JP2010209961A - 車両制御装置、車両制御方法および車両制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチの解放による燃費向上が不十分となる場合があった。
【解決手段】交差点における通過禁止期間と通過許可期間とを示す交差点情報を取得し、前記自車両が前記交差点に進入するための道路上で停止したと判定された場合、前記自車両の停止位置と前記交差点との間に存在する他車両を示す情報を取得し、前記交差点情報に基づいて特定される前記通過禁止期間から前記通過許可期間への切替時刻と前記他車両を示す情報とに基づいて、前記自車両が所定期間内に移動するか否かを推定し、前記自車両が前記所定期間内に移動しないと推定された場合、トルクコンバータから変速機に伝達されるトルクを調整するクラッチを解放状態とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両制御装置、車両制御方法および車両制御プログラムに関する。

従来、車両の停止状態に応じてクラッチを制御してトルクコンバータから変速機に伝達されるトルクを調整する技術が知られている。例えば、特許文献１に開示された技術においては、車両の前方の信号機において進行禁止に対応する信号の点灯が終了するまでの終了時間に対応する情報を取得する。そして、取得された終了時間が予め定められた時間以上であって、かつ、車両の停止状態に対応する予め定められた条件を満足するときに、クラッチを完全解放する。

特開２００８−２８６２８１号公報

従来の技術においては、車両の前方の交差点に信号機が存在する状態において、通行禁止に対応する信号の点灯が終了するまでの終了時間に基づいてクラッチを制御している。しかし、交差点において信号機等によって車両が停止した後に再度車両が移動するまでの時間は車両と交差点との間に存在する他の車両によって著しく影響を受ける。従って、進行禁止に対応する信号の点灯が終了するまでの終了時間に基づく制御を行う従来の技術では、クラッチの解放による燃費向上効果が不十分となる場合があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、クラッチの解放状態を制御することによる燃費向上効果をより高めることを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明においては、自車両が交差点に進入するための道路上で停止したと判定された場合、交差点情報に基づいて特定される通過禁止期間から通過許可期間への切替時刻と他車両を示す情報とに基づいて、自車両が所定期間内に移動するか否かを推定する。そして、自車両が所定期間内に移動しないと推定された場合、トルクコンバータから変速機に伝達されるトルクを調整するクラッチを解放状態とする。

すなわち、自車両の停止位置と交差点との間に他車両が存在する場合には、交差点における通過禁止期間が通過許可期間に切り替わった直後に自車両を移動させることができるわけではなく、他車両の状況次第で自車両が移動できるか否かが決まる。例えば、自車両の停止位置と交差点との間に複数の他車両が存在する場合、交差点に近い車両から順に移動可能な状態になる。従って、自車両の停止位置と交差点との間に存在する他車両の状態は自車両が移動するタイミングを評価する指標となる。そこで、本発明では交差点における通過禁止期間と通過許可期間との切替時刻に加え、自車両の停止位置と交差点との間に存在する他車両による影響を考慮して自車両が所定期間内に移動するか否かを推定する。従って、本発明においては、交差点における通過禁止期間と通過許可期間との切替時刻のみを考慮する構成と比較して、自車両が移動するか否かに関する正確な情報に基づいてクラッチの解放状態を制御することが可能である。このため、より効果的に燃費を向上させることができる。

ここで、交差点情報取得手段は、交差点における通過禁止期間と通過許可期間とを示す交差点情報を取得することができればよい。すなわち、交差点を通過不可能な期間である通過禁止期間と、交差点を通過可能な期間である通過許可期間とが直接的あるいは間接的に特定可能な交差点情報を取得することができればよい。例えば、交差点情報が通過禁止期間と通過許可期間の切替時刻を示す情報によって構成されていてもよい。また、交通情報が通過禁止期間において取得されるとともに当該交通情報が次の通過許可期間の開始時刻を示すように構成してもよい。

他車両情報取得手段は、自車両が交差点に進入するための道路上で停止したと判定された場合、自車両の停止位置と交差点との間に存在する他車両を示す情報を取得することができればよい。すなわち、通過禁止期間と通過許可期間とが切り替わる交差点に対して自車両が接近している過程で当該交差点に進入するための道路中で自車両が停止したか否かの判定結果に基づいて他車両の情報を取得することができればよい。他車両を示す情報は、自車両の停止位置と交差点との間に他車両が存在することによって当該他車両が自車両の移動タイミングに影響を与え得る場合に、当該影響の度合いを評価することが可能な他車両の状態を示していればよい。

移動推定手段は、通過禁止期間から通過許可期間への切替時刻と他車両を示す情報とに基づいて、自車両が所定期間内に移動するか否かを推定することができればよい。すなわち、交差点においては通過禁止期間から通過許可期間への切替時刻以降、通過許可期間内であれば車両が当該交差点に進入可能になる。しかし、自車両の停止位置と交差点との間に存在する他車両が多いほど自車両が移動可能になるまでの時刻が切替時刻よりも後になる。そこで、他車両を示す情報に基づいて上述の切替時刻から自車両が移動可能になる時刻までの時間差を推定することによって自車両が停止した後、所定期間内に移動するか否かを推定する。

所定期間はクラッチを解放状態とすることによる燃費向上が見込まれるか否かに基づいて特定されていればよい。すなわち、クラッチを解放状態にすると、解放状態にしない場合と比較してトルクコンバータから変速機に伝達されるトルクが低減し、内燃機関の負荷が低減することによって燃費が向上することが期待される。従って、クラッチが解放状態となっている期間が長いほど燃費向上効果がある。一方、クラッチを制御するためにはクラッチを解放状態とするために可動部（例えばクラッチ板）を駆動するためのエネルギーが必要であるため、自車両が停止している期間が短いことによってクラッチが解放状態となっている期間が短くなる場合には、クラッチを解放状態にすることによる燃費向上効果よりもクラッチの制御に使用されるエネルギーの方が上回ってしまい、結局燃費は向上しない。そこで、燃費向上効果が見込まれる期間として上述の所定期間を定義すればよい。

クラッチ制御手段は、自車両が所定期間内に移動しないと推定された場合にクラッチを解放状態とすることができればよい。すなわち、自車両が所定期間以内に移動しないと推定された場合にクラッチを解放状態とすることによる燃費向上効果が見込めるとしてクラッチを解放状態とする。ここで、クラッチはトルクコンバータの出力トルクを変速機に伝達するクラッチであるとともに、当該クラッチを解放状態にすることによって非解放状態において無駄に消費されていたエネルギーを抑制することができる機構であればよい。

従って、クラッチにおける解放状態は、クラッチによってトルクコンバータから変速機に伝達されるトルクを、自車両が走行する際（走行状態）に伝達されるトルクや自車両が一時的に停止している場合に伝達されるトルク（いわゆる半クラッチ状態）よりも小さくすることができればよい。すなわち、クラッチを解放状態にすることにより、クラッチを解放状態にしない場合（走行状態あるいは半クラッチ状態）よりも燃費が向上するようにクラッチによるトルク伝達率を制御することができればよい。例えば、トルクが伝達されない完全解放状態となるようにクラッチを制御する構成を採用可能であるが、トルクの伝達率がｘ％以下である場合に燃費が向上するのであれば、トルクの伝達率がｘ％以下となるような状態が解放状態である。

さらに、自車両の停止位置と交差点との間に存在する他車両の数に基づいて自車両が所定期間内に移動するか否かを推定してもよい。例えば、自車両の停止時刻から上述の切替時刻までの期間と、他車両の数に応じて設定される期間との和を取得し、当該和が所定期間以上である場合に、自車両が所定期間内に移動しないと推定する構成を採用してもよい。すなわち、通過禁止期間と通過許可期間とが切り替わる切替時刻において交差点自体は通過可能となるが、交差点から並ぶ車列においては各車両の直前の車両が移動するまで移動できない。従って、自車両の停止位置と交差点との間の他車両の数が多いほど自車両が移動できるようになるまでに長い期間を要する。

そこで、自車両の停止位置と交差点との間に存在する他車両一台ごとに特定の期間だけ自車両が移動可能になるまでの期間が延長されるとみなす。この構成によれば、自車両の停止時刻から切替時刻までの期間と他車両の数に応じて設定される期間との和によって得られる期間が、自車両が停止している期間であるとみなすことができる。そこで、当該和によってえられた期間が所定期間以上であるか否かを判定することによって自車両が所定期間内に移動するか否かを推定することが可能になる。

さらに、自車両の停止位置と交差点との距離から、他車両の数に応じて決定される車列の長さを減じた値が所定値以下であり、かつ、上述の和が所定期間以上であるか否かを判定し、当該和が所定期間以上である場合に自車両が所定期間内に移動しないと推定する構成としてもよい。すなわち、車両の直前の余剰距離（直前の車両との車間距離や、車列の先頭に存在する車両と交差点との距離、車列の先頭に存在する車両と停止線との距離等）が過度に大きい場合には、車両が一旦停止したとしても、余剰距離を詰めるために所定期間内に再移動し得る。

従って、他車両および自車両の直前に設けるべき余剰距離と他車両の全長とに基づいて、他車両の数に応じて車列の長さを決定すれば、当該車列の長さと自車両の停止位置から交差点までの距離とを比較することによって自車両が余剰距離を詰めるために所定期間内に再移動するか否かを推定することができる。すなわち、自車両の停止位置と交差点との距離から車列の長さを減じた値が所定値以下であれば、自車両が余剰距離を詰めるために所定期間内に再移動しないと推定することができる。そこで、自車両の停止位置と交差点との距離から車列の長さを減じた値が所定値以下であり、かつ、上述の和が所定期間以上であるか否かを判定する構成とすれば、自車両が余剰距離を詰めるために所定期間内に再移動する可能性が高い場合にクラッチを解放状態にすることを防止することができる。

ここで、車列の長さは他車両の直前に存在する余剰距離が過剰であるか否かを判定するための指標となっていればよい。従って、他車両一台当たりの車列の長さが一台当たりの余剰距離と他車両の平均的な前後方向の長さとの和で構成されるように車列を定義できればよい。例えば、当該他車両一台当たりの車列の長さを予め決められた長さとして見積もってもよいし、平均的な余剰距離と他車両の前後方向の長さとの和を他車両一台当たりの車列の長さとしてもよい。また、所定値は、自車両の停止位置と交差点との距離から車列の長さを減じた値と比較することによって自車両が所定期間内に再移動する可能性を評価可能な指標であればよく、例えば、車両が車両の前後方向に並んで停車する際の平均的な余剰距離等によって構成可能である。

なお、自車両の停止位置と前記交差点との間に他車両が存在しない場合、自車両の停止位置と交差点との距離が所定値以下であり、かつ、自車両の停止時刻から切替時刻までの期間が所定期間以上である場合に自車両が所定期間内に移動しないと推定する構成としてもよい。この場合の所定値も、車両が車両の前後方向に並んで停車する際の平均的な余剰距離等によって構成可能である。

本発明のように、交差点における通過禁止期間から通過許可期間への切替時刻と自車両の停止位置と交差点との間に存在する他車両の状態とに基づいて自車両が所定期間内に再移動するか否かを推定してクラッチを制御する手法は、この処理を行う方法やプログラムとしても適用可能である。また、以上のような車両制御装置、方法、プログラムは、単独の装置として実現される場合もあれば、複数の装置として実現される場合もある。また、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあれば、車両に搭載されない各部と連携して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、車両制御装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

車両制御装置を示すブロック図である。 クラッチ制御処理を示すフローチャートである。 再移動判定処理を示すフローチャートである。 停止期間算出処理を示すフローチャートである。 交差点付近の他車両および自車両を示す図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）車両制御装置の構成：
（１−１）再移動判定処理：
（１−２）停止期間算出処理：
（２）他の実施形態：

（１）車両制御装置の構成：
図１は、本発明の１実施形態にかかる車両制御装置の構成を示すブロック図である。本実施形態において車両制御装置は、ナビゲーション装置１０によって実現される。ナビゲーション装置１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備える制御部２０と記憶媒体３０とを備えており、制御部２０は、記憶媒体３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することができる。本実施形態においては、このプログラムの一つとして車両制御プログラム２１を実行可能である。当該ナビゲーション装置１０が搭載された自車両には、車両制御プログラム２１によってクラッチを制御する機能を実現するために、次の各部（４０〜４６）が備えられている。

ＧＰＳ受信部４０は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して自車両の現在位置を算出するための信号を出力する。車速センサ４１は、自車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。ジャイロセンサ４２は、自車両の水平面内の旋回についての角加速度を検出し、自車両の向きに対応した信号を出力する。制御部２０は、ＧＰＳ受信部４０，車速センサ４１，ジャイロセンサ４２等の出力信号および後述する地図情報３０ａに基づいて自車両の現在位置を特定する。

通信部４３は、信号交差点に設置された図示しない通信部と通信を行う回路を備えており、制御部２０は、通信部４３を介して、信号交差点やその付近に設置された通信部から送信される各種の情報を取得する。本実施形態において、信号交差点やその付近に設置された通信部は信号交差点の信号が赤の場合に次に青になる時刻（切替時刻）を示す情報を送信する構成となっており、制御部２０は、通信部４３を介して当該切替時刻を示す情報を取得する。また、信号交差点やその付近に設置された通信部は、信号交差点の周囲に存在する車両と通信を行って各車両の位置を特定し、各車両の位置を示す情報を送信する構成となっている。制御部２０は、通信部４３を介して当該各車両の位置を示す情報を取得する。

また、自車両の内燃機関４４によって駆動される車両であり、内燃機関４４によって生成されたトルクはトルクコンバータ４５を介して変速機４６に伝達される。本実施形態においては、トルクコンバータ４５から変速機４６へのトルクの伝達率をクラッチ４６ａによって調整することができる。すなわち、制御部２０がクラッチ４６ａに対して制御信号を出力するとクラッチ４６ａが駆動され、トルクコンバータ４５の出力軸と変速機４６の入力軸との結合の程度を調整することができる。本実施形態において制御部２０は、クラッチ４６ａに対して制御信号を出力することにより、トルクコンバータ４５から変速機４６にトルクが伝達されない状態（完全解放状態）と最大限のトルクが伝達される状態（完全結合状態）と予め決められたトルクを伝達する状態（既定トルク伝達状態）とのいずれかに設定することができる。

なお、既定トルク伝達状態は、例えば、トルクコンバータ４５の出力軸に連動する円盤と変速機４６の入力軸に連動する円盤との摩擦によって各軸の回転の連動性を制御するクラッチにおいて、各円盤が滑りながらトルクを伝達する状態である。なお、変速機４６は図示しないシフトレバーを備えており、運転者はシフトレバーを操作することによって前進時の変速比を示すレバーポジション（前進時に自動で変速比の変更を行うドライブポジションや特定の変速比に設定するポジション等）やクラッチ４６ａを完全解放状態にするレバーポジション（ニュートラルポジション）や後進時の変速比を示すレバーポジション（リバースポジション）などの既定のポジションを選択することが可能である。

記憶媒体３０には予め地図情報３０ａが記憶されている。地図情報３０ａは、車両が走行する道路上に設定されたノードを示すノードデータ、ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点データ、ノード同士の連結を示すリンクデータ、ノードに対応する交差点が信号の切替時刻を送信する通信部が設置された信号交差点であるか否かを示すデータ、当該信号交差点に進入する道路上での停止線の位置を示すデータ等を含んでいる。

制御部２０は、車両制御プログラム２１を実行することにより、自車両の停止位置と信号交差点との間に存在する他車両の数に応じて自車両の停止期間を推定し、当該推定に基づいてクラッチ４６ａを制御する。このため、車両制御プログラム２１は、交差点情報取得部２１ａと他車両情報取得部２１ｂと移動推定部２１ｃとクラッチ制御部２１ｄとを備えており、図２示すフローチャートに従ってクラッチ制御処理を実行する。なお、当該図２に示すクラッチ制御処理は、上述のシフトレバーが前進時の変速比を示すポジションに設定された状態において所定期間毎に実行される。

交差点情報取得部２１ａは、信号交差点における通過禁止期間と通過許可期間とを示す交差点情報を取得する機能を制御部２０に実現させるモジュールである。すなわち、制御部２０は、交差点情報取得部２１ａの処理により、自車両の前方の所定距離以内に信号交差点が存在するか否かを判定する（ステップＳ１００）。また、ステップＳ１００にて自車両の前方の所定距離以内に信号交差点が存在すると判定された場合には、信号交差点の信号が青となる切替時刻を取得したか否かを判定する（ステップＳ２００）。

具体的には、ステップＳ１００において制御部２０は、ＧＰＳ受信部４０と車速センサ４１とジャイロセンサ４２等の出力情報および地図情報３０ａに基づいて自車両の現在位置が存在する道路を特定し、当該道路上で自車両の前方の所定距離以内に信号交差点が存在するか否かを判定する。ステップＳ１００において、通信部が設置された信号交差点に自車両が接近していると判定されると、制御部２０は、通信部４３によって信号交差点やその付近に設置された通信部と通信を行い、当該信号交差点やその付近に設置された通信部から送信される信号の切替時刻を示す情報を取得するための処理を行う。そして、ステップＳ１０５において、制御部２０は、当該処理によって切替時刻を示す情報が取得されたか否かを判定する。

ステップＳ１００にて自車両の前方の所定距離以内に信号交差点が存在すると判定されない場合と、ステップＳ１０５にて切替時刻を示す情報が取得されたと判定されない場合、シフトレバーが前進時の変速比を示すポジションに設定されている場合の通常制御が実行される（ステップＳ１５５）。すなわち、ステップＳ１００，Ｓ１０５を経てステップＳ１５５が実行される場合には、自車両が運転している過程において自車両の前方に信号交差点が存在しない場合または信号交差点の切替時刻を取得できない場合であるため図２に示すクラッチ制御処理の実行を開始する以前の通常制御を維持することになる。

なお、シフトレバーにおける前進時の変速比を示すポジションは、上述のドライブポジションと特定の変速比に設定するポジションであり、それぞれのポジションにおいて予め通常制御としての制御法が決められている。シフトレバーがドライブポジションである場合、通常制御は、予め決められた車速とスロットル開度とに応じたマップに従って変速機４６の変速比を変更する制御である。すなわち、変速機４６の変速比を維持する際にはクラッチ４６ａが完全結合状態とされ、変速比を変更する際にはトルクコンバータ４５から変速機４６に伝達されるトルクが一旦小さくなるようにクラッチ４６ａが解放状態とされ、変速が完了した後に完全結合状態とされる。シフトレバーが特定の変速比に設定するポジションである場合、クラッチ４６ａが完全結合状態となっている状態が維持される。

他車両情報取得部２１ｂは、自車両が信号交差点に進入するための道路上で停止したと判定された場合に、自車両の停止位置と信号交差点との間に存在する他車両を示す情報を取得する機能を制御部２０に実現させるモジュールである。すなわち、制御部２０は、他車両情報取得部２１ｂの処理により、ＧＰＳ受信部４０と車速センサ４１とジャイロセンサ４２の出力情報に基づいて自車両が停止したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。自車両が停止したか否かは、自車両の車速が"０"となっているか否かに基づいて判定する構成や、ブレーキペダルがＯＮになっているか否か、パーキングブレーキがＯＮになっているか否かに基づいて判定する構成など、種々の構成を採用可能である。むろん、これらが組み合わされた状態を自車両が停止した状態としてもよい。なお、図２に示すクラッチ制御処理は、自車両におけるシフトレバーが前進時の変速比を示すポジションの状態において実行され、ステップＳ１１０はステップＳ１００の判別を経て実行されるため、ステップＳ１１０においては、シフトレバーが前進時の変速比を示すポジションの状態において自車両の前方の所定距離以内に信号交差点が存在する状態で自車両が停止したか否かを判定していることになる。ステップＳ１１０においては、自車両が停止したと判定されるまで当該自車両が停止したか否かの判定を繰り返す。

移動推定部２１ｃは、上述の切替時刻と他車両を示す情報とに基づいて、自車両が所定期間内に移動するか否かを推定する機能を制御部２０に実現させるモジュールであり、ステップＳ１１０にて自車両が停止したと判定された場合、制御部２０は、ステップＳ１１５〜Ｓ１３０において自車両が所定期間内に移動するか否かを推定する。本実施形態においては、自車両が一旦停止した後、所定期間内に再移動するか否かを推定し、所定期間内に再移動しないと推定された場合に停止期間を推定し、当該停止期間が所定期間以下である場合に所定期間内に移動するとみなす。

このためにまず、制御部２０は自車両が所定期間内に再移動するか否かを判定する再移動判定処理を行う（ステップＳ１１５）。当該再移動判定処理において制御部２０は、他車両情報取得部２１ｂの処理により、自車両の停止位置を取得するとともに、通信部４３を介して他車両の位置を示す情報を取得し、自車両の停止位置と信号交差点との間の道路上に存在する他車両の数を示す情報を取得する。そして、制御部２０は、移動推定部２１ｃの処理により、当該他車両の数を示す情報と上述の切替時刻とに基づいて自車両が所定期間内に再移動するか否かを判定する。すなわち、信号交差点における信号が青（通過許可期間）であるか否かにかかわらず自車両が直前の余剰距離（直前の車両との車間距離や、車列の先頭に存在する車両と信号交差点との距離）を詰めるために所定期間内に再移動するか否かを判定する。当該ステップＳ１１５における再移動判定処理は後に詳述する。

次に、制御部２０は、移動推定部２１ｃの処理により、自車両が所定期間内に再移動すると推定されたか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０にて、自車両が所定期間内に再移動すると推定された場合にはステップＳ１１０以降の処理を繰り返す。なお、ステップＳ１１０を繰り返す過程で再度停止したと判定されることなく自車両が信号交差点を通過した場合、制御部２０は図２に示す処理を終了する。

ステップＳ１２０にて、自車両が所定期間内に再移動すると推定されない場合（所定期間内に再移動しないと推定される場合）、制御部２０は、自車両が停止した後、信号交差点の信号が青になることによる移動を開始するまでの停止期間を算出する停止期間算出処理を行う（ステップＳ１２５）。次に、制御部２０は、移動推定部２１ｃの処理により、停止期間が所定期間以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。すなわち、停止期間が所定期間以上である場合に自車両が所定期間内に移動しないと推定する。

ステップ１２５の停止期間算出処理は、他車両の数を示す情報に基づいて設定される期間と自車両の停止時刻から切替時刻までの期間との和を自車両の停止期間として取得する処理である。従って、ステップＳ１３０にて停止期間が所定期間以上であるか否かを判定することによって自車両が信号交差点で停止した後、所定期間内に移動すると推定されるか否かを判定することができる。

なお、所定期間はクラッチ４６ａを完全解放することによる燃費向上が見込まれるか否かに基づいて特定されていればよい。すなわち、クラッチ４６ａを解放状態にすると、解放状態にしない場合と比較してトルクコンバータ４５から変速機４６に伝達されるトルクが低減し、内燃機関４４の負荷が低減することによって燃費が向上することが期待される。従って、クラッチ４６ａが解放状態となっている期間が長いほど燃費向上効果がある。一方、クラッチ４６ａを制御するためにはクラッチ４６ａを解放状態とするために可動部（例えばクラッチ板）を駆動するためのエネルギーが必要であるため、自車両が停止している期間が短いことによってクラッチ４６ａが解放状態となっている期間が短くなる場合には、クラッチ４６ａを解放状態にすることによる燃費向上効果よりもクラッチ４６ａの制御に使用されるエネルギーの方が上回ってしまい、結局燃費は向上しない。そこで、燃費向上効果が見込まれる期間として上述の所定期間を定義すればよい。

クラッチ制御部２１ｄは、自車両が所定期間内に移動しないと推定された場合に、クラッチ４６ａを解放状態とする機能を制御部２０に実現させるモジュールである。すなわち、ステップＳ１３０にて、停止期間が所定期間以上であると判定された場合、制御部２０は、クラッチ４６ａに対して制御信号を出力し、クラッチ４６ａを完全解放状態にさせる（ステップＳ１３５）。制御部２０は、残停止期間が所定の閾値未満であると判定されるまでステップＳ１３５の完全解放状態を維持する(ステップＳ１４０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１２０にて再移動すると推定されなかった場合における自車両の停止時刻からの経過時間を特定し、ステップＳ１２５で算出された停止期間から当該経過時間を減じることによって残停止期間を取得する。そして、制御部２０は、当該残停止期間と予め決められた閾値とを比較する。なお、閾値は、後述する既定トルク伝達状態を維持する期間として予め決められた期間の長さに相当し、例えば、クラッチ４６ａが完全解放された状態から当該クラッチ４６ａの駆動を開始してトルクコンバータ４５の出力トルクを変速機４６に伝達可能になるまでの期間よりも長い期間に相当する閾値が設定される。

以上の処理によれば、信号交差点の信号が赤から青に切り替わる切替時刻に加えて他車両の状態も考慮して自車両が所定期間内に移動するか否かを推定し、所定期間内に移動しないと推定される場合にクラッチ４６ａを完全解放状態とすることができる。すなわち、自車両の停止位置と信号交差点との間に他車両が存在する場合には、信号交差点において赤信号が青信号に切り替わった直後に自車両を移動させることができるわけではなく、他車両の状況次第で自車両が移動できるか否かが決まる。例えば、自車両の停止位置と信号交差点との間に複数の他車両が存在する場合、信号交差点に近い車両から順に移動可能な状態になる。

本実施形態においては、信号交差点の信号が赤から青に切り替わる切替時刻に加えて他車両の状態も考慮して自車両が所定期間内に移動するか否かを判定することとなる。従って、信号の切替時刻のみを考慮する構成と比較して、自車両の停止期間を正確に評価することが可能であり、正確な情報に基づいてクラッチ４６ａの状態を制御することが可能である。このため、より効果的に燃費を向上させることができる。なお、自車両が移動する際にクラッチが完全解放状態であるとスムーズに発進できないが、本実施形態においては、ステップＳ１２０において自車両が所定期間内に再移動すると推定されない場合にステップＳ１２５〜Ｓ１３５を実行し、ステップＳ１２０において自車両が所定期間内に再移動すると推定された場合にはステップＳ１１０を実行している。従って、自車両が余剰距離を詰めるために所定期間内に再移動する可能性が高い場合にクラッチを完全解放状態にすることを防止することができる。

一方、ステップＳ１３０にて、停止期間が所定期間以上であると判定されない場合、または、ステップＳ１４０にて、残停止期間が所定の閾値未満であると判定された場合、制御部２０は、クラッチ制御部２１ｄの処理により、クラッチ４６ａに対して制御信号を出力して既定トルク伝達状態とする（ステップＳ１４５）。また、制御部２０は、自車両における移動が開始されたと判定されるまでステップＳ１４５における既定トルク伝達状態を維持する（ステップＳ１５０）。例えば、制御部２０は、ブレーキペダルがＯＦＦになっている場合や、アクセルペダルがＯＮになっている場合等に自車両における移動が開始されたと判定する。ステップＳ１５０にて、自車両における移動が開始されたと判定されると、制御部２０は、クラッチ４６ａに対して制御信号を出力してシフトレバーが前進時の変速比を示すポジションである場合の通常制御を実行する（ステップＳ１５５）。すなわち、クラッチ４６ａを完全解放した状態からステップＳ１５５に示す通常制御に切り替える過程においては、自車両が実際に移動する前に既定トルク伝達状態にすることにより、自車両の発進がスムーズに行われる状態とする。

（１−１）再移動判定処理：
次に、制御部２０がステップＳ１１５にて実施する再移動判定処理について説明する。図３は、再移動判定処理を示すフローチャートである。この処理において、制御部２０は、他車両情報取得部２１ｂの処理により、自車両の停止位置と信号交差点との距離Ｌ₀を取得する（ステップＳ２００）。なお、自車両の停止位置と信号交差点との距離Ｌ₀を特定する際には、信号交差点に対応する基準位置と自車両の停止位置との距離を特定すればよい。基準位置としては、信号交差点の中央の位置や信号交差点の直前の停止線の位置等を採用可能である。後者の場合、制御部２０は、ＧＰＳ受信部４０と車速センサ４１とジャイロセンサ４２の出力情報に基づいて自車両が停止した位置を特定し、地図情報３０ａを参照して信号交差点の直前の停止線の位置を特定し、両者の距離Ｌ₀を特定する。

次に、制御部２０は、他車両情報取得部２１ｂの処理により、自車両の停止位置と信号交差点との間の他車両の数を示す情報を取得する（ステップＳ２０５）。すなわち、制御部２０は、通信部４３を介して他車両の位置を示す情報を取得し、自車両の停止位置と信号交差点との間の道路上に存在する他車両を特定し、当該他車両の数を示す情報を取得する。

次に、制御部２０は、移動推定部２１ｃの処理により、自車両の停止位置と信号交差点との距離Ｌ₀が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ここで、所定値は、車両が車両の前後方向に並んで停車する際の平均的な余剰距離である。ステップＳ２１０において、自車両の停止位置と信号交差点との距離Ｌ₀が所定値以下であると判別された場合、制御部２０は、自車両が所定期間内に再移動しないと推定する（ステップＳ２２０）。すなわち、ステップＳ２１０において、自車両の停止位置と信号交差点との距離Ｌ₀が所定値以下であると判別された場合、自車両は充分に信号交差点に接近しているため自車両が余剰距離を詰める可能性が低い。そこで、制御部２０は、この場合に所定期間内に再移動しないと推定する。

一方、自車両の停止位置と信号交差点との距離Ｌ₀が所定値以下であると判別されない場合、他車両の影響を加味して自車両が所定期間内に再移動するか否かを推定する。このために、制御部２０は、自車両の停止位置と信号交差点との間に存在する他車両が構成する車列の長さＬ₂を取得する（ステップＳ２２５）。ここで、車列の長さＬ₂は他車両の直前に存在する余剰距離が過剰であるか否かを判定するための指標となっていればよい。従って、他車両一台当たりの車列の長さが一台当たりの余剰距離と他車両の平均的な前後方向の長さとの和で構成されるように車列を定義できればよい。本実施形態においては、一台当たりの車列の長さが一定距離（例えば５ｍ）であるとみなしており、制御部２０は、他車両の数と当該一定距離との乗算によって車列の長さＬ₂を取得する。

次に、制御部２０は、距離Ｌ₀から車列の長さＬ₂を減じた値が上述の所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２３０）。そして、ステップＳ２３０にて距離Ｌ₀から車列の長さＬ₂を減じた値が上述の所定値以下であると判定された場合には自車両が所定期間内に再移動しないと推定し（ステップＳ２２０）、ステップＳ２３０にて距離Ｌ₀から車列の長さＬ₂を減じた値が上述の所定値以下であると判定されない場合には自車両が所定期間内に再移動すると推定する（ステップＳ２３５）。本実施形態においては、ステップＳ２３０における所定値も車両が車両の前後方向に並んで停車する際の平均的な余剰距離であるが、当該所定値は、距離Ｌ₀から車列の長さＬ₂を減じた値と比較することによって自車両が所定期間内に再移動する可能性を評価可能な指標であればよく、ステップＳ２１０における所定値と異なっていてもよい。

以上の処理において、ステップＳ２３０では、自車両の停止位置と信号交差点との距離Ｌ₀から他車両の直前に平均的な余剰距離を設けた状態で他車両が構成する車列の長さＬ₂を減じた値を算出しているが、当該値は、自車両の前方における他車両がその直前に平均的な余剰距離を設けて車列を構成した場合に自車両の直前に存在する他車両との車間距離に相当する。

図５においては、実線にて信号交差点Ｉmに進入する道路上で停止する自車両Ｃ₀と、当該自車両Ｃ₀の停止位置と信号交差点Ｉmとの間に存在する２台の他車両Ｃ₁とを示している。同図５においては、自車両Ｃ₀の前端から信号交差点Ｉmの直前の停止線Ｓまでの距離が自車両Ｃ₀の停止位置と信号交差点との距離Ｌ₀である。一方、図５においては、破線によって他車両Ｃ₁を示すとともに他車両Ｃ₁一台当たりの車列の長さをＬ₁として示している。この場合、２台の他車両Ｃ₁によって構成される車列の長さＬ₂は２Ｌ₁である。

図５においては、距離Ｌ₀から車列の長さＬ₂を減じた値を距離Ｌ₃として示しているが、当該距離Ｌ₃は図５に示すように、自車両Ｃ₀の実際の停止位置から他車両Ｃ₁によって構成される長さＬ₂の車列の後端までの距離である。従って、距離Ｌ₃は自車両Ｃ₀の前方における他車両Ｃ₁がその直前に平均的な余剰距離を設けて車列を構成した場合に自車両Ｃ₀の直前に存在する他車両Ｃ₁との車間距離に相当する。従って、ステップＳ２３０において、当該距離Ｌ₀から長さＬ₂を減じた値である距離Ｌ₃を、平均的な余剰距離である所定値と比較することにより、自車両Ｃ₀や他車両Ｃ₁が車間距離を詰めることによって自車両Ｃ₀が所定期間内に再移動するか否かを推定することが可能になる。

（１−２）停止期間算出処理：
次に、制御部２０がステップＳ１２５にて実施する停止期間算出処理について説明する。図４は、停止期間算出処理を示すフローチャートである。この処理において、制御部２０は、移動推定部２１ｃの処理により、自車両の停止時刻から青信号への切替時刻までの期間Ｔ₁を取得する（ステップＳ３００）。すなわち、制御部２０は、図示しない計時回路において、自車両が停止したと判定された時刻を特定しており、当該時刻から上述の切替時刻までの期間を期間Ｔ₁として特定する。

次に、制御部２０は、他車両の数に応じた期間Ｔ₂を取得する（ステップＳ３０５）。すなわち、制御部２０は、自車両の前方に他車両が存在することによって一台当たりに特定の期間だけ自車両が移動可能になるまでの期間が延長されるとみなし、当該一台当たりの特定の期間に他車両の数を乗じることによって期間Ｔ₂を取得する。他車両が０台のときＴ₂は０である。そして、制御部２０は、期間Ｔ₁と期間Ｔ₂との和によって自車両の停止期間を特定する（ステップＳ３０５）。

（２）他の実施形態：
以上の実施形態は、本発明を実施するための一例であり、交差点における通過禁止期間から通過許可期間への切替時刻と自車両の停止位置と交差点との間に存在する他車両の状態とに基づいて自車両が所定期間内に再移動するか否かを推定してクラッチを制御する限りにおいて他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、本発明の適用対象は、信号交差点に限定されず、踏切交差点など通過許可期間と通過禁止期間とが設定される他の交差点であればよい。

また、交差点情報は、交差点における通過禁止期間と通過許可期間とを示していればよい。すなわち、上述の切替時刻を示す情報のように、交差点を通過不可能な期間である通過禁止期間と、交差点を通過可能な期間である通過許可期間とを間接的に示す情報であってもよいし、各期間を直接的に示す情報であってもよい。また、交差点にやその付近に設置された通信部から送信される情報の態様も様々な態様を想定可能である。例えば、通過禁止期間（信号が赤の場合）のみに交通情報が送信される構成に限定されず、任意の時刻に通過禁止期間と通過許可期間とを示す情報や両期間の切替時刻を示す情報を送信する構成としてもよい。

他車両を示す情報は、通過禁止期間と通過許可期間とが切り替わる交差点に対して自車両が接近している過程で当該交差点に進入するための道路中で自車両が停止した場合に取得されればよく、その内容は他車両の台数に限定されない。すなわち、他車両を示す情報は、自車両の停止位置と交差点との間に他車両が存在することによって当該他車両が自車両の移動タイミングに影響を与え得る場合に、当該影響の度合いを評価することが可能な他車両の状態を示していればよい。例えば、他車両の位置や全長を示す情報を取得して車列の長さをより正確に算出する構成としてもよい。すなわち、自車両の停止位置と交差点との間に存在する他車両のそれぞれについて前後方向の長さを取得し、当該前後方向の長さの累計と余剰距離の累計の和によって車列の長さを取得する構成としてもよい。むろん、余剰距離は全他車両について共通の値であってもよいし、他車両の大きさ等によって変動させてもよい。さらに、自車両が所定期間内に再移動するか否かを推定する際に、自車両の停止位置と交差点との距離Ｌ₀と車列の長さＬ₂との大小を直接的に比較して所定期間内に再移動するか否かを判定してもよい。さらに、他車両を示す情報は他車両から取得する構成に限定されず、路車間通信であってもよいし、自車両に搭載されたカメラやレーダ等のセンサを利用してもよく、種々の構成を採用可能である。

クラッチの制御によって燃費向上を図るためにはクラッチ４６ａを完全解放する状態に限定されない。すなわち、クラッチ４６ａにおける解放状態は、クラッチ４６ａによってトルクコンバータ４５から変速機４６に伝達されるトルクを、自車両の走行状態において伝達されるトルクや自車両が一時的に停止している場合に伝達されるトルク（いわゆる半クラッチ状態）よりも小さくすることができればよい。より具体的には、クラッチを解放状態にすることにより、クラッチを解放状態にしない場合よりも燃費が向上するようにクラッチによるトルク伝達率を制御することができればよい。例えば、トルクの伝達率がｘ％以下である場合に燃費が向上するのであれば、トルクの伝達率がｘ％以下となるような状態が解放状態である。

１０…ナビゲーション装置、２０…制御部、２１…車両制御プログラム、２１ａ…交差点情報取得部、２１ｂ…他車両情報取得部、２１ｃ…移動推定部、２１ｄ…クラッチ制御部、３０…記憶媒体、３０ａ…地図情報、４０…受信部、４１…車速センサ、４２…ジャイロセンサ、４３…通信部、４４…内燃機関、４５…トルクコンバータ、４６…変速機、４６ａ…クラッチ

Claims (6)

1. 交差点における通過禁止期間と通過許可期間とを示す交差点情報を取得する交差点情報取得手段と、
   前記自車両が前記交差点に進入するための道路上で停止したと判定された場合、前記自車両の停止位置と前記交差点との間に存在する他車両を示す情報を取得する他車両情報取得手段と、
   前記交差点情報に基づいて特定される前記通過禁止期間から前記通過許可期間への切替時刻と前記他車両を示す情報とに基づいて、前記自車両が所定期間内に移動するか否かを推定する移動推定手段と、
   前記自車両が前記所定期間内に移動しないと推定された場合、トルクコンバータから変速機に伝達されるトルクを調整するクラッチを解放状態とするクラッチ制御手段と、
   を備える車両制御装置。
2. 前記移動推定手段は、
   前記他車両を示す情報に基づいて前記自車両の停止位置と前記交差点との間に存在する他車両の数を取得し、前記自車両の停止時刻から前記切替時刻までの期間と前記他車両の数に応じて設定される期間との和が前記所定期間以上である場合に、
   前記自車両が所定期間内に移動しないと推定する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記移動推定手段は、
   前記自車両の停止位置と前記交差点との距離から前記他車両の数に応じて決定される車列の長さを減じた値が所定値以下であり、かつ、前記和が前記所定期間以上である場合に、前記自車両が所定期間内に移動しないと推定する、
   請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記移動推定手段は、
   前記自車両の停止位置と前記交差点との距離が所定値以下であり、かつ、前記自車両の停止時刻から前記切替時刻までの期間が前記所定期間以上である場合に、前記自車両が所定期間内に移動しないと推定する、
   請求項２に記載の車両制御装置。
5. 交差点における通過禁止期間と通過許可期間とを示す交差点情報を取得する交差点情報取得工程と、
   前記自車両が前記交差点に進入するための道路上で停止したと判定された場合、前記自車両の停止位置と前記交差点との間に存在する他車両を示す情報を取得する他車両情報取得工程と、
   前記交差点情報に基づいて特定される前記通過禁止期間から前記通過許可期間への切替時刻と前記他車両を示す情報とに基づいて、前記自車両が所定期間内に移動するか否かを推定する移動推定工程と、
   前記自車両が前記所定期間内に移動しないと推定された場合、トルクコンバータから変速機に伝達されるトルクを調整するクラッチを解放状態とするクラッチ制御工程と、
   を含む車両制御方法。
6. 交差点における通過禁止期間と通過許可期間とを示す交差点情報を取得する交差点情報取得機能と、
   前記自車両が前記交差点に進入するための道路上で停止したと判定された場合、前記自車両の停止位置と前記交差点との間に存在する他車両を示す情報を取得する他車両情報取得機能と、
   前記交差点情報に基づいて特定される前記通過禁止期間から前記通過許可期間への切替時刻と前記他車両を示す情報とに基づいて、前記自車両が所定期間内に移動するか否かを推定する移動推定機能と、
   前記自車両が前記所定期間内に移動しないと推定された場合、トルクコンバータから変速機に伝達されるトルクを調整するクラッチを解放状態とするクラッチ制御機能と、
   をコンピュータに実現させる車両制御プログラム。

Images