JPWO2017056729A1

JPWO2017056729A1 - 車両制御装置

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Publication number: JPWO2017056729A1
Application number: JP2017542992A
Authority: JP
Inventors: 直之田代; 岡田　隆; 岡田　　隆
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2018-02-22
Also published as: US20180257654A1; EP3357773A4; EP3357773B1; CN108025735A; EP3357773A1; WO2017056729A1; CN108025735B; US10696303B2

Abstract

エンジン効率の高い動作点でエンジンを駆動させ、燃費を向上させる。本発明に係る車両制御装置は、エンジンの回転数を増加させる前に変速比を制御し、その後にクラッチを締結する。

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

近年、内燃機関を備えたエンジンの燃費を向上させるための様々な技術が開発されている。下記特許文献１は、『走行中の車両において惰行による走行時間や走行距離を長く確保できる車両の制御装置を提供すること。』を課題として、『車両の制御装置は、車両の車速Ｖが下限側車速Ｖ０および上限側車速Ｖ１で決定される車速域内にあるとき、車速Ｖが車速Ｖ０以上であればフューエルカットによりエンジンを停止させてクラッチを開放して惰行により車両を走行させ、車速Ｖが車速Ｖ０を下回ると燃料供給によりエンジンを始動させてクラッチを係合して加速させる（定速フリーラン）。車両を停止させる必要があるときは、車両が停止するまでフューエルカットによりエンジンを停止させてクラッチを開放して惰行により車両を走行させた後（停止フリーラン）、クラッチを係合してエンジンブレーキおよびブレーキ装置による制動を付与する。これにより、惰行による走行時間や走行距離を長く確保できて燃費を向上させることができる。』という技術を開示している（要約参照）。

クラッチを係合状態にし、エンジンに対する燃料供給を停止させて車両を走行（以下、エンジンブレーキ）させた場合、エンジンブレーキの減速度は、走行抵抗に、エンジンの損失（機械損失や吸気損失など）を加算したものとなる。一方、エンジンを停止し、かつクラッチを開放した状態で車両を走行（特許文献１における停止フリーラン、以下ではセーリングストップとも呼ぶ）させた場合、セーリングストップの減速度は走行抵抗のみとなるので、エンジンブレーキの減速度よりも小さくなる。

したがって特許文献１においては、車両を停止させる必要があると判断し、停止までの距離が所定値以上の場合には、まずセーリングストップを実施した上で、停止までの距離が所定値未満になるとエンジンブレーキあるいはブレーキにて減速させる（段落００６６など参照）。特許文献１においては、上記動作によりエンジン停止時間を長くして燃費を向上させることを図っている。

特開２０１２−４７１４８号公報

上記特許文献１においては、車速が下限車速以下になるとエンジンを始動し、クラッチを締結状態にして加速させるときに変速比を制御する。これにより、エンジンの最良燃費領域で駆動するように変速比を制御することを図っている。しかしながら、変速機を所定の変速比に制御する際にある程度の遅れが生じる。そのため、エンジン始動後、クラッチを締結し、エンジン効率の高い動作点に到達するまでには、エンジン効率の低い動作点で駆動する必要があり、これにともなって燃費効果が小さくなる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、エンジン効率の高い動作点でエンジンを駆動させ、燃費を向上することを目的とする。

本発明に係る車両制御装置は、エンジンの回転数を増加させる前に変速比を制御し、その後にクラッチを締結する。

本発明に係る車両制御装置によれば、エンジン効率のよい動作点に到達するまでの時間を短縮することにより、燃費を向上させることができる。

実施形態１に係る車両制御装置（コントローラ）１１１を備えた車両１００の構成を示す図である。コントローラ１１１がエンジン１０１の動作を制御する処理を説明するフローチャートである。ステップＳ２０２の詳細を示す図である。エンジンの効率曲線（実線）と等出力曲線（破線）を例示する図である。コントローラ１１１が目標エンジン出力に基づき目標エンジン回転数を求める際に用いる制御マップ５０１の例である。ステップＳ２０５における処理手順を説明する図である。実施形態１における各パラメータの経時変化を例示するタイムチャートである。規定車速幅内においてセーリングストップと加速を繰り返す自動加減速制御について説明するタイムチャートである。実施形態２においてコントローラ１１１がエンジン１０１の動作を制御する処理を説明するフローチャートである。実施形態２における各パラメータの経時変化を例示するタイムチャートである。実施形態３に係るコントローラ１１１を備えた車両１００の構成を示す図である。実施形態３においてコントローラ１１１が定速走行状態における目標駆動力を算出する手順を説明する図である。実施形態４に係る車両１００においてコントローラ１１１がエンジン１０１の動作を制御する処理を説明するフローチャートである。ステップＳ１３０４における処理イメージを示す図である。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係る車両制御装置（コントローラ）１１１を備えた車両１００の構成を示す図である。車両１００にはエンジン１０１が搭載されている。エンジン１０１が発生させた駆動力は、変速機１０２を経て、ディファレンシャル機構１０３を介して連結された車輪１０４に伝達され、これにより車両１００を走行させる。車両１００を減速させるため、車輪１０４にはブレーキ機構１１５が備えられている。ブレーキ機構１１５内のブレーキパッドの押し当て量によって制動力が変化し、車両１００の速度を調整する。

変速機１０２は、トルクコンバータ１１６、変速機オイルポンプ１１７、変速機構１１８、クラッチ機構１１９を備える。クラッチ機構１１９は、エンジン１０１からの動力を車輪１０４に伝達および遮断することができる。変速機オイルポンプ１１７は、オイルポンプ駆動用チェーン１２０を介して駆動される。変速機構１１８は、有段変速機に限定されず、ベルトあるいはチェーンとプーリを組み合わせた無段変速機でもよい。クラッチ機構１１９は、変速機構１１８とディファレンシャル機構１０３の間に限定されず、オイルポンプ駆動用チェーン１２０と変速機構１１８との間に設けてもよい。変速機１０２は、入力軸の回転数を計測する変速機入力回転数センサ１２２、出力軸の回転数を計測する変速機出力回転数センサ１２３、を備えている。セーリングストップ中などエンジン１０１が停止すると、変速機オイルポンプ１１７が駆動できないため、変速比を維持する油圧が不足する。そこで、エンジン１０１停止中の変速機１０２の油圧を確保するため、変速機用の電動オイルポンプ１２４が備えられている。バッテリ１０８から電動オイルポンプ１２４に対して電力を供給することにより、必要な油圧を確保する。

エンジン１０１には、始動装置としてスタータモータ１０５が組みつけられている。バッテリ１０８から電力を供給することによりスタータモータ１０５を駆動し、スタータモータ１０５の回転に連動してエンジン１０１も回転する。エンジン始動装置としてはスタータモータ１０５に限定されず、スタータモータと発電機の機能を有したモータを用いてもよい。エンジン１０１には、回転数を検出するエンジン回転数センサ１２１が取り付けられている。スタータモータ１０５を駆動させ、エンジン回転数が所定値以上になったときに燃料供給を開始し点火させることにより、エンジン１０１を始動する。

エンジン１０１には、駆動ベルト１０７を介して発電機１０６が連結される。発電機１０６は、クランク軸の回転に従動して回転することにより電力を発生させることができる。発電機１０６は、界磁電流を制御することにより発電電圧を可変にする機構を有しており、発電出力を停止することもできる。発電機１０６が発電した電力は、バッテリ１０８と車載電装品１０９およびコントローラ１１１に対して供給される。車載電装品１０９は、エンジン１０１を動作させるためのアクチュエータ（例えば、燃料供給装置、点火装置）、ヘッドライト、ブレーキランプ、方向指示器などの灯火装置、ブロアファン、ヒータなどの空調機器などを含む。コントローラ１１１は、これらを含む車載電装品１０９を制御する。

コントローラ１１１には、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダル踏み込み量センサ１１２、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダル踏み込み量センサ１１３、車両の速度を検出する車速センサ１１４、が接続され、これらが検出した情報が入力される。

ブレーキ機構１１５は、運転手のブレーキペダル踏み込み量に応じてブレーキパッドの押し当て量が変化し制動力を制御する機構だけでなく、コントローラ１１１からの指令値によって押し当て量を変化させることが可能な電動アクチュータ機構を備えたものでもよい。

図２は、コントローラ１１１がエンジン１０１の動作を制御する処理を説明するフローチャートである。コントローラ１１１は、本フローチャートを例えば周期的に実行することにより、エンジン１０１の動作を制御する。以下図２の各ステップについて説明する。

（図２：ステップＳ２０１）
コントローラ１１１は、クラッチ機構１１９が開放されているかそれとも締結されているかを判定する。具体的には、（ａ）油圧センサを用いてクラッチ機構１１９の締結圧を測定する、（ｂ）変速機出力回転数センサ１２３と車速との間の回転数の差が生じている場合はクラッチが開放状態と判定する、などの手法を用いてクラッチ機構１１９の状態を判定する。クラッチ機構１１９が開放状態と判定されたときはＳ２０２に進み、クラッチ機構１１９が締結状態と判定されたときは本フローチャートを終了する。

（図２：ステップＳ２０２）
コントローラ１１１は、車速センサ１１４が検出する車速と、アクセルペダル踏み込み量センサ１１２が検出するアクセル開度とに応じて、目標駆動力Ｆ_ｔを算出する。本ステップの詳細については後述の図３を用いて改めて説明する。

（図２：ステップＳ２０３）
コントローラ１１１は、目標エンジン出力Ｐ_ｔ＿ｅを下記式（１）にしたがって算出する。同式において、Ｆ_ｔは目標駆動力、Ｍは車両重量、Ｃ_ｄは空気抵抗係数、Ｓは車両の前面投影面積、Ｖは車両速度、μは転がり抵抗係数、ｇは重力加速度、θは路面勾配を表している。

（図２：ステップＳ２０４）
コントローラ１１１は、目標エンジン出力に基づき目標エンジン回転数を演算する。本ステップの詳細については後述の図４〜図５を用いて説明する。

（図２：ステップＳ２０５）
コントローラ１１１は、目標エンジン出力、車速、アクセル開度、変速機出力回転数に基づき、目標変速比を算出する。本ステップの詳細については後述の図６を用いて説明する。

（図２：ステップＳ２０６）
コントローラ１１１は、実際の変速比が目標変速比に到達したか否かを判定する。目標変速比が実際の変速比と異なる場合はＳ２０７へ進み、目標変速比が実際の変速比と同じに至っている場合はＳ２１０へ進む。本ステップは、エンジン回転数を制御する前にまず変速比を制御することにより、エンジン効率のよい動作点においてエンジンを駆動するためのものである。

（図２：ステップＳ２０７）
コントローラ１１１は、エンジン回転数センサ１２１の検出結果に基づき、エンジン１０１が停止状態であるか否かを判定する。具体的には、エンジン１０１に対する燃料供給がカットされている状態から再び燃料を供給する状態に移行することにより、エンジンアイドリングを再開することができる最小エンジン回転数（４００〜５００ｒ／ｍｉｎ）に至っている場合、エンジン１０１が稼働していると判定する。それ以外はエンジン１０１が停止していると判定する。エンジン１０１が停止している場合はステップＳ２０８へ進み、それ以外であればステップＳ２０９へスキップする。

（図２：ステップＳ２０８）
コントローラ１１１は、エンジン始動装置によってエンジン回転数が所定回転数になるまでクランキングし、所定条件が成立した後に燃料供給および点火を実施する。これにより、エンジン１０１を上述のアイドリング回転数以上に復帰させる。

（図２：ステップＳ２０９）
コントローラ１１１は、変速機構１１８に対して所定の油圧を供給することにより、目標変速比となるように変速機構１１８を制御する。

（図２：ステップＳ２１０）
コントローラ１１１は、実際の変速比が目標変速比に到達した後、エンジン回転数を変速機入力回転数まで上昇させるように、スロットルや点火時期などを制御する。

（図２：ステップＳ２０８およびＳ２１０：補足）
ステップＳ２０８において、実際の変速比が目標変速比に到達してからステップＳ２１０へ進むと、エンジン回転数を制御するタイミングが遅れて加速遅れにつながる可能性がある。そこで例えば、実際の変速比が目標変速比に到達する時間が所定値以内になったことを適当な手段により検出し、そのタイミングでステップＳ２０８からＳ２１０へ進んでもよい。

（図２：ステップＳ２１１）
コントローラ１１１は、エンジン回転数と変速機入力回転数が同期（すなわち、エンジン回転数と変速機入力回転数との間の差が所定値以下になった）したか否かを判定する。同期した場合はステップＳ２１２へ進み、同期していない場合は本フローチャートを終了する。

（図２：ステップＳ２１１）
コントローラ１１１は、クラッチ機構１１９に対して所定の油圧を徐々に供給することにより、クラッチを滑らかに締結する。

図３は、ステップＳ２０２の詳細を示す図である。コントローラ１１１は、アクセル開度が大きいほど目標駆動力が大きくなるように、制御演算を実施する。アクセル開度／車速／目標駆動力の関係は、例えば図３に例示するようなものとなる。図３に例示するこれらパラメータ間の関係は、例えばあらかじめ制御マップなどのパラメータとして適当な記憶装置に格納しておくことができる。

図４は、エンジンの効率曲線（実線）と等出力曲線（破線）を例示する図である。図４の横軸はエンジン回転数、縦軸はエンジントルクを表す。エンジン効率は一般的に、エンジン効率曲線（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３）が示すように、楕円の中心が最も効率が高く、中心から離れるほど効率が低くなる。図４において、エンジンの等出力曲線（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）のなかで最も効率が高い点を結んだものを最適燃費曲線と表している。

図４に示すように、ある目標エンジン出力を得つつエンジンを効率よく動作させるためには、その目標エンジン出力に対応する最適なエンジン回転数が得られるようにエンジンを制御する必要がある。例えば目標エンジン出力がＰ１である場合、目標エンジン回転数をＲ１としてエンジンを制御する必要がある。

図５は、コントローラ１１１が目標エンジン出力に基づき目標エンジン回転数を求める際に用いる制御マップ５０１の例である。エンジン効率特性はエンジンの種類に応じて異なるため、あらかじめ目標エンジン出力とこれに対応する最適な目標エンジン回転数との間の関係（図４に示すような関係）を導出し、これを記述した制御マップ５０１をあらかじめ適当な記憶装置に格納しておくことができる。コントローラ１１１は、制御マップ５０１を用いて目標エンジン回転数を算出することができる。

図６は、ステップＳ２０５における処理手順を説明する図である。コントローラ１１１は、車速とアクセル開度に基づき、目標変速機入力回転数を演算する。目標変速機入力回転数／車速／アクセル開度の関係は、例えばあらかじめ算出した上で目標変速機入力回転数マップ６０１として適当な記憶装置に格納しておくことができる。目標変速機入力回転数マップ６０１は、アクセル開度が大きいほど目標変速機入力回転数が大きくなるように設定する。コントローラ１１１は、目標変速機入力回転数マップ６０１を用いて目標変速機入力回転数を算出することができる。

コントローラ１１１は、ステップＳ２０４で算出した目標エンジン回転数と、目標変速機入力回転数マップ６０１に基づき算出した目標変速機入力回転数とのうちいずれか大きい方を、変速機１０２に対して入力する最終的な目標変速機入力回転数として用いる。これにより、目標出力が大きい時に小さい変速比が選ばれることがなくなるため、加速性能を担保しつつ燃費を向上することができる。

コントローラ１１１は、最終的に用いる目標変速機入力回転数を、変速機出力回転数センサ１２３が検出する変速機出力回転数によって除算することにより、目標変速比を演算する。

図７は、本実施形態１における各パラメータの経時変化を例示するタイムチャートである。図７において、従来の制御による各パラメータの経時変化を点線で示し、本実施形態１の制御による各パラメータの経時変化を実線で示す。

コントローラ１１１は、アクセルがＯＦＦされたことを検出すると、クラッチを開放する。エンジン回転数は次第に減少して０となり、変速比もローからハイに遷移する。アクセルがＯＮされた後の動作は、従来制御と本実施形態１における制御との間で異なる。

従来制御においては、アクセルがＯＮされた後、クラッチが締結されるまで、変速比は維持される。クラッチが締結された後に目標回転数になるまで変速比を制御する。したがって、エンジン効率の低い回転数においてエンジンを駆動することになるので、燃費が悪化する。

本実施形態１の制御においては、アクセルがＯＮされると、変速比をローにシフトし（Ｓ２０６〜Ｓ２０９参照）、変速機入力回転数が目標回転数になるまで変速した後にクラッチを締結する（Ｓ２１０〜Ｓ２１２参照）。これにより、エンジン効率の高い回転数においてエンジン１０１を駆動することになるので、燃費を向上することができる。

＜実施の形態１：まとめ＞
本実施形態１に係るコントローラ１１１は、エンジン回転数を上げる前に変速比を目標変速比まで制御し、その後にエンジン回転数を制御した上でクラッチを締結する。これにより、エンジン効率の高い回転数においてエンジン１０１を駆動させ、燃費を向上させることができる。

＜実施の形態２＞
本発明の実施形態２では、あらかじめ設定された車速幅内においてセーリングストップと加速を繰り返す自動加減速制御に対して実施形態１で説明した制御手法を適用する例について説明する。車両１００とその構成要素については実施形態１と同様であるため、以下では主に差異点について説明する。

図８は、規定車速幅内においてセーリングストップと加速を繰り返す自動加減速制御について説明するタイムチャートである。コントローラ１１１は、車速が設定された上限車速に至るまで車両１００を加速する。車両１００が上限車速に至ると、クラッチを開放およびエンジン１０１を停止し、セーリングストップを実施する。その後車両１００が下限車速に至ると、エンジン１０１を再始動し、クラッチを締結した後、車両１００を加速する。以後同様の制御手順を繰り返す。

図９は、本実施形態２においてコントローラ１１１がエンジン１０１の動作を制御する処理を説明するフローチャートである。ここでは図８で例示したように、規定車速幅内においてセーリングストップと加速を繰り返す自動加減速制御に対して実施形態１の制御手順を適用したフローチャートを説明する。図２と同じステップについては説明を省略し、追加変更したステップについて説明する。

（図９：ステップＳ９０１）
コントローラ１１１は、ステップＳ２０１の後に本ステップを実施する。コントローラ１１１は、クラッチ開放状態で走行している時点において、次に車両１００を再加速開始するまでの時間Ｔ_ａを推定する。まず、クラッチ開放状態における車両加速度α_ｓを下記式（２）にしたがって算出する。

車両１００が規定車速幅内で走行している場合、クラッチ開放状態で走行中における再加速までの推定時間Ｔ_ａは、下記式（３）によって算出することができる。同式において、Ｖ_０は現在の車速を表し、Ｖは加速を開始する車速を表す。

（図９：ステップＳ９０２）
コントローラ１１１は、再加速までの時間Ｔ_ａが所定値以内であればステップＳ９０３へ進み、それ以外であれば本フローチャートを終了することによってセーリングストップを継続する。Ｔ_ａと比較する所定値は、例えばエンジン始動時間Ｔｅと変速機１０２の変速遅れ時間Ｔｔを加算した値とする。あるいは、ＴｅとＴｔのいずれか大きい方を所定値としてもよい。エンジン始動時間Ｔｅは、例えばエンジンをクランキングしてエンジン回転数がアイドリング回転数よりも大きな値に至るまでの時間とする。

（図９：ステップＳ９０３）
コントローラ１１１は、ステップＳ２０２で説明した処理に加えて以下の処理を実施する。コントローラ１１１は、上限車速と実際の車速との間の車速差を算出し、この車速差が大きいほど目標加速度α_ｔを大きく設定する。目標加速度α_ｔの最大値は、法規等によって規制された値とする。コントローラ１１１は、自動加減速制御の加速時の目標駆動力Ｆ_ａを、下記式（４）にしたがって算出する。式（４）において、α_ｔは自動加減速時に
目標加速度、Ｍは車両重量を表す。コントローラ１１１は、算出した目標駆動力Ｆ_ａとステップＳ２０２にしたがって算出した目標駆動力Ｆ_ｔを比較し、大きい方を目標駆動力として採用する。ステップＳ２０３以降においては、最終的に採用することとした目標駆動力を用いる。

図１０は、本実施形態２における各パラメータの経時変化を例示するタイムチャートである。図１０において、従来の制御による各パラメータの経時変化を点線で示し、本実施形態２の制御による各パラメータの経時変化を実線で示す。

従来制御においては、セーリングストップ状態から加速を開始する時刻ｔ_２においてエンジン１０１を始動し、クラッチ締結後、エンジン回転数が目標値になるように変速比を制御する。

本実施形態２の制御においては、再加速を開始するまでの時間が所定値以下になった時刻ｔ_１において、エンジン停止状態で変速比を制御し、さらにエンジン１０１を始動した後にクラッチを締結し、加速制御する。したがって従来制御と比較し、エンジン効率の高い動作点においてエンジン１０１を加速することになるので、燃費を向上することができる。

＜実施の形態３＞
図１１は、本発明の実施形態３に係るコントローラ１１１を備えた車両１００の構成を示す図である。本実施形態３において、車両１００は実施形態１で説明した構成に加えて前方状況認識センサ１１０１を備える。前方状況認識センサ１１０１は、ナビゲーションシステム、カメラ、レーダ、車々間通信または路車間通信モジュールなど、車両１００の前方状況を検出する手段を少なくとも１つ備える。コントローラ１１１は、前方状況認識センサ１１０１の検出結果に基づき、車両１００と前方車両との間の車間距離や相対速度（先行車速度−自車速度）を取得することができる。

図１２は、本実施形態３においてコントローラ１１１が定速走行状態における目標駆動力を算出する手順を説明する図である。コントローラ１１１は、先行車との間の車間距離と相対速度を入力パラメータとして目標加速度α_ｆを算出する。コントローラ１１１はさらに、定速走行状態における設定車速と実際の車速を入力パラメータとして、これらの間の差分に基づき目標加速度を算出する。

コントローラ１１１は、算出した２つの目標加速度を比較し、いずれか小さい方を目標加速度α_ｔとして採用する。コントローラ１１１は、目標加速度α_ｔと車両重量Ｍを乗算することにより目標駆動力Ｆ_ａを得る。これにより、先行車を検知してないときは定速走行制御を実行するとともに、先行車を検知した場合は衝突しないように自動加減速制御を実行することができる。

各入力パラメータと目標加速度との間の対応関係は、例えば制御マップなどの形式で適当な記憶装置にあらかじめ格納しておくことができる。目標加速度α_ｆは、車間距離が大きいほど大きくなり、相対速度が大きい（すなわち、先行車速度が自車速度よりも大きい）ほど大きくなるように、あらかじめ制御マップを設定する。

＜実施の形態４＞
図１３は、本発明の実施形態４に係る車両１００においてコントローラ１１１がエンジン１０１の動作を制御する処理を説明するフローチャートである。本実施形態４において車両１００は実施形態３と同様の構成を備える。その他の構成は実施形態３と同様であるため、以下では主に差異点について説明する。

（図１３：ステップＳ１３０１）
コントローラ１１１は、ステップＳ９０１に代えて本ステップと以下のステップＳ１３０２を実施する。コントローラ１１１は、まず時刻ｔにおける先行車の情報（位置Ｘ_ｐ（ｔ）、速度Ｖ_ｐ（ｔ））に基づき、当該先行者が等加速度運動をするものと想定し、時刻ｔ＋ｔ_ｎ（０≦ｔ_ｎ≦ｔ_ｍａｘ）における先行車の位置と速度それぞれの予測値を下記式（５）（６）にしたがって算出する。

コントローラ１１１は次に、下記式（７）（８）にしたがって、時刻ｔ＋１における自車の位置と速度それぞれの予測値を算出する。時刻ｔ＋１以降についても順次算出することができる。

コントローラ１１１は、先行車の位置Ｘ_ｐ（ｔ）、先行車の速度Ｖ_ｐ（ｔ）、自車の位置Ｘ（ｔ）、自車の速度Ｖ（ｔ）に基づき、下記式（９）（１０）にしたがって、時刻ｔにおける車間距離の予測値Ｄ（ｔ）と相対速度の予測値Ｖ_ｒ（ｔ）を算出する。時刻ｔ以降についても同様に算出することができる。

コントローラ１１１は、車間距離の予測値Ｄ（ｔ）と相対速度の予測値Ｖ_ｒ（ｔ）に基づき、図１２で説明した手順にしたがって、自車の目標加速度予測値α_ｆ（ｔ）を算出する。時刻ｔ＋１〜時刻ｔ＋ｔ_ｎにおける目標加速度予測値α_ｆ（ｔ＋１）〜α_ｆ（ｔ＋ｔ_ｎ）についても同様に算出することができる。コントローラ１１１は、目標加速度予測値α_ｆ（ｔ）,・・・,α_ｆ（ｔ＋ｔ_ｎ）と車両重量Ｍの積に基づき、目標駆動力予測値Ｆ_ａ（ｔ）,・・・,Ｆ_ａ（ｔ＋ｔ_ｎ）を算出する。

（図１３：ステップＳ１３０２）
コントローラ１１１は、現在時刻ｔから、目標駆動力予測値Ｆ_ａ（ｔ）,・・・,Ｆ_ａ（ｔ＋ｔ_ｎ）のうちいずれかが０より大きくなるまでの時間を、ステップＳ９０１におけるＴ_ａとして採用する。

（図１３：ステップＳ１３０３）
コントローラ１１１は、図９におけるステップＳ９０２〜Ｓ２０４に代えて、本ステップと以下のステップＳ１３０４を実施する。コントローラ１１１は、時刻ｔ＋ｔ_ｎにおける目標エンジン出力予測値Ｐ_ｅ（ｔ＋ｔ_ｎ）を下記式（１１）にしたがって算出する。

（図１３：ステップＳ１３０４）
コントローラ１１１は、目標エンジン出力予測値の平均値に基づき、目標エンジン回転数を算出する。本ステップの処理イメージについては図１４で説明する。

図１４は、ステップＳ１３０４における処理イメージを示す図である。コントローラ１１１は、時刻ｔ〜時刻ｔ＋ｔ_ｎそれぞれにおける目標エンジン出力予測値Ｐ_ｅ（ｔ）〜Ｐ_ｅ（ｔ＋ｔ_ｎ）の平均値Ｐ_{ｅ＿ａｖｅ}を算出する。コントローラ１１１は、目標エンジン出力予測値の平均値Ｐ_{ｅ＿ａｖｅ}を図５で説明した制御マップ５０１に対して適用することにより、目標エンジン回転数を算出する。これにより、エンジン回転数の上下変動などを抑制し、ドライバに対して不快感などを与えることを抑制できる。

＜本発明の変形例について＞
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換える事が可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について他の構成の追加・削除・置換をすることができる。

以上の実施形態において、各パラメータを算出する手段として制御マップを用いることを説明したが、パラメータ間の関係を規定するものであればその他手段を用いることもできる。例えば同等の関係を定義する関数などを用いることができる。

上記各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部や全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）等の記録装置、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。

例えばコントローラ１１１が実施する各制御処理は、コントローラ１１１が備えるメモリなどの記憶装置に制御プログラムをあらかじめ格納しておき、コントローラ１１１が備えるＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）などの演算装置がその制御プログラムを実行することにより、実現することができる。

１００：車両
１０１：エンジン
１０２：変速機
１０３：ディファレンシャル機構
１０４：車輪
１０５：スタータモータ
１０６：発電機
１０７：駆動ベルト
１０８：バッテリ
１０９：車載電装品
１１１：コントローラ
１１２：アクセルペダル踏み込み量センサ
１１３：ブレーキペダル踏み込み量センサ
１１４：車速センサ
１１５：ブレーキ機構
１１６：トルクコンバータ
１１７：変速機オイルポンプ
１１８：変速機構
１１９：クラッチ機構
１２０：オイルポンプ駆動用チェーン
１２１：エンジン回転数センサ
１２２：変速機入力回転数センサ
１２３：変速機出力回転数センサ
１２４：電動オイルポンプ
１１０１：前方状況認識センサ

Claims

車両の動作を制御する車両制御装置であって、
前記車両と前記車両が備える車輪との間の動力伝達を断接するクラッチが切断された状態で前記車両が走行している間において、前記車両が備えるエンジンの回転数を増加させる前に前記車両が備える変速機の変速比を制御し、その後に前記クラッチを締結する
ことを特徴とする車両制御装置。
請求項１記載の車両制御装置において、
前記クラッチが切断された状態で前記車両が走行し、かつ、前記車両が備えるアクセルペダルの操作量が０である状態において、前記エンジンの回転数を増加させる前に前記変速比を制御し、その後に前記クラッチを締結する
ことを特徴とする車両制御装置。
請求項１記載の車両制御装置において、
前記クラッチが切断された状態で前記車両が走行し、かつ、前記エンジンに対する燃料噴射を中止している状態において、前記エンジンの回転数を増加させる前に前記変速比を制御し、その後に前記クラッチを締結する
ことを特徴とする車両制御装置。
請求項１記載の車両制御装置において、
前記クラッチを締結した後に前記エンジンの回転数を増加させる
ことを特徴とする車両制御装置。
請求項１記載の車両制御装置において、
前記クラッチが切断された状態から前記クラッチを締結した状態に移行した後における前記エンジンの目標回転数を演算し、
前記車両の速度および前記目標回転数に対応した変速比が得られるように前記変速機を制御する
ことを特徴とする車両制御装置。
請求項５記載の車両制御装置において、
前記クラッチが切断された状態から前記クラッチを締結した状態に移行した後における前記車両の目標加速度を演算し、
前記目標加速度に基づいて前記目標回転数を演算する
ことを特徴とする車両制御装置。
請求項１記載の車両制御装置において、
前記クラッチが切断された状態の惰性走行と、前記エンジンの回転数を増加させる駆動走行と、を繰り返すように、前記エンジンおよび前記変速機を制御する
ことを特徴とする車両制御装置。