JP4349383B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置にかかり、詳しくは有段変速機で構成される自動変速装置の変速段の制御に関するものである。

近年、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ナビゲーションシステム装置が車両に搭載され、この装置に備えられた車両の現在位置の周囲に関する道路情報に応じて、自動変速機の制御パターンを変更する変更手段を備えた自動変速機の制御装置が提案されている。（特許文献１）

特公平6-58141号公報

しかし、これらの従来の制御装置においては、必ずしも運転者の走行感覚に合致した変速段の選択が行なわれない場合がある。
例えば、カーブを走行する場合の運転操作においては、カーブに進入する際に、好ましい車速まで減速が行なわれ、カーブを脱出する時には加速がなされる。
ここで、従来の変速段制御では、上記のようなカーブへの進入と脱出に応じた一連の制御が行なわれているわけではなく、加速しつつカーブを脱出した時点でアクセルを戻すと、その時点でシフトアップが行なわれてしまう。
ところが、カーブが連続している道路を走行する場合には、カーブを脱出すると、直ちに次のカーブへの進入が開始されるため、カーブを抜け出た時点でシフトアップが行なわれてしまう変速段制御では、カーブに進入するために減速を意図する運転者の操作感覚と異なる変速段が設定されてしまうこととなる。

このような観点から、本発明は、道路形状の連続した変化に対応して、運転者の意図に沿った変速比制御をすることのできる制御装置を提供することを目的としている。

（１）請求項１に記載した発明では、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、変速マップに基づき自動的に変速段を選択する自動変速装置と、自車位置から自車の進行方向にある所定区間内における複数の特定点における推奨走行速度を算出する推奨走行速度算出手段と、自車位置から該複数の特定点までの距離を算出し、前記推奨走行速度と特定点までの距離に応じ、変速段の規制が必要かどうかを判定し、必要と判定された場合、自動変速装置が選択可能な変速段の上限を決定し特定点毎に設定する規制範囲設定手段と、前記特定点毎に設定された変速段の上限が最も低くなる変速段の上限を決定する第１変速段規制手段と、自車位置から後方に位置する所定区間内において、前記規制範囲設定手段により変速段の規制が設定された特定点の中から自車位置に最も近い特定点を検出し、該特定点通過時の車速と現在車速に応じて加速に必要な変速段の上限を決定する第２変速段規制手段と、前記第１及び第２変速段規制手段で決定された変速段の上限と、現在の車速と変速マップに基づいて決定される変速段とを比較して、最も低い変速段を自動変速装置の変速段として設定する変速段設定手段とを備えたことを特徴とする車両制御装置、により前記目的を達成する。
（２）請求項２に記載した発明では、請求項１に記載の車両制御装置において、前記特定点は、道路形状を表現するノードであることを特徴とする。

本発明の車両制御装置によれば、道路形状の連続した変化に対応して、運転者の意図に沿った変速比制御をすることができる。
つまり、前方の走行環境による変速比の規制と、後方の走行環境による変速比の規制を同時に判断し、車両の前後の走行環境を全体として考慮した制御を行うので、例えばカーブの連続する道路など、走行環境が連続して変化する場合でも滑らかな変速比の変更が行なわれる。

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。

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。

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。

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。
ここで、走行環境とは、上記交差点データ、ノードデータ、道路データ等の道路情報に基づき特定することができ、また、天候に基づく路面の変化（雨路、雪路等）なども含めた概念である。これらの路面の変化は、ワイパーの使用の有無、路面センサなどによって検出することができる。

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。

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、人工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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。
また、距離算出手段は、現在位置検出部１３と、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及び図３に示されているように、現在位置から各ノードまでの距離Ｌ１〜Ｌｎを算出する。

ノード半径算出手段は、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。
本実施形態においては、ノードが特定点である。特定点におけるノード半径の算出方法は、例えば特定点で交叉するリンクの交叉角度から算出することができる。

また、推奨走行速度算出手段は、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。

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。

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、スロット開度ルセンサ３５はスロットル開度θをそれぞれ検出する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、セカンドレンジ、ローレンジ、の６つのシフトポジションが選択可能な６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。
ドライブレンジのシフトポジションでは、１〜４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による変速段の規制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により上限が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。

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。

以上のように、第１及び第２変速比規制手段及び変速比決定手段は、ナビゲーション処理部１１で構成され、変速比設定手段は、ナビゲーション処理部１１とＡ／Ｔ ＥＣＵ４０とによって構成される。
また、前方規制手段は、第１変速比規制手段で、後方規制手段は、第２変速比規制手段でそれぞれ構成される。
本実施形態では、変更可能な変速段の範囲として、上限値が制限された規制範囲とされる。

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８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カーブ制御ルーチンを示している。図５は、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０で実行される処理の一部としての変速段出力ルーチンを示している。

図４に示されているように、カーブ制御ルーチンは、前方カーブ制御ルーチン（ステップＳ１０）、後方カーブ制御ルーチン（ステップＳ３０）を備えている。
前方カーブ制御ルーチン（ステップＳ１０）は、カーブを円滑に通過するための減速をするために、どの様に変速段の上限を設定するかという観点で設定されている。この前方カーブ制御ルーチン（ステップＳ１０）によって、変速比規制手段としての機能が発揮される。

後方カーブ制御ルーチン（ステップＳ３０）は、カーブを円滑に脱出するため前方カーブ制御で規制された変速段の上限をいかに解除するかという観点で設定されている。
この後方カーブ制御ルーチン（ステップＳ３０）によって、変速範囲決定手段としての機能が発揮される。
カーブ制御ルーチンでは、上記２つの制御ルーチンで決定された変速段の指令値を比較して、最小値を指令値として選択し、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０に指令信号を出力する（ステップＳ５０）。ステップＳ５０によって、変速比決定手段としての機能が発揮される。この選択によって、常に前方カーブ制御ルーチン（ステップＳ１０）と後方カーブ制御ルーチン（ステップＳ３０）とで決定された変速段の範囲内の変速段が常に設定されることとなる。
このカーブ制御ルーチンによれば、車両よりも前方の道路状況に基づく制御と、車両よりも後方の道路状況に基づく制御が同時に行なわれているので、連続するカーブを通過する際にも、道路状況に合致した変速段制御が行なわれ、運転者の意図に沿った走行感覚が得られる。

図５に示されているように、変速段出力ルーチンは、ＥＥＰＲＯＭ４２の変速マップに基づき、固有の変速段がいかなる変速段であるかを判断し（ステップＳ６０１）、上記ナビゲーション処理部１１側からの変速段上限指令値（いかなる範囲内で変速段を選択可能とする指令）を受信し（ステップＳ６０３）、自己の選択した変速段と比較してその範囲内で変速段を決定し（ステップＳ６０５）、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Ｓ６０７）。
ステップＳ６０５によって、変速比設定手段としての機能が発揮される。

図６および図７に示されているフローチャートを参照して前方カーブ制御ルーチン（ステップＳ１０）の内容について説明する。
先ず、現在位置検出部１３から入力された自車位置、データ記憶部１２から入力された道路データ（道路種別、道路形状、各ノードの座標データ等が含まれる）より、車両の現在位置より前方１００ｍに存在するノードを探索する（ステップＳ１０１）。

各ノードにおけるノード半径ｒを、そのノードの前後に位置するノードから算出し、そのｒから予め設定されているマップに基づき、各ノードにおける推奨車速を求め、また現在地から各ノードまでの区間距離Ｌを求める。
この推奨車速に基づき、予め設定されている減速加速度Ｇと区間距離Ｌとから、基準車速を算出する（ステップＳ１０３）。

ここで、減速加速度Ｇは、これ以上、減速加速度が大きい場合、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（図３中の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（図３中のｍ１）がある。
これは、変速段が低速側にある方が、減速時の車両の安定性と制動に有利であるためである。これらの変速段は、例えば、図３に示されているマップに基づき設定することができる。このような減速加速度Ｇと距離Ｌとの関係を示したのが、図３の減速加速度曲線ｍ１、ｍ２である。
また、基準車速とは、区間距離Ｌ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。

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が交叉した点で現される。
つまり、例えば、図３中において、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。

以上のように、図３に基づき、車速センサ３１から入力された現在車速Ｖ０とステップＳ１０３で得られた基準車速とを比較して、減速をするための制御が必要か否かを判断する（ステップＳ１０５）。
例えば、図３に示す例では、現在の変速段が４速の場合には、減速をするための制御が必要であると判断される。

そして、ステップＳ１０５の判断の結果、制御が必要と判断されたノードは、カーブと認定し、フラグを１とする。制御が必要でないと判断された場合には、フラグを０とする（ステップＳ１０７）。

ステップＳ１０５の判断の結果により、変速段の変更が必要と判断されたノード（フラグを１としたノード）に対する変速段を比較し、その中で最も変速段の上限の低い変速段を最適変速段と決定する（ステップＳ１０９）。図３の例では、ノードＮ１が３速、ノードＮ２が２速であるから、最も低い２速が最適変速段として決定される。

ステップＳ１０９で決定された最適変速段にシフトダウンを行った場合、現在車速がオーバーレブを生じない速度かどうか判断する（ステップＳ１１１）。この判断は、ナビゲーション処理部１１に格納されているデータテーブルに基づき行なわれる。
オーバーレブが生ずると判断した場合には、制御しない旨である最適変速段を４速とする。

最適変速段が何速かを判断する（ステップＳ１１３）。最適変速段が４速の場合は、上限４速を指令値とする（ステップＳ１２３）。
最適変速段が３速の場合は、ステップＳ１１５に進み、前回出力した指令値が３速以下か判断する（ステップＳ１１５）。前回指令値が４速の場合は、Ａ／Ｔの現状の変速段を維持する必要があるかどうかを判断するためステップＳ１１６に進む。
前回指令値が３速以下の場合は、すでに上限が規制されているため、運転者の操作（アクセル操作、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦ）に関係なく、規制された状態を維持するため、上限を３速に決定する。つまり、ステップＳ１３５へ進む。

Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０で出力された変速段と比較し、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０が４速を出力した場合には、シフトダウンの可能性があるため、運転者の意思を検出するためにステップＳ１１７へ進む（ステップＳ１１６）。
Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０が３速以下を出力した場合には、その変速段を維持するためステップＳ１３５へ進み、上限を３速に決定する。

アクセルペダルのオンからオフの変化（以下「アクセルイベント」という）があったかを判断する（ステップＳ１１７）。
アクセルイベントがある場合には、今変速段が４速の状態であり、運転者の減速の意思があったと判断して、ステップＳ１３５へ進み、上限を３速に決定する。アクセルイベントがない場合には、アクセルオフで惰性で走行している場合もあり、さらに運転者の意思を検出するためステップＳ１１９に進む。

ブレーキペダルのオフからオンの変化（以下「ブレーキイベント」という）があったかを判断する（ステップＳ１１９）。
ブレーキイベントがある場合には、さらに運転者の減速の意思があったと判断して、ステップＳ１３５へ進み、上限を３速に決定する。イベントがない場合には、すでにブレーキが踏まれたままの状態か、踏まれていないかを判断するためステップＳ１２１へ進む。

ブレーキがオンされた状態か、そして車速がブレーキを踏みながら４速から３速にシフトダウンしても、車両の挙動に影響が少ない車速よりも小さいかどうかを判断する（ステップＳ１２１）。

ブレーキがオンされた状態で、かつ挙動に影響が小さい場合は、ステップＳ１３５へ進み、上限を３速に決定する。ブレーキが踏まれていない、もしくは車速が高い場合にはステップＳ１２３へ進み、上限を４速に決定する。

一方、ステップ１１３で最適変速段が２速と判断された場合には、前回指令値が上限２速であるか否かを判断する（ステップＳ１２５）。前回指令値が２速の場合には、規制された状態を維持するためステップＳ１３７に進み、上限を２速と決定する。前回指令値が上限２速以上の場合は、２速へのシフトダウンする状態と判断してステップＳ１２６へ進む。

Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０から出力された変速段と比較し、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０が２速以下以外を出力した場合には、シフトダウンの可能性があるため、運転者の意思を検出するためにステップＳ１２７へ進む。Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０が２速以下を出力した場合には、その変速段を維持するためステップＳ１３７に進み、上限を２速と決定する。

ブレーキイベントがあったかを判断する（ステップＳ１２７）。ブレーキイベント有りの場合は、減速の意思が検出されたためステップＳ１３７に進み、上限を２速と決定する。ブレーキイベントがない場合は、すでにブレーキが踏まれたままの状態か、踏まれていないかを判断するためステップＳ１２９へ進む。

ブレーキがオンされた状態か、そして車速がブレーキを踏みながら３速から２速にシフトダウンしても、車両の挙動に影響が少ない車速よりも小さいかどうかを判断する（ステップＳ１２９）。ブレーキがオンされた状態で、かつ挙動に影響が小さい場合は、ステップＳ１３７へ進み、上限を２速に決定する。ブレーキが踏まれていない、もしくは車速が高い場合には、ステップＳ１３３へ進む。

ステップＳ１３３では前回指令値を判断する。前回指令値が３速の場合、３速の状態を維持するため、ステップＳ１３５へ進み上限を３速に決定する。前回指令値が４速の場合、４速の状態を維持するため、ステップＳ１２３へ進み、上限を４速に決定する。

次に、図８に示されているフローチャートを参照して後方カーブ制御ルーチン（ステップＳ３０）の内容について説明する。現在位置検出部１３からの入力により、自車位置を検出し、自車位置から所定距離後方の道路上に位置するノードの中で、前方カーブ制御ルーチンにおいて、フラグが１とされたノードが存在するか否かを判断する（ステップＳ３０１）。

フラグが１であるノードが存在する場合には、ステップＳ３０３に進み、フラグが１であるノードが存在しない場合には、カーブを走行していないか、または所定距離以上走行し、カーブを脱出したものと判断し、ステップＳ３１５に進み変速段の規制制御を行わない旨である、上限指令値を４速へ設定する。

カーブと認定されたノード（フラグが１のノード）の内、自車位置に最も近いノード（最後に通過したノード）通過時の実際の変速段が何速であったのかを判断する（ステップＳ３０３）。前記実際の変速段は、カーブと認定されたノード通過時の変速段が何速であったかを予め記憶することで知ることができる。４速の場合は、解除する必要がないと判断してステップＳ３１５に進み、なにも制御しない旨である上限を４速に決定する。

３速の場合は、変速段の上限の３速から４速への規制を解除するか判断するためステップＳ３０５へ進む。２速の場合は、変速段の上限の２速から３速への規制に変更するか判断するためステップＳ３０９へ進む。

現在の車速Ｖが、解除車速ＶＫ１を越えているかいなかを判断する（ステップＳ３０５）。ここで、解除車速ＶＫ１とは、カーブと認定された最終のノード通過時の車速に、３速から４速へシフトアップされる変更車速（例えば、５ｋｍ／ｈ）を加えた速度である。

越えている場合は、３速で十分に加速した状態であると判断してステップＳ３１５に進み変速段の規制制御を行わない旨である、上限指令値を４速に決定する。越えていない場合は、まだ３速で加速する必要があるのか、もしくはすでに４速へ変速されているのかを判断するためステップＳ３０７に進む。

前回の上限指令値が４速かどうかを判断する（ステップＳ３０７）。前回が４速の場合には、すでに４速へ変速されていると判断し、ステップＳ３１５へ進み、上限を４速に決定する。

前回が４速でない場合は、３速でまだ加速が必要な状態（1つ前のステップがステップＳ３０５の場合）もしくは３速へのシフトアップが必要な状態（１つ前のステップがステップＳ３１１の場合）と判断して上限を３速に決定する。

ステップＳ３０３で、2速と判断された場合には、現在の車速Ｖが解除車速ＶＫ２を越えているか否かを判断する（ステップＳ３０９）。
ここで、解除車速ＶＫ２とは、カーブと認定された最終のノード通過時の車速と、３速から４速へシフトアップされる変更車速（例えば、５ｋｍ／ｈ）と、２速から３速へシフトアップされる変更車速（例えば、５ｋｍ／ｈ）との総和の速度である。
越えている場合には、２速若しくは３速で充分に加速が行なわれた状態であると判断し、ステップＳ３１５に進み、変速段の規制制御を行わない旨である、上限指令値を４速に決定する。越えていない場合には、変速段の上限の２速から３速への規制を解除するか判断するため、ステップＳ３１１へ進む。

現在の車速Ｖが、解除車速ＶＫ３を越えているかを判断する（ステップＳ３１１）。ここで、解除車速ＶＫ３とは、カーブと認定された最終のノード通過時の車速と、２速から３速へシフトアップされる変更車速（例えば、５ｋｍ／ｈ）との和の速度である。

越えている場合は、２速で十分加速した状態であるが、すでに４速に変速されていないかを判断するため、ステップＳ３０７に進む。越えていない場合は、まだ２速で加速する必要があるのかすでに他の変速段に変更されているかを判断するためステップＳ３１３に進む。

前回の上限指令値を判断し（ステップＳ３１３）、前回の上限指令地が３速以上の場合は、すでに３速以上に変更されている状態であり、変速段を下げないためにステップＳ３０７へ進み、前回の指令値が４速かどうかを判断する。

４速の場合は、再び４速よりも下に上限が規制されるのを防ぐため、ステップＳ３１５へ進み、上限を４速に決定する。３速の場合は、再び３速よりも下に上限が規制されるのを防ぐため上限を３速に決定する（ステップＳ３１７）。ステップＳ３１３で、前回指令値が２速と判断された場合には、いまだ２速での加速が必要であると判断して、上限を2速に決定する（ステップＳ３１９）。

ステップＳ３１５、Ｓ３１７、Ｓ３１９の実行の次に、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０からの変速段信号により、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０で判断された変速段とステップＳ３１５、Ｓ３１７、Ｓ３１９で決定された上限指令値とを比較する（ステップＳ３２１）。

上限指令値の方がＡ／Ｔ ＥＣＵ４０で判断された変速段と同じもしくは大きい場合、加速するための準備が既にＡ／Ｔ ＥＣＵ４０側で整っていると判断して、規制制御を解除する旨である上限を４速と決定し（ステップＳ３２３）リターンする。指令値の方がＡ／Ｔ ＥＣＵ４０で判断された変速段よりも小さい場合は、まだ規制を続ける必要が有ると判断してリターンする。

以上のような制御動作の結果、例えば、カーブを通過する際、カーブ進入時には、減速のために変速段の上限を規制し、カーブから脱出する時には、その後方の道路状況に応じて、加速に適した変速段となるように変速段の上限を規制する。
カーブが連続する場合には、前方規制手段と、後方規制手段が同時に作用するため、カーブ進入時の変速段の上限規制と、カーブ脱出時の変速段の上限規制が同時に行なわれ、そのなかで、両規制値を比較して規制値の低い変速段を選ぶことで、不要な変速段の変更（シフトアップ）を抑制し、運転者の意図に沿った滑らかな走行が可能となる。

上記説明したカーブ制御ルーチンは、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、これらのうちの一部で上記ルーチンの一部を担当する構成としてもよい。

以上説明した実施形態では、アクセル開度αに基づいて運転者の減速の意志を判断していたが、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。
このほか、ウインカーセンサに基づき運転操作を検出し、ウインカーオン操作の検出により減速の意志を判断する構成としてもよい。
或いは、アクセルの減速操作、ブレーキの踏み込みによる減速操作、ウインカーのＯＮ操作による減速の予測の内、少なくとも２つの操作が検出された場合に、減速の意志があるものと判断するように設定してもよい。この場合には、より確実に減速の意志を確認することができ、運転者の意図により一層沿った制御が可能となる。

また、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０おける変速段の決定は、アクセル開度と車速により、または、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。
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、変速比規制手段は、変速段ではなく、変速比の範囲を規制し、変速比が決定される。

以上車両制御装置の実施形態について説明したが、車両制御装置を次のように構成するようにしてもよい。
（１）走行環境に基づき、自動変速装置の変速段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、自車の前方の走行環境に応じて自動変速装置の変速比を規制する範囲を決定する前方規制手段と、自車の後方の走行環境に応じて前方規制手段による規制範囲を変更する後方規制手段と、前記前方規制手段及び後方規制手段によって決定された変速比の規制範囲のうち、上限変速比の小さい方を規制範囲の上限として設定する変速比決定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、自車位置から自車の進行方向にある所定区間内における複数の特定点における推奨速度を算出する推奨走行速度算出手段と、自車位置から該複数の特定点までの距離を算出し、前記推奨走行速度と特定点までの距離に応じた変速比の規制範囲を特定点毎に設定する規制範囲設定手段と、前記規制範囲が最小となる変速比の規制範囲を決定する第１変速比規制手段と、自車位置から後方に位置する所定区間内において、前記規制範囲設定手段により変速比の規制が設定された特定点の中から自車位置に近い特定点を検出し、該特定点通過時の車速と現在車速に応じて加速に必要な変速比の範囲を決定する第２変速比規制手段と、前記第１及び第２変速比規制手段で決定された規制範囲と、現在の変速比とを比較して、最小の変速比を自動変速装置の変速比として設定する変速比設定手段とを備えたことを特徴とする車両制御装置。
（３）前記特定点は、道路形状を表現するノードである上記（２）に記載の車両制御装置。
（４）前記自動変速装置は、多段変速機である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の車両制御装置。
（５）前記自動変速装置は、無段変速機である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の車両制御装置。

本発明の車両制御装置の構成を示すブロック図である。 道路上のノードの配置を示す模式図である。 変速段の上限値を決定する規制変速段マップである。 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。 Ａ／Ｔ ＥＣＵの制御動作を示すフローチャートである。 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。 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。 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。

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 (2)

1. 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、
   変速マップに基づき自動的に変速段を選択する自動変速装置と、
   自車位置から自車の進行方向にある所定区間内における複数の特定点における推奨走行速度を算出する推奨走行速度算出手段と、
   自車位置から該複数の特定点までの距離を算出し、前記推奨走行速度と特定点までの距離に応じ、変速段の規制が必要かどうかを判定し、必要と判定された場合、自動変速装置が選択可能な変速段の上限を決定し特定点毎に設定する規制範囲設定手段と、
   前記特定点毎に設定された変速段の上限が最も低くなる変速段の上限を決定する第１変速段規制手段と、
   自車位置から後方に位置する所定区間内において、前記規制範囲設定手段により変速段の規制が設定された特定点の中から自車位置に最も近い特定点を検出し、該特定点通過時の車速と現在車速に応じて加速に必要な変速段の上限を決定する第２変速段規制手段と、 前記第１及び第２変速段規制手段で決定された変速段の上限と、現在の車速と変速マップに基づいて決定される変速段とを比較して、最も低い変速段を自動変速装置の変速段として設定する変速段設定手段とを備えたことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記特定点は、道路形状を表現するノードである、ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。

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