JP6745851B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の制御装置に関し、詳細には、先行車両との車間距離が目標車間距離となるように駆動源の駆動力及び変速機の変速比の制御を行うことが可能な車両の制御装置に関する。
従来、車両の駆動源の駆動力及び変速機の変速比の制御を行う制御装置がある。このような車両の制御装置では、ACC(アダプティブクルーズコントロール)機能と呼ばれる先行車両に対する追従機能を備えたものがある。このようなACC機能を備える車両の制御装置では、先行車両との車間距離が目標車間距離となるようにエンジンの回転数制御及び変速機の変速比の制御を自動的に行うことができる。
上記のようなACC機能を備えた車両では、ACCモードの実施中にエンジン回転数が閾値の前後で小刻みに変動する現象(ハンチング現象)が発生するおそれがある。そのため、このようなハンチング現象を防止するための対策が必要となる。
そこで、ハンチング現象を防止するための対策として、ACCモードでは、変速機のシフトダウン(キックダウン)が起こり難い変速マップ(変速特性)に持ち替える制御を行うことが考えられる。しかしながら、このようなシフトダウン(キックダウン)が起こり難い変速特性に持ち替える制御を行うと、ACC中の車両の加速応答性が悪化するおそれがある。そのため、車両の運転者が意図的に車両を加速させようとして、アクセルペダルの踏込操作を行う場合がある。その場合、持ち替えた変速特性のままであると、依然として変速機のダウンシフト(キックダウン)が起こり難いために、アクセルペダルの踏込操作を行った運転者の加速要求を満たすことができないおそれがある。
特開2017−52319号公報
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、ACCモードの実施中に運転者がアクセルペダルの踏込操作を行った場合でも、運転者の加速要求を適切に満たすことができる車両の制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明にかかる車両の制御装置は、車両(100)の駆動源(EG)と、前記駆動源(EG)からの駆動力の回転を変速して駆動輪側に伝達する変速機(TM)と、前記駆動源(EG)の駆動力及び前記変速機(TM)の変速比を制御する走行制御装置(101,119)と、を備え、前記走行制御装置(101,119)は、先行車両との車間距離が目標車間距離となるか、又は車速が目標設定車速となるようなアクセル開度である第1アクセル開度(AP1)に基づいて前記駆動力及び前記変速比の制御を行う前車追従走行モードと、運転者のアクセル操作子(111)の操作によるアクセル開度である第2アクセル開度(AP2)に基づいて前記駆動力及び前記変速比の制御を行うオーバーライドモードと、が可能であり、前記車両(100)の車速と前記変速機の変速比との関係を示す変速特性として、前記前車追従走行モードにおいて選択される第1変速特性(255A)と、前記オーバーライドモードにおいて選択される第2変速特性(255B)と、を備え、前記第1変速特性(255A)は、前記第2変速特性(255B)よりも、少なくとも前記変速機(TM)のシフトダウンが発生するアクセル開度の閾値が高い値に設定されているか、又は前記変速機(TM)のシフトダウンに伴う変速比の変化量が小さな値に設定されていることを特徴とする。
本発明にかかる車両の制御装置によれば、オーバーライドモードにおいて選択される第2変速特性よりも、前車追従走行モードにおいて選択される第1変速特性の方が、少なくとも変速機のシフトダウンが発生するアクセル開度の閾値が高い値に設定されているか、又は変速機のシフトダウンに伴う変速比の変化量が小さな値に設定されていることで、前車追従走行モードでは、オーバーライドモードよりも変速機のシフトダウン(キックダウン)が起こり難くなるか、あるいはシフトダウンに伴う変速比の変化量を小さく抑えることができる。これにより、前車追従走行モードにおいてキックダウンが頻繁に発生することを防止できるので、駆動源の回転数の小刻みな変動(ハンチング)の発生を効果的に抑制することができる。
その一方で、運転者のアクセル操作子の操作によるアクセル開度である第2アクセル開度に基づいて駆動力及び変速比の制御を行うオーバーライドモードでは、変速機のシフトダウン(キックダウン)を起こり易くし、また、変速機のシフトダウンに伴う変速比の変化量を大きくすることで、運転者の意思をより適切に反映した車両の加速を実現することが可能となる。
また、この制御装置では、前記走行制御装置(101,119)は、前記前車追従走行モードにおいて運転者が前記アクセル操作子(111)の操作を行ったときには、前記第2アクセル開度(AP2)が前記第1アクセル開度(AP1)よりも大きいことを条件として、前記前車追従走行モードにおいて前記第1変速特性(255A)に代えて前記第2変速特性(255B)を選択するようにしてもよい。
前車追従走行モードにおいて運転者がアクセル操作子の操作を行った場合において、当該運転者の操作によるアクセル開度が、先行車両との車間距離が目標車間距離となるようなアクセル開度よりも大きい場合には、運転者が車両を加速させる意思を有することが明確である。したがってこのような場合には、第1変速特性に代えて第2変速特性を選択することで、変速機のシフトダウン(キックダウン)を起こり易くするか、あるいは、変速機のシフトダウンに伴う変速比の変化量を大きくすれば、運転者の意思をより適切に反映した車両の加速を実現することが可能となる。
また、前記前車追従走行モードにおいて運転者が前記アクセル操作子(111)の操作を行ったときには、前記第1アクセル開度(AP1)が最大値(WOT)であるか又は最大値(WOT)に近い値であり、かつ、前記第2アクセル開度(AP2)が、前記第1アクセル開度(AP1)よりも小さな値である第1閾値(APH2)よりも大きいことを条件として、前記前車追従走行モードにおいて前記第1変速特性(255A)に代えて前記第2変速特性(255B)を選択するようにしてもよい。
この構成によれば、第1アクセル開度が最大値又は最大値に近い値の場合であってもより確実に変速機のシフトダウン(キックダウン)を発生させることができる。したがって、運転者の意思をより適切に反映した車両の加速を実現することが可能となる。
また、前記変速機(TM)は、前記変速比を無段階に変更可能な無段変速機構であり、前記走行制御装置(101,119)は、前記駆動源(EG)の回転数(Ne)及び前記変速機(TM)の変速比をステップ状に変化させるステップシフト制御が可能であり、前記前車追従走行モードにおいて運転者が前記アクセル操作子(111)の操作を行ったときには、前記第2アクセル開度(AP2)が第2閾値(APH3)を超えたときに前記ステップシフト制御を行い、前記第2閾値(APH3)を超えないときは前記ステップシフト制御を行わないようにしてもよい。
前車追従走行モードにおいて運転者がアクセル操作子の操作を行った場合、当該操作によるアクセル開度が小さい場合にステップシフト制御を行うと車両の運転者に違和感を与えてしまうおそれがあるところ、上記構成によれば、第2アクセル開度が第2閾値を超えたときにのみステップシフト制御を行うようにしたことで、運転者の操作によるアクセル開度が小さい場合にはステップシフト制御を行わないようにすることができるので、運転者に違和感を与えずに済むようになる。
あるいは、前記前車追従走行モードにおいて運転者が前記アクセル操作子(111)の操作を行ったことで、前記第2アクセル開度(AP2)が第2閾値(APH3)を超えたときには、前記駆動源(EG)の回転数(Ne)が第3閾値(Ne1)を超えない場合に前記ステップシフト制御を行い、前記駆動源(EG)の回転数(Ne)が前記第3閾値(Ne1)を超える場合には前記ステップシフト制御を行わないようにしてもよい。
この構成によれば、前車追従走行モードにおいて運転者がアクセル操作子の操作を行ったときには、第2アクセル開度が最大値又は最大値に近い値であるとき、駆動源の回転数が第3閾値を超えない場合にステップシフト制御を行うようにしたことで、駆動源の回転数に上昇の余地がある場合にのみステップシフト制御が実行されるようになる。これにより、運転者の操作に伴うアクセル開度が最大値または最大値に近い値で、かつ駆動源の回転数が大きい状態で変速機がアップシフトすることによって運転者に違和感が生じることを効果的に防止できる。
また、前記変速機(TM)は、前記変速比を無段階に変更可能な無段変速機構であり、前記走行制御装置(101,119)は、前記無段変速機構の実回転数と目標回転数とに差があるとき、前記無段変速機構に供給する油圧を制御することで前記実回転数を前記目標回転数に近づける制御を行い、当該制御において、オーバーライドモードの実施中には、前車追従走行モードの実施中よりも実回転数を目標回転数に近づける傾きを大きくするなど、前車追従走行モードの実施中とオーバーライドモードの実施中とで前記実回転数を前記目標回転数に近づける傾きを異ならせるようにしてもよい。
あるいは、上記の制御において、オーバーライドモードの実施中には、前車追従走行モードの実施中よりも目標回転数を大きくするなど、前車追従走行モードの実施中とオーバーライドモードの実施中とで目標回転数自体を異ならせるようにしてもよい。
これらの構成によれば、前車追従走行モードの実施中とオーバーライドモードの実施中とで無段変速機構の実回転数を目標回転数に近づける傾き、あるいは目標回転数自体を異ならせるようにしたことで、前車追従走行モードの実施中はスムーズな変速を実現することができ、前車追従走行モード以外の通常の走行中(ユーザー操作による走行中)には、当該操作を行っているユーザーや車両の乗員が気付き難いために、よりアクティブな変速操作を行うことが可能である、という効果を得ることができる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における対応する構成要素の図面参照番号を参考のために示すものである。
本発明にかかる車両の制御装置によれば、ACCモードの実施中に運転者がアクセルペダルの踏込操作を行った場合でも、運転者の加速要求を適切に満たすことができる。
本発明の一実施形態にかかる車両の制御装置の構成を示すブロック図である。 駆動装置の構成を示す図である。 ACCモードにおけるオーバーライド制御の手順を示すフローチャートである。 ACCモードにおけるオーバーライド制御での各値の変化を示すタイミングチャートである。 ACCモードにおけるオーバーライド制御(ACCアクセル開度が最大値になるとき)での各値の変化を示すタイミングチャートである。 ACCモードにおけるオーバーライド制御(ステップシフト制御を行わない場合)での各値の変化を示すタイミングチャートである。 ACCモードにおけるオーバーライド制御(ステップシフト制御を行う場合)での各値の変化を示すタイミングチャートである。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる制御装置を備えた車両の機能構成を示すブロック図である。同図に示す車両100は四輪自動車であるが、それには限定されず、二輪自動車又は三輪自動車などであってもよい。また、車両100は、ガソリン自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車などの何れであってもよい。
車両100は、車両100の走行を制御するための走行制御装置101を有する。走行制御装置101は、コンピュータである電子制御装置(ECU)で実現されてもよい。走行制御装置101は、中央処理装置(CPU)などで構成されるプロセッサ102と、ROMやRAMなどの組み合わせによって構成されるメモリ103とを備える。走行制御装置101が有する走行制御部104などの機能ブロックは、メモリ103に格納されたプログラムによって実現されてもよく、この場合に、このプログラムをプロセッサ102が実行することによって、各機能ブロックの機能が実行される。これに代えて、走行制御装置101の機能ブロックは、ASIC(特定用途向け集積回路)などの専用の回路によって実現されてもよい。さらに、走行制御装置101は、1つのECUによって実現されてもよいし、CAN(コントローラエリアネットワーク)などのネットワークを通じて通信可能な複数のECUによって実現されてもよい。走行制御装置101が複数のECUによって実現される場合に、各ECUがプロセッサ102及びメモリ103と、走行制御装置101に含まれる機能ブロックのうちの1つ以上とを有する。
走行制御装置101は、駆動装置119及び制動装置120を制御することで、車両100の駆動力及び制動力を制御する。
運転者目標値決定部105は、アクセルペダル111のストローク量を検知するアクセルセンサ112からの信号と、ブレーキペダル113のストローク量を検知するブレーキセンサ114からの信号とを受信する。運転者目標値決定部105は、これらアクセルペダル111及びブレーキペダル113の操作量に基づいて、車両100の駆動力及び制動力の目標値を決定する。以下、アクセルペダル111及びブレーキペダル113の操作量に基づく目標値を運転者目標値と呼ぶ。
車間距離測定部106は、前方センサ115によって得られたデータを用いて車間距離測定部106によって測定された先行車両との車間距離を受信する。前方センサ115は、車両100の前方を検知するセンサであり、例えばミリ波レーダ、光学式カメラセンサ、ステレオカメラ、赤外線センサーレーダなどでありうる。前方センサ115がカメラセンサである場合に、車間距離測定部106は、カメラセンサによって得られた画像を解析することによって先行車両との車間距離を測定する。
車両100は、ACC(アダプティブクルーズコントロール)を有する。ACCとは先行車両を追従し、車間距離を保ちつつ一定速度で走行する自動速度制御機能のことである。ACC目標値決定部107は、運転者がACC切り替えスイッチ116を用いてACCを有効にした場合に動作を開始し、ACCを無効にした場合に動作を終了する。ACC切り替えスイッチ116は、ボタンやレバーなどによって物理的に実現されてもよいし、タッチパネルに表示された仮想ボタンで実現されてもよい。ACC目標値決定部107は、車間距離測定部106によって測定された先行車両との車間距離に基づいて、先行車両に追従するための車両100の駆動力及び制動力の目標値を決定する。以下、ACCによって決定される目標値をACC目標値と呼ぶ。
勾配取得部110は、車両100が走行している走行路の勾配を取得する。勾配取得部110は、ジャイロセンサや加速度センサ等である勾配センサ117からのデータを用いて勾配を取得してもよい。これに代えて又はこれとともに、勾配取得部110は、GPS等の測位装置118によって車両100の地理的位置を取得し、この地理的位置に基づいて地図データ等から勾配を取得してもよい。さらに、勾配取得部110は、出力トルクやブレーキの制動力等に基づいて、走行路の勾配を取得してもよい。
加減速意図判定部121は、運転者によるアクセルペダル111及びブレーキペダル113の操作量に基づいて、運転者に加速又は減速の意図があるかを判定する。さらに、加速又は減速の意図がある場合に、それが加速の意図であるのか減速の意図であるのかを判定する。具体的に、加減速意図判定部121は、アクセルペダル111のストローク量とブレーキペダル113のストローク量とがともに0である場合に、加速及び減速の意図がないと判定する。加減速意図判定部121は、アクセルペダル111のストローク量が正である場合に、加速の意図があると判定し、ブレーキペダル113のストローク量が正である場合に、減速の意図があると判定する。
走行制御部104は、運転者目標値とACC目標値との一方に基づいて車両100の駆動力及び制動力を制御することで、車両100の走行を制御する。車両100の走行は、発進・加速・定速走行・減速・停止を含む。
走行制御部104は、走行を制御するために、車両100の駆動力及び制動力を制御する。具体的に、走行制御部104は、所望の駆動力となるように駆動力制御部108を通じて駆動装置119を制御し、所望の制動力となるように制動力制御部109を通じて制動装置120を制御する。
制動装置120は、車両100の各車輪に設けられるブレーキ及び各ブレーキを制御する周辺装置を含む。例えば、走行制御装置101から出力される減速指令に応じてブレーキフルードの液圧を制御するブレーキアクチュエータを含む。
図2は、駆動装置119の構成を示す図である。同図に示すように、本実施形態の車両100の駆動装置119は、駆動源である内燃機関(エンジン)EGと、エンジンEGと連結される自動変速機TMとを備える。エンジンEGの回転出力は、クランクシャフト(エンジンEGの出力軸)221に出力され、トルクコンバータTCを介して自動変速機TMの入力軸227に伝達される。自動変速機TMは、伝達される駆動力を無段階に変速して出力する無段変速機構(CVT:Continuously Variable Transmission)を備える。この無段変速機構は、一例として同図に示すように、入力軸227上に設置した駆動プーリ231と、出力軸228上に設置した従動プーリ232と、これら駆動プーリ231と従動プーリ232との間に架け渡して設置した無端状のベルト233とを備えるベルト式の無段変速機構とすることができる。
また、駆動装置119は、エンジンEGを電子的に制御するFI−ECU(燃料噴射制御装置)254と、自動変速機TMを電子的に制御するAT−ECU(自動変速制御装置)253と、AT−ECU253の制御に従い自動変速機TMが備えるプーリの側圧やクラッチの係合圧を制御するための油圧制御装置236とを備えている。
また、クランクシャフト221(エンジンEG)の回転数Neを検出するクランクシャフト回転数センサ201が設けられる。また、入力軸227の回転数(自動変速機TMの入力軸回転数)Niを検出する入力軸回転数センサ202が設けられる。また、出力軸228の回転数(自動変速機TMの出力軸回転数)Noを検出する出力軸回転数センサ203が設けられる。各センサ201〜203により検出された回転数データNe,Ni,No及びNoから算出される車速データがAT−ECU253に与えられる。また、エンジン回転数データNeは、FI−ECU(燃料噴射制御装置)254に与えられる。また、エンジンEGのスロットル開度THを検出するスロットル開度センサ206が設けられている。スロットル開度THのデータは、FI−ECU254に与えられる。
また、自動変速機TMを制御するAT−ECU253は、車速センサ208で検出した車速とアクセルセンサ112(図1参照)で検出したアクセル開度とに応じて自動変速機TMで設定可能な変速比の領域を定めた変速特性(変速応答特性)255を有している。変速特性255は、車速及びアクセル開度に対して設定された自動変速機TMで設定可能な変速比(の領域)を含むもので、特性の異なる複数種類の変速特性が予め用意されている。この変速特性は、自動変速機TMにおけるキックダウンの発生し易さを含むものであってよい。ここでは、ACCモード以外の通常の走行中に選択される通常走行用変速特性255C、ACCモードの実施中に選択されるACC用変速特性255A、ACCモードにおいて運転者がアクセルペダル111の操作を行った場合に選択されるオーバーライド用変速特性255B、などを備えている。自動変速機TMの変速制御では、AT−ECU253は、これら複数種類の変速特性から選択した変速特性に従い自動変速機TMの変速比を変える制御を行う。
また、走行制御装置101は、自動変速機TMの変速モードとして、車両100の運転状態に応じて、無段変速モードと有段変速モードとを切り換えて制御することが可能である。この場合、無段変速モードでは、変速比が無段階に制御され、有段変速モードでは、変速比が有段階に制御される。すなわち、有段変速モードでは、走行制御装置101は、エンジンEGの回転数及び無段変速機TMの変速比をステップ状(有段状)に変化させるステップシフト制御が可能である。これにより、無段変速機構での変速でありながら、あたかも有段変速機(多段変速機)による変速のような感覚を車両の乗員に与えることができる。
そして、本実施形態の走行制御装置101は、先行車両との車間距離が目標車間距離となうようなアクセル開度(ACC目標値)に基づいて、エンジンEGの駆動力及び自動変速機TMの変速比の制御を自動的に行うACCモード(前車追従走行モード)と、運転者のアクセルペダル111の操作によるアクセル開度(運転者目標値)に基づいてエンジンEGの駆動力及び自動変速機TMの変速比の制御を行う通常走行モード又はオーバーライドモードと、を切り替えて行うことが可能である。そして、車両100の車速と自動変速機TMの変速比との関係を示す変速特性として、通常走行モードにおいて選択させる通常走行用変速特性255Cと、ACCモードにおいて選択されるACC用変速特性255A(第1変速特性)と、オーバーライドモードにおいて選択されるオーバーライド用変速特性255B(第2変速特性)とを備えている。そして、ACC用変速特性255Aは、少なくともオーバーライド用変速特性255Bよりも自動変速機TMのシフトダウン(キックダウン)が発生するアクセル開度の閾値が高い値に設定されているか、又は自動変速機TMのシフトダウン(キックダウン)に伴う変速比の変化量が小さな値に設定されている。
そのうえで、ACCモードにおいて運転者がアクセルペダル111の操作を行った場合、当該運転者の操作によるアクセル開度(運転者アクセル開度)が、先行車両との車間距離が目標車間距離となるようなアクセル開度(ACCアクセル開度)よりも大きい場合(オーバーライド)、ACCモードにおいて選択しているACC用変速特性255A(第1変速特性)に代えてオーバーライド用変速特性255B(第2変速特性)を選択する制御(以下、「ACCモードにおけるオーバーライド制御」という。)を行うようになっている。以下、このACCモードにおけるオーバーライド制御について説明する。
図3は、ACCモードにおけるオーバーライド制御の手順を説明するためのフローチャートである。同図のフローチャートでは、まず、走行制御装置101による現在の走行制御のモードがACCモードであるか否かを判断する(ステップST1)。その結果、ACCモードでなければ(NO)、そのまま処理を終了し、ACCモードであれば(YES)、ACC用変速特性255Aを選択する(ステップST2)。その状態で、運転者によるアクセルペダル111の操作が有るか否かを判断する(ステップST3)。その結果、運転者によるアクセルペダル111の操作が無い場合(NO)は、運転者によるアクセルペダル111の操作があるまで待機し、運転者によるアクセルペダル111の操作が有る場合(YES)は、運転者アクセル開度AP2とACCアクセル開度AP1とを比較して、運転者アクセル開度AP2がACCアクセル開度AP1よりも大きいか否か(オーバーライド有か否か)を判断する(ステップST4)。その結果、運転者アクセル開度AP2がACCアクセル開度AP1よりも大きい場合(オーバーライド有)(YES)には、変速特性をACC用変速特性255Aからオーバーライド用変速特性255Bに切り替える(ステップST5)。これにより、自動変速機TMでキックダウンが発生する(ステップST6)。一方、ステップST4で運転者アクセル開度AP2がACCアクセル開度AP1以下の場合(オーバーライド無)(NO)は、続けて、ACCアクセル開度AP1がその最大値WOTであるかまたは最大値WOTに近い値であるか否かを判断する(ステップST7)。ここでいう最大値WOTに近い値であるか否かは、あらかじめ定めた最大値WOT対して所定量だけ少ない値(閾値)よりも大きいか否かで判断する。その結果、ACCアクセル開度AP1が最大値WOTであるかまたは最大値WOTに近い値で無ければ(NO)、そのまま処理を終了し、ACCアクセル開度AP1が最大値WOTであるかまたは最大値WOTに近い値であれば(YES)、続けて、運転者アクセル開度AP2が予め定めた閾値APH2(第1閾値)よりも大きいか否かを判断する(ステップST8)。その結果、運転者アクセル開度AP2が閾値APH2以下であれば(NO)、そのまま処理を終了し、運転者アクセル開度AP2が閾値APH2よりも大きい場合(YES)には、変速特性をACC用変速特性255Aからオーバーライド用変速特性255Bに切り替える(ステップST5)。これにより、自動変速機TMでキックダウンが発生する(ステップST6)。
図4は、ACCモードにおけるオーバーライド制御での各値を変化を示すタイミングチャートである。同図及び後述する図5乃至図7のタイミングチャートでは、実車速V及びACC設定車速Va、ACC用のアクセル開度(目標値)であるACCアクセル開度AP1、運転者の操作(オーバーライド)によるアクセル開度(目標値)である運転者アクセル開度AP2、駆動装置119に対する指示値として用いられるアクセル開度(指示値)AP3、オーバーライド判定の有無、エンジン回転数Ne、キックダウン判定の有無それぞれの経過時間(時刻)tに対する変化を示している。図4は、運転者の操作によるアクセル開度(運転者アクセル開度)が、先行車両との車間距離が目標車間距離となるようなアクセル開度(ACCアクセル開度)よりも大きくなる場合のタイミングチャートである。
図4のタイミングチャートでは、まず、時刻t11より前には、ACCモードで車両100が走行していることで実車速VがACC設定車速Vaと一致している。そして、時刻t11に運転者によるアクセルペダル111の操作が行われることで運転者アクセル開度AP2が上昇を開始する。またそれに伴い、実車速VがACC設定車速Vaに対して上昇を開始する。その後、時刻t12に運転者アクセル開度AP2がACCアクセル開度AP1よりも所定値以上大きな値APH1を超えることで、オーバーライド判定が「無(0)」から「有(1)」に切り替わる。これにより、変速特性がACC用変速特性255Aからオーバーライド用変速特性255Bに切り替わる。したがって、自動変速機TMのシフトダウンが発生するアクセル開度の閾値がより高い値になることで、自動変速機TMのキックダウン(シフトダウン)が発生する。また、それに伴いエンジン回転数Neが上昇を開始する。その後、アクセル開度(指示値)AP3は運転者アクセル開度AP2となり、実車速Vが次第に上昇してゆく。そして、時刻t13に運転者アクセル開度AP2が減少し始めることで実車速Vも低下してゆく。時刻t14に運転者アクセル開度AP2がACCアクセル開度AP1よりも所定値以上大きな値APL1以下となることで、オーバーライド判定が「有(1)」から「無(0)」に切り替わる。これにより、変速特性がオーバーライド用変速特性255BからACC用変速特性255Aに切り替わる。その後、時刻t15に運転者アクセル開度AP2が0となる。その後、時刻t16にACCアクセル開度AP1が再び上昇を開始する。
図5は、ACCアクセル開度が最大値になるときのタイミングチャートである。図5のタイミングチャートでは、まず、時刻t21より前には、ACCモードで車両100が走行していることで実車速VがACC設定車速Vaと一致している。そして、時刻t21にACC設定車速Vaがより大きな車速に変更されることで、時刻t22以降、ACCアクセル開度AP1が上昇を開始する。これにより時刻t23に自動変速機TMのキックダウンが発生する。一方、時刻t24に運転者によるアクセルペダル111の操作が行われることで運転者アクセル開度AP2が上昇を開始する。その後、時刻t25にAP1が上限値WOTとなり、それ以降、上限値WOTのまま推移する。その後、時刻t26に運転者アクセル開度AP2が閾値APH2(第1閾値)を超えることで、オーバーライド判定が「無(0)」から「有(1)」に切り替わる。これにより、変速特性がACC用変速特性255Aからオーバーライド用変速特性255Bに切り替わる。したがって、自動変速機TMのシフトダウンが発生するアクセル開度の閾値がより高い値になることで、自動変速機TMのキックダウン(シフトダウン)が発生する。また、それに伴いエンジン回転数Neが上昇する。そして、時刻t27にACCアクセル開度AP1が減少し始めることでエンジン回転数Neも低下してゆく。時刻t28に運転者アクセル開度AP2が閾値APL2以下となることで、オーバーライド判定が「有(1)」から「無(0)」に切り替わる。これにより、変速特性がオーバーライド用変速特性255BからACC用変速特性255Aに切り替わる。その後、時刻t29に運転者アクセル開度AP2が0となる。なおここでは、閾値APH2と閾値APL2を異なる値に設定した場合を示したが、これらは同じ値であってもよい。
図6は、ACCモードにおけるオーバーライド制御でステップシフト制御を行わない場合のタイミングチャートである。図6のタイミングチャートでは、まず、時刻t31より前には、ACCモードで車両100が走行していることで実車速VがACC設定車速Vaと一致している。そして、時刻t31にACC設定車速Vaがより大きな車速に変更されることで、時刻t32以降、ACCアクセル開度AP1が上昇を開始する。また、エンジン回転数Neも上昇を開始する。一方、時刻t33に運転者によるアクセルペダル111の操作が行われることで運転者アクセル開度AP2が上昇を開始する。その後、時刻t34にエンジン回転数Neが閾値Ne1(第3閾値)を超えて、最大値(上限値)Nemaxとなる。また、時刻t35に運転者アクセル開度AP2が閾値APH3(第2閾値)を超えることで、オーバーライド判定が「無(0)」から「有(1)」に切り替わる。これにより、変速特性がACC用変速特性255Aからオーバーライド用変速特性255Bに切り替わる。これにより、自動変速機TMのシフトダウンが発生するアクセル開度の閾値がより高い値になることで、自動変速機TMのキックダウン(シフトダウン)が発生する。そしてここでは、運転者アクセル開度AP2が最大値WOTに近い値であり、かつエンジンEGの回転数Neが閾値Ne1を超えていることで、エンジンEGの回転数Ne及び自動変速機TMの変速比をステップ状に変化させるステップシフト制御(図6に点線で示すエンジン回転数Neの変化となる制御)は行われない。したがって、エンジンEGの回転数Neは最大値Nemaxのまま一定で推移する。その後、時刻t36にACCアクセル開度AP1が下降を開始し、時刻t37に運転者アクセル開度AP2が下降を開始する。そして、時刻t38に運転者アクセル開度AP2が閾値APL3以下となることで、時刻t39にオーバーライド判定が「有(1)」から「無(0)」に切り替わる。これにより、変速特性がオーバーライド用変速特性255BからACC用変速特性255Aに切り替わる。
すなわち、走行制御装置101(119)は、前車追従走行モードにおいて運転者がアクセルペダル111の操作を行ったときには、第2アクセル開度AP2が閾値APH3(第2閾値)を超えたときにステップシフト制御を行い、閾値APH3を超えないときはステップシフト制御を行わないことを原則としてしている。その一方で、図6に示すように、第2アクセル開度AP2が閾値APH3を超えたときであっても、エンジンEGの回転数Neが閾値Ne1(第3閾値)を超えない場合にステップシフト制御を行い、閾値Ne1を超える場合にはステップシフト制御を行わないようにしている。
図7は、ACCモードにおけるオーバーライド制御でステップシフト制御を行う場合のタイミングチャートである。図7のタイミングチャートでは、まず、時刻t41より前には、ACCモードで車両100が走行していることで実車速VがACC設定車速Vaと一致している。そして、時刻t41にACC設定車速Vaがより大きな車速に変更されることで、それ以降、ACCアクセル開度AP1が上昇を開始する。また、エンジン回転数Neも上昇を開始する。一方、時刻t41に運転者によるアクセルペダル111の操作が行われることで運転者アクセル開度AP2が上昇を開始する。その後、時刻t42に運転者アクセル開度AP2が閾値APH4(第1閾値)を超えることで、オーバーライド判定が「無(0)」から「有(1)」に切り替わる。これにより、変速特性がACC用変速特性255Aからオーバーライド用変速特性255Bに切り替わる。したがって、自動変速機TMのシフトダウンが発生するアクセル開度の閾値がより高い値になることで、自動変速機TMのキックダウン(シフトダウン)が発生する。また、オーバーライド判定が「有」となった時刻t42において、エンジン回転数Neが閾値Ne1以下であることで、時刻t43からt45までの間、ステップシフト判定が「無(0)」から「有(1)」に切り替わる。これにより、時刻t43と時刻t44において、エンジンEGの回転数Ne及び自動変速機TMの変速比をステップ状に変化させるステップシフト制御が行われる。その後、時刻t45に運転者アクセル開度AP2が閾値APL4以下となることで、時刻t46にオーバーライド判定が「有(1)」から「無(0)」に切り替わる。これにより、変速特性がオーバーライド用変速特性255BからACC用変速特性255Aに切り替わる。
さらに、本実施形態の走行制御装置101(119)では、自動変速機TMが備える駆動プーリ231の実回転数と目標回転数とに差があるとき、無段変速機構に供給する油圧を制御することで実回転数を目標回転数に近づける制御を行っている。そして、この制御において、ACCモードの実施中と、ACCモード以外の通常の走行中(ユーザー操作による走行中)、すなわち上記の通常走行モード又はオーバーライドモードの実施中とでその傾き(経過時間に対する値の変化量のことをいう、以下同じ。)を異ならせるようにしている。具体的には、ACCモードの実施中に実回転数と目標回転数との差が大の場合には実回転数を目標回転数に近づける傾きを大とする一方、ACCモード以外の通常の走行中(ユーザー操作による走行中)に実回転数と目標回転数との差が大の場合には実回転数を目標回転数に近づける傾きを極大とする。また、ACCモードの実施中に実回転数と目標回転数との差が小の場合には実回転数を目標回転数に近づける傾きを小とする一方、ACCモード以外の通常の走行中(ユーザー操作による走行中)に実回転数と目標回転数との差が小の場合には実回転数を目標回転数に近づける傾きを中とする。つまり、ACCモード以外の通常の走行中(ユーザー操作による走行中)には、ACCモードの実施中よりも実回転数を目標回転数に近づける傾きがより大きくなるように制御する。
また、上記の無段変速機構に供給する油圧を制御することで実回転数を目標回転数に近づける制御においては、さらに、ACCモード以外の通常の走行中(ユーザー操作による走行中)には、ACCモードの実施中と比較して目標回転数自体をより高い値に設定する制御を行うようにしてもよい。
このような制御を行うことで、ACCモードの実施中はスムーズな変速を実現することができ、ACCモード以外の通常の走行中(ユーザー操作による走行中)には、当該操作を行っているユーザーや車両の乗員が気付き難いために、よりアクティブな変速操作を行うことが可能である、という効果を得ることができる。
以上説明したように、本実施形態の車両の制御装置によれば、車両の駆動源であるエンジンEGと、エンジンEGからの駆動力の回転を変速して駆動輪側に伝達する自動変速機TMと、エンジンEGの駆動力及び自動変速機TMの変速比を制御する走行制御装置101(119)と、を備え、走行制御装置101(119)は、先行車両との車間距離が目標車間距離となるようなアクセル開度AP1(第1アクセル開度)に基づいて駆動力及び変速比の制御を行う前車追従走行モードと、運転者のアクセルペダル111の操作によるアクセル開度AP2(第2アクセル開度)に基づいて駆動力及び変速比の制御を行うオーバーライドモードと、を切り替えて行うことが可能である。そして、車両の車速と自動変速機TMの変速比との関係を示す変速特性として、前車追従走行モードにおいて選択される第1変速特性255Aと、オーバーライドモードにおいて選択される第2変速特性255Bとを備え、第1変速特性255Aは、第2変速特性255Bよりも、少なくとも自動変速機TMのシフトダウンが発生するアクセル開度の閾値が高い値に設定されているか、又は自動変速機TMのシフトダウンに伴う変速比の変化量が小さな値に設定されている。
本実施形態の車両の制御装置によれば、オーバーライドモードにおいて選択される第2変速特性255Bよりも、前車追従走行モードにおいて選択される第1変速特性255Aの方が、少なくとも自動変速機TMのシフトダウンが発生するアクセル開度の閾値が高い値に設定されているか、又は自動変速機TMのシフトダウンに伴う変速比の変化量が小さな値に設定されていることで、前車追従走行モードではオーバーライドモードよりも自動変速機TMのシフトダウン(キックダウン)が起こり難くなるか、あるいはシフトダウンに伴う変速比の変化量を小さく抑えることができる。これにより、前車追従走行モードにおいてキックダウンが頻繁に発生することを防止できるので、エンジンEGの回転数の小刻みな変動(ハンチング)の発生を効果的に抑制することができる。
その一方で、運転者のアクセルペダル111の操作によるアクセル開度(運転者アクセル開度)AP2に基づいてエンジンEGの駆動力及び自動変速機TMの変速比の制御を行うオーバーライドモードでは、自動変速機TMのシフトダウン(キックダウン)を起こり易くし、また、自動変速機TMのシフトダウンに伴う変速比の変化量を大きくすることで、運転者の意思をより適切に反映した車両の加速を実現することが可能となる。
また、本実施形態では、走行制御装置101(119)は、前車追従走行モードにおいて運転者がアクセルペダル111の操作を行ったときには、第2アクセル開度AP2が第1アクセル開度AP1よりも大きいことを条件として、前車追従走行モードにおいて第1変速特性255Aに代えて第2変速特性255Bを選択するようにしている。
前車追従走行モードにおいて運転者がアクセルペダル111の操作を行った場合において、当該運転者の操作によるアクセル開度AP2が、先行車両との車間距離が目標車間距離となるようなアクセル開度AP1よりも大きい場合には、運転者が車両100を加速させる意思を有することが明確である。したがってこのような場合には、第1変速特性255Aに代えて第2変速特性255Bを選択することで、自動変速機TMのシフトダウン(キックダウン)を起こり易くするか、あるいは、自動変速機TMのシフトダウンに伴う変速比の変化量を大きくすれば、運転者の意思をより適切に反映した車両100の加速を実現することが可能となる。
また、本実施形態では、走行制御装置101(119)は、前車追従走行モードにおいて運転者がアクセルペダル111の操作を行ったときには、第1アクセル開度AP1が最大値WOTであるか又は最大値WOTに近い値であり、かつ、第2アクセル開度AP2が、第1アクセル開度AP1よりも小さな値である第1閾値APH2よりも大きいことを条件として、前車追従走行モードにおいて第1変速特性255Aに代えて第2変速特性255Bを選択するようにしている。
この構成によれば、第1アクセル開度AP1が最大値WOT又は最大値WOTに近い値の場合であってもより確実に自動変速機TMのシフトダウン(キックダウン)を発生させることができる。したがって、運転者の意思をより適切に反映した車両100の加速を実現することが可能となる。
また、本実施形態では、自動変速機TMは、変速比を無段階に変更可能な無段変速機構であり、走行制御装置101(119)は、エンジンEGの回転数Ne及び自動変速機TMの変速比をステップ状に変化させるステップシフト制御が可能である。そして、前車追従走行モードにおいて運転者がアクセルペダル111の操作を行ったときには、第2アクセル開度AP2が閾値APH3(第2閾値)を超えたときにのみこのステップシフト制御を行い、閾値APH3を超えないときはステップシフト制御を行わないようにしている。
この構成によれば、前車追従走行モードにおいて運転者がアクセルペダル111の操作を行った場合、当該操作によるアクセル開度AP2が小さい場合にステップシフト制御を行うと車両100の運転者に違和感を与えてしまうおそれがあるところ、上記構成によれば、第2アクセル開度AP2が閾値APH3を超えたときにのみステップシフト制御を行うようにしたことで、運転者の操作によるアクセル開度AP2が小さい場合にはステップシフト制御を行わないようにすることができるので、運転者に違和感を与えずに済むようになる。
その一方で、第2アクセル開度AP2が閾値APH3を超えたときであっても、エンジンEGの回転数Neが閾値Ne1(第3閾値)を超えない場合にステップシフト制御を行い、閾値Ne1を超える場合にはステップシフト制御を行わないようにしている。
この構成によれば、前車追従走行モードにおいて運転者がアクセルペダル111の操作を行ったことで、第2アクセル開度AP2が最大値WOT又は最大値WOTに近い値であるとき、エンジンEGの回転数Neが第3閾値(Ne1)を超えない場合にステップシフト制御を行うようにしたことで、エンジンEGの回転数に上昇の余地がある場合にのみステップシフト制御が実行されるようになる。これにより、運転者の操作に伴うアクセル開度が最大値であるかまたは最大値に近い値で、かつエンジンEGの回転数Neが大きい状態で自動変速機TMがアップシフトすることによって、運転者に違和感を与えることを効果的に防止できる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態における本発明の前車追従走行モードでは、先行車両との車間距離が目標車間距離となるようなアクセル開度AP1(第1アクセル開度)に基づいて駆動力及び変速比の制御を行う場合を示したが、本発明の前車追従走行モードとしては、これ以外にも、車速が目標設定車速となるようなアクセル開度を第1アクセル開度とし、当該アクセル開度に基づいて駆動力及び変速比の制御を行うようにしてもよい。
100 車両
101 走行制御装置
102 プロセッサ
103 メモリ
104 走行制御部
105 運転者目標値決定部
106 車間距離測定部
107 ACC目標値決定部
108 駆動力制御部
109 制動力制御部
110 勾配取得部
111 アクセルペダル(アクセル操作子)
112 アクセルセンサ
113 ブレーキペダル
114 ブレーキセンサ
115 前方センサ
116 ACC切り換えスイッチ
117 勾配センサ
118 測位装置
119 駆動装置
120 制動装置
121 加減速意図判定部
201 クランクシャフト回転数センサ
202 入力軸回転数センサ
203 出力軸回転数センサ
206 スロットル開度センサ
208 車速センサ
221 クランクシャフト
227 入力軸
228 出力軸
231 駆動プーリ
232 従動プーリ
233 ベルト
236 油圧制御装置
255 変速特性
255A ACC用変速特性(第1変速特性)
255B オーバーライド用変速特性(第2変速特性)
255C 通常走行用変速特性
AP1 ACCアクセル開度(第1アクセル開度)
AP2 運転者アクセル開度(第2アクセル開度)
EG エンジン(駆動源)
TC トルクコンバータ
TM 自動変速機(無段変速機構)

Claims (10)

  1. 車両の駆動源と、
    前記駆動源からの駆動力の回転を変速して駆動輪側に伝達する変速機と、
    前記駆動源の駆動力及び前記変速機の変速比を制御する走行制御装置と、を備え、
    前記走行制御装置は、
    先行車両との車間距離が目標車間距離となるか、又は車速が目標設定車速となるようなアクセル開度である第1アクセル開度に基づいて前記駆動力及び前記変速比の制御を行う前車追従走行モードと、
    運転者のアクセル操作子の操作によるアクセル開度である第2アクセル開度に基づいて前記駆動力及び前記変速比の制御を行うオーバーライドモードと、が可能であり、
    前記車両の車速と前記変速機の変速比との関係を示す変速特性として、前記前車追従走行モードにおいて選択される第1変速特性と、前記オーバーライドモードにおいて選択される第2変速特性と、を備え、
    前記第1変速特性は、前記第2変速特性よりも、少なくとも前記変速機のシフトダウンが発生するアクセル開度の閾値が高い値に設定されているか、又は前記変速機のシフトダウンに伴う変速比の変化量が小さな値に設定されており、
    前記前車追従走行モードにおいて運転者が前記アクセル操作子の操作を行ったときには、
    前記第1アクセル開度が最大値であるか又は最大値に近い値であり、かつ、前記第2アクセル開度が、前記第1アクセル開度よりも小さな値である第1閾値よりも大きいことを条件として、前記前車追従走行モードにおいて前記第1変速特性に代えて前記第2変速特性を選択する
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  2. 車両の駆動源と、
    前記駆動源からの駆動力の回転を変速して駆動輪側に伝達する変速機と、
    前記駆動源の駆動力及び前記変速機の変速比を制御する走行制御装置と、を備え、
    前記変速機は、前記変速比を無段階に変更可能な無段変速機構であり、
    前記走行制御装置は、
    前記駆動源の回転数及び前記変速機の変速比をステップ状に変化させるステップシフト制御が可能であり、
    先行車両との車間距離が目標車間距離となるか、又は車速が目標設定車速となるようなアクセル開度である第1アクセル開度に基づいて前記駆動力及び前記変速比の制御を行う前車追従走行モードと、
    運転者のアクセル操作子の操作によるアクセル開度である第2アクセル開度に基づいて前記駆動力及び前記変速比の制御を行うオーバーライドモードと、が可能であり、
    前記車両の車速と前記変速機の変速比との関係を示す変速特性として、前記前車追従走行モードにおいて選択される第1変速特性と、前記オーバーライドモードにおいて選択される第2変速特性と、を備え、
    前記第1変速特性は、前記第2変速特性よりも、少なくとも前記変速機のシフトダウンが発生するアクセル開度の閾値が高い値に設定されているか、又は前記変速機のシフトダウンに伴う変速比の変化量が小さな値に設定されており、
    前記前車追従走行モードにおいて運転者が前記アクセル操作子の操作を行ったときには、
    前記第2アクセル開度が前記第1アクセル開度よりも大きいことを条件として、前記前車追従走行モードにおいて前記第1変速特性に代えて前記第2変速特性を選択し、
    前記第2アクセル開度が第2閾値を超えたときに前記ステップシフト制御を行い、前記第2閾値を超えないときは前記ステップシフト制御を行わない
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  3. 車両の駆動源と、
    前記駆動源からの駆動力の回転を変速して駆動輪側に伝達する変速機と、
    前記駆動源の駆動力及び前記変速機の変速比を制御する走行制御装置と、を備え、
    前記変速機は、前記変速比を無段階に変更可能な無段変速機構であり、
    前記走行制御装置は、
    前記駆動源の回転数及び前記変速機の変速比をステップ状に変化させるステップシフト制御が可能であり、
    先行車両との車間距離が目標車間距離となるか、又は車速が目標設定車速となるようなアクセル開度である第1アクセル開度に基づいて前記駆動力及び前記変速比の制御を行う前車追従走行モードと、
    運転者のアクセル操作子の操作によるアクセル開度である第2アクセル開度に基づいて前記駆動力及び前記変速比の制御を行うオーバーライドモードと、が可能であり、
    前記車両の車速と前記変速機の変速比との関係を示す変速特性として、前記前車追従走行モードにおいて選択される第1変速特性と、前記オーバーライドモードにおいて選択される第2変速特性と、を備え、
    前記第1変速特性は、前記第2変速特性よりも、少なくとも前記変速機のシフトダウンが発生するアクセル開度の閾値が高い値に設定されているか、又は前記変速機のシフトダウンに伴う変速比の変化量が小さな値に設定されており、
    前記前車追従走行モードにおいて運転者が前記アクセル操作子の操作を行ったときには、
    前記第2アクセル開度が前記第1アクセル開度よりも大きいことを条件として、前記前車追従走行モードにおいて前記第1変速特性に代えて前記第2変速特性を選択し、
    前記第2アクセル開度が最大値又は最大値に近い値であって、かつ、前記駆動源の回転数が第3閾値を超えない場合に前記ステップシフト制御を行い、前記駆動源の回転数が前記第3閾値を超える場合には前記ステップシフト制御を行わない
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  4. 前記変速機は、前記変速比を無段階に変更可能な無段変速機構であり、
    前記走行制御装置は、前記駆動源の回転数及び前記変速機の変速比をステップ状に変化させるステップシフト制御が可能であり、
    前記前車追従走行モードにおいて運転者が前記アクセル操作子の操作を行ったときには、
    前記第2アクセル開度が第2閾値を超えたときに前記ステップシフト制御を行い、前記第2閾値を超えないときは前記ステップシフト制御を行わない
    ことを特徴とする請求項に記載の車両の制御装置。
  5. 前記変速機は、前記変速比を無段階に変更可能な無段変速機構であり、
    前記走行制御装置は、前記駆動源の回転数及び前記変速機の変速比をステップ状に変化させるステップシフト制御が可能であり、
    前記前車追従走行モードにおいて運転者が前記アクセル操作子の操作を行ったときには、
    前記第2アクセル開度が最大値又は最大値に近い値であって、かつ、前記駆動源の回転数が第3閾値を超えない場合に前記ステップシフト制御を行い、前記駆動源の回転数が前記第3閾値を超える場合には前記ステップシフト制御を行わない
    ことを特徴とする請求項に記載の車両の制御装置。
  6. 前記第2アクセル開度が第2閾値を超えたときには、前記駆動源の回転数が第3閾値を超えない場合に前記ステップシフト制御を行う
    ことを特徴とする請求項2又は4に記載の車両の制御装置。
  7. 前記変速機は、前記変速比を無段階に変更可能な無段変速機構であり、
    前記走行制御装置は、前記無段変速機構の実回転数と目標回転数とに差があるとき、前記無段変速機構に供給する油圧を制御することで前記実回転数を前記目標回転数に近づける制御を行い、
    当該制御において、前記前車追従走行モードの実施中と前記オーバーライドモードの実施中とで前記実回転数を前記目標回転数に近づける傾きを異ならせる
    ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の車両の制御装置。
  8. 前記オーバーライドモードの実施中には、前記前車追従走行モードの実施中よりも前記実回転数を前記目標回転数に近づける傾きを大きくする
    ことを特徴とする請求項7に記載の車両の制御装置。
  9. 前記変速機は、前記変速比を無段階に変更可能な無段変速機構であり、
    前記走行制御装置は、前記無段変速機構の実回転数と目標回転数とに差があるとき、前記無段変速機構に供給する油圧を制御することで前記実回転数を前記目標回転数に近づける制御を行い、
    当該制御において、前記前車追従走行モードの実施中と前記オーバーライドモードの実施中とで前記目標回転数を異ならせる
    ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の車両の制御装置。
  10. 前記オーバーライドモードの実施中には、前記前車追従走行モードの実施中よりも前記目標回転数を大きくする
    ことを特徴とする請求項9に記載の車両の制御装置。
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