JP3834904B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両制御装置にかかり、詳しくは有段変速機及び無段変速機を含む自動変速装置の変速比の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両が、カーブ走行中かどうかを横加速度を測定することで判断し、ある一定値を越えた場合には、カーブ走行中と判断して変速を禁止して、変速による駆動力を急激に変化させないように制御するものがある（特公平3-69023号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来技術においては、車両の横加速度を測定し、横加速度が一定の閾値以上の場合に変速を制限するといった制御が行なわれるが、変速を完了させるためには一定の時間が必要であり、その間に横加速度の状態が変化する場合がある。例えば、変速が完了するまでの間に、横加速度が増加して、実際に変速が完了したときには、車両が不安定な状態に陥るといった懸念がある。従来では、このような状態に陥るのを防ぐため、横加速度の増加を見込んで、上記閾値を低めに設定し、変速の制限が行なわれる領域を広く設定していた。そのため、変速の制限がない範囲が狭くなり適切な変速が行なわれ難い場合があった。
【０００４】
このような観点から、本発明は、道路情報に基づいて、変速の完了する位置を推定し、その位置での横加速度を推定して、変速のタイミングを図ることで、道路形状に則した、より精密な変速制御が可能な制御装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、以下の本発明により達成される。
【０００６】
（１）道路形状に基づき、自動変速装置の変速比を制御する車両制御装置であって、
自車の位置を検出する自車位置検出手段と、
現在車速を検出する車速検出手段と、
道路形状に応じた最適変速比を決定する最適変速比決定手段と、
現在の変速比から最適変速比に変速した場合に発生する減速度と現在の車速に基づき、変速完了後の車速を推定する車速推定手段と、
推定された変速後の車速で走行した場合に、前記道路形状に応じて車両に発生する横加速度を推定する横加速度推定手段と、
推定された横加速度と推定された車速に基づいて、前記最適変速比への変更の可否を判断する判断手段と、
最適変速比への変更が可である場合には、前記最適変速比へ変速比を変更する変速比変更手段と、を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【０００７】
（２） 道路情報を記憶した道路情報記憶手段と、
自車位置を検出する自車位置検出手段と、
現在車速を検出する車速検出手段と、
自動的に変速比を選択する自動変速装置と、
道路情報に基づき、自車位置から自車の進行方向にある道路形状を判断する道路形状判断手段と、
道路形状に応じた最適変速比を決定する最適変速比決定手段と、
現在の変速比から最適変速比に変速した場合に発生する減速度と現在の車速に基づき、変速完了後の車速を推定する車速推定手段と、
推定された変速後の車速で走行した場合に、前記道路形状に応じて車両に発生する横加速度を推定する横加速度推定手段と、
推定された横加速度と推定された車速に基づいて、前記最適変速比への変更の可否を判断する判断手段と、
最適変速比への変更が否である場合には、前記最適変速比への変更を規制する規制手段とを備えたことを特徴とする車両制御装置。
【０００８】
（３） 前記規制手段は、最適変速比への変更が否である場合には、所定の経過時間が経過した後に最適変速比に変更することを特徴とする上記（２）に記載の車両制御装置。
【０００９】
（４） 前記自動変速装置は、無段変速機である上記（１）または（２）に記載の車両制御装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施形態の１つについて、添付図面に基づいて詳説する。図１は、本発明の車両制御装置の構成を示すブロック図である。
本発明の車両制御装置１は、ナビゲーションシステム装置１０と、自動変速装置と、ＡＴモード選択部２０と、車両状態検出部３０とを備えている。ナビゲーションシステム装置１０は、ナビゲーション処理部１１と、道路情報記憶手段であるデータ記憶部１２と、現在位置検出部１３と、通信部１５と、入力部１６と、表示部１７と、音声出力部１９とを有している。
【００１１】
ナビゲーション処理部１１は、入力された情報に基づいて、ナビゲーション処理等の各種演算処理を行い、その結果を出力する中央制御装置（以下「ＣＰＵ」という）１１１を備えている。このＣＰＵ１１１は、データバス等のバスラインを介してＲＯＭ１１２とＲＡＭ１１３が接続されている。ＲＯＭ１１２は、目的地までの経路の検索、経路中の走行案内、特定区間の決定等を行うための各種プログラムが格納されているリード・オンリー・メモリである。ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ１１１が各種演算処理を行う場合のワーキング・メモリとしてのランダム・アクセス・メモリである。
【００１２】
データ記憶部１２は、地図データファイル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道路データファイル、写真データファイル、および各地域のホテル、ガソリンスタンド、観光地案内などの各種地域毎との情報が格納された他のデータファイルを備えている。これら各ファイルには、経路探索を行うとともに、探索した経路に沿って案内図を表示したり、交差点や経路中における特徴的な写真やコマ図を出したり、交差点までの残り距離、次の交差点での進行方向を表示したり、その他の案内情報を表示部１７や音声出力部１９から出力するための各種データが格納されている。
【００１３】
これらのファイルに記憶されている情報の内、通常のナビゲーションにおける経路探索に使用されるのが交差点データ、ノードデータ、道路データのそれぞれが格納された各ファイルである。これらのファイルには、道路の幅員、勾配、路面の状態、コーナの曲率半径、交差点、Ｔ字路、道路の車線数、車線数の減少する地点、コーナの入口、踏切、高速道路出口ランプウェイ、高速道路の料金所、道路の幅員の狭くなる地点、降坂路、登坂路などの道路情報が格納されている。
【００１４】
各ファイルは、例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、光ディスク、磁気テープ、ＩＣカード、光カード等の各種記憶装置が使用される。なお、各ファイルは記憶容量が大きい、例えばＣＤ−ＲＯＭの使用が好ましいが、その他のデータファイルのような個別のデータ、地域毎のデータは、ＩＣカードを使用するようにしてもよい。
【００１５】
また現在位置検出部１３は、ＧＰＳレシーバ１３１、地磁気センサ１３２、距離センサ１３３、ステアリングセンサ１３４、ビーコンセンサ１３５、ジャイロセンサ１３６とを備えている。ＧＰＳレシーバ１３１は、人口衛星から発せられる電波を受信して、自車の位置を測定する装置である。地磁気センサ１３２は、地磁気を検出して自車の向いている方位を求める。距離センサ１３３は、例えば車輪の回転数を検出して計数するものや、加速度を検出して２回積分するものや、その他計測装置等が使用される。ステアリングセンサ１３４は、例えば、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転抵抗ボリューム等が使用されるが、車輪部に取り付ける角度センサを用いてもよい。ビーコンセンサ１３５は、路上に配置したビーコンからの位置情報を受信する。ジャイロセンサ１３６は、車両の回転角速度を検出しその角速度を積分して車両の方位を求めるガスレートジャイロや振動ジャイロ等で構成される。
【００１６】
現在位置検出部１３のＧＰＳレシーバ１３１とビーコンセンサ１３５は、それぞれ単独で位置測定が可能であるが、その他の場合には、距離センサ１３３で検出される距離と、地磁気センサ１３２、ジャイロセンサ１３６から検出される方位との組み合わせ、または、距離センサ１３３で検出される距離と、ステアリングセンサ１３４で検出される舵角との組み合わせによって自車の絶対位置（自車位置）を検出するようになっている。
【００１７】
通信部１５は、ＦＭ送信装置や電話回線等との間で各種データの送受信を行うようになっており、例えば情報センタ等から受信した渋滞などの道路情報や交通事故情報等の各種データを受信するようになっている。
【００１８】
入力部１６は、走行開始時の現在位置の修正や、目的地を入力するように構成されている。入力部１６の構成例としては、表示部１７を構成するディスプレイの画面上に配置され、その画面に表示されたキーやメニューにタッチすることにより情報を入力するタッチパネル、その他、キーボード、マウス、バーコードリーダ、ライトぺン、遠隔操作用のリモートコントロール装置などが挙げられる。
【００１９】
表示部１７には、操作案内、操作メニュー、操作キーの表示や、ユーザの要求に応じて設定された案内地点までの経路の表示や、走行する経路に沿った案内図等の各種表示が行われる。表示部１７としては、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、フロントガラスにホログラムを投影するホログラム装置等を用いることができる。
【００２０】
音声入力部１８はマイクロホン等によって構成され、音声によって必要な情報が入力される。音声出力部１９は、音声合成装置と、スピーカとを備え、音声合成装置で合成される音声の案内情報を出力する。なお、音声合成装置で合成された音声の他に、各種案内情報をテープに録音しておき、これをスピーカから出力するようにしてもよく、また音声合成装置の合成音とテープの音声とを組み合わせてもよい。
【００２１】
以上のように構成されたナビゲーションシステム装置は、運転者に車両の現在地周りの道路情報を知らせて、車両の目的地までの走行経路を誘導する。つまり、入力部１６から目的地を入力すると、ナビゲーション処理部１１は、現在位置検出部１３で検出された自車位置に基づき、データ記憶部１２から読み出した道路情報から目的地までの走行経路を選択し、該経路を表示部１７に出力するとともに、該表示部１７に表示された走行経路と、音声出力部１９から出力される音声によって、運転者を目的地まで誘導する。また、目的地が入力されていない場合には、自車位置の周辺の道路情報を表示部１７に出力する。
【００２２】
以上のようなナビゲーションシステム装置１０において、自車位置検出手段は、現在位置検出部１３によって構成され、道路情報記憶手段は、データ記憶部１２によって構成される。自車位置の進行方向にある特定点は、現在位置検出部１３で検出された自車位置と自車の走行方向および道路情報記憶手段に記憶されている道路情報に基づき、ナビゲーション処理部１１が決定する。
【００２３】
道路形状判断手段は、データ記憶部１２とナビゲーション処理部１１とによって構成され、図２に示されているように、各ノードＮ１〜Ｎｎ毎のノード半径ｒ１〜ｒｎを計算する。ここで、ノードとは、デジタル地図において、道路の位置形状を示す要素で、デジタル化された道路情報は、道路上の位置を示す点（ノード）とノード間を結ぶ線（リンク）により構成される。
【００２４】
また、最適変速比決定手段は、データ記憶部１２と現在位置検出部１３とナビゲーション処理部１１とによって構成され、各ノード半径ｒ１〜ｒｎと、予め設定されている旋回横Ｇより、図３に示されているような、予め定められたデータテーブルに従って、各ノード位置を通過する際に推奨される車速（ノードスピード）Ｖ１〜Ｖｎ（推奨走行速度）を各ノード毎に計算する。そして、推奨走行速度に基づき、予め設定されている減速加速度Ｇと区間距離ＬＮとから、基準車速を算出し、現在車速と基準車速を比較して最適変速段を決定する。上記減速加速度には、図３に示されているように、これ以上減速加速度が大きい場合、変速段が４速以下の方が望ましいとされる４速用の減速加速度（ｍ３）と、変速段が３速以下の方が望ましいとされる３速用の減速加速度（ｍ２）と、変速段が２速以下の方が望ましいとされる２速用の減速加速度（ｍ１）とが設定されている。基準車速は、区間距離ＬＮを各減速加速度で減速すると仮定した場合、現在の車速はいかなる値であるかを示すものである。
【００２５】
次に、予定走行経路とは、既に車両の走行経路が設定されている場合には、その設定されている経路であり、設定されていない場合には、例えば直進した場合に通過することが予想される経路とすることができる。このような、予定走行経路を探索する走行経路検出手段を設けることによって、予定走行経路がより明確となり、制御性が向上する。
さらに、ナビゲーション処理部１１は、後述する推奨変速段と、不許可時間を求め、それぞれの値をＡ／Ｔ ＥＣＵ４０へ供給する。
【００２６】
ＡＴモード選択部２０は、シフトポジションと変速モードを選択する操作部である。車両状態検出部３０は、車速検出手段である車速センサ３１、運転操作検出手段としてブレーキセンサ３２、アクセルセンサ３３、ウィンカーセンサ３４とを備え、さらにスロットル開度センサ３５を有してしている。車速センサ３１は車速Ｖを、ブレーキセンサ３２はブレーキが踏まれたか否か（ＯＮ／ＯＦＦ）を、アクセルセンサ３３はアクセル開度αを、ウインカーセンサ３４はウインカースイッチのＯＮ／ＯＦＦを、スロットル開度センサ３５はスロットル開度θをそれぞれ検出する。
【００２７】
そして、検出された運転操作は、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦ信号、アクセル開度信号、ウインカのＯＮ／ＯＦＦ信号として、それぞれナビゲーション処理部１１に供給される。また、車速センサ３１で検出された車速Ｖは、ナビゲーション処理部１１と後述する電気制御回路部４０にそれぞれ供給され、スロットル開度センサ３５で検出されたスロットル開度θは、電気制御回路部４０に供給される。
【００２８】
運転操作は、ブレーキのＯＮ信号によって、運転者の減速操作を検出することができる。また、アクセル開度αの変化によって、運転者の減速操作を検出することができる。つまり、アクセル開度が零に近い場合や、アクセル開度が所定の変化率以上で減少した場合など、運転者の減速操作として検出することができる。さらに、ウインカのＯＮ信号によって、運転者の減速の意志を予測し、減速操作して検出することもできる。
【００２９】
自動変速装置は、プラネタリギアを主体としたギアトレーン及びギアトレーンの各構成要素を係合、解放して変速段を形成する油圧回路からなる機構部（図中、Ａ／Ｔという）４１と、この機構部４１を制御する電気制御回路部（以下、Ａ／Ｔ ＥＣＵという）４０とを備えている。
ナビゲーションシステム装置１０とＡ／Ｔ ＥＣＵ４０とは、相互に通信線で接続され適宜通信が行われる。
【００３０】
Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０は、車速センサ３１及びスロットル開度センサ３５が接続されており、車速センサ３１からは車速信号が、スロットル開度センサ３５からはスロットル開度信号が入力される。さらに、機構部４１に取り付けられた図示しないシフトポジションセンサからはＡＴモード選択部２０で選択されたシフトポジションに対応したシフトポジション信号が入力される。
【００３１】
一方、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０から機構部４１の油圧回路内のアクチュエータ（油圧ソレノイド）に対して駆動信号が出力され、この駆動信号に基づき上記アクチュエータが作動して変速段の形成等を行う。Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０は、また、ＥＥＰＲＯＭ４２に記憶された制御プログラムにより制御されており、例えば、変速段の選択は、スロットル開度センサ３５より検出されるスロットル開度と、車速センサ３１からの車速とに基づき、メモリテーブル（変速マップ）に基づき行われるように構成されている。この変速マップが自動変速装置固有の変速段を決定する。
【００３２】
変速マップは、ノーマルモード、パワーモードの各モードに応じて用意されており、ナビゲーション処理部１１から供給される変速モード変更指令信号に基づいて自動的に変更される。また、変速モードは、運転者の意志によりＡＴモード選択部２０を介して変更することもできる。
【００３３】
ここで、ノーマルモードは、燃費と動力性能のバランスのとれた経済走行パターンで、通常走行に用いるものである。パワーモードとは、動力性能を重視したパターンで、山間地等での運転に使用するものであり、変速段マップでは、低速側の変速段の領域が大きく取られている。
【００３４】
本実施態様では、この固有の変速マップを変化させることなく、変速段の高速側（上限）を制限することにより、結果的に変速段が低速側にシフトされたような制御を実行している。したがって、固有の変速マップとして、どのような変速マップを用いることもできる。
【００３５】
ＡＴモード選択部２０が備えるシフトレバーは、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、ドライブレンジ、サードレンジ、セカンドレンジ、ローレンジ、の７つのシフトポジションが選択可能な７ポジションタイプで、機構部４１に取り付けられた図示しないシフトポジションセンサと機械的に接続されている。
【００３６】
ドライブレンジのシフトポジションでは、１〜５速の間で変速段が選択され、サードレンジでは１〜３速の間で変速段が選択され、セカンドレンジでは、１〜２速の間で変速段が選択され、ロウレンジでは、１速の変速段のみが設定される。
本実施態様では、シフトレバーがドライブレンジのシフトポジションに保持されている場合にのみ、ナビゲーションシステム装置１０による変速段の制御が実行可能な構成となっている。例えば、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０によって、４速が決定されていてもナビゲーション処理部１１により最適変速段が３速とされているときは、駆動信号は１速から３速までの範囲内でしか出力されない。そして、変速比を設定する機構部４１のアクチュエータに対して、その範囲内で駆動信号が出力される。
【００３７】
エンジンコントロールユニット（図中、Ｅ／Ｇ ＥＣＵという）５０は、スロットル開度の信号と、エンジン（図中、Ｅ／Ｇという）５１からのエンジン回転数その他（冷却水温、センサ信号等）とに基づき、燃料噴射指令等を変化させて、エンジン５１を制御する。
【００３８】
以下、ナビゲーション処理部１１と、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０による変速段の選択制御について図４〜図７に示されているフローチャートを参照して詳説する。ここで図４は、ナビゲーション処理部１１で実行される処理の一部としての変速制御ルーチンを示している。図５は、変速制御ルーチンを構成する推奨変速段判断ルーチンを示しており、図６は、推奨変速段判断ルーチンを構成する変速実施可能性判定ルーチンを示している。また、図７は、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０で実行される処理の一部としての実行タイミング判断ルーチンを示している。
【００３９】
図４に示されている変速制御ルーチンについて説明する。
まず、道路形状を判断する（ステップＳ１０）。つまり、現在位置検出部１３で検出された現在地に基づき、データ記憶部１２から自車の進行方向にある道路データを取得し、前方の道路上のノード点毎のノード半径ｒｎを算出する。このステップＳ１０により、道路形状判断手段としての機能が発揮される。
【００４０】
算出されたノード半径ｒｎに基づいて、推奨変速段を判断する（ステップＳ４０）。カーブまでの距離、推奨車速までの減速度、数秒後に車両に加わることが予測される横加速度と車速等を考慮した変速段（推奨変速段）を決定する。
推奨変速段、不許可時間等をＡ／Ｔ ＥＣＵ４０へ出力する（ステップＳ７０）。
【００４１】
次に、変速制御ルーチンにおける推奨変速段判断ルーチン（ステップＳ４０）の内容について説明する。
最適変速段を判断する（ステップＳ４０１）。この最適変速段は、カーブを円滑に通過するための減速をする場合に、いかなる変速段が最適かという観点で設定される。ノード点Ｎｎ毎のノード半径ｒｎに応じた推奨車速Ｖｎを、予め設定されたマップにより求める。各ノードにおける推奨走行速度を求め、また現在地から各ノード点Ｎｎまでの区間距離ＬＮｎを求める。
【００４２】
この推奨走行速度Ｖｎに基づき、予め設定されている減速加速度Ｇと区間距離ＬＮｎとから、基準車速（この基準車速は、区間距離ＬＮを各減速加速度で減速すると仮定した場合、現在の車速はいかなる値であるかを示すものである）ＶＢｎを算出する。ここで、減速加速度Ｇには、これ以上、減速加速度が大きい場合、変速段が４速以下の方が望ましいとされる４速用の減速加速度と、変速段が３速以下の方が望ましいとされる３速用の減速加速度と、変速段が２速以下の方が望ましいとされる２速用の減速加速度がある。このような減速加速度Ｇと距離ＬＮとの関係を示したのが、図３の減速加速度曲線ｍ１、ｍ２、ｍ３である。
【００４３】
ノード点Ｎ１に対する基準車速は、現在位置からの垂線と減速加速度曲線ｍ１、ｍ２、ｍ３が交叉した点で現される。つまり、現在車速Ｖ０は、基準車速ＶＢ１１より小さく、基準車速ＶＢ１２より大きいこととなる。減速加速度曲線ｍ１は、2速用の減速加速度を現し、同じくｍ２は３速用の減速加速度を現している。従って、図３に現されている現在位置では、ノードＮ１を通過するためには、３速が最適変速段となり、また、ノードＮ２を通過するためには２速が最適変速段とされる。このように、各ノードＮｎ毎に決められる最適変速段の中で、最も低い変速段が選択される。このステップＳ４０１によって、最適変速比決定手段の機能が発揮される。
【００４４】
車両状態予測による変速実施可能性を判定する（ステップＳ４０３）。これは、横加速度が大きい状態でシフトダウンした場合に、車両が不安定な状態になるのを防ぐため、シフトダウン後の減速度と前方のコーナーの曲率半径Ｒから、シフトダウン後における車速、横加速度を予測して、実際にシフトダウンしても車両に影響がでないかを判断する。そして、所定時間経過後の横加速度及び車速を推定して、変速を実施するかどうか判断する。
【００４５】
次に、推奨変速段を決定する（ステップＳ４０５）。後述するステップＳ４０３のサブルーチンのステップＳ３１１において判定された不許可時間を踏まえた最適変速段、即ち、不許可時間が経過した後に変更されることが予定される最適変速段を推奨変速段として決定する。
決定された推奨変速段及び不許可時間を、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ４０７）。
【００４６】
次に、図６のフローチャートに基づき、上記説明した推奨変速段判断ルーチンにおける変速段実施可能性判定ルーチン（ステップＳ４０３）の内容について説明する。このルーチンは、シフトダウンした場合の所定時間経過後の横加速度を予測することにより、車両の挙動に影響があるかどうかを判断するために行なわれる。この変速段実施可能性判定ルーチンによって、横加速度推定手段、減速度推定手段、車速推定手段、判断手段のそれぞれの機能が発揮される。
ここで、本実施形態において、所定時間とは、通常、ナビゲーション処理部１１において、変速の開始を判断してから、変速が完了するまでの間の時間を意味し、具体的には、ナビゲーション処理部１１とＡ／Ｔ ＥＣＵ４０における処理時間と、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０がＡ／Ｔ４１のアクチュエータへ駆動信号を出力してから、アクチュエータの作動によってＡ／Ｔ４１における変速段の変更が完全に終了するまでの時間を合わせた時間を意味する。また、この様に定義される所定時間は、さらに幅を持たせて、例えば、上記定義された所定時間を挟んで、該所定時間より若干長い時間、と短い時間の２つを設定し、それぞれの時間で横加速度や車速を推定することもできる。このようにすることによって、より確実な道路形状に沿った制御が可能となる。また、処理時間の開始は、例えば、運転者の減速操作が検出された時（イベントがあった時（後述するステップＳ７０７））からとすることができる。
【００４７】
まず、現在の車速Ｖ０、Ａ／Ｔの実変速段を取得する（ステップＳ３０１）。ステップＳ４０１で決定された最適変速段とステップＳ３０１で入力された実変速段とから、飛び変速するかどうかを判断する（ステップＳ３０３）。例えば最適変速段が３速で、実変速段が５速の場合は、飛び変速となるので、最適変速段は４速に変更する。飛び変速がない場合は、最適変速段の変更は行われない。
【００４８】
シフトアップとなるような場合も同様である。例えば最適変速段が４速で、実変速段が２速の場合、シフトアップ側の飛び変速を禁止するため最適変速段は３速となる。
【００４９】
表１に示されているデータテーブルにより、実変速段から最適変速段へ変速した場合の減速度を求める（ステップＳ３０５）。
【００５０】
【表１】

【００５１】
入力された現在の車速Ｖ０と、ステップＳ３０５で求めた減速度から、所定時間であるｔ秒後、２ｔ秒後の車速Ｖｎを推定する。また、図２に示されているように、車両２の現在位置Ｐ０から、ｔ秒後、２ｔ秒後に位置する車両位置Ｐ１、Ｐ２までの走行距離Ｌ１、Ｌ２を推定する（ステップＳ３０７）。
【００５２】
ステップＳ３０５で求められた、予想走行距離Ｌ１、Ｌ２と、各ノード間距離ｌｎと、各ノード間距離ｌｎからｔ秒後、２ｔ秒後のコーナー曲率半径Ｒｎを推定する。また、この推定したコーナー曲率半径ＲｎとステップＳ３０５で推定した車速Ｖｎから、現在からｔ秒後、２ｔ秒後の横加速度Ｇｎを推定する（ステップＳ３０９）。
【００５３】
ステップ３０９で推定された車速Ｖｎと横加速度Ｇｎにより、各横加速度Ｇｎと図８に示されている変速許可領域マップから変速の実施が許可されるかを判断する（ステップＳ３１１）。図８の変速許可領域マップは、求められた推定横加速度と推定車速の場合に、シフトダウンが可能か否かを表示したもので、３速から２速へシフトダウンする場合の許可領域が最も狭く、４速から３速へのシフトダウン、５速から４速へのシフトダウンの順に、許可領域が広くなっている。これは、より低い変速段へのシフトダウンが減速度が大きくなる傾向があるからである。
【００５４】
この時、現在の横加速度が基準値よりも十分低い場合であっても、所定時間後の横加速度が基準値よりも増加すると予測される場合は、変速は許可されない。逆に、現在の横加速度が基準値よりも高い場合であっても、所定時間後の横加速度が基準値よりも低くなると予測される場合は、変速は許可される。変速が許可される場合は、不許可時間を０にする。変速が許可されない場合は、所定の式により不許可時間を算出する。不許可時間は、変速許可車速から現在車速を引いた値を、表２に示されているマップで選択された減速度で除することで求められる。
【００５５】
【表２】

【００５６】
表２のマップでは、所定の速度範囲内における減速度βが各変速段毎に予め設定されている。この不許可時間は、例えば、今から２秒後に推奨変速段に変更することを意味し、２秒後までは変速させないことを示す。このステップＳ３１１により、規制手段の機能が発揮される。
【００５７】
次に、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０の制御動作について、図７のフローチャートに基づいて説明する。タイマの時間Ｔが、タイマの終了時間Ｔend（ナビゲーション処理部１１からの次のデータが入力されるまでの時間）を越えたかを判断する（ステップＳ７００）。越えた場合は、新規のデータを入力する（ステップＳ７０１）。越えていない場合は、ステップＳ７０３以下の処理を繰り返す。
【００５８】
ナビゲーション処理部１１からの上限指令値である推奨変速段（ＳＨＩＦＴ Ｎ）及び不許可時間（Ｔｓ）を取得する（ステップＳ７０１）。タイマを再起動させるため、タイマのフラグを０とする（ステップＳ７０２）。
【００５９】
車両情報（アクセル開度、ブレーキのオン・オフ、車速等）をナビゲーション処理部１１や車両状態検出部３０から取得する（ステップＳ７０３）。ＥＥＰＲＯＭ４２の通常の変速マップに基づき、アクセル開度と車速から変速段を判断し、判断された変速段をＳＨＩＦＴ Ｏとする（ステップＳ７０５）。
【００６０】
アクセルもしくはブレーキについて、減速のための操作が新たに行なわれたか（イベントがあったか）を判断する（ステップＳ７０７）。これは、アクセル開度の急激な減少により開度が０となった場合や、ブレーキオン操作の検出などにより判断することができる。
【００６１】
イベントがなかった場合には、運転者の減速の意思がなかったものと判断して、ステップＳ７０９に進み、通常の変速を実行させるため、アクチュエータに指令する変速段をＳＨＩＦＴ Ｏとする（ステップＳ７０９）。
【００６２】
イベントがあった場合には、ステップＳ７１１に進みナビゲーション処理部１１で判断された上限指令値である変速段（ＳＨＩＦＴ Ｎ）とＡ／Ｔ ＥＣＵ４０で判断された変速段（ＳＨＩＦＴ Ｏ）を比較する（ステップＳ７１１）。
【００６３】
比較の結果、ＳＨＩＦＴ Ｎの方が大きい場合、ステップＳ７０９に進み、通常の変速を実行させる。小さい場合は、ステップＳ７１３に進み、タイマの経過時間Ｔとナビゲーション処理部１１から入力された不許可時間Ｔｓとを比較する（ステップＳ７１３）。
【００６４】
経過時間Ｔの方が大きい場合、不許可時間が経過したことを意味し、ステップＳ７１５に進み、ナビゲーション処理部１１からの変速段上限指令を基にした制御を行うため、アクチュエータに指令する変速段をＳＨＩＦＴ Ｎとする（ステップＳ７１５）。経過時間Ｔの方が小さい場合、不許可時間が未だ経過しておらず、変速による駆動力の急激な変化を防ぐため、現在の実変速段を維持するためアクチュエータに指令する変速段を、前回指令したＳＨＩＦＴとする（ステップＳ７１７）。
【００６５】
そして、ステップＳ７０９、Ｓ７１５、Ｓ７１７を実行した後、変速用アクチュエータを駆動すべくＡ／Ｔ４１の機構部に対して指令信号を出力する（ステップＳ７１９）
【００６６】
以上説明したような一連の制御動作によって、ナビゲーションシステム装置１０に搭載されている道路情報に基づき、所定時間走行した場合の横加速度や車速を推定し、その推定結果から、変速段の変更の可否を判断することで、より道路形状に沿った変速を行うことが可能となる。
【００６７】
上記説明した道路形状の判断（ステップＳ１０）、推奨変速段判断ルーチン（ステップＳ４０）、変速実施可能性判定ルーチン（ステップＳ４０３）は、ナビゲーション処理部１１で行う場合に限らず、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０において行う構成としてもよく、また、実行タイミング判断ルーチンをナビゲーション処理部１１で行う構成としてもよい。
【００６８】
以上説明した実施形態では、アクセル開度に基づいて運転者の減速の意志を判断（ステップＳ７０７）していたが、スロットル開度センサ３５から入力されるスロットル開度θ（即ち、エンジントルク）の変化率や値に基づいて運転操作を検出し、減速の意志を判断することもできる。
【００６９】
また、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０における変速マップによる変速段の決定は、アクセル開度と車速による場合の他、スロットル開度と車速により、或いはエンジンのトルクの大きさと車速によって行ってもよい。
【００７０】
自動変速装置には、無段変速機を有するものを用いてもよく、この場合には、規制手段や変速比設定手段は、変速段ではなく、変速比の変更を規制し、設定する。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車両制御装置によれば、道路情報に基づき、変速段の変更が行なわれる位置での横加速度や車速を推定し、その推定結果から、変速の制御を行うので、より道路形状に沿った変速を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】道路上のノードの配置を示す模式図である。
【図３】最適変速段を設定するマップである。
【図４】ナビゲーション処理部の制御動作を示すフローチャートである。
【図５】ナビゲーション処理部の制御動作を示すフローチャートである。
【図６】ナビゲーション処理部の制御動作を示すフローチャートである。
【図７】Ａ／Ｔ ＥＣＵの制御動作を示すフローチャートである。
【図８】変速の可否を判断するためのデータテーブルを示すマップである。
【符号の説明】
１ 車両制御装置
２ 車両
１０ ナビゲーションシステム装置
１１ ナビゲーション処理部
１２ データ記憶部
１３ 現在位置検出部
２０ ＡＴモード選択部
３０ 車両状態検出部
４０ Ａ／Ｔ ＥＣＵ

Claims (4)

1. 道路形状に基づき、自動変速装置の変速比を制御する車両制御装置であって、
   自車の位置を検出する自車位置検出手段と、
   現在車速を検出する車速検出手段と、
   道路形状に応じた最適変速比を決定する最適変速比決定手段と、
   現在の変速比から最適変速比に変速した場合に発生する減速度と現在の車速に基づき、変速完了後の車速を推定する車速推定手段と、
   推定された変速後の車速で走行した場合に、前記道路形状に応じて車両に発生する横加速度を推定する横加速度推定手段と、
   推定された横加速度と推定された車速に基づいて、前記最適変速比への変更の可否を判断する判断手段と、
   最適変速比への変更が可である場合には、前記最適変速比へ変速比を変更する変速比変更手段と、を備えたことを特徴とする車両制御装置。
2. 道路情報を記憶した道路情報記憶手段と、
   自車位置を検出する自車位置検出手段と、
   現在車速を検出する車速検出手段と、
   自動的に変速比を選択する自動変速装置と、
   道路情報に基づき、自車位置から自車の進行方向にある道路形状を判断する道路形状判断手段と、
   道路形状に応じた最適変速比を決定する最適変速比決定手段と、
   現在の変速比から最適変速比に変速した場合に発生する減速度と現在の車速に基づき、変速完了後の車速を推定する車速推定手段と、
   推定された変速後の車速で走行した場合に、前記道路形状に応じて車両に発生する横加速度を推定する横加速度推定手段と、
   推定された横加速度と推定された車速に基づいて、前記最適変速比への変更の可否を判断する判断手段と、
   最適変速比への変更が否である場合には、前記最適変速比への変更を規制する規制手段とを備えたことを特徴とする車両制御装置。
3. 前記規制手段は、最適変速比への変更が否である場合には、所定の経過時間が経過した後に最適変速比に変更することを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記自動変速装置は、無段変速機である請求項１または２に記載の車両制御装置。

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