JP2014213811A - 車両の制御方法および制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】上限車速を維持するためにエンジン出力の制限に加えて変速機のギヤ段をシフトダウンさせるようにしたASL機能付きの車両において、運転者に過剰な減速感を与えることのない車両の制御方法および制御装置を提供する。
【解決手段】コントローラ10は、車速と上限車速との偏差が所定の閾値未満になったとき、車速が上限車速を超過しないようにエンジン出力を制御し、エンジン出力が制御されても車速が上限車速を超過するか否かを判定し、車速が上限車速を超過すると判定したとき、アクセル開度が所定開度未満か否かを判定し、アクセル開度が所定開度未満と判定したとき、変速機のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせる。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両の制御方法および制御装置に関し、詳しくは、車速が上限車速を超過しないように制限するASL機能を備えた車両の制御方法および制御装置に関する。
従来、車速超過に起因する交通事故の防止等を目的として、ASL(adjustable speed limitation)と称される車速制限機能を備えた車両が知られている。ASLは、現在の車速が予め設定された上限車速に近接したときは、車速制限を開始して、たとえ運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んでいても、車速が上記上限車速を超過しないようにエンジン出力を抑制する機能である。
オートクルーズ機能を備えた車両においては、特許文献1に開示されるように、降坂路を走行している際はスロットル全閉状態でエンジンを運転していても車速が増加するという不具合を抑制するために、車速と上限車速との車速偏差(車速−上限車速>0)が所定値以上となったときは、変速機のギヤ段をシフトダウンさせることが知られている。
つまり、降坂路の走行時、車速が上限車速を超過しないようにスロットル弁を閉じ側に制御してエンジン出力を制限しても、上限車速が維持できない(実車速が上限車速を超過する:実車速>上限車速)場合は、アクセルが踏み込まれている状況にかかわらず、変速機のギヤ段をギヤ比の大きい低速側のギヤ段にシフトダウンさせて、エンジンブレーキを効かせるようにするのである。
特開2002−29280号公報(段落0002)
ところで、ASL機能は、オートクルーズ機能と異なり、アクセルペダルの踏み込みを緩めると車速が低下して上限車速を下回る。そのため、ASL機能付きの車両においては、運転者は、上限車速を維持して定速走行しようとすると、たとえ降坂路であってもアクセルペダルを踏み込み続けることがある。この状態で、上述の特許文献1のオートクルーズの技術を適用した場合には、上限車速を維持するために、エンジン出力の制限に続き、変速機のシフトダウンが起きると、運転者は減速を意図していないのに、エンジン出力の制限によるエンジンブレーキと、変速機のシフトダウンによるエンジンブレーキとが二重に発生するので、大きな違和感(過剰な減速感)を感じるという問題がある。
そこで、本発明は、上限車速を維持するために、エンジン出力の制限に加えて変速機のギヤ段をシフトダウンさせるようにしたASL機能付きの車両において、運転者に過剰な減速感を与えることのない車両の制御方法および制御装置の提供を目的とする。
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、エンジンと、エンジンの回転を変速しつつ車輪に伝達する自動変速機と、車速を検知する車速検知装置と、車両の上限車速を設定する上限車速設定装置と、上記車速検知装置で検知された車速と上記上限車速設定装置で設定された上限車速との偏差が所定の閾値未満になったとき、車速が上限車速を超過しないようにエンジン出力を抑制するエンジン制御装置とを備えた車両を制御する方法であって、上記エンジン制御装置によりエンジン出力が抑制されても車速が上限車速を超過するか否かを判定する超過判定工程と、上記超過判定工程で車速が上限車速を超過すると判定されたとき、アクセル開度が所定開度未満か否かを判定するアクセル開度判定工程と、上記アクセル開度判定工程でアクセル開度が所定開度未満と判定されたとき、自動変速機のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせるシフトダウン工程とを含むことを特徴とする車両の制御方法である(請求項1)。
本発明によれば、車速が上限車速を超過しないように制限するASL機能を備えた車両において、車速が上限車速を超過しないようにエンジン出力が抑制されても車速が上限車速を超過する(または超過する可能性がある)と判定されたときは、アクセル開度が所定開度未満と判定されたときに、自動変速機のギヤ段が低速側のギヤ段にシフトダウンされる。換言すれば、アクセル開度が所定開度以上と判定されたときは、自動変速機のギヤ段が低速側のギヤ段にシフトダウンされない。
そのため、運転者のアクセルペダルの踏込量が比較的大きいときには、アクセル開度が所定開度以上と判定され、上限車速を維持するために、エンジン出力の制限によるエンジンブレーキだけが発生するので、減速を意図していない運転者に対して過剰な減速感を与えることがない。一方、運転者のアクセルペダルの踏込量が比較的小さいときには、アクセル開度が所定開度未満と判定され、上限車速を維持するために、エンジン出力の制限によるエンジンブレーキに加えて、自動変速機のシフトダウンによるエンジンブレーキが発生するので、減速を意図している運転者に対して十分な減速感を与えることができる。
以上により、本発明によれば、上限車速を維持するために、エンジン出力の制限に加えて自動変速機のギヤ段をシフトダウンさせるようにしたASL機能付きの車両において、運転者に過剰な減速感を与えることのない車両の制御方法が提供される。
本発明において、好ましくは、上記アクセル開度判定工程でアクセル開度が所定開度以上と判定されたとき、車輪に設けられたブレーキ装置を駆動して車両を制動する制動工程を含む(請求項2)。
この構成によれば、運転者のアクセルペダルの踏込量が比較的大きいときには、自動変速機のシフトダウンによるエンジンブレーキの代替として、車輪に設けられたブレーキ装置が駆動されるので、このブレーキ装置による車両の制動によって、車速が上限車速を超過することが抑制される(つまり上限車速が維持される)。
本発明において、好ましくは、上記制動工程で車両が制動されても車速が上限車速を所定車速以上超過したか否かを判定する超過済み判定工程と、上記超過済み判定工程で車速が上限車速を所定車速以上超過したと判定されたとき、自動変速機のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせる超過後シフトダウン工程とを含む(請求項3)。
この構成によれば、ブレーキ装置による車両の制動によっても車速が上限車速を所定車速以上超過したと判定されたときは、自動変速機のギヤ段が低速側のギヤ段にシフトダウンされる。そのため、自動変速機のシフトダウンによるエンジンブレーキが発生するので、車速が上限車速を大幅に超過することが抑制される。
本発明において、好ましくは、上記超過後シフトダウン工程で自動変速機のギヤ段がシフトダウンされるとき、上記制動工程における車両の制動力を低減する制動力低減工程を含む(請求項4)。
この構成によれば、自動変速機をシフトダウンさせてエンジンブレーキを発生させようとするときは、ブレーキ装置による車両の制動力が低減されるので、自動変速機のシフトダウンによるエンジンブレーキと、ブレーキ装置による車両の制動力とが重なることによって、運転者が過剰な減速感を感じるという問題が抑制される。
また、上記課題を解決するためのものとして、本発明は、エンジンと、エンジンの回転を変速しつつ車輪に伝達する自動変速機と、車速を検知する車速検知装置と、車両の上限車速を設定する上限車速設定装置と、上記車速検知装置で検知された車速と上記上限車速設定装置で設定された上限車速との偏差が所定の閾値未満になったとき、車速が上限車速を超過しないようにエンジン出力を抑制するエンジン制御装置とを備えた車両を制御する方法であって、上記エンジン制御装置によりエンジン出力が抑制されても車速が上限車速を超過するか否かを判定する超過判定工程と、上記超過判定工程で車速が上限車速を超過すると判定されたとき、アクセル開度が減少側に所定量以上変化したか否か、アクセル開度が減少側に所定速度以上で変化したか否か、またはアクセル開度が減少側に所定速度以上で所定量以上変化したか否かを判定するアクセル開度減少判定工程と、上記アクセル開度減少判定工程でアクセル開度の上記減少側への変化が判定されたとき、自動変速機のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせるシフトダウン工程とを含むことを特徴とする車両の制御方法である(請求項5)。
本発明によれば、請求項1に記載の発明と同様、車速が上限車速を超過しないように制限するASL機能を備えた車両において、車速が上限車速を超過しないようにエンジン出力が抑制されても車速が上限車速を超過する(または超過する可能性がある)と判定されたときは、アクセル開度が減少側に所定量以上変化したときや所定速度以上で変化したとき等に、自動変速機のギヤ段が低速側のギヤ段にシフトダウンされる。換言すれば、運転者が減速を意図した操作を行ったときに、自動変速機のギヤ段が低速側のギヤ段にシフトダウンされ、運転者が減速を意図した操作を行っていないときは、自動変速機のギヤ段が低速側のギヤ段にシフトダウンされない。
そのため、運転者が減速を意図した操作を行っていないときは、上限車速を維持するために、エンジン出力の制限によるエンジンブレーキだけが発生するので、減速を意図していない運転者に対して過剰な減速感を与えることがない。一方、運転者が減速を意図した操作を行ったときは、上限車速を維持するために、エンジン出力の制限によるエンジンブレーキに加えて、自動変速機のシフトダウンによるエンジンブレーキが発生するので、減速を意図している運転者に対して十分な減速感を与えることができる。
以上により、本発明によっても、上限車速を維持するために、エンジン出力の制限に加えて自動変速機のギヤ段をシフトダウンさせるようにしたASL機能付きの車両において、運転者に過剰な減速感を与えることのない車両の制御方法が提供される。
また、上記課題を解決するためのものとして、本発明は、エンジンと、エンジンの回転を変速しつつ車輪に伝達する自動変速機と、車速を検知する車速センサと、車両の上限車速を設定する上限車速設定スイッチと、アクセル開度を検知するアクセル開度センサと、上記エンジンの吸入空気量を上記アクセル開度とは独立して調節するスロットル弁と、自動変速機の複数のギヤ段を達成する変速用ソレノイド弁とを備えた車両を制御する装置であって、上記車速センサで検知された車速と上記上限車速設定スイッチで設定された上限車速との偏差が所定の閾値未満になったとき、車速が上限車速を超過しないように少なくとも上記スロットル弁を制御することによりエンジン出力を抑制するコントローラを備え、上記コントローラは、エンジン出力を抑制しても車速が上限車速を超過するか否かを判定し、車速が上限車速を超過すると判定したとき、上記アクセル開度センサで検知されたアクセル開度が所定開度未満か否かを判定し、アクセル開度が所定開度未満と判定したとき、上記変速用ソレノイド弁を制御することにより自動変速機のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせるものであることを特徴とする車両の制御装置である(請求項6)。
本発明によっても、請求項1に記載の発明と同様、上限車速を維持するために、エンジン出力の制限に加えて自動変速機のギヤ段をシフトダウンさせるようにしたASL機能付きの車両において、運転者に過剰な減速感を与えることのない車両の制御装置が提供される。
また、上記課題を解決するためのものとして、本発明は、エンジンと、エンジンの回転を変速しつつ車輪に伝達する自動変速機と、車速を検知する車速検知手段と、車両の上限車速を設定する上限車速設定手段と、上記車速検知手段で検知された車速と上記上限車速設定手段で設定された上限車速との偏差が所定の閾値未満になったとき、車速が上限車速を超過しないようにエンジン出力を抑制するエンジン制御手段とを備えた車両を制御する装置であって、上記エンジン制御手段によりエンジン出力が抑制されても車速が上限車速を超過するか否かを判定する超過判定手段と、上記超過判定手段で車速が上限車速を超過すると判定されたとき、アクセル開度が所定開度未満か否かを判定するアクセル開度判定手段と、上記アクセル開度判定手段でアクセル開度が所定開度未満と判定されたとき、自動変速機のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせるシフトダウン手段とを備えることを特徴とする車両の制御装置である(請求項7)。
本発明によっても、請求項1に記載の発明と同様、上限車速を維持するために、エンジン出力の制限に加えて自動変速機のギヤ段をシフトダウンさせるようにしたASL機能付きの車両において、運転者に過剰な減速感を与えることのない車両の制御装置が提供される。
本発明は、上限車速を維持するために、エンジン出力の制限に加えて自動変速機のギヤ段をシフトダウンさせるようにしたASL機能付きの車両において、運転者に過剰な減速感を与えることのない車両の制御方法および制御装置を提供するから、車速が上限車速を超過しないように制限するASL機能を備えた車両の技術の発展向上に寄与する。
本発明の実施形態に係る車両の制御システム図である。 上記車両に備えられたASL機能の説明図である。 要求加速度が大きいほど車速制限開始の閾値を大きい値に変更する制御の説明図である。 上記ASL機能の動作の1例(アクセル開度が所定開度未満の場合)を示すタイムチャートである。 上記ASL機能の動作の他の例(アクセル開度が所定開度以上の場合)を示すタイムチャートである。 第1の実施形態に係るASL機能の動作を示すフローチャート(第1の制御例)である。 第2の実施形態に係るASL機能の動作を示すフローチャート(第2の制御例)である。 第3の実施形態に係るASL機能の動作を示すフローチャート(第3の制御例)である。
以下、図面に基いて本発明の実施形態を説明する。
<第1の実施形態>
(1)全体構成
図1に示すように、本実施形態に係る車両1は、パワートレインとしてのエンジン2およびエンジン2の回転を変速しつつ車輪に伝達する自動変速機3を有する。エンジン2は、ガソリンや軽油等の燃料の燃焼により駆動力を発生する内燃機関である。自動変速機3は、図略のトルクコンバータを介してエンジン2と連結され、複数の摩擦要素の締結または解放により、前進1速〜6速および後退速の複数のギヤ段が達成される。ギヤ段が達成された状態において、自動変速機3内にエンジン2側と駆動輪4側との間のトルク伝達経路が形成される。
車両1は、上記エンジン2および自動変速機3を制御するコントローラ10を備える。コントローラ10は、CPU、ROM、RAM等を含むマイクロプロセッサで構成されている。コントローラ10は、自動変速機3のギヤ段を設定するギヤ段設定部11を含む。
コントローラ10は、車両1の走行速度(車速)を検知する車速検知装置および車速検知手段としての車速センサ21、運転者のアクセル操作量(図略のアクセルペダルの踏み込み量)を検知するアクセル開度検知手段としてのアクセル開度センサ22、ASL(adjustable speed limitation)機能(車速制限機能)を有効または無効とするASLスイッチ23、およびASLの上限車速を設定する上限車速設定装置および上限車速設定手段としての上限車速設定スイッチ24と相互に電気的に接続されている。
コントローラ10は、上記センサ21,22およびスイッチ23,24から入力される情報に基き、ASL制御(車速制限制御)を実行する。すなわち、コントローラ10は、車速センサ21で検知された車速が、上限車速設定スイッチ24で予め設定された上限車速に近接したときは、車速制限を開始して、たとえアクセル開度センサ22で検知されたアクセル開度が大きくても、車速が上限車速を超過しないようにエンジン2の出力を制御する。
コントローラ10は、上記ASL制御を実行するため、図略のエンジン2の吸気通路に配設されて、アクセル開度とは独立して吸入空気量を調節するエレキスロットル(モータ等の電動アクチュエータによってスロットル弁が開閉駆動されるもの)31、エンジン2に燃料を噴射するインジェクタ32、混合気に火花を点火する点火プラグ33、および自動変速機3の複数の摩擦要素を締結または解放する変速用ソレノイド弁34と相互に電気的に接続され、これらに制御信号を出力する。
また、コントローラ10は、表示装置35にも制御信号を出力する。表示装置35は、運転席近傍に配置され、運転者に対してASLスイッチ23のオン(ASL機能の有効)またはオフ(ASL機能の無効)、および上限車速設定スイッチ24で設定された上限車速を表示する。
また、コントローラ10は、ブレーキ装置36にも制御信号を出力する。ブレーキ装置36は、車輪に設けられ、ブレーキ液圧に応じた制動力を車輪を介して車両1に与える。コントローラ10は、図略のピストンを制御することによりブレーキ液圧を増大または減少させる。
(2)制御内容
次に、コントローラ10が実行するASL制御の内容を説明する。
[2−1]図2は、車速とアクセル開度とに基いてギヤ段設定部11がギヤ段を設定するのに用いられる変速マップを概念的に示すものである。図2には、ギヤ段をシフトアップさせる際の変速ラインが実線で示されている。なお、図2は、あくまでも概念図であって、変速ラインの車速に対する位置や形状はこれに限定されないことはいうまでもない。
図2において、VoはASLの上限車速、Vxは車速制限を開始する閾値車速である。閾値車速Vxは上限車速Voよりも所定車速だけ低い車速である。上限車速Voと閾値車速Vxとの偏差(Vo−Vx)が特許請求の範囲における「閾値」に相当する。
いま、停車中の車両1が発進する際、運転ポイントはおよそ(i)→(ii)→(iii)の順に推移する。すなわち、停車中の車両1は、車速およびアクセル開度がともにゼロの運転ポイント(i)にある。ここから運転者がアクセルペダルを踏み込むことにより発進した車両1は、アクセル開度が増大した運転ポイント(ii)に移行する。その後、アクセルペダルの踏み込み量が維持されて車速が上昇した車両1は、運転ポイント(iii)に到達する。すなわち、車速が閾値車速Vxまで上昇し、上限車速Voに近接する。車速が閾値車速Vxまで上昇すると、車速制限が開始され、たとえ運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んでいても、車速が上限車速Voを超過しないように、例えばエレキスロットル31のスロットル開度、インジェクタ32の燃料噴射量、点火プラグ33の点火時期等が調節されてエンジン2の出力が抑制される。以上のことから、本実施形態では、コントローラ10は、本発明の「エンジン制御装置」および「エンジン制御手段」に相当する。
図2は、運転ポイント(ii)から運転ポイント(iii)への移行中にギヤ段設定部11によって自動変速機3のギヤ段が1速から2速に変速され、車両1が2速で加速中に車速が閾値車速Vxまで上昇して車速制限が開始する場合を例示しているが、これに限定されないことはいうまでもない。
[2−2]図3は、車速偏差と上限加速度との関係を示す特性図である。
車速偏差は、上限車速Voから車速センサ21で検知される実車速を減算することにより求められる値である(=上限車速Vo−実車速)。車速が上限車速Voに到達する前は、実車速<上限車速Voであるから、車速偏差はプラスの値に算出される。例えば上限車速Voが50km/hである場合、車速が20km/hのときは、車速偏差は30km/hであり、車速が30km/hのときは、車速偏差は20km/hであり、車速が40km/hのときは、車速偏差は10km/hである。そして、車速が上限車速Voに到達すると、車速偏差はゼロとなる。
図3において、上限加速度とは、車速を上限車速Vo以下に制限するために車両1に与えることのできる加速度の上限値である。すなわち、各車速偏差において、上限加速度を車両1に与えたとき、車両1の車速が上限車速Voとなり、上限加速度を超える加速度を車両1に与えたとき、車両1の車速が上限車速Voを超え、上限加速度未満の加速度を車両1に与えたとき、車両1の車速が上限車速Vo未満となる。
図示したように、上限加速度は、車速偏差毎に、1対1に予め設定されている。上限加速度は、車速偏差が大きいほど(すなわち車速が低いほど)大きい値に設定されている。
車速とアクセル開度とから運転者の要求加速度が演算される。要求加速度は、アクセル開度が同じであれば、車速が低いほど大きい値に演算され、車速が同じであれば、アクセル開度が大きいほど大きい値に演算される。
例えば、図3に符号Aで示すように、アクセル開度が相対的に大きい場合に、車速偏差が30km/hのポイントP1で要求加速度が上限加速度未満のときは、要求加速度を車両1に与えても車速が上限車速Voを超過しないから、要求加速度が実現するように、アクセル開度に応じたスロットル開度、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期が決定され、実行される。また、ギヤ段はギヤ段設定部11により図2の変速マップに基いて設定される。
次いで、車速の上昇に伴い、同じ要求加速度のまま、車速偏差が20km/hのポイントP2で要求加速度が上限加速度に一致するときは、要求加速度を車両1に与えても車速が上限車速Voを超過しないから、要求加速度が実現するように、アクセル開度に応じたスロットル開度、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期が決定され、実行される。また、ギヤ段はギヤ段設定部11により図2の変速マップに基いて設定される。
しかし、さらに車速の上昇に伴い、同じ要求加速度のまま、車速偏差が20km/hよりも小さいポイントP3で要求加速度が上限加速度を超えるときは、要求加速度を車両1に与えると車速が上限車速Voを超過するから、上限加速度が実現するように、アクセル開度が無効化され、上限加速度に応じたスロットル開度(アクセル開度に無関係な値)、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期が決定され、実行される。つまり、ASL制御(車速制限制御)が実行される。このASL制御の実行中は、ギヤ段設定部11は、ギヤ段を図2の変速マップに基いて設定せず、後述するように、別途制御により設定する(図4、図5参照)。
一方、図3に符号Bで示すように、アクセル開度が相対的に小さい場合に、車速偏差が20km/hのポイントP4で要求加速度が上限加速度未満のときは、要求加速度を車両1に与えても車速が上限車速Voを超過しないから、要求加速度が実現するように、アクセル開度に応じたスロットル開度、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期が決定され、実行される。また、ギヤ段はギヤ段設定部11により図2の変速マップに基いて設定される。
次いで、車速の上昇に伴い、同じ要求加速度のまま、車速偏差が10km/hのポイントP5で要求加速度が上限加速度に一致するときは、要求加速度を車両1に与えても車速が上限車速Voを超過しないから、要求加速度が実現するように、アクセル開度に応じたスロットル開度、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期が決定され、実行される。また、ギヤ段はギヤ段設定部11により図2の変速マップに基いて設定される。
しかし、さらに車速の上昇に伴い、同じ要求加速度のまま、車速偏差が10km/hよりも小さいポイントP6で要求加速度が上限加速度を超えるときは、要求加速度を車両1に与えると車速が上限車速Voを超過するから、上限加速度が実現するように、アクセル開度が無効化され、上限加速度に応じたスロットル開度(アクセル開度に無関係な値)、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期が決定され、実行される。つまり、ASL制御(車速制限制御)が実行される。このASL制御の実行中は、ギヤ段設定部11は、ギヤ段を図2の変速マップに基いて設定せず、後述するように、別途制御により設定する(図4、図5参照)。
以上のことから、アクセル開度ひいては要求加速度が相対的に大きい場合Aは、閾値車速Vxは(上限車速Vo−20km/h)であり、アクセル開度ひいては要求加速度が相対的に小さい場合Bは、閾値車速Vxは(上限車速Vo−10km/h)である。このように、アクセル開度ひいては要求加速度が大きいほど、車速制限開始の閾値(上限車速Voと閾値車速Vxとの偏差:Vo−Vx)が大きい値に変更され、その結果、より早い時期から車速制限が開始される。
[2−3]図4は、コントローラ10が実行するASL制御の具体的動作の1例(アクセル開度が比較的小さい場合)を示すタイムチャートである。このタイムチャートは、車両1が降坂路を走行しているときのものである。
図4において、アクセル開度は比較的小さい値で推移している(図例ではoff)。つまり、運転者は減速を意図しており、運転者の要求加速度は比較的小さく、アクセルペダルの踏み込み量も比較的小さい。
車速が閾値車速Vxに到達する時刻t1までは、スロットル開度はアクセル開度に比例して設定される本来の値とされ、アクセル開度と同様、比較的小さい値で推移している(図例ではゼロ)。車両1は降坂路を走行しているので、車速が上昇していき、ギヤ段は図2に示すような変速マップ(変速ラインと閾値車速Vxおよび上限車速Voとの位置関係は図2に示すものとは異なるもの)に基いて5速が設定されている。
車速が閾値車速Vxを超えると車速制限が開始する。その結果、時刻t1以降、スロットル開度が減少される。もっとも、本例では、時刻t1以前からスロットル開度はゼロであるから、スロットル開度は時刻t1以降もゼロのまま固定される。そのため、時刻t1以降は、例えば、燃料噴射量の減少や、点火時期のリタード等によって、エンジン2の出力が低減される。
車速が上限車速Voに到達する時刻t2以降も、スロットル開度は、車速が上限車速Voに維持されるように、時刻t2以前と同様、一定値(本例ではゼロ)に維持される。そのため、時刻t2以降は、例えば、燃料噴射量の減少や、点火時期のリタード等によって、エンジン2の出力がさらに低減される。
以上に加えて、本実施形態では、車速が上限車速Voに到達する時刻t2に合わせて、ギヤ段設定部11は、自動変速機3のギヤ段を5速から4速にシフトダウンさせる。すなわち、コントローラ10は、時刻t1〜時刻t2の間、エンジン2の出力が低減されても、車速が上限車速Voを超過するか否か(より具体的には超過する可能性があるか否か)を、時刻t1〜時刻t2の間の所定の時期に判定する(超過判定工程、超過判定手段)。この判定は、例えば、時刻t1〜時刻t2の間における車速の増加率等から判定することができる。その結果、車速が上限車速Voを超過する(より具体的には超過する可能性がある)と判定されたとき、コントローラ10は、アクセル開度が所定開度(ゼロに近い比較的小さい値)未満か否かを判定する(アクセル開度判定工程、アクセル開度判定手段)。その結果、この図4の例では、アクセル開度が比較的小さく、所定開度未満と判定されるので、コントローラ10は、自動変速機3のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせるのである(シフトダウン工程)。
これにより、運転者のアクセルペダルの踏み込み量が比較的小さいときは、上限車速Voを維持するために、エンジン2の出力制限によるエンジンブレーキ(時刻t1〜)に加えて、自動変速機3のシフトダウンによるエンジンブレーキ(時刻t2〜)が発生するので、減速を意図している運転者に対して十分な減速感を与えることができる。また、実際、時刻t2以降、車速は上限車速Voに維持される。以上のことから、本実施形態では、コントローラ10は、本発明の「シフトダウン手段」に相当する。
[2−4]一方、図5は、コントローラ10が実行するASL制御の具体的動作の他の例(アクセル開度が比較的大きい場合)を示すタイムチャートである。このタイムチャートもまた、車両1が降坂路を走行しているときのものである。
図5において、アクセル開度は比較的大きい値で推移している(図例ではon)。つまり、運転者は減速を意図しておらず、運転者の要求加速度は比較的大きく、アクセルペダルの踏み込み量も比較的大きい。
車速が閾値車速Vxに到達する時刻t1までは、スロットル開度はアクセル開度に比例して設定される本来の値とされ、アクセル開度と同様、比較的大きい値で推移している。車両1は降坂路を走行しているので、またスロットル開度が比較的大きい値で推移しているので、車速が上昇していき、ギヤ段は図2に示すような変速マップ(変速ラインと閾値車速Vxおよび上限車速Voとの位置関係は図2に示すものとは異なるもの)に基いて5速が設定されている。
車速が閾値車速Vxを超えると車速制限が開始する。その結果、時刻t1以降、スロットル開度が減少される。これにより吸入空気量および燃料噴射量が減少されて、エンジン2の出力が低減される。このとき、併せて、点火時期のリタードを行ってもよい。
車速が上限車速Voに到達する時刻t2以降は、スロットル開度は、車速が上限車速Voに維持されるように(ただし本例では維持されずに車速が上限車速Voを超過している)、一定値(本例ではゼロ)に維持される。
時刻t1〜時刻t2の間、スロットル開度は徐々に減少される。これは、車速の増大に伴い、車速が上限車速Voに近接するに連れて、図3に示したように、上限加速度が徐々に小さくなるからである。そして、車速が上限車速Voに到達すると、上限加速度はゼロとなる。
図4の例と対照的に、この図5の例では、自動変速機3のギヤ段はシフトダウンされない。すなわち、コントローラ10は、時刻t1〜時刻t2の間、エンジン2の出力が低減されても、車速が上限車速Voを超過するか否か(より具体的には超過する可能性があるか否か)を、時刻t1〜時刻t2の間の所定の時期に判定する(超過判定手段)。この判定は、例えば、時刻t1〜時刻t2の間における車速の増加率等から判定することができる。その結果、車速が上限車速Voを超過する(より具体的には超過する可能性がある)と判定されたとき、コントローラ10は、アクセル開度が所定開度(ゼロに近い比較的小さい値)未満か否かを判定する(アクセル開度判定手段)。その結果、この図5の例では、アクセル開度が比較的大きく、所定開度未満と判定されないので、コントローラ10は、自動変速機3のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせないのである。
これにより、運転者のアクセルペダルの踏み込み量が比較的大きいときは、上限車速Voを維持するために、エンジン2の出力制限によるエンジンブレーキ(時刻t1〜)だけが発生するので、減速を意図していない運転者に対して過剰な減速感を与えることがない。ただし、この結果、エンジンブレーキが不足して、図5に示したように、時刻t2以降、車速が上限車速Voを超過する場合がある。この対策については、図7を参照して後述する。
[2−5]次に、図6のフローチャートに従い、コントローラ10が実行するASL制御の具体的動作(第1の制御例)を説明する。
コントローラ10は、ステップS1で、各種信号を読み込んだ後、ステップS2で、車速制限機能(ASL機能)が有効か否かを判定する。コントローラ10は、ASLスイッチ23がオンのときYESと判定し、オフのときNOと判定する。コントローラ10は、YESと判定したときステップS3に進み、NOと判定したときステップS1に戻る。
コントローラ10は、ステップS3で、車速偏差から上限加速度を演算する。つまり、図3に示す特性から車速偏差(=上限車速Vo−実車速)に応じた上限加速度を求める。
次いで、コントローラ10は、ステップS4で、車速とアクセル開度とから運転者の要求加速度を演算する。
次いで、コントローラ10は、ステップS5で、要求加速度と上限加速度とを比較して、要求加速度が上限加速度を超えて大きいか否かを判定する。その結果、NOのとき、つまり要求加速度が上限加速度以下のとき(図4、図5の時刻t1以前)は、コントローラ10は、ステップS6で、自動変速機3のギヤ段を図2に示すような変速マップに基いて設定する。また、要求加速度が実現するように、アクセル開度に応じたスロットル開度、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期を決定し、実行する。そして、ステップS1に戻る。
一方、ステップS5でYESのとき、つまり要求加速度が上限加速度を超えて大きいとき(図4、図5の時刻t1より後)は、コントローラ10は、ステップS7で、車速制限を開始する。
すなわち、コントローラ10は、ステップS8で、エレキスロットル31によるエンジン2の出力制御を実行する。つまり、上限加速度が実現するように、アクセル開度を無効化し、上限加速度に応じたスロットル開度(アクセル開度に無関係な値)、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期を決定し、実行する。つまり、ASL制御を実行する(エンジン制御装置、エンジン制御手段)。
次いで、コントローラ10は、ステップS9で(時刻t1〜時刻t2の間の所定の時期に)、エレキスロットル31によるエンジン2の出力制御を実行するだけでは上限車速Voを維持できないか否か(より具体的には維持できない可能性があるか否か)を判定する(超過判定手段)。その結果、YESのときは、ステップS10に進み、NOのときは、ステップS1に戻る。
次いで、コントローラ10は、ステップS10で(時刻t1〜時刻t2の間の所定の時期に)、アクセル開度は所定開度(ゼロに近い比較的小さい値)未満か否かを判定する(アクセル開度判定手段)。その結果、YESのとき(運転者が減速を意図しているとき)は、ステップS11に進み(図4の例)、NOのとき(運転者が減速を意図していないとき)は、ステップS1に戻る(図5の例)。
次いで、コントローラ10は、ステップS11で、自動変速機3のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせる(シフトダウン手段)。そして、ステップS1に戻る。
(3)作用
以上のように、本実施形態では、車両1のコントローラ10は、車速と上限車速Voとの偏差が所定の閾値未満になったとき、車速が上限車速Voを超過しないようにエンジン2の出力を抑制しても、車速が上限車速Voを超過するか否かを判定する。そして、車速が上限車速Voを超過すると判定したとき、コントローラ10は、アクセル開度が所定開度未満か否かを判定する。そして、アクセル開度が所定開度未満と判定したとき、コントローラ10は、自動変速機3のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせる。
この構成によれば、車速が上限車速Voを超過しないように制限するASL機能を備えた車両1において、車速が上限車速Voを超過しないようにエンジン2の出力が抑制されても車速が上限車速Voを超過すると判定されたときは、アクセル開度が所定開度未満と判定されたときに、自動変速機3のギヤ段が低速側のギヤ段にシフトダウンされる。換言すれば、アクセル開度が所定開度以上と判定されたときは、自動変速機3のギヤ段が低速側のギヤ段にシフトダウンされない。
そのため、運転者のアクセルペダルの踏込量が比較的大きいときには、アクセル開度が所定開度以上と判定され、上限車速Voを維持するために、エンジン2の出力制限によるエンジンブレーキだけが発生するので、減速を意図していない運転者に対して過剰な減速感を与えることがない。一方、運転者のアクセルペダルの踏込量が比較的小さいときには、アクセル開度が所定開度未満と判定され、上限車速Voを維持するために、エンジン2の出力制限によるエンジンブレーキに加えて、自動変速機3のシフトダウンによるエンジンブレーキが発生するので、減速を意図している運転者に対して十分な減速感を与えることができる。
以上により、本実施形態によれば、上限車速Voを維持するために、エンジン2の出力制限に加えて自動変速機3のギヤ段をシフトダウンさせるようにしたASL機能付きの車両1において、運転者に過剰な減速感を与えることのない車両1の制御方法および制御装置が提供される。
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。すなわち、この第2の実施形態は、第1の実施形態における図6のフローチャートが図7に示すフローチャートに変更されたものであるから、この点のみ説明し、他の説明は省略する。
図7のフローチャートに従い、コントローラ10が実行するASL制御の具体的動作(第2の制御例)を説明する。ただし、ステップS21〜S31は、図6のステップS1〜S11に同じなので、ステップS32から説明する。
すなわち、この第2の制御例では、ステップS30でNOのとき(運転者が減速を意図していないとき)は、コントローラ10は、ステップS32で、車輪に設けられたブレーキ装置36を駆動して車両1を制動する(制動工程)。つまり、運転者が減速を意図していないときは、自動変速機3のシフトダウンを行わないので、エンジンブレーキが不足して、図5に示したように、時刻t2以降、車速が上限車速Voを超過する場合がある。そこで、これの対策を実施するのである。
次いで、コントローラ10は、ステップS33で、車速が上限車速Voを下回ったか否かを判定する。その結果、YESのとき(図5の符号a参照)は、コントローラ10は、ステップS34で、ブレーキ制動を終了し、ステップS21に戻る。一方、NOのときは、コントローラ50は、ステップS35で、車速が上限車速Voを所定車速以上超過したか否かを判定する(超過済み判定工程)。その結果、NOのときは、ステップS32に戻り、YESのときは、ステップ36に進む。
コントローラ10は、ステップS36で、ブレーキ制動を低減したうえで(制動力低減工程)、ステップS37で、自動変速機3のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせ(超過後シフトダウン工程)、ステップS21に戻る。
この第2の制御例によれば、運転者がアクセルペダルを踏み込み続けているときは(ステップS30でNO)、自動変速機3のシフトダウンによるエンジンブレーキの代替として、ブレーキ装置36が駆動されるので(ステップS32)、このブレーキ装置36による車両1の制動によって、車速が上限車速Voを超過することが抑制され、上限車速Voが維持される。
また、ブレーキ装置36による車両1の制動によっても車速が上限車速Voを所定車速以上超過したと判定されたときは(ステップS35でYES)、自動変速機3のギヤ段が低速側のギヤ段にシフトダウンされる(ステップS37)。そのため、自動変速機3のシフトダウンによるエンジンブレーキが発生し、車速が上限車速Voを大幅に超過することが抑制される。
また、自動変速機3のシフトダウンによるエンジンブレーキを発生させるときは、ブレーキ装置36による車両1の制動力が低減される(ステップS36)。そのため、自動変速機3のシフトダウンによるエンジンブレーキと、ブレーキ装置36による車両1の制動力とが重なることによって、運転者が過剰な減速感を感じるという問題が抑制される。
つまり、本実施形態では、車両1のコントローラ10は、アクセル開度が所定開度以上と判定したとき、ブレーキ装置36を駆動して車両1を制動する。
この構成によれば、運転者のアクセルペダルの踏込量が比較的大きいときには、自動変速機3のシフトダウンによるエンジンブレーキの代替として、ブレーキ装置36が駆動されるので、このブレーキ装置36による車両1の制動によって、車速が上限車速Voを超過することが抑制される(つまり上限車速Voが維持される)。
本実施形態では、車両1のコントローラ10は、車両1がブレーキ装置36で制動されても車速が上限車速Voを所定車速以上超過したか否かを判定する。そして、車速が上限車速Voを所定車速以上超過したと判定したとき、コントローラ10は、自動変速機3のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせる。
この構成によれば、ブレーキ装置36による車両1の制動によっても車速が上限車速Voを所定車速以上超過したと判定されたときは、自動変速機3のギヤ段が低速側のギヤ段にシフトダウンされる。そのため、自動変速機3のシフトダウンによるエンジンブレーキが発生するので、車速が上限車速Voを大幅に超過することが抑制される。
本実施形態では、車両1のコントローラ10は、自動変速機3のギヤ段がシフトダウンされるとき、ブレーキ装置36による車両1の制動力を低減する。
この構成によれば、自動変速機3のシフトダウンによるエンジンブレーキが発生するときは、ブレーキ装置36による車両1の制動力が低減されるので、自動変速機3のシフトダウンによるエンジンブレーキと、ブレーキ装置36による車両1の制動力とが重なることによって、運転者が過剰な減速感を感じるという問題が抑制される。
<第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。すなわち、この第3の実施形態は、第1の実施形態における図6のフローチャートが図8に示すフローチャートに変更されたものであるから、この点のみ説明し、他の説明は省略する。
図8のフローチャートに従い、コントローラ10が実行するASL制御の具体的動作(第3の制御例)を説明する。ただし、ステップS41〜S49は、図6のステップS1〜S9に同じなので、ステップS50から説明する。
すなわち、この第3の制御例では、ステップS49でYESのとき(エレキスロットル31によるエンジン2の出力制御を実行するだけでは上限車速Voを維持できないとき)は、コントローラ10は、ステップS50で、アクセル開度の変化があるか否かを判定する。その結果、YESのときは、コントローラ10は、ステップS51で、アクセル開度の変化は減少側に所定量以上か否かを判定する(アクセル開度減少判定工程)。その結果、YESのとき(図5の符号b参照)は、コントローラ10は、ステップS52で、自動変速機3のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせる。そして、ステップS1に戻る。
この第3の制御例によれば、運転者が減速を意図した操作を行っていないときは(ステップS50またはS51でNO)、上限車速Voを維持するために、エンジン2の出力制限によるエンジンブレーキ(時刻t1〜)だけが発生するので、減速を意図していない運転者に対して過剰な減速感を与えることがない。一方、運転者が減速を意図した操作を行ったときは(ステップS50およびS51でYES)、上限車速Voを維持するために、エンジン2の出力制限によるエンジンブレーキ(時刻t1〜)に加えて、自動変速機3のシフトダウンによるエンジンブレーキ(時刻t2〜)が発生するので、減速を意図している運転者に対して十分な減速感を与えることができる。
つまり、本実施形態では、車両1のコントローラ10は、車速と上限車速Voとの偏差が所定の閾値未満になったとき、車速が上限車速Voを超過しないようにエンジン2の出力を制御しても、車速が上限車速Voを超過するか否かを判定する。そして、車速が上限車速Voを超過すると判定したとき、コントローラ10は、アクセル開度が減少側に所定量以上変化したか否かを判定する。そして、アクセル開度が減少側に所定量以上変化したとき、コントローラ10は、自動変速機3のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせる。
この構成によれば、アクセル開度が減少側に所定量以上変化したときに、自動変速機3のギヤ段が低速側のギヤ段にシフトダウンされる。換言すれば、運転者が減速を意図した操作を行ったときに、自動変速機3のギヤ段が低速側のギヤ段にシフトダウンされ、運転者が減速を意図した操作を行っていないときは、自動変速機3のギヤ段が低速側のギヤ段にシフトダウンされない。
そのため、運転者が減速を意図した操作を行っていないときは、上限車速Voを維持するために、エンジン2の出力制限によるエンジンブレーキだけが発生するので、減速を意図していない運転者に対して過剰な減速感を与えることがない。一方、運転者が減速を意図した操作を行ったときは、上限車速Voを維持するために、エンジン2の出力制限によるエンジンブレーキに加えて、自動変速機3のシフトダウンによるエンジンブレーキが発生するので、減速を意図している運転者に対して十分な減速感を与えることができる。
<他の実施形態>
なお、上記実施形態では、図8のステップS51で、アクセル開度の変化が減少側に所定量以上か否かを判定するようにしたが、これに代えて、アクセル開度が減少側に所定速度以上で変化したか否か、またはアクセル開度が減少側に所定速度以上で所定量以上変化したか否かを判定するようにしても構わない(アクセル開度減少判定工程)。
1 車両
2 エンジン
3 自動変速機
4 駆動輪
10 コントローラ(エンジン制御装置、エンジン制御手段、超過判定手段、アクセル開度判定手段、シフトダウン手段)
11 ギヤ段設定部
21 車速センサ(車速検知装置、車速検知手段)
22 アクセル開度センサ
23 ASLスイッチ
24 上限車速設定スイッチ(上限車速設定装置、上限車速設定手段)
31 エレキスロットル(スロットル弁)
32 インジェクタ
33 点火プラグ
34 変速用ソレノイド弁
36 ブレーキ装置
Vx 閾値車速
Vo 上限車速

Claims (7)

  1. エンジンと、
    エンジンの回転を変速しつつ車輪に伝達する自動変速機と、
    車速を検知する車速検知装置と、
    車両の上限車速を設定する上限車速設定装置と、
    上記車速検知装置で検知された車速と上記上限車速設定装置で設定された上限車速との偏差が所定の閾値未満になったとき、車速が上限車速を超過しないようにエンジン出力を抑制するエンジン制御装置とを備えた車両を制御する方法であって、
    上記エンジン制御装置によりエンジン出力が抑制されても車速が上限車速を超過するか否かを判定する超過判定工程と、
    上記超過判定工程で車速が上限車速を超過すると判定されたとき、アクセル開度が所定開度未満か否かを判定するアクセル開度判定工程と、
    上記アクセル開度判定工程でアクセル開度が所定開度未満と判定されたとき、自動変速機のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせるシフトダウン工程とを含むことを特徴とする車両の制御方法。
  2. 請求項1に記載の車両の制御方法において、
    上記アクセル開度判定工程でアクセル開度が所定開度以上と判定されたとき、車輪に設けられたブレーキ装置を駆動して車両を制動する制動工程を含むことを特徴とする車両の制御方法。
  3. 請求項2に記載の車両の制御方法において、
    上記制動工程で車両が制動されても車速が上限車速を所定車速以上超過したか否かを判定する超過済み判定工程と、
    上記超過済み判定工程で車速が上限車速を所定車速以上超過したと判定されたとき、自動変速機のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせる超過後シフトダウン工程とを含むことを特徴とする車両の制御方法。
  4. 請求項3に記載の車両の制御方法において、
    上記超過後シフトダウン工程で自動変速機のギヤ段がシフトダウンされるとき、上記制動工程における車両の制動力を低減する制動力低減工程を含むことを特徴とする車両の制御方法。
  5. エンジンと、
    エンジンの回転を変速しつつ車輪に伝達する自動変速機と、
    車速を検知する車速検知装置と、
    車両の上限車速を設定する上限車速設定装置と、
    上記車速検知装置で検知された車速と上記上限車速設定装置で設定された上限車速との偏差が所定の閾値未満になったとき、車速が上限車速を超過しないようにエンジン出力を抑制するエンジン制御装置とを備えた車両を制御する方法であって、
    上記エンジン制御装置によりエンジン出力が抑制されても車速が上限車速を超過するか否かを判定する超過判定工程と、
    上記超過判定工程で車速が上限車速を超過すると判定されたとき、アクセル開度が減少側に所定量以上変化したか否か、アクセル開度が減少側に所定速度以上で変化したか否か、またはアクセル開度が減少側に所定速度以上で所定量以上変化したか否かを判定するアクセル開度減少判定工程と、
    上記アクセル開度減少判定工程でアクセル開度の上記減少側への変化が判定されたとき、自動変速機のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせるシフトダウン工程とを含むことを特徴とする車両の制御方法。
  6. エンジンと、
    エンジンの回転を変速しつつ車輪に伝達する自動変速機と、
    車速を検知する車速センサと、
    車両の上限車速を設定する上限車速設定スイッチと、
    アクセル開度を検知するアクセル開度センサと、
    上記エンジンの吸入空気量を上記アクセル開度とは独立して調節するスロットル弁と、
    自動変速機の複数のギヤ段を達成する変速用ソレノイド弁とを備えた車両を制御する装置であって、
    上記車速センサで検知された車速と上記上限車速設定スイッチで設定された上限車速との偏差が所定の閾値未満になったとき、車速が上限車速を超過しないように少なくとも上記スロットル弁を制御することによりエンジン出力を抑制するコントローラを備え、
    上記コントローラは、
    エンジン出力を抑制しても車速が上限車速を超過するか否かを判定し、
    車速が上限車速を超過すると判定したとき、上記アクセル開度センサで検知されたアクセル開度が所定開度未満か否かを判定し、
    アクセル開度が所定開度未満と判定したとき、上記変速用ソレノイド弁を制御することにより自動変速機のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせるものであることを特徴とする車両の制御装置。
  7. エンジンと、
    エンジンの回転を変速しつつ車輪に伝達する自動変速機と、
    車速を検知する車速検知手段と、
    車両の上限車速を設定する上限車速設定手段と、
    上記車速検知手段で検知された車速と上記上限車速設定手段で設定された上限車速との偏差が所定の閾値未満になったとき、車速が上限車速を超過しないようにエンジン出力を抑制するエンジン制御手段とを備えた車両を制御する装置であって、
    上記エンジン制御手段によりエンジン出力が抑制されても車速が上限車速を超過するか否かを判定する超過判定手段と、
    上記超過判定手段で車速が上限車速を超過すると判定されたとき、アクセル開度が所定開度未満か否かを判定するアクセル開度判定手段と、
    上記アクセル開度判定手段でアクセル開度が所定開度未満と判定されたとき、自動変速機のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせるシフトダウン手段とを備えることを特徴とする車両の制御装置。
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