表す概略図である。

符号の説明

１１ エンジン
１３ 自動変速機
１４ 油圧制御装置
１５ 電子制御ユニット、ＥＣＵ（減速許可領域設定手段、基準減速許可領域設定手段、減速許可領域補正手段）
２１ アクセルポジションセンサ
３０ 車速センサ
４１ ナビゲーションシステム
４２ ナビゲーションＥＣＵ
４８ データ記憶部（走行履歴記憶手段）

Claims (5)

1. 道路情報に基づいて車両前方の道路状況に応じた減速制御を実行する車両の駆動力制御装置において、道路の走行履歴を記憶する走行履歴記憶手段と、車両前方の道路状況並びに該走行履歴記憶手段が記憶した走行履歴に基づいて車両の減速許可領域を設定する減速許可領域設定手段とを具えたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 請求項１記載の車両の駆動力制御装置において、前記減速許可領域設定手段は、車両前方の道路状況に基づいて基準減速許可領域を設定する基準減速許可領域設定手段と、前記走行履歴記憶手段が記憶した走行履歴に基づいて該基準減速許可領域設定手段が設定した基準減速許可領域を補正する減速許可領域補正手段とを有することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
3. 請求項１または２記載の車両の駆動力制御装置において、前記減速許可領域設定手段が設定した減速許可領域に基づいて変速機の変速段を低速段側に変更するダウンシフト制御を実行することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか一つ記載の車両の駆動力制御装置において、前記減速許可領域は、車速ごとに設定されたコーナー入口または交差点入口からの距離であることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
5. 請求項１記載の車両の駆動力制御装置において、前記減速許可領域設定手段は、前記走行履歴記憶手段が記憶した道路の走行回数の増加に伴って前記減速許可領域をコーナー入口または交差点入口に近い位置に設定することを特徴とする車両の駆動力制御装置。

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