JP2005297612A - 車両の駆動力制御装置および駆動力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の減速意志により自車を先行車両に対して追従走行させる際の運転者の違和感や不快感を低減することができる車両の駆動力制御装置を提供すること。
【解決手段】減速検出手段であるアクセルセンサ１０により運転者の減速意志を検出した際に、自車１００と自車の前方を走行する先行車両２００との位置関係に応じて自車の減速度を制御する車両の駆動力制御装置において、自車１００が先行車両２００に対して追従走行を行っているかを判断する追従走行判断手段である追従走行判断部４４と、先行車両２００から送信されるこの先行車両２００の減速度データを受信する減速度データ受信手段である減速度データ受信部４６とを備え、追従走行判断部４４により自車１００が先行車両２００に対して追従走行を行っていると判断した際に、減速度データ受信部４６により受信した先行車両２００の減速度データに基づいて自車１００の減速度を制御する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両の駆動力制御装置および駆動力制御方法に関し、更に詳しくは、運転者の減速意志を検出した際に、自車の減速度を制御する車両の駆動力制御装置および駆動力制御方法に関する。

従来、自車とこの自車の前方を走行する先行車両との位置関係に応じて、自車を先行車両に対して追従走行させるための車両の駆動力制御装置が提案されている。自車を先行車両に対して追従走行させるための車両の駆動力制御装置は、運転者の減速意志を必要とせずに、自車と先行車両との位置関係に応じて自車の加減速度を制御するものであり、例えば特許文献１に示すものがある。特許文献１に示す従来の車両の駆動力制御装置は、自車を先行車両に対して追従走行させる追従走行装置であり、カルマンフィルタを用いて先行車両（先行車）の加減速度を推定することで推定加減速度を導出し、この推定加減速度から自車と先行車両との推定車間距離を導出し、この推定車間距離と実際の車間距離との差から推定誤差を導出する。そして、この推定誤差に基づいて、自車が先行車両の加減速度の変化等に伴う推定遅れ状態であると判断すると、先行車両の推定加速度を加味した自車の目標加減速度を算出し、自車が先行車両の加減速度の変化等に伴う推定遅れ状態でないと判断すると、先行車両の推定加減度を加味しないで自車の目標加減速度を算出するものである。この従来の車両の駆動力制御装置では、先行車両の減速に対して、応答性よく、かつ高精度に追従して所定の車間距離を保持するように自車を減速することができるものである。

特開２００３−３２７０１０号公報

上記特許文献１に示すような従来の車両の駆動力制御装置は、自車の先行車両に対する追従走行の困難さのために提案されている技術である。これは、自車を先行車両に対して所定の車間距離で走行させる、つまり追従走行させる場合には、先行車両の加減速度に自車の加減速度を一致させる必要があるためである。特に、自車と先行車両が下り坂の道路、つまり降坂路を走行している際に、自車を先行車両に対して追従走行させることは、先行車両の減速度と自車の減速度が異なるため、特に困難である。通常、車両が降坂路を走行する際には、運転者は自車の車速の上昇を抑えるために、自車の減速度を調整する。具体的には、運転者は、基本的にアクセルペダルから足を離すことで発生するエンジンブレーキや、ブレーキペダルを踏み込むことで発生する制動装置による制動力を用いて自車の減速度を調整する。

従って、長降坂路を走行する先行車両の運転者がアクセルペダルから足を離すことで発生するエンジンブレーキにより先行車両の減速度を得ている場合に、先行車両に対して追従走行する自車の運転者も先行車両の運転者と同様にアクセルペダルから足を離すことで発生するエンジンブレーキにより自車の減速度を得ていても、先行車両におけるエンジンブレーキによる減速度と自車におけるエンジンブレーキによる減速度が異なるため、自車を先行車両に対して追従走行させることは困難である。これは、車両は、その車種や排気量、重量、変速比などによってその減速度が変化するためである。

例えば、自車が追従走行する対象である先行車両の減速度がこの自車の減速度よりも高い場合は、自車と先行車両との車間距離は、先行車両の減速度と自車の減速度との差により縮まることとなる。この場合、運転者は、自車を所定の車間距離で先行車両に対して追従走行させようとするため、自車の減速度を先行車両の減速度と一致するように高くする。例えば、運転者は、間断なくブレーキペダルを踏み込み、制動装置による制動力により自車の減速度を高くし、先行車両の減速度と一致させようとする。しかし、運転者は、自車の減速度が先行車両の減速度と一致し、自車を先行車両に対して追従走行させることができるようになると、ブレーキペダルから足を離してしまう。従って、自車の減速度が小さくなり、自車と先行車両との車間距離が縮まり始める。運転者は、車間距離がある程度縮まると、自車の減速度を先行車両の減速度と再度一致させるために、再度間断なくブレーキペダルを踏み込むこととなる。つまり、運転者は、運転者の減速意志により自車を先行車両に対して追従走行させるために、ブレーキペダルの操作を頻繁に繰り返す必要があった。

あるいは、運転者は、シフトレバーを操作することで、自車の内燃機関であるエンジンに連結された変速機（自動変速機、手動変速機）をダウンシフトさせ、自動変速機の変速比を変更することでエンジンブレーキによる減速度を高くし、先行車両の減速度と一致させようとする。しかし、特に、複数の変速段を有し、変速段ごとに変速比が異なる有段変速機（一部の無段変速機も含む）においては、上記のように運転者がシフトレバーを操作することで、この有段変速機をダウンシフトさせた結果、変更された変速比により発生するエンジンブレーキによる減速度が先行車両の減速度よりも高くなる虞がある。従って、自車と先行車両との車間距離が離れ始める。運転者は、車間距離がある程度離れると、自車を先行車両に対して追従走行させるために、離していたアクセルペダルを踏み込み、自車を加速させる、または有段変速機をアップシフトさせて、自車の減速度を先行車両の減速度よりも小さくすることとなる。つまり、運転者は、運転者の減速意志により自車を先行車両に対して追従走行させるために、アクセルペダルの操作あるいはシフトレバーの操作を頻繁に繰り返す必要があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転者の減速意志により自車を先行車両に対して追従走行させる際の運転者の違和感や不快感を低減することができる車両の駆動力制御装置および駆動力制御方法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、この発明では、減速検出手段により運転者の減速意志を検出した際に、自車の前方を走行する先行車両の情報に基づいて車両の減速度を制御する車両の駆動力制御装置において、自車が先行車両に対して追従走行を行っているかを判断する追従走行判断手段と、先行車両から送信される当該先行車両の減速度データを受信する減速度データ受信手段とを備え、追従走行判断手段により自車が先行車両に対して追従走行を行っていると判断した際に、減速度データ受信手段により受信した先行車両の減速度データに基づいて自車の減速度を制御することを特徴とする。

また、この発明では、自車の前方を走行する先行車両の情報に基づいて車両の減速度を制御する車両の駆動力制御方法において、運転者の減速意志を判断する手順と、自車が先行車両に対して追従走行を行っているかを判断する手順と、先行車両から送信される当該先行車両の減速度データを受信する手順と、自車の走行する道路の混雑度を判断する手順と、自車が先行車両に対して追従走行を行っている際に、受信した先行車両の減速度データに基づいて自車の減速度を制御する手順とを含むことを特徴とする。

これらの発明によれば、自車は、減速度データ受信手段により先行車両の減速度データからこの先行車両の減速度を直接的あるいは間接的に受信し、この先行車両の減速度と一致あるいは近似するように自車の減速度を制御する。従って、運転者の減速意志により、自車が減速を開始しても、この自車の減速度と先行車両の減速度との差がない状態あるいは略ない状態であるため、自車と先行車両とは所定の車間距離を長時間維持することができる。これにより、自車を先行車両に対して追従走行させるために、ブレーキペダル、アクセルペダル、あるいはシフトレバーの操作を繰り返す頻度を減少させることができる。

また、この発明では、上記車両の駆動力制御装置において、自車に搭載された変速機の変速比を変更する変速比変更手段をさらに備え、変速比変更手段は、減速度データ受信手段により受信した減速度データに基づいて、自車の変速機の変速比を自車の減速度が先行車両の減速度と一致あるいは近似する減速度となる変速比に変更することを特徴とする。

この発明によれば、変速機の変速比を変速比変更手段より変更することで、減速度データ受信手段により受信した先行車両の減速度データに基づいて自車の減速度を制御する。変速比変更手段により変更できる変速機の変速比における自車の減速度のうち先行車両の減速度に一致あるいは近似する減速度となる変速比に自車の変速機を変速比変更手段により変更する。これにより、運転者の減速意志により、自車が減速を開始しても、この自車の減速度と先行車両の減速度との差がない状態あるいは略ない状態であるため、自車を先行車両に対して追従走行させるために、ブレーキペダル、アクセルペダル、あるいはシフトレバーの操作を繰り返す頻度を減少させることができる。

また、この発明では、上記車両の駆動力制御装置において、自車に搭載された回生ブレーキ装置の回生量を変更する回生量変更手段をさらに備え、回生量変更手段は、減速度データ受信手段により受信した減速度データに基づいて、自車の回生ブレーキ装置の回生量を自車の減速度が先行車両の減速度と一致あるいは近似する減速度となる回生量に変更することを特徴とする。

この発明によれば、自車に減速度を与える回生ブレーキ装置の回生量を回生量変更手段より変更することで、減速度データ受信手段により受信した先行車両の減速度データに基づいて自車の減速度を制御する。回生量変更手段により変更できる回生ブレーキ装置の回生量における自車の減速度のうち先行車両の減速度に一致あるいは近似する減速度となる回生量に自車の回生ブレーキ装置を回生量変更手段により変更する。これにより、運転者の減速意志により、自車が減速を開始しても、この自車の減速度と先行車両の減速度との差がない状態あるいは略ない状態であるため、自車を先行車両に対して追従走行させるために、ブレーキペダル、アクセルペダル、あるいはシフトレバーの操作を繰り返す頻度を減少させることができる。

この発明にかかる車両の駆動力制御装置および駆動力制御方法は、先行車両の減速度データに基づいて自車の減速度を制御し、この自車の減速度と先行車両の減速度との差がない状態あるいは略ない状態とするので、自車を先行車両に対して追従走行させるために、ブレーキペダル、アクセルペダル、あるいはシフトレバーの操作を繰り返す頻度を減少させることができ、運転者の減速意志により自車を先行車両に対して追従走行させる際の運転者の違和感や不快感を低減することができる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、この発明にかかる車両の駆動力制御装置の構成例を示す図である。図２は、車両の構成例を示す図である。図１に示すように、自車１００に搭載されるこの発明にかかる車両の駆動力制御装置１は、自動変速機２と、自車１００とこの自車１００の前方を走行する先行車両２００との位置関係を検出する先行車両検出装置３と、処理部４２に追従走行判断手段である追従走行判断部４４と、変速比変更手段である変速比変更部４５とを有するとともに、先行車両から送信される減速度データを受信する減速度データ受信手段である減速度データ受信部４６を有するＥＣＵ（Engine Control Unit）４とにより構成されている。なお、５は、内燃機関であるエンジンである。６は、エンジン５の図示しないクランクシャフトで発生する駆動力を自動変速機２に伝達するトルクコンバータである。また、７は、自動変速機２の変速比を切り替える油圧供給装置である。また、８は、エンジン５に吸気する空気を車両外部から導入する吸気系統である。また、９は、エンジンから排気される排気ガスを車両外部に排気する排気系統である。

自動変速機２は、無段変速機であり、エンジン５にトルクコンバータ６を介して連結されている。エンジン５の図示しないクランクシャフトで発生する駆動力は、トルクコンバータ６を介して自動変速機２に伝達される。そして、図２に示すように、この自動変速機２からデファレンシャルギヤ１３を介して図示しないドライブシャフトに伝達され、駆動輪１４に伝達される。また、自動変速機２は、図示しないベルトが巻き掛けられたプライマリープーリーおよびセカンダリープーリーの溝幅を変更することで変速比を無段階に制御可能であり、自車の運転状況により後述するＥＣＵ４から出力される変速信号に基づいて油圧供給装置７を介して変速比が無段階に制御されるものである。ここで、油圧供給装置７は、上記ＥＣＵ４から出力された変速信号に基づいて自動変速機２の図示しないプライマリープーリーとセカンダリープーリーの溝幅を変更するための油圧を供給するものである。

図３−１は、先行車両検出装置の構成例を示す図である。図３−２は、自車と前方車両との関係を示す図である。先行車両検出装置３は、レーザレーダ装置であり、自車１００の前部に取り付けられている。先行車両検出装置３は、送光部３１と、送光走査部３２と、受光部３３と、受光走査部３４と、距離計測部３５とにより構成されている。送光部３１には、レーザを出力するレーザダイオードとこのレーザダイオードを駆動する駆動回路とにより構成されている。送光走査部３２は、送光部３１のレーザダイオードが出力したレーザを反射させる反射ミラーとこの反射ミラーを上下に揺動させるモータなどから構成される反射ミラー駆動部とにより構成されている。受光部３３は、受光レンズとこの受光レンズで収束した反射波を電気信号に変換するフォトダイオードなどにより構成されている。受光走査部３４は、図３−２に示すように、上記送光走査部３２を介して送光部３１から自車１００の前方に出力されたレーザが自車１００の前方に位置する前方車両２００に反射した反射波を反射させて上記受光レンズに導く受光ミラーとこの受光ミラーを左右に揺動させるモータなどから構成される受光ミラー駆動部とにより構成されている。距離計測部３５は、上記送光部３１の駆動回路、送光走査部３２の反射ミラー駆動部、受光走査部３４の受光ミラー駆動部を制御し、かつレーザの送光から反射波が受光されるまでの時間から自車１００と前方車両との位置関係である車間距離を算出するものである。

具体的には、送光部３１から出力されたレーザＬは、送光走査部３２を介して、自車１００の前方に出力される。この出力されたレーザＬの有効領域（反射波が受光走査部３４を介して受光部３３が検出される領域）内に道路Ｒの同一車線Ｒ１において自車の前方を走行する先行車両２００が位置すると、レーザＬは先行車両２００のリフレクターなどにより反射され反射波となり、自車１００に戻ってくる。受光部３３には、受光走査部３４を介してこの自車１００に戻ってきた反射波が入力される。距離計測部３５は、送光部３１によるレーザＬの送光から受光部３３による反射波の受光までの時間を計測し、この時間から自車１００が走行している道路Ｒの同一車線Ｒ１の先方に車両（先行車両２００）がいることを検出するするとともに、自車１００と先行車両２００との車間距離を算出する。なお、距離計測部３５で算出された車間距離は、図１に示すように後述するＥＣＵ４に出力される。

ＥＣＵ４は、自車１００が上記先行車両検出装置３により検出された先行車両２００に対して追従走行を行っているかを判断する追従走行判断手段である。また、後述する減速度データ受信部により取得した先行車両２００の減速度データに基づいて自動変速機２の変速比を変更することで、自車の減速度を制御する変速比変更手段でもある。

また、ＥＣＵ４は、エンジン５が搭載された車両の各所に取り付けられたセンサから、各種入力信号が入力される。具体的には、例えばエンジン５の図示しないクランクシャフトに取り付けられた角度センサにより検出されたエンジン回転数Ｎｅ₁₀₀〔ｒｐｍ〕、吸気系統８に取り付けられたエアフロメータ８２により検出されたエアフィルタ８１を介して吸気される吸入空気量、減速検出手段であるアクセルセンサ１０により検出された運転者が操作するアクセルペダルの操作量（アクセル開度）、車速センサ１１により検出された自車１００の車速Ｖ₁₀₀〔ｋｍ／ｈ〕、シフトセンサ１２により検出された運転者が操作するシフトレバーのシフトポジション、上記先行車両検出装置３から出力された車間距離など、後述する減速度データ受信部４６により受信した減速度データなどがある。これら入力信号および記憶部４３に記憶されている噴射制御マップや変速マップなどの各種マップに基づいて、エンジン５の図示しないインジェクタの噴射タイミングや噴射量を制御する噴射信号、エンジン５の図示しない点火プラグの点火タイミングを制御する点火信号、吸気系統８のスロットルバルブ８３のバルブ開度を制御するバルブ開度信号などのエンジン５の出力制御を行う信号および自動変速機２の変速比の変更する変速制御を行う変速信号などの出力信号を出力する。なお、ＥＣＵ４は、自動変速機２の変速制御に伴って、エンジン回転数を適切に変化させるために、上記エンジン５の出力制御を行っても良い。

具体的には、上記入力信号や出力信号の入出力を行う入出力ポート（Ｉ／Ｏ）４１と、追従走行判断部４４、変速比変更部４５を有する処理部４２と、上記噴射制御マップや変速マップなどの各種マップなどを格納する記憶部４３と、減速度データ受信部４６とにより構成されている。処理部４２は、メモリおよびＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成され、車両の駆動力制御方法などに基づくプログラムをメモリにロードして実行することにより、車両の駆動力制御方法などを実現させるものであっても良い。また、記憶部４３は、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような読み出しのみが可能な揮発性のメモリあるいはＲＡＭ（Random Access Memory）のような読み書きが可能な揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。また、減速度データ受信部４６じゃ、後述する先行車両２００のＥＣＵ２０１の減速度データ送信部２０６から送信された処理部２０３の減速度算出部２０５により算出された先行車両２００の減速度である減速度データを受信するものである。なお、この減速度データの送受信は、自車１００と先行車両２００とが直接的に行っても良いし、他の通信手段、例えば衛星などを介して間接的に行っても良い。また、この実施例では、車両の駆動力制御方法をＥＣＵ４により実現させるが、これに限定されるものではなく、このＥＣＵ４とは個別に形成された制御装置により実現しても良い。

自車１００の前方を走行する先行車両２００は、自車１００と同様に構成されており、図２に示すように、自動変速機２０９がエンジン２０７にトルクコンバータ２０８を介して連結されている。エンジン２０７の図示しないクランクシャフトで発生する駆動力は、トルクコンバータ２０８を介して自動変速機２０９に伝達される。そして、この自動変速機２０９からデファレンシャルギヤ２１０を介して図示しないドライブシャフトに伝達され、駆動輪２１１に伝達される。また、先行車両２００のＥＣＵ２０１は、自車１００とほぼ同様に構成されており、入出力ポート２０２と、先行車両２００の減速度を算出する減速度算出部２０５を有する処理部２０３と、噴射制御マップや変速マップなどの各種マップなどを格納する記憶部２０４と、減速度データ送信部２０６とにより構成されている。処理部２０３の減速度算出部２０５は、先行車両２００の減速度を算出し、この先行車両２００の減速度は、減速度データとして入出力ポート２０２を介して減速度データ送信部２０６に入力され、この減速度データ送信部２０６により自車１００のＥＣＵ４の減速度データ受信部４６に送信される。なお、自車１００の減速度データ受信部４６と先行車両２００の減速度データ送信部２０６は、受信機能あるいは送信機能のみしか有していないが、ともに送受信機能を有していても良い。

次に、この発明にかかる車両の駆動力制御装置１を用いた車両の駆動力制御方法について説明する。図４は、この発明にかかる車両の駆動力制御装置の動作フローである。まず、ＥＣＵ４の処理部４２は、減速検出手段であるアクセルペダルに取り付けられたアクセルセンサ１１により検出された操作量に基づいて運転者の減速意志がある否かを判断する（ステップＳＴ１）。具体的には、運転者がアクセルペダルから足を離す、つまりアクセルセンサ１０により検出される操作量が０あるいはほぼ０となった場合に、処理部４２は運転者の減速意志があると判断する。これは、自車１００と先行車両２００との相対車速が大きい場合には、自車１００と先行車両２００との車間距離が縮まり、運転者はこの車間距離を一定に保とうとするためにアクセルペダルから足を離しエンジンブレーキによる自車１００の減速を行うからである。

次に、処理部４２の追従走行判断部４４は、運転者の減速意志があると判断すると、自車１００が先行車両２００に対して追従走行を行っているか否かを判断する（ステップＳＴ２）。具体的には、追従走行判断部４４は、まず先行車両検出装置３により先行車両２００が検出されているか否かを判断する。次に、先行車両検出部３により先行車両２００が検出されている、つまり自車１００の前方に先行車両２００が位置していると判断すると、さらにこの先行車両検出部３により算出されたこの自車１００と先行車両２００との車間距離が所定の車間距離以下（例えば、１００ｍ以下）であるか否かを判断する。そして、自車１００と先行車両２００との車間距離が所定の車間距離以下であると判断すると、この自車１００が先行車両２００に対して追従制御を行っていると判断する。

なお、処理部４２の追従走行判断部４４による自車１００が先行車両２００に対して追従走行を行っているか否かを判断は、上記以外の方法でも良い。例えば、自車１００の室内の運転席周辺に追従走行意志検出手段である追従走行ＯＮ／ＯＦＦスイッチを設け、運転者が自車１００を先行車両２００に対して追従走行を行わせる際に、この追従走行ＯＮ／ＯＦＦをＯＮとすることで、処理部４２の追従走行判断部４４は、この自車１００が先行車両２００に対して追従制御を行っていると判断しても良い。つまり、追従走行意志検出手段により検出された運転者の追従走行意思に基づいて、自車１００が先行車両２００に対して追従制御を行っている判断しても良い。この場合は、自車１００を先行車両２００に対して追従走行を行わせるか否かを運転者の意志に基づいて判断することができる。これにより、運転者の意志により、後述する自動変速機２の変速比の変更が起こるため、運転者の違和感や不快感を低減することができる。また、自車１００が先行車両２００に対して追従走行を行っているか否かを判断するために必要な車間距離を算出する高価な先行車両検出手段である先行車両検出装置３を必要としないため、この発明にかかる車両の駆動力制御装置１を簡単な構成とすることができ、かつ低コストで実現することができる。

次に、処理部４２は、この処理部４２の追従走行判断部４４により自車１００が先行車両２００に対して追従走行を行っていると判断すると、フラグをチェックする（ステップＳＴ３）。車両の駆動力制御方法の開始直後は、Ｆ＝０である。次に、処理部４２の減速度データ受信部４６は、先行車両２００の減速度データを受信する（ステップＳＴ４）。具体的には、先行車両２００の処理部２０３は、入出力ポート２０２を介してこの処理部２０３の減速度算出部２０５により算出された先行車両２００の減速度を減速度データ送信部２０６に入力する。そして、この減速度データ送信部２０６により先行車両２００の減速度を減速度データとして自車１００のＥＣＵ４の減速度データ受信部４６に送信し、この減速度データ受信部４６は、減速度データ送信部２０６により送信された減速度データを受信する。ここで、先行車両２００の減速度とは、先行車両２００の運転者がアクセルペダルから足を離している状態で、かつブレーキペダルを踏み込んでいない状態の時の減速度であり、さらに先行車両２００の現在のシフトポジションにおける減速度をいう。

ここで、先行車両２００のＥＣＵ２０１の減速度算出部２０５による先行車両２００の減速度の算出方法について説明する。減速度算出部２０５は、先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀〔ｍ／ｓ²〕をエンジン２０７のエンジン回転数Ｎｅ₂₀₀に基づいたフリクショントルクＴｅ₂₀₀〔Ｎｍ〕、先行車両の重量Ｗ₂₀₀〔Ｎｓ²／ｍ〕、自動変速機２０９の現在の変速比、つまりトランスミッションギヤ比ｉｔ₂₀₀、記憶部２０４に記憶されている先行車両２００特有の各値などから求める。具体的には、減速度Ｇ₂₀₀は、下記の式（１）により求めることができる。ここで、Ｆ１₂₀₀〔Ｎ〕は先行車両２００の被牽引力、Ｆ２₂₀₀〔Ｎ〕は先行車両２００の走行抵抗である。また、重量Ｗ₂₀₀は、予めＥＣＵ２０１の記憶部２０４に格納されている先行車両２００の平均的な重量を用いる。なお、ＥＣＵ２０１の処理部２０３は、先行車両２００の室内に図示しないカメラを設け、先行車両２００の乗員数を検出し、検出された乗員数により上記記憶部２０４に格納されている先行車両２００の平均的な重量を補正しても良い。また、乗員が搭乗した状態の先行車両２００の静止時におけるサスペンションの沈み込み量に基づいて上記記憶部２０４に格納されている先行車両２００の平均的な重量を補正しても良い。
Ｇ₂₀₀＝（Ｆ１₂₀₀＋Ｆ２₂₀₀）／Ｗ₂₀₀ …（１）

先行車両２００の被牽引力Ｆ１₂₀₀は、下記の式（２）により求める。ここで、先行車両２００のエンジン２０７のフリクショントルクＴｅ₂₀₀は、先行車両２００のエンジン回転数Ｎｅ₂₀₀に応じて変化するものである。具体的には、先行車両２００のエンジン２０７の図示しないクランクシャフトに取り付けられた角度センサにより検出されたエンジン回転数Ｎｅ₂₀₀とＥＣＵ２０１の記憶部２０４に格納されているエンジン回転数Ｎｅ₂₀₀とフリクショントルクＴｅ₂₀₀との関係のマップとに基づいて決定される。また、トランスミッションギヤ比ｉｔ₂₀₀は、先行車両２００の現在のシフトポジションにおける自動変速機２０９の変速比である。なお、ηｔ₂₀₀は自動変速機２０９の効率、ηｄ₂₀₀はデファレンシャルギヤ２１０の効率、ｉｄ₂₀₀はデファレンシャルギヤ２１０のギヤ比、ｒ₂₀₀〔ｍ〕は先行車両２００の駆動輪２１１（タイヤ）の有効半径であり、予めＥＣＵ２０１の記憶部２０４に格納されているものである。
Ｆ１₂₀₀＝（Ｔｅ₂₀₀×ηｔ₂₀₀×ηｄ₂₀₀×ｉｔ₂₀₀×ｉｄ₂₀₀）／ｒ₂₀₀ …（２）

先行車両２００の走行抵抗Ｆ２₂₀₀は、下記の式（３）により求める。ここで、θは、図２に示すように、先行車両２００が走行する道路Ｒの道路勾配を示すものである。この道路勾配θは、先行車両２００に搭載された図示しないカーナビゲーションシステムのジャイロスコープが検出する自車の傾きに基づいて決定される。また、先行車両２００の実減速度に基づいて算出しても良い。また、Ｖ₂₀₀は、先行車両２００の車速であり、この先行車両２００の図示しない車速センサにより検出されるものである。なお、μｒ₂₀₀は先行車両２００の駆動輪２１１（タイヤ）の転がり抵抗係数、μａは先行車両２００の空気抵抗係数、Ａ₂₀₀は先行車両２００の車両前面投影面積〔ｍ²〕であり、予めＥＣＵ２０１の記憶部２０４に格納されているものである。
Ｆ２₂₀₀＝μｒ₂₀₀×Ｗ₂₀₀＋ｓｉｎθ×Ｗ₂₀₀＋μａ₂₀₀×Ａ₂₀₀×Ｖ₂₀₀ …（３）

ＥＣＵ２０１の処理部２０３の減速度算出部２０５が上記式（１）、式（２）、式（３）により算出した先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀は、上述のようにＥＣＵ２０１の減速度データ送信部２０６から減速度データとして送信され、自車１００のＥＣＵ４の減速度データ受信部４６により受信され、入出力ポート４１を介して、処理部４２に入力される。ここで、先行車両２００の運転者がシフトレバーを操作することでシフトポジションが変更されると、自動変速機２０９の変速比が変更されるため先行車両２００の減速度が変化するが、上記先行車両２００の減速度の算出方法によれば、正確な先行車両２００の減速度を算出することができる。なお、先行車両２００のＥＣＵ２０１の減速度データ送信部２０６は、処理部２０３の減速度算出部２０５により算出された減速度Ｇ₂₀₀を減速度データとして送信するが、上記減速度の算出方法において、先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀を算出するために必要な各値のみを減速度データとして減速度データ受信部４６に送信しても良い。つまり、減速度データ受信手段である減速度データ受信部４６は、先行車両２００の減速度データからこの先行車両２００の減速度減速度Ｇ₂₀₀を間接的に受信しても良い。この場合は、ＥＣＵ４の処理部４２がこの受信された先行車両２００の各値と上記式（１）、式（２）、式（３）とに基づいて先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀を算出する。

次に、処理部４２の変速比変更部４５は、減速度データ受信部４６により受信された先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀に基づいて自車１００の対応変速比、つまり自車１００のトランスミッションギヤ比ｉｔ₁₀₀を算出する（ステップＳＴ５）。具体的には、先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀を算出した上記式（１）、式（２）、式（３）と同様の式を用いて算出する。ここで、ＥＣＵ４の減速度算出部２０５による先行車両２００の減速度の算出方法について説明する。

変速比変更部４５は、まず自車１００の減速度Ｇ₂₀₀と先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀とを一致させるために、自車１００の減速度Ｇ₁₀₀を先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀に置き換える。つまり、減速度Ｇ₁₀₀＝減速度Ｇ₂₀₀とする。次に、対応変速比、つまりトランスミッションギヤ比ｉｔ₁₀₀は下記の式（４）により求めることができる。ここで、自車１００のエンジン５のフリクショントルクＴｅ₁₀₀は、自車１００のエンジン回転数Ｎｅ₁₀₀に応じて変化するものである。具体的には、自車１００のエンジン５の図示しないクランクシャフトに取り付けられた角度センサにより検出されたエンジン回転数Ｎｅ₁₀₀とＥＣＵ４の記憶部４３に格納されているエンジン回転数Ｎｅ₁₀₀とフリクショントルク₁₀₀との関係のマップとに基づいて決定される。なお、Ｆ１₁₀₀〔Ｎ〕は自車１００の被牽引力、ｒ₁₀₀〔ｍ〕は自車１００の駆動輪１４（タイヤ）の有効半径、ηｔ₁₀₀は自動変速機２の効率、ηｄ₁₀₀はデファレンシャルギヤ１３の効率、ｉｄ₁₀₀はデファレンシャルギヤ１３のギヤ比であり、予めＥＣＵ４の記憶部４３に格納されているものである。
ｉｔ₁₀₀＝Ｆ１₁₀₀×ｒ₁₀₀／（Ｔｅ₁₀₀×ηｔ₁₀₀×ηｄ₁₀₀×ｉｄ₁₀₀） …（４）

自車１００の被牽引引力Ｆ１₂₀₀は、下記の式（５）により求める。ここで、重量Ｗ₁₀₀は、予めＥＣＵ４の記憶部４３に格納されている自車１００の平均的な重量を用いる。なお、この自車１００の平均的な重量は、上述の先行車両２００の場合と同様の方法により補正しても良い。Ｆ２₁₀₀は、自車１００の走行抵抗である。
Ｆ１₁₀₀＝Ｇ₁₀₀×Ｗ₁₀₀／Ｆ２₁₀₀ …（５）

自車１００の走行抵抗Ｆ２₁₀₀は、下記の式（６）により求める。ここで、θは、図２に示すように、自車１００が走行する道路Ｒの道路勾配であり、この自車１００が先行車両２００に対して追従走行を行っている場合は、先行車両２００におけるθと同一の値となる。また、自車１００が走行する道路勾配θは、上記先行車両２００の場合と同様な方法で決定される。また、Ｖ₁₀₀は、自車１００の車速であり、この自車１００の車速センサ１１により検出されるものである。なお、μｒ₁₀₀は自車１００の駆動輪１４（タイヤ）の転がり抵抗係数、μａは自車１００の空気抵抗係数、Ａ₁₀₀は自車１００の車両前面投影面積であり、予めＥＣＵ４の記憶部４３に格納されているものである。
Ｆ２₁₀₀＝μｒ₁₀₀×Ｗ₁₀₀＋ｓｉｎθ×Ｗ₁₀₀＋μａ₁₀₀×Ａ₁₀₀×Ｖ₁₀₀ …（６）

次に、処理部４２は、自車１００が追従走行制御またはコーナー制御を実施しているか否かを判断する（ステップＳＴ６）。自車１００がＥＣＵ４により追従走行制御またはコーナー制御を実施している場合は、自車１００の自動変速機２の変速比は自動で変更されているため、これらの制御とこの発明にかかる車両の駆動力制御との干渉をさけるためである。また、これらの制御、特に追従制御が実行中である場合は、自車１００と先行車両２００との車間距離は、自車１００が自動的に、つまり運転者の減速意志に関係なく一定の車間距離に維持するため、特にこの発明にかかる車両の駆動力制御方法を実行する必要はないからである。

次に、処理部４２は、自車１００が追従走行制御またはコーナー制御を実施していると判断すると、フラグをチェック、つまりＦ＝１とする（ステップＳＴ７）。次に、処理部４２は、自車１００の追従走行制御またはコーナー制御が終了しているか否かを判断する（ステップＳＴ８）。処理部４２は、自車１００の追従走行制御またはコーナー制御が終了していないと判断すると、自車１００の追従走行制御またはコーナー制御が終了するまで、ステップＳＴ１、ステップＳＴ２，ステップＳＴ３、ステップＳＴ８を繰り返す。

次に、処理部４２の変速比変更部４５は、処理部４２が自車１００の追従走行制御またはコーナー制御が終了していると判断すると、自動変速機２の変速比の変更を実行する（ステップＳＴ９）。具体的には、変速比変更部４５は、入出力ポート４１を介して、算出された対抗変速比に応じた変速信号を油圧供給装置７に出力する。そして、自動変速機２は、油圧供給装置７を介して、入力された変速信号に基づいた変速比に変更される。

ここで、自車１００が高速道路などの道路の降坂路において先行車両２００に対して追従走行を行っている場合は、上述のように自動変速機２の変速比が大きくなるように変更する。変速比が大きくなることで、自車１００のエンジン回転数Ｎｅ₁₀₀が高くなり、このエンジン回転数Ｎｅ₁₀₀に基づいて変化するフリクショントルクＴｅ₁₀₀が高くなる。従って、上記式（１）、式（２）、式（３）により、自車１００の減速度Ｇ₁₀₀が高くなり、先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀と一致するようになる。なお、自車１００の自動変速機２の変速比の変更は、所定期間内に徐々に行うことが好ましい。つまり、自動変速機２の変速比の変更は、除変により行う。これは、運転者にとって不意の変速比の変更は、違和感や不快感を与えるためである。

次に、処理部４２は、フラグをクリア、つまりＦ＝０とする（ステップＳＴ１０）。なお、処理部４２は、運転者の減速意志がないと判断する、あるいはこの処理部４２の追従走行判断部４４により自車１００が先行車両２００に対して追従走行を行っていないと判断すると、変速比変更部４５により自車１００の自動変速機２の変速比の変更が実行されている場合は、変速比の変更を終了（ステップＳＴ１１）し、フラグをクリア、つまりＦ＝０とする（ステップＳＴ１０）。なお、自車１００の自動変速機２の変速比の変更を終了、つまり変更された自動変速機２の変速比をＥＣＵ４の記憶部４３に記憶されているエンジン５の運転状態に基づいた変速マップによる変速比に戻す際には、所定期間内に徐々に行うことが好ましい。つまり、自動変速機２の変速比の変更は、除変により行う。これは、運転者にとって不意の変速比の変更は、違和感や不快感を与えるためである。

以上のように、この発明にかかる車両の駆動力制御装置および駆動力制御方法では、自車１００は、減速度データ受信手段である減速度データ受信部４６により先行車両２００の減速度データからこの先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀を直接的あるいは間接的に受信し、自動変速機２の変速比を変速比変更手段である変速機変更部４５より変更することで、この先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀と一致するように自車１００の減速度Ｇ₁₀₀を制御する。つまり、変速比変更部４５により変更できる自動変速機２の変速比における自車１００の減速度Ｇ₁₀₀のうち先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀に一致する減速度となる変速比に自車１００の自動変速機２を変速比変更部４５から出力される変速信号により変更する。従って、運転者の減速意志により、自車１００が減速を開始しても、この自車１００の減速度Ｇ₁₀₀と先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀との差がない状態であるため、自車１００と先行車両２００とは所定の車間距離を長時間維持することができる。これにより、自車１００を先行車両２００に対して追従走行させるために、ブレーキペダル、アクセルペダル、あるいはシフトレバーの操作を繰り返す頻度を減少させることができ、運転者の減速意志により自車を先行車両に対して追従走行させる際の運転者の違和感や不快感を低減することができる。また、アクセルペダルの操作を繰り返す頻度を減少させることができるので、運転者がアクセルペダルから足を離した状態を長時間維持でき、アクセルペダルＯＦＦによるフューエルカットを長期間維持できるので、自車１００の燃費の向上を図ることができる。

なお、上記実施例では、自動変速機２として無段変速機を用いたがこれに限定されるものではない。例えば、自動変速機２として複数の変速比の変速段を有する有段変速機を用いても良い。この場合は、処理部４２の変速比変更部４５は、上記ステップＳＴ５で算出した対応変速比に最も近い変速段に自動変速機２の変速段が変更されるように入出力ポート４１を介して油圧供給装置７に変速信号を出力する。そして、自動変速機２は、油圧供給装置７を介して、入力された変速信号に基づいた変速段に変速段を変更する。

これによれば、自動変速機２の変速段を変速比変更手段である変速機変更部４５より変更することで、この先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀と近似するように自車１００の減速度Ｇ₁₀₀を制御する。つまり、変速比変更部４５により変更できる自動変速機２の変速段における自車１００の減速度Ｇ₁₀₀のうち先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀に最も近い減速度となる変速段に自車１００の自動変速機２を変速比変更部４５から出力される変速信号により変更する。従って、運転者の減速意志により、自車１００が減速を開始しても、この自車１００の減速度Ｇ₁₀₀と先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀との差がない状態であるため、自車１００と先行車両２００とは所定の車間距離を長時間維持することができる。

また、自車１００の減速度Ｇ₁₀₀を制御するものは自動変速機２に限られるものではなく、運転者の減速意志により自車１００を先行車両２００に対して追従走行させる際に自車１００の減速度Ｇ₁₀₀を変更することができるものであればいずれであっても良い。例えば、自動変速モード付き手動変速機、自車１００が電気自動車やハイブリッド車の場合に搭載されるにおける回生ブレーキ装置、自車１００の内燃機関がディーゼルエンジンの場合に搭載される排気ブレーキ装置などであっても良い。

回生ブレーキ装置により、自車１００の減速度Ｇ₁₀₀を制御する場合は、ＥＵＣ４の処理部４２は、変速比変更部４５の代わりに自車１００に搭載された回生ブレーキ装置の回生量を変更する回生量変更手段である回生量変更部を有する。処理部４２の回生量変更部は、減速度データ受信部４６により受信された先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀に基づいて自車１００の減速度Ｇ₁₀₀が先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀と一致する対応回生量を算出する。処理部４２の回生量変更部は、上記算出した対応回生量となるように回生ブレーキ装置に入出力ポート４１を介して回生ブレーキ装置に回生量信号を出力する。そして、回生ブレーキ装置は、回生量を入力された回生量信号に基づいた回生量に変更する。

これによれば、回生ブレーキ装置を回生量変更手段である回生量変更部より変更することで、この先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀と一致するように自車１００の減速度Ｇ₁₀₀を制御する。つまり、回生量変更部により変更できる回生ブレーキ装置の回生量における自車１００の減速度Ｇ₁₀₀のうち先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀に一致する減速度となる回生量に自車１００の回生ブレーキ装置を回生量変更部から出力される回生量信号により変更する。従って、運転者の減速意志により、自車１００が減速を開始しても、この自車１００の減速度Ｇ₁₀₀と先行車両２００の減速度Ｇ₂₀₀との差がない状態であるため、自車１００と先行車両２００とは所定の車間距離を長時間維持することができる。また、自車１００が高速道路などの道路の降坂路において先行車両２００に対して追従走行を行っている場合は、回生ブレーキ装置の回生量が大きくなるように変更するので、効率の良い回生を行うことができる。

なお、自車１００に自動変速機２および回生ブレーキ装置がともに搭載されている場合は、自動変速機２の変速比（変速段）の変更および回生ブレーキ装置の回生量の変更を協調して行うことで、自車１００の減速度Ｇ₁₀₀を制御しても良い。また、自車１００に自動変速機２あるいは回生ブレーキ装置と自動ブレーキ装置とを協調制御させることで、自車１００の減速度Ｇ₁₀₀を制御しても良い。

なお、上記実施例にかかる車両の駆動力制御装置および駆動力制御方法は、自車１００と先行車両２００との位置関係、例えば自車１００と先行車両２００との車間距離や相対車速に基づいて自車１００の減速度を制御する車両の駆動力制御装置および駆動力制御方法に備えられていても良い。

以上のように、この発明にかかる車両の駆動力制御装置および駆動力制御方法は、運転者の減速意志を検出した際に、自車の減速度を制御する車両の駆動力制御装置および駆動力制御方法に有用であり、特に、運転者の減速意志により自車を先行車両に対して追従走行させる際の運転者の違和感や不快感を低減するのに適している。

この発明にかかる車両の駆動力制御装置の構成例を示す図である。 車両の構成例を示す図である。 先行車両検出装置の構成例を示す図である。 自車と前方車両との関係を示す図である。 この発明にかかる車両の駆動力制御装置の動作フローを示す図である。

符号の説明

１ 駆動力制御装置
２ 自動変速機
３ 先行車両検出装置
４ ＥＣＵ
４４ 追従走行判断部（追従走行判断手段）
４５ 変速比変更部（変速比変更手段）
４６ 減速度データ受信部（減速度データ受信手段）
５ エンジン
６ トルクコンバータ
７ 油圧供給装置
８ 吸気系統
９ 排気系統
１０ アクセルセンサ
１１ 車速センサ
１２ シフトセンサ
１３ デファレンシャルギヤ
１４ 駆動輪
１００ 自車
２００ 先行車両
２０１ ＥＣＵ
２０５ 減速度算出部（減速度算出手段）
２０６ 減速度データ送信部
２０７ エンジン
２０８ トルクコンバータ
２０９ 自動変速機
２１０ デファレンシャルギヤ
２１１ 駆動輪

Claims (4)

1. 減速検出手段により運転者の減速意志を検出した際に、
   自車の前方を走行する先行車両の情報に基づいて当該車両の減速度を制御する車両の駆動力制御装置において、
   前記自車が前記先行車両に対して追従走行を行っているかを判断する追従走行判断手段と、
   前記先行車両から送信される当該先行車両の減速度データを受信する減速度データ受信手段と、
   を備え、
   前記追従走行判断手段により前記自車が前記先行車両に対して追従走行を行っていると判断した際に、
   前記減速度データ受信手段により受信した前記先行車両の減速度データに基づいて前記自車の減速度を制御することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 前記自車に搭載された変速機の変速比を変更する変速比変更手段をさらに備え、
   前記変速比変更手段は、前記減速度データ受信手段により受信した前記減速度データに基づいて、前記自車の変速機の変速比を前記自車の減速度が前記先行車両の減速度と一致あるいは近似する減速度となる変速比に変更することを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
3. 前記自車に搭載された回生ブレーキ装置の回生量を変更する回生量変更手段をさらに備え、
   前記回生量変更手段は、前記減速度データ受信手段により受信した前記減速度データに基づいて、前記自車の回生ブレーキ装置の回生量を前記自車の減速度が前記先行車両の減速度と一致あるいは近似する減速度となる回生量に変更することを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
4. 自車の前方を走行する先行車両の情報に基づいて当該車両の減速度を制御する車両の駆動力制御装置において、
   前記運転者の減速意志を判断する手順と、
   前記自車が前記先行車両に対して追従走行を行っているかを判断する手順と、
   前記先行車両から送信される当該先行車両の減速度データを受信する手順と、
   前記自車が前記先行車両に対して追従走行を行っている際に、前記受信した前記先行車両の減速度データに基づいて前記自車の減速度を制御する手順と、
   を含むことを特徴とする車両の駆動力制御方法。

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