JP4453382B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両前方の道路状況に応じて変速機や制動装置などを制御する車両の走行制御装置に関するものである。

ナビゲーションシステムから得られる道路情報に基づいて車両の速度を制御する技術が従来から知られている。例えば、ナビゲーションシステムから得られる道路情報を考慮し、車両がカーブしている道路に差し掛かったとき、コーナーリング中の運転者のブレーキの解放や、アクセルペダルの踏み込みにより変速機の変速段をシフトダウンし、車両を減速させるようにしている。

このような技術としては、例えば、下記特許文献１に記載された技術がある。この特許文献１に記載された車両制御装置は、ナビゲーション装置から読み込んだ車両の現在位置と前方のカーブに基づき、最適な変速段を選択すると共にシフトアップを制限し、現在の速度が減速可能速度を超えると判断し、アクセルペダルのオフが検出されたら、変速段をシフトダウンしてエンジンブレーキにより減速するものである。

特開平１０−１４１４９６号公報

ところで、変速機のダウンシフト制御やブレーキ装置の作動制御など車両の減速制御は、走行する路面の摩擦抵抗を考慮する必要がある。即ち、車両が、雨で濡れた路面や凍結した路面、雪が積もった路面などを走行する場合、車両の急激な加速度変化によりスリップを招く虞がある。そのため、このような路面摩擦係数の低い路面を走行する場合には、急ブレーキを避けることはもちろんであるが、変速段を低速段や高速段ではなく、中速段に維持すると共に、低速段や高速段から中速段への変更なしに走行することが望ましい。

ところが、上述した従来の車両制御装置にあっては、車両の現在位置と前方カーブに基づいて最適な変速段を選択し、現在の速度が減速可能速度を超えると判断し、アクセルペダルのオフが検出されたらダウンシフト制御を実行しており、車両が走行する路面の摩擦抵抗が考慮されていない。そのため、走行する路面の状況によっては、ダウンシフト制御が実行されたとき、車両の必要以上の加速度変化が生じてスリップする可能性があり、十分な安全性が考慮されていない。

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、車両が走行する道路の路面状況を考慮して減速制御を実行すると共に、運転者に違和感のない減速制御を行うことで、運転者の意思に応じた走行性を確保してドライバビリティの向上を図った車両の走行制御装置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、本発明の車両の走行制御装置は、道路情報に基づいて車両前方の道路状況を検出する道路状況検出手段と、該道路状況検出手段が検出した道路状況に基づいて減速制御を行う減速制御手段と、路面摩擦係数を推定あるいは検出する路面摩擦係数推定検出手段と、アクセル操作のオフ状態を検出するアクセル検出手段と、ブレーキ操作のオン状態を検出するブレーキ検出手段と、前記路面摩擦係数推定検出手段が推定あるいは検出した路面摩擦係数が所定値以下であるときには前記アクセル検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行せずに前記ブレーキ検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行する一方、前記路面摩擦係数が所定値よりも大きいときには前記アクセル検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行する減速制御実行手段とを具えたことを特徴とするものである。

本発明の車両の走行制御装置では、前記減速制御手段は、変速機におけるダウンシフト制御、エンジン出力の低減制御、発電機の作動制御、ブレーキ装置の制動制御の少なくともいずれか一つであることを特徴としている。

本発明の車両の走行制御装置では、前記減速制御手段は、変速機におけるダウンシフト制御であり、変速後にアップシフトを規制することを特徴としている。

本発明の車両の走行制御装置では、ブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段を設け、前記減速制御実行手段は、該ブレーキ操作量検出手段が検出したブレーキ操作量が大きいほど、減速制御量を大きく設定することを特徴としている。

本発明の車両の走行制御装置では、ブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段を設け、ブレーキ装置の減速度が、前記ブレーキ操作量検出手段が検出したブレーキ操作量に相当する減速度から前記減速制御手段による減速度を減算した値となるように該ブレーキ装置を制御することを特徴としている。

また、本発明の車両の走行制御装置は、車両の減速制御を行う減速制御手段と、走行する道路の路面摩擦係数を検出する路面摩擦係数検出手段と、アクセル開度を検出するアクセル検出手段と、ブレーキ操作量を検出するブレーキ検出手段と、前記路面摩擦係数検出手段が検出した路面摩擦係数が所定値以下であるときには前記アクセル検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行せずに前記ブレーキ検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行する一方、前記路面摩擦係数が所定値よりも大きいときには前記アクセル検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行する減速制御実行手段とを具えたことを特徴とするものである。
本発明の車両の走行制御装置では、前記路面摩擦係数検出手段は、車輪速センサが検出した車輪速度に基づいて算出することを特徴としている。
本発明の車両の走行制御装置では、ブレーキ装置の減速度が、前記ブレーキ検出手段が検出したブレーキ操作量に相当する減速度から前記減速制御手段による減速度を減算した値となるように該ブレーキ装置を制御することを特徴としている。
更に、本発明の車両の走行制御装置は、車両の減速制御を行う減速制御手段と、走行する道路が路面摩擦係数の低い低μ路かこの低μ路より路面摩擦係数の高い高μ路かを判定する判定手段と、アクセル開度を検出するアクセル検出手段と、ブレーキ操作量を検出するブレーキ検出手段と、前記判定手段が低μ路と判定したときには前記アクセル検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行せずに前記ブレーキ検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行する一方、高μ路と判定したときには前記アクセル検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行する減速制御実行手段とを具えたことを特徴とするものである。

本発明の車両の走行制御装置によれば、路面摩擦係数が低いときにはブレーキ操作のオン状態により減速制御を実行する一方、路面摩擦係数が高いときにはアクセル操作のオフ状態により減速制御を実行するようにしたので、車両が走行する道路の路面状況を考慮して減速制御を実行することで、運転者の意思に応じた走行性を確保することができ、その結果、ドライバビリティを向上することができる。

また、本発明の車両の走行制御装置によれば、路面摩擦係数が低いときにはブレーキ操作量に基づいて減速制御を実行する一方、路面摩擦係数が高いときにはアクセル開度に基づいて減速制御を実行するようにしたので、車両が走行する道路の路面状況を考慮して減速制御を実行することで、運転者の意思に応じた走行性を確保することができ、その結果、ドライバビリティを向上することができる。

以下に、本発明にかかる車両の走行制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る車両の走行制御装置を表す概略構成図、図２は、実施例１の車両の走行制御装置によるダウンシフト制御のフローチャートである。

本実施例の車両の走行制御装置において、図１に示すように、内燃機関としてのエンジン１１には、トルクコンバータ１２を有する自動変速機１３が連結されており、エンジン１１の駆動力は、このトルクコンバータ１２を介して自動変速機１３に入力され、図示しないデファレンシャルギヤ及びドライブシャフトを介して駆動輪に伝達される。また、自動変速機１３は、油圧制御装置１４により車両の運転状態に応じて変速比を自動的に制御可能となっている。

車両にはエンジン１１や自動変速機１３などを制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１５が設けられており、このＥＣＵ１５はエンジン１１及び自動変速機１３（油圧制御装置１４）の総合的な制御を行う。

即ち、車両にはアクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセルポジションセンサ（アクセル検出手段）２１が設けられており、検出したアクセル開度はＥＣＵ１５に出力される。エンジン１１の吸気管２２には電子スロットルバルブ２３が設けられており、この電子スロットルバルブ２３はスロットルアクチュエータ２４により開閉可能となっている。ＥＣＵ１５はこのスロットルアクチュエータ２４により電子スロットルバルブ２３を駆動し、スロットル開度がアクセル開度に応じたものとなるように制御する。また、吸気管２２には電子スロットルバルブ２３をバイパスするバイパス通路２５が設けられており、このバイパス通路２５にはエンジン１１のアイドル回転数を制御するために電子スロットルバルブ２３の全閉時の吸気量を制御するアイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣバルブ）２６が設けられている。そして、電子スロットルバルブ２３の全閉状態（アイドル状態）及びスロットル開度を検出するアイドルスイッチ付スロットルポジションセンサ２７が設けられており、検出したアイドル信号及びスロットル開度はＥＣＵ１５に出力される。

また、吸気管２２にて、電子スロットルバルブ２３の上流側には吸入空気量を検出するエアフローセンサ２８が設けられており、検出した吸入空気量はＥＣＵ１５に出力される。更に、エンジン１１には、エンジン回転数（エンジン回転速度）を検出するエンジン回転数センサ２９が設けられると共に、車両の走行速度を検出する車速センサ３０が設けられており、検出したエンジン回転数や車速はＥＣＵ１５に出力される。また、車両には、運転者が操作するシフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ３１が設けられると共に、自動変速機１３には、現在の変速段を検出する変速段センサ３２が設けられており、検出したシフトポジションや変速段はＥＣＵ１５に出力される。

従って、ＥＣＵ１５は、エンジン回転数、吸入空気量、スロットル開度などのエンジン１１の運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定し、インジェクタや点火プラグなどを制御することができる。また、ＥＣＵ１５は、変速マップを有しており、スロットル開度、車速などに基づいて自動変速機１３の変速段を決定し、この決定された変速段を成立させるように油圧制御装置１４を制御することができる。また、変速時の変速比の変化に伴ってエンジン回転数を適切に変化させるため、必要に応じてエンジン１１の出力制御を行うことができる。

車両にはブレーキ装置１６が搭載され、油圧制御装置１７により制御可能となっている。従って、運転者がブレーキペダル１８を踏み込むと、その操作量に応じてマスタシリンダ１９で発生した圧力が油圧制御装置１７に伝達され、ブレーキ装置１６でブレーキ操作量に応じた制動力を発生させることができる。また、この油圧制御装置１７はＥＣＵ１５により制御可能となっており、車両の運転状態に応じて油圧制御装置１７を制御し、ブレーキ操作量を加味してブレーキ装置１６で発生する制動力を増減することができる。なお、ブレーキペダル１８には、ブレーキペダル１８の操作量を検出するブレーキ操作量センサ（ブレーキ検出手段）３３が設けられており、検出したブレーキ操作量はＥＣＵ１５に出力される。

本実施例では、道路情報に基づいて現在車両が走行する道路状況を検出し、この道路状況に応じた減速制御が可能となっている。この場合、ＥＣＵ１５は、前方の道路状況がカーブや交差点であったり、走行する道路が下り坂であるなど減速が必要な領域であると判断したときには、このカーブや下り坂を通過するための適正速度を設定し、自動変速機（減速制御手段）１３をシフトダウンしてエンジンブレーキの作用により車両を減速させるようにしている。

そのため、車両には、道路情報を得るためのナビゲーションシステム（道路状況検出手段）４１が搭載されており、このナビゲーションシステム４１はナビゲーションＥＣＵ４２を有し、ＥＣＵ１５と情報の交換が可能となっている。このナビゲーションＥＣＵ４２には、操作部４３、表示部４４、スピーカ４５が接続されている。乗員は、この操作部４３を用いて各種の指示データを入力することができ、表示部４４に現在地周辺の地図データや現在位置、目的位置、経路などの情報を表示することができると共に、スピーカ４５を用いて案内音声を聞くことができる。

位置検出部４６は、ＧＰＳ受信機やジャイロスコープなどから構成され、車両の絶対位置（緯度経度）を検出してナビゲーションＥＣＵ４２に出力する。地図データベース４７は、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤなどの記録媒体で構成され、各種の地図データが記憶されており、ナビゲーションＥＣＵ４２は必要な地図データを検索して表示部４４に表示することができる。

このナビゲーションシステム４１を用いて、現在地から目的地までナビゲーション走行する場合、乗員は、この操作部４３を用いて目的地（住所、電話番号、施設名など）を入力する。すると、ナビゲーションＥＣＵ４２は、この指示データに基づいて地図データベース４７を読み出し、現在地から目的地までの最適経路を検索する。そして、得られた経路は、現在地周辺の地図データ及び現在地マークと一緒に、表示部４４に表示される。運転者は、表示部４４に表示された地図データを見ながら、また、スピーカ４５からの案内音声を聞きながら、目的地までナビゲーション走行することができる。

また、前方の道路の勾配情報は、スロットルポジションセンサ２７が検出したスロットル開度と、車速センサ３０（あるいは加速度センサ）が検出した現在の車速（加速度）に基づいて検出する。即ち、ＥＣＵ１５は、現在のスロットル開度から求められる計算上のエンジン出力（加速度）と、現在の車速から求められる実際のエンジン出力（加速度）とを比較し、両者の偏差量から道路が平坦路なのか、下り坂または上り坂なのかを判断している。

従って、本実施例では、このナビゲーションシステム４１やスロットルポジションセンサ２７、車速センサ３０を用いて車両が走行する道路状況、つまり、直線道路が継続するのか、前方にカーブがあるのか、走行中の道路が下り坂なのかなどを検出する。そして、ＥＣＵ１５は、前方の道路がカーブであったり、現在の道路が下り坂などで、減速が必要であると判定したときには、運転者の減速意思を確認してからダウンシフト制御を実行し、車両を減速させる。

ところで、このダウンシフト制御を実行したとき、車両には減速度が発生するため、走行する路面の状況（濡れた路面、凍結路面、積雪路面など）によってはスリップを招く虞があり、運転者の減速意思を十分に確認する必要がある。そこで、本実施例では、ダウンシフト制御を実行する場合、運転者の減速意思を確認、つまり、その実行条件を道路の路面状況に応じて変更するようにしている。

即ち、車両には、走行する道路の路面摩擦係数μを検出する路面検出センサ（路面摩擦係数推定検出手段）３４が設けられている。路面検出センサ３４は、例えば、車輪速度センサであり、車速センサ３０が検出した車体速度から車輪速度センサが検出した車輪速度を減算し、この減算値を車体速度で除算することでスリップ率を算出し、このスリップ率から路面摩擦係数μを求めるようにすれば良い。この車輪速度センサは、アンチロックブレーキシステムの構成部材として車両に搭載されており、これを用いればよい。なお、路面検出センサ３４は、この車輪速度センサに限らず、ナビゲーションシステム４１を用いて天気情報を得て濡れた路面や積雪路面などを判定しても良い。また、ワイパーの作動状態から降雨を検出したり、ステレオカメラが撮影した路面の白線表示の有無から積雪を検出し、路面状況に置き換えるようにしても良い。

そして、前方の道路にカーブあったり、勾配道路であってダウンシフト制御により車両を減速する必要がある場合、現在走行する道路が乾燥して路面摩擦係数の高い高μ路であったときは、アクセルＯＦＦ状態が確認されたことを実行条件としてダウンシフト制御を実行する。一方、ダウンシフト制御により車両を減速する必要がある場合、現在走行する道路が濡れていたり積雪があったりして路面摩擦係数の低い低μ路であったときは、ブレーキＯＮ状態が確認されたことを実行条件としてダウンシフト制御を実行する。

一般に、運転者が減速する場合、まず、アクセルペダルから足を離して踏み込みをやめ、次に、ブレーキペダルを踏んで減速する。そのため、アクセルＯＦＦ状態を確認してダウンシフト制御を実行することで、運転者の減速意思を早期に確認して直ちに車両を減速することができる。ところが、運転者がアクセルペダルから足を離すという行為は、減速意思だけでなく、車速を調整するという意思も少なからず含んでいる。そのため、アクセルＯＦＦ状態を実行条件としてダウンシフト制御を開始した場合、運転者に減速意思がないときであっても車両を減速してしまう。車両が低μ路を走行中にこのような不要なダウンシフト制御が実行された場合、運転者は自分の意思にそぐわない車両の減速に戸惑い、スリップ状態に陥ってしまう可能性がある。

そこで、ＥＣＵ（減速制御実行手段）１５は、スリップしにくい高μ路では、アクセルＯＦＦ状態を実行条件としてダウンシフト制御を開始し、運転者の減速意思を早期に確認して直ちに車両を減速することで、ドライバビリティを向上させる。一方、スリップしやすい低μ路では、ブレーキＯＮ状態を実行条件としてダウンシフト制御を開始し、運転者の減速意思を確実に確認してから車両を減速することで、走行安全性を向上させる。

以下、本実施例の車両の走行制御装置によるダウンシフト制御を図２のフローチャートに基づいて説明する。

車両のダウンシフト制御において、図２に示すように、ステップＳ１１にて、ＥＣＵ１５は、ダウンシフト制御の実行フラグＦ＝０であるかどうかを判定し、Ｆ＝０、つまり、ダウンシフト制御が実行されていないと判定したらステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、ナビゲーションシステム４１を用いて車両が走行する前方の道路状況を検出し、前方にカーブがあってコーナーＲが所定値以下かどうかを判定する。ここで、前方カーブのコーナーＲが所定値以下、つまり、急カーブがあれば、ステップＳ１３に移行する。一方、ステップＳ１２で、前方にカーブがなかったり、コーナーＲが所定値以下でなければステップＳ１４に移行し、ＥＣＵ１５は道路勾配が所定値Ａ以上かどうかを判定する。このステップＳ１４にて、道路勾配が所定値Ａ以上、つまり、急な下り坂であれば、ステップＳ１３に移行し、そうでなければ、何もせずにこのルーチンを抜ける。

ステップＳ１２で急カーブがあると判定されたり、ステップＳ１４で急な下り坂があると判定されたら、ステップＳ１３に移行し、ここで、路面検出センサ３４の検出結果に基づいて現在走行している道路が低μ路であるかどうかを判定する。そして、このステップＳ１３にて、道路がスリップしにくい高μ路であれば、ステップＳ１５に移行し、アクセルＯＦＦ状態を実行条件としてダウンシフト制御を開始し、道路がスリップしやすい低μ路であれば、ステップＳ１６に移行し、ブレーキＯＮ状態を実行条件としてダウンシフト制御を開始する。

即ち、ステップＳ１５では、アクセルペダルがＯＦＦされたことでダウンシフト実行条件が成立したと判定し、ステップＳ１７に移行する。このアクセルペダルのＯＦＦ状態は、アイドルスイッチ付スロットルポジションセンサ２７からのアイドル信号で判定することができる。つまり、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいないアイドル状態では、アイドルＯＮ信号が出力されており、ＥＣＵ１５はこのアイドルＯＮ信号を受けてアクセルペダルのＯＦＦ状態を認識する。一方、ステップＳ１６では、ブレーキペダル１８がＯＮされたことでダウンシフト実行条件が成立したと判定し、ステップＳ１７に移行する。このブレーキペダル１８のＯＮ状態は、ブレーキ操作量センサ３４がブレーキ操作量を出力することで、ブレーキペダル１８のＯＮ状態を認識する。なお、ステップＳ１５でアクセルＯＦＦ状態が検出されず、また、ステップＳ１６でブレーキＯＮ状態が検出されなければ、ダウンシフト制御を実行せずにこのルーチンを抜ける。

そして、ステップＳ１５にて、アクセルペダルがＯＦＦされたことでダウンシフト実行条件が成立したと判定されると、また、ステップＳ１６にて、ブレーキペダル１８がＯＮされたことでダウンシフト実行条件が成立したと判定されると、ステップＳ１７で自動変速機１３のダウンシフト制御が実行されると共に、シフトアップが禁止される。即ち、車両が減速必要領域に入って運転者の減速意思が確認されると、自動変速機１３の変速段を、例えば、４速から３速へシフトダウンするように油圧制御装置１４を制御する。

従って、車両は、カーブの手前や下り坂で運転者の意思通りに減速されることとなり、スムースで安全な走行を行うことができる。即ち、高μ路では、路面の摩擦抵抗が大きくてスリップしにくいため、アクセルＯＦＦ状態を実行条件としてダウンシフト制御を開始し、運転者の減速意思を早期に確認して直ちに車両を減速することでドライバビリティが向上する。一方、低μ路では、路面の摩擦抵抗が小さくてスリップしやすいため、ブレーキＯＮ状態を実行条件としてダウンシフト制御を開始し、運転者の減速意思を確実に確認してから車両を減速することで走行安全性が向上する。

そして、ステップＳ１７でダウンシフト制御が実行されると、その後、ステップＳ１８にて、ダウンシフト制御の実行フラグＦを１と書き換えてこのルーチンを抜ける。

このようにダウンシフト実行条件が成立してダウンシフト制御が実行されると、ダウンシフト制御の実行フラグＦが１となるため、ステップＳ１１での判定結果によりステップＳ１９に移行し、このステップＳ１９以降の処理でダウンシフト制御の解除を行う。即ち、ステップＳ１９では、カーブを走行するためのダウンシフト制御（ステップＳ１２でＹｅｓ）が実行されているかどうかを判定する。ここで、カーブを走行するためのダウンシフト制御が実行されていれば、ステップＳ２０で、カーブを脱出したかどうかを判定する。ここで、カーブを脱出ししていなければこの制御を継続するために何もしないでこのルーチンを抜ける。一方、このステップＳ２０で、すでにカーブを脱出していればステップＳ２２に移行する。

一方、ステップＳ１９にて、カーブを走行するためのダウンシフト制御が実行されていなければ、下り坂を走行するためのダウンシフト制御（ステップＳ１４でＹｅｓ）が実行されているとし、ステップＳ２１で、道路勾配が所定値Ｂ以下かどうかを判定する。ここで、道路勾配が所定値Ｂ以下でなければこの制御を継続するために何もしないでこのルーチンを抜ける。一方、このステップＳ２１で、道路勾配が所定値Ｂ以下であれば、すでに下り坂走行は終了したものであり、ステップＳ２０で、カーブが脱出したことを確認してからステップＳ２２に移行する。

この場合、ステップＳ１４で用いた所定値Ａと、ステップＳ２１で用いた所定値Ｂとは、別の値とし、所定値Ａ＜所定値Ｂとしてヒステリシスを適用することで、ハンチングを防止することが望ましい。また、ステップＳ２１で、道路勾配が所定値Ｂ以下であったとき、ステップＳ２０でカーブが脱出したことを確認するのは、カーブを走行中の変速を防止するためである。

ステップＳ２２では、ダウンシフト制御を終了すると共に、シフトアップを許可する。そして、ステップＳ２３で、ダウンシフト制御の実行フラグＦを０と書き換えてこのルーチンを抜ける。

このように実施例１の車両の走行制御装置にあっては、道路情報に基づいて現在車両が走行する前方の道路状況を検出し、この道路状況により減速が必要であると判定された場合、車両が路面摩擦係数の高い高μ路を走行中は、アクセルペダルのオフ状態を実行条件としてダウンシフト制御を実行する一方、車両が路面摩擦係数の低い低μ路を走行中は、ブレーキペダル１８のオン状態を実行条件としてダウンシフト制御を実行するようにしている。

従って、スリップしにくい高μ路では、アクセルＯＦＦ状態を実行条件としてダウンシフト制御を開始することで、運転者の減速意思を早期に確認して直ちに車両を減速することができ、ドライバビリティを向上することができる。一方、スリップしやすい低μ路では、ブレーキＯＮ状態を実行条件としてダウンシフト制御を開始することで、運転者の減速意思を確実に確認してから車両を減速することができ、走行安全性を向上することができる。その結果、車両が走行する道路の路面状況を考慮して減速制御を実行することで、運転者の意思に応じた走行性を確保することができ、その結果、ドライバビリティを向上することができる。

なお、上述した実施例１では、高μ路でのダウンシフト実行条件の成立をアクセルペダルのＯＦＦ状態とし、アイドルスイッチ付スロットルポジションセンサ２７からのアイドルＯＦＦ信号としたが、これに限るものではない。例えば、アクセルポジションセンサ２１からのアクセル開度、スロットル開度などとしても良い。また、低μ路でのダウンシフト実行条件の成立をブレーキペダルのＯＮ状態とし、ブレーキ操作量センサ３４からの操作量信号としたが、これに限るものではない。例えば、ブレーキペダル１８に設けたブレーキスイッチのＯＮ信号としても良い。

また、実施例１では、減速制御手段として、変速機のダウンシフト制御により減速度を確保するようにしたが、この方法に限らず、スロットル開度の変化やエンジンのトルクダウン制御により減速度を確保するようにしても良い。また、減速制御手段としてブレーキによる制動制御のみにより減速度を確保するようにしても良い。このような場合、図２のフローチャートにおけるステップＳ１７にて、ダウンシフト制御の実行により得られる減速度を、エンジン制御やブレーキ制御により確保できるように制御すればよい。

図３は、本発明の実施例２に係る車両の走行制御装置によるダウンシフト制御のフローチャート、図４は、本発明の実施例２に係る車両の走行制御装置によるダウンシフト制御のタイムチャートである。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

本実施例の車両の走行制御装置の概略構成は、前述した実施例１とほぼ同様であるため、説明は省略する。本実施例の車両の走行制御装置では、低μ路でブレーキペダル１８の踏み込みにより制動操作が実行されたとき、必要な制動力を、ブレーキ装置１７の作動による制動力と、自動変速機１３のダウンシフト制御による制動力とで受け持つようにしたものである。即ち、ＥＣＵ１５は、ブレーキ装置１６の減速度が、ブレーキペダル１８の操作量に相当する減速度から、自動変速機（減速手段）１３のダウンシフト制御よる減速度を減算した値となるように、ブレーキ油圧制御装置１７を制御（ブレーキ制御手段）するようにしている。以下、本実施例のダウンシフト制御について説明する。

本実施例の車両の走行制御装置において、図３に示すように、ステップＳ１０１にて、ＥＣＵ１５は、路面検出センサ３４の検出結果に基づいて現在走行している道路が低μ路であるかどうかを判定する。そして、このステップＳ１０１にて、道路がスリップしにくい高μ路であれば、ステップＳ１１１に移行してブレーキ制御量を０として通常の変速制御並びにブレーキ制御を可能とする。一方、ステップＳ１０１にて、道路がスリップしやすい低μ路であれば、ステップＳ１０２に移行し、制動制御実行フラグＦ＝０であるかどうかを判定し、Ｆ＝０、つまり、制動制御が実行されていないと判定したらステップＳ１０３に移行する。

ステップＳ１０３では、運転者によりブレーキペダル１８の踏込操作が行われているかどうかを判定し、ブレーキ操作が行われていればステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４では、ブレーキ力が所定値を超えているかどうかを判定し、ブレーキ力が所定値を超えていれば、ステップＳ１０５に移行する。なお、ステップＳ１０３でブレーキ操作が行われていなかったり、ステップＳ１０４でブレーキ力が所定値を超えていなければ、ステップＳ１１２で制動制御実行フラグＦを１としてこのルーチンを抜ける。

なお、ステップＳ１０３におけるブレーキ操作が行われているかどうかの判定は、ブレーキ操作量センサ３４がブレーキ操作量を出力しているかどうかで判定する。また、ステップＳ１０４におけるブレーキ力が所定値を超えているかどうかの判定は、ブレーキ操作量センサ３４が検出したブレーキ操作量が予め設定された所定値Ｆｂ１を超えているかどうかで判定する。この所定値Ｆｂ１は、ダウンシフト制御実行後の変速段で発生するエンジンブレーキ力より高い制動力で、且つ、ブレーキペダル１８の踏力を弱めたときにブレーキ力の低減が感じられて違和感の生じないレベルとすることが望ましい。

そして、ステップＳ１０４にて、ブレーキ力が所定値を超えたことで制動制御実行条件が成立したと判定されると、ステップＳ１０５で自動変速機１３のダウンシフト制御が実行されると共に、シフトアップが禁止される。即ち、自動変速機１３の変速段を、例えば、４速から３速へシフトダウンするように油圧制御装置１４を制御する。なお、このシフトアップが禁止の仕方は、ロジック上で禁止しても良いし、シフトアップの変速点を高速側に移行してシフトアップしにくい制御を実施しても良い。また、シフトアップの禁止は変速終了後に実施しても良い。そして、ステップＳ１０６で制動制御実行フラグＦを１と書き換える。

このダウンシフト制御を実行するとき、自動変速機１３では、ＥＣＵ１５が油圧制御装置１７にダウンシフト指令を出力しても、応答遅れ（油圧や機械、電気的な遅れ）があるため、クラッチトルクが発生するまでにタイムラグがある。そこで、ステップＳ１０７では、自動変速機１３にて、変速歯車機構の係合が開始されたかどうかを判定し、係合が開始されていないときには、ステップＳ１０８で、ブレーキ制御量の下限値Ｆｂ２を設定する。このブレーキ制御量の下限値Ｆｂ２は、ダウンシフト制御実行後の変速段で発生するエンジンブレーキ力よりやや高い制動力、または、これから係合させようとするクラッチの係合トルク相当とすることが望ましい。ブレーキ力は、この下限値とブレーキ踏力との大きいほうを採用する。そのため、ダウンシフト制御が開始された後で係合が開始される前に、運転者がブレーキペダル１８を戻したとしても、適度な制動力が継続されることとなり、違和感を感じることはない。

そして、ダウンシフト制御が開始されてからクラッチが係合するまでの間、ブレーキ力の下限値が設定されてリターンされると、ステップＳ１０１で低μ路が確認された後、ステップＳ１０２の判定では、制動制御実行フラグＦ＝１であるためにステップＳ１０７に移行する。ここでまだ係合が開始されていなければ、前述の処理を繰り返し行い、係合が開始されたら、ステップＳ１０９に移行し、ブレーキ制御量を設定する。

ＥＣＵ１５は、ブレーキ踏力相当分の制動力からクラッチトルク相当分の制動力を減算した値を、ブレーキ制御量（ブレーキ力）として油圧制御装置１７に出力する。即ち、自動変速機１３にて、変速歯車機構の係合が開始されると、クラッチトルク（エンジンブレーキ力）が増加するため、発生増加したクラッチトルクの相当分をブレーキ踏力相当分から差し引いてブレーキ力を設定する。そのため、運転者がブレーキペダル１８を踏み込んで減速すると、当初はブレーキ装置１６による制動力だけで減速するが、クラッチが係合するとクラッチトルクが発生し、ブレーキ踏力に応じた制動力がブレーキ装置１６と自動変速機１３により確保される。従って、運転者がアクセルペダル１８を踏み込んでからダウンシフト制御が実行されて減速が終了するまで、ブレーキ踏力と同様な適正な制動力が作用することとなり、運転者に違和感を与えず、また、低μ路であっても適度なエンジンブレーキが作用するため、安全に車両を減速することができる。

そして、ステップＳ１０９にて、ブレーキ制御量が設定されると、ステップＳ１１０にて、制動制御実行フラグＦを０と書き換える。そして、ステップＳ１０１にて、車両が低μ路を抜けたと判定されたら、ステップＳ１１１にて、ブレーキ制御量を０としてシフトアップを許可し、制動制御を終了する。

ここで、上述した制動制御における各種操作量の変化を図４のタイムチャートに基づいて説明する。

図４に示すように、車両が低μ路を走行中に減速したいとき、運転者がアクセルペダルを戻して（アクセル開度＝０、アイドル状態）、時間ｔ１でブレーキペダル１８を踏み込むと、ブレーキ踏力（ブレーキ操作量）が増加し、同時にブレーキ装置１６によるブレーキ力が作用し、それに応じて車両に同様の制動力（車両加速度）が発生する。そして、時間ｔ２にて、ブレーキ力が所定値Ｆｂ１を超えると、自動変速機１３にダウンシフト指令が出力される。

ところが、ここで応答遅れが発生するため、時間ｔ５で自動変速機１３における変速歯車機構の係合が開始されてクラッチトルクが発生する。従って、この時間ｔ５を基点として、ブレーキ踏力が実際の車両の制動力（車両加速度）となるように、クラッチトルクが増加した相当分の制動力をブレーキ装置１５のブレーキ力から低下させる。その後、時間ｔ６からｔ７にかけてブレーキ踏力が減少すると、それに応じてブレーキ力も減少し、時間ｔ７でブレーキ踏力が０になるとブレーキ力も０となり、制動力はクラッチトルク相当分だけとなる。その後、時間ｔ８にて、イナーシャトルク（図４斜線部分）が０となって変速後のエンジンブレーキが作用することとなる。従って、運転者がアクセルペダル１８を踏み込んでから減速が終了するまで、ブレーキ踏力と同様な適正な制動力がブレーキ力とクラッチトルクにより確保されることとなり、運転者に違和感を与えることはなく、また、低μ路であっても適度なエンジンブレーキを作用させて安全に車両を減速させることができる。

また、図４に点線で示すように、時間ｔ２でダウンシフト指令が出力されても、変速開始前、つまり、係合が開始されてクラッチトルクが発生する前に、時間ｔ３で運転者がブレーキペダル１８を戻した場合を考える。時間ｔ３でブレーキ踏力が減少して時間ｔ４で０になるとき、ブレーキ力として下限値Ｆｂ２が設定される。そのため、このときの制動力は、ダウンシフト制御実行後の変速段で発生するエンジンブレーキ力よりやや高い制動力、あるいは、これから係合させようとするクラッチトルクに設定されることとなり、適度な制動力が継続されて運転者に違和感を与えることはない。

このように実施例２の車両の走行制御装置にあっては、車両が走行する道路が低μ路であるとき、運転者によるブレーキペダル１８の踏み込みで制動意思が確認されたら、必要な制動力を、ブレーキ装置１７の作動による制動力と、自動変速機１３のダウンシフト制御による制動力とで受け持つようにしたものである。具体的には、ブレーキ装置１６の制動力を、ブレーキペダル１８の操作量に相当する制動力から、自動変速機１３のダウンシフト制御よる制動力を減算した値となるように、ブレーキ油圧制御装置１７を制御するようにしている。

従って、運転者がアクセルペダル１８を踏み込んでから減速が終了するまで、ブレーキ踏力と同様な適正な制動力がブレーキ力とクラッチトルクにより確保されることとなり、運転者に違和感を与えることはなく、また、低μ路であっても適度なエンジンブレーキを作用させて安全に車両を確実に減速させることができる。

なお、上述した実施例２にて、減速手段として、自動変速機１３のダウンシフト制御とブレーキ装置１６による制動制御を用いて協調制御するようにしたが、いずれか一方をエンジン１１の駆動力制御に置き換えて実行するようにしても良い。この場合、図３のフローチャートにおけるステップＳ１０５にて、ダウンシフト制御の実行により得られる減速度を、エンジン制御により確保できるように制御し、Ｓ１０９にて、クラッチトルク相当分の減速度を、エンジン制御により確保できるように制御すればよい。

また、上述した実施例１では、低μ路でブレーキＯＮ状態を検出してダウンシフト制御を実行するようにしたが、ここで、実施例２で説明したように、ブレーキ操作量を検出し、自動変速機１３とブレーキ装置１６の制動力を制御する制動制御を実行するようにしても良い。

また、上述した各実施例にて、ダウンシフト制御または制動制御を実行するとき、自動変速機１３の変速段を、４速から３速へシフトダウンするように油圧制御装置１４を制御したが、この方法に限定されるものではない。車速や道路状況に応じて３速から２速へのシフトダウンや４速から２速へのシフトダウンでも良い。但し、ダウンシフトの頻度を考慮すると、運転者のブレーキ操作ごとに１段ずつシフトダウンすることが望ましい。２段以上シフトダウンすると制動力が大きくなりすぎることがあり、１段ずつシフトダウンすると、高速走行で所望の高速段規制を可能とすることができる。

図５は、本発明の実施例３に係る車両の走行制御装置を表す概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

本実施例の車両の走行制御装置は、減速制御手段として発電機（モータジェネレータ）の発電制御を適用し、所定の減速度を確保するようにしている。即ち、図５に示すように、本実施例の車両はハイブリッド車両であって、エンジン１１及びモータジェネレータ５１を駆動源あるいは原動機として搭載している。そして、このエンジン１１と、モータジェネレータ５１と、トルクコンバータ１２と、自動変速機１３とが車両の前後方向に沿って直列的に順次駆動連結されており、モータジェネレータ５１は、機械エネルギと電気エネルギとの間で相互に変換を行う機能、つまり、電動機としての機能と発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。そのため、このモータジェネレータ５１はインバータ５２を介してバッテリ５３に接続されており、ＥＣＵ１５により、バッテリ５３から電気エネルギが供給されて所定のトルクで回転駆動する回転駆動状態と、回生制動（モータジェネレータ５１自体の電気的な制動トルク）によりジェネレータとして機能してバッテリ５３に電気エネルギを充電する充電状態と、モータジェネレータ５１が自由回転することを許容する無負荷状態とに切り換え可能となっている。

そして、ＥＣＵ１５は、車両の減速走行時あるいは制動走行時に回生制動モードが選択されると、この回生制御では、モータジェネレータ５１が充電状態とされる。そのため、車両の運動エネルギでモータジェネレータ５１が回転駆動され、その発電電力によりバッテリ５３が充電されると共に、車両にエンジンブレーキのような回生制動トルクが作用する。このとき、ＥＣＵ１５は、モータジェネレータ５１の発電電力を制御することで、それに応じた回生制動力を調節することができる。例えば、減速走行時には、車両に必要な目標制動トルクが設定され、この目標制動トルクからそのときの変速段によるエンジンブレーキトルクを差し引いた値を回生制動トルクとして算出し、この回生制動トルクが得られるようにモータジェネレータ５１の発電電力が調節される。

従って、本実施例では、前方の道路状況により減速が必要であると判定された場合、車両が高μ路を走行中は、アクセルペダルのオフ状態を実行条件として減速制御を実行し、車両が低μ路を走行中は、ブレーキペダル１８のオン状態を実行条件として減速制御を実行する。そして、この減速制御は、ＥＣＵ１５により、モータジェネレータ５１の発電電力を制御することで得られる回生制動力を調節することで行う。即ち、実施例１で説明した図２のフローチャートにおけるステップＳ１７にて、ダウンシフト制御の実行により得られる減速度と同等の制動力が確保できるように、モータジェネレータ５１の発電電力を制御する。また、実施例２で説明した図３のフローチャートにおけるステップＳ１０５にて、ダウンシフト制御の実行により得られる減速度と同等の制動力が確保できるようにモータジェネレータ５１の発電電力を制御し、ステップＳ１０９にて、ブレーキ踏力相当分からモータジェネレータ５１の作動により得られる制動力を減算した値をブレーキ制御量とする。

このように実施例３の車両の走行制御装置にあっては、減速制御手段としてモータジェネレータ５１の発電制御を適用し、車両に減速が必要であると判断されたときには、モータジェネレータ５１の発電電力を制御することで、所定の制動力を確保するようにしている。従って、減速時に滑らかな制動力を付与することができ、運転者が感じる減速ショックを軽減し、ドライバビリティを向上することができる。

更に、本発明の車両の走行制御装置は、路面状況により減速制御の実行条件を変更し、また、そのときに必要な制動力をブレーキ装置と別の減速手段により受け持つようにしたものであり、減速制御手段（減速手段）として、変速機におけるダウンシフト制御、エンジン出力の低減制御、発電機の作動制御、ブレーキによる制動制御の少なくともいずれか一つとすればよく、複数を組み合わせて使用しても良い。そして、変速機は、自動変速機、無段変速機、自動変速モード付の手動変速機、ハイブリッド車両の駆動装置などを適用することができる。

以上のように、本発明に係る車両の走行制御装置は、路面状況により減速制御の実行条件を変更し、また、そのときに必要な制動力をブレーキ装置と別の減速手段により受け持つようにしたものであり、自動変速機、エンジン出力制御装置、ブレーキ装置、発電機作動制御装置などの減速手段を搭載した車両の走行制御装置に有用である。

本発明の実施例１に係る車両の走行制御装置を表す概略構成図である。 本実施例の車両の走行制御装置によるダウンシフト制御のフローチャートである。 本発明の実施例２に係る車両の走行制御装置によるダウンシフト制御のフローチャートである。 本発明の実施例２に係る車両の走行制御装置によるダウンシフト制御のタイムチャートである。 本発明の実施例３に係る車両の走行制御装置を表す概略構成図である。

符号の説明

１１ エンジン
１３ 自動変速機（減速制御手段、減速手段）
１４ Ａ／Ｔ油圧制御装置
１５ 電子制御ユニット、ＥＣＵ（減速制御実行手段）
１６ ブレーキ装置（減速制御手段）
１７ ブレーキ油圧制御装置
２１ アクセルポジションセンサ（アクセル検出手段）
３０ 車速センサ
３３ ブレーキ操作量センサ（ブレーキ検出手段、ブレーキ操作量検出手段）
３４ 路面検出センサ（路面摩擦係数推定検出手段）
４１ ナビゲーションシステム
５１ モータジェネレータ（発電機、減速制御手段）

Claims (9)

1. 道路情報に基づいて車両前方の道路状況を検出する道路状況検出手段と、該道路状況検出手段が検出した道路状況に基づいて減速制御を行う減速制御手段と、路面摩擦係数を推定あるいは検出する路面摩擦係数推定検出手段と、アクセル操作のオフ状態を検出するアクセル検出手段と、ブレーキ操作のオン状態を検出するブレーキ検出手段と、前記路面摩擦係数推定検出手段が推定あるいは検出した路面摩擦係数が所定値以下であるときには前記アクセル検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行せずに前記ブレーキ検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行する一方、前記路面摩擦係数が所定値よりも大きいときには前記アクセル検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行する減速制御実行手段とを具えたことを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 請求項１記載の車両の走行制御装置において、前記減速制御手段は、変速機におけるダウンシフト制御、エンジン出力の低減制御、発電機の作動制御、ブレーキ装置の制動制御の少なくともいずれか一つであることを特徴とする車両の走行制御装置。
3. 請求項１記載の車両の走行制御装置において、前記減速制御手段は、変速機におけるダウンシフト制御であり、変速後にアップシフトを規制することを特徴とする車両の走行制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか一つ記載の車両の走行制御装置において、ブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段を設け、前記減速制御実行手段は、該ブレーキ操作量検出手段が検出したブレーキ操作量が大きいほど、減速制御量を大きく設定することを特徴とする車両の走行制御装置。
5. 請求項１記載の車両の走行制御装置において、ブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段を設け、ブレーキ装置の減速度が、前記ブレーキ操作量検出手段が検出したブレーキ操作量に相当する減速度から前記減速制御手段による減速度を減算した値となるように該ブレーキ装置を制御することを特徴とする車両の走行制御装置。
6. 車両の減速制御を行う減速制御手段と、走行する道路の路面摩擦係数を検出する路面摩擦係数検出手段と、アクセル開度を検出するアクセル検出手段と、ブレーキ操作量を検出するブレーキ検出手段と、前記路面摩擦係数検出手段が検出した路面摩擦係数が所定値以下であるときには前記アクセル検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行せずに前記ブレーキ検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行する一方、前記路面摩擦係数が所定値よりも大きいときには前記アクセル検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行する減速制御実行手段とを具えたことを特徴とする車両の走行制御装置。
7. 請求項６記載の車両の走行制御装置において、前記路面摩擦係数検出手段は、車輪速センサが検出した車輪速度に基づいて算出することを特徴とする車両の走行制御装置。
8. 請求項６記載の車両の走行制御装置において、ブレーキ装置の減速度が、前記ブレーキ検出手段が検出したブレーキ操作量に相当する減速度から前記減速制御手段による減速度を減算した値となるように該ブレーキ装置を制御することを特徴とする車両の走行制御装置。
9. 車両の減速制御を行う減速制御手段と、走行する道路が路面摩擦係数の低い低μ路かこの低μ路より路面摩擦係数の高い高μ路かを判定する判定手段と、アクセル開度を検出するアクセル検出手段と、ブレーキ操作量を検出するブレーキ検出手段と、前記判定手段が低μ路と判定したときには前記アクセル検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行せずに前記ブレーキ検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行する一方、高μ路と判定したときには前記アクセル検出手段の検出結果に基づいて前記減速制御を実行する減速制御実行手段とを具えたことを特徴とする車両の走行制御装置。

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