JPH09323565A - 車両駆動システム制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動走行制御中のシフトチェンジにおいて、
駆動モードであるのに非駆動モード用の制御が行われ、
変速ショックが発生することがある。 【解決手段】 車両走行速度を調整するように原動機の
出力および自動変速機の作動ギヤ段を制御する自動走行
制御を行う。そして、自動走行制御中に自動変速機のシ
フトチェンジを行う際は、シフトチェンジ中、標準駆動
モードまたは標準非駆動モードのいずれかを維持する。
ここで標準駆動モードとは、原動機の出力トルクが走行
抵抗よりも大きい状態であることを確定可能なモードで
あって、駆動モード／非駆動モードの判別ができない曖
昧領域を含まない。同様に標準非駆動モードとは、原動
機の出力トルクが走行抵抗よりも小さい状態であること
を確定可能なモードである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両駆動システム制
御装置、特に所定条件に従って車両走行速度を調整する
ように原動機の出力および自動変速機の作動ギヤ段を制
御する自動走行制御が可能な車両駆動システム制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、運転者が行う手動操作を制御
装置にて代わりに行うことにより運転者の負担を軽減す
ることが求められている。そしてこのような要求に応え
るために、車速（車両走行速度）を調整する自動走行制
御が可能な車両駆動システム制御装置が実用化されてい
る。従来の一般的な自動走行制御においては、運転者が
設定した目標車速にて定常的な走行が行われるように、
エンジンのスロットル開度が制御されていた。これに対
し、近時、車速の調整をより積極的に行うべく、スロッ
トル開度の制御に加えて自動変速機のシフトチェンジを
も行って自動走行制御を行う制御装置が各種提案され、
一部に実用化されている。

【０００３】自動走行制御にてシフトチェンジを行う制
御装置の一例として、上記定速走行機能とともに追従走
行機能を備えた装置が挙げられる。この装置では、レー
ダー装置にて前方車両との実車間距離を計測し、また車
速センサにて検出した車速に基づいて走行状況に対応し
た目標車間距離を算出する。そして実車間距離が目標車
間距離に等しくなるように車両駆動システムを制御す
る。例えば前方車両の急減速や前方車両との間への他車
両の割込みに対応して、車間距離を確保するための急減
速が必要となる。この場合に、自動変速機をダウンシフ
トしてエンジンブレーキの作用により減速するといった
制御が行われる。

【０００４】ところで、車両駆動システムによる車両の
駆動状態は、図７に示すように、駆動モードと非駆動モ
ードの２つに大別できる。図７中、横軸は車速ｖであ
り、縦軸はエンジントルクＴである。駆動モードでは、
エンジン駆動力が車両走行抵抗（以下、走行抵抗とい
う）を上まわっており、エンジンが車両を積極的に駆動
させている状態にある。一方、非駆動モードでは、エン
ジン駆動力が走行抵抗を下まわっている。非駆動モード
には、いわゆるエンジンブレーキが作用して減速中の状
態も含まれている。

【０００５】自動変速機のシフトチェンジは、一般に、
駆動モードと非駆動モードにおいて異なる制御により行
われる。この制御の相違は、後述に具体例を述べる如く
変速機の構造に基づく要請に従う相違である場合もあ
り、また運転フィーリングの向上や変色ショックの改善
を目的とした相違である場合もある。従来技術では、モ
ードに対応した制御を行うべく、シフトチェンジの際
に、駆動モードと非駆動モードのいずれのモードにある
かの判断が行われる。この判断は、図８に示すように、
例えばスロットル開度と車速の検出値に基づいて行われ
る。図８中、横軸は車速ｖであり、縦軸はスロットル開
度θである。図８において実線は基準抵抗スロットル開
度である。この基準抵抗スロットル開度は、車速に応じ
て基準となる基準走行抵抗を予め設定し、エンジントル
クとスロットル開度の対応関係に従ってこの基準走行抵
抗をスロットル開度に換算した値である。スロットル開
度θの検出値と当該車速における基準抵抗スロットル開
度を比較することによりモードが判断される。

【０００６】自動走行制御中に駆動モード／非駆動モー
ドを判断してシフトチェンジする典型的なケースとし
て、前述の追従走行制御にて急減速を行う場合が挙げら
れる。従来技術では、急減速が必要となった時点で即座
にシフトチェンジが行われる。従って、急減速が指示さ
れた時に駆動モードにて走行中であることを検出する
と、駆動モードに対応したシフトチェンジの制御が行わ
れる。非駆動モードにて走行中であることを検出した場
合も同様である。また、上記のシフトチェンジと並行し
てスロットル全閉等の減速のための制御が行われる。

【０００７】「駆動／非駆動モードでシフトチェンジの
制御が相違する具体例」ここで、駆動モードと非駆動モ
ードにおけるシフトチェンジの制御が異なっている具体
例を説明する。

【０００８】図９は、特開平６−３４１５２２号公報に
記載された自動変速機の構成を示すスケルトン図であ
り、図１０は同変速機の各ギヤ段における各摩擦係合装
置の作動状態を示している。図９に示すように、この自
動変速機は、前置式オーバドライブプラネタリギヤユニ
ットからなる副変速機ＯＤと、単純連結３プラネタリギ
ヤトレインからなる前進４速／後進１速の主変速機Ｍと
を組合わせた５速構成の変速機構と、この変速機構を制
御する油圧制御装置とを備えている。

【０００９】変速機構は、上記の副変速機ＯＤと主変速
機Ｍとを備えるほか、ロックアップクラッチ付のトルク
コンバータＴを備えている。副変速機ＯＤは、サンギヤ
Ｓ０、キャリヤＣ０、リングギヤＲ０に関連して第１の
ワンウェイクラッチＦ−０とこれに並列する多板クラッ
チＣ−０及びこれと直列する多板ブレーキＢ−０を備え
ている。一方、主変速機Ｍは、サンギヤＳ１〜Ｓ３、キ
ャリヤＣ１〜Ｃ３、リングギヤＲ１〜Ｒ３からなる各変
速要素を適宜直結した単純連結の３組のプラネタリギヤ
ユニットＰ１、Ｐ２、Ｐ３を備え、各ギヤユニットの変
速要素に関連して多板クラッチＣ−１、Ｃ−２、バンド
ブレーキＢ−１、多板ブレーキＢ−２〜Ｂ−４、ワンウ
ェイクラッチＦ−１及び第２のワンウェイクラッチＦ−
２が配設されている。なお、図示されていないが、各ク
ラッチ及びブレーキは、サーボ油圧の制御でそれらの摩
擦材を係合／解放操作するピストンを持ったサーボ手段
を備えている。

【００１０】以下、駆動モードと非駆動モードでシフト
チェンジの制御が異なる例として、第５速回転から第４
速回転へのダウンシフト時の制御について説明する。な
お、以下の説明における変速機構の回転方向は、エンジ
ン側から見た場合の回転方向とする。

【００１１】この変速機構では、図示しないエンジンの
入力回転は、トルクコンバータＴを経て副変速機ＯＤの
入力軸Ｉに伝達される。そして第４速回転は、図１０に
示すように、クラッチＣ−０を係合させて副変速機ＯＤ
を直結とし、主変速機ＭのクラッチＣ−１及びクラッチ
Ｃ−２を係合し、他の摩擦係合要素を全て解放した時に
達成される。この時、入力回転がリングギヤＲ２及びサ
ンギヤＳ２に入力されるため、ギヤユニットＰ２が直結
となって入力回転がそのまま出力される。この場合、車
軸側からの逆駆動時（すなわち非駆動モード）には常時
エンジンブレーキが生じる。また第５速回転は、主変速
機Ｍが上記第４速回転の状態に対し、クラッチＣ−０の
解放、ブレーキＢ−０の係合でサンギヤＳ０を固定して
副変速機ＯＤを増速回転させることで達成される。

【００１２】上記において、第５速から第４速へのダウ
ンシフトを行う場合は、ブレーキＢ−０解放、クラッチ
Ｃ−０係合を行う。この時、駆動モードにて運転中にブ
レーキＢ−０を解放すると、キャリヤＣ０に対してサン
ギヤＳ０が時計回りに回転しようとするが、この回転は
ワンウェイクラッチＦ−０により阻止される。すなわ
ち、ブレーキＢ−０解放とともにワンウェイクラッチＦ
−０の働きによりキャリアＣ０とサンギヤＳ０が共に回
転する。このような構造に対応して、駆動モードでは、
ワンウェイクラッチＦ−０により変速タイミングをとる
制御が行われる。

【００１３】一方、非駆動モードにて運転中にブレーキ
Ｂ−０を解放すると、キャリアＣ０に対してサンギヤＳ
０が反時計回りに回転しようとするが、この回転はワン
ウェイクラッチＦ−０によっては阻止されない。非駆動
モードでは、ワンウェイクラッチＦ−０により変速タイ
ミングをとることは行われずに、専らクラッチＣ−０の
係合圧制御により変速ショックの改善が図られている。

【００１４】以上のように、図９の変速機構では、第５
速から第４速へのダウンシフト時に、駆動モードと非駆
動モードでは制御内容が相違する。なお、同様の制御内
容の相違は、他のシフトチェンジにおいても見られる相
違であり、また図９と異なる構造の変速機においても一
般に同様に見られる相違である。また上記は、変速機の
構造に対応したシフトチェンジ制御の相違であったが、
構造上の要請がなくとも駆動モードと非駆動モードで異
なるシフトチェンジ制御が行われる場合がある。なお、
上記の説明において、第４、５速以外の作動状態につい
ては、図１０に示されているので説明を省略した。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】自動走行制御によらな
い走行中のシフトチェンジは運転者のアクセル操作やブ
レーキ操作に応じて行われるのに対し、自動走行制御中
のシフトチェンジは運転者の操作によらずに行われる。
従って、自動走行制御中のシフトチェンジによる変速シ
ョックは、運転者に対してより大きな違和感を起こさせ
る。そこで、自動走行制御中においては、変速ショック
を極力低減することが特に重要である。

【００１６】ここで、従来技術では、前述の如く、駆動
モード／非駆動モードを判断し、モードに対応したシフ
トチェンジを行っている。しかしながら、実際の走行抵
抗は車速の他、道路勾配や路面状況（摩擦係数など）に
応じて変化するので、基準走行抵抗を実際の走行抵抗と
常に一致させることはできない。従って、従来の判断方
法では、図８に斜線で示すように、駆動モード／非駆動
モードのいずれであるかを判断できない曖昧領域が存在
する。なお、駆動モード／非駆動モードのいずれである
かを直接に検出することも考えらるが、センサの追加に
よりコストが増加してしまい、また制御が複雑化してし
まう。

【００１７】上記のように駆動モード／非駆動モードの
曖昧な領域があるために、駆動モードであるにも関わら
ず非駆動モードに対応したシフトチェンジの制御が行わ
れ、また逆の制御が行われる場合がある。そして、駆動
状態に対応しない制御が行われることによりシフトチェ
ンジ時の変速ショックが発生することがある。また、シ
フトチェンジ開始時はモードの正しい判断に基づいた制
御が行われた場合であっても、シフトチェンジ中にモー
ドが変化し、このモード変化が変速ショックの原因とな
る場合がある。前述の如く、自動走行制御中の変速ショ
ックは運転者に違和感を与えるので、極力低減すること
が望まれる。

【００１８】「本発明の目的」本発明の目的は、上記の
課題に対応し、自動走行制御中にシフトチェンジが行わ
れる際の変速ショックを低減することが可能な車両駆動
システム制御装置を提供することにある。この目的を達
成するため、本発明は、前述の如く駆動モードと非駆動
モードの判別ができない曖昧領域の存在が変速ショック
の発生原因となることに着目し、このような原因による
変速ショックを解消することが可能な制御装置を提供す
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定条件に従
って車両走行速度を調整するように原動機の出力および
自動変速機の作動ギヤ段を制御する自動走行制御が可能
な車両駆動システム制御装置であって、前記自動走行制
御中に自動変速機のシフトチェンジを行う際は、シフト
チェンジ中、標準駆動モードまたは標準非駆動モードの
いずれかを維持するように原動機の出力を調整する。

【００２０】ここで「原動機」とは、車両の駆動力源で
ありエンジンやモータなどである。また原動機の出力調
整は、例えばエンジンスロットル開度やモータ供給電流
の制御により行われる。また「自動走行制御」とは、上
記のように車速を調整する制御であって、例えば、定速
走行制御や追従走行制御や定車間距離制御であり、これ
ら複数の制御を組み合わせた制御である。

【００２１】また「標準駆動モード」とは、原動機の駆
動力が走行抵抗よりも大きい状態であることを確定可能
なモードであって、駆動モード／非駆動モードの判別が
できない曖昧領域を含まないモードである。同様に「標
準非駆動モード」とは、原動機の駆動力が走行抵抗より
も小さい状態であることを確定可能なモードであって上
記曖昧領域を含まないモードである。

【００２２】さらに「維持する」とは、シフトチェンジ
が行われている間の標準モードの維持をいい、シフトチ
ェンジ前のモードをそのまま維持する場合と、シフトチ
ェンジ前のモードを他のモードに変化させた上で、シフ
トチェンジ中、変化後のモードを維持する場合を含む。
また、上記の構成には、両標準モードの一方のみを設定
し、シフトチェンジ中、設定した一方の標準モードを維
持するような制御装置も含まれる。さらにまた、上記の
構成には、一部のシフトチェンジに適用する場合、例え
ばダウンシフトのみや一部のギヤ段間のシフトチェンジ
のみに適用する場合も含まれる。

【００２３】上記構成によれば、自動走行制御中に自動
変速機のシフトチェンジを行う際、シフトチェンジ中、
標準駆動モードまたは標準非駆動モードのいずれかが維
持される。従って、駆動モード／非駆動モードの曖昧な
領域に入ることなく、シフトチェンジが行われる。その
結果、駆動状態に対応したシフトチェンジの制御が確実
に行われる。

【００２４】本発明の一態様においては、車両走行速度
の減速時のダウンシフト中、標準非駆動モードを維持す
るように原動機の出力を制御する。

【００２５】この態様では、本発明が減速時であってダ
ウンシフトする場合に適用される。この構成では、ダウ
ンシフト中は、常に一律に標準非駆動モードを維持する
ような制御が行われる。ここで、例えば、原動機の出力
が十分に低くなるように調整すれば、標準非駆動モード
を容易に維持することができ、かつ、標準駆動モードや
標準非駆動モードの検出を行う必要がない。

【００２６】また本発明の一態様においては、シフトチ
ェンジ直前の駆動状態を検出し、標準駆動モードまたは
標準非駆動モードのいずれかのモードであることを検出
した時は、シフトチェンジ中、検出したモードを維持す
るように原動機の出力を制御する。

【００２７】この構成では、シフトチェンジ直前の駆動
状態が検出される。そして、標準駆動モードであること
を検出した時は、シフトチェンジ中、標準駆動モードを
維持し、また標準非駆動モードであることを検出した時
は、シフトチェンジ中、標準非駆動モードを維持するよ
うに、原動機の出力が調整される。

【００２８】上記発明の一形態では、ダウンシフト直前
の駆動状態が標準駆動モードであることを検出した時
は、ダウンシフト中、検出した標準駆動モードを維持す
るように原動機の出力を制御する。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の車両
駆動システム制御装置について、図面を参照し説明す
る。なお以下では、原動機としてエンジンを搭載する車
両に本発明を適用した場合の形態について説明する。ま
た、以下において、自動走行制御のことをクルーズコン
トロールという。

【００３０】「実施形態１」図１は、本実施形態の車両
駆動システム制御装置１の構成を示すブロック図であ
る。同図に示すように、車両駆動システム制御装置１
は、エンジン用電子制御装置（以下、Ｅ−ＥＣＵ）３、
自動変速機用電子制御装置（以下、Ｔ−ＥＣＵ）５およ
びクルーズコンピュータ７からなり、エンジンＥおよび
自動変速機Ｍを制御対象とする。これらの構成は、それ
ぞれ中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体と
している。そして各構成を別体のコンピュータにて構成
してもよく、また一体のコンピュータにて構成してもよ
い。

【００３１】Ｅ−ＥＣＵ３には、制御用のデータとし
て、エンジン回転数、吸入空気量、吸入空気温度、スロ
ットル開度、車速、エンジン水温、ブレーキスイッチか
らの信号、Ｔ−ＥＣＵ５からの制御情報などの各種の信
号が入力されている。Ｅ−ＥＣＵ３は、これらの入力デ
ータおよびクルーズコンピュータ７から入力されるスロ
ットル開度要求値に基づいてスロットル開度指令値を決
定し、このスロットル開度指令値に対応する制御信号を
スロットルアクチュエータ９に出力する。スロットルア
クチュエータ９が入力信号に従って駆動されることによ
り、吸気管路１１内に設けられた電子式のスロットル１
３が上記スロットル開度指令値に対応する開度となる。
同様にしてＥ−ＥＣＵ３は、エンジンＥの燃料噴射量お
よび点火時期を制御する。このようにしてＥ−ＥＣＵ３
はエンジンＥの出力を調整している。

【００３２】Ｔ−ＥＣＵ５は自動変速機Ｍのシフトチェ
ンジを制御する装置であって、Ｔ−ＥＣＵ５には、制御
用のデータとして、スロットル開度、車速、エンジン水
温、ブレーキスイッチからの信号、シフトポジション、
図９に示した副変速機ＯＤのクラッチＣ０の回転速度、
自動変速機Ｍの油温、自動変速機Ｍの出力トルクセンサ
からの信号、Ｅ−ＥＣＵ３からの制御情報などの信号が
入力されている。Ｔ−ＥＣＵ５は、これらの入力データ
およびクルーズコンピュータ７から入力されるシフトチ
ェンジ要求信号に基づいて制御信号を油圧制御装置１５
に出力する。油圧制御装置１５は複数のソレノイド弁を
備えており、このソレノイド弁が入力信号に従って動作
することにより、自動変速機Ｍの各摩擦係合装置が係合
／解放動作する。その結果、Ｔ−ＥＣＵ５からの制御信
号に従ったシフトチェンジ、エンジンブレーキ作用／非
作用状態の切換え、ロックアップ制御等が行われる。

【００３３】クルーズコンピュータ７は、クルーズコン
トロール機能として、車両を設定車速にて定速走行させ
るための定速走行制御機能と、前方車両との間に所定の
車間距離をおいて走行させるための追従走行制御機能
と、上記車間距離を運転者が設定した設定車間距離に維
持する定車間距離制御機能とを備えている。クルーズコ
ンピュータ７には、運転者に操作されるセットスイッチ
１７からのセット信号が入力される。このセット信号に
は、（１）クルーズコントロールの開始を指示する情
報、（２）定速走行制御機能における設定車速を示す情
報、（３）追従走行制御と定車間距離制御のいずれを行
うかを指示する情報、さらに（４）定車間距離制御にお
ける設定車間距離の情報が含まれている。また、クルー
ズコンピュータ７には、制御用の信号として、車速セン
サ１９にて検出した車速情報、車両前部に設けたレーザ
レーダ２１にて検出した前方車両との車間距離の情報、
スロットル開度センサ２２にて検出されたスロットル開
度の情報、ブレーキスイッチ２３にて検出されたブレー
キのオン／オフ情報、シフトポジションセンサ２５にて
検出されたシフトポジションを示す情報、ステアリング
センサ２７にて検出されたステアリング舵角を示す情報
などが入力される。なお、前方車両との車間距離を検出
する装置としては、上記レーザレーダ２１の他、ミリ波
レーダ、マイクロ波レーダ、画像処理による距離計測装
置等を設けてもよい。

【００３４】クルーズコンピュータ７は、上記の入力信
号に基づいて、目標車速と加減速度要求値を決定する。
そして、この目標車速、加減速度要求値を達成するため
のスロットル開度要求値とシフトチェンジの必要性を判
断する。そして、スロットル開度要求値がＥ−ＥＣＵ３
に出力され、スロットル開度要求値に従った制御により
エンジン出力が調整される。また、シフトチェンジ要求
信号がＴ−ＥＣＵ５に出力され、シフトチェンジ要求信
号に従った制御によりシフトチェンジが行われる。な
お、このシフトチェンジ制御には、作動ギヤ段切換えの
みでなく、エンジンブレーキが効く状態への制御なども
含まれる。以上のようにして、クルーズコンピュータ７
による車速の調整が行われる。クルーズコンピュータ７
による制御内容の概略を以下に説明する。

【００３５】（１）レーザレーダの検出結果、前方に車
両がいないか、車間距離が所定値以上である場合、設定
車速に従った定速走行制御が行われる。

【００３６】（２）レーザレーダにより前方を走行する
車両が発見された場合、所定の車間距離を維持するよう
に車速を調整する追従走行制御が行われる。この車間距
離は、例えば、各時点の車速に対して車間時間（車間距
離を当該車速にて走行するのに要する時間）が一定とな
るように設定することができる。一般に追従走行制御中
は、定速走行制御中と比較して加減速が頻繁に行われ、
かつ急な加減速が行われる。従ってシフトチェンジを行
う頻度も高くなる。

【００３７】（３）運転者の指示に対応して、上記追従
走行制御に代えて、設定車間距離を維持する定車間距離
制御が行われる。この場合も、上記と同様に、定速走行
制御時と比較してシフトチェンジの頻度が高くなる。

【００３８】（４）追従走行制御中や定車間距離制御中
に前方車両がいなくなったことがレーザレーダにより検
出されると、再び定速走行制御が行われる。この場合、
追従走行制御終了時の車速を加減速して定速走行制御の
設定車速とするような制御が行われる。

【００３９】（５）その他、定速走行制御中、追従走行
制御中あるいは定車間距離制御中に、突然、前方に車両
が現れることがある。隣の走行レーンから車両がレーン
チェンジしてきた場合などが該当する。このような時、
急減速を行って車間距離を確保する。急減速を行う必要
があるときは、シフトダウンを行い、エンジンブレーキ
作用を利用した減速制御を行う。

【００４０】次に、本実施形態の特徴的な制御について
説明する。本制御装置では、上記のような制御の一部と
して、図２のフローチャートに示すような制御が繰り返
し行われている。

【００４１】同図において、スタートすると（Ｓ１）、
前述した各種センサ信号等の入力処理を行い（Ｓ２）、
クルーズコントロール制御中であるか否かの判断を行う
（Ｓ３）。クルーズコントロール中である場合には、設
定車速等の設定値と車速、車間距離の検出値に基づい
て、減速が要求されているか否かを判断する（Ｓ４）。

【００４２】ステップＳ４にて減速が要求されている場
合には、スロットル開度センサ２２によるスロットル開
度の検出値を基に、スロットルが全閉状態であるか否か
を検出し（Ｓ５）、全閉状態でない場合にはＥ−ＥＣＵ
３によるスロットル全閉処理が実行され（Ｓ６）、リタ
ーンする。以上より、減速要求時、すでにスロットルが
全閉である場合はステップＳ５の判断がＹＥＳとなる。
また、減速要求時にスロットルが全閉でない場合も、上
記ステップＳ６においてスロットルを全閉することによ
り、ステップＳ５の判断がＹＥＳとなる。

【００４３】ステップＳ５がＹＥＳの場合、Ｔ−ＥＣＵ
５によりダウンシフトが実行される（Ｓ７）。またこの
ダウンシフト中は、スロットルを全閉状態に固定する
（Ｓ８）。すなわち、スロットルを閉じたままとして開
くことを許さない。なお、このスロットル全閉固定状態
は、ダウンシフト終了後に継続してもよい。またダウン
シフト終了後はスロットル全閉固定状態を解除し、スロ
ットル開度を制御することにより減速力の調整を行って
もよい。

【００４４】上記によれば、ダウンシフト中は、常にス
ロットルが全閉状態である。従って、前述の図８から明
かなように、駆動状態が確実に非駆動モードとなる。ス
テップＳ７のダウンシフトでは、非駆動モードに対応し
た自動変速機Ｍの制御が行われる。非駆動モードに対応
した制御とは、前述の如く、エンジンによる駆動力が走
行抵抗よりも小さい時に好適なように設定された制御で
ある。

【００４５】なお、本実施形態の変形例として、スロッ
トルを全閉ではないが所定値以下の開度とし、図８に斜
線で示した曖昧領域よりもスロットル開度が確実に小さ
くなるように制御してもよい。このような制御によって
も、シフトチェンジ中、駆動状態が常に非駆動モードに
維持されるので、ステップＳ７では、非駆動モードに対
応したダウンシフトを行えばよい。

【００４６】また、他の変形例とし、ステップＳ７のダ
ウンシフトは、一段のみのダウンシフトとしてもよく、
要求減速度に応じてダウンシフトの段数を選択するよう
に構成してもよい。この変形は、下記の実施形態２にお
いても同様に可能である。

【００４７】また、他の変形例として、上記構成を、定
速走行制御、追従走行制御、定車間距離制御のうちの一
部の制御のみを対象として適用してもよい。この変形
は、例えばステップＳ３やＳ４における判断条件の変更
により容易に実現できる。なお、この変形も実施形態２
において同様に可能である。

【００４８】「実施形態２」本実施形態の駆動システム
制御装置の全体的な構成は、図１に関連して説明した実
施形態１の装置の構成と同様であるので説明を省略す
る。

【００４９】実施形態２では、図３に示すように、標準
駆動モード、標準非駆動モードおよび曖昧領域が定義さ
れる。同図に示すように、ここでは、車速ｖとエンジン
トルクＴを基準にして各モードが設定されている。同図
において、曲線ｍは、通常の走行条件において想定され
る走行抵抗の上限値である。同様に、曲線ｎは、通常の
走行条件において想定される走行抵抗の下限値である。

【００５０】（１）標準駆動モード：曲線ｍよりもエン
ジントルクＴが大きい状態であり、駆動力が走行抵抗を
確実に上まわっている。

【００５１】（２）標準非駆動モード：曲線ｎよりもエ
ンジントルクＴが小さい状態であり、駆動力が走行抵抗
を確実に下まわっている。

【００５２】（３）曖昧領域：エンジントルクＴが曲線
ｍよりも小さく、かつ曲線ｎよりも大きい領域である。
この領域では走行抵抗が変動するので、エンジントルク
Ｔに基く駆動力の検出値と実際の走行抵抗のどちらが大
きいか、すなわち実際に駆動モード／非駆動モードのど
ちらで走行中であるかを決定することができない。

【００５３】上記の曲線ｍおよび曲線ｎは、例えば以下
のように設定することができる。図３に点線で示すよう
に基準走行抵抗を設定する。この基準走行抵抗は、平坦
路であって標準的な走行状況における走行抵抗に設定す
る。そして、通常想定される道路勾配や走行状況の変動
による走行抵抗の増加幅をｔ１、減少幅をｔ２とする。
各車速において基準走行抵抗にｔ１を加えることにより
曲線ｍが設定され、同じくｔ２を引くことにより曲線ｎ
が設定される。

【００５４】図４は、図３のエンジントルクＴをスロッ
トル開度θに換算した図であり、図３の曲線ｍ、ｎに対
応して、それぞれ曲線ｍ′、ｎ′が示されている。本実
施形態では、図４のようなマップを考慮した上で、スロ
ットル開度θを対象とする制御が行われる。

【００５５】次に、本実施形態の特徴的な制御について
説明する。本制御装置では、自動走行制御の一部とし
て、図５のフローチャートに示すような制御が繰り返し
行われる。

【００５６】同図において、スタートすると（Ｓ１
０）、前述した各種センサ信号等の入力処理を行い（Ｓ
２０）、クルーズコントロール制御中であるか否かの判
断を行う（Ｓ３０）。クルーズコントロール中である場
合には、設定車速等の設定値と車速、車間距離の検出値
に基づいて、減速が要求されているか否かを判断する
（Ｓ４０）。

【００５７】ステップＳ４０にて減速が要求されている
場合には、急ダウンシフトの必要性を判断する（Ｓ５
０）。ここでは、クルーズコンピュータ７が入力信号に
基づいて要求される減速度を求め、この要求減速度を、
車速やギヤ段に応じて設定された基準値と比較する。こ
の基準値は、スロットル開度の調整により達成すること
が可能な減速度を基準に設定されている。そしてこの基
準値よりも要求減速度が大きい時（ＹＥＳ）は、エンジ
ンブレーキを効かせるための急ダウンシフトが必要であ
ると判断される。

【００５８】ステップＳ５０にてＹＥＳである場合に
は、車速ｖとスロットル開度θの検出値に基づいて図４
のマップに従い駆動状態を判定する（Ｓ６０）。ここで
は、スロットル開度θが図４の曲線ｍ′よりも大きい場
合（標準駆動モードの場合）をＹＥＳ、曲線ｍ′よりも
小さい場合（標準駆動モードでない、すなわち曖昧領域
あるいは標準駆動モードである場合）をＮＯとする。

【００５９】ステップＳ６０にてＹＥＳの場合は、標準
駆動モードが継続されるようにスロットル開度を制御す
る（Ｓ７０）。すなわち、図４の曲線ｍ′よりも大きな
スロットル開度要求値がＥ−ＥＣＵ３に出力され、Ｅ−
ＥＣＵ３はこの信号に従ってスロットルアクチュエータ
９を駆動させる。ここでは、現状のスロットル開度に固
定して維持するような制御を行ってもよい。次に、ダウ
ンシフトを指示する制御信号をＴ−ＥＣＵ５に出力し、
Ｔ−ＥＣＵ５は、駆動モードに対応した制御にてダウン
シフトを実行する（Ｓ８０）。駆動モードに対応した制
御とは、前述の如く、駆動力が走行抵抗よりも大きい時
に好適なように設定された制御である。そして、クルー
ズコンピュータ７もしくはＴ−ＥＣＵ５にて、油圧制御
装置１５の作動状態を基に、シフトチェンジが完全に終
了する少し前の状態に達したか否かを判定し（Ｓ９
０）、ＮＯの場合にはステップＳ７０に戻って標準駆動
モードを継続する。ステップＳ９０にてＹＥＳの場合に
は、標準駆動モードへの固定を解除して（Ｓ１００）リ
ターンする。リターンにより、さらに減速を行う等の制
御が行われる。

【００６０】ステップＳ６０にてＮＯの場合、すなわち
駆動状態が曖昧領域または標準非駆動モードの場合に
は、標準非駆動モードを継続するようにスロットル開度
θを制御する（Ｓ１１０）。すなわち、スロットル開度
θが図４の曲線ｍ′よりも小さい時は、スロットル開度
が曲線ｎ′よりも小さい状態に維持されるように調整す
る。従って、ステップＳ６０にてスロットル開度θが曖
昧領域にある時は、スロットルを絞る制御が必要とな
る。そして、ダウンシフトを指示する制御信号をＴ−Ｅ
ＣＵ５に出力し、Ｔ−ＥＣＵ５は非駆動モードに対応し
た制御にてダウンシフトを実行する（Ｓ１２０）。ステ
ップＳ９０と同様にシフトチェンジが完全に終了する少
し前の状態に達したか否かを判定し（Ｓ１３０）、ＮＯ
の場合にはステップＳ１１０に戻って標準非駆動モード
を継続する。ステップＳ１３０にてＹＥＳの場合には、
標準非駆動モードへの固定を解除して（Ｓ１４０）リタ
ーンする。

【００６１】一方、前述のステップＳ５０にて、急シフ
トダウンが必要ないと判断された場合には、スロットル
が全閉状態であるか否かを判断する（Ｓ１５０）。ＹＥ
Ｓの場合は、スロットル開度調整にてさらなる減速をす
ることができない。そこで、減速要求に対応するべくダ
ウンシフトを実行する（Ｓ１６０）。このダウンシフト
は、非駆動モードに対応した制御により行われる。この
時、実施形態１のステップＳ８に説明したのと同様にス
ロットルを全閉状態に固定する（Ｓ１７０）。そしてス
テップＳ９０と同様にシフトチェンジの終期であるか否
かを判断し（Ｓ１８０）、ＮＯの場合にはステップＳ１
６０に戻り、ＹＥＳの場合にはスロットルの全閉固定を
解除する（Ｓ１９０）。

【００６２】また、上記ステップＳ１５０にてスロット
ルが全閉状態でないと判断した場合には、スロットル調
整にて減速を行うべく、スロットルを全閉する処理を行
う（Ｓ２００）。

【００６３】以上に説明した制御装置の動作について具
体例を用いて説明する。

【００６４】（１）標準駆動モードにて走行中であって
減速が要求されているが、急減速は必要ない場合（例え
ば、定速走行中に平坦路から下り勾配路に入った場合） この場合、要求される減速度が低いので、ステップＳ５
０にて急シフトダウンの必要がないと判断される。そし
て、ステップＳ１５０、Ｓ２００にてスロットルを全閉
する処理を行う。リターンの後、さらなる減速が要求さ
れる時は、ステップＳ１５０、Ｓ１６０にてシフトダウ
ンが行われる。このようにスロットル開度の調整による
減速を優先して行うことにより、なめらかな減速が行わ
れる。

【００６５】（２）標準駆動モードで走行中に急減速が
必要となる場合（例えば、追従走行制御中に、前車との
間に他の車両が割り込んだ時） 要求される減速度が大きく、ステップＳ５０にて急シフ
トダウンが必要と判断される。そして、ステップＳ７
０、Ｓ８０にて標準駆動モードを継続しながらシフトダ
ウンが行われる。リターンの後、さらなる急シフトダウ
ンが必要であれば、再度、シフトダウンが行われる（ス
テップＳ８０またはＳ１２０）。また、さらなる急シフ
トダウンが必要なければ、ステップＳ１５０以降の減速
制御が行われる。このように、現状のギヤ段を維持して
スロットル開度を調整するだけでは要求減速度の達成が
明らかに不可能な時は、この要求減速度を達成可能なよ
うにエンジンブレーキの効くギヤ段までダウンシフトす
る制御が行われる。

【００６６】以上説明した実施形態において、ダウンシ
フトが行われるのは、以下の３態様に限られる。（１）
標準駆動モードを継続中に駆動モードに対応したダウン
シフトを行う態様（ステップＳ８０）。（２）標準非駆
動モードを継続中に非駆動モードに対応したダウンシフ
トを行う態様（ステップＳ１２０）。（３）スロットル
全閉状態（標準非駆動モードに含まれる状態）において
非駆動モードに対応したダウンシフトを行う態様（ステ
ップＳ１６０）。従って、曖昧領域でのダウンシフトが
行われることはないので、駆動モードであるにもかかわ
らず非駆動モードに対応したダウンシフトの制御を行っ
たり、またその逆の制御を行うことはない。また、ダウ
ンシフト中に駆動モードから非駆動モードに変化してし
まうということもない。

【００６７】なお、本実施形態の変形例として、図３に
示した標準駆動モード、標準非駆動モードの設定に際
し、車速とスロットル開度に加えて他の要素（例えば道
路勾配）を考慮した設定としてもよい。このような設定
により曖昧領域を狭めることができる。

【００６８】また逆に車速を考慮せず、スロットル開度
のみに基づいて標準駆動モード、標準非駆動モードを設
定してもよく、設定例が図６に示されている。このよう
な設定とすれば、車速を考慮する必要がないので制御が
より簡単となる。

【００６９】その他、図３では曲線ｍ、ｎを走行抵抗の
上下限に設定することにより曖昧領域を極力狭く設定し
ているが、余裕を持たせるために曖昧領域を広めに設定
してもよい。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、自動走行制御中に自動
変速機のシフトチェンジを行う際、シフトチェンジ中、
標準駆動モードまたは標準非駆動モードのいずれかが維
持されるので、駆動モード／非駆動モードの曖昧な領域
に入ることなくシフトチェンジが行われる。従って、駆
動モードであるにも関わらず非駆動モードに対応したシ
フトチェンジが行われ、またその逆の制御が行われるこ
とによる変速ショックの発生が回避される。その結果、
自動走行制御中のシフトチェンジ時に運転者に与える違
和感が低減される。

【００７１】そして本発明では、車両走行速度の減速時
のダウンシフト中に、標準非駆動モードを維持すること
により、簡単な制御にて変速ショックの発生を回避する
ことができる。

【００７２】また本発明では、シフトチェンジ直前の駆
動状態を検出し、標準駆動モードまたは標準非駆動モー
ドのいずれかのモードであることを検出した時は、シフ
トチェンジ中、検出したモードを維持するように構成し
たので、シフトチェンジ中にモードが変化してしまうこ
とによる変速ショックの発生が回避される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態の車両駆動システム
制御装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 本発明の第１の実施形態における制御内容を
示すフローチャートである。

【図３】 本発明の第２の実施形態における標準駆動モ
ード、標準非駆動モードを、車速とエンジントルクによ
り表現した説明図である。

【図４】 図３の説明図を車速とスロットル開度により
表現した説明図である。

【図５】 本発明の第２の実施形態における制御内容を
示すフローチャートである。

【図６】 標準駆動モード、標準非駆動モードがスロッ
トル開度のみに基づいて設定された場合の各モードを示
す説明図である。

【図７】 車両システムによる車両駆動状態として、駆
動モードと非駆動モードを示す説明図である。

【図８】 従来技術における駆動モードと非駆動モード
の判断方法を示す説明図である。

【図９】 自動変速機の具体的構成例を示す説明図であ
る。

【図１０】 図９の自動変速機の各ギヤ段における各摩
擦係合装置の作動状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 車両駆動システム制御装置、３ エンジン用電子制
御装置（Ｅ−ＥＣＵ）、５ 自動変速機用電子制御装置
（Ｔ−ＥＣＵ）、７ クルーズコンピュータ、９ スロ
ットルアクチュエータ、１３ スロットル、１５ 油圧
制御装置、１９車速センサ、２１ レーザレーダ、２２
スロットル開度センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 友松 秀夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 谷口 浩司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定条件に従って車両走行速度を調整す
   るように原動機の出力および自動変速機の作動ギヤ段を
   制御する自動走行制御が可能な車両駆動システム制御装
   置であって、 前記自動走行制御中に自動変速機のシフトチェンジを行
   う際は、シフトチェンジ中、標準駆動モードまたは標準
   非駆動モードのいずれかを維持するように原動機の出力
   を調整することを特徴とする車両駆動システム制御装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両駆動システム制御
   装置において、 車両走行速度の減速時のダウンシフト中、標準非駆動モ
   ードを維持するように原動機の出力を制御することを特
   徴とする車両駆動システム制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の車両駆動システム制御
   装置において、 シフトチェンジ直前の駆動状態を検出し、標準駆動モー
   ドまたは標準非駆動モードのいずれかのモードであるこ
   とを検出した時は、シフトチェンジ中、検出したモード
   を維持するように原動機の出力を制御することを特徴と
   する車両駆動システム制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の車両駆動システム制御
   装置において、 ダウンシフト直前の駆動状態が標準駆動モードであるこ
   とを検出した時は、ダウンシフト中、検出した標準駆動
   モードを維持するように原動機の出力を制御することを
   特徴とする車両駆動システム制御装置。