JP6075188B2 - 車両の制御方法および制御装置 - Google Patents

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、運転者のアクセル操作量が大きくても車速が上限車速を超過しないように制限するＡＳＬ機能や、運転者のアクセル操作の有無に拘らず車速が設定車速に維持されるクルーズコントロール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制御する機能である。

ＡＳＬ機能（車速制限機能）を備えた車両においては、上限車速は任意のタイミングで任意の車速に設定されるため、特許文献１に開示されるように、上限車速で走行中にその上限車速が高車速側に変更されることがある。この場合、上限車速の変更幅が比較的小さいときは、例えばスロットル開度を増大して吸入空気量および燃料噴射量を増量することにより、エンジン出力を高めて車速を上げ、車速を新たな上限車速に追従させることができる。しかし、上限車速の変更幅が比較的大きいときは、それだけでは足らず、自動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トルクをさらに稼ぐ必要がある。その場合の従来制御を図９のタイムチャートを例にして説明する。

図９において、車両は上限車速Ｖｏで走行中である。自動変速機のギヤ段は６速が達成されている。アクセル開度は比較的大きい値で推移している。つまり、運転者は、車速を上限車速Ｖｏに維持しようとしてアクセルペダルを比較的大きく踏み込んでいる。エンジンの吸気通路にはエレキスロットル（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）が配設されている。そのため、スロットル開度（エレキスロットルのスロットル弁の開度）はアクセル開度と無関係に制御され、比較的小さい値で推移している。これにより、エンジン出力が抑制され、車速（実車速）が上限車速Ｖｏを超過することなく、上限車速Ｖｏが維持されている。

この状態で時刻ｔ３に上限車速がＶｏからＶｚに変更されたとする。新たな上限車速Ｖｚはそれまでの上限車速Ｖｏよりも所定車速以上高車速側にある。ここで、従来のＡＳＬ機能を備えた車両では、まずスロットル開度を増大し（符号ｘ）、次にスロットル開度を減少してエンジン出力を低減しつつ（符号ｙ）、ギヤ段をシフトダウンさせていた（時刻ｔ４）。これにより、シフトダウンに伴うトルクショックをエンジン出力の低減（符号ｙ）により抑制していた。そして、その後、スロットル開度を増大して（符号ｚ）、車速（実車速）を新たな上限車速Ｖｚまで上昇させていた。つまり、ショック抑制のため、シフトダウンの実行時にはスロットル開度を減少する動作（符号ｙ）を併せて行っていた。

特開２０１０−７７９６０号公報

しかし、図９の従来制御では、シフトダウンの実行時にスロットル開度を減少する動作（符号ｙ）を併せて行うために、シフトダウンの実行前にいったんスロットル開度を増大する動作（符号ｘ）が必要となる。そのため、上限車速の変更時刻ｔ３からシフトダウンの実行時刻ｔ４までシフトダウンが遅延して、運転者の加速要求が満足されないという問題があった。

この問題への対応として、目標車速が高速側に所定車速以上に変更された場合に、シフトダウンとスロットル開度を増大させることが考えられるが、スロットル開度の増大とシフトダウンとが重なると、大きなショックが発生する。特に、この場合、運転者はアクセルペダルを踏み増ししたわけではなく、上限車速を変更しただけであるから、変速に伴うトルクショックが発生すると、違和感、不快感が大きくなる。そして、このような問題は、ＡＳＬ機能付きの車両だけでなく、クルーズコントロール機能付きの車両において設定車速が高車速側に所定車速以上変更されたときにも同様に起こり得る問題である。

そこで、本発明は、目標車速（ＡＳＬ機能付きの車両における上限車速やクルーズコントロール機能付きの車両における設定車速をいう）で走行中に目標車速が高車速側に所定車速以上変更されたときに、車速を新たな目標車速に追従させるために、エンジン出力の増大とギヤ段のシフトダウンとを行う場合における上記不具合に対処するもので、シフトダウンを遅延させることなくトルクショックを抑制することが可能な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、車両が追従すべき目標車速を設定する目標車速設定装置と、上記車速検知装置で検知される車速が上記目標車速設定装置で設定された目標車速に維持される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、所定のスロットル開度を保持して上記目標車速で走行中に、上記目標車速が高車速側に所定車速以上変更されたか否かを判定する変更判定工程と、所定のアクセル開度が保持された状態で、上記変更判定工程で目標車速が高車速側に所定車速以上変更され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とともに、エンジン出力の増大を行う目標車速追従工程と、を含み、前記目標車速追従工程は、前記ギヤ段がシフトダウンされた時点を起点として、第１の変化率を以って前記スロットル開度を漸増させてゆく第１サブ工程と、前記第１サブ工程に続いて、前記第１の変化率よりも大きい第２の変化率を以って前記スロットル開度を漸増させてゆく第２サブ工程と、を有し、前記目標車速追従工程の前記第１サブ工程において、前記第１の変化率を前記第２の変化率よりも小さくすることにより、前記エンジン出力の増大を所定の基準値未満に抑制し、前記所定の基準値は、アクセル開度の変更に伴い自動変速機のギヤ段を車速とアクセル開度とに基いて設定されたギヤ段にシフトダウンさせるときのエンジン出力の増大率よりも小さい値である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機能や、車速が設定車速に維持されるクルーズコントロール機能を備えた車両において、目標車速で走行中に目標車速が高車速側に所定車速以上変更されたときは、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ので、シフトダウンが目標車速の変更時刻から遅延なく行われ、運転者の加速要求を満足させることができる。そして、このシフトダウンとともにエンジン出力を増大するのであるが、そのエンジン出力の増大を所定の基準値未満に抑制するので、エンジン出力が緩やかに増大し、たとえシフトダウンとエンジン出力の増大とが重なっても、発生するショックは限定的なものに抑えられる。
また、本発明によれば、目標車速の変更に伴うシフトダウン時のエンジン出力の増大は、アクセル開度の変更に伴う通常のシフトダウン変速時のエンジン出力の増大率よりも緩やかとされるので、車速を新たな目標車速に追従させるためにシフトダウンとエンジン出力の増大とが重なっても、運転者が感じるトルクショックは確実に通常の変速時よりも抑制されたものとなる。

以上により、本発明によれば、目標車速で走行中に目標車速が高車速側に所定車速以上変更されたときに、車速を新たな目標車速に追従させるために、エンジン出力の増大とギヤ段のシフトダウンとを行う場合に、シフトダウンを遅延させることなくトルクショックを抑制することが可能な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、上記目標車速追従工程では、自動変速機のギヤ段のシフトダウンが完了するまでエンジン出力の増大を抑制する（請求項２）。

この構成によれば、目標車速の変更に伴い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動作の期間中は、エンジン出力が緩やかに増大するので、運転者が感じるトルクショックは確実に抑制されたものとなる。

本発明において、好ましくは、上記目標車速で走行中のギヤ段は、車速が目標車速に近接したときに車速とアクセル開度とに基いて設定されたギヤ段よりも高速側のギヤ段であり、上記シフトダウン後のギヤ段は、上記目標車速が変更されたと判定されたときに車速とアクセル開度とに基いて設定されたギヤ段である（請求項３）。

この構成によれば、車両が、通常変速時に設定されるギヤ段よりもシフトアップされたギヤ段で走行中に、目標車速の変更に伴うシフトダウンが起き、その後は、通常変速時に設定されるギヤ段で走行することになる。そして、シフトダウン前は、車両は燃費が良くなる高速側のギヤ段で走行するので、燃費性能の改善が図られる。

本発明において、好ましくは、上記目標車速は、車速制限機能の上限車速である（請求項４）。

この構成によれば、ＡＳＬ機能付きの車両において上限車速で走行中に上限車速が高車速側に所定車速以上変更されたときに、車速を新たな上限車速に追従させるために、エンジン出力の増大とギヤ段のシフトダウンとを行う場合に、シフトダウンを遅延させることなくトルクショックを抑制することが可能な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、前記自動変速機の変速を制御する変速制御手段と、車速を検知する車速検知手段と、車両が追従すべき目標車速を設定する目標車速設定手段と、上記車速検知手段で検知される車速が上記目標車速設定手段で設定された目標車速に維持されるようにエンジン出力を抑制するエンジン制御手段と、所定のスロットル開度を保持して上記目標車速で走行中に、上記目標車速が高車速側に所定車速以上変更されたか否かを判定する変更判定手段と、を備え、所定のアクセル開度が保持された状態で、上記変更判定手段で目標車速が高車速側に所定車速以上変更されたと判定されたとき、前記変速制御手段は、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、且つ、前記エンジン制御手段は、前記ギヤ段がシフトダウンされた時点を起点として、第１の変化率を以って前記スロットル開度を漸増させてゆく第１サブ工程と、前記第１サブ工程に続いて、前記第１の変化率よりも大きい第２の変化率を以って前記スロットル開度を漸増させてゆく第２サブ工程と、を実行することにより、前記エンジン出力の増大を行うものである。そして、前記エンジン制御手段が行う前記エンジン出力の増大は、前記第１サブ工程において、前記第１の変化率を前記第２の変化率よりも小さくすることにより、所定の基準値未満に抑制され、前記所定の基準値は、アクセル開度の変更に伴い自動変速機のギヤ段を車速とアクセル開度とに基いて設定されたギヤ段にシフトダウンさせるときのエンジン出力の増大率よりも小さい値であることを特徴とする車両の制御装置である（請求項５）。

本発明によっても、請求項１に記載の発明と同様、目標車速で走行中に目標車速が高車速側に所定車速以上変更されたときに、車速を新たな目標車速に追従させるために、エンジン出力の増大とギヤ段のシフトダウンとを行う場合に、シフトダウンを遅延させることなくトルクショックを抑制することが可能な車両の制御装置が提供される。

本発明は、目標車速で走行中に目標車速が高車速側に所定車速以上変更されたときに、車速を新たな目標車速に追従させるために、エンジン出力の増大とギヤ段のシフトダウンとを行う車両において、シフトダウンを遅延させることなくトルクショックを抑制することができるから、車速が上限車速を超過しないように制限するＡＳＬ機能や、車速が設定車速に維持されるクルーズコントロール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例を示すタイムチャートである。 実施形態の作用を示すタイムチャートである。 図４に示す動作の１例を示すフローチャートである。 図５に示す動作の１例（第１実施形態）を示すフローチャートである。 図５に示す動作の他の例（第２実施形態）を示すフローチャートである。 従来制御の問題点を説明するための図５に類似のタイムチャートである。

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目標車速設定装置および目標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。

（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。本実施形態では、上限車速Ｖｏと閾値車速Ｖｘとの偏差（Ｖｏ−Ｖｘ）を「閾値」とする。なお、Ｖｚは上限車速が変更された後の新たな上限車速であるが、詳しいことは後述する。

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の出力が制御される。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。

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速に変速される。本実施形態では、上限車速Ｖｏが比較的低い車速に設定されているため、車両１が２速という低速側のギヤ段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。この車速制限の期間中、仮に自動変速機３のギヤ段が２速に固定されると、ギヤ比の大きい低速側のギヤ段で車両１が走行を続けるので、燃費が大幅に低下するという問題がある。

［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（上述のように上限車速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例を示すタイムチャートである。

図４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。つまり、運転者は比較的大きい加速度を要求してアクセルペダルを比較的大きく踏み込んでいる。

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。その結果、車速が上昇していき、ギヤ段は図２の変速マップに基いて２速が設定される。

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、車速が上限車速Ｖｏに維持されるように、スロットル開度は一定値に維持される。

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。

以上に加えて、本実施形態では、車速制限が開始する時刻ｔ１以降、ギヤ段設定部１１は、自動変速機３のギヤ段を２速から６速に向けてシフトアップさせる。ここで、６速は、本実施形態では、車速が上限車速Ｖｏであるときに達成可能な複数のギヤ段（３速、４速、５速、６速）のうち最も段位の高い（つまり高速側の）ギヤ段であり、燃費が最も良くなるギヤ段である。

これにより、前述したように、車速制限の期間中、仮に自動変速機３のギヤ段が２速に固定されると、ギヤ比の大きい低速側のギヤ段で車両１が走行を続けるので、燃費が大幅に低下するのに対し、本実施形態では、自動変速機３のギヤ段は、燃費の悪い低速側のギヤ段に固定されることなく、６速というギヤ比の小さい高速側のギヤ段に切り替えられ、この状態で車両１が走行を続けるので、燃費低下の問題が抑制される。

しかも、コントローラ１０は、２速から６速のシフトアップを１段づつ４回に分けて行うので、２速から６速のシフトアップを１回で行う場合に比べて、シフトアップの前後でギヤ比の変化が小さく抑えられ、これにより、シフトアップに伴うトルクショックが低減され、ドライバビリティの低下が抑制される。

コントローラ１０は、２速から３速へのシフトアップ、３速から４速へのシフトアップ、４速から５速へのシフトアップを、それぞれシーケンシャルタイマで予め設定された時間Ｔｉｍをかけて行う。

［２−４］図５は、コントローラ１０が図４に続いて実行するＡＳＬ制御の具体的動作の１例を示すタイムチャートであり、本実施形態の作用を示すものである。

図５において、車両は上限車速Ｖｏで走行中である。自動変速機３のギヤ段は６速が達成されている。アクセル開度は比較的大きい値で推移している。つまり、運転者は、車速を上限車速Ｖｏに維持しようとしてアクセルペダルを比較的大きく踏み込んでいる。

上限車速がＶｏからＶｚに変更される時刻ｔ３までは、スロットル開度はアクセル開度と無関係に制御され、比較的小さい値で推移している。これにより、エンジン２の出力が抑制され、車速（実車速）が上限車速Ｖｏを超過することなく、上限車速Ｖｏが維持されている。

この状態で時刻ｔ３に上限車速がＶｏからＶｚに変更されたとする。新たな上限車速Ｖｚはそれまでの上限車速Ｖｏよりも所定車速以上高車速側にある（図２参照）。そのため、スロットル開度を増大してエンジン２の出力を高めるとともに、ギヤ段をシフトダウンさせてトルクアップしなければ、車両１が十分加速せず、車速が新たな上限車速Ｖｚまで速やかに上昇しない。ところが、スロットル開度の増大とシフトダウンとが重なると、大きなショックが発生する。特に、この場合、運転者はアクセルペダルを踏み増ししたわけではなく、上限車速を変更しただけであるから、変速に伴うトルクショックが発生すると、違和感、不快感が大きくなる。

そこで、コントローラ１０のギヤ段設定部１１は、上限車速がＶｏからＶｚに変更されると（変更判定工程）、自動変速機３のギヤ段を６速から５速にシフトダウンさせる。この５速というギヤ段は、上限車速がＶｏからＶｚに変更された時刻ｔ３における車速とスロットル開度とに基いて図２の変速マップから設定されるギヤ段である。

併せて、コントローラ１０は、図５に符号ａで示すように、スロットル開度を緩やかに増大し、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て、実行する。すなわち、コントローラ１０は、エンジン２の出力の増大率を所定の基準値未満に抑制しつつエンジン２の出力を緩やかに増大する（目標車速追従工程）。

これにより、上限車速Ｖｏで走行中に上限車速が高車速側に所定車速以上変更されたときは（時刻ｔ３）、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、シフトダウンが上限車速Ｖｏの変更時刻ｔ３から遅延なく行われ、運転者の加速要求を満足させることができる。そして、このシフトダウンとともにエンジン２の出力を増大するのであるが、そのエンジン２の出力増大率ａを所定の基準値未満に抑制するので、エンジン２の出力が緩やかに増大し、たとえシフトダウンとエンジン２の出力増大とが重なっても、発生するショックは限定的なものに抑えられる。

ここで、アクセル開度の増大に伴う６速から５速へのシフトダウン、つまり通常の６−５変速時のスロットル開度の増大率を図５に符号ｗで示す。すなわち、この符号ｗで示すスロットル開度の増大率は、自動変速機３のギヤ段を車速とスロットル開度とに基いて図２に示すような変速マップから設定されたギヤ段にシフトダウンさせるときのスロットル開度の増大率である。そして、上記基準値は、上記増大率ｗ、つまり通常の６−５シフトダウン変速時のスロットル開度の増大率よりも小さい値に設定されている。換言すれば、上記基準値は、アクセル開度の変更に伴い自動変速機３のギヤ段を車速とアクセル開度とに基いて設定されたギヤ段にシフトダウンさせるときのエンジン２の出力増大率よりも小さい値に設定されている。

図２を参照してさらに説明する。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が、ここでは、便宜上、５→６シフトアップ変速ラインを６→５シフトダウン変速ラインであると仮定して説明する。図２に符号ｗで例示したように、アクセル開度が比較的小さく、車速Ｖｏで走行中に、運転者がアクセルペダルを踏み増しして、車速およびスロットル開度が上昇すると、運転ポイントが６速の領域から５速の領域に移動し、６→５シフトダウン変速ラインを横切って、６→５シフトダウン変速が起きる。これは、アクセル開度の増大率が図２および図５に符号ｗで例示したように比較的大きいからである。すなわち、運転者が比較的急激にアクセルペダルを踏み増ししたからである。もし、運転者が緩慢にアクセルペダルを踏み増しすると、アクセル開度の増大率が相対的に小さくなり、運転ポイントは６速の領域内で移動し、５速の領域に入らない。つまり、６→５シフトダウン変速が起きない。６→５シフトダウン変速が起きるためには、アクセル開度の増大率はある程度大きくなければならない。上記基準値は、６→５シフトダウン変速を起こすことができる多数のアクセル開度の増大率のうちの最小値よりも小さい値に設定されているということができる。

これにより、上限車速の変更に伴うシフトダウン時のエンジン２の出力増大率ａは、アクセル開度の変更に伴う通常のシフトダウン変速時のエンジン２の出力増大率ｗよりも緩やかとされるので、車速を新たな上限車速Ｖｚに追従させるためにシフトダウンとエンジン２の出力増大とが重なっても、運転者が感じるトルクショックは確実に通常の変速時よりも抑制されたものとなる。

本実施形態では、コントローラ１０は、上限車速の変更時刻ｔ３から所定時間Ｔｏが経過するまでエンジン２の出力増大率を符号ａで示すように抑制する。

これにより、上限車速の変更に伴い自動変速機３のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせる所定時間Ｔｏ中は、エンジン２の出力が緩やかに増大するので、運転者が感じるトルクショックは確実に抑制されたものとなる。

そして、上記所定時間Ｔｏが経過したときは、コントローラ１０は、エンジン２の出力増大率の抑制を解除する。

これにより、上記所定時間Ｔｏの経過後は、エンジン２の出力は符号ｂで示すように速やかに増大するので、車速（実車速）が速やかに上昇し、新たな上限車速Ｖｚに速やかに追従可能となる。

［２−５］次に、図６のフローチャートに従い、コントローラ１０が実行する図４に示すＡＳＬ制御の具体的動作の１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の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。

次いで、コントローラ１０は、ステップＳ８で、自動変速機３のギヤ段を燃費最適な６速に向けてシフトアップさせる。また、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。そして、ステップＳ１に戻る。

［２−６］次に、図７のフローチャートに従い、コントローラ１０が実行する図５に示すＡＳＬ制御の具体的動作の１例を説明する。

コントローラ１０は、ステップＳ１１で、各種信号を読み込んだ後、ステップＳ１２で、上限車速が高車速側に変更されたか否かを判定する。その結果、コントローラ１０は、ＹＥＳと判定したときステップＳ１３に進み、ＮＯと判定したときステップＳ１１に戻る。

コントローラ１０は、ステップＳ１３で、上限車速の高車速側への変更量は所定車速以上か否かを判定する。つまり、上限車速の変更幅が比較的小さく、車速を新たな上限車速に追従させるためには、スロットル開度の増大だけで済むのか、あるいは、上限車速の変更幅が比較的大きく、スロットル開度の増大だけでは足らないため、自動変速機３のギヤ段をシフトダウンさせる必要があるのかを判定するのである（変更判定工程）。その結果、コントローラ１０は、ＮＯと判定したときステップＳ１４に進み、ＹＥＳと判定したときステップＳ１５に進む。

スロットル開度の増大だけで済む場合、コントローラ１０は、ステップＳ１４で、エレキスロットル３１を開き側に制御する。このときのスロットル開度の増大率は緩やかにする必要はなく、例えば図５に符号ｗで示したような相対的に速やかに立ち上がる増大率とすることができる。そして、このスロットル開度の増大に呼応して、コントローラ１０は、吸入空気量および燃料噴射量を増量することにより、エンジン２の出力を高めて車速を上げ、車速を新たな上限車速に追従させることができる。そして、ステップＳ１１に戻る。

これに対し、スロットル開度の増大だけでは足らず、自動変速機３のギヤ段をシフトダウンさせる必要がある場合は、コントローラ１０は、ステップＳ１５で、エレキスロットル３１を開き側に制御するのであるが、そのときのスロットル開度の増大率を緩やかにする。つまり、エレキスロットル３１の開き側への制御を制限する。具体的に、図５に符号ａで示したような相対的に緩やかに立ち上がる増大率とする。そして、このスロットル開度の緩やかな増大に呼応して、コントローラ１０は、吸入空気量および燃料噴射量を緩やかに増量する。これにより、エンジン２の出力は緩やかに増大する。

また、コントローラ１０は、上限車速がＶｏから所定車速以上高車速側のＶｚに変更されたときは、ステップＳ１６で、自動変速機３のギヤ段を６速から５速にシフトダウンさせる（目標車速追従工程）。

次いで、コントローラ１０は、ステップＳ１７で、エレキスロットル３１の開き側への制御の制限開始（図５の時刻ｔ３）から所定時間Ｔｏが経過したか否かを判定する。その結果、コントローラ１０は、ＮＯと判定したときステップＳ１７に進み、ＹＥＳと判定したときステップＳ１８に進む。

コントローラ１０は、ステップＳ１８で、エレキスロットル３１の開き側への制御の制限を解除する。その結果、スロットル開度は、図５に符号ｂで示したように相対的に速やかに立ち上がり、このスロットル開度の速やかな増大に呼応して、コントローラ１０は、吸入空気量および燃料噴射量を速やかに増量することにより、エンジン２の出力を高めて車速を上げ、車速を新たな上限車速Ｖｚに速やかに追従させることができる。そして、ステップＳ１１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、車速が上限車速Ｖｏに維持されるようにエンジン２の出力を抑制し（時刻ｔ２〜時刻ｔ３）、車両１が上限車速Ｖｏで走行中に上限車速Ｖｏが所定車速以上高車速側の新たな上限車速Ｖｚに変更されたときは（ステップＳ１２，Ｓ１３でＹＥＳ）、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とともに（ステップＳ１６）、エンジン２の出力増大を所定の基準値未満に抑制しつつ行う（ステップＳ１５）。

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、上限車速で走行中に上限車速が高車速側に所定車速以上変更されたときは（時刻ｔ３）、車速を新たな上限車速Ｖｚに追従させるために、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、シフトダウンが上限車速の変更時刻ｔ３から遅延なく行われ、運転者の加速要求を満足させることができる。そして、このシフトダウンとともにエンジン２の出力を増大するのであるが、そのエンジン２の出力増大を所定の基準値未満に抑制するので、エンジン２の出力が緩やかに増大し、たとえシフトダウンとエンジン２の出力増大とが重なっても、発生するショックは限定的なものに抑えられる。

以上により、本実施形態によれば、上限車速Ｖｏで走行中に上限車速が高車速側に所定車速以上変更されたときに、車速を新たな上限車速Ｖｚに追従させるために、エンジン２の出力増大とギヤ段のシフトダウンとを行う場合に、シフトダウンを遅延させることなくトルクショックを抑制することが可能な車両１の制御方法および制御装置が提供される。

本実施形態では、上記基準値は、アクセル開度の変更に伴い自動変速機３のギヤ段を車速とアクセル開度とに基いて設定されたギヤ段にシフトダウンさせるときのエンジン２の出力増大率（図５の符号ｗ参照）よりも小さい速度である。

この構成によれば、上限車速の変更に伴うシフトダウン時のエンジン２の出力増大率（図５の符号ａ参照）は、アクセル開度の変更に伴う通常のシフトダウン変速時のエンジン２の出力増大率（図５の符号ｗ参照）よりも緩やかとされるので、車速を新たな上限車速Ｖｚに追従させるためにシフトダウンとエンジン２の出力増大とが重なっても、運転者が感じるトルクショックは確実に通常の変速時よりも抑制されたものとなる。

本実施形態では、コントローラ１０は、上限車速の変更時刻ｔ３から所定時間Ｔｏが経過するまで（ステップＳ１７でＹＥＳ）、エンジン２の出力増大を抑制する。

この構成によれば、上限車速の変更に伴い自動変速機３のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせる所定時間Ｔｏ中は、エンジン２の出力が緩やかに増大するので、運転者が感じるトルクショックは確実に抑制されたものとなる。

本実施形態では、上限車速Ｖｏで走行中（時刻ｔ２〜時刻ｔ３）のギヤ段は、車速が上限車速Ｖｏに近接したとき（時刻ｔ１）に、車速とアクセル開度とに基いて、図２に示すような変速マップから設定されたギヤ段（２速）よりも高速側のギヤ段（６速）であり、シフトダウン後（時刻ｔ３以降）のギヤ段は、上限車速がＶｏからＶｚに変更されたと判定されたとき（時刻ｔ３）に、車速とアクセル開度とに基いて、図２に示すような変速マップから設定されたギヤ段（５速）である。

この構成によれば、車両１が、通常変速時に設定されるギヤ段（２速）よりもシフトアップされたギヤ段（６速）で走行中に、上限車速の変更に伴うシフトダウンが起き（時刻ｔ３）、その後（時刻ｔ３以降）は、通常変速時に設定されるギヤ段（５速）で走行することになる。そして、シフトダウン前（時刻ｔ３以前）は、車両１は燃費が良くなる高速側のギヤ段（６速）で走行するので、燃費性能の改善が図られる。

＜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７のステップＳ１７が図８のステップＳ２７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のステップＳ２１〜Ｓ２６およびＳ２８は、図７のステップＳ１１〜Ｓ１６およびＳ１８と同様である。

コントローラ１０は、ステップＳ２５で、エレキスロットル３１の開き側への制御を制限し（図５の符号ａ参照）、ステップＳ２６で、自動変速機３のギヤ段を６速から５速にシフトダウンさせた後、ステップＳ２７で、その６−５シフトダウン変速が完了したか否かを判定する。その結果、コントローラ１０は、ＮＯと判定したときステップＳ２７に進み、ＹＥＳと判定したときステップＳ２８に進む。

コントローラ１０は、ステップＳ２８で、エレキスロットル３１の開き側への制御の制限を解除し（図５の符号ｂ参照）、ステップＳ２１に戻る。

この第２実施形態では、コントローラ１０は、自動変速機３のギヤ段のシフトダウンが完了するまで（ステップＳ２７でＹＥＳ）、エンジン２の出力増大を抑制する。

この構成によれば、上限車速の変更に伴い自動変速機３のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせる動作の期間中は、エンジン２の出力が緩やかに増大するので、運転者が感じるトルクショックは確実に抑制されたものとなる。

＜他の実施形態＞
上記実施形態では、図７のステップＳ１５および図８のステップＳ２５で、エレキスロットル３１の開き側への制御を制限する態様として、エレキスロットル３１の開弁速度（エンジン２の出力増大率）を緩やかにするようにしたが、これに代えて、図５に符号ｃで示すように、エレキスロットル３１の開弁（エンジン２の出力増大）を禁止してもよい。

この構成によれば、上限車速の変更に伴い自動変速機３のギヤ段を低速側のギヤ段にシフトダウンさせるときは、エンジン２の出力が増大しないので、運転者が感じるトルクショックはより一層確実に抑制されたものとなる。

上記実施形態では、本発明は、運転者のアクセル操作量が大きくても車速が上限車速を超過しないように制限するＡＳＬ機能付きの車両に適用したが、運転者のアクセル操作の有無に拘らず車速が設定車速に維持されるクルーズコントロール機能付きの車両に適用することもできる。

上記実施形態では、目標車速追従工程（目標車速追従手段）が、エンジン２の出力増大率を所定の基準値未満に抑制しつつエンジン２の出力を増大するようにしたが、これに限定されるものでは無く、エンジン２の出力が基準値未満で緩やかに増大されるものであれば良い。

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、変更判定手段、目標車速追従手段）
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（目標車速設定装置、目標車速設定手段）
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
Ｖｘ 閾値車速
Ｖｏ，Ｖｚ 上限車速

Claims (5)

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、
   車両が追従すべき目標車速を設定する目標車速設定装置と、
   上記車速検知装置で検知される車速が上記目標車速設定装置で設定された目標車速に維持される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、
   所定のスロットル開度を保持して上記目標車速で走行中に、上記目標車速が高車速側に所定車速以上変更されたか否かを判定する変更判定工程と、
   所定のアクセル開度が保持された状態で、上記変更判定工程で目標車速が高車速側に所定車速以上変更され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とともに、エンジン出力の増大を行う目標車速追従工程と、
   を含み、
   前記目標車速追従工程は、前記ギヤ段がシフトダウンされた時点を起点として、第１の変化率を以って前記スロットル開度を漸増させてゆく第１サブ工程と、前記第１サブ工程に続いて、前記第１の変化率よりも大きい第２の変化率を以って前記スロットル開度を漸増させてゆく第２サブ工程と、を有し、
   前記目標車速追従工程の前記第１サブ工程において、前記第１の変化率を前記第２の変化率よりも小さくすることにより、前記エンジン出力の増大を所定の基準値未満に抑制し、
   前記所定の基準値は、アクセル開度の変更に伴い自動変速機のギヤ段を車速とアクセル開度とに基いて設定されたギヤ段にシフトダウンさせるときのエンジン出力の増大率よりも小さい値である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、
   上記目標車速追従工程では、自動変速機のギヤ段のシフトダウンが完了するまでエンジン出力の増大を抑制することを特徴とする車両の制御方法。
3. 請求項１または２に記載の車両の制御方法において、
   上記目標車速で走行中のギヤ段は、車速が目標車速に近接したときに車速とアクセル開度とに基いて設定されたギヤ段よりも高速側のギヤ段であり、
   上記シフトダウン後のギヤ段は、上記目標車速が変更されたと判定されたときに車速とアクセル開度とに基いて設定されたギヤ段であることを特徴とする車両の制御方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の制御方法において、
   上記目標車速は、車速制限機能の上限車速である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、
   前記自動変速機の変速を制御する変速制御手段と、
   車速を検知する車速検知手段と、
   車両が追従すべき目標車速を設定する目標車速設定手段と、
   上記車速検知手段で検知される車速が上記目標車速設定手段で設定された目標車速に維持されるようにエンジン出力を抑制するエンジン制御手段と、
   所定のスロットル開度を保持して上記目標車速で走行中に、上記目標車速が高車速側に所定車速以上変更されたか否かを判定する変更判定手段と、
   を備え、
   所定のアクセル開度が保持された状態で、上記変更判定手段で目標車速が高車速側に所定車速以上変更されたと判定されたとき、
   前記変速制御手段は、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、
   且つ、
   前記エンジン制御手段は、前記ギヤ段がシフトダウンされた時点を起点として、第１の変化率を以って前記スロットル開度を漸増させてゆく第１サブ工程と、前記第１サブ工程に続いて、前記第１の変化率よりも大きい第２の変化率を以って前記スロットル開度を漸増させてゆく第２サブ工程と、を実行することにより、前記エンジン出力の増大を行うものであって、
   前記エンジン制御手段が行う前記エンジン出力の増大は、前記第１サブ工程において、前記第１の変化率を前記第２の変化率よりも小さくすることにより、所定の基準値未満に抑制され、
   前記所定の基準値は、アクセル開度の変更に伴い自動変速機のギヤ段を車速とアクセル開度とに基いて設定されたギヤ段にシフトダウンさせるときのエンジン出力の増大率よりも小さい値であることを特徴とする車両の制御装置。

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