JPH0872591A - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 数秒後の走行位置における負荷状態を推定し
て、エンジンや自動変速機の設定を最適かつ精密に調整
する実用性の高い車両用駆動力制御装置を提供する。 【構成】 走行道路推定部１３は、電子地図１２の道路
地図上で特定した自車両の現在位置に基づいて数秒後の
自車両位置を推定する。駆動力予測部１５は、走行抵抗
測定部１４が求めた現在の負荷状態を、電子地図１２か
ら検索した現在と数秒後の高度差で補正して数秒後の必
要駆動力と定める。駆動系制御部１６は、この必要駆動
力の大小に応じてエンジンや自動変速機の設定を変更す
る。道路状態や搭載貨物重量等が不明でも必要駆動力を
正確に求めて、先回りの設定変更を適正に実施でき、必
要なパワーや応答性を確保しつつも最大限の燃料節約を
実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子地図上で求めた数
秒後の自車両位置の勾配を考慮してエンジンや自動変速
機の作動条件を調整する車両用駆動力制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】モニター画面に画像表示した道路地図上
に、自車両の過去の走行軌跡と現在位置を表示して道案
内を行うナビゲーション装置が実用化されている。ナビ
ゲーション装置は、（１）大量の道路地図情報を記録し
た既製の電子地図であるＣＤ−ＲＯＭの再生装置、
（２）自車両位置を検出するための複数のセンサや衛星
情報の受信機、（３）自車両位置を演算して電子地図を
検索し、対応する道路地図情報を抽出して画像処理等を
行う演算装置、（４）自車両の現在位置を道路地図に重
ねて画像表示するモニター画面を含む。電子地図とし
て、既製のＣＤ−ＲＯＭに加えて、磁気ディスクやＩＣ
メモリ等の書き替え可能な記録媒体を設けておけば、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭから検索した情報に新規情報を組み合わせて
記録して、特定用途の小データベースを作成できる。特
定用途の小データベースの例は、予め運転者が設定した
走行経路を記憶させておき、モニター画面上の道路地図
に重ねて画像表示させる技術や、運転者が出発点と終着
点を設定して、最短経路を自動検索させる技術である。

【０００３】図１８は坂道を登る車両の説明図である。
従来より、燃料消費の節約、車内騒音や振動の抑制、排
気ガスの清浄化、低公害等を目的として、走行中のエン
ジンや自動変速機の作動条件を自動的に調整する種々の
手法が実用化されている。例えば、高速道路における高
速定常走行を検知してエンジンを高空燃比のリーン制御
とする、エンジンの出力状態に適合させて自動変速機の
切り替え特性をノーマルからハイギアードまたはローギ
アードに変更する等である。これらの技術では、刻々と
変化する「現在の負荷状況」に対応した最適な作動条件
をエンジンや自動変速機に設定する。図１８に示すよう
に、エンジンをリーン制御として坂道を登り始めると、
エンジンの出力不足が自動的に検知され、リーン制御が
自動的に理論空燃比のストイキメトリック制御に切り替
えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現在の負荷状況に対応
した最適な作動条件をエンジンや自動変速機に刻々と設
定する手法では、実質切り替え時間の長さが自動車の運
転性能を実質的に損なわせる。エンジンの空燃比を変化
させる場合、燃料供給系に信号を入力させてエンジンの
出力状態が実際に変化するまでに２秒前後を要する。ま
た、自動変速機に変速比切り替えを指令入力して実際に
変速操作が完了するまでに１秒前後を要する。１００ｋ
ｍ／時の走行では、２秒間が６０ｍ、１秒間が３０ｍの
走行に相当する。全長が１００ｍに満たない坂道に進入
してエンジン出力の低下を検知した後にエンジンの空燃
比を変化させたのでは、実際にエンジン出力が上昇した
頃には坂道が既に終りかけている。その間、運転者は、
スロットルを踏み込んでも車両速度が低下する事実に苛
立ち、低燃料消費の作動条件が原因であるにもかかわら
ず、自車両の動力系それ自体のパワー不足や、坂道での
反応の悪さと感じてしまう。坂道に進入する以前に必要
な切り替え動作を完了させて、低燃料消費の作動条件を
中止させ、高出力、高反応な作動条件を設定できれば、
このような疑惑を受けないで済む。

【０００５】現在の状況に応じてエンジンや自動変速機
の設定を切り替える手法では、実質切り替え時間の問題
に加えて、不必要な切り替え動作が起こる問題もある。
図１８に示されるように短い下り坂を挟んで長い登り坂
が続く場合、短い下り坂部分でエンジンをリーン制御と
する利益が無い。むしろ、前方の勾配変化を予測的に察
知して、エンジンや自動変速機に不必要な設定変更が行
われることを避けたほうが賢明である。エンジンや自動
変速機の設定を切り替える利益が無ければ、途中の部分
における燃料消費のわずかな不利を受け入れても次の登
り坂道における最初からの高出力と高い反応性を確保す
べきである。実質切り替え時間の長さを考慮すれば、途
中の部分で燃料消費が改善されるかどうかも疑わしい。

【０００６】ところで、ナビゲーション装置を利用し
て、走行中の道路のはるか前方の状態に適合させて車体
特性を予測的に切り替える技術が特開平２−４８２１０
号に示される。ここでは、運転開始前に運転者が走行経
路を設定しておくと、この走行経路に沿って運転中、ナ
ビゲーション装置で特定された自車両位置に基づいてＣ
Ｄ−ＲＯＭ地図情報が予測的に検索され、坂道、高速道
路、荒れ道等に実際に進入する以前に、これらの道路状
態に応じた最適なサスペンション特性やステアリング特
性が車体に自動設定される。従って、この車体特性を予
測的に切り替える技術を拡張して、エンジンや自動変速
機の作動条件を予測的に切り替える手法を考えることが
可能である。走行中、刻々の走行位置で、運転者が設定
した走行経路に沿ってＣＤ−ＲＯＭを予測的に検索し、
坂道、高速道路、荒れ道等に実際に進入する以前に、こ
れらの道路状態に応じた最適なエンジンの空燃比や自動
変速機の切り替え特性を設定させる。そして、このよう
な走行経路先読みによる予測的な駆動系制御の手法にＣ
Ｄ−ＲＯＭによる経路探索の手法を加えれば、特開平２
−４８２１０号における「運転開始前の走行経路の設
定」を行うことなく、エンジンや自動変速機の作動条件
を予測的に切り替える手法が可能となる。走行中、刻々
の走行位置で数秒後の自車両位置を推定し、数秒後の走
行位置の道路属性情報（勾配、標高、幅、曲り状況、舗
装／未舗装の区別等）をＣＤ−ＲＯＭから読み出して、
これらの道路状態に応じた最適なエンジンの空燃比や自
動変速機の切り替え特性を設定させる。

【０００７】しかし、この場合、貨物搭載量、乗車人
数、燃料の種類、気温や湿度、タイヤの磨耗状況、運転
者の性格等、膨大な初期条件の数値を与える必要があ
る。これらの初期条件によってエンジンや自動変速機の
最適な設定が大きく異なるからである。そして、このよ
うな初期条件の設定を運転者に任せるとすれば、設定の
面倒さから適正な運営を期待できない。また、種々のセ
ンサを配置して運転者による設定を置き換えるとすれ
ば、多数のセンサや付属回路、信号処理装置が必要とな
って高価で実用性の低いシステムとなる。

【０００８】本発明は、数秒後の走行位置を推定して道
路状況を検索し、エンジンや自動変速機の設定を最適か
つ精密に調整できる実用性の高い車両用駆動力制御装置
を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の車両用駆動力
制御装置は、道路地図情報に関連付けて道路の勾配情報
を保持する電子地図と、自車両の現在位置を検知する自
車位置特定手段と、前記自車位置特定手段の検出結果に
基づいて前記電子地図を参照し、前記道路地図情報にお
ける自車両の現在位置を求めるとともに、現在位置に基
づいて数秒後の自車両の推定位置を求める走行道路推定
手段と、自車両の駆動系における現在の負荷状態を求め
る走行抵抗測定手段と、前記電子地図から検索された前
記現在位置と推定位置の前記勾配情報に基づいて、前記
走行抵抗測定手段が求めた現在の負荷状態を補正して前
記推定位置の必要駆動力を求める駆動力予測手段と、前
記推定位置の必要駆動力に基づいて、エンジンと自動変
速機の少なくとも一方の設定を先回り調整し、前記推定
位置の必要駆動力に対応可能な範囲で燃料消費を抑制す
る駆動系制御手段と、を有するものである。

【００１０】請求項２の車両用駆動力制御装置は、請求
項１記載の構成において、前記駆動力予測手段は、駆動
系に対する操作入力状態と駆動系の出力状態の少なくと
も一方に基づいて、前記推定位置で必要な駆動力余裕を
見積もる駆動力余裕算定手段を含み、かつ、前記駆動系
制御手段は、前記駆動力余裕を含む前記必要駆動力に対
応させてエンジンと自動変速機の少なくとも一方の設定
を先回り調整するものである。

【００１１】請求項３の車両用駆動力制御装置は、道路
地図情報に関連付けて道路の勾配情報を保持する電子地
図と、自車両の現在位置を検知する自車位置特定手段
と、前記自車位置特定手段の検出結果に基づいて前記電
子地図を参照し、前記道路地図情報における自車両の現
在位置を求めるとともに、現在位置に基づいて数秒後の
自車両の推定位置を求める走行道路推定手段と、自車両
の駆動系における現在の負荷状態を求める走行抵抗測定
手段と、前記電子地図から検索された前記現在位置と推
定位置の前記勾配情報に基づいて、前記走行抵抗測定手
段が求めた現在の負荷状態を補正して前記推定位置の必
要駆動力を求める駆動力予測手段と、前記推定位置の必
要駆動力に基づいて、エンジンと自動変速機の少なくと
も一方の設定を先回り調整し、前記推定位置の必要駆動
力に対応可能な範囲で燃料消費を抑制する駆動系制御手
段と、前記道路地図情報に関連付けて操作者が走行経路
の目標位置を設定する目的地入力手段と、を有し、か
つ、前記走行道路推定手段は、前記自車両の推定位置が
道路の分岐点を越える場合には、設定された前記走行経
路の目標位置に向かう方角的傾向の高い分岐に沿って前
記推定位置を移動させるものである。

【００１２】請求項４の車両用駆動力制御装置は、道路
地図情報に関連付けて道路の勾配情報を保持する電子地
図と、自車両の現在位置を検知する自車位置特定手段
と、前記自車位置特定手段の検出結果に基づいて前記電
子地図を参照し、前記道路地図情報における自車両の現
在位置を求めるとともに、現在位置に基づいて数秒後の
自車両の推定位置を求める走行道路推定手段と、自車両
の駆動系における現在の負荷状態を求める走行抵抗測定
手段と、前記電子地図から検索された前記現在位置と推
定位置の前記勾配情報に基づいて、前記走行抵抗測定手
段が求めた現在の負荷状態を補正して前記推定位置の必
要駆動力を求める駆動力予測手段と、前記推定位置の必
要駆動力に基づいて、エンジンと自動変速機の少なくと
も一方の設定を先回り調整し、前記推定位置の必要駆動
力に対応可能な範囲で燃料消費を抑制する駆動系制御手
段と、を有し、かつ、前記走行道路推定手段は、自車両
の進行方向に対応する運転者の操作内容を検知して道路
の分岐点における自車両の進行方向を識別するととも
に、前記自車両の推定位置が道路の分岐点を越える場合
には、識別した自車両の進行方向に相当する分岐に沿っ
て前記推定位置を移動させるものである。

【００１３】請求項５の車両用駆動力制御装置は、道路
地図情報に関連付けて道路の勾配情報を保持するととも
に走行経路の各点における新規情報を前記道路地図情報
に関連付けて書き込み可能な電子地図と、自車両の現在
位置を検知する自車位置特定手段と、前記自車位置特定
手段の検出結果に基づいて前記電子地図を参照し、前記
道路地図情報における自車両の現在位置を求めるととも
に、現在位置に基づいて数秒後の自車両の推定位置を求
める走行道路推定手段と、自車両の駆動系における現在
の負荷状態を求める走行抵抗測定手段と、前記電子地図
から検索された前記現在位置と推定位置の前記勾配情報
に基づいて、前記走行抵抗測定手段が求めた現在の負荷
状態を補正して前記推定位置の必要駆動力を求める駆動
力予測手段と、前記推定位置の必要駆動力に基づいて、
エンジンと自動変速機の少なくとも一方の設定を先回り
調整し、前記推定位置の必要駆動力に対応可能な範囲で
燃料消費を抑制する駆動系制御手段と、走行中の自車両
の速度に関する情報を刻々と検知して、前記書き込み可
能な電子地図に記録蓄積する走行軌跡記録手段と、を有
し、かつ、前記駆動系制御手段は、前記書き込み可能な
電子地図から検索された推定位置における過去の自車両
の速度に関する情報に基づいて前記必要駆動力による前
記先回り調整の内容を修正するものである。

【００１４】請求項６の車両用駆動力制御装置は、道路
地図情報に関連付けて道路の勾配情報を保持するととも
に走行経路の各点における新規情報を前記道路地図情報
に関連付けて書き込み可能な電子地図と、自車両の現在
位置を検知する自車位置特定手段と、前記自車位置特定
手段の検出結果に基づいて前記電子地図を参照し、前記
道路地図情報における自車両の現在位置を求めるととも
に、現在位置に基づいて数秒後の自車両の推定位置を求
める走行道路推定手段と、自車両の駆動系における現在
の負荷状態を求める走行抵抗測定手段と、前記電子地図
から検索された前記現在位置と推定位置の前記勾配情報
に基づいて、前記走行抵抗測定手段が求めた現在の負荷
状態を補正して前記推定位置の必要駆動力を求める駆動
力予測手段と、前記推定位置の必要駆動力に基づいて、
エンジンと自動変速機の少なくとも一方の設定を先回り
調整し、前記推定位置の必要駆動力に対応可能な範囲で
燃料消費を抑制する駆動系制御手段と、走行中の自車両
の駆動出力状態を刻々と検出する発生駆動力算定手段
と、推定された前記必要駆動力とその推定位置における
実際の前記駆動出力状態との格差に関する数値を求めて
前記書き込み可能な電子地図に記録蓄積する評価手段
と、を有し、かつ、前記駆動系制御手段は、前記書き込
み可能な電子地図から検索された過去の前記格差ｋさに
記録された過去の前記格差に関する数値に応じて、前記
先回り調整の内容を修正するものである。

【００１５】請求項７の車両用駆動力制御装置は、道路
地図情報に関連付けて道路の勾配情報を保持する電子地
図と、自車両の現在位置を検知する自車位置特定手段
と、前記自車位置特定手段の検出結果に基づいて前記電
子地図を参照し、前記道路地図情報における自車両の現
在位置を求めるとともに、現在位置に基づいて数秒後の
自車両の推定位置を求める走行道路推定手段と、自車両
の駆動系における現在の負荷状態を求める走行抵抗測定
手段と、前記電子地図から検索された前記現在位置と推
定位置の前記勾配情報に基づいて、前記走行抵抗測定手
段が求めた現在の負荷状態を補正して前記推定位置の必
要駆動力を求める駆動力予測手段と、前記推定位置の必
要駆動力に基づいて、エンジンと自動変速機の少なくと
も一方の設定を先回り調整し、前記推定位置の必要駆動
力に対応可能な範囲で燃料消費を抑制する駆動系制御手
段と、走行中の運転者による自車両のスロットル操作の
状態を刻々と検知して、運転者の運転パターンの変化を
検出する運転者操作意図検出手段と、を有し、かつ、前
記駆動系制御手段は、前記スロットル操作の変動幅が拡
大した場合に、前記先回り調整の内容を修正して燃料消
費の抑制を緩和するものである。

【００１６】請求項８の車両用駆動力制御装置は、請求
項１、２、３、４、５、６または７記載の構成におい
て、前記駆動系制御手段は、エンジンの空燃比と自動変
速機の切り替え特性の複数の組み合わせから前記必要駆
動力に対応する１つの組み合わせを選択するとともに、
それぞれの設定の変更時期を調整して運転性の連続性を
確保させる駆動系の総合制御を行うものである。

【００１７】

【作用】請求項１の車両用駆動力制御装置では、電子地
図、自車位置特定手段、および走行道路推定手段がいわ
ゆるナビゲーション装置を構成する。電子地図は、道路
地図情報の属性情報として、少なくとも道路上の地点ご
との勾配情報を含む。勾配情報は、間接的に勾配を識別
できる高度（標高）情報等を含む。位置検出手段は、ジ
ャイロセンサと走行距離センサの組み合わせやＧＰＳ衛
星放送受信機等によって構成される。走行道路推定手段
は、通常のナビゲーション装置と同様な現在の車両位置
の特定操作に加えて、現在の車両位置に基づく数秒後の
車両位置の推定操作も実行する。

【００１８】駆動力予測手段では、現在位置における自
車両の駆動系の実際の負荷状態や駆動出力状態を基礎に
して、現在位置と推定位置の勾配差に応じた相対的な補
正処理を行う。これにより、現在位置と推定位置で等し
い変数を調べる必要が無くなり、貨物搭載量、乗車人
数、タイヤや路面の状態等が不明でも必要駆動力の正確
な推定が可能となる。駆動系制御手段は、駆動力予測手
段が先読み情報から相対的に求めた推定位置の負荷状態
（推定位置までの区間における負荷状態の平均値や最大
値に置き換え可）に対応させて、エンジンの空燃比や自
動変速機の変速特性を最適化する。最適化とは、運転者
に自車両のパワー不足や反応の悪さを感じさせない範囲
で、無駄な切り替え操作を避けつつ燃料消費の抑制、排
気ガスの清浄化等を達成することである。

【００１９】なお、推定位置は自車両が数秒後に通過す
る地点である。数秒後とは、エンジンや自動変速機の設
定変更を信号入力して、変更結果が駆動系の出力に現実
に反映されるまでの遅れ時間以上を意味する。従って、
現在位置から推定位置までの距離は走行速度に応じて変
化させてもよい。推定位置の必要駆動力は、現在位置と
推定位置の勾配差に加えて、電子地図から検索した道路
種類や曲り状況等、他の情報に応じて補正してもよい。
走行道路推定手段、走行抵抗測定手段、駆動力予測手
段、駆動系制御手段は、データ演算や比較判断の処理に
該当するから、実用的には、メモリ素子を含む１または
複数個の演算装置が実行する処理プログラムの一部に相
当させることが可能である。

【００２０】請求項２の車両用駆動力制御装置では、自
車両に要求される可能性のあるパワーと応答性を満たす
べく、駆動系制御手段における設定内容が修正される。
この修正は、駆動力予測手段で推定される必要駆動力の
補正や駆動系制御手段における設定の直接的な変更によ
って実現できる。駆動力余裕算定手段は、アクセル開度
センサ等を通じて、自車両に対する運転者の加速操作や
現実の加速結果を把握して駆動力余裕がどれくらい必要
であるかを算定する。駆動力予測手段は、現在位置と推
定位置の勾配等から求めた数秒後の駆動力推定値に、必
要な駆動力余裕を追加して推定位置の必要駆動力とす
る。高速道路における頻繁な追い越しや山道でのカーブ
の繰り返し等では、駆動力余裕を大きく設定し、燃料消
費の抑制を多少犠牲にしても、運転者のスロットル踏み
込み量に対応した鋭い加速性能と高い反応速度を確保し
ておく。従って、高速道路における追い越しやカーブの
多い山道でも運転者にパワー不足を疑われない。

【００２１】請求項３の車両用駆動力制御装置では、走
行道路推定手段が、自車両の進む分岐を分岐点の手前で
予測する。電子地図に設定した走行経路の目標位置の方
向に向かうベクトル傾向の高い分岐が選択される。目的
地入力手段における入力形式は、地図画面上のタッチ入
力、位置座標のキー入力、地名入力等とすることが可能
である。

【００２２】請求項４の車両用駆動力制御装置では、走
行道路推定手段が、分岐点の手前における自車両の運転
者による操作内容から進行方向を識別する。分岐点の手
前における方向指示や車線変更は進む分岐の方向に実行
されるから、方向指示や車線変更の方向に一致する分岐
が選択される。

【００２３】請求項５の車両用駆動力制御装置では、書
き込み可能な電子地図が２つの機能を持つ。１つはナビ
ゲーション情報等、大量の一般情報を読み出し専用に保
持することであり、他の１つは自車両が走行を重ねるご
とに書き加えられる固有のデータベースである。２つの
機能は、書き込み可能な記録媒体を用いた１つの装置で
も実現できるが、ＣＤ−ＲＯＭ再生装置とＩＣメモリ装
置の組み合わせ等、複数の記憶装置の組み合わせとして
もよい。走行軌跡記録手段は、書き込み可能な電子地図
に、道路地図情報上の経路の各点に対応させた形式で走
行速度等を書き込む。駆動力予測手段は、書き込み可能
な電子地図に記録された過去の走行速度のデータを参考
にして、必要な駆動力の推定やそれに応じた駆動系の設
定内容を修正する。なお、走行速度を蓄積した書き込み
可能な電子地図を用いて走行道路推定手段における走行
道路の推定能率と精度を上昇させることも可能である。
書き込み可能な電子地図に道路地図情報上の各点におけ
る走行回数（頻度）を記録しておき、推定された自車両
の未来位置が道路の分岐点を越える場合には、運転者に
よる方向指示機等の操作を待つこと無く、電子地図にお
ける走行頻度の高い分岐を選択させる。

【００２４】請求項６の車両用駆動力制御装置では、書
き込み可能な電子地図に、推定位置における必要駆動力
の推定値と実際の駆動出力状態の格差を現すデータが記
録される。格差が大きいことは駆動力の推定が外れるこ
とを意味し、その場所には勾配以外の必要駆動力の攪乱
要因が存在する。攪乱要因とは、渋滞、交差点の信号、
踏切等である。駆動系制御手段は、書き込み可能な電子
地図に蓄積された過去の学習結果を利用して、勾配情報
に基づく必要駆動力から求めた駆動系の設定内容を修正
する。これにより、駆動系の設定内容は、勾配情報のみ
に基づいて定めたよりも現実的かつ適正なものとなる。
例えば、予想外の駆動力が必要となる可能性が高い場所
では、燃料消費の抑制よりも、起こり得る駆動力変動に
対処できる加速応答性能の確保を優先させる。

【００２５】請求項７の車両用駆動力制御装置では、運
転者操作意図検出手段が自車両の運転パターンの変化を
検知して運転者の精神状態を推察する。運転パターンが
変化すると、駆動系制御手段は、必要駆動力の推定内容
や必要駆動力に応じた駆動系の設定内容を運転パターン
の変化内容に応じて修正する。例えば、アクセル踏み込
みの振れが大きくなった場合には燃料消費の抑制より
も、加速応答性能の確保を優先させる。

【００２６】請求項８の車両用駆動力制御装置では、駆
動系総合制御手段がエンジンの空燃比と自動変速機の切
り替え特性を選択する。エンジンの空燃比を上げたリー
ン制御では、稀薄燃焼条件となり、燃料消費が抑制され
て排気ガスも清浄化される一方、エンジントルクが減少
して、スロットル踏み込み量に対する回転数の立上がり
反応も遅れがちとなる。一方、理論空燃比を確保したス
トイキメトリック制御では、強いトルクを確保できて回
転数の立上がりが早い。また、自動変速機の切り替え特
性をローギアードとすると、エンジン出力の高回転数範
囲まで高い変速比が維持されて、スロットル踏み込みに
速やかに追従した強い加速が得られるが、エンジン回転
数の増大によって燃料消費も増加する。さらに、トルク
コンバーターのロックアップ時期を早めると、トルク伝
達効率の上昇によって燃料消費は抑制されるが、トルク
変換がもたらす強い加速性能は失われる。駆動系総合制
御手段は、必要な出力水準や状況の組み合わせに対し
て、設定変更項目の多種類の組み合わせを個別に対応さ
せており、運転状況や必要駆動力の推定結果に応じた最
適できめ細かい設定を最適な順序とタイミングで実現さ
せる。駆動系総合制御手段の具体的な機能については、
実施例で詳しく説明する。

【００２７】

【実施例】図１、図２は第１実施例の駆動力制御装置の
構成の説明図、図３は駆動力予測処理の説明図、図４は
先読み距離決定のフローチャート、図５、図６は駆動力
制御処理のフローチャート、図７は有段変速機における
切り替え特性の説明図である。図３中、（ａ）は勾配と
駆動力の関係、（ｂ）は制御の内容を示す。第１実施例
では、数秒後の自車両通過点に定めた推定位置と現在位
置の勾配差に応じて現在の駆動力を補正する。図１の構
成は、ナビゲーション装置を利用したシステムとして図
２のような機器構成にまとめられる。

【００２８】図１において、自車位置特定部１１は、地
球上の緯度経度の位置座標や特定地点からの方向と距離
等、道路地図とは無関係な形式で自車両の位置を特定す
る信号を出力する。電子地図１２は、データ化された道
路地図と道路上の場所ごとに検索が可能な種々の情報、
少なくとも勾配（高度）情報を蓄積している。走行道路
推定部１３は、自車位置特定部１１から得られた自車両
位置を用いて電子地図１２を検索して、電子地図１２の
道路地図における走行中の道路とその道路上の自車両の
現在位置を求める。また、走行中の道路を進行方向に現
在位置から数１０〜１００ｍ進ませて数秒後の自車両の
推定位置を求める。そして、現在位置から未来位置まで
の区間に関する種々の情報を電子地図１２から取り出
し、走行抵抗測定部１４および駆動力予測部１５に送出
可能に保持する。

【００２９】走行抵抗測定部１４は、走行道路推定部１
３から読み込んだ情報を参照しつつ、トルクセンサＳ１
の出力から自車両の現在の走行抵抗を計算する。駆動力
予測部１５は、走行抵抗測定部１４で求めた現在の走行
抵抗値を走行道路推定部１３から入力された情報に基づ
いて補正して、数１０〜１００ｍ先の推定位置（までの
区間）における必要駆動力を推定する。駆動系制御部１
６は、先読みされた情報に基づいて推定されたこの必要
駆動力のレベルに基づいてエンジンや自動変速機の設定
を行う。破線で囲んだ範囲Ａ１が演算処理される部分で
ある。

【００３０】図２において、破線で囲んだ範囲Ａ２がい
わゆるナビゲーション装置を構成している。ＧＰＳ受信
機２１は、衛星から発信されるＧＰＳ電波信号を受信し
て自車両が占める地球上の緯度、経度を特定する。ＣＤ
−ＲＯＭ再生装置２２は、入力された検索信号に基づい
てＣＤ−ＲＯＭを検索し、検索情報を出力する。ＣＤ−
ＲＯＭには、一定地域内の数段階の縮尺の道路地図の画
像データに加えて、道路地図上の車両が走行可能な道路
に関する道路データ、および、道路上の各点の付属情報
が収録されている。付属情報は、勾配または高度を含
む。画像表示装置２４は、演算装置２３が自ら作成した
ＣＡＤ画像とＣＤ−ＲＯＭから転送された地図画像とを
合成したナビゲーション画像を運転者に対して出力す
る。操作部２５は、キーボード、画像表示装置２４の画
面上のタッチセンサ、その他の多種類のスイッチを含
み、運転開始に先立ってナビゲーションの目的地設定等
を行うことができる。

【００３１】演算装置２３は、所定の処理プログラムに
従って入力信号を変換し、演算し、周辺機器との間で通
信を行い、周辺機器やセンサＳを総合的に制御して所定
のシステム機能を達成する。演算装置２３は、ＡＤ変換
回路やカウンターを用いて入力信号を数値変換する信号
処理回路を含む。通常のナビゲーション機能に関して、
演算装置２３は、ＧＰＳ受信機２１が特定した自車両位
置を用いてＣＤ−ＲＯＭ再生装置２２を検索し、必要な
地図画像とともに道路データや付属情報を呼び出す。演
算装置２３は、これらの情報に基づいて走行軌跡と自車
両位置を表すＣＡＤ画像を形成する。

【００３２】図１の電子地図１２としてＣＤ−ＲＯＭ再
生装置２２と記憶装置２９の組み合わせを使用する。自
車位置特定部１１としてＧＰＳ受信機２１を使用する。
破線で囲んだ部分Ａ１を駆動力制御プログラムとし、ナ
ビゲーション処理プログラムに割り込み処理させる。駆
動系制御部１６から出力されるエンジン制御信号と自動
変速機制御信号に基づいて、コントローラ２６がエンジ
ン２７と自動変速機の設定を変更する。演算装置２３に
接続される他種類の各種センサＳの中から、駆動力制御
プログラムではトルクセンサＳ１の出力を使用する。記
憶装置２９は、磁気ディスクの記録再生装置とＩＣメモ
リ装置を含む。記憶装置２９は、ＣＤ−ＲＯＭから走行
道路推定部１３が検索した情報等を道路データに関連付
けて刻々と記録する。また、設定した走行経路に関する
道路データと付属情報をＣＤ−ＲＯＭ装置２２から検索
して記憶装置２９にひとまとめに記録しておき、走行中
に各種センサＳから求めたデータや他の演算データを付
属情報として追加記録することも可能である。

【００３３】図３の（ａ）において、第１実施例では、
駆動力ｆ（Ｐ）が現実に出力されている現在の自車両位
置Ｐにおいて、数秒後に通過する前方の位置ｘにおける
駆動力ｆ（ｘ）を推定し、駆動力ｆ（ｘ）に応じた切り
替えをエンジンおよび自動変速機に設定する。走行道路
推定部１３は、通常のナビゲーション機能で求めた過去
の走行軌跡から現在の走行方向を決定し、この走行方向
を道なりに１００ｍ程度前方に延長した位置ｘを推定す
る。駆動力予測部１５は、位置Ｐから位置ｘまでの勾配
差ｈを用いて位置Ｐにおける現実の駆動力ｆ（Ｐ）を補
正して、位置ｘにおける必要駆動力ｆ（ｘ）を推定す
る。駆動系制御部１６は、コントローラ２６を通じてエ
ンジン２７および自動変速機２８に、必要駆動力ｆ
（ｘ）を確保できる範囲で燃料消費を抑制する設定を行
う。位置Ｐの高度ｈ（Ｐ）、位置ｘの高度差ｈ（Ｘ）
は、電子地図１２をそれぞれ位置Ｐと位置ｘで検索した
それぞれの高度から求める。電子地図１２は、同時に、
位置Ｐより距離δだけ手前の位置ｎの高度ｈ（ｎ）も記
憶している。

【００３４】図３の（ｂ）において、駆動力ｆ（Ｐ）
は、自動変速機２８の出力軸にトルクセンサＳ１を設け
て直接計測できる。また、アクセル開度センサＳ２で計
測したアクセル開度とエンジン回転数とから、エンジン
マップ２７Ａを参照してエンジン出力軸トルクを導き出
したり、自動変速機２８のトルクコンバーターの入力回
転数と出力回転数とを求めて、トルクコンバーターの特
性図２８Ａを参照して伝達トルクを導き出してもよい。
ここで、アクセル開度センサＳ２は、スロットルバルブ
軸の回転角度を検知するセンサであり、後述のアクセル
センサＳ７とは異なる。いずれにせよ、図１０の（ａ）
の位置ｎから位置Ｐまでの区間では、自車両は駆動力ｆ
（Ｐ）を要したとすると、数秒後の位置ｘにおけるｆ
（ｘ）は、以下の手法を通じて導かれる。

【００３５】自動車の走行抵抗は、転がり抵抗Ｒｒ、空
気抵抗Ｒａ、登坂抵抗Ｒｅ、および加速抵抗Ｒｃの和で
ある。位置Ｐと位置ｘでは、登坂抵抗Ｒｅ以外は変化し
ないと仮定して、登坂抵抗Ｒｅの格差分だけ現在の駆動
力ｆ（Ｐ）を補正して数秒後の駆動力ｆ（ｘ）としてい
る。転がり抵抗Ｒｒは、車両の総重量に関する抵抗であ
るから、位置Ｐと位置ｘで変化しない。空気抵抗Ｒａ
は、自動車の形状と速度の２乗に比例するから、速度一
定とすれば位置Ｐと位置ｘで変化しない。スロットル操
作量の瞬間的な増減があっても長い時間の加速度変化を
平均すれば同一の加速が実行されるとしてもよく、従っ
て、加速抵抗Ｒｃも位置Ｐと位置ｘで変化しない。特
に、速度一定とすれば、加速抵抗Ｒｃは０である。

【００３６】坂道の傾斜角度をαとすれば、自車両を持
ち上げる登坂抵抗Ｒｅは、自車両の総重量Ｗにｓｉｎα
を乗じた値である。角度αの坂道の走行中、水平距離ｌ
ごとに高さｈだけ高度が変化すると考えれば、角度αが
小さい範囲では、ｓｉｎαをｈ／ｌに近似できる。従っ
て、登坂抵抗Ｒｅは、 Ｒｅ＝Ｗｈ／ｌ となる。現在位置Ｐにおける走行抵抗Ｒ（Ｐ）は、速度
一定の定常走行を想定すれば加速抵抗Ｒｃが０となって
駆動力ｆ（Ｐ）と一致する。 ｆ（Ｐ）＝Ｒ（Ｐ）＝Ｒｒ（Ｐ）＋Ｒａ（Ｐ）＋Ｒｅ（Ｐ） （１） 同様に考えれば、数秒後の位置ｘにおける走行抵抗Ｒ
（ｘ）は必要駆動力ｆ（ｘ）に一致する。 ｆ（ｘ）＝Ｒ（ｘ）＝Ｒｒ（ｘ）＋Ｒａ（ｘ）＋Ｒｅ（ｘ） （２） 上述のように、Ｒｒ（Ｐ）＝Ｒｒ（ｘ）＝一定、Ｒａ
（Ｐ）＝Ｒａ（ｘ）＝一定であるから、（１）、（２）
式から、 ｆ（ｘ）＝ｆ（Ｐ）＋［Ｒｅ（ｘ）−Ｒｅ（Ｐ）］ （３） となる。ここで、 ［Ｒｅ（ｘ）−Ｒｅ（Ｐ）］＝ｋ・Ｈ（ｘ） と置く。定数ｋは自車両の総重量Ｗを単位高さだけ持ち
上げるために必要な駆動力を表す定数であり、エンジン
の駆動力マップ（エンジン回転数とアクセル開度のマッ
プ）によって得られる駆動力から求める。Ｈ（ｘ）は、
位置Ｐから位置ｘまでの高度差である。結局（３）式
は、 ｆ（ｘ）＝ｆ（Ｐ）＋ｋ・Ｈ（ｘ） となり、現在位置Ｐにおける実測可能な出力値ｆ（Ｐ）
と、ＣＤ−ＲＯＭ再生装置３２を通じた検索情報から求
まる高度差Ｈ（ｘ）から簡単に算出できる。

【００３７】駆動力の推定値ｆ（ｘ）は、現在位置Ｐか
らどれくらい離れた位置ｘを推定するかによって異な
る。位置ｘに到達する以前の現在位置Ｐにおいて、電子
地図１２を先読みして、駆動力の制御目標ｆ（ｘ）を設
定する目的は、エンジンや自動変速機の切り替え動作に
時間がかかり、状況に気付いた時点では、切り替えが間
に合わないからである。例えば、エンジンを稀薄燃焼条
件であるリーン制御から理論空燃比のストイキメトリッ
ク制御へ切り替える場合には２秒、有段型の自動変速機
における変速に要する時間が約１秒である。従って、２
秒ぐらい先の駆動力ｆ（ｘ）を推定して必要な設定変更
を開始すれば、先回りの制御が実現して、運転者が制御
の遅れを意識しないで済む。時速１００ｋｍで走行して
いる場合、１秒間に約３０ｍ走行するから、３０〜６０
ｍ前方を予測することになる。交差点や信号での一時停
止を予測した先読み制御では、１００ｍ〜２００ｍ前方
を予測できれば都合がよい。前方で停止することが確実
であれば、惰性で走行することが予測されるから、エン
ジンをリーン制御にしたり、自動変速機に変速を禁止し
たりできる。

【００３８】どのくらい前方を予測するかは、運転する
走行環境や運転パターンによって変化させる必要があ
る。例えば、走行速度の変化が激しい場合には、先読み
の距離（時間）を短くし、変化が小さい場合には先読み
距離（時間）を長く取る。交差点に接近して、いずれの
分岐方向に自車両が進むか判明しない間は、交差点を通
り過ぎるまで交差点以後の先読みを中断する。図４にこ
の処理のフローチャートを示す。ステップ１０１で車両
走行中と判断されると、ステップ１０２で走行中の道路
と進行方向を特定し、ステップ１０３で前方の位置ｘを
決定する。ステップ１０４では、現在位置Ｐが交差点を
通り過ぎて進む分岐が確定するまで、交差点を越えた位
置ｘを推定しない。

【００３９】しかし、基本的には、先読みの距離（時
間）が長いほど制御にとっては利用しやすいので、ここ
では、前方１００ｍの範囲の１０ｍごとのｘについて駆
動力ｆ（ｘ）を推定し、１０個の駆動力ｆ（ｘ）の平均
値または最大値をこの１００ｍの区間の目標駆動力とす
る。ここまでの説明では、駆動力ｆ（ｘ）、ｆ（Ｐ）を
いずれも瞬時値として扱っているが、これでは、サンプ
リングごとにｆ（Ｐ）とｆ（ｘ）が変動した場合、制御
目標が切り替わってしまい、かえって運転性が悪化する
心配がある。このような観点からは、駆動力ｆ（ｘ）、
ｆ（Ｐ）を移動平均による駆動力Ｆ（Ｐ）、Ｆ（Ｘ）に
置き換えてもよい。例えば、ｎ＝任意の自然数として、
移動平均Ｆ（Ｐ）を、 Ｆ（Ｐ）＝（（ｎ−１）×Ｆ（Ｐ−δ）＋ｆ（Ｐ））／ｎ と定義し、瞬間的な変動成分を除去する。このようにし
て、ｘ地点までの区間における必要駆動力ｆ（ｘ）また
はその移動平均Ｆ（ｘ）が求められたら、駆動系制御部
１６は、次に、その駆動力ｆ（ｘ）を実現させるために
エンジンと自動変速機をどのように制御するかを決定す
る。

【００４０】駆動系制御部１６は、図２のコントローラ
２６を通じて、エンジン２７の空燃比、自動変速機２８
の切り替え特性、および、トルクコンバーターのロック
アップを図５〜図６のフローチャートに従って制御す
る。コントローラ２６は、エンジン２７の空燃比を制御
し、空燃比が大きいリーン制御と理論空燃比に定めたス
トイキメトリック制御のいずれかを選択可能である。図
７に有段変速機における切り替え特性を示す。自動変速
機２８における１速Ｇ１、２速Ｇ２、３速Ｇ３、４速Ｇ
４の切り替え時期が示される。ここでは、３速Ｇ３から
４速Ｇ４への自動切り替え時期が、ハイギアード特性、
ノーマル特性、ローギアード特性の３通りに選択でき
る。ハイギアード特性では、アクセル開度が大きくなる
前に低変速比のギアに切り替わり、馬力よりもエンジン
回転数の抑制を優先した自動変速が実施される。ローギ
アード特性では、逆に、エンジン回転数がかなり高くな
るまで高変速比のギアが使用され、エンジン回転数は高
くなるが馬力を大きく取り出せる。ノーマル特性では、
両者の中間的な特性が付与される。また、トルクコンバ
ーターをロックアップさせると、伝達効率が高まる一方
で、高負荷時のトルクコンバーターによるトルク増幅作
用が失われる。ロックアップを解除するとトルク増幅作
用が機能して、高負荷状態におけるパワーが増大する。
コントローラ２６から自動変速機２８へは、図７の切り
替え特性の設定信号に加えて、ロックアップ解除、締結
の指令信号も送られる。

【００４１】駆動系制御部１６における処理を図５、図
６のフローチャートを参照して説明する。ここでは、上
述した移動平均による駆動力を使用しているが、これ
は、単純な平均値や最大値や１つの先読み点の駆動力で
置き換え可能である。図５、図６において、ステップ１
１１では、現時点におけるエンジン２７のリーン制御、
ストイキメトリック制御の区別、および、自動変速機２
８のハイギアード特性、ローギアード特性、ノーマル特
性の区別、トルクコンバーターがロックアップか否かが
識別される。ステップ１１２〜１１３では、現在の発生
駆動力の移動平均値（以下発生駆動力Ｔ）を算定する一
方で、電子地図１２から現在位置Ｐおよび前方区間内の
複数の推定位置ｘで検索した複数の勾配情報を取り込ん
で、発生駆動力Ｔと複数の勾配情報から前方区間におけ
る推定駆動力の移動平均値（以下推定駆動力Ｘ）を算定
する。この時点では、推定駆動力Ｘは、道路種別や運転
者の別による駆動力余裕を含んでいない。ステップ１１
４では、エンジン３７がリーン制御の場合にはステップ
１１７へ、ストイキメトリック制御の場合にはステップ
１１５へと振り分ける。ストイキメトリック制御のステ
ップ１１５で発生駆動力Ｔよりも推定駆動力Ｘが一定幅
を越えて小さければ、現在ほどの出力は不要であるか
ら、ステップ１１６で直ちにリーン制御とする。リーン
制御のステップ１１７で発生駆動力Ｔよりも推定駆動力
Ｘが一定幅を越えて大きければ、現在の出力では不足で
あるから、ステップ１１８で直ちにノーマルなストイキ
メトリック制御とする。それら以外の場合は現状維持の
ままで不都合が無い。なお、フローチャート中、Ｘ＞Ｔ
は、ＸがＴ＋δよりも十分大きいことを意味し、Ｘ＜Ｔ
は、ＸがＴ−δよりも十分小さいことを意味する。δは
実験式から求める比較のためのスレッシュホールドであ
る。

【００４２】続いて、ステップ１１９とステップ１２２
で自動変速機の切り替え特性別に振り分ける。ハイギア
ード特性かつＸ＞Ｔの場合はパワー不足を意味するか
ら、ステップ１２０からステップ１２１へ送られてノー
マル特性に切り替える。ノーマル特性かつＸ＞Ｔの場合
もパワー不足を意味するから、ステップ１１９、１２
２、１２３、１２７と進んでローギアード特性に切り替
える。一方、ローギアード特性でＸ＜Ｔの場合はパワー
過剰を意味するから、ステップ１１９、１２２、１２
４、１２６と進んでノーマル特性に切り替える。ノーマ
ル特性でＸ＜Ｔの場合もパワー過剰を意味するから、ス
テップ１１９、１２２、１２３、１２８と進んでハイギ
アード特性に切り替える。ローギアード特性でパワー過
剰でも、Ｘ＜＜Ｔという異常な場合は、現在が急な上り
坂とか急加速中とかと行った異常な事態なのでステップ
１２５からステップ１２７へ戻してローギアード特性を
そのまま保持させる。

【００４３】続いて、ステップ１２９で自動変速機３８
のトルクコンバーターがロックアップしているか否かを
識別する。ロックアップかつＸ＞Ｔの場合は、ステップ
１３３、１３４と進んでロックアップを解除し、トルク
コンバーターによるトルク増幅作用を機能させる。ロッ
クアップでないにもかかわらず、車速が所定速度より大
きく、Ｘ＜Ｔの場合はステップ１３０、１３１、１３２
と進んでロックアップさせる。

【００４４】以上説明した第１実施例の駆動力制御装置
では、数秒後の車両通過位置における駆動力を推定し
て、エンジンや自動変速機の設定を先回り調整するか
ら、切り替え動作に時間を要する設定についても運転者
は動作の遅れを意識しない。数秒後の駆動力は現在の実
際の駆動力と先読みした勾配差から相対的に求めるか
ら、車両の乗員数、エンジン等の経時的な特性変動、大
気圧、タイヤの状態等、走行抵抗に大きく関与するパラ
メータを測定する必要が無い。また、先読み距離を状況
に応じて変化させ、交差点では進行方向が確定するまで
それ以上の先読みを中断するから、間違った進行方向に
よって制御が行われる心配が無い。さらに、１００ｍ程
度の長い先読み距離の中の複数の位置について、駆動力
を推定して平均化するから、１点で求める場合よりも駆
動力の推定精度が高まり、エンジンや自動変速機の設定
切り替え回数も最小限にできる。

【００４５】なお、第１実施例は、図１５のような有段
変速機に限定することなく、無段変速機（例えばＣＶ
Ｔ）をも対象にしている。ここまでの説明では、電子地
図１２から得られる高度のデータに基づいて駆動力を推
定したが、高度に代えて勾配を利用してもよい。勾配と
は単位距離走行あたりの高度変化であるから、所定の地
点を基準に取れば、勾配を蓄積してゆくことによって高
度が得られる。この意味で高度と勾配は置き換え可能で
ある。ここでは、高度としたほうが説明し易いので高度
としたが、勾配に走行距離を乗じて高度を算出したと考
えて、勾配と読み替えてもよい。また、図２の機器構成
は、第１実施例のみならず、以下の第２〜第８実施例で
も共通に使用可能である。各種センサＳの選択、記憶装
置２９の使用方法、および、演算装置２３においてナビ
ゲーション処理プログラムに割り込みさせる駆動力制御
プログラムの内容によって各実施例の機能が個別に達成
される。さらに、図２の機器構成は、エンジン２７をス
テアリングきり換え駆動部、自動変速機２８をサスペン
ションきり換え駆動部に置き換えれば、特開平２−４８
２１０号のような車体性能の先回り制御を行うことも可
能である。この場合には、推定位置の道路状態を先読み
してステアリングやサスペンションの特性を切り替える
ことになる。

【００４６】図８は第２実施例の駆動力制御装置の説明
図である。図８中、（ａ）は構成の説明図、（ｂ）は駆
動力余裕の付加量の説明図である。第２実施例では、図
９の演算装置３３を図１５の（ａ）の演算装置３３Ｂに
置き換える。第１実施例では、推定区間を走行するため
に必要な駆動力ｆ（ｘ）を算定したが、この値は、運転
者の自由意思に基づいた急加速等の動作を考慮していな
い。従って、推定された駆動力ｆ（ｘ）ぎりぎりの設定
で燃料消費を抑制した場合、運転者が突然行う急加速に
対してエンジンのパワー不足を疑われる心配がある。そ
こで、第２実施例では、走行に必要な駆動力に駆動力余
裕を付加した駆動力推定を行う。なお、第１実施例と共
通する構成部分には同一符号を付して説明を省略してい
る。

【００４７】図８の（ａ）において、走行抵抗測定部１
４は、トルクセンサＳ１の出力に基づいて現実の走行抵
抗を測定する。走行道路推定部１３は、自車両の現在位
置と走行経路に沿った１００ｍ前方の位置を推定し、現
在位置と前方位置に関する高度情報を含む種々の情報を
電子地図１２から検索する。これらの情報は、推定結果
と一緒にして、走行抵抗測定部１４、駆動力余裕算定部
１７、および駆動力予測部１５Ｂに送出される。駆動力
余裕算定部１７は、アクセル開度センサＳ２の出力状態
や道路種別等に基づいて、この駆動力余裕の水準を決定
する。

【００４８】走行に必要な駆動力に加算すべき駆動力余
裕の水準は、道路の状態や運転者の運転特性に依存して
いる。例えば、高速道路を走行していれば、追い越しの
可能性が高く、大きな駆動力余裕を確保しておかなけれ
ば、追い越し時に、運転者が加速不良を感じることにな
る。一方、一般道路で先行車両に追従して一定の車間距
離を置いて同一車線上を定常走行している場合、さほど
大きな駆動力余裕は必要としない。こうした道路種類や
周囲状況に依存した駆動力余裕の他に、運転者の特性も
考慮する必要がある。例えば、高速道路でもあまり追い
越しをしない運転者は、概して他の道路でも急追い越し
等をしない。

【００４９】駆動力余裕算定部１７は、まず、電子地図
１２から検索されて走行道路推定部１３Ｂから転送され
た現在走行中の道路の道路種別（高速道路、山岳道路
等）を判別する。例えば、高速道路、一般道路、渋滞道
路、山岳道路等の大雑把な分類でかまわない。これに加
えて、走行中の道路の車線数を判別して記憶しておき、
道路の種別と車線数の組み合わせに応じて駆動力余裕の
大きさを異ならせる。道路の分類や車線数は道路地図情
報の属性情報として電子地図１２の記録媒体（ＣＤ−Ｒ
ＯＭ）に格納してある。例えば、高速道路なら駆動力ｆ
（ｘ）に対して駆動力余裕Δｆ（Ｘ）を５０％、渋滞道
路なら２０％等と実験的に求めてマップ化しておく。

【００５０】駆動力余裕算定部１７は、また、アクセル
開度センサＳ２から入力されたアナログ信号を所定時間
でサンプリングし、ある単位時間ごとのアクセル操作の
標準偏差を求める。この標準偏差が大きい場合、大きく
アクセルを動かしていることに対応し、そうした運転者
にとっては大きなアクセル操作を行い、急加速が頻度高
く発生する可能性が大きいため、図８の（ｂ）に示すよ
うに、急加速に備えた大きな駆動力余裕を設定してお
く。この標準偏差が小さい場合は、運転者が大きなアク
セル操作を行う可能性が低いため、駆動力余裕を圧縮す
る。このアクセル操作の標準偏差は、車速やエンジン回
転数の標準偏差で置き換えが可能である。駆動力余裕算
定部１７は、このようにしていくつかの方法で求めた駆
動力余裕の最大の値を駆動力予測部１５Ｂに送出する。

【００５１】駆動力予測部１５Ｂは、第１実施例の手順
に従って推定した現実の走行抵抗に基づく駆動力ｆ
（ｘ）に、駆動力余裕算定部１７で求めた駆動力余裕Δ
ｆ（ｘ）を加算して必要駆動力 ＦＦ（ｘ）＝ｆ（ｘ）＋Δｆ（ｘ） を求め、これを数秒後の必要駆動力と定める。駆動系制
御部１６Ｂは、このようにして求めた必要駆動力ＦＦ
（ｘ）を用いて、エンジンの空燃比、自動変速機の切り
替え特性、およびトルクコンバータのロックアップを調
整する。駆動系制御部１６Ｂは、エンジンの空燃比や自
動変速機の切り替え特性を数秒間だけ先回りして変更し
て、必要駆動力ＦＦ（ｘ）に対応できる範囲で最大限に
燃料消費を抑制する。

【００５２】以上に説明した第２実施例の駆動力制御装
置では、道路の状況や運転者の運転特性から駆動力余裕
を定め、駆動力余裕を含む必要駆動力に基づいて先読み
制御することとしたから、燃費を向上させる駆動力制御
を実現しながら、不意の加速時の運転性不良をも解決す
ることができる。また、運転者によっては、ほとんど急
加速をしない人もおり、こうした運転者にとっては、設
定される駆動力余裕が自動的に小さくなり、位置ｘの駆
動力を小さく設定して、ポンピングロスによる燃費悪化
を防止できる。

【００５３】図９は、第２実施例の変形例における駆動
力余裕の設定のフローチャートである。ここでは、電子
地図１２の検索情報に頼らず、運転者の運転状況（アク
セル開度）と車両の走行速度から駆動力余裕を定める。
図８のフローは、図５〜図６の駆動力制御のフローに直
列に割り込ませて処理される。図８のアクセル開度セン
サＳ２に並べて車速センサが駆動力余裕算定部１７Ｃに
接続される。車速センサは、自車両の対地速度を刻々と
計測する。図９のステップ１３５でアクセル操作の標準
偏差値および車両速度の標準偏差値を算定する。ステッ
プ１３６でアクセル操作の標準偏差がチェックされ、こ
れが大きい場合（現在の運転者が急加速する可能性が高
いことを意味する）にはステップ１４０へと進む。

【００５４】アクセル開度の標準偏差が小さい場合、ス
テップ１３７で速度の標準偏差がチェックされ、これが
大きい場合（加速、減速が繰り返されていることを意味
する）にはステップ１４０へと進む。一方、速度の標準
偏差が小さい場合、ステップ１３８で速度レベルがチェ
ックされ、これが大きい場合（高速道路の走行中を意味
し、追い越し等で急にパワーが必要となる可能性が高
い）にはステップ１４０へと進む。ステップ１４０で
は、エンジン３７をストイキメトリック制御とする。そ
の後、ステップ１３９では、現在の発生動力の移動平均
値（発生駆動力Ｔ）と前方の区間における推定駆動力の
移動平均値（推定駆動力Ｘ）が比較される。発生駆動力
Ｔに比べて推定駆動力Ｘが桁違いに大きい場合には、ス
テップ１４１において、エンジン３７をストイキメトリ
ック制御とするとともに、自動変速機３８の切り替え特
性をノーマル特性として、パワー確保を優先させる。

【００５５】第２実施例の変形例の駆動力制御装置によ
れば、アクセル開度センサＳ１と車速センサの出力の組
み合わせから駆動力余裕を算定するから、電子地図から
道路種別や車線数を読み込まないでよい。取り扱う情報
量が少ない分、駆動力余裕算定部１７における演算負荷
が軽減される。なお、駆動力余裕は、アクセル操作の標
準偏差のみから推定してもよい。現在発生している駆動
力をこれからも必要とするであろうとの仮定の下に、位
置ｘにおける推定駆動力ｆ（ｘ）を現在発生している駆
動力ｆ（Ｐ）に置き換え、駆動力ｆ（Ｐ）にアクセル操
作の幅を示す定数を乗じる等して、駆動力余裕としても
よい。これにより、第２実施例における駆動力余裕の推
定は、電子地図１２が存在しなくても成り立つ。例え
ば、図８の（ｂ）に示すように、アクセル操作の標準偏
差とこれに応じた駆動力余裕の付加量をテーブル化して
おき、アクセル操作の標準偏差から直ちに駆動力余裕の
付加量を推定する。このテーブルで引用された駆動力余
裕の割合をψとして、駆動力余裕を加味して求めた必要
駆動力をＦＦ（ｘ）とすれば、 ＦＦ（ｘ）＝ｆ（ｘ）×（１＋ψ） となる。

【００５６】図１０は第３実施例の駆動力制御装置の説
明図である。図１０中、第１実施例と機能を同じくする
部分には図１の場合と共通の符号を付して詳しい説明を
省略する。第３実施例では、駆動系総合制御部１６Ｃに
よって、場合ごとのきめ細かい設定割り当てを行う。

【００５７】駆動力余裕算定部１７Ｃは、電子地図１２
から検索した情報を用いないで、アクセル開度センサＳ
２、車速センサＳ３、エンジン回転数センサＳ４の出力
状態に基づいて駆動力余裕を算定する。駆動力予測部１
５Ｃは、第１実施例と同様な手順で現在の駆動力から推
定した先読み地点ｘの駆動力に、駆動力余裕算定部１７
Ｃで求めた駆動力余裕を加算して必要駆動力ｆ（ｘ）を
求める。駆動系総合制御部５８は、先読み地点ｘの必要
駆動力ｆ（ｘ）に対してどのような制御を行うべきかを
定めたマップを備える。駆動系総合制御部１６Ｃは、原
則的には、必要駆動力ｆ（ｘ）が所定値以下ならばエン
ジンの空燃比を大きく設定していわゆるリーン制御とす
る。一方、駆動力ｆ（ｘ）が所定値よりも大きければ理
論空燃比のストイキメトリック制御とする。駆動系総合
制御部１６Ｃは、また、必要駆動力ｆ（ｘ）が小さけれ
ば自動変速機にハイギアード特性を設定する。一方、駆
動力ｆ（ｘ）が大きければローギアード特性を設定す
る。

【００５８】なお、現在出力中の駆動力と推定した必要
駆動力と所定の定数の単純な大小関係だけで各制御項目
の設定を機械的に行うとすれば、いくつかの特殊な状況
で問題が発生する。従って、これらの特殊な状況に対し
ては特別な設定を割り当てる必要がある。また、複数の
制御項目の設定が同時に変化すると、アクセル操作等の
入力に対する車両の反応が急変して運転者を戸惑わせる
可能性がある。従って、制御項目ごとの切り替え操作の
タイミングを調整して、運転性の連続性を確保する必要
がある。駆動系総合制御部１６Ｃは、個別の状況に適合
させて、複数の制御項目の設定内容の組み合わせをマッ
プ化している。また、制御項目の切り替えに伴う運転感
覚の不連続感が最小となるように切り替えの順序やタイ
ミングを調整する。この機能は、第２実施例の説明した
ように道路種別や運転者の個別状況に応じて駆動力余裕
を設定する場合に有効である。著しく増加した、組み合
わせの個別の状況の１つ１つに対して、駆動系総合制御
部１６Ｃは、以下のような設定を割り当てて実行させ
る。

【００５９】（１）現在のアクセル操作の標準偏差が大
きい時は、ｘ地点でストイキメトリック制御となるよう
にエンジンの設定を行う。アクセル操作の標準偏差が大
きいということは、運転者が大きな駆動力を必要とした
り、必要としなかったりの状況下にあることを意味して
いる。この場合、これから先の区間でも加速のためにア
クセルを大きく踏み込む確率が大きい。こうした場面で
エンジンをリーン制御にすると加速時のアクセル踏み込
みによる駆動力増大が小さく、また、アクセル踏み込み
量の余裕も小さくなるため、加速不良を印象付けてしま
う。

【００６０】（２）現在の速度変化とアクセル操作の標
準偏差の両方が予め実験的に設定された所定値よりも小
さい場合、ｘ地点でリーン制御となるようにエンジン３
７の設定を行う。アクセル操作の標準偏差が小さいとい
うことは、運転者が加速や減速を余り行わず、速度の標
準偏差も小さいことから、いわば、巡航状態であると考
えられる。この場合、これから先の状態として、急加速
がなされる確率が低いため、リーン制御にして燃料消費
を抑制する。

【００６１】（３）現在の速度変化の標準偏差が小さく
速度が大きい場合、ｘ地点でリーン制御とハイギアード
特性の組み合わせとする。速度変化が小さく高速である
のは、高速道路走行でしかも追い越しも少ない状態であ
ると解釈され、リーン制御とハイギアード特性の組み合
わせという極めて燃料消費の少ない設定でも、他に不都
合を生じない。

【００６２】（４）これに対して、現在の速度変化の標
準偏差が大きく、速度も大きい場合、ストイキメトリッ
ク制御とハイギアード特性の組み合わせとする。高速で
速度変化も大きいのは高速道路で追い越しを繰り返して
いる場合である。リーン制御を採用すると運転性が劣化
するから、ストイキメトリック制御で運転性を確保しつ
つハイギアード特性による高燃比を実現する。

【００６３】（５）現在の発生動力の移動平均値（発生
駆動力Ｔ）と前方区間における推定駆動力の移動平均値
（推定駆動力Ｘ）を比較し、現在エンジンをリーン制御
中でＸ＞Ｔならばリーン制御を即刻中止して、これから
先の上り勾配で加速性が不足するのを回避する。

【００６４】（６）発生駆動力Ｔと推定駆動力Ｘの比較
結果がＸ＞＞Ｔならば、リーン制御の中止に加えて、自
動変速機がハイギアード特性ならばノーマル特性、ノー
マル特性ならばローギアード特性に切り替える。これに
より、これから先のきつい上り勾配で加速性が不足する
事態が回避される。

【００６５】（７）ところで、発生駆動力Ｔよりも推定
駆動力Ｘが所定の値以上に小さい場合（Ｘ＜Ｔ）にも、
現在ハイギアード特性ならノーマル特性へ、ノーマル特
性ならローギアード特性へ変更する。Ｘ＜Ｔなる条件
は、これからの道路区間が下り坂であることを意味す
る。この場合、エンジンブレーキを効かせ易くすること
が駆動力制御で重要となる。運転者がエンジンブレーキ
を実感できないハイギアード特性を取り止めて手応えあ
るエンジンブレーキを機能させ得るノーマル特性やロー
ギアード特性を選択する。

【００６６】（８）現在、自動変速機がハイギアード特
性で、発生駆動力Ｔよりもこの先の推定駆動力Ｘが大き
い（Ｘ＞Ｔ）場合、ノーマル特性に切り替える。 （９）現在、自動変速機がノーマル特性で、発生駆動力
Ｔよりもこの先の推定駆動力Ｘが大きい（Ｘ＞Ｔ）場
合、ローギアード特性に切り替える。 （１０）現在、自動変速機がローギアード特性で、発生
駆動力Ｔよりもこの先の推定駆動力Ｘが小さい（Ｘ＜
Ｔ）場合、ノーマル特性に切り替える。 （１１）現在、自動変速機がノーマル特性で、発生駆動
力Ｔよりもこの先の推定駆動力Ｘが小さい（Ｘ＜Ｔ）場
合、ハイギアード特性に切り替える。

【００６７】（１２）現在エンジンがリーン制御中で、
発生駆動力Ｔよりもこの先の推定駆動力Ｘが大きい（Ｘ
＞Ｔ）場合、リーン制御を中止してストイキメトリック
制御に変更する。 （１３）現在エンジンがストイキメトリック制御中で、
発生駆動力Ｔよりもこの先の推定駆動力Ｘが小さい（Ｘ
＜Ｔ）場合、ストイキメトリック制御からリーン制御に
変更する。

【００６８】（１４）現在ロックアップを締結してお
り、発生駆動力Ｔよりもこの先の推定駆動力Ｘが大きい
（Ｘ＞Ｔ）場合、ロックアップを解除する。 （１５）現在ロックアップを解除しており、所定の速度
よりも現在の速度が大きくて、発生駆動力Ｔよりもこの
先の推定駆動力Ｘが小さい（Ｘ＜Ｔ）場合、ロックアッ
プを締結する。 以上の（１）〜（１５）のテーブルにおけるそれぞれの
比較値や切り替え値は実験によって個々に定める。な
お、ここでは、現在の発生動力の移動平均値（発生駆動
力Ｔ）と前方区間における推定駆動力の移動平均値（推
定駆動力Ｘ）を使用したが、車両の現在位置における発
生駆動力と先読み地点１か所における推定駆動力との２
つの値に基づいて同様な制御を行ってもよい。

【００６９】以上に説明した第３実施例の駆動力制御装
置によれば、いわゆる総合制御を採用しているから、制
御すべき項目が増したり１項目における可能な設定数が
多い場合でも、適確で柔軟な設定が可能である。また、
エンジンと自動変速機の設定切り替えタイミングが相互
調整されるから、運転者の操作に対する車両反応の連続
性が確保されており、アクセル踏み込み量に対する自車
両の加速反応が急変して運転者を戸惑わせるような心配
が無い。そして、下り坂におけるエンジンブレーキのよ
うに、軽負荷−燃料節約の基本原則から外れた設定があ
る場合にも有効かつ適切な設定が可能である。

【００７０】ところで、図１８は数秒後の自車両位置を
推定する場合に解決すべき問題点の説明図である。図
中、（ａ）は交差点、（ｂ）は料金所を示す。図２７の
（ａ）に示すように、自車両が交差点の手前に差し掛か
った際に、いずれの分岐に沿って先読みを進行すべきか
という問題がある。第１実施例では、図１１で説明した
ように自車両が交差点を通過するまで先読みを保留した
が、これでは、交差点が数１０ｍおきにあると先読みが
前に進まない。そこで、第４実施例、第５実施例では、
自車両が交差点にさしかかる以前に自車両がどちらの分
岐に進むかを判定して、先読み地点を判定した方向に進
行させる。

【００７１】また、図２７の（ｂ）に示すように、前方
に料金所がある場合、前方の勾配だけを先読みして駆動
力を推定すると、実用的な制御とならない。必ず停止し
て再発進するからである。道路の合流口や車線変更禁止
レーン手前、あるいは、長期の工事で車線が規制されて
いる場面等でも同様である。さらに、交通状況により混
雑度が著しく変化する道路や、地形的に道路の道幅や曲
り頻度が急変している場合や、自動車専用道路がそのま
ま一般道に接続している場合等でも、前方の勾配だけに
頼っていては、エンジンや自動変速機の最適な設定を行
い得ない。そこで、第６実施例、第７実施例では、走行
ごとに自ら蓄積してデータベース化した情報を活用する
ことで、勾配から定めたエンジンや自動変速機の設定を
実用的に補正する。

【００７２】さらに、外的な要因ばかりでなく、運転者
本人の気持ちの変化によっても推定が狂う場合がある。
例えば、運転中に忘れ物を思い出した等で目的地の変更
を決意して、道路上でＵターン、急ブレーキ後の急な右
左折、切り返しによる方向反転等が行われると、駆動力
制御装置が走行経路の先読みを誤る。その他、運転中に
後続車両に追い抜かれたとたん、運転態度が急変して、
それまでの運転パターンとは全く異なった急加速、急停
車を繰り返して、果敢に追い越しを始める運転者もい
る。このような場合、いままで通りの設定内容では、車
両のパワー不足や反応の悪さを疑われることになる。そ
こで、第８実施例では、運転者の精神状態が変化した場
合には、勾配から定めたエンジンや自動変速機の設定を
実用的に補正する。

【００７３】図１１は第４実施例の駆動力制御装置の説
明図である。図中、（ａ）は構成の説明図、（ｂ）は分
岐点を越えた位置を推定する手法の説明図である。第４
実施例では、運転開始前に運転者が設定した目的地に基
づいて分岐点でどちらの分岐に進むかを自動判定する。
なお、第１実施例と機能を同じくする部材には図１の場
合と共通の符号を付して詳しい説明を省略する。

【００７４】走行抵抗測定部１４では、トルクセンサＳ
１の出力に基づいて現実の走行抵抗を測定する。走行道
路推定部１３Ｄでは、自車位置特定部１１が求めた自車
両の緯度と経度から、電子地図１２に蓄積された道路地
図における自車両の現在位置を求める。また、現在位置
に基づいて自車両の数秒後の推定位置を求め、現在位置
と推定位置に関する高度情報等を走行抵抗測定部１４お
よび駆動力予測部１５Ｄに送出する。駆動力予測部１５
Ｄでは、この現在位置と数秒後の推定位置の高度差に基
づいて現実の走行抵抗を補正し、数秒後の推定位置にお
ける必要駆動力を推定する。駆動系制御部１６Ｄは、推
定された必要駆動力に基づいてエンジンと自動変速機の
設定を予測的に変更し、数秒後の必要駆動力を満たせる
範囲で燃料消費を抑制して、排気ガスも清浄に維持させ
る。走行道路推定部１３Ｄは、運転者が運転に先立って
設定入力した目的地を参照して、分岐点における自車両
の進行方向を推定し、その方向に数秒後の推定位置を移
動させる。運転者は、運転開始に先立って目的地入力部
１８に運転の目的地を入力する。目的地入力部１８にお
ける目的地の入力形式は、例えば、ナビゲーション装置
のモニター画面に呼び出した地図画像をスクロールして
目的地を含む地図画像を探し出し、モニター画面上で目
的地をタッチ入力する等して目的地を設定する形式であ
る。目的地の緯度経度、方位等をキー操作で入力しても
よい。

【００７５】図１１の（ｂ）において、交差点Ｇを前方
に見て位置Ｐを自車両が走行している。駆動力制御装置
の走行道路推定部１３Ｄは、第１実施例と同様、６０ｍ
〜１００ｍ前方の位置ｘの勾配を先読みして、位置ｘま
での区間の勾配変化に基づいた駆動力の推定を刻々と行
っている。自車両が交差点Ｇに接近して位置ｘが交差点
Ｇの中心に達したとき、走行道路推定部１３Ｄは、次の
ようにして、どの分岐方向に位置ｘを進ませるかを決定
する。まず、予め入力されている目的地ｙと交差点の中
心位置ｘを結ぶベクトルｘｙを計算する。また、位置ｘ
から各分岐に沿って１ｋｍ進んだ位置ａ、ｂ、ｃの位置
座標を電子地図１２から読み出して３つのベクトルｘ
ａ、ｘｂ、ｘｃを計算する。そして、３つのベクトルｘ
ａ、ｘｂ、ｘｃがそれぞれベクトルｘｙに対してなす角
度を計算して比較し、角度が最小となる分岐を進行方向
と推定する。（ｂ）の場合、ベクトルｘｂで最も角度が
小さくなるから、ｂ方向の分岐が選択される。その後
は、第１実施例と同様に、位置Ｐからｂ方向の分岐に沿
って道なりに１００ｍ前方の位置ｘについて勾配を先読
みし、必要な駆動力を推定して、エンジンと自動変速機
の設定を調整する。

【００７６】第４実施例の駆動力制御装置によれば、交
差点に到達する以前に交差点通過後の先読みを行ってエ
ンジンや自動変速機の必要な設定に取りかかれるから、
自車両がかなり高速で走行している場合でも、交差点通
過後に制御の遅れやこの遅れに起因するパワー不足を運
転者が意識しないで済む。なお、予め目的地を入力して
おき、ナビゲーション装置や道路側の運転支援システム
からの情報に基づいて最適な走行経路を推奨する経路誘
導型ナビゲーションについては、推奨された走行経路に
沿って先読み点を設定することができる。道路側の運転
支援システムとは、道路に沿って配置された多数の小送
信局から道路情報を提供するシステムである。ただし、
推奨経路に従わないドライバーもいるが、この問題につ
いては、第７実施例で取り扱う。また、ＶＩＣＳ等のよ
うに、道路側に設置された情報源を利用できる場合、混
雑情報や事故情報、および規制情報を検知して、自車の
走行経路との関係を判断し、不都合な道路を避けて走行
経路の補正を自動的に実行するシステムを考えることが
できる。この場合、補正した走行経路に沿った先読みと
する。

【００７７】図１２は第５実施例の駆動力制御装置の説
明図である。図中、（ａ）は構成の説明図、（ｂ）は分
岐点を越えた位置を推定する手法の説明図である。第５
実施例では、方向指示機等を通じて運転者の分岐選択の
意思を検出して、分岐点でどちらの分岐に進むかを自動
判定する。なお、第１実施例と機能を同じくする構成部
分には図１と共通の符号を付して詳しい説明を省略す
る。

【００７８】走行道路推定部１３Ｅでは、自車位置特定
部１１の出力情報に基づいて電子地図１２に蓄積された
道路地図における自車両の現在位置を求める。そして、
現在位置に基づいて自車両の数１０〜１００ｍ前方に位
置する推定位置を求める。走行道路推定部１３Ｅは、方
向指示機Ｓ５、ブレーキセンサＳ６、アクセルセンサＳ
７、スピードセンサＳ８の出力状態を参照して、分岐点
における自車両の進行方向（運転者が意図する進行方
向）を推定し、その方向に数秒後の推定位置を移動させ
る。方向指示機Ｓ５は、運転者が操作した左折／右折の
区別に相当する信号を出力する。ブレーキセンサＳ６
は、ブレーキペダルの踏み込み操作の有無を検知する。
アクセルセンサＳ７は、アクセルペダルの踏み込み量の
増減を検知する。スピードセンサＳ８は、車輪の回転速
度を検知して自車両の対地速度に相当する毎秒個数のデ
ジタルパルスを出力する。

【００７９】図１２の（ｂ）において、交差点Ｇを前方
に見て位置Ｐを自車両が走行している。走行道路推定部
１３Ｅは、６０〜１００ｍ前方の位置ｘの勾配を先読み
して位置ｘまでの区間の勾配変化に基づいた駆動力の推
定を刻々と行っている。３方向の分岐ＡＢＣを持つ交差
点Ｇに自車両が接近して、先読み位置ｘが交差点Ｇの中
心に達した時点で、交差点Ｇにおける進行方向が確実で
なければ、走行道路推定部１３Ｅは位置ｘを固定する。
そして、方向指示機Ｓ５が操作されるか、スピードセン
サＳ８等によって直進を確実に判断できた時点で、判断
した進行方向の分岐に位置ｘを進めて通常の先読み状態
に復帰させる。走行道路推定部１３Ｅは、所定距離前方
の先読み点ｘの高度を電子地図１２から読み込む。先読
み点ｘが交差点Ｇの分岐点に達したとき、位置ｘの高度
を読み込む。そして、さらに自車両が交差点Ｇに接近す
る過程で位置ｘの高度を読み込み続ける。その後、方向
指示機Ｓ５が左右どちらかに作動した場合、その方向に
自車両が曲がるものとして、先読み点を旋回方向の道路
に移動させる。（ｂ）の場合、自車両が位置Ｐ１まで交
差点Ｇに接近した時点で、運転者によって操作された方
向指示機が左折を表示し始めたため、進行方向として分
岐Ａが選択され、位置ｘから左の道路を想定して高度先
読みポイントを所定距離離れた位置ｘａに移動させた。
駆動力予測部１５Ｅは、電子地図１２から読み出された
高度から勾配を算定して、必要駆動力の推定を行う。

【００８０】走行道路推定部１３Ｅは、また、方向指示
機Ｓ５と並行して自車両の走行速度やアクセルの踏み込
み量を監視しており、交差点Ｇに接近する過程でアクセ
ル開度の踏み戻しや速度の減速が無い場合には、交差点
Ｇの中心位置から各分岐ＡＢＣの方向にそれぞれ書いた
ベクトルと自車両の速度ベクトルの一致度が高い分岐を
選択して位置ｘを進める。同様にして、自車両の走行速
度とブレーキ操作を監視しており、交差点Ｇに接近する
過程で速度が減速されたり、ブレーキが操作された場合
には、逆に、ポイントｘより各分岐の方向に書いたベク
トルと自車両の速度ベクトルの一致度が低い分岐を選択
して位置ｘを進める。さらに、電子地図１２から検索し
た道路種別等の情報から、分岐する道路において道幅が
極めて異なると判断された場合、例えば、１車線道路と
３車線道路の場合、スピードセンサＳ８とアクセルセン
サＳ７の出力を監視して、分岐点Ｇへの接近過程におい
て速度変化が無い場合や加速が観察された場合には、幅
の広い分岐を選択して高度の先読みポイントｘを設定す
る。

【００８１】第５実施例の駆動力制御装置によれば、第
４実施例の手法よりも確実に自車両が進む分岐を判定で
きる。従って、分岐の選択を誤って間違った駆動力制御
を実行する可能性が低くなり、交差点を通過した直後に
きつい登り坂となるような場合でも、運転者がパワー不
足を感じる心配が無い。方向指示機Ｓ５、ブレーキセン
サＳ６、アクセルセンサＳ７、スピードセンサＳ８は、
発明の「運転者の操作内容を検知して道路の分岐点にお
ける自車両の進行方向を識別する」ための検知手段を構
成している。なお、ブレーキセンサＳ６、アクセルセン
サＳ７、スピードセンサＳ８の各出力は、方向指示機Ｓ
５の出力に対して補助的に参照されており、ブレーキセ
ンサＳ６、アクセルセンサＳ７、スピードセンサＳ８に
ついては必ずしも全部を参照しなくても第５実施例の処
理は可能である。何故なら、方向指示機Ｓ５が操作され
れば、その指示方向を交差点の進行方向と判断できる。
交差点に接近しても方向指示機Ｓ５やブレーキが操作さ
れず速度が低下しない場合、あるいは逆に加速がなされ
た場合には直進と判断できる。

【００８２】図１３は第６実施例の駆動力制御装置の説
明図、図１４は車両の走行状態の説明図である。図１３
中、（ａ）は構成の説明図、（ｂ）は書き込み可能な電
子地図における記録状態の説明図である。第６実施例で
は、書き込み可能な電子地図１２Ｆを用いて過去の走行
状態を記録しておき、この独自のデータベースを用い
て、高度先読みによる駆動力推定を補正する。なお、第
１実施例と機能を同じくする構成部分には図１と共通の
符号を付して詳しい説明を省略する。

【００８３】走行道路推定部１３Ｆは、自車位置特定部
１１の出力情報を用いて書き込み可能な電子地図１２Ｆ
に蓄積された道路地図上で自車両の現在位置を求め、走
行中の道路に沿って現在位置から数１０〜１００ｍ前方
に位置する数秒後の自車両の推定位置を求める。また、
走行道路推定部１３Ｆは、スピードセンサＳ８を通じて
刻々の走行速度を計測して、現在位置とともに走行軌跡
記録部１９に出力する。さらに、走行道路推定部１３Ｆ
は、書き込み可能な電子地図１２Ｆから検索した情報や
自ら作成した情報をひとまとめにして保持する。走行抵
抗測定部１４、駆動力予測部１５Ｆ、および走行軌跡記
録部１９は、それぞれの演算処理に必要な情報を走行道
路推定部１３Ｆから読み取る。

【００８４】走行軌跡記録部１９は、走行道路推定部１
３Ｆから送出された走行速度に基づいて走行状態を表す
データを作成して、刻々と書き込み可能な電子地図１２
Ｆに更新（追加）記録する。データは、以前に記録され
たデータと現在の走行速度から計算され、道路地図上の
位置を示す番地で検索が可能な図１３の（ｂ）に示す状
態に記録される。

【００８５】走行道路推定部１３Ｆは、書き込み可能な
電子地図１２Ｆから呼び出したデータを参考にして推定
位置における走行状態が予測可能か否かを識別し、予測
可能な場合にはこのデータを駆動力予測部１５Ｆを通じ
て駆動系制御部１６Ｆに送出する。駆動力予測部１５Ｆ
は、走行状態が予測不可能と判断された場合についてだ
け、第１実施例と同様な手順で推定位置における必要駆
動力を推定する。駆動系制御部１６Ｆは、推定位置にお
ける走行状態が予測可能な場合には、過去のデータを参
考にして、エンジンと自動変速機の設定を修正する。書
き込み可能な電子地図１２Ｆに蓄積される走行状態を表
すデータは、同じ場所の走行を繰り返すごとに充実し
て、道路地図には現れない「その場所に固有な状況」を
より適確に反映するものとなる。過去の走行状態を用い
て具体的には以下のような制御が実行される。

【００８６】書き込み可能な電子地図１２Ｆは、自車位
置特定部１１の出力情報から道路地図上に特定した位置
を見出だし、そのときの速度を、図１３の（ｂ）に示す
ようなその場所の区間（メッシュ）に対応させたメモリ
ー領域に記憶する。さて、全く未知の道路を走行する場
合は、予めデータが格納されていないため有効に機能し
ない。しかし、その道路を走行したことがなくても、料
金所、踏切り、一時停止部分、狭い道から優先道路に合
流する信号が無い交差点等、その道を実際に通らなくて
も一時停止や停車を余儀なくされる場所については、車
両を工場出荷する際に、それらの場所に対応するメモリ
ー領域に車速データ＝０を予め書き込んでおく。出荷時
に書き込まれたデータも含めて、その場所を走行するご
とに、前の書き込み車速データと現在の車速値の平均値
を求めて、書き込み可能な電子地図１２Ｆのメモリー領
域の記録内容を更新する。

【００８７】図１４において、道路上の位置Ｐを自車両
が走行しているとき、走行道路推定部１３Ｆは、書き込
み可能な電子地図１２Ｆから、位置Ｐから所定の距離だ
け進行方向に離れた位置ｘの高度を先読みしており、駆
動力予測部１５Ｆは、位置ｘまでの区間の勾配変化に基
づいた駆動力の推定を刻々と行っている。このとき、走
行道路推定部１３Ｆは、現在の地点Ｐでの速度と過去に
走ったことのあるＰ地点での速度の差を算定する。この
差が極めて大きいとき、例えば、２倍以上異なるとき
は、現在の状態が過去に経験した状態と甚だしく異なる
状態であると判断して、過去のデータを用いて制御する
ことを止める。また、過去のデータをそのまま保持する
こととし、平均化して過去のデータを更新する操作を中
止する。

【００８８】しかし、ことごとく過去の速度と現在の速
度が異なっていない場合、これから先の地点ｘにおいて
も過去と同じような経緯で速度が変化する可能性がある
と判断する。すなわち、これから先に走行する地点ｘに
おいて、例えば、過去の速度が０に近い状態であれば、
その場所は常時渋滞箇所である可能性が高い。この場
合、地点ｘが地点Ｐよりも高度が高くて登り勾配と判断
し、自動変速機をローギアード特性に設定して大きな駆
動力を準備したとしても、地点ｘで確実に渋滞するなら
ば、その駆動力を十分活用できない訳であるから、逆に
駆動力を落としたほうが運転性や経済性から見て好まし
い。

【００８９】そこで、過去の速度と現在の速度の一致度
が高い場合には、駆動系制御部１６Ｆは、地点ｘの高度
を先読みして推定した地点ｘで必要な駆動力の代わり
に、走行道路推定部１３Ｆが書き込み可能な電子地図１
２Ｆから読み出した地点ｘの過去の速度に基づいてエン
ジンと自動変速機を制御する。そして、地点ｘの過去の
速度が低い場合には、その勾配から推定した駆動力の代
わりに定速走行用の駆動力を選択する。例えば、前方の
登り勾配の地点ｘの過去の速度が低いことが判明した場
合には、登り勾配に適合させてエンジンのリーン制御を
中止するとともに自動変速機の切り替え特性をローギア
ード特性に設定する代わりに、渋滞走行や定速走行用に
エンジンのリーン制御をそのままにして自動変速機の切
り替え特性もハイギアード特性とする。

【００９０】第６実施例の駆動力制御装置によれば、料
金所や交差点等のように運転操作の流れが常に変化する
ばかりでなく、レーン減少や交通流のボトルネック等で
日常的ではないにしてもよく交通の流れが変化する場所
の状況を記憶し、その状況をもとに高度の先読みポイン
トの情報を変化して解釈し、制御特性を変更したことに
よって、先読み制御による運転性の悪化が少なくなると
いう効果がある。書き込み可能な電子地図１２Ｆは、例
えば、図２の機器構成において、ＣＤ−ＲＯＭ再生装置
２２と記憶装置２９の組み合わせで実現できる。スピー
ドセンサＳ８が発明の速度検知手段に相当する。

【００９１】なお、駆動力予測部１５Ｆは、現実の走行
抵抗を現在位置と推定位置の高度差で補正して求めた
「推定位置（または区間）における必要駆動力」を、こ
の予測結果に基づいてさらに補正してもよい。駆動系制
御部１６Ｆは、この補正された必要駆動力に基づいてエ
ンジンと自動変速機を制御することになる。また、書き
込み可能な電子地図１２Ｆに記憶するデータとしては、
車両の走行状況や走行パターンを推定するためのデータ
であればよく、上述の速度には限定されない。例えば、
エンジン回転数と変速ギア比、アクセル開度、走行抵抗
値等をその場所に対応したメモリー領域に格納してもよ
い。書き込み可能な電子地図１２Ｆに格納されているデ
ータが車速でない場合、エンジン回転数とギア比等から
車速に換算したり、アクセル開度とギア比等から車速に
換算したり、アクセル開度とギア比からマップを用いて
速度に変換すればよい。

【００９２】図１５は第７実施例の駆動力制御装置の説
明図である。図中、（ａ）は構成の説明図、（ｂ）は評
価部３２の処理の説明図である。第７実施例では、書き
込み可能な電子地図１２Ｇを用いて過去の駆動状態を記
録しておき、この独自のデータベースを用いて、高度先
読みによるエンジンと自動変速機の制御内容を修正す
る。なお、第１実施例と機能を同じくする部分には図１
と共通の符号を付して詳しい説明を省略する。

【００９３】走行道路推定部１３Ｇは、自車位置特定部
１１から得た絶対位置のデータに基づいて、書き込み可
能な電子地図１２Ｇから検索した道路地図上で自車両の
現在位置を求める。そして、走行中の道路に沿って数１
０〜１００ｍ前方に位置する数秒後の自車両の推定位置
を求める。走行道路推定部１３Ｇは、書き込み可能な電
子地図１２Ｇから現在位置と推定位置で検索した種々の
データを保持する。種々のデータには、「推定位置にお
ける過去の駆動力推定の精度を表すデータ」が含まれ
る。駆動力予測部１５Ｇは、走行道路推定部１３Ｇから
読み込んだ現在位置と推定位置の高度データに基づいて
推定位置における必要駆動力を推定し、推定結果を過去
の駆動力推定精度を表すデータと一緒にして駆動系制御
部１６Ｇに送出する。駆動系制御部１６Ｇは、必要駆動
力の推定結果に基づいてエンジンと自動変速機の設定を
定めるとともに、過去の駆動力推定精度を表すデータに
基づいてこの設定内容を修正する。

【００９４】発生駆動力算定部３１は、走行抵抗測定部
１４で求めた走行抵抗に基づいて刻々の発生駆動力を算
定する。評価部３２は、駆動力予測部１５Ｇが推定した
駆動力を推定位置に達するまで保持しており、推定駆動
力と推定位置における発生駆動力から過去の駆動力推定
精度を表すデータを作成し、これを、書き込み可能な電
子地図１２Ｇに推定位置のデータとして記録する。書き
込み可能な電子地図１２Ｇは、図１３の（ｂ）に示した
と同様に予めマップ化され、記録された種々のデータを
道路上の位置ごとに検索可能である。書き込み可能な電
子地図１２Ｇに蓄積された過去の駆動力推定精度を表す
データは、走行を重ねるごとに充実して、既成の道路地
図には現れない「その場所に固有な状況」をより適確に
反映するものとなる。具体的には過去の以下のような駆
動力制御となる。

【００９５】図１４に示すように道路上の位置Ｐを自車
両が走行しているとする。位置Ｐから所定の距離だけ進
行方向に離れた位置ｘの高度が書き込み可能な電子地図
１２Ｇから先読みされ、駆動力予測部１５Ｇが位置ｘま
での区間の勾配変化に基づいた駆動力の推定を刻々と行
っている。そして、駆動系制御部１６Ｇは、この推定結
果に基づいてエンジンのリーン制御や自動変速機の切り
替え特性を先回りに設定している。このとき、並行し
て、評価部３２は、図１５の（ｂ）に示すようにステッ
プ２０１において、駆動力予測部１５Ｇが手前位置で推
定した地点ｘの駆動力と、発生駆動力算定部３１がその
地点ｘで実際に確認した駆動力とを比較して偏差（予測
誤差）を求める。そして、ステップ２０２において、書
き込み可能な電子地図１２Ｇにこの偏差（予測誤差）を
自車両位置（Ｐ＝ｘ）のデータとして刻々と記録する。
同じ道路を何回も走行する場合には、この偏差が平均化
され、過去のデータを更新して記録される。また、評価
部３２は、実際値と予測値の差の平均と標準偏差等も書
き込み可能な電子地図１２Ｇに格納しておく。

【００９６】さて、次にこの道路を走行する場合、現
在、地点Ｐにいるとする。ここで、走行道路推定部１３
Ｇは、先読みのため書き込み可能な電子地図１２Ｇから
ｘ地点を検索し、高度を読み出す。同時に書き込み可能
な電子地図１２Ｇを検索して前回に走行した際の予測と
実際の値の平均や標準偏差を読み出す。この平均値や標
準偏差が大きい場合には、運転状況が変化することが多
く、駆動力を予測しにくい状態であると推定されるか
ら、この場合には前方の道路が平坦でも、駆動系制御部
１６Ｇは、リーン制御やハイギアード制御を採用せず、
通常の設定、すなわち、ストイキメトリック制御とノー
マル特性を選択する。

【００９７】第７実施例の駆動力制御装置によれば、過
去に駆動力の予測が外れて運転者がパワー不足を感じた
場所や、過大な駆動力余裕を設定して不経済な走行を行
った場所について、同じ設定の誤りを繰り返す可能性が
減る。また、予測がつきにくい場所において、予測と実
際の違いによる運転性の劣化を引き起こすことがなくな
る。また、駆動力の予測値と実際値の差が地図と対応し
たメモリー領域に格納されているから、後に記録媒体だ
けを持ち出して、事務所や工場のパソコンを用いて予測
精度の傾向を分析したり、結果を観察することによって
必要駆動力算定のための係数を修正する場合の参考資料
とすることもできる。なお、上記駆動系制御部１６Ｇに
よる制御の代わりに、過去の駆動予測に関するデータに
基づいて駆動力余裕を算定し、この駆動力余裕を加味し
た必要駆動力に基づいて駆動系制御部１６Ｇがエンジン
や自動変速機の設定を調整する制御としてもよい。ま
た、トルクセンサＳ１を用いて実際に出力軸から発生駆
動力を導き出す代わりに、その他のセンサや出力から発
生駆動力に相当する変数を計算してもよい。

【００９８】図１６は第８実施例の駆動力制御装置の説
明図、図１７は運転者操作意図検出処理の説明図であ
る。図１７中、（ａ）は運転者の心理状態の変化による
アクセル操作パターンの変化、（ｂ）はアクセル操作パ
ターンの検出方法を示す。第８実施例は、第７実施例の
制御を基礎にしているが、運転者の突然の心境変化を察
知してその前後で駆動系制御パターンを異ならせる。例
えば、おだやかな運転態度が突然に起伏著しいものとな
った場合には、燃料消費の抑制よりも駆動力を優先させ
る。第１実施例と機能を同じくする部分には図１と共通
の符号を付して詳しい説明を省略する。

【００９９】走行道路推定部１３Ｈは、道路地図上で自
車両の現在位置と数秒後の推定位置を求める。駆動力予
測部１５Ｈは、走行道路推定部１３Ｈから読み込んだ現
在位置と推定位置の高度データに基づいて推定位置にお
ける必要駆動力を推定し、推定結果を駆動系制御部１６
Ｈに送出する。駆動系制御部１６Ｈは、必要駆動力の推
定結果に基づいてエンジンと自動変速機の設定を定める
とともに、過去の駆動力推定精度を参照してこの設定内
容を修正する。発生駆動力算定部３１Ｈは、刻々の発生
駆動力を算定する。評価部３２Ｈは、推定駆動力と推定
位置における発生駆動力から過去の駆動力推定精度を表
すデータを作成し、これを、書き込み可能な電子地図１
２Ｈに記録する。

【０１００】運転者操作意図検出部３３は、アクセル開
度センサＳ２の刻々の出力状態を検知して、運転者の現
在の運転パターンを識別する。走行道路推定部１３Ｈ
は、運転者操作意図検出部３３の出力をデータ化して、
書き込み可能な電子地図１２Ｈから検索した種々のデー
タと一緒に保持する。運転パターンのデータは、過去の
駆動力推定精度を表すデータと一緒にして、駆動力予測
部１５Ｈを介して駆動系制御部１６Ｈに送出される。駆
動系制御部１６Ｈは、高度先読みによる駆動系制御の内
容を運転パターンと過去の駆動力推定精度に応じて修正
する。駆動系制御部１６Ｈは、運転者の運転パターンに
変化が有るか否かを判定し、運転者の気分の変化や突然
の意識的な目的地変更による運転パターンの変化にも対
処して、高度先読みによる駆動力制御を修正する。第８
実施例では、アクセル開度センサＳ２の出力状態から運
転者の精神状態が識別され、その識別結果に基づいて、
先読み駆動力推定によるエンジンや自動変速機の設定が
変更される。

【０１０１】図１４に示すように、道路上の位置Ｐを自
車両が走行しているとする。このとき、位置Ｐから所定
の距離だけ進行方向に離れた位置ｘの高度が書き込み可
能な電子地図１２Ｈから先読みされ、駆動力予測部１５
Ｈは、位置ｘまでの区間の勾配変化に基づいた必要駆動
力の推定を刻々と行っている。そして、駆動系制御部１
６Ｈは、必要駆動力の推定結果に基づいてエンジンのリ
ーン制御や自動無段変速機（ＣＶＴ）の特性を設定す
る。しかし、運転者の操作特性（アクセルの踏み方、目
標速度の変更、運転者の意識変化による方向転回等に起
因した急停止等）が突発的に変化してしまうと、先読み
地点ｘの高度から決定した制御目標値では不適当とな
る。例えば、高速道路における巡航走行と判断して設定
を定め、エンジンをリーン制御としている状況下で、運
転者が急に運転特性を変化させて急加速を始めたなら
ば、リーン制御によって加速不良となる。そこで、駆動
系制御部１６Ｈは、運転者の操作特性の変化が検知され
た場合には、できるだけ早い段階で制御目標値を置き換
えて、その後の急加速等の事態に備えさせる。

【０１０２】運転者の運転パターンの変化を検出する原
理は、運転者の精神状態が運転者のアクセル操作に強く
反映されている事実に基づく。運転者のアクセル操作、
特にその標準偏差、分散等は、運転者の運転意図に対し
て強い相関を持つ。図１７の（ａ）では、運転者が後続
車両に追い越しされる精神的ストレスに遭遇して、急に
運転者が走行速度を変化させた際のアクセル操作の変化
を示している。追い抜かれた以降、運転者によるアクセ
ル操作量の標準偏差が拡大している。そこで、運転者操
作意図検出部３３は、アクセル開度センサＳ２を通じて
運転者のアクセル操作量の標準偏差を常に評価し、その
変化を素早く捕らえてドライバーの突然の意識変化への
対応をはかる。例えば、図１７の（ｂ）に示すように、
１００ｍ秒ごとにアクセル操作量を取り込み、過去の所
定時間（例えば１分間）ごとのデータに対するアクセル
操作の標準偏差と平均を求める。そして、例えば、平均
±２×標準偏差σにて、アクセル変化の上限値と下限値
を設定しておく。これにより、この上限値と下限値の間
に観測されるアクセル操作量については、同じ運転パタ
ーンに属すると考えてよい。しかし、観測されたアクセ
ル操作量が上限値を越えた場合には、運転パターンが変
化したと判断する。

【０１０３】具体的には、現時刻ｔでサンプリングタイ
ム１００ミリセカンドとすれば、過去のアクセル開度の
データ（ｔ−０．１）秒より（ｔ−ｎ×０．１秒）まで
のアクセル開度データの平均μと標準偏差σを求める。
ただし、ｎは実験的に求められる定数である。そして、
その結果より、上限値μ＋２σ、下限値μ−２σと定め
る。時刻ｔにおけるアクセル操作量がｙであり、その値
ｙが上限値μ＋２σより大きい場合や、下限値μ−２σ
より小さい場合には運転パターンが変化したと判断す
る。ただし、１回の判断では全体の状況がわからないた
め、この４σの範囲を越えるデータが連続して数点続い
た場合を運転パターンの変化と判断している。この場
合、先読み地点ｘの勾配に基づいて推定した駆動力を目
標とすることを中止し、どんな運転者に対しても大きな
運転性の欠如を印象付けることがないノーマルな設定内
容とする。すなわち。駆動系制御部１６Ｈは、エンジン
をストイキ制御とし、自動変速機にノーマル特性を設定
する。また、現在の制御目標とノーマルな設定内容に対
応する制御目標が大きく異なり、急に設定を変化させる
ことで、逆に運転性の劣化が考えられる場合、一時的に
設定の変更を保留しておき、運転者がアクセルを全閉に
した時に制御を切り替える。この場合、運転者がいつま
でもアクセルを全閉にしない場合には、駆動系制御部１
６Ｈは、とりあえず制御目標をノーマルな制御目標に変
更して所定の時間、高度先読みによる制御を中断する。

【０１０４】第８実施例の駆動力制御装置によれば、運
転者の心理状態に起因して突然に運転パターンが変化し
た場合でも、速やかにその運転パターンの変化に対応で
きるエンジンや自動変速機の設定に移行するから、運転
者が自車両についてパワー不足や応答の悪さを意識しな
いで済む。また、設定の変更に伴って発生する前後の運
転性の格差についても緩和されており、運転者がこれに
よって戸惑うことが無い。なお、運転者の意図を検出し
て駆動力制御に反映する別の手法として、運転者の視線
を補足して分岐点での進行方向の特定に役立てる制御が
可能である。車内にカメラを配置して運転者の視線方向
を連続的に観察し、分岐点の手前では、視線が偏る方向
を進行方向と判断する。これは、分岐点の手前では、運
転者は、進もうとする分岐の方向を見る回数が増大する
からである。この手法を第４、第５実施例と併用すれ
ば、運転者の突然の心変わりによって進む分岐の推定が
外れる事態を避けられる。さらに、雨や雪等をワイパー
装置のスイッチで検出し、雨等の場合には先読み点の距
離を数１０ｍに短縮し、予測が外れた場合でも制御特性
が急変しないようにし、運転者の違和感を軽減するとと
もに安全走行の確保を図ってもよい。

【０１０５】以上の実施例における自車位置特定部は、
図２に示すＧＰＳ受信機に限定されない。同様に、電子
地図はＣＤ−ＲＯＭ再生装置に限定されない。例えば、
自車位置特定部は、道路に設けた設備から電波、赤外線
等を介して得られるインフラからの位置情報や高度情報
を利用してもよい。電子地図は、市販のＣＤ−ＲＯＭば
かりでなく、事業所で個別に作成した目的地別の磁気デ
ィスクデータやＲＯＭカ−ドを使用してもよい。

【０１０６】

【発明の効果】本発明の車両用駆動力制御装置によれ
ば、エンジンのリーン制御や自動変速機の変速操作等、
切り替え動作の遅れる制御についても余裕を持って予測
的に設定変更が可能である。予測に沿った走行が続く限
り、車両の走行性能、運転性能を十分に引き出しながら
も最大限の燃料節約を実行できる。前方の状況に適合し
た無駄な切り替えを避けることで、切り替え操作に伴う
一時的な出力低下が無くなり、運転性能の連続性も維持
される。必要駆動力の推定には、現在の負荷状態と電子
地図から読み込む勾配情報だけを用いて、繁雑で不確実
な多数の変数を必要としないから、多数の変数を計測ま
たは設定する必要が無く、必要駆動力の演算に必要なプ
ログラムステップ数や所用時間もわずかで済む。従っ
て、従来のナビゲーション装置に使用される程度の小型
演算装置でも容易に割り込み処理させることが可能であ
る。

【０１０７】余裕駆動力を加味して駆動系の設定を定め
る場合、周囲状況や運転者の思い付きで大きな加速が必
要になった際にも、車両の走行性能、運転性能の範囲で
十分な出力対応がなされ、ある程度の燃料消費抑制を達
成しながらも、運転者からパワー不足や応答の悪さを疑
われる心配が無い。駆動系総合制御装置を設けて駆動系
の設定をマップ化した場合、必要と状況に応じたきめ細
かい設定が可能である。

【０１０８】交差点における進行方向を予測する場合、
交差点の分岐点に到達する以前に分岐点を越えた位置の
必要駆動出力を推定できる。従って、交差点の前後にお
ける制御の連続性が確保され、交差点後の勾配急変等の
事態にも適正で予測的な駆動系の設定が可能である。

【０１０９】自車速度を記録した固有のデータベースを
活用する場合、勾配だけでは設定を誤り易い部分でのパ
ワー確保や、設定が過剰となり易い部分でのさらなる燃
料消費の抑制が可能となる。駆動力の予測と実際を記録
した固有のデータベースを活用する場合、勾配だけでは
設定を誤り易い部分でのパワー確保や、設定が過剰とな
り易い部分でのさらなる燃料消費の抑制が可能となる。
運転者の運転パターンの変化に対応して駆動系の設定を
補正する場合、運転者が平安な時期には最大限の燃料節
約が達成される一方、運転者が活発な時期には必要とさ
れるパワーと応答性を最大限に提供できる。従って、燃
料節約と高い運転性能が両立する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の駆動力制御装置の説明図である。

【図２】駆動力制御装置の機器構成の説明図である。

【図３】駆動力予測処理の説明図である。

【図４】先読み距離決定のフローチャートである。

【図５】駆動力制御処理のフローチャートである。

【図６】駆動力制御処理のフローチャートである。

【図７】有段変速機における切り替え特性の説明図であ
る。

【図８】第２実施例の駆動力制御装置の説明図である。

【図９】第２実施例の変形例における駆動力余裕設定の
フローチャートである。

【図１０】第３実施例の駆動力制御装置の説明図であ
る。

【図１１】第４実施例の駆動力制御装置の説明図であ
る。

【図１２】第５実施例の駆動力制御装置の説明図であ
る。

【図１３】第６実施例の駆動力制御装置の説明図であ
る。

【図１４】車両の走行状態の説明図である。

【図１５】第７実施例の駆動力制御装置の説明図であ
る。

【図１６】第８実施例の駆動力制御装置の説明図であ
る。

【図１７】運転者操作意図検出処理の説明図である。

【図１８】坂道を登る車両の説明図である。

【図１９】数秒後の自車両位置を推定する場合に解決す
べき問題点の説明図である。

【符号の説明】

１１ 自車位置特定部 １２ 電子地図 １２Ｆ、１２Ｇ、１２Ｈ 書き込み可能な電子地図 １３ １３Ｂ、１３Ｄ、１３Ｅ、１３Ｆ、１３Ｇ、１３
Ｈ 走行道路推定部 １４ 走行抵抗測定部 １５ １５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ、１５Ｆ、１５
Ｇ、１５Ｈ 駆動力予測部 １６ １６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ、１６
Ｇ、１６Ｈ 駆動系制御部 １７、１７Ｃ 駆動力余裕算定部 １８ 目的地入力部 １９ 走行軌跡記録部 ２１ ＧＰＳ受信機 ２２ ＣＤーＲＯＭ再生装置 ２３ 演算装置 ２４ 画像表示装置 ２５ 操作部 ２６ コントローラ ２７ エンジン ２８ 自動変速機 ２９ 記憶装置 ３１、３１Ｈ 発生駆動力算定部 ３２、３２Ｈ 評価部 ３３ 運転者操作意図検出部 Ｓ 各種センサ Ｇ１〜Ｇ４ １速〜４速 Ｓ１ トルクセンサ Ｓ２ アクセル開度センサ Ｓ３ 車速センサ Ｓ４ エンジン回転数センサ Ｓ５ 方向指示機 Ｓ６ ブレーキセンサ Ｓ７ アクセルセンサ Ｓ８ スピードセンサ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路地図情報に関連付けて道路の勾配情
   報を保持する電子地図と、 自車両の現在位置を検知する自車位置特定手段と、 前記自車位置特定手段の検出結果に基づいて前記電子地
   図を参照し、前記道路地図情報における自車両の現在位
   置を求めるとともに、現在位置に基づいて数秒後の自車
   両の推定位置を求める走行道路推定手段と、 自車両の駆動系における現在の負荷状態を求める走行抵
   抗測定手段と、 前記電子地図から検索された前記現在位置と推定位置の
   前記勾配情報に基づいて、前記走行抵抗測定手段が求め
   た現在の負荷状態を補正して前記推定位置の必要駆動力
   を求める駆動力予測手段と、 前記推定位置の必要駆動力に基づいて、エンジンと自動
   変速機の少なくとも一方の設定を先回り調整し、前記推
   定位置の必要駆動力に対応可能な範囲で燃料消費を抑制
   する駆動系制御手段と、を有することを特徴とする車両
   用駆動力制御装置。
2. 【請求項２】前記駆動力予測手段は、駆動系に対する操
   作入力状態と駆動系の出力状態の少なくとも一方に基づ
   いて、前記推定位置で必要な駆動力余裕を見積もる駆動
   力余裕算定手段を含み、かつ、 前記駆動系制御手段は、前記駆動力余裕を含む前記必要
   駆動力に対応させてエンジンと自動変速機の少なくとも
   一方の設定を先回り調整することを特徴とする請求項１
   記載の車両用駆動力制御装置。
3. 【請求項３】 道路地図情報に関連付けて道路の勾配情
   報を保持する電子地図と、 自車両の現在位置を検知する自車位置特定手段と、 前記自車位置特定手段の検出結果に基づいて前記電子地
   図を参照し、前記道路地図情報における自車両の現在位
   置を求めるとともに、現在位置に基づいて数秒後の自車
   両の推定位置を求める走行道路推定手段と、 自車両の駆動系における現在の負荷状態を求める走行抵
   抗測定手段と、 前記電子地図から検索された前記現在位置と推定位置の
   前記勾配情報に基づいて、前記走行抵抗測定手段が求め
   た現在の負荷状態を補正して前記推定位置の必要駆動力
   を求める駆動力予測手段と、 前記推定位置の必要駆動力に基づいて、エンジンと自動
   変速機の少なくとも一方の設定を先回り調整し、前記推
   定位置の必要駆動力に対応可能な範囲で燃料消費を抑制
   する駆動系制御手段と、 前記道路地図情報に関連付けて操作者が走行経路の目標
   位置を設定する目的地入力手段と、を有し、かつ、 前記走行道路推定手段は、前記自車両の推定位置が道路
   の分岐点を越える場合には、設定された前記走行経路の
   目標位置に向かう方角的傾向の高い分岐に沿って前記推
   定位置を移動させることを特徴とする車両用駆動力制御
   装置。
4. 【請求項４】 道路地図情報に関連付けて道路の勾配情
   報を保持する電子地図と、 自車両の現在位置を検知する自車位置特定手段と、 前記自車位置特定手段の検出結果に基づいて前記電子地
   図を参照し、前記道路地図情報における自車両の現在位
   置を求めるとともに、現在位置に基づいて数秒後の自車
   両の推定位置を求める走行道路推定手段と、 自車両の駆動系における現在の負荷状態を求める走行抵
   抗測定手段と、 前記電子地図から検索された前記現在位置と推定位置の
   前記勾配情報に基づいて、前記走行抵抗測定手段が求め
   た現在の負荷状態を補正して前記推定位置の必要駆動力
   を求める駆動力予測手段と、 前記推定位置の必要駆動力に基づいて、エンジンと自動
   変速機の少なくとも一方の設定を先回り調整し、前記推
   定位置の必要駆動力に対応可能な範囲で燃料消費を抑制
   する駆動系制御手段と、を有し、かつ、 前記走行道路推定手段は、自車両の進行方向に対応する
   運転者の操作内容を検知して道路の分岐点における自車
   両の進行方向を識別するとともに、前記自車両の推定位
   置が道路の分岐点を越える場合には、識別した自車両の
   進行方向に相当する分岐に沿って前記推定位置を移動さ
   せることを特徴とする車両用駆動力制御装置。
5. 【請求項５】 道路地図情報に関連付けて道路の勾配情
   報を保持するとともに走行経路の各点における新規情報
   を前記道路地図情報に関連付けて書き込み可能な電子地
   図と、 自車両の現在位置を検知する自車位置特定手段と、 前記自車位置特定手段の検出結果に基づいて前記電子地
   図を参照し、前記道路地図情報における自車両の現在位
   置を求めるとともに、現在位置に基づいて数秒後の自車
   両の推定位置を求める走行道路推定手段と、 自車両の駆動系における現在の負荷状態を求める走行抵
   抗測定手段と、 前記電子地図から検索された前記現在位置と推定位置の
   前記勾配情報に基づいて、前記走行抵抗測定手段が求め
   た現在の負荷状態を補正して前記推定位置の必要駆動力
   を求める駆動力予測手段と、 前記推定位置の必要駆動力に基づいて、エンジンと自動
   変速機の少なくとも一方の設定を先回り調整し、前記推
   定位置の必要駆動力に対応可能な範囲で燃料消費を抑制
   する駆動系制御手段と、 走行中の自車両の速度に関する情報を刻々と検知して、
   前記書き込み可能な電子地図に記録蓄積する走行軌跡記
   録手段と、を有し、かつ、 前記駆動系制御手段は、前記書き込み可能な電子地図か
   ら検索された推定位置における過去の自車両の速度に関
   する情報に基づいて前記必要駆動力による前記先回り調
   整の内容を修正することを特徴とする車両用駆動力制御
   装置。
6. 【請求項６】 道路地図情報に関連付けて道路の勾配情
   報を保持するとともに走行経路の各点における新規情報
   を前記道路地図情報に関連付けて書き込み可能な電子地
   図と、 自車両の現在位置を検知する自車位置特定手段と、 前記自車位置特定手段の検出結果に基づいて前記電子地
   図を参照し、前記道路地図情報における自車両の現在位
   置を求めるとともに、現在位置に基づいて数秒後の自車
   両の推定位置を求める走行道路推定手段と、 自車両の駆動系における現在の負荷状態を求める走行抵
   抗測定手段と、 前記電子地図から検索された前記現在位置と推定位置の
   前記勾配情報に基づいて、前記走行抵抗測定手段が求め
   た現在の負荷状態を補正して前記推定位置の必要駆動力
   を求める駆動力予測手段と、 前記推定位置の必要駆動力に基づいて、エンジンと自動
   変速機の少なくとも一方の設定を先回り調整し、前記推
   定位置の必要駆動力に対応可能な範囲で燃料消費を抑制
   する駆動系制御手段と、 走行中の自車両の駆動出力状態を刻々と検出する発生駆
   動力算定手段と、 推定された前記必要駆動力とその推定位置における実際
   の前記駆動出力状態との格差に関する数値を求めて前記
   書き込み可能な電子地図に記録蓄積する評価手段と、を
   有し、かつ、 前記駆動系制御手段は、前記書き込み可能な電子地図か
   ら検索された過去の前記格差ｋさに記録された過去の前
   記格差に関する数値に応じて、前記先回り調整の内容を
   修正することを特徴とする車両用駆動力制御装置。
7. 【請求項７】 道路地図情報に関連付けて道路の勾配情
   報を保持する電子地図と、 自車両の現在位置を検知する自車位置特定手段と、 前記自車位置特定手段の検出結果に基づいて前記電子地
   図を参照し、前記道路地図情報における自車両の現在位
   置を求めるとともに、現在位置に基づいて数秒後の自車
   両の推定位置を求める走行道路推定手段と、 自車両の駆動系における現在の負荷状態を求める走行抵
   抗測定手段と、 前記電子地図から検索された前記現在位置と推定位置の
   前記勾配情報に基づいて、前記走行抵抗測定手段が求め
   た現在の負荷状態を補正して前記推定位置の必要駆動力
   を求める駆動力予測手段と、 前記推定位置の必要駆動力に基づいて、エンジンと自動
   変速機の少なくとも一方の設定を先回り調整し、前記推
   定位置の必要駆動力に対応可能な範囲で燃料消費を抑制
   する駆動系制御手段と、 走行中の運転者による自車両のスロットル操作の状態を
   刻々と検知して、運転者の運転パターンの変化を検出す
   る運転者操作意図検出手段と、を有し、かつ、 前記駆動系制御手段は、前記スロットル操作の変動幅が
   拡大した場合に、前記先回り調整の内容を修正して燃料
   消費の抑制を緩和することを特徴とする車両用駆動力制
   御装置。
8. 【請求項８】 前記駆動系制御手段は、エンジンの空燃
   比と自動変速機の切り替え特性の複数の組み合わせから
   前記必要駆動力に対応する１つの組み合わせを選択する
   とともに、それぞれの設定の変更時期を調整して運転性
   の連続性を確保させる駆動系の総合制御を行うことを特
   徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載の
   車両用駆動力制御装置。