JP7169151B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の惰性走行状態において前記車両に与える制動力を調整して前記車両の速度を制御する車両制御装置に関する。

特許文献１には、下り坂を走行中に運転者のブレーキ操作によらずに目標速度を超えないように車体速度を制御する車両制御装置が開示されている。
上記の車両制御装置は、車両の前後方向の加速度を取得する加速度取得手段と、運転者の操作に基づいて目標速度を設定する目標速度設定手段と、車体速度が介入速度を超えた場合に、目標速度と現在の車体速度に基づいて車両に制動力を与える速度抑制制御を実行する速度抑制制御実行手段と、加速度に応じて介入速度を設定する介入速度設定手段とを備える。

特開２０１６－０３７１２５号公報

ところで、車両の惰性走行状態において前記車両に与える制動力を調整して前記車両の速度を制御する車両制御装置において、ステアリング操作やブレーキ操作などの運転性が低下するような高い速度を目標速度に設定し、下り坂で運転性の低下が懸念される高車速状態に保持してしまう可能性があった。

本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、惰性走行状態での速度制御において、運転性の低下が懸念される高車速に保持することを抑止できる、車両制御装置を提供することにある。

本発明によれば、その１つの態様において、車両制御装置は、車両の惰性走行状態において、前記惰性走行状態になる直前の前記車両の速度を目標速度に設定し、前記車両の速度と前記目標速度との比較に基づき前記車両に与える制動力を調整する車速制御を実施する、車両制御装置であって、前記惰性走行状態において前記車両の速度が所定の上限速度を超過しているときは、前記車両の減速度と目標減速度との比較に基づき前記車両に与える制動力を調整する減速度制御を実施することで、前記車両の速度が前記上限速度を超過していないときに比べて前記車両の減速度を大きくし、前記減速度制御によって前記車両の速度が前記上限速度を下回ったときは、前記上限速度を前記目標速度に設定して前記車速制御を実施する。

本発明によれば、惰性走行状態において車両の速度が上限速度に保持することを抑止でき、惰性走行状態における運転性を改善できる。

車両の駆動システムを示す概略図である。 惰性走行状態での速度制御のメインルーチンを示すフローチャートである。 惰性走行の判定処理を示すフローチャートである。 減速度制御の手順を示すフローチャートである。 減速度制御における回生量及びバルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌの制御パターンを示す図である。 車速制御の手順を示すフローチャートである。 車速制御の加速時における変速比及び回生量の制御パターンを示す図である。 車速制御の減速時における変速比及びバルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌの制御パターンを示す図である。 減速度制御及び車速制御による速度変化を例示するタイムチャートである。

以下、本発明に係る車両制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る車両制御装置を適用する車両１の駆動系を示すシステム概略図である。
車両１の駆動源は内燃機関２であり、内燃機関２の出力軸から取り出した駆動力は、トルクコンバータ３、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）などの変速機４を介して駆動輪５に伝達する。

また、オルタネータ６は、内燃機関２の回転を動力源として発電し、車載の電装品に電源を供給するとともにバッテリ（図示省略）を充電する。
内燃機関２は、吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブタイミングを可変とするＶＴＣ（Valve Timing Control system）７、及び、吸入空気量を調整する電制スロットルバルブ８を備える。

また、車両１は、制御系として、内燃機関２を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１、変速機４（変速比）を制御するトランスミッションコントロールユニット（ＴＣＵ）１２、オルタネータ６を制御するオルタネータコントロールユニット（ＡＣＵ）１３を備える。
これらＥＣＵ１１、ＴＣＵ１２、ＡＣＵ１３は、それぞれマイクロコンピュータを備えた電子制御ユニットであり、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの通信ネットワーク１４を介して相互通信を行える。

ＥＣＵ１１は、各種センサの検出信号を入力する。
車両１は、各種センサとして、車両１の運転者が操作するアクセルペダル２０の開度を検出するアクセル開度センサ２１、電制スロットルバルブ８の開度を検出するスロットル開度センサ２２、車両１の速度（車体速度）を検出する車速センサ２３、ブレーキペダル２４を車両１の運転者が操作したとき、つまり制動操作中にオンになるブレーキスイッチ２５などを備える。
そして、ＥＣＵ１１は、ＶＴＣ７、電制スロットルバルブ８、更に、図示を省略した燃料噴射装置、点火装置などを制御して、内燃機関２の運転を制御する機能をソフトウェアとして備える。

また、車両制御装置としてのＥＣＵ１１は、車両１の惰性走行状態において車両１に与える制動力を調整して車両１の速度を制御する速度制御機能をソフトウェアとして備え、係る速度制御において、ＥＣＵ１１は、ＴＣＵ１２に変速比の指令を出力し、ＡＣＵ１３に発電量（回生量）の指令を出力する。
なお、車両１の惰性走行状態で速度制御を実施する車両制御装置としての電子制御装置を、ＥＣＵ１１、ＴＣＵ１２、ＡＣＵ１３とは別に設けることができる。

図２は、ＥＣＵ１１の速度制御機能の一態様を示すフローチャートである。
ＥＣＵ１１は、まず、ステップＳ１０１で、車両１が速度制御の対象とする所定の惰性走行状態であるか否かを判定する。
このステップＳ１０１における惰性走行の判定処理の一態様を、図３のフローチャートにしたがって説明する。

ＥＣＵ１１は、ステップＳ２０１で、アクセル開度が全閉であるか否かを判断し、アクセル開度が全閉であれば、ステップＳ２０２に進んで、スロットル開度が全閉であるか否かを判断する。
そして、ＥＣＵ１１は、アクセル開度が全閉で、かつ、スロットル開度が全閉であるときに、ステップＳ２０３に進み、内燃機関２の減速運転状態で燃料供給を停止させる減速燃料カット中であるか否かを判断する。

減速燃料カット中である場合、ＥＣＵ１１は、ステップＳ２０４に進み、トルクコンバータ３のロックアップ機構がロックアップ状態であるか否かを判断し、ロックアップ中であれば、ステップＳ２０５に進んで、ブレーキスイッチ２５がオフ（非制動中）であるか否かを判断する。
ブレーキスイッチ２５がオフであるとき、つまり、アクセル全閉、スロットル全閉、減速燃料カット中、ロックアップ中、ブレーキオフの条件が全て成立しているとき、ＥＣＵ１１は、ステップＳ２０６に進んで、車両１が速度制御の対象とする惰性走行状態であると判定する。

一方、アクセル全閉、スロットル全閉、減速燃料カット中、ロックアップ中、ブレーキオフのうちの少なくとも１つが成立しない場合、ＥＣＵ１１は、ステップＳ２０７に進んで、車両１が速度制御の対象とする惰性走行状態ではないと判定する。
但し、惰性走行状態の判定条件を、図３に示した５条件に限定するものではない。

ＥＣＵ１１は、図２のステップＳ１０１で、車両１が速度制御の対象とする惰性走行状態であると判定すると、ステップＳ１０２に進み、現時点での車両１の走行路における法定最高速度ＬＭＳの情報を取得する。
例えば、車両１が、ＧＰＳと地図情報とを組み合わせたナビゲーション装置３１を備える場合は、ＥＣＵ１１は、ナビゲーション装置３１から法定最高速度ＬＭＳの情報を取得することができる。

また、ＥＣＵ１１は、ナビゲーション装置３１と通信する通信局から法定最高速度ＬＭＳの情報を取得することができる。
また、車両１が前方を撮影するカメラ３２を備える場合、カメラ３２が撮影した画像の解析によって道路標識を認識する画像処理装置から、法定最高速度ＬＭＳの情報を取得することができる。

ＥＣＵ１１は、ステップＳ１０２で法定最高速度の情報を取得すると、ステップＳ１０３に進み、法定最高速度ＬＭＳに基づく上限速度ＶＳＭＡＸと、車速センサ２３が検出した車両１の実速度ＶＳとを比較する。
ここで、ＥＣＵ１１は、例えば、法定最高速度ＬＭＳに所定速度ΔＶＳ（例えば、３km／ｈ）を加算した結果を、上限速度ＶＳＭＡＸ（ＶＳＭＡＸ＝ＬＭＳ＋ΔＶＳ）として設定する。したがって、実速度ＶＳが上限速度ＶＳＭＡＸを上回る状態は、速度超過の状態である。

ＥＣＵ１１は、実速度ＶＳが上限速度ＶＳＭＡＸ以上である場合、ステップＳ１０４に進み、車両１の減速度を制御する減速度制御における目標減速度ＴＤＥを設定する。
ここで、目標減速度ＴＤＥは、後述するように、実速度ＶＳを上限速度ＶＳＭＡＸ未満（法定最高速度ＬＭＳ付近）にまで低下させるときの目標値である。
なお、減速度とは、単位時間当たりの速度の減少量であり、本願では、速度が減少変化しているときの減速度をプラスで表し、減速度が大きいほど単位時間当たりの速度の減少量が大きいものとする。

ＥＣＵ１１は、平坦路で各車速から惰性走行したときの減速度を基準減速度とし、この基準減速度よりも所定割合大きい減速度を目標減速度ＴＤＥに設定する。
例えば、ＥＣＵ１１は、車速毎の基準減速度の所定パーセント（例えば、３％）増しの減速度を目標減速度ＴＤＥとし、係る目標減速度ＴＤＥ（基準減速度＋３％）を車速毎に記憶する変換テーブルを備え、そのときの実速度ＶＳに基づき変換テーブルを参照して、実速度ＶＳに応じた目標減速度ＴＤＥを設定する。

ＥＣＵ１１は、目標減速度ＴＤＥを設定すると、ステップＳ１０５に進み、目標減速度ＴＤＥにしたがって実速度ＶＳを低下させるように車両１に与える制動力を制御する減速度制御を実施する。
一方、ＥＣＵ１１は、ステップＳ１０３で、実速度ＶＳが上限速度ＶＳＭＡＸ未満である（実速度ＶＳが上限速度ＶＳＭＡＸを下回っている）と判断すると、ステップＳ１０６に進み、目標速度ＴＶＳを超えないように車両１に与える制動力を制御する車速制御を実施する。

図４は、ステップＳ１０５の目標減速度ＴＤＥに基づく減速度制御の一態様を示すフローチャートである。
ＥＣＵ１１は、ステップＳ３０１で、実速度ＶＳの単位時間当たりの変化量から求めた実減速度ＲＤＥと、目標減速度ＴＤＥとを比較する。

実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥ以下であって実速度ＶＳの減少速度が目標より遅い場合、ＥＣＵ１１は、ステップＳ３０２に進み、実減速度ＲＤＥを目標減速度ＴＤＥに近づけるために車両１に与える制動力を増加させる必要がある（減速要求あり）と判断する。
減速要求ありと判断したＥＣＵ１１は、ステップＳ３０３に進み、車両１に与える制動力を増加させて減速を強め、実減速度ＲＤＥを目標減速度ＴＤＥに近づける。

ＥＣＵ１１は、ステップＳ３０３において、車両１に与える制動力を、例えば、変速比の制御及びオルタネータ６の発電量（回生ブレーキ量）の設定によって増加させる。
ＥＣＵ１１は、変速機４における変速比をより大きく変更（換言すれば、低速側のシフト位置に変更）することで、車両１に与える制動力（エンジンブレーキによる制動力）を増大させる。

また、ＥＣＵ１１は、回生ブレーキによる回生量（オルタネータ６による発電量）を増やして回生ブレーキ力を強め、車両１に与える制動力を増大させる。
なお、ＥＣＵ１１は、車両１に与える制動力の増大を、油圧ブレーキ装置におけるブレーキ油圧の調整によって実施することができる。

ＥＣＵ１１は、ステップＳ３０３で車両１に与える制動力を増やす制御を実施すると、次いでステップＳ３０４に進み、目標減速度ＴＤＥのＡ％減の減速度と、実減速度ＲＤＥとを比較する。
なお、Ａ％は、例えば２％程度の値である。

そして、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥのＡ％減の減速度以上になっている場合、つまり、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥに十分に近づいている場合、ＥＣＵ１１は、これ以上の制動力の増大は不要と判断し、本ルーチンを終了させる。
一方、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥのＡ％減の減速度を下回っている場合、ＥＣＵ１１は、ステップＳ３０３に戻り、実減速度ＲＤＥを更に増大させて目標減速度ＴＤＥに近づけるように、車両１に与える制動力の増大制御を継続させる。

ＥＣＵ１１は、ステップＳ３０１で、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥより大きいと判断した場合、つまり、実速度ＶＳが目標より速い速度で低下している場合、ステップＳ３０５に進む。
ＥＣＵ１１は、ステップＳ３０５で、目標減速度ＴＤＥのＢ％増の減速度と、実減速度ＲＤＥとを比較する。
なお、Ｂ％は、例えば２％程度の値である。

そして、目標減速度ＴＤＥのＢ％増の減速度よりも実減速度ＲＤＥが小さい場合、つまり、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥを超えかつ“目標減速度ＴＤＥ＋Ｂ％”よりも小さく、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥ付近である場合、ＥＣＵ１１は、減速度制御は不要と判断し、そのまま本ルーチンを終了させる。
一方、実減速度ＲＤＥが“目標減速度ＴＤＥ＋Ｂ％”以上であって、目標減速度ＴＤＥに対して実減速度ＲＤＥが大き過ぎる場合、ＥＣＵ１１は、ステップＳ３０６に進む。

ＥＣＵ１１は、ステップＳ３０６で、車両１に与える制動力を減少させて減速を弱め、実減速度ＲＤＥを目標減速度ＴＤＥに近づける。
ＥＣＵ１１は、車両１に与える制動力の減少を、例えば、変速比の調整及び内燃機関２におけるバルブオーバーラップ量の調整によって実施する。
つまり、目標減速度ＴＤＥに対して実減速度ＲＤＥが大き過ぎるので、ＥＣＵ１１は、変速機４における変速比を低下させ（シフト位置を高速側に変更し）、また、バルブオーバーラップ量を標準よりも増やすことでポンピングロスを減らして、車両１に与える制動力であるエンジンブレーキ力を弱める。

ＥＣＵ１１は、ＶＴＣ７によって吸気バルブの開期間と排気バルブの開期間とのオーバーラップ量（バルブオーバーラップ量）を変更することでポンピングロスを調整することができる。
ここで、バルブオーバーラップ量が増えるとポンピングロスが減ってエンジンブレーキが弱くなり、逆に、バルブオーバーラップ量が減るとポンピングロスが増えてエンジンブレーキが強くなる。したがって、ＶＴＣ７が吸気バルブのバルブタイミングを可変とする機構である場合、ＥＣＵ１１は、ＶＴＣ７を吸気バルブのバルブタイミングを進角させる方向に制御することで、バルブオーバーラップ量が増やしポンピングロスを減らすことができる。

なお、内燃機関２のポンピングロスは、エンジンバルブのバルブリフトや圧縮比によっても変わるので、内燃機関２が可変バルブリフト機構や可変圧縮比機構を備える場合、ＥＣＵ１１は、バルブリフト、圧縮比によってポンピングロス、引いては、エンジンブレーキ力を調整することができる。

ＥＣＵ１１は、ステップＳ３０６で、車両１に与える制動力を弱める制御を実施すると、次いでステップＳ３０７に進み、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥ以下になったか否かを判断する。
そして、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥを超えている場合、ＥＣＵ１１は、ステップＳ３０６に戻り、車両１に与える制動力を減少させる制御を継続し、実減速度ＲＤＥを目標減速度ＴＤＥ以下にまで低下させる。
一方、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥ以下になっていれば、更に制動力を弱める必要はないので、ＥＣＵ１１は、本ルーチンを終了させる。

このように、ＥＣＵ１１は、惰性走行状態において車両１の速度が走行路の法定最高速度に基づく上限速度ＶＳＭＡＸ以上（速度超過）であるときは、平坦路で惰性走行する場合の減速度を基準とする目標減速度ＴＤＥ（目標減速度ＴＤＥ＞平坦路での減速度）で車両１が減速するように車両１に与える制動力を調整する。
これによって、ＥＣＵ１１は、惰性走行状態において車両１の速度が上限速度ＶＳＭＡＸ（法定最高速度ＬＭＳ）を超える状態を速やかに解消することができ、車両１の速度が過剰に高いことによって運転性が低下したり制動距離が長くなったりすることを抑制できる。

また、ＥＣＵ１１は、上限速度ＶＳＭＡＸ以上の速度を上限速度ＶＳＭＡＸ未満にまで低下させるときに、平坦路での惰性走行における減速度を基準とする目標減速度ＴＤＥで車両１の速度を低下させるようにするので、運転者に急減速感（違和感）を与えることなく、可及的速やかに速度を低下させることができる。
なお、本実施形態では、上限速度ＶＳＭＡＸを、法定最高速度ＬＭＳを基準とする速度（例えば、法定最高速度ＬＭＳ＋３km/h）とするが、ＥＣＵ１１は、一定の速度を上限速度ＶＳＭＡＸとしたり、路面勾配などの走行条件に応じて上限速度ＶＳＭＡＸを変更したりすることができ、また、運転者が上限速度ＶＳＭＡＸを任意に変更できるように構成することができる。

図５は、目標減速度ＴＤＥに基づく減速度制御における回生ブレーキ量（オルタネータ６の発電量）、バルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌの制御パターンの一態様を示す。
ＥＣＵ１１は、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥより小さいほど回生ブレーキ量を増やすことで車両１に与える制動力を増やし、目標減速度ＴＤＥを下回る実減速度ＲＤＥを目標減速度ＴＤＥに近づける。

図５において、回生量レベル１－３は、回生量（発電量）の大きさとして、回生量レベル１＜回生量レベル２＜回生量レベル３の関係を満たし、回生量レベル３としたときに車両１に与える制動力が最も大きくなり、回生量レベルを下げるほど車両１に与える制動力が小さくなる。
つまり、ＥＣＵ１１は、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥ付近であれば、オルタネータ６の発電量を標準とし、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥより小さくなるほどオルタネータ６の発電量を標準よりも増やして、車両１に与える制動力を増加させる。

また、ＥＣＵ１１は、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥより大きいほど、バルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌをより増やし内燃機関２のポンピングロスを減らすことで車両１に与える制動力を減らし、過大な実減速度ＲＤＥを目標減速度ＴＤＥに近づける。
図５において、バルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌのレベル１－３は、バルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌとして、Ｏ／Ｌレベル１＜Ｏ／Ｌレベル２＜Ｏ／Ｌレベル３の関係を満たし、Ｏ／Ｌレベル３としたときに車両１に与える制動力（ポンピングロス、エンジンブレーキ）が最も小さくなり、Ｏ／Ｌレベルを下げるほど車両１に与える制動力が大きくなる。
つまり、ＥＣＵ１１は、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥ付近であれば、バルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌを標準とし、実減速度ＲＤＥが目標減速度ＴＤＥより大きくなるほどバルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌを標準よりも増やして、車両１に与える制動力を減少させる。

図２のフローチャートにおいて、ＥＣＵ１１は、ステップＳ１０３で実速度ＶＳが上限速度ＶＳＭＡＸ未満であると判断すると、ステップＳ１０６に進み、目標速度ＴＶＳに基づく車速制御を実施する。
ステップＳ１０６における目標速度ＴＶＳに基づく車速制御の詳細を、図６のフローチャートにしたがって説明する。

ＥＣＵ１１は、ステップＳ４０１で、目標速度ＴＶＳを設定する。
ＥＣＵ１１は、アクセル操作及びブレーキ操作が行われていない惰性走行状態で、操作解除直前（惰性走行になる直前）での実速度ＶＳを目標速度ＴＶＳに設定する。
但し、ＥＣＵ１１は、惰性走行状態になったときの実速度ＶＳが上限速度ＶＳＭＡＸ以上で法定最高速度ＬＭＳを超過していたため、ステップＳ１０５の目標減速度ＴＤＥに基づく減速度制御を実施し、実速度ＶＳが上限速度ＶＳＭＡＸを下回って目標減速度ＴＤＥに基づく減速度制御から目標速度ＴＶＳに基づく車速制御に切り換えるときは、上限速度ＶＳＭＡＸ若しくは法定最高速度ＬＭＳを目標速度ＴＶＳに設定する。

ＥＣＵ１１は、次のステップＳ４０２で、実速度ＶＳと目標速度ＴＶＳとを比較する。
ＥＣＵ１１は、実速度ＶＳが、“目標速度ＴＶＳ＋所定速度ＶＳ１”以上であるか否か、換言すれば、実速度ＶＳが目標速度ＴＶＳより速くかつ実速度ＶＳと目標速度ＴＶＳとの速度差が所定速度ＶＳ１を上回っているか否かを判断する。
なお、所定速度ＶＳ１は、ＶＳ１＞０km/hであって、例えば、ＶＳ１＝３km/h程度とする。

ここで、実速度ＶＳが、“目標速度ＴＶＳ＋所定速度ＶＳ１”以上である場合、ＥＣＵ１１は、ステップＳ４０３に進み、下り坂での惰性走行によって車両１が加速状態になっている（減速要求有り）と判定する。
ステップＳ４０３で加速判定を行ったＥＣＵ１１は、ステップＳ４０４に進み、実速度ＶＳが目標速度ＴＶＳを上回る状態を解消するために、車両１に与える制動力を増やして車両１を減速させる。

ＥＣＵ１１は、ステップＳ４０４で、ステップＳ３０３と同様に、車両１に与える制動力の増加を変速比の増加（低速側へのシフト）及び回生ブレーキ（オルタネータ６の発電量）の増大によって実施する。
これにより、下り坂を惰性走行するときに、運転者のブレーキ操作によらずに目標速度ＴＶＳを超えないように速度が制御され、運転者の操作性を向上させることができる。

次のステップＳ４０５で、ＥＣＵ１１は、実速度ＶＳが“目標速度ＴＶＳ＋所定速度ＶＳ２”以下になったか否かを判断する。
なお、所定速度ＶＳ２は、０km/h＜ＶＳ２＜ＶＳ１であり、例えば、ＶＳ２＝１km/h程度とする。

実速度ＶＳが“目標速度ＴＶＳ＋所定速度ＶＳ２”より速い場合、ＥＣＵ１１は、ステップＳ４０４に戻り、車両１に与える制動力を増やす速度制御を実施する。
一方、実速度ＶＳが“目標速度ＴＶＳ＋所定速度ＶＳ２”以下になると、ＥＣＵ１１は、更なる制動力の増加は不要（減速要求無し）と判断し、本ルーチンを終了させる。

また、ＥＣＵ１１は、ステップＳ４０２で、実速度ＶＳが“目標速度ＴＶＳ＋所定速度ＶＳ１”未満であると判断すると、ステップＳ４０６に進む。
ＥＣＵ１１は、ステップＳ４０６で、実速度ＶＳが“目標速度ＴＶＳ－所定速度ＶＳ３”以下であるか否かを判断する。
なお、所定速度ＶＳ３は、例えば、ＶＳ３＝３km/h程度とする。

ここで、実速度ＶＳが“目標速度ＴＶＳ－所定速度ＶＳ３”を上回っている場合、つまり、実速度ＶＳが目標速度ＴＶＳ付近である場合、車速制御は不要であるので、ＥＣＵ１１は、そのまま本ルーチンを終了させる。
一方、実速度ＶＳが“目標速度ＴＶＳ－所定速度ＶＳ３”以下である場合、ＥＣＵ１１は、実速度ＶＳの低下を抑制するためにステップＳ４０７に進む。

ＥＣＵ１１は、ステップＳ４０７で、ステップＳ３０６と同様に、変速比の高速側へのシフト（変速比の減少）及び内燃機関２におけるバルブオーバーラップ量の増大（ポンピングロスの減少）によって車両１に与える制動力（エンジンブレーキ）を減少させ、実速度ＶＳの低下を抑制する。
次いで、ＥＣＵ１１は、ステップＳ４０８に進み、実速度ＶＳが“目標速度ＴＶＳ－所定速度ＶＳ４”以上であるか否かを判断する。
なお、所定速度ＶＳ４は、例えば、ＶＳ４＝１km/h程度とする。

ここで、実速度ＶＳが“目標速度ＴＶＳ－所定速度ＶＳ４”を下回る場合は、ステップＳ４０７に戻り、速度低下を抑制するために車両１に与える制動力を弱める制御を継続する。
一方、実速度ＶＳが“目標速度ＴＶＳ－所定速度ＶＳ４”以上である場合、つまり、実速度ＶＳが目標速度ＴＶＳ付近である場合、車速制御は不要であるので、ＥＣＵ１１は、そのまま本ルーチンを終了させる。

このように、目標速度ＴＶＳに基づく車速制御では、実速度ＶＳが目標速度ＴＶＳを超えないように車両１に与える制動力を増大制御し、また、実速度ＶＳが目標速度ＴＶＳから低下することを抑制するように車両１に与える制動力を減少制御する。
つまり、ＥＣＵ１１は、惰性走行状態において実速度ＶＳが上限速度ＶＳＭＡＸ以上（速度超過）であると、車両１に与える制動力を制御して実速度ＶＳを目標減速度ＴＤＥで低下させ、速度超過を解消するとその後は速度を保持するように車両１に与える制動力を制御する。このため、惰性走行状態で速度超過しているときは、速度超過していないときに比べて車両１の減速度が大きくなる。

図７は、ステップＳ４０４の加速時の車速制御（制動力を強める制御）において、変速比及び回生ブレーキ量（オルタネータ６の発電量）を調整して車両１に与える制動力を制御するときの制御パターンの一態様を示す。
図７の例では、目標速度ＴＶＳと実速度ＶＳ（ＶＳ＞ＴＶＳ）との偏差、及び、変速比で条件分けし、条件毎に変速比及び回生ブレーキ量（発電量）の設定を定める。

詳細には、目標速度ＴＶＳと実速度ＶＳとの偏差ΔＶＳ（ΔＶＳ＝ＶＳ－ＴＶＳ）を、３km/h以上５km/h未満、５km/h以上８km/h未満、８km/h以上１２km/h未満の３段階に区別し、更に、変速比を低速（Low）、中速（Mid）、高速（High）の３段階に区別し、偏差ΔＶＳと変速比との組み合わせ毎に、変速比を低速（Low）、中速（Mid）、高速（High）のいずれかに設定し、また、回生ブレーキによる回生量（発電量）を３つのレベル（回生量レベル１＜回生量レベル２＜回生量レベル３）のいずれかに変更する。

変速比が高速（High）であるとき、偏差ΔＶＳが３km/h以上５km/h未満であれば、変速比を高速（High）から中速（Mid）に変更し、偏差ΔＶＳが５km/h以上８km/h未満であれば、変速比を高速（High）から中速（Mid）に変更するとともに回生ブレーキを回生量レベル１に変更して車両１に与える制動力をより高め、偏差ΔＶＳが８km/h以上１２km/h未満であれば、変速比を高速（High）から中速（Mid）に変更するとともに回生ブレーキを回生量レベル２に変更して車両１に与える制動力を更に高める。

また、変速比が中速（Mid）であるとき、偏差ΔＶＳが３km/h以上５km/h未満であれば、変速比を中速（Mid）から低速（Low）に変更し、偏差ΔＶＳが５km/h以上８km/h未満であれば、変速比を中速（Mid）から低速（Low）に変更するとともに回生ブレーキを回生量レベル１に変更して車両１に与える制動力をより高め、偏差ΔＶＳが８km/h以上１２km/h未満であれば、変速比を中速（Mid）から低速（Low）に変更するとともに回生ブレーキを回生量レベル２に変更して車両１に与える制動力を更に高める。

また、変速比が低速（Low）であるときは、変速比をより低速側に変更できないので、偏差ΔＶＳが３km/h以上５km/h未満であれば回生ブレーキを回生量レベル１に変更し、偏差ΔＶＳが５km/h以上８km/h未満であれば回生ブレーキを回生量レベル２に変更し、偏差ΔＶＳが８km/h以上１２km/h未満であれば回生ブレーキを回生量レベル３に変更し、偏差ΔＶＳの拡大に応じて回生ブレーキ量を段階的に強める。

図８は、ステップＳ４０７の減速時の車速制御（制動力を弱める制御）において、変速比及びバルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌ（ポンピングロス）を調整して車両１に与える制動力を制御するときの制御パターンの一態様を示す。
ここで、目標速度ＴＶＳと実速度ＶＳとの偏差ΔＶＳ（ΔＶＳ＝ＶＳ－ＴＶＳ）を、－３km/h以下－５km/h未満、－５km/h以下－８km/h未満、－８km/h以下－１２km/h未満の３段階に区別し、更に、変速比を低速（Low）、中速（Mid）、高速（High）の３段階に区別し、偏差ΔＶＳと変速比との組み合わせ毎に、変速比を低速（Low）、中速（Mid）、高速（High）のいずれかに設定し、また、バルブオーバーラップ量を３つのレベル（レベル１＜レベル２＜レベル３）のいずれかに変更する。

変速比が低速（Low）であるとき、偏差ΔＶＳ（ΔＶＳ＝ＶＳ－ＴＶＳ）が－３km/h以下－５km/h未満であれば、変速比を低速（Low）から中速（Mid）に変更し、偏差ΔＶＳが－５km/h以下－８km/h未満であれば、変速比を低速（Low）から中速（Mid）に変更するとともにバルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌをレベル１に変更して車両１に与える制動力をより弱め、偏差ΔＶＳが－８km/h以下－１２km/h未満であれば、変速比を低速（Low）から中速（Mid）に変更するとともにバルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌをレベル２に変更して車両１に与える制動力を更に弱める。

また、変速比が中速（Mid）であるとき、偏差ΔＶＳが－３km/h以下－５km/h未満であれば、変速比を中速（Mid）から高速（High）に変更し、偏差ΔＶＳが－５km/h以下－８km/h未満であれば、変速比を中速（Mid）から高速（High）に変更するとともにバルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌをレベル１に設定して車両１に与える制動力をより弱め、偏差ΔＶＳが－８km/h以下－１２km/h未満であれば、変速比を中速（Mid）から高速（High）に変更するとともにバルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌをレベル２に変更して車両１に与える制動力を更に弱める。

また、変速比が高速（High）であるとき、偏差ΔＶＳが－３km/h以下－５km/h未満であればバルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌをレベル１に変更し、偏差ΔＶＳが－５km/h以下－８km/h未満であればバルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌをレベル２に変更し、偏差ΔＶＳが－８km/h以下－１２km/h未満であればバルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌをレベル３に変更し、偏差ΔＶＳの絶対値の拡大に応じてバルブオーバーラップ量Ｏ／Ｌを段階的に大きくしポンピングロスを弱める。

図９は、上記の減速度制御及び車速制御の実施に伴う速度変化を例示するタイムチャートである。
車両１が下り勾配を走行しているときに運転者がアクセルをオフし、時刻ｔ１で惰性走行状態に移行したときに、実速度ＶＳが法定最高速度を超過していると（法定最高速度＋３km/h以上であると）、ＥＣＵ１１は、実速度ＶＳに基づき平坦路での惰性走行と同等の目標減速度ＴＤＥが設定し、この目標減速度ＴＤＥで実速度ＶＳが法定最高速度に向けて低下するように車両１に与える制動力を制御する減速度制御を実施する。

そして、時刻ｔ２で実速度ＶＳの速度超過が解消されると（実速度ＶＳが法定最高速度＋３km/h未満になると）、ＥＣＵ１１は、法定最高速度ＬＭＳを目標速度ＴＶＳとする車速制御に移行し、実速度ＶＳが目標速度ＴＶＳ（法定最高速度ＬＭＳ）付近を保持するように車両１に与える制動力を制御する車速制御を実施する。
つまり、ＥＣＵ１１は、下り坂での惰性走行において、実速度ＶＳが法定最高速度ＬＭＳを超過するときは法定最高速度ＬＭＳ以下であるときに比べて減速度を大きくし、法定最高速度ＬＭＳまで減速させることで、運転性の低下が懸念される速度超過（高車速）の状態が継続することを抑止する。
そして、ＥＣＵ１１は、速度超過が解消されると、目標速度ＴＶＳを保持する車速制御を実施し、運転者がブレーキ操作を行わなくとも目標速度ＴＶＳを超えることがないように車両１に与える制動力を制御し、車両１が加速することを抑止しつつ惰性走行を継続させる。

上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

例えば、ＥＣＵ１１は、車両１に与える制動力を調整するための回生ブレーキ量の制御において、オルタネータ６による発電量の制御を行える他、車両１を駆動する駆動用モータ、補機モータ、アクチュエータ用駆動モータなどによる回生量の制御を行うことができる。
また、車両１は駆動用モータを備えた電気自動車であってもよく、ＥＣＵ１１は、電気自動車における惰性走行状態を、駆動用モータの出力が零若しくは零付近の所定値以下の出力であることを条件に判定することができる。

また、実速度ＶＳが上限速度ＶＳＭＡＸ以下である惰性走行状態のとき、ＥＣＵ１１は、減速燃料カットを終了させて燃料供給を再開させる機関回転速度（リカバー回転速度）を上回る機関回転速度を維持できるように変速比を制御することができる。
また、ＥＣＵ１１は、回生ブレーキ量、バルブオーバーラップ量、無段変速機における変速比を速度、減速度の変化に応じて連続的に変化させることができる。
また、ＥＣＵ１１は、ステップＳ１０５における減速度制御を、車両１が下り勾配を走行していることを条件に実施することができる。ここで、ＥＣＵ１１は、惰性走行状態になってからの速度変化に基づき下り勾配であることを判定することができ、また、車両１の位置情報及び地図情報から道路勾配を取得したり、無線通信によって外部から勾配情報を取得したりすることができる。

１…車両、２…内燃機関、３…トルクコンバータ、４…変速機、５…駆動輪、６…オルタネータ、７…ＶＴＣ、８…電制スロットルバルブ、１１…ＥＣＵ、１２…ＴＣＵ、１３…ＡＣＵ、２１…アクセル開度センサ、２３…車速センサ、２５…ブレーキスイッチ、３１…ナビゲーション装置

Claims (3)

1. 車両の惰性走行状態において、前記惰性走行状態になる直前の前記車両の速度を目標速度に設定し、前記車両の速度と前記目標速度との比較に基づき前記車両に与える制動力を調整する車速制御を実施する、車両制御装置であって、
   前記惰性走行状態において前記車両の速度が所定の上限速度を超過しているときは、前記車両の減速度と目標減速度との比較に基づき前記車両に与える制動力を調整する減速度制御を実施することで、前記車両の速度が前記上限速度を超過していないときに比べて前記車両の減速度を大きくし、
   前記減速度制御によって前記車両の速度が前記上限速度を下回ったときは、前記上限速度を前記目標速度に設定して前記車速制御を実施する、
   車両制御装置。
2. 前記車速制御において、前記車両の速度が前記目標速度を超過しているときは、前記車両に与える制動力を増加させ、前記車両の速度が前記目標速度を下回っているときは、前記車両に与える制動力を減少させる、
   請求項１記載の車両制御装置。
3. 前記上限速度は、前記車両の走行路の法定最高速度に基づく速度である、
   請求項１記載の車両制御装置。

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