WO2014175182A1

WO2014175182A1 - 車両の制御装置および制御方法

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Publication number: WO2014175182A1
Application number: PCT/JP2014/061050
Authority: WO
Inventors: 喬史東; 哲孝柴田; 直人川原
Original assignee: マツダ株式会社
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2014-04-18
Publication date: 2014-10-30
Also published as: JP6020338B2; JP2014213810A; CN105246747A; CN105246747B; US9771074B2; US20150239471A1; DE112014000222T5

Abstract

　車速制限機能（ＡＳＬ）で上限車速が比較的低い車速に設定された場合でも、車速制限の期間中、燃費低下の問題を抑制するため、コントロールユニット１０は、車速センサ２１で検知された車速と上限車速設定スイッチ２４で設定された上限車速との偏差が所定の閾値未満になったとき、車速が上限車速を超過しないようにエンジン２の出力を抑制するとともに、自動変速機３のギヤ段を車両１の運転状態に基いて設定されるギヤ段よりも燃費が良くなる高速側のギヤ段に向けてシフトアップさせる。

Description

車両の制御装置および制御方法

　本発明は、車両の制御装置および制御方法に関し、詳しくは、車速が上限車速を超過しないように制限するＡＳＬ機能を備えた車両の制御装置および制御方法に関する。

　従来、車速超過に起因する交通事故の防止等を目的として、ＡＳＬ（ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ　ｓｐｅｅｄ　ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ）と称される車速制限機能を備えた車両が知られている。ＡＳＬは、現在の車速が予め設定された上限車速に近接したときは、車速制限を開始して、たとえ運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んでいても、車速が上記上限車速を超過しないようにエンジン出力を抑制する機能である。

　例えば、特許文献１には、車速が上限車速に近接したときは、ギヤ段の変速を禁止して、ダウンシフトおよびアップシフトが連続して発生することを防止し、頻繁な変速動作の発生によるドライバビリティの低下を回避する技術が開示されている。

特開２００８－１２８４５２号公報（段落０００９～００１０）

　一般に、ＡＳＬでは、上限車速は任意の車速に設定される。そのため、上限車速が比較的低い車速に設定された場合は、車両が例えば１速や２速等の低速側のギヤ段で加速中に車速制限が開始する。この車速制限の期間中、上記特許文献１に開示の技術のようにギヤ段の変速が禁止されると、ギヤ段がギヤ比の大きい低速側のギヤ段に固定された状態で車両が走行を続けるので、燃費が大幅に低下するという問題がある。

　そこで、本発明は、たとえＡＳＬで上限車速が比較的低い車速に設定された場合でも、車速制限の期間中、燃費低下の問題が抑制された車両の制御装置および制御方法の提供を目的とする。

　上記課題を解決するためのものとして、本発明は、車速を検知する車速検知手段と、車両の上限車速を設定する上限車速設定手段と、所定の条件が成立したとき、上記車速検知手段で検知された車速が上記上限車速設定手段で設定された上限車速を超過しないようにエンジン出力を抑制するエンジン制御手段とを備える車両の制御装置であって、車両の運転状態に基いて変速機のギヤ段を設定するギヤ段設定手段と、上記エンジン制御手段により上記エンジン出力の抑制が行われるときは、変速機のギヤ段を上記ギヤ段設定手段により設定されるギヤ段よりも燃費が良くなる高速側のギヤ段に向けてシフトアップさせるシフトアップ手段とを備えることを特徴とする車両の制御装置である。

　また、上記課題を解決するためのものとして、本発明は、車速を検知する車速検知工程と、車両の上限車速を設定する上限車速設定工程と、所定の条件が成立したとき、上記車速検知工程で検知された車速が上記上限車速設定工程で設定された上限車速を超過しないようにエンジン出力を抑制するエンジン制御工程とを備える車両の制御方法であって、車両の運転状態に基いて変速機のギヤ段を設定するギヤ段設定工程と、上記エンジン制御工程中は、変速機のギヤ段を上記ギヤ段設定工程により設定されるギヤ段よりも燃費が良くなる高速側のギヤ段に向けてシフトアップさせるシフトアップ工程とを備えることを特徴とする車両の制御方法である。

　上記並びにその他の本発明の目的、特徴および利点は、以下の詳細な記載と添付図面とから明らかになる。

本発明の実施形態に係る車両の制御システム図である。上記車両に備えられたＡＳＬ機能の説明図である。要求加速度が大きいほど車速制限開始の閾値を大きい値に変更する制御の説明図である。上記ＡＳＬ機能の動作の１例を示すタイムチャートである。上記ＡＳＬ機能の動作の１例を示すフローチャートである。

　以下、図面に基いて本発明の実施形態を説明する。

　（１）全体構成
　図１に示すように、本実施形態に係る車両１は、パワートレインとしてのエンジン２およびエンジン２の回転を変速しつつ車輪に伝達する自動変速機３を有する。エンジン２は、ガソリンや軽油等の燃料の燃焼により駆動力を発生する内燃機関である。自動変速機３は、図略のトルクコンバータを介してエンジン２と連結され、複数の摩擦要素の締結または解放により、前進１速～６速および後退速の複数のギヤ段が達成される。ギヤ段が達成された状態において、自動変速機３内にエンジン２側と駆動輪４側との間のトルク伝達経路が形成される。

　車両１は、上記エンジン２および自動変速機３を制御するコントロールユニット１０を備える。コントロールユニット１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロプロセッサで構成されている。コントロールユニット１０は、後述する変速マップ（図２参照）に基いて自動変速機３のギヤ段を設定するギヤ段設定部１１と、後述するＡＳＬ制御の実行中は自動変速機３のギヤ段をシフトアップさせるシフトアップ部１２とを含む。

　コントロールユニット１０は、車両１の走行速度（車速）を検知する車速検知手段としての車速センサ２１、運転者のアクセル操作量（図略のアクセルペダルの踏み込み量）を検知するアクセル開度検知手段としてのアクセル開度センサ２２、ＡＳＬ（ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ　ｓｐｅｅｄ　ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ）機能（車速制限機能）を有効または無効とするＡＳＬスイッチ２３、およびＡＳＬの上限車速を設定する上限車速設定手段としての上限車速設定スイッチ２４と相互に電気的に接続されている。ここで、車速センサ２１で車速を検知する工程は車速検知工程であり、上限車速設定スイッチ２４で上限車速を設定する工程は上限車速設定工程である。

　コントロールユニット１０は、上記センサ２１，２２およびスイッチ２３，２４から入力される情報に基き、ＡＳＬ制御（車速制限制御）を実行する。すなわち、コントロールユニット１０は、車速センサ２１で検知された車速が、上限車速設定スイッチ２４で予め設定された上限車速に近接したときは、車速制限を開始して、たとえアクセル開度センサ２２で検知されたアクセル開度が大きくても、車速が上限車速を超過しないようにエンジン２の出力を制御する。

　コントロールユニット１０は、上記ＡＳＬ制御を実行するため、図略のエンジン２の吸気通路に配設されて吸入空気量を調節するエレキスロットル（モータ等の電動アクチュエータによってスロットル弁が開閉駆動されるもの）３１、エンジン２に燃料を噴射するインジェクタ３２、混合気に火花を点火する点火プラグ３３、および自動変速機３の複数の摩擦要素を締結または解放する変速用ソレノイド弁３４と相互に電気的に接続され、これらに制御信号を出力する。

　また、コントロールユニット１０は、表示装置３５にも制御信号を出力する。表示装置３５は、運転席近傍に配置され、運転者に対してＡＳＬスイッチ２３のオン（ＡＳＬ機能の有効）またはオフ（ＡＳＬ機能の無効）、および上限車速設定スイッチ２４で設定された上限車速を表示する。

　（２）制御内容
　次に、コントロールユニット１０が実行するＡＳＬ制御の内容を説明する。

　図２は、車速とアクセル開度（あるいはエレキスロットル３１のスロットル弁の開度すなわちスロットル開度）とに基いて、つまり車両１の運転状態に基いて、ギヤ段設定部１１がギヤ段を設定するのに用いられる変速マップを概念的に示すものである。図２には、ギヤ段をシフトアップさせる際の変速ラインが実線で示されている。なお、図２は、あくまでも概念図であって、変速ラインの車速に対する位置や形状はこれに限定されないことはいうまでもない。

　図２において、ＶｏはＡＳＬの上限車速、Ｖｘは車速制限を開始する閾値車速である。閾値車速Ｖｘは上限車速Ｖｏよりも所定車速だけ低い車速である。上限車速Ｖｏと閾値車速Ｖｘとの偏差（Ｖｏ－Ｖｘ）が請求の範囲における「閾値」に相当する。

　いま、停車中の車両１が発進する際、運転ポイントはおよそ（ｉ）→（ｉｉ）→（ｉｉｉ）の順に推移する。すなわち、停車中の車両１は、車速およびスロットル開度がともにゼロの運転ポイント（ｉ）にある。ここから運転者がアクセルペダルを踏み込むことにより発進した車両１は、スロットル開度が増大した運転ポイント（ｉｉ）に移行する。その後、アクセルペダルの踏み込み量が維持されて車速が上昇した車両１は、運転ポイント（ｉｉｉ）に到達する。すなわち、車速が閾値車速Ｖｘまで上昇し、上限車速Ｖｏに近接する。車速が閾値車速Ｖｘまで上昇すると、車速制限が開始され、たとえ運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んでいても、車速が上限車速Ｖｏを超過しないように、例えばエレキスロットル３１のスロットル開度、インジェクタ３２の燃料噴射量、点火プラグ３３の点火時期等が調節されてエンジン２の出力が制御される。以上のことから、本実施形態では、コントロールユニット１０は、本発明の「エンジン制御手段」に相当する。

　運転ポイント（ｉｉ）から運転ポイント（ｉｉｉ）への移行中にギヤ段設定部１１によって自動変速機３のギヤ段が１速から２速に変速される。本実施形態では、上限車速Ｖｏが比較的低い車速に設定されているため、車両１が２速という低速側のギヤ段で加速中に車速が閾値車速Ｖｘまで上昇して車速制限が開始する。この車速制限の期間中、仮に自動変速機３のギヤ段が２速に固定されると、ギヤ比の大きい低速側のギヤ段で車両１が走行を続けるので、燃費が大幅に低下するという問題がある。

　図３は、車速偏差と上限加速度との関係を示す特性図である。

　車速偏差は、上限車速Ｖｏから車速センサ２１で検知される実車速を減算することにより求められる値である（＝上限車速Ｖｏ－実車速）。車速が上限車速Ｖｏに到達する前は、実車速＜上限車速Ｖｏであるから、車速偏差はプラスの値に算出される。例えば上限車速Ｖｏが５０ｋｍ／ｈである場合、車速が２０ｋｍ／ｈのときは、車速偏差は３０ｋｍ／ｈであり、車速が３０ｋｍ／ｈのときは、車速偏差は２０ｋｍ／ｈであり、車速が４０ｋｍ／ｈのときは、車速偏差は１０ｋｍ／ｈである。そして、車速が上限車速Ｖｏに到達すると、車速偏差はゼロとなる。

　図３において、上限加速度とは、車速を上限車速Ｖｏ以下に制限するために車両１に与えることのできる加速度の上限値である。すなわち、各車速偏差において、上限加速度を車両１に与えたとき、車両１の車速が上限車速Ｖｏとなり、上限加速度を超える加速度を車両１に与えたとき、車両１の車速が上限車速Ｖｏを超え、上限加速度未満の加速度を車両１に与えたとき、車両１の車速が上限車速Ｖｏ未満となる。

　図示したように、上限加速度は、車速偏差毎に、１対１に予め設定されている。上限加速度は、車速偏差が大きいほど（すなわち車速が低いほど）大きい値に設定されている。

　車速とアクセル開度とから運転者の要求加速度が演算される。要求加速度は、アクセル開度が同じであれば、車速が低いほど大きい値に演算され、車速が同じであれば、アクセル開度が大きいほど大きい値に演算される。

　例えば、図３に符号Ａで示すように、アクセル開度が相対的に大きい場合に、車速偏差が３０ｋｍ／ｈのポイントＰ１で要求加速度が上限加速度未満のときは、要求加速度を車両１に与えても車速が上限車速Ｖｏを超過しないから、要求加速度が実現するように、アクセル開度に応じたスロットル開度、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期が決定され、実行される。また、ギヤ段はギヤ段設定部１１により図２の変速マップに基いて設定される。

　次いで、車速の上昇に伴い、同じ要求加速度のまま、車速偏差が２０ｋｍ／ｈのポイントＰ２で要求加速度が上限加速度に一致するときは、要求加速度を車両１に与えても車速が上限車速Ｖｏを超過しないから、要求加速度が実現するように、アクセル開度に応じたスロットル開度、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期が決定され、実行される。また、ギヤ段はギヤ段設定部１１により図２の変速マップに基いて設定される。

　しかし、さらに車速の上昇に伴い、同じ要求加速度のまま、車速偏差が２０ｋｍ／ｈよりも小さいポイントＰ３で要求加速度が上限加速度を超えるときは、要求加速度を車両１に与えると車速が上限車速Ｖｏを超過するから、上限加速度が実現するように、アクセル開度が無効化され、上限加速度に応じたスロットル開度（アクセル開度に無関係な値）、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期が決定され、実行される。つまり、ＡＳＬ制御（車速制限制御）が実行される。このＡＳＬ制御の実行中は、コントロールユニット１０は、ギヤ段をギヤ段設定部１１で図２の変速マップに基いて設定せず、後述するように、別途制御によりシフトアップ部１２で設定する（図４参照）。

　一方、図３に符号Ｂで示すように、アクセル開度が相対的に小さい場合に、車速偏差が２０ｋｍ／ｈのポイントＰ４で要求加速度が上限加速度未満のときは、要求加速度を車両１に与えても車速が上限車速Ｖｏを超過しないから、要求加速度が実現するように、アクセル開度に応じたスロットル開度、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期が決定され、実行される。また、ギヤ段はギヤ段設定部１１により図２の変速マップに基いて設定される。

　次いで、車速の上昇に伴い、同じ要求加速度のまま、車速偏差が１０ｋｍ／ｈのポイントＰ５で要求加速度が上限加速度に一致するときは、要求加速度を車両１に与えても車速が上限車速Ｖｏを超過しないから、要求加速度が実現するように、アクセル開度に応じたスロットル開度、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期が決定され、実行される。また、ギヤ段はギヤ段設定部１１により図２の変速マップに基いて設定される。

　しかし、さらに車速の上昇に伴い、同じ要求加速度のまま、車速偏差が１０ｋｍ／ｈよりも小さいポイントＰ６で要求加速度が上限加速度を超えるときは、要求加速度を車両１に与えると車速が上限車速Ｖｏを超過するから、上限加速度が実現するように、アクセル開度が無効化され、上限加速度に応じたスロットル開度（アクセル開度に無関係な値）、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期が決定され、実行される。つまり、ＡＳＬ制御（車速制限制御）が実行される。このＡＳＬ制御の実行中は、コントロールユニット１０は、ギヤ段をギヤ段設定部１１で図２の変速マップに基いて設定せず、後述するように、別途制御によりシフトアップ部１２で設定する（図４参照）。

　以上のことから、要求加速度と上限加速度との関係において、要求加速度が上限加速度以下のときはＡＳＬ制御が実行されず、要求加速度が上限加速度を超えたときにＡＳＬ制御が実行される。

　また、以上のことから、アクセル開度ひいては要求加速度が相対的に大きい場合Ａは、閾値車速Ｖｘは（上限車速Ｖｏ－２０ｋｍ／ｈ）であり、アクセル開度ひいては要求加速度が相対的に小さい場合Ｂは、閾値車速Ｖｘは（上限車速Ｖｏ－１０ｋｍ／ｈ）である。このように、アクセル開度ひいては要求加速度が大きいほど、車速制限開始の閾値（上限車速Ｖｏと閾値車速Ｖｘとの偏差：Ｖｏ－Ｖｘ）が大きい値に変更される。例えば、要求加速度が相対的に大きい場合Ａは、上記閾値は、（Ｖｏ－（Ｖｏ－２０ｋｍ／ｈ））から２０ｋｍ／ｈであり、要求加速度が相対的に小さい場合Ｂは、上記閾値は、（Ｖｏ－（Ｖｏ－１０ｋｍ／ｈ））から１０ｋｍ／ｈである。その結果、要求加速度が大きいほど、より早い時期から車速制限が開始される。以上のことから、本実施形態では、コントロールユニット１０は、本発明の「閾値変更手段」に相当する。

　図４は、コントロールユニット１０が実行するＡＳＬ制御の具体的動作の１例を示すタイムチャートである。

　図４において、アクセル開度は比較的大きい値で推移している。つまり、運転者は比較的大きい加速度を要求してアクセルペダルを比較的大きく踏み込んでいる。

　車速が閾値車速Ｖｘに到達する時刻ｔ１までは、スロットル開度はアクセル開度に比例して設定される本来の値とされ、アクセル開度と同様、比較的大きい値で推移している。その結果、車速が上昇していき、ギヤ段はギヤ段設定部１１により図２の変速マップに基いて２速が設定される。

　車速が閾値車速Ｖｘを超えると車速制限が開始する。その結果、時刻ｔ１以降、スロットル開度が減少される。これにより吸入空気量および燃料噴射量が減少されて、エンジン２の出力が低減される。このとき、併せて、点火時期のリタードを行ってもよい。

　車速が上限車速Ｖｏに到達する時刻ｔ２以降は、車速が上限車速Ｖｏに維持されるように、スロットル開度は一定値に維持される。

　時刻ｔ１～時刻ｔ２の間、スロットル開度は徐々に減少される。これは、車速の増大に伴い、車速が上限車速Ｖｏに近接するに連れて、図３に示したように、上限加速度が徐々に小さくなるからである。そして、車速が上限車速Ｖｏに到達すると、上限加速度はゼロとなる。

　以上に加えて、本実施形態では、車速制限が開始する時刻ｔ１以降、シフトアップ部１２は、自動変速機３のギヤ段を２速から６速に向けてシフトアップさせる。ここで、６速は、本実施形態では、車速が上限車速Ｖｏであるときに達成可能な複数のギヤ段（３速、４速、５速、６速）のうち最も段位の高い（つまり高速側の）ギヤ段であり、燃費が最も良くなるギヤ段である。

　これにより、前述したように、車速制限の期間中、仮に自動変速機３のギヤ段が２速に固定されると、ギヤ比の大きい低速側のギヤ段で車両１が走行を続けるので、燃費が大幅に低下するのに対し、本実施形態では、自動変速機３のギヤ段は、燃費の悪い低速側のギヤ段に固定されることなく、６速というギヤ比の小さい高速側のギヤ段（燃費が最も良くなるギヤ段）に切り替えられ、この状態で車両１が走行を続けるので、燃費低下の問題が抑制される。以上のことから、本実施形態では、ギヤ段設定部１１は、本発明の「ギヤ段設定手段」に相当し、シフトアップ部１２は、本発明の「シフトアップ手段」に相当する。

　しかも、シフトアップ部１２は、２速から６速のシフトアップを１段づつ４回に分けて行うので、２速から６速のシフトアップを１回で行う場合に比べて、シフトアップの前後でギヤ比の変化が小さく抑えられ、これにより、シフトアップに伴うトルクショックが低減され、ドライバビリティの低下が抑制される。

　シフトアップ部１２は、２速から３速へのシフトアップ、３速から４速へのシフトアップ、４速から５速へのシフトアップを、それぞれシーケンシャルタイマで予め設定された時間Ｔｉｍをかけて行う。その結果、図４に符号ａで示すように、例えば最後の５速から６速へのシフトアップが、車速が上限車速Ｖｏにかなり近接している状態で行われることがある。換言すれば、車速と上限車速Ｖｏとの偏差が、車速制限が開始する時刻ｔ１における閾値（上限車速Ｖｏと閾値車速Ｖｘとの偏差）より小さい所定の基準値α（図５のステップＳ９参照）以下になったときに行われることがある。シフトアップ動作中は自動変速機３の摩擦要素の掛け替えが行われるため、この摩擦要素の架け替え期間中は、自動変速機３内のトルク伝達経路、すなわちエンジン２側と駆動輪４側との間のトルク伝達経路が途切れて車両１が空走気味となる。そのため、車速が上限車速Ｖｏにかなり近接している状態で、最後の５速から６速へのシフトアップが行われると、図４に符号ｂで示すように、摩擦要素の架け替え期間中に車速が上限車速Ｖｏを超過する可能性がある。そこで、コントロールユニット１０は、車速が上限車速Ｖｏにかなり近接している状態では、最後の５速から６速へのシフトアップを待機させて、上記不具合を回避する。そして、コントロールユニット１０は、車速が上限車速Ｖｏに維持された後、シフトアップを行う。

　次に、図５のフローチャートに従い、コントロールユニット１０が実行するＡＳＬ制御の具体的動作の１例を説明する。

　コントロールユニット１０は、ステップＳ１で、各種信号を読み込んだ後、ステップＳ２で、車速制限機能（ＡＳＬ機能）が有効か否かを判定する。コントロールユニット１０は、ＡＳＬスイッチ２３がオンのときＹＥＳと判定し、オフのときＮＯと判定する。コントロールユニット１０は、ＹＥＳと判定したときステップＳ３に進み、ＮＯと判定したときステップＳ１に戻る。

　コントロールユニット１０は、ステップＳ３で、車速偏差から上限加速度を演算する。つまり、図３に示す特性から車速偏差（＝上限車速Ｖｏ－実車速）に応じた上限加速度を求める。

　次いで、コントロールユニット１０は、ステップＳ４で、車速とアクセル開度とから運転者の要求加速度を演算する。

　次いで、コントロールユニット１０は、ステップＳ５で、要求加速度と上限加速度とを比較して、要求加速度が上限加速度を超えて大きいか否かを判定する。その結果、ＮＯのとき、つまり要求加速度が上限加速度以下のとき（図４の時刻ｔ１以前）は、コントロールユニット１０は、ステップＳ６で、自動変速機３のギヤ段をギヤ段設定部１１により図２の変速マップに基いて設定する（ギヤ段設定工程）。また、ステップＳ７で、要求加速度が実現するように、アクセル開度に応じたスロットル開度、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期を決定し、実行する。そして、ステップＳ１に戻る。

　一方、ステップＳ５でＹＥＳのとき、つまり要求加速度が上限加速度を超えて大きいとき（図４の時刻ｔ１より後）は、コントロールユニット１０は、ステップＳ８で、車速制限を開始する。

　次いで、コントロールユニット１０は、ステップＳ９で、車速偏差（＝上限車速Ｖｏ－実車速）が所定の基準値α以下であり、かつ、車両１の実加速度が所定の基準値β以上であるか否かを判定する。ここで、車両１の実加速度は、車速センサ２１で検知される実車速に基いて求められる。このような車両１の実加速度が上記基準値β以上の状態は、例えば下り坂や積載量が大きい等の外乱によって生じ得る。

　その結果、ＮＯのとき、つまりシフトアップ動作中に車速が上限車速Ｖｏを超過する可能性が低いときは、コントロールユニット１０は、ステップＳ１０で、自動変速機３のギヤ段をギヤ段設定部１１で設定せず、シフトアップ部１２により燃費最適な６速に向けて直ちにシフトアップさせる（シフトアップ工程）。また、ステップＳ１１で、上限加速度が実現するように、アクセル開度を無効化し、上限加速度に応じたスロットル開度（アクセル開度に無関係な値）、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期を決定し、実行する（エンジン制御工程）。つまり、ＡＳＬ制御を実行する。そして、ステップＳ１に戻る。

　一方、ＹＥＳのとき、つまりシフトアップ動作中に車速が上限車速Ｖｏを超過する可能性が高いときは、コントロールユニット１０は、ステップＳ１２で、実加速度が安定するまでギヤ段をホールドした後（換言すれば車速が上限車速Ｖｏに維持されるまでシフトアップを待機させた後）、自動変速機３のギヤ段をギヤ段設定部１１で設定せず、シフトアップ部１２により燃費最適な６速に向けてシフトアップさせる（シフトアップ工程）。また、ステップＳ１３で、上限加速度が実現するように、アクセル開度を無効化し、上限加速度に応じたスロットル開度（アクセル開度に無関係な値）、スロットル開度に応じた燃料噴射量、および点火時期を決定し、実行する（エンジン制御工程）。つまり、ＡＳＬ制御を実行する。そして、ステップＳ１に戻る。

　なお、上記フローチャートでは、ステップＳ５で要求加速度が上限加速度以下のときはエンジン２の出力を抑制せず、ステップＳ５で要求加速度が上限加速度を超えて大きいときにエンジン２の出力を抑制するようにしたが、これに代えて、車速と上限車速Ｖｏとの偏差が上限車速Ｖｏと閾値車速Ｖｘとの偏差以上のときはエンジン２の出力を抑制せず、車速と上限車速Ｖｏとの偏差が上限車速Ｖｏと閾値車速Ｖｘとの偏差未満のときにエンジン２の出力を抑制するようにしてもよい。

　（３）作用
　以上のように、本実施形態では、車速を検知する車速センサ２１と、車両１の上限車速Ｖｏを設定する上限車速設定スイッチ２４と、上記車速センサ２１で検知された車速と上記上限車速設定スイッチ２４で設定された上限車速Ｖｏとの偏差が所定の閾値（上限車速Ｖｏと閾値車速Ｖｘとの偏差）未満になったとき、又は、要求加速度が上限加速度を超えたとき、言い換えると、所定の条件が成立したとき（図４の時刻ｔ１より後）、車速が上限車速Ｖｏを超過しないようにエンジン２の出力を抑制する（ステップＳ１１，Ｓ１３）コントロールユニット１０とを備える車両１の制御装置において、車両１の運転状態に基いて自動変速機３のギヤ段を設定する（ステップＳ６）ギヤ段設定部１１と、上記コントロールユニット１０により上記エンジン２の出力の抑制が行われるときは、自動変速機３のギヤ段を上記ギヤ段設定部１１により設定されるギヤ段（２速）よりも燃費が良くなる高速側のギヤ段（６段）に向けてシフトアップさせる（ステップＳ１０，Ｓ１２）シフトアップ部１２とが備えられる。

　また、本実施形態では、車速を検知する車速検知工程と、車両１の上限車速Ｖｏを設定する上限車速設定工程と、上記車速検知工程で検知された車速と上記上限車速設定工程で設定された上限車速Ｖｏとの偏差が所定の閾値（上限車速Ｖｏと閾値車速Ｖｘとの偏差）未満になったとき、又は、要求加速度が上限加速度を超えたとき、言い換えると、所定の条件が成立したとき（図４の時刻ｔ１より後）、車速が上限車速Ｖｏを超過しないようにエンジン２の出力を抑制するエンジン制御工程（ステップＳ１１，Ｓ１３）とを備える車両１の制御方法において、車両１の運転状態に基いて自動変速機３のギヤ段を設定するギヤ段設定工程（ステップＳ６）と、上記エンジン制御工程中は、自動変速機３のギヤ段を上記ギヤ段設定工程により設定されるギヤ段（２速）よりも燃費が良くなる高速側のギヤ段（６段）に向けてシフトアップさせるシフトアップ工程（ステップＳ１０，Ｓ１２）とが備えられる。

　これらの構成によれば、車速が上限車速Ｖｏを超過しないように制限するＡＳＬ機能を備えた車両１において、現在の車速と予め設定された上限車速Ｖｏとの偏差が所定の閾値（上限車速Ｖｏと閾値車速Ｖｘとの偏差）未満になったとき、又は、要求加速度が上限加速度を超えたときは、車速が上限車速Ｖｏを超過しないようにエンジン２の出力が抑制されるとともに、自動変速機３のギヤ段が車両１の運転状態に基いて設定されるギヤ段よりも燃費が良くなる高速側のギヤ段に向けてシフトアップされる。そのため、車速制限の期間中（図４の時刻ｔ１より後）、自動変速機３のギヤ段は、２速という燃費の悪い低速側のギヤ段に固定されることなく、６速というギヤ比の小さい高速側のギヤ段に切り替えられ、この状態で車両１が走行を続けるので、燃費低下の問題が抑制される。

　以上により、本実施形態によれば、たとえＡＳＬで上限車速Ｖｏが比較的低い車速に設定された場合でも、車速制限の期間中、燃費低下の問題が抑制された車両１の制御装置および制御方法が提供される。

　本実施形態では、車両１のコントロールユニット１０は、アクセル開度センサ２２で検知されたアクセル開度が大きいほど上記閾値（上限車速Ｖｏと閾値車速Ｖｘとの偏差）を大きい値に変更する（図３参照）。

　この構成によれば、アクセル開度が大きいほど車速制限開始の閾値が大きい値に変更されるので、運転者の要求加速度が大きいほどより早い時期から車速制限が開始される。そのため、運転者の要求加速度が大きいときでも、上限車速Ｖｏを超過させることなく車速を円滑に上限車速Ｖｏに収束させることができる（図３の符号Ａ参照）。一方、運転者の要求加速度が小さいときは、なるべく運転者の要求加速度を長い期間実現させつつ、車速を上限車速Ｖｏに収束させることができる（図３の符号Ｂ参照）。

　本実施形態では、シフトアップ部１２は、上限車速Ｖｏと車速との偏差が、車速制限が開始する時刻ｔ１における閾値（上限車速Ｖｏと閾値車速Ｖｘとの偏差）より小さい所定の基準値α以下になったとき（ステップＳ９でＹＥＳ）、シフトアップを待機させ、車速が上限車速Ｖｏに維持された後、シフトアップさせる（ステップＳ１２）。

　この構成によれば、現在の車速が上限車速Ｖｏにかなり近接している状態では、シフトアップが待機されるので、シフトアップ動作中に車速が上限車速Ｖｏを超過する不具合（図４の符号ｂ参照）が回避される。

　本実施形態では、シフトアップ部１２は、自動変速機３のギヤ段を複数回に分けてシフトアップさせる（図４参照）。

　この構成によれば、シフトアップを１回で行う場合に比べて、シフトアップの前後でギヤ比の変化が小さく抑えられるので、シフトアップに伴うトルクショックが低減され、ドライバビリティの低下が抑制される。

　（４）変形例
　上記実施形態では、２速よりも燃費が良くなる高速側のギヤ段として、燃費が最も良くなる最も段位の高い６速が選ばれたが、これに限らず、例えば４速や５速を選ぶようにしてもよい。また、その場合、２速から４速又は２速から５速のシフトアップを１回で行うようにしてもよい。

　上記実施形態では、図５のステップＳ９で、車速偏差（＝上限車速Ｖｏ－実車速）が所定の基準値α以下であり、かつ、車両１の実加速度が所定の基準値β以上であるか否かを判定するようにしたが、実加速度の条件を省略して、車速偏差（＝上限車速Ｖｏ－実車速）が所定の基準値α以下であるか否かだけを判定するようにしても構わない。

　以上説明した本発明をまとめると以下の通りである。

　本発明は、車速を検知する車速検知手段と、車両の上限車速を設定する上限車速設定手段と、所定の条件が成立したとき、上記車速検知手段で検知された車速が上記上限車速設定手段で設定された上限車速を超過しないようにエンジン出力を抑制するエンジン制御手段とを備える車両の制御装置であって、車両の運転状態に基いて変速機のギヤ段を設定するギヤ段設定手段と、上記エンジン制御手段により上記エンジン出力の抑制が行われるときは、変速機のギヤ段を上記ギヤ段設定手段により設定されるギヤ段よりも燃費が良くなる高速側のギヤ段に向けてシフトアップさせるシフトアップ手段とを備えることを特徴とする車両の制御装置である。

　本発明によれば、車速が上限車速を超過しないように制限するＡＳＬ機能を備えた車両において、所定の条件が成立したときは、車速が上限車速を超過しないようにエンジン出力が抑制されるとともに、変速機のギヤ段が車両の運転状態に基いて設定されるギヤ段よりも燃費が良くなる高速側のギヤ段に向けてシフトアップされる。そのため、車速制限の期間中、変速機のギヤ段は、燃費の悪い低速側のギヤ段に固定されることなく、例えば５速や６速等のギヤ比の小さい高速側のギヤ段に切り替えられ、この状態で車両が走行を続けるので、燃費低下の問題が抑制される。

　以上により、本発明によれば、たとえＡＳＬで上限車速が比較的低い車速に設定された場合でも、車速制限の期間中、燃費低下の問題が抑制された車両の制御装置が提供される。

　本発明において、好ましくは、上記エンジン制御手段は、上記車速と上記上限車速との偏差が所定の閾値未満になったとき、エンジン出力を抑制する。

　この構成によれば、現在の車速と予め設定された上限車速との偏差が所定の閾値未満になったときに、エンジン出力が抑制されるとともに、変速機のギヤ段がシフトアップされる。

　本発明において、好ましくは、車両の制御装置は、アクセル開度を検知するアクセル開度検知手段と、上記アクセル開度検知手段で検知されたアクセル開度が大きいほど上記閾値を大きい値に変更する閾値変更手段とを備える。

　この構成によれば、アクセル開度が大きいほど車速制限開始の閾値が大きい値に変更されるので、運転者の要求加速度が大きいほどより早い時期から車速制限が開始される。そのため、運転者の要求加速度が大きいときでも、上限車速を超過させることなく車速を円滑に上限車速に収束させることができる。一方、運転者の要求加速度が小さいときは、なるべく運転者の要求加速度を長い期間実現させつつ、車速を上限車速に収束させることができる。

　本発明において、好ましくは、上記シフトアップ手段は、上記偏差が上記閾値より小さい所定の基準値以下になったとき、シフトアップを待機させ、車速が上限車速に維持された後、シフトアップさせる。

　この構成によれば、現在の車速が上限車速にかなり近接している状態では、シフトアップが待機される。このようにした理由はおよそ次のようである。シフトアップ動作中は変速機の摩擦要素の掛け替えが行われる。この摩擦要素の架け替え期間中は、変速機内のトルク伝達経路、すなわちエンジン側と駆動輪側との間のトルク伝達経路が途切れて車両が空走気味となる。そのため、現在の車速が上限車速にかなり近接している状態でシフトアップを行うと、摩擦要素の架け替え期間中に車速が上限車速を超過する可能性がある。そこで、現在の車速が上限車速にかなり近接している状態では、シフトアップを待機させて、上記のような車速が上限車速を超過する不具合を回避するようにしたものである。そして、シフトアップは、車速が上限車速に維持された後、行われる。

　本発明において、好ましくは、上記シフトアップ手段は、変速機のギヤ段を複数回に分けてシフトアップさせる。

　また、本発明は、車速を検知する車速検知工程と、車両の上限車速を設定する上限車速設定工程と、所定の条件が成立したとき、上記車速検知工程で検知された車速が上記上限車速設定工程で設定された上限車速を超過しないようにエンジン出力を抑制するエンジン制御工程とを備える車両の制御方法であって、車両の運転状態に基いて変速機のギヤ段を設定するギヤ段設定工程と、上記エンジン制御工程中は、変速機のギヤ段を上記ギヤ段設定工程により設定されるギヤ段よりも燃費が良くなる高速側のギヤ段に向けてシフトアップさせるシフトアップ工程とを備えることを特徴とする車両の制御方法である。

　この発明によれば、たとえＡＳＬで上限車速が比較的低い車速に設定された場合でも、車速制限の期間中、燃費低下の問題が抑制された車両の制御方法が提供される。

　この出願は、２０１３年４月２６日に出願された日本国特許出願特願２０１３－０９４５９２を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。

　本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ充分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易になし得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、そのような変更形態または改良形態は、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

　本発明は、ＡＳＬで上限車速が比較的低い車速に設定された場合でも、車速制限の期間中、燃費低下の問題が抑制された車両の制御装置および制御方法を提供するから、車速が上限車速を超過しないように制限するＡＳＬ機能を備えた車両の技術の発展・向上に寄与する。

Claims

　車速を検知する車速検知手段と、
　車両の上限車速を設定する上限車速設定手段と、
　所定の条件が成立したとき、上記車速検知手段で検知された車速が上記上限車速設定手段で設定された上限車速を超過しないようにエンジン出力を抑制するエンジン制御手段とを備える車両の制御装置であって、
　車両の運転状態に基いて変速機のギヤ段を設定するギヤ段設定手段と、
　上記エンジン制御手段により上記エンジン出力の抑制が行われるときは、変速機のギヤ段を上記ギヤ段設定手段により設定されるギヤ段よりも燃費が良くなる高速側のギヤ段に向けてシフトアップさせるシフトアップ手段とを備えることを特徴とする車両の制御装置。
　請求項１に記載の車両の制御装置において、
　上記エンジン制御手段は、上記車速と上記上限車速との偏差が所定の閾値未満になったとき、エンジン出力を抑制することを特徴とする車両の制御装置。
　請求項２に記載の車両の制御装置において、
　アクセル開度を検知するアクセル開度検知手段と、
　上記アクセル開度検知手段で検知されたアクセル開度が大きいほど上記閾値を大きい値に変更する閾値変更手段とを備えることを特徴とする車両の制御装置。
　請求項２または３に記載の車両の制御装置において、
　上記シフトアップ手段は、上記偏差が上記閾値より小さい所定の基準値以下になったとき、シフトアップを待機させ、車速が上限車速に維持された後、シフトアップさせることを特徴とする車両の制御装置。
　請求項１から４のいずれか１項に記載の車両の制御装置において、
　上記シフトアップ手段は、変速機のギヤ段を複数回に分けてシフトアップさせることを特徴とする車両の制御装置。
　車速を検知する車速検知工程と、
　車両の上限車速を設定する上限車速設定工程と、
　所定の条件が成立したとき、上記車速検知工程で検知された車速が上記上限車速設定工程で設定された上限車速を超過しないようにエンジン出力を抑制するエンジン制御工程とを備える車両の制御方法であって、
　車両の運転状態に基いて変速機のギヤ段を設定するギヤ段設定工程と、
　上記エンジン制御工程中は、変速機のギヤ段を上記ギヤ段設定工程により設定されるギヤ段よりも燃費が良くなる高速側のギヤ段に向けてシフトアップさせるシフトアップ工程とを備えることを特徴とする車両の制御方法。