WO2014069176A1 - 車両の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

　クルーズコントロールシステムを搭載した車両への適用が煩雑になることを回避すること。　エンジン車は、エンジン(１)と、自動変速機(２)と、クルーズコントロールシステムと、を備えている。このエンジン車の変速制御装置において、クルーズコントロール中でないとき、アクセル開度APO1と車速VSPに基づいて目標変速比を算出する変速制御部(２７)と、クルーズコントロール中、クルーズコントロール時に必要となる目標駆動力を算出するステップＳ１と、目標駆動力に基づいて変速機出力軸トルクを算出するステップＳ２と、現在のエンジン回転数におけるエンジントルクの最大値を算出するステップＳ３と、変速機出力軸トルクを最大エンジントルクにて除算することで目標変速比を算出するステップＳ４と、を有する。

Description

車両の変速制御装置

　本発明は、ドライバーのアクセル操作とは独立して駆動源や変速機を制御するクルーズコントロール中における車両の変速制御装置に関する。

　従来、車両に搭載された変速機の変速比を決定するにあたり、ドライバーが操作するアクセル開度とは独立した変速制御用アクセル開度を用いて変速比を求める車両の駆動力制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、変速制御用アクセル開度は、最終目標駆動力と車速に基づいて、駆動力マップを参照して設定される。

特開２００２－１９２９８８号公報 特開２０００－２１９０５９号公報

　しかしながら、従来装置にあっては、クルーズコントロール中の変速制御において、運転手自らが自動的にフィードバックを行うドライバーアクセル操作時よりも、変速性能要求が厳しい。このため、従来装置にて厳しい性能要求を満足する変速制御用アクセル開度を求めるには、最終目標駆動力と車速の関係をあらわす駆動力マップを車種毎に作る必要があり、車両適用が煩雑になる、という問題があった。

　本発明は、上記問題に着目してなされたもので、クルーズコントロールシステムを搭載した車両への適用が煩雑になることを回避することが出来る車両の変速制御装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本発明は、駆動源と、前記駆動源の回転速度を変更可能な変速機と、ドライバーのアクセル操作とは独立して前記駆動源や前記変速機を制御するクルーズコントロールを行うことで車両の駆動力、トルク、若しくは加減速度の制御が可能なクルーズコントロールシステムと、を備えた車両の変速制御装置を前提とする。
　この車両の変速制御装置において、目標変速比算出手段と、目標駆動力算出手段と、変速機出力軸トルク算出手段と、最大駆動源トルク算出手段と、クルーズコントロール時目標変速比算出手段と、を有する。
　前記目標変速比算出手段は、クルーズコントロール中でないとき、アクセル開度と車速に基づいて目標変速比を算出する。
　前記目標駆動力算出手段は、クルーズコントロール中、クルーズコントロール時に必要となる目標駆動力を算出する。
　前記変速機出力軸トルク算出手段は、目標駆動力に基づいて変速機の出力軸トルクを算出する。
　前記最大駆動源トルク算出手段は、現在の駆動源回転数における駆動源トルクの最大値を算出する。
　前記クルーズコントロール時目標変速比算出手段は、前記変速機の出力軸トルクを最大駆動源トルクにて除算することで目標変速比を算出する。

　よって、クルーズコントロール中、目標駆動力算出手段にてクルーズコントロール時に必要となる目標駆動力が算出され、変速機出力軸トルク算出手段にて目標駆動力に基づいて変速機の出力軸トルクが算出され、最大駆動源トルク算出手段にて現在の駆動源回転数における駆動源トルクの最大値が算出される。そして、クルーズコントロール時目標変速比算出手段にて、変速機の出力軸トルクを最大駆動源トルクにて除算することで目標変速比が算出される。
　すなわち、クルーズコントロール中、一連の演算処理を経るだけで目標変速比が取得されることで、目標変速比を求めるための車種毎のマップの作成が不要となる。
　この結果、クルーズコントロールシステムを搭載した車両への適用が煩雑になることを回避することが出来る。

実施例１の変速制御装置が適用されたエンジン車を示す全体システム図である。 実施例１のコントロールユニット８に有する通常時スロットル制御部と通常時変速制御部とクルーズコントロール時変速制御部を示す制御ブロック図である。 実施例１のコントロールユニット８にて実行されるICC/ASCD変速制御処理の流れを示すフローチャートである。 ICC/ASCD変速制御処理における変速線制御用アクセル開度APO2の算出例を示す説明図である。 実施例１のコントロールユニット８にて実行される各種変速機への車種展開が可能なICC/ASCD変速制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２のコントロールユニット８にて実行されるICC/ASCD変速制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２の変速制御装置を搭載したエンジン車で平坦路から登坂路へ移行したときの通常変速制御とICC/ASCD変速制御の対比特性を示すタイムチャートである。 実施例２の変速制御装置を搭載したエンジン車で登坂路から平坦路へ移行したときの通常変速制御とICC/ASCD変速制御の対比特性を示すタイムチャートである。

　以下、本発明の車両の変速制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。

　まず、構成を説明する。
　実施例１におけるエンジン車の変速制御装置の構成を、「全体システム構成」、「コントロールユニットのブロック構成」、「クルーズコントロール中の変速目標演算処理詳細構成」に分けて説明する。

　［全体システム構成］
　図１は、実施例１の変速制御装置が適用されたエンジン車（車両の一例）を示す全体システム図である。以下、図１に基づき、全体システム構成を説明する。

　エンジン車のパワートレーンには、図１に示すように、エンジン１（駆動源）と、自動変速機２（変速機）と、変速機出力軸３と、ファイナルギア４と、駆動輪５と、を備えている。

　前記エンジン１は、その出力軸が自動変速機２に接続され、自動変速機２の変速機出力軸３によりファイナルギア４を介して駆動輪５，５が駆動される。
ここで、エンジン１の吸気系に設けられるスロットル弁６は、モータ等のスロットルアクチュエータ７により、ドライバー操作によるアクセル開度とは独立して開度制御可能な電制スロットル弁であり、その開度はコントロールユニット８により制御される。

　前記自動変速機２は、アクセル開度と車速による動作点が、変速線マップ上で存在する位置に基づき目標変速段を決め、動作点がアップ変速線あるいはダウン変速線を横切ることで自動的に変速する有段階自動変速機である。

　前記コントロールユニット８は、アクセル開度センサ９や車速センサ１０やエンジン回転数センサ１１等からの信号と、クルーズコントローラ１２からの信号を入力し、これらの入力情報に基づいて、スロットル制御と変速制御を統合的に行う。例えば、クルーズコントロール時でないとき、アクセル開度と車速に基づいて目標スロットル開度を算出し、これによって電制スロットル弁６の開度を制御する通常時スロットル制御を行う。また、クルーズコントロール時でないとき、アクセル開度と車速と変速線マップに基づいて、目標変速段を設定し、目標変速段が変更されたときに、自動変速機２に対し変速指令を出力する通常時変速制御を行う。

　前記クルーズコントローラ１２は、基本的に、車速を任意に設定することによって、アクセルを踏まなくても設定した車速で自動的に走行する制御を行う。このクルーズコントローラ１２は、メインスイッチ１３やセットスイッチ１４やキャンセルスイッチ１５等からのスイッチ信号を入力し、演算処理結果に応じてコントロールユニット８とブレーキコントローラ１６に対し制御指令を出力する。コントロールユニット８は、クルーズコントロール時、定速走行や追従走行や加速走行等に応じたスロットル制御と、アクセル開度以外の情報に基づく変速制御と、を行う。ブレーキコントローラ１６は、クルーズコントロール時、各輪のホイールシリンダ液圧を制御するABSアクチュエータ１７へ指令を出力することにより、減速走行や追従走行等に応じたブレーキ液圧制御を行う。

　前記クルーズコントローラ１２は、スロットル制御及び変速制御を分担するコントロールユニット８及びブレーキ液圧制御を分担するブレーキコントローラ１６を含めてクルーズコントロールシステムを構成する。このクルーズコントロールシステムとは、ドライバーのアクセル操作とは独立してエンジン１や自動変速機２を制御するクルーズコントロールを行うことで、車両の駆動力、トルク、若しくは加減速度の制御が可能なシステムをいう。具体的には、ICC（Intelligent Cruise Control）、ACC（Adaptive Cruise Control）、ASCD（Auto Speed Control Device）等と呼ばれるシステムを含む概念であり、クルーズコントロールシステムを、以下、「ICC/ASCD」という。これらのクルーズコントロールシステムのうち、例えばASCDは、車速制御機能を持つものであり、ICC、ACCは、車速制御だけでなく、車間自動制御機能を有し、車両前部に設置したレーダーセンサーからの情報に基づき、前方に先行車両がいない場合には、設定した車速を維持し、前方に先行車両がいる場合には、予め設定した車速に応じて車間距離を一定に保つよう制御するものである。

　［コントロールユニットのブロック構成］
　図２は、実施例１のコントロールユニット８に有する通常時スロットル制御部と通常時変速制御部とICC/ASCD変速制御部を示す制御ブロック図である。以下、図２に基づき、コントロールユニット８のブロック構成を説明する。

　前記コントロールユニット８は、図２に示すように、通常時スロットル制御部１８と、通常時変速制御部１９と、クルーズコントロール時変速制御部２０と、を備えている。

　前記通常時スロットル制御部１８は、クルーズコントロールシステムICC/ASCDのオフ時に選択されるスロットル制御ブロックである。この通常時スロットル制御部１８は、目標駆動力設定部２１と、勾配抵抗算出部２２と、加算器２３と、除算器２４と、除算器２５と、スロットル制御部２６と、を有する。

　前記目標駆動力設定部２１は、アクセル開度センサ９により検出されるアクセル開度APO1と車速センサ１０により検出される車速VSPとを読込み、これらに基づき、図外の駆動力マップを参照して、目標駆動力Ｔを設定する。

　前記勾配抵抗算出部２２は、目標駆動力の補正のため、走行抵抗として、勾配抵抗を算出する。そして、加算器１３において、目標駆動力Ｔに勾配抵抗を加算することで、最終目標駆動力tTを算出する。尚、ここでは、最終目標駆動力ｔＴの算出のため、目標駆動力Ｔの補正として、勾配抵抗を加算したが、他の走行抵抗を加算してもよく、また運転者の好み等により選択された運転モード（例えばスポーティーモード）に従って目標駆動力Ｔを補正するようにしてもよい。

　前記除算器２４，２５は、最終目標駆動力tTを自動変速機２の変速比（＝ギヤ比）で除算し、更にファイナルギア比及びタイヤ半径に基づく係数Ｋで除算して、目標エンジントルクtTeを算出する。

　前記スロットル制御部２６は、目標エンジントルクtTeとエンジン回転数Neの関係特性を、目標スロットル開度tTHをパラメータとして予め定めたマップを備えている。よって、除算器２５からの目標エンジントルクtTeと、エンジン回転数センサ１１からのエンジン回転数Neから、マップを参照して、目標エンジントルクtTeを実現するための目標スロットル開度tTHを設定する。この目標スロットル開度tTHが得られるように、スロットルアクチュエータ７を介して電制スロットル弁６の開度を制御する。

　前記通常時変速制御部１９は、クルーズコントロールシステムICC/ASCDのオフ時に選択される変速制御ブロックであり、変速制御部２７を有する。

　前記変速制御部２７は、アクセル開度センサ９からのアクセル開度APO1と、車速センサ１０からの車速VSPと、変速線マップ（ブロック枠内に記載）に基づいて、変速線マップ上での動作点（アクセル開度APOと車速VSPにより決まる点）の存在位置により目標変速段を設定する。そして、動作点が変速線マップのアップ変速線あるいはダウン変速線を横切ることで目標変速段が変更されたときに、自動変速機２に対し変速指令を出力する。

　前記ICC/ASCD変速制御部２０は、クルーズコントロールシステムICC/ASCDがオンである間、通常時変速制御部１９に代え選択される変速制御ブロックである。このクルーズコントロール時変速制御部２０は、ICC/ASCD目標駆動力算出部２８と、変速機出力軸トルク換算部２９と、最大エンジントルク算出部３０と、目標変速比算出部３１と、目標ギヤ位置/目標エンジン回転数算出部３２と、変速線マップ引き部３３と、を有する。

　前記ICC/ASCD目標駆動力算出部２８は、クルーズコントロール時に必要となる目標駆動力を算出する。

　前記変速機出力軸トルク換算部２９は、目標駆動力を自動変速機２の出力軸トルクに換算して変速機出力軸トルクを算出する。

　前記最大エンジントルク算出部３０は、現在のエンジン回転数Neにおけるエンジントルクの最大値を算出する。

　前記目標変速比算出部３１は、変速機出力軸トルク換算部２９からの変速機出力軸トルクを、最大エンジントルク算出部３０からの最大エンジントルクにて除算することで目標変速比を算出する。なお、ヒステリシス処理を含んで目標変速比が算出される。

　前記目標ギヤ位置/目標エンジン回転数算出部３２は、目標変速比算出部３１からの目標変速比と、自動変速機２の各ギヤ比諸元と比較し、目標変速比よりも大きく、且つ、目標変速比に最も近いギヤ比によるギヤ位置を目標ギヤ位置として算出する。そして、自動変速機の目標ギヤ比と、変速機出力軸回転数（＝車速VSP）と、に基づいて目標とするエンジン回転数を算出する。

　前記変速線マップ引き部３３は、クルーズコントロール中の変速線制御用アクセル開度APO2を、変速制御部２７の変速線マップと変速要求に基づいて算出する。この変速線制御用アクセル開度APO2が算出されると、該アクセル開度APO2と車速VSPと変速制御部２７の変速線マップを用いた、所謂、変速線マップ引きによりクルーズコントロール時変速制御が行われる。

　［ICC/ASCD変速制御処理の詳細構成］
　図３は、実施例１のコントロールユニット８にて実行されるICC/ASCD変速制御処理の流れを示し、図４は、ICC/ASCD変速制御処理における変速線制御用アクセル開度APO2の算出例を示す。以下、変速目標演算処理構成をあらわす図３の各ステップについて説明する。

　なお、図３のフローチャートは、ドライバーのスイッチ操作によりクルーズコントロールシステムICC/ASCDがオンになると処理が開始される。

　ステップＳ１では、ICC/ASCD性能に基づき、定速走行や加減速走行等を達成するのに必要な目標ICC/ASCD駆動力を算出し、ステップＳ２へ進む（目標駆動力算出手段）。
ここで、目標ICC/ASCD駆動力は、特開2000-219059号公報（特許文献２）等で周知であり、例えば、下記のように算出される。
(a) 検出車速Vsが設定車速V*に一致しないとき
このときは、検出車速Vsと設定車速V*の差を算出し、検出車速Vsが設定車速V*に一致するように目標ICC/ASCD駆動力T1が算出される。
(b) 検出車間距離Lsが目標車間距離L*と一致しないとき
このときは、検出車間距離Lsが目標車間距離L*の差を算出し、検出車間距離Lsが目標車間距離L*に一致するように目標ICC/ASCD駆動力T2が算出される。
(c) 最終目標ICC/ASCD駆動力T*の算出
検出車速Vsと車速閾値VH,VLとの関係が、Vs≧VHのときはα＝１、Vs≦VLのときはα＝０、VL＜Vs＜VHのときは０＜α＜１とし、
T*＝αT1＋（１－α）T2
の式を用いて最終目標ICC/ASCD駆動力T*が算出される。

　ステップＳ２では、ステップＳ１でのICC/ASCD駆動力算出に続き、目標ICC/ASCD駆動力を自動変速機２の出力軸トルクに換算することで変速機出力軸トルクを算出し、ステップＳ４へ進む（変速機出力軸トルク算出手段）。
ここで、変速機出力軸トルクは、
変速機出力軸トルク＝目標ICC/ASCD駆動力×タイヤ半径÷デフギヤ比÷ギヤ効率
の式にて求められる。

　ステップＳ３では、ステップＳ１でのICC/ASCD駆動力算出やステップＳ２での変速機出力軸トルク換算と並行に、現在のエンジン回転数Neにおけるエンジントルクの最大値である最大エンジントルクを諸元マップにより算出し、ステップＳ４へ進む（最大駆動源トルク算出手段）。
ここでいう「最大トルク」とは、
(a) 駆動源がエンジン１であれば、地上からの高度による大気圧低下分を考慮したものを含み、駆動源が駆動モータであれば、バッテリ充電容量（バッテリSOC）の値による変動分を考慮したものを含む。
(b) また、ノーマル時とキックダウン時とで最大トルクが変わるような駆動源にあっては、何れをも含む。
このため、最大エンジントルクの算出には、高地による大気圧低下分の補正やバッテリ充電容量による変動分の補正を織り込む。また、最大エンジントルクとして、エンジントルクが悪化しない範囲でのエンジントルクの最大値を用いるようにしても良い。

　ステップＳ４では、ステップＳ２での変速機出力軸トルクの換算と、ステップＳ３での最大エンジントルクの算出に続き、ステップＳ２からの変速機出力軸トルクを、ステップＳ３からの最大エンジントルクにて除算することで目標変速比を算出し、ステップＳ５へ進む（クルーズコントロール時目標変速比算出手段）。
なお、このステップＳ４では、目標変速比の上昇変化と下降変化に対してヒス幅を持たせるヒステリシス処理を含んで目標変速比が算出される。

　ステップＳ５では、ステップＳ４での目標変速比算出に続き、ステップＳ４からの目標変速比と、自動変速機２の各ギヤ比諸元と比較し、目標変速比よりも大きく、且つ、目標変速比に最も近いギヤ比によるギヤ位置を目標ギヤ位置（＝目標変速段）として算出し、ステップＳ６へ進む（目標ギヤ位置算出手段）。

　ステップＳ６では、ステップＳ５での目標ギヤ位置算出に続き、自動変速機２の目標変速段での目標ギヤ比と、変速機出力軸回転数（＝車速VSP）と、に基づいて目標エンジン回転数を算出し、ステップＳ７へ進む（目標駆動源回転数算出手段）。
ここで、目標エンジン回転数は、
目標エンジン回転数＝車速÷（タイヤ半径×２π）×目標ギヤ比×デフギヤ比
の式にて求められる。

　ステップＳ７では、ステップＳ６での目標エンジン回転数算出に続き、クルーズコントロール中の変速線制御用アクセル開度APO2を、変速制御部２７の変速線マップと変速要求に基づいて算出し、ステップＳ８へ進む。この変速線制御用アクセル開度APO2は、変速制御にアクセル開度情報が必要な車両のために算出される。
ここで、変速線制御用アクセル開度APO2の算出例を図４に基づき説明する。
[例１]３速を固定したい場合
３速→２速ダウン変速や３速→４速アップ変速をしたくないことで、
変速線制御用アクセル開度APO2-1＝{(３→２変速開度)＋(３→４変速開度)}/２
とする（図４の●）。
[例２]３速→２速ダウン変速をしたい場合
３速→２速ダウン変速が直ちに行われるように、
変速線制御用アクセル開度APO2-2＝(３→２変速開度)＋５％
とする（図４の▲）。

　ステップＳ８では、ステップＳ７での変速線マップ引きに続き、自動変速機CVT/ATへクルーズコントロール中の変速目標を送信し、ステップＳ９へ進む。
ここで、自動変速機CVTとは、ベルト式無段変速機のように、目標変速比や目標エンジン回転数や変速線制御用アクセル開度APO2に応じて無段階に変速比を変更制御する変速機をいう。自動変速機ATとは、実施例１のように、目標ギヤ位置や変速線制御用アクセル開度APO2に応じて有段階の変速段（ギヤ位置）を変更制御する変速機をいう。

　ステップＳ９では、ステップＳ８での変速目標の送信に続き、クルーズコントロールシステムICC/ASCDがオンからオフに切り替えられたか否かを判断する。YES（ICC/ASCDオフ）の場合はエンドへ進み、NO（ICC/ASCDオン）の場合はステップＳ１へ戻る。

　次に、作用を説明する。
　まず、「比較例の課題」を説明する。そして、実施例１のエンジン車の変速制御装置における作用を、「ICC/ASCD変速制御作用」、「最大エンジントルクからの目標変速比算出作用」、「各種変速機への車種展開作用」に分けて説明する。

　［比較例の課題］
　ドライバー操作のアクセル開度とは独立した駆動力／トルク／加減速度制御が可能な装置としては、特開２００２－１９２９８８号公報（特許文献１）に開示の装置が知られていて、これを比較例とする。

　まず、アクセル操作時とアクセル操作時以外とで制御の切り替えを行う必要があるクルーズコントロールシステムICC/ASCDを搭載した車両の変速制御においては、自動的にフィードバックを行うドライバーアクセル操作時の通常変速制御よりも、アクセル操作時以外のICC/ASCD変速制御への性能要求が厳しい。その理由は、ドライバーによる目標車速の修正/アクセル操作が無いことによる過敏さ等による。

　この比較例に開示された方法で変速比やギヤ位置を制御するためには、関連が分かりにくい変速線制御用アクセル開度を大量に調整する必要があり、変速制御の車両適合が煩雑である。
すなわち、比較例に開示された方法では、アクセル操作時以外の変速制御のために駆動力－車速－変速線制御用アクセル開度の２次元マップを、各車種のそれぞれに対し精密に作成する必要があり、車両適合に多大な工数を要し、車両適合が煩雑になるという問題がある。この問題は、燃費志向によるハイギヤ化/CVT化/AT多段化により、求められるマップ精度はさらに厳しくなりつつある。

　また、別の問題として、変速線制御用アクセル開度を受付ける有段階の自動変速機ATに対応できても、目標変速比や目標入力回転数に対応して変速制御を行う無段階の自動変速機CVTや変速線制御用アクセル開度を受付けない変速機には対応できない。

　［ICC/ASCD変速制御作用］
　上記課題を解決するには、ICC/ASCD変速制御において、車両適合の煩雑さを解消する必要がある。以下、これを反映するICC/ASCD変速制御作用を説明する。

　ドライバーのスイッチ操作によりクルーズコントロールシステムICC/ASCDをオンにすると、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２（→ステップＳ３）→ステップＳ４へと進む。ステップＳ１では、ICC/ASCD性能に基づき、定速走行や加減速走行等を達成するのに必要な目標ICC/ASCD駆動力が算出される。ステップＳ２では、目標ICC/ASCD駆動力を自動変速機２の出力軸トルクに換算することで変速機出力軸トルクが算出される。ステップＳ３では、ステップＳ１でのICC/ASCD駆動力算出やステップＳ２での変速機出力軸トルク換算と並行に、現在のエンジン回転数Neにおけるエンジントルクの最大値である最大エンジントルクが諸元マップにより算出される。そして、ステップＳ４では、ステップＳ２での変速機出力軸トルクを、ステップＳ３での最大エンジントルクにて除算することで目標変速比が算出される。

　すなわち、クルーズコントロール中、一連の演算処理を経るだけで目標変速比が取得されることで、比較例のように、目標変速比を求めるための車種毎の２次元マップの作成が不要となる。このため、クルーズコントロールシステムを搭載した車両への適用が煩雑になることを回避出来る。ちなみに、車両諸元以外の適合要素は、目標変速比算出のヒス処理におけるヒス幅のみとなり、適合が簡易化される。

　［最大エンジントルクからの目標変速比算出作用］
　上記のように、実施例１では、ICC/ASCD変速制御において、ステップＳ３にて算出された出力可能な最大エンジントルクを用い、ステップＳ４にて目標変速比を算出する構成を採用している。

　このように、最大エンジントルクより小さい値を使う場合と比較すると、目標変速比はハイギヤ側となり、エンジン回転数は低回転側となる。このように、最大エンジントルクを使う結果、静粛性と燃費性能が向上する。

　また、最大エンジントルクより大きい値を使う場合と比較すると、自動変速機２の変速比が目標変速比通りのギヤ比となった場合、最大エンジントルクまではトルク出力が可能となる。このように、最大エンジントルクを使う結果、ICC/ASCD変速性能低下（登坂時の駆動力不足など）が発生しない。

　さらに、実施例１では、最大エンジントルクの算出において、高地による大気圧低下分の補正やバッテリ充電容量による変動分の補正を織り込む構成を採用している。

　例えば、最大エンジントルクの算出において、大気圧低下分の補正や充電容量変動分の補正を織り込まない場合、現在の車両状態（高地による気圧低下や電池の充電状態等）により最大トルクの低下が発生し、その低下量に応じて目標変速比も低下する。このため、トルク低下量に伴うICC/ASCD変速性能低下（駆動力不足）が発生する。

　これに対し、最大エンジントルクの算出において、大気圧低下分の補正や充電容量変動分の補正を織り込んでいるため、高地による気圧低下や電池の充電状態により最大トルクの低下が発生しない。このため、トルク低下量に伴うICC/ASCD変速性能低下（駆動力不足）が発生するのを防止できる。

　［各種変速機への車種展開作用］
　車載変速機としては、有段階の自動変速機ATや無段階の自動変速機CVT等の多種多様の変速機が搭載される。これら各種変速機を搭載したあらゆる車種に対しICC/ASCD変速制御を展開することが好ましい。以下、図５に基づき、これを反映する各種変速機への車種展開作用を説明する。

　図３のフローチャートにおいて、ステップＳ４にて“目標変速比”が算出されると、ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７へと進む。ステップＳ５では、目標変速比よりも大きく、且つ、目標変速比に最も近いギヤ比による“目標ギヤ位置”が算出され、ステップＳ６では、“目標エンジン回転数”が算出され、ステップＳ７では、クルーズコントロール中の“変速線制御用アクセル開度APO2”が算出される。

　したがって、図５のフローチャートに示すように、ステップＳ４にて“目標変速比”が算出されると、ステップＳ４からステップＳ８内のステップＳ８１へ進み、目標変速比対応の変速機（CVT）に変速指令として“目標変速比”を送信する。
また、ステップＳ５にて“目標ギヤ位置”が算出されると、ステップＳ５からステップＳ８内のステップＳ８２へ進み、目標ギヤ位置対応の変速機（AT）に変速指令として“目標ギヤ位置”を送信する。
さらに、ステップＳ６にて“目標エンジン回転数”が算出されると、ステップＳ６からステップＳ８内のステップＳ８３へ進み、目標エンジン回転数対応の変速機（CVT）に変速指令として“目標エンジン回転数”を送信する。
加えて、ステップＳ７にて“変速線制御用アクセル開度APO2”が算出されると、ステップＳ７からステップＳ８内のステップＳ８４へ進み、変速線制御用アクセル開度対応の変速機（CVT/AT）に変速指令として“変速線制御用アクセル開度”を送信する。

　上記のように、実施例１では、演算順序が、目標変速比算出⇒目標ギヤ位置算出⇒目標エンジン回転数算出⇒変速線制御用アクセル開度算出という構成を採用した。

　このように、各種変速機に対応した目標変速比／目標ギヤ位置／目標エンジン回転数／変速線制御用アクセル開度の値を順に算出しているため、主ロジックは共通としたまま各種変速機への車種展開が可能となる。

　次に、効果を説明する。
　実施例１のエンジン車の変速制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

　(1) 駆動源（エンジン１）と、
　前記駆動源の回転速度を変更可能な変速機（自動変速機２）と、
　ドライバーのアクセル操作とは独立して前記駆動源や前記変速機を制御するクルーズコントロールを行うことで車両の駆動力、トルク、若しくは加減速度の制御が可能なクルーズコントロールシステム（クルーズコントローラ１２等）と、
　を備えた車両（エンジン車）の変速制御装置において、
　前記クルーズコントロール中でないとき、アクセル開度APO1と車速VSPに基づいて目標変速比を算出する目標変速比算出手段（変速制御部２７）と、
　前記クルーズコントロール中、クルーズコントロール時に必要となる目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段（ステップＳ１）と、
　前記目標駆動力に基づいて前記変速機の出力軸トルクを算出する変速機出力軸トルク算出手段（ステップＳ２）と、
　現在の駆動源回転数（エンジン回転数）における駆動源トルク（エンジントルク）の最大値を算出する最大駆動源トルク算出手段（ステップＳ３）と、
　前記変速機の出力軸トルクを前記最大駆動源トルクにて除算することで目標変速比を算出するクルーズコントロール時目標変速比算出手段（ステップＳ４）と、
　を有する（図３）。
　このため、クルーズコントロールシステムを搭載した車両への適用が煩雑になることを回避することが出来る。加えて、最大駆動源トルク（最大エンジントルク）を用いて目標変速比を算出する構成としているため、静粛性と燃費性能を向上することが出来るとともに、登坂時の駆動力不足の発生を防止することが出来る。

　(2) 前記クルーズコントロール時目標変速比算出手段（ステップＳ４）からの目標変速比と、前記変速機（自動変速機２）の各ギヤ比諸元と比較し、前記目標変速比よりも大きく、且つ、前記目標変速比に最も近いギヤ比によるギヤ位置を目標ギヤ位置として算出する目標ギヤ位置算出手段（ステップＳ５）と、
　前記変速機の目標変速比又は目標ギヤ比と、変速機出力軸回転数と、に基づいて、目標とする前記駆動源（エンジン１）の回転数を算出する目標駆動源回転数算出手段（ステップＳ６）と、
　を有する（図３）。
　このため、(1)の効果に加え、各種変速機に対応した目標変速比／目標ギヤ位置／目標駆動源回転数（目標エンジン回転数）の値が算出されることで、主ロジックは共通としたまま各種変速機へ車種展開することが出来る。

　実施例２は、変速に起因する最大トルクの低下予測を可能とする制御ロジックを採用した例である。

　まず、構成を説明する。
　図６は、実施例２のコントロールユニット８にて実行されるICC/ASCD変速制御処理の流れを示す。以下、実施例２の変速目標演算処理構成をあらわす図６の各ステップについて説明する。なお、図６のフローチャートのステップＳ２１、ステップＳ２２、ステップＳ２７～ステップＳ２９は、図３のフローチャートのステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ７～ステップＳ９の各ステップと同様の処理を行うので説明を省略する。

　ステップＳ２３では、演算１回目にて現在のエンジン回転数Neにおけるエンジントルクの最大値である最大エンジントルクを諸元マップにより算出し、演算２回目にてステップＳ２６からの目標エンジン回転数におけるエンジントルクの最大値である最大エンジントルクを諸元マップにより算出し、ステップＳ２４へ進む。

　ステップＳ２４では、ステップＳ２２での変速機出力軸トルクの換算と、ステップＳ２３での最大エンジントルクの算出に続き、ステップＳ２２からの変速機出力軸トルクを、ステップＳ２３からの演算１回目の最大エンジントルクにて除算することで第１目標変速比を算出する。そして、ステップＳ２２からの変速機出力軸トルクを、ステップＳ２３からの演算２回目の最大エンジントルクにて除算することで第２目標変速比を算出する。そして、第１目標変速比と第２目標変速比を比較し、２つの目標変速比のうち、ロー側の目標変速比を変速機に出力する変速指令として選択し、ステップＳ２５へ進む。なお、演算１回目の第１目標変速比が実変速比よりロー側である場合には、演算１回目の後、第１目標変速比を変速機に出力する変速指令として選択する。

　ステップＳ２５では、ステップＳ２４での目標変速比算出に続き、演算１，２回目にてステップＳ２４からの目標変速比と、自動変速機２の各ギヤ比諸元と比較し、目標変速比よりも大きく、且つ、目標変速比に最も近いギヤ比によるギヤ位置を第１目標ギヤ位置と第２目標ギヤ比を算出する。そして、第１目標ギヤ位置と第２目標ギヤ位置を比較し、２つの目標ギヤ位置のうち、ロー側の目標ギヤ位置を変速機に出力する変速指令として選択し、ステップＳ２６へ進む。なお、演算１回目の第１目標ギヤ位置が実ギヤ位置よりロー側である場合には、演算１回目の後、第１目標ギヤ位置を変速機に出力する変速指令として選択する。

　ステップＳ２６では、ステップＳ２５での目標ギヤ位置算出に続き、演算１，２回目にて目標変速比又は目標ギヤ比と、変速機出力軸回転数（＝車速VSP）と、に基づいて、第１目標エンジン回転数と第２目標エンジン回転数を算出する。そして、第１目標エンジン回転数と第２目標エンジン回転数を比較し、２つの目標エンジン回転数のうち、ロー側の目標エンジン回転数を変速機に出力する変速指令として選択し、ステップＳ３０へ進む。なお、演算１回目の第１目標エンジン回転数が実エンジン回転数よりロー側である場合には、演算１回目の後、第１目標エンジン回転数を変速機に出力する変速指令として選択する。

　ステップＳ３０では、ステップＳ２６での目標エンジン回転数算出に続き、演算２回目であるか否かを判断する。YES（演算２回目）の場合はステップＳ２７へ進み、NO（演算１回目）の場合はステップＳ２３へ戻る。なお、図１及び図２の構成は、実施例１と同様であるので、図示を省略する。

　次に、作用を説明する。
　ドライバーのスイッチ操作によりクルーズコントロールシステムICC/ASCDをオンにすると、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２（→ステップＳ２３）→ステップＳ２４へと進む。ステップＳ２１では、目標ICC/ASCD駆動力が算出される。ステップＳ２２では、変速機出力軸トルクが算出される。ステップＳ２３では、演算１回目にて現在のエンジン回転数Neにおけるエンジントルクの最大値である最大エンジントルクが諸元マップにより算出される。そして、ステップＳ２４では、ステップＳ２２での変速機出力軸トルクを、ステップＳ２３での最大エンジントルクにて除算することで演算１回目の目標変速比が算出される。

　次に、ステップＳ２４にて演算１回目の目標変速比が算出されると、ステップＳ２５→ステップＳ２６→ステップＳ３０へと進む。ステップＳ２５では、演算１回目の目標ギヤ位置が算出され、ステップＳ２６では、演算１回目の目標エンジン回転数が算出され、ステップＳ３０では、演算２回目か否かが判断される。そして、演算１回目であることで、ステップＳ２３に戻り、ステップＳ２３から再びステップＳ２４→ステップＳ２５→ステップＳ２６→ステップＳ３０へと進む。ステップＳ２３では、演算２回目にて目標エンジン回転数におけるエンジントルクの最大値である最大エンジントルクが諸元マップにより算出される。そして、ステップＳ２４では、ステップＳ２２での変速機出力軸トルクを、ステップＳ２３での最大エンジントルクにて除算することで演算２回目の目標変速比が算出される。ステップＳ２５では、演算２回目の目標ギヤ位置が算出され、ステップＳ２６では、演算２回目の目標エンジン回転数が算出され、ステップＳ３０では、演算２回目か否かが判断される。そして、演算２回目であることで、ステップＳ２７以降に進む。

　この実施例２における変速制御を、図７に示す平坦路から登坂路へ移行したときのタイムチャートと、図８に示す登坂路から平坦路へ移行したときのタイムチャートに基づき説明する。

　（平坦路から登坂路への移行時：図７）
　まず、平坦路から登坂路への移行時、足踏み走行による通常変速制御では、登坂によりアクセル開度APO1が増加することで、アクセル開度APO1の増加により変速線閾値を越える時刻t3になると、７速から６速へダウン変速される。

　次に、平坦路から登坂路への移行時、ICC/ASCD変速制御では、時刻t1にて１回目の目標ギヤ位置が６速であると演算される。したがって、演算１回目の目標ギヤ位置（６速）が実ギヤ位置（７速）よりロー側であることで、演算１回目直後の時刻t2にて、自動変速機２に対し７速から６速へのダウン変速指令が出力される。また、時刻t4にて２回目の目標ギヤ位置が６速であると演算されるが、この場合は、ローギヤ側へのダウン変速の確認情報として取り扱われる。

　したがって、平坦路から登坂路への移行時、ICC/ASCD変速制御において、通常変速制御でのダウン変速時刻t3より早期の時刻t2のタイミングにて、７→６ダウン変速指令が出力されることで、駆動力不足が発生することがない。

　（登坂路から平坦路への移行時：図８）
　まず、登坂路から平坦路への移行時、足踏み走行による通常変速制御では、降坂によりアクセル開度APO1が減少することで、アクセル開度APO1の減少により変速線閾値を越える時刻t2になると、６速から７速へアップ変速される。

　次に、登坂路から平坦路への移行時、ICC/ASCD変速制御では、時刻t1にて１回目の目標ギヤ位置が７速であると演算される。したがって、演算１回目の目標ギヤ位置（７速）が実ギヤ位置（６速）よりハイ側であることで、アップ変速指令の出力が演算２回目を迎えるまで待たれる。そして、時刻t3にて２回目の目標ギヤ位置が７速であると演算されると、セレクトローにより７速が目標ギヤ位置として選択され、演算２回目直後の時刻t4にて、自動変速機２に対し６速から７速へのアップ変速指令が出力される。

　したがって、登坂路から平坦路への移行時、ICC/ASCD変速制御において、演算２回目までアップ変速指令の出力を待つことで、アップ変速に起因する最大エンジントルクの低下（300Nm→200Nm）を予測することが可能となる。また、演算１回目時刻t1から演算２回目時刻t2の間で、アップ変速に起因する最大エンジントルクの低下が予測可能であることで、アップ変速後にトルク不足が判明し、再びダウン変速を行うようなシフトハンチングを回避することが出来る。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

　次に、効果を説明する。
　実施例２のエンジン車の変速制御装置にあっては、実施例１の(1),(2)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

　(3) 前記最大駆動源トルク算出手段（ステップＳ２３）は、演算１回目にて現在の駆動源回転数における駆動源トルク（エンジントルク）の最大値を算出し、演算２回目にて演算１回目に算出された目標変速比による目標駆動源回転数（目標エンジン回転数）における駆動源トルクの最大値を算出し、
　前記クルーズコントロール時目標変速比算出手段（ステップＳ２４）は、演算１回目の最大駆動源トルク（最大エンジントルク）と演算２回目の最大駆動源トルクを用いた場合の２つの目標変速比を比較し、２つの目標変速比のうち、ロー側の目標変速比を前記変速機（自動変速機２）に出力する変速指令として選択する（図６）。
　このため、駆動力不足の発生を回避することが出来るとともに、アップ変速後にトルク不足が判明し、再びダウン変速を行うようなシフトハンチングを回避することが出来る。

　以上、本発明の車両の変速制御装置を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

　実施例１，２では、駆動源としてエンジンが搭載されたエンジン車に本発明の変速制御装置を適用する例を示した。しかし、本発明の変速制御装置は、駆動源として駆動用モータが搭載された電気自動車に対しても適用する例であっても良いし、駆動源としてエンジンと駆動用モータが搭載されたハイブリッド車に適用する例であっても良い。

　実施例１，２では、変速機として、有段階の変速段（ギヤ位置）を持つ自動変速機ATの例を示した。しかし、変速機としては、無段階の変速比を持つ自動変速機（無段変速機CVT）の例であっても良いし、無段階変速機と有段階変速機を組み合わせた変速機の例であっても良い。

　実施例１，２では、クルーズコントロールシステムとして、ICC、ACC、ASCDと呼ばれるシステム例を示した。しかし、クルーズコントロールシステムとしては、ドライバーのアクセル操作とは独立して駆動源や変速機を制御することで車両の駆動力、トルク、若しくは加減速度の制御が可能なシステムであれば、これらのシステム例に限られない。

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１２年１１月５日に日本国特許庁に出願された特願２０１２－２４３３９９に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (3)

1. 　駆動源と、
   　前記駆動源の回転速度を変更可能な変速機と、
   　ドライバーのアクセル操作とは独立して前記駆動源や前記変速機を制御するクルーズコントロールを行うことで車両の駆動力、トルク、若しくは加減速度の制御が可能なクルーズコントロールシステムと、
   　を備えた車両の変速制御装置において、
   　前記クルーズコントロール中でないとき、アクセル開度と車速に基づいて目標変速比を算出する目標変速比算出手段と、
   　前記クルーズコントロール中、クルーズコントロール時に必要となる目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段と、
   　前記目標駆動力に基づいて前記変速機の出力軸トルクを算出する変速機出力軸トルク算出手段と、
   　現在の駆動源回転数における駆動源トルクの最大値を算出する最大駆動源トルク算出手段と、
   　前記変速機の出力軸トルクを前記最大駆動源トルクにて除算することで目標変速比を算出するクルーズコントロール時目標変速比算出手段と、
   　を有することを特徴とする車両の変速制御装置。
2. 　請求項１に記載された車両の変速制御装置において、
   　前記クルーズコントロール時目標変速比算出手段からの目標変速比と、前記変速機の各ギヤ比諸元と比較し、前記目標変速比よりも大きく、且つ、前記目標変速比に最も近いギヤ比によるギヤ位置を目標ギヤ位置として算出する目標ギヤ位置算出手段と、
   　前記変速機の目標変速比又は目標ギヤ比と、変速機出力軸回転数と、に基づいて、目標とする前記駆動源の回転数を算出する目標駆動源回転数算出手段と、
   　を有することを特徴とする車両の変速制御装置。
3. 　請求項１又は２に記載された車両の変速制御装置において、
   　前記最大駆動源トルク算出手段は、演算１回目にて現在の駆動源回転数における駆動源トルクの最大値を算出し、演算２回目にて演算１回目に算出された目標変速比による目標駆動源回転数における駆動源トルクの最大値を算出し、
   　前記クルーズコントロール時目標変速比算出手段は、演算１回目の最大駆動源トルクと演算２回目の最大駆動源トルクを用いた場合の２つの目標変速比を比較し、２つの目標変速比のうち、ロー側の目標変速比を前記変速機に出力する変速指令として選択する
   　ことを特徴とする車両の変速制御装置。

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