WO2018173965A1 - 走行制御装置、車両および走行制御方法 - Google Patents

走行制御装置、車両および走行制御方法 Download PDF

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WO2018173965A1
WO2018173965A1 PCT/JP2018/010558 JP2018010558W WO2018173965A1 WO 2018173965 A1 WO2018173965 A1 WO 2018173965A1 JP 2018010558 W JP2018010558 W JP 2018010558W WO 2018173965 A1 WO2018173965 A1 WO 2018173965A1
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尚基 高橋
正一 高橋
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いすゞ自動車株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a travel control device, a vehicle, and a travel control method for controlling travel of the vehicle.
  • Patent Document 1 discloses a travel control device that performs control for driving (driving) a vehicle while maintaining the speed of the vehicle at a set speed (hereinafter referred to as a target vehicle speed).
  • Patent Document 2 when a predetermined condition is satisfied while the vehicle is running, the engine is temporarily stopped and is interposed in a power transmission system between the transmission and the engine or between the transmission and the wheel.
  • a traveling control device is disclosed that performs control to cause a vehicle to travel by inertia (inertia traveling) by cutting a power transmission mechanism.
  • the vehicle traveling is switched from inertial traveling to drive traveling.
  • an auxiliary brake is activated. The operation of the auxiliary brake is released when the vehicle speed reaches the target vehicle speed.
  • This disclosure is to provide a travel control device, a vehicle, and a travel control method that can reduce driver discomfort and further improve the fuel consumption of the vehicle.
  • the travel control device of the present disclosure is In a travel control device that switches and controls the travel of a vehicle between driving travel that travels while maintaining the vehicle speed at a target vehicle speed and coastal travel that travels the vehicle with inertia, When the speed of the vehicle exceeds an allowable maximum speed within a predetermined range during inertial driving, the vehicle is switched from inertial driving to driving driving, and the vehicle is braked so that the vehicle speed is higher than the target vehicle speed. When the vehicle speed decreases to a predetermined speed, a travel control unit is provided for releasing the braking of the vehicle.
  • the vehicle of the present disclosure is The traveling control device is provided.
  • the travel control method includes: In a travel control method for switching and controlling the travel of a vehicle between drive travel that travels while maintaining the vehicle speed at a target vehicle speed and coast travel that travels the vehicle by inertia, When the speed of the vehicle exceeds an allowable maximum speed within a predetermined range during inertial driving, the vehicle is switched from inertial driving to driving driving, and the vehicle is braked so that the vehicle speed is higher than the target vehicle speed. When the vehicle speed drops to the predetermined speed, the braking of the vehicle is released.
  • the driver's discomfort can be reduced and the fuel consumption of the vehicle can be further improved.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a vehicle including a travel control device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the travel control apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of road gradient information and a travel schedule on a road.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of an operation example of travel control in the travel control unit.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a vehicle including a travel control device 100 according to the present embodiment. It should be noted that here, the illustration and description will be made with a focus on the parts related to the travel control device 100.
  • Vehicle 1 is a vehicle that can be switched between driving and coasting.
  • Drive travel also referred to as constant speed travel
  • the coasting is traveling in which the vehicle 1 is driven using inertial force without driving the wheels 9 by a drive system described later.
  • N coasting is neutral coasting (hereinafter referred to as N coasting) in which the gear stage of the transmission is neutral
  • N coasting is an inertia run that is performed by supplying fuel to the engine while releasing the clutch of the power transmission path and disconnecting the engine from the wheel. This is an inertia running performed by stopping the supply of fuel to the engine with the engine released from the wheel and disconnected.
  • the vehicle 1 shown in FIG. 1 is a large vehicle such as a truck equipped with an in-line 6-cylinder diesel engine, for example.
  • a vehicle 1 includes a drive system for driving the vehicle, and includes an engine 3, a clutch 4, a transmission (transmission) 5, a propulsion shaft (propeller shaft) 6, and a differential device (differential gear) 7. , A drive shaft 8 and wheels 9.
  • the power of the engine 3 is transmitted to the transmission 5 via the clutch 4, and the power transmitted to the transmission 5 is further transmitted to the wheels 9 via the propulsion shaft 6, the differential device 7, and the drive shaft 8. Communicated. Thereby, the motive power of the engine 3 is transmitted to the wheels 9 and the vehicle 1 travels.
  • the vehicle 1 has a braking device 40 as a configuration of a braking system for stopping the vehicle.
  • the braking device 40 includes a foot brake 41 that provides resistance to the wheels 9, a retarder 42 that provides resistance to the propulsion shaft 6, and an auxiliary brake 43 such as an exhaust brake that applies load to the engine.
  • the vehicle 1 has an automatic travel device 2 as a configuration of a control system that controls the travel of the vehicle 1.
  • the automatic travel device 2 is a device that automatically controls the output of the engine 3, the connection / disconnection of the clutch 4, and the speed change of the transmission 5 to automatically travel the vehicle 1, and includes a plurality of control devices.
  • the automatic travel device 2 includes an engine ECU (engine control device) 10, a power transmission ECU (power transmission control device) 11, a target vehicle speed setting device 13, an increase / decrease value setting device 14, and road information acquisition. It has the apparatus 20, the vehicle information acquisition apparatus 30, and the traveling control apparatus 100.
  • engine ECU engine control device
  • power transmission ECU power transmission control device
  • target vehicle speed setting device 13 an increase / decrease value setting device 14
  • road information acquisition It has the apparatus 20, the vehicle information acquisition apparatus 30, and the traveling control apparatus 100.
  • the engine ECU 10, the power transmission ECU 11, and the travel control device 100 are connected to each other via an in-vehicle network, and can transmit and receive necessary data and control signals to and from each other.
  • the engine ECU 10 controls the output of the engine 3.
  • the power transmission ECU 11 controls the connection and disconnection of the clutch 4 and the shift of the transmission 5.
  • the target vehicle speed setting device 13 sets the target vehicle speed V (see FIG. 3) when the vehicle 1 is automatically driven in the travel control device 100.
  • the increase / decrease value setting device 14 sets the speed decrease value ⁇ V1 and the speed increase value + V1 when the vehicle 1 automatically travels in the travel control device 100. These values V, ⁇ V1, and + V1 are parameters used for the automatic traveling of the vehicle 1.
  • the target vehicle speed setting device 13 and the increase / decrease value setting device 14 include, for example, an information input interface such as a display with a touch panel arranged on a dashboard (not shown) of the driver's seat, and accept the setting of the above parameters from the driver.
  • the target vehicle speed V, the speed decrease value ⁇ V1, and the speed increase value + V1 are appropriately referred to as “setting information”.
  • the road information acquisition device 20 acquires road information indicating the road condition and the current position of the vehicle 1 and outputs the road information to the travel control device 100.
  • the road information acquisition device 20 includes a current position acquisition device 21 that is a receiver of a satellite positioning system (GPS), a weather acquisition device 22 that acquires weather during traveling, and a traveling vehicle (preceding vehicle) around the vehicle 1. And a surrounding sensor 23 that detects a difference in vehicle speed and a difference in vehicle speed.
  • GPS satellite positioning system
  • weather acquisition device 22 that acquires weather during traveling
  • a surrounding sensor 23 that detects a difference in vehicle speed and a difference in vehicle speed.
  • the road information preferably includes road gradient information indicating the gradient of each point on the road in consideration of a travel schedule generated by the travel control device 100 (the travel control unit 120 in FIG. 2).
  • the road gradient information is, for example, data describing the altitude (road altitude) of the corresponding position in association with the horizontal position (latitude / longitude information, etc.) of each place on the road.
  • the vehicle information acquisition device 30 acquires the vehicle information indicating the operation content by the driver and the state of the vehicle 1 and outputs the vehicle information to the travel control device 100.
  • the vehicle information acquisition device 30 includes the accelerator sensor 31 that detects the amount of depression of the accelerator pedal, the brake switch 32 that detects whether or not the brake pedal is depressed, the shift lever 33, the turn signal switch 34, and the speed of the vehicle 1.
  • a vehicle speed sensor 35 for detection is included.
  • the traveling control device 100 generates a traveling schedule including driving traveling and N coasting based on the setting information, road information, and vehicle information.
  • traveling control apparatus 100 controls each part of the vehicle 1 so that the vehicle 1 travels according to the generated traveling schedule.
  • the engine ECU 10, the power transmission ECU 11, and the travel control device 100 are, for example, a CPU (Central Processing Unit), a storage medium such as a ROM (Read Only Memory) storing a control program, a RAM (Random Access Memory), and the like. Each having a working memory and a communication circuit.
  • the functions of the above-described units constituting the travel control device 100 are realized by the CPU executing the control program. Note that all or a part of the engine ECU 10, the power transmission ECU 11, and the travel control device 100 may be integrally configured.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the travel control device 100.
  • the travel control device 100 includes a road determination unit 110, a travel control unit 120, and a coasting prohibition control unit 130.
  • the road determination unit 110 determines whether or not the road on which the vehicle 1 travels is a predetermined road based on the road information, and outputs the determination result to the travel control unit 120.
  • the predetermined road is a road on which the vehicle 1 can travel N, for example, a road including a downhill where the vehicle 1 speeds up.
  • the traveling control unit 120 generates a traveling schedule including driving traveling and N coasting, and causes the vehicle 1 to travel according to the generated traveling schedule based on the current position of the vehicle 1.
  • the traveling control unit 120 realizes traveling at a speed according to the traveling schedule by controlling the fuel injection amount of the engine 3 through the power transmission ECU 11 during driving traveling. Details of the schedule will be described later.
  • the traveling control unit 120 disconnects the clutch 4 via the power transmission ECU 11 during N coasting.
  • the traveling control unit 120 controls each part (the foot brake 41, the retarder 42, and the auxiliary brake 43) of the braking device 40 to stop the vehicle 1.
  • the braking of the vehicle 1 by one or more parts of the braking device 40 may be simply referred to as “braking of the vehicle 1”.
  • the traveling control unit 120 performs control to switch the vehicle 1 to either driving traveling or N coasting in the generated traveling schedule.
  • the vehicle 1 when the road on which the vehicle 1 travels is a predetermined road and the speed of the vehicle 1 acquired from the vehicle speed sensor 35 is within a predetermined range, the vehicle 1 is switched from driving to N coasting.
  • the traveling control unit 120 switches the vehicle 1 from N coasting to driving traveling when the speed of the vehicle 1 is out of a predetermined range during N coasting.
  • the predetermined range is a speed range set based on the target vehicle speed V when the vehicle 1 is automatically driven, and is set according to a predetermined road described later.
  • traveling control unit 120 sequentially outputs traveling mode information indicating whether or not N coasting is being performed to the coasting prohibition control unit 130.
  • the coasting prohibition control unit 130 controls the traveling control unit 120 so as to prohibit the start of N coasting in the vehicle 1 until a predetermined time elapses after the vehicle 1 is switched from N coasting to driving traveling.
  • the traveling of the vehicle is switched from N coasting to driving traveling.
  • the auxiliary brake 43 is operated so as to match the speed of the vehicle 1 with the target vehicle speed V, and the speed is reduced to the target vehicle speed V lower than the maximum speed within a predetermined range. Since the speed of the auxiliary brake 43 is greatly decelerated from the speed exceeding the maximum speed (V + V1) to the target vehicle speed V, the driver may feel uncomfortable. Further, since the auxiliary brake 43 continues to operate until the speed reaches the target vehicle speed V, the fuel consumption of the vehicle may be reduced.
  • the predetermined speed V2 is a speed between the allowable maximum speed (V + V1) and the target vehicle speed V. More specifically, the predetermined speed V2 is a speed obtained by subtracting a constant speed (for example, a speed for canceling the influence of hysteresis) from the allowable maximum speed (V + V1).
  • the auxiliary brake 43 when the auxiliary brake 43 is in operation, the N coasting braking and the control of the auxiliary brake 43 may interfere with each other, and the engine may cause hunting when switching from driving to N coasting. there were.
  • the coasting prohibition control unit 130 prohibits the start of N coasting in the vehicle 1 for a predetermined time after switching from N coasting to driving, so that N coasting control and auxiliary braking are performed. Since the control of 43 does not interfere, the occurrence of hunting can be suppressed.
  • the predetermined time is a time during which the driver of the vehicle 1 does not feel troublesome to switch between N coasting and driving.
  • a predetermined road having a downhill where N coasting is performed includes a downhill where the vehicle 1 is accelerated.
  • the road is a road including a downhill in which the slope resistance Fs of the slope is larger than the sum of the air resistance Fa to the vehicle 1 and the rolling resistance Fr to the vehicle 1 (see, for example, the solid line 211 shown in FIG. 3). ).
  • the vehicle 1 is made to coast N on the road, as shown in FIG. 3, the vehicle 1 is caused to travel while being accelerated by N coasting on the downhill portion as indicated by a solid line 212.
  • the predetermined range is set so that the maximum speed is V + V1 and the minimum speed is V ⁇ V1, for example, based on the setting information described above.
  • the travel control unit 120 changes from V + V1 (first speed) higher than the target vehicle speed V to V ⁇ V1 (second speed lower than the target vehicle speed V).
  • a predetermined range is set in the range up to (speed).
  • the road determination unit 110 determines whether the road is a predetermined road including a downhill where the vehicle 1 is accelerated.
  • the predetermined road is determined by comparing the gradient resistance Fs with the gradient resistance Fs and the sum of the air resistance Fa and the rolling resistance Fr.
  • the road determination unit 110 determines that the road is a predetermined road including a downhill where the vehicle 1 is accelerated. To do.
  • the gradient resistance Fs, air resistance Fa, and rolling resistance Fr are the parts where the current vehicle weight of the vehicle 1 is M, the gravitational acceleration is g, the rolling resistance coefficient of the vehicle 1 is ⁇ , the air resistance coefficient of the vehicle 1 is ⁇ , N Is given by the following equations (1) to (3), where ⁇ is the average gradient and V1 is the speed of the vehicle 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of road gradient information and a travel schedule on a road including a downhill where the vehicle 1 is accelerated.
  • the travel control unit 120 sequentially generates a travel schedule for a predetermined time length from the current time or a predetermined travel distance from the current position of the vehicle 1 at regular intervals, for example. First, an example of a travel schedule on a predetermined road including a downhill where the vehicle 1 is accelerated will be described.
  • a travel average speed is a target vehicle speed V
  • the traveling control unit 120 generates a traveling schedule that actively performs N coasting based on the road gradient information.
  • the road gradient information includes, for example, information indicating the road elevation for each horizontal distance (distance) from the current position L0 of the vehicle 1 as indicated by a solid line 211 in FIG.
  • the horizontal distance from the current position L0 of the vehicle 1 can be replaced with the elapsed time from the current time.
  • the road elevation can be replaced with a road gradient from the relationship with the preceding and following road elevations.
  • the road gradient information indicated by the solid line 211 indicates that the current position L0 of the vehicle 1 is on the way downhill.
  • the traveling control unit 120 determines to maintain N coasting to a position L1 where the speed exceeds the allowable maximum speed Vmax, that is, (V + V1), as indicated by a solid line 212 on the lower side of FIG.
  • the travel control unit 120 calculates the distance ⁇ x by substituting (V + V1) for Vt in the following equation (4), for example, for the position L1 at the speed (V + V1) when N coasting is performed. Calculated by
  • M is the current vehicle weight of the vehicle 1
  • g is the gravitational acceleration
  • h0 is the altitude of the current position L0 of the vehicle 1
  • ht is the altitude of the position Lt
  • ⁇ is the rolling resistance coefficient of the vehicle 1
  • ⁇ x is the current position L0.
  • ⁇ is the average gradient of the N coasting portion
  • V0 is the current speed of the vehicle 1.
  • the traveling control unit 120 switches to driving traveling at the position L1 and brakes the vehicle with the auxiliary brake 43, and when the speed drops to a predetermined speed V2 above the target vehicle speed V (position L2 shown in FIG. 3), The braking of the vehicle 1 by the auxiliary brake 43 is released (see the lower diagram in FIG. 3).
  • the travel control unit 120 determines a travel schedule that maintains the drive travel until a predetermined time elapses after switching to the drive travel.
  • the traveling control unit 120 switches to N coasting when a predetermined time has elapsed and travels to maintain N coasting to a position (not shown) where the speed is less than the allowable minimum speed Vmin, that is, (V ⁇ V1). Generate a schedule. Also in this case, the traveling control unit 120 calculates the position at the speed (V ⁇ V1) when performing N coasting using the above equation (4).
  • the traveling control unit 120 maintains this when N coasting, and switches to N coasting when driving. decide. That is, the travel control unit 120 generates a travel schedule as shown by a solid line 212 in FIG.
  • Such a travel schedule including N coasting sections determined based on road gradient information effectively improves the fuel consumption of the vehicle 1.
  • the driver does not need to perform successive accelerator operations.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of an operation example of travel control in the travel control unit 120. The process in FIG. 4 is executed while the vehicle 1 is traveling, for example.
  • step S100 determines whether or not N coasting is being performed. As a result of the determination, if N coasting is not being performed (step S100: NO), the process ends. On the other hand, when N coasting is in progress (step S100, YES), the process transitions to step S110.
  • step S110 the traveling control unit 120 determines whether or not the current speed V0 of the vehicle exceeds an allowable maximum speed (V + V1) within a predetermined range.
  • step S110 NO
  • step S110 NO
  • step S110 NO
  • step S110 NO
  • step S110 YES
  • step S120 the traveling control unit 120 switches the traveling of the vehicle from N coasting to driving traveling.
  • the traveling control unit 120 brakes the vehicle with the auxiliary brake 43 (step S130).
  • the traveling control unit 120 determines whether or not the current vehicle speed V0 is less than the predetermined speed V2 (step S140).
  • step S140 determines whether the speed V0 is equal to or higher than the predetermined speed V2 (step S140, NO).
  • the process returns to step S140.
  • step S140, YES when the speed V0 is less than the predetermined speed V2 (step S140, YES), the traveling control unit 120 releases the braking of the vehicle 1 by the auxiliary brake 43 (step S150).
  • the traveling control unit 120 switches the traveling of the vehicle from N coasting to driving traveling when the vehicle speed exceeds an allowable maximum speed (V + V1) within a predetermined range.
  • V + V1 allowable maximum speed
  • the traveling control unit 120 switches the traveling of the vehicle from N coasting to driving traveling when the vehicle speed exceeds an allowable maximum speed (V + V1) within a predetermined range.
  • V + V1 allowable maximum speed
  • the braking of the vehicle 1 by the auxiliary brake 43 is released.
  • the speed of the vehicle is not greatly reduced from the maximum allowable speed (V + V1), so that driver discomfort can be reduced.
  • the fuel efficiency of the vehicle can be improved.
  • the start of N coasting is prohibited until a predetermined time has elapsed since the vehicle travel was switched from N coasting to driving traveling.
  • the auxiliary brake 43 when the vehicle speed exceeds the allowable maximum speed, the auxiliary brake 43 is operated to brake the vehicle.
  • the present disclosure is not limited to this.
  • other braking devices 40 such as the foot brake 41 and the retarder 42 may be operated, and two or more parts of the braking device 40 may be braked.
  • the travel control device of the present disclosure is useful as a travel control device, a vehicle, and a travel control method that are required to reduce driver discomfort and further improve the fuel consumption of the vehicle.

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Abstract

運転者の不快感を低減し、車両の燃費をさらに向上させることが可能な走行制御装置、車両および走行制御方法を提供する。走行制御装置は、車両の速度を目標車速に維持して走行させる駆動走行と車両を惰性で走行させる惰性走行との間で車両の走行を切り替えて制御する走行制御装置において、惰性走行中に車両の速度が所定範囲の許容最高速度を超えた場合、車両の走行を惰性走行から駆動走行に切り替えるとともに、車両を制動させ、車両の速度が目標車速より上の所定速度に低下した場合、車両の制動を解除させる走行制御部を備える。

Description

走行制御装置、車両および走行制御方法
　本開示は、車両の走行を制御する走行制御装置、車両および走行制御方法に関する。
　従来、車両の自動走行（運転者の操作を必要としない走行）を制御する走行制御装置が知られている。
　例えば、特許文献１には、車両の速度を、設定された速度（以下、目標車速という）に維持して車両を走行（駆動走行）させる制御を行う走行制御装置が開示されている。
　例えば、特許文献２には、車両の走行中に所定の条件が満たされた場合、エンジンを一時的に停止し、変速機とエンジン、または変速機と車輪の間の動力伝達系に介装されている動力伝達機構を切断することで、車両を惰性で走行（惰性走行）させる制御を行う走行制御装置が開示されている。
日本国特開２０１７－０２４４７９号公報 日本国特開２００６－２００３７０号公報
　ところで、惰性走行時において車両の速度が所定範囲の許容最高速度を超えた場合に、車両の走行が惰性走行から駆動走行に切り替えられる。また、駆動走行に切り替えられた場合に、例えば補助ブレーキが作動する。補助ブレーキの作動は、車両の速度が目標車速になった場合に解除される。
　しかし、補助ブレーキの作動が開始されてから解除されるまでの間、車両の速度が大きく減速するため、運転者に不快感を与えてしまう。また、その間、補助ブレーキの作動が継続するため、車両の燃費を向上させる際に支障となるという問題点があった。
　本開示は、運転者の不快感を低減し、車両の燃費をさらに向上させることが可能な走行制御装置、車両および走行制御方法を提供することである。
　本開示の走行制御装置は、
　車両の速度を目標車速に維持して走行させる駆動走行と車両を惰性で走行させる惰性走行との間で車両の走行を切り替えて制御する走行制御装置において、
　惰性走行中に前記車両の速度が所定範囲の許容最高速度を超えた場合、前記車両の走行を惰性走行から駆動走行に切り替えるとともに、前記車両を制動させ、前記車両の速度が前記目標車速より上の所定速度に低下した場合、前記車両の制動を解除させる走行制御部を備える。
　本開示の車両は、
　上記の走行制御装置を備える。
　本開示の走行制御方法は、
　車両の速度を目標車速に維持して走行させる駆動走行と車両を惰性で走行させる惰性走行との間で車両の走行を切り替えて制御する走行制御方法において、
　惰性走行中に前記車両の速度が所定範囲の許容最高速度を超えた場合、前記車両の走行を惰性走行から駆動走行に切り替えるとともに、前記車両を制動させ、前記車両の速度が前記目標車速より上の所定速度に低下した場合、前記車両の制動を解除させる。
　本開示によれば、運転者の不快感を低減し、車両の燃費をさらに向上させることができる。
図１は、本実施の形態に係る走行制御装置を含む車両の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、本実施の形態に係る走行制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 図３は、道路における道路勾配情報および走行スケジュールの一例を示す図である。 図４は、走行制御部における走行制御の動作例の一例を示すフローチャートである。
　以下、本開示の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
＜車両１の構成例＞
　まず、本実施の形態に係る走行制御装置１００を含む車両の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る走行制御装置１００を含む車両の構成の一例を示すブロック図である。なお、ここでは、走行制御装置１００に関連する部分に着目して、図示および説明を行う。
　車両１は、駆動走行と惰行との切り替えが可能な車両である。駆動走行（定速走行ともいう）とは、後述する駆動系統により車輪９を駆動させ、目標車速（図３に示す目標車速Ｖ）を維持するように車両１を走行させる走行である。惰行とは、後述する駆動系統により車輪９を駆動せずに、慣性力を利用して車両１を走行させる走行である。
　なお、本実施の形態では、例として、惰行が、変速機のギヤ段がニュートラルであるニュートラル惰性走行（以下、Ｎ惰行という）である場合を例に挙げて説明するが、これに限定されず、フリーラン惰性走行であってもよい。Ｎ惰行が、動力伝達経路のクラッチを解放してエンジンを車輪から切り離した状態でエンジンに燃料を供給して行われる惰性走行であるのに対し、フリーラン惰性走行は、動力伝達経路のクラッチを解放してエンジンを車輪から切り離した状態でエンジンへの燃料の供給を停止して行われる惰性走行である。
　図１に示す車両１は、例えば、直列６気筒のディーゼルエンジンを搭載した、トラック等の大型車両である。
　図１に示すように、車両１は、車両を走行させる駆動系統の構成として、エンジン３、クラッチ４、変速機（トランスミッション）５、推進軸（プロペラシャフト）６、差動装置（デファレンシャルギヤ）７、駆動軸（ドライブシャフト）８、および車輪９を有する。
　エンジン３の動力は、クラッチ４を経由して変速機５に伝達され、変速機５に伝達された動力は、更に、推進軸６、差動装置７、および駆動軸８を介して車輪９に伝達される。これにより、エンジン３の動力が車輪９に伝達されて車両１が走行する。
　また、車両１は、車両を停止させる制動系統の構成として、制動装置４０を有する。制動装置４０は、車輪９に対して抵抗力を与えるフットブレーキ４１、推進軸６に対して抵抗力を与えるリターダ４２、およびエンジンに対して負荷を与える排気ブレーキなどの補助ブレーキ４３を含む。
　更に、車両１は、車両１の走行を制御する制御系統の構成として、自動走行装置２を有する。自動走行装置２は、エンジン３の出力、クラッチ４の断接、および変速機５の変速を制御して、車両１を自動走行させる装置であり、複数の制御装置を備える。
　具体的には、自動走行装置２は、エンジン用ＥＣＵ（エンジン用制御装置）１０、動力伝達用ＥＣＵ（動力伝達用制御装置）１１、目標車速設定装置１３、増減値設定装置１４、道路情報取得装置２０、車両情報取得装置３０、および走行制御装置１００を有する。
　なお、エンジン用ＥＣＵ１０、動力伝達用ＥＣＵ１１、および、走行制御装置１００は、車載ネットワークにより相互に接続され、必要なデータや制御信号を相互に送受信可能となっている。
　エンジン用ＥＣＵ１０は、エンジン３の出力を制御する。動力伝達用ＥＣＵ１１は、クラッチ４の断接および変速機５の変速を制御する。
　目標車速設定装置１３は、車両１の自動走行時の目標車速Ｖ（図３参照）を、走行制御装置１００に設定する。
　増減値設定装置１４は、車両１の自動走行時の速度減少値－Ｖ１、および、速度増加値＋Ｖ１を、走行制御装置１００に設定する。これらの値Ｖ、－Ｖ１、＋Ｖ１は、車両１の自動走行に用いられるパラメータである。
　目標車速設定装置１３および増減値設定装置１４は、例えば、運転席のダッシュボード（図示せず）に配置されたタッチパネル付きディスプレイ等の情報入力インタフェースを含み、運転者から上記パラメータの設定を受け付ける。目標車速Ｖ、速度減少値－Ｖ１、速度増加値＋Ｖ１は、適宜、「設定情報」という。
　道路情報取得装置２０は、道路の状況および車両１の現在位置を示す道路情報を取得し、走行制御装置１００へ出力する。例えば、道路情報取得装置２０は、衛星測位システム（ＧＰＳ）の受信機である現在位置取得装置２１と、走行中の天候を取得する天候取得装置２２と、車両１の周囲の走行車両（先行車両や並走車両など）との距離や車速差を検知する周囲センサ２３とを含む。
　なお、道路情報は、走行制御装置１００（図２の走行制御部１２０）により生成される走行スケジュールを考慮して、道路の各地点の勾配を示す道路勾配情報を含むことが望ましい。道路勾配情報は、例えば、道路各所の水平位置（緯度経度情報等）に対応付けて、該当する位置の標高（道路標高）を記述したデータである。
　車両情報取得装置３０は、運転者による操作内容や車両１の状態を示す車両情報を取得し、走行制御装置１００へ出力する。例えば、車両情報取得装置３０は、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ３１、ブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチ３２、シフトレバー３３、ターンシグナルスイッチ３４、および、車両１の速度を検出する車速センサ３５を含む。
　走行制御装置１００は、上述の設定情報、道路情報、および車両情報に基づいて、駆動走行とＮ惰行とを含む走行スケジュールを生成する。
　そして、走行制御装置１００は、生成した走行スケジュールに従って車両１が走行するように、車両１の各部を制御する。
　エンジン用ＥＣＵ１０、動力伝達用ＥＣＵ１１、走行制御装置１００は、図示しないが、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリ、および通信回路をそれぞれ有する。この場合、例えば、走行制御装置１００を構成する上記各部の機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより実現される。なお、エンジン用ＥＣＵ１０、動力伝達用ＥＣＵ１１、走行制御装置１００の全部または一部は、一体的に構成されていてもよい。
＜走行制御装置１００の構成例＞
　次に、走行制御装置１００の構成について、図２を用いて説明する。図２は、走行制御装置１００の構成の一例を示すブロック図である。
　図２に示すように、走行制御装置１００は、道路判定部１１０と、走行制御部１２０と、惰行禁止制御部１３０とを有する。
　まず、道路判定部１１０について説明する。
　道路判定部１１０は、道路情報に基づいて、車両１が走行する道路が所定道路であるか否かを判定し、その判定結果を走行制御部１２０に出力する。所定道路は、車両１がＮ惰行可能な道路であり、例えば、車両１が増速するような下り坂を含む道路のことである。
　走行制御部１２０は、駆動走行とＮ惰行とを含む走行スケジュールを生成し、車両１の現在位置に基づき、生成された走行スケジュールに従って車両１を走行させる。
　例えば、走行制御部１２０は、駆動走行時には、動力伝達用ＥＣＵ１１を介して、エンジン３の燃料噴射量の制御等を行うことにより、走行スケジュールに沿った速度での走行を実現させる。なお、スケジュールの詳細については後述する。
　また、走行制御部１２０は、Ｎ惰行時には、動力伝達用ＥＣＵ１１を介してクラッチ４を切断する。また、走行制御部１２０は、制動装置４０の各部（フットブレーキ４１、リターダ４２、補助ブレーキ４３）を制御して車両１を停止させる。以下、制動装置４０の各部の一つまたは複数による車両１の制動を単に「車両１の制動」という場合がある。
　走行制御部１２０は、生成した走行スケジュールにおいて、車両１を駆動走行およびＮ惰行の何れかに切り替える制御を行う。
　具体的には、車両１が走行する道路が所定道路であり、かつ、車速センサ３５から取得した車両１の速度が所定範囲内である場合、車両１を駆動走行からＮ惰行に切り替える。走行制御部１２０は、Ｎ惰行中において、車両１の速度が所定範囲外となった場合、車両１をＮ惰行から駆動走行に切り替える。
　所定範囲は、車両１の自動走行時の目標車速Ｖを基準に設定される速度の範囲であり、後述する所定道路に応じて設定される。
　なお、走行制御部１２０は、Ｎ惰行を行っているか否かを示す走行モード情報を、逐次、惰行禁止制御部１３０へ出力する。
　惰行禁止制御部１３０は、車両１がＮ惰行から駆動走行に切り替えられてから所定時間経過するまでの間、車両１におけるＮ惰行の開始を禁止するように走行制御部１２０を制御する。
　例えば、Ｎ惰行において車両の速度が所定範囲の最高速度（図３ではＶ＋Ｖ１）を超えた場合に、車両の走行がＮ惰行から駆動走行に切り替わる。駆動走行の場合、車両１の速度を目標車速Ｖに合わせるように補助ブレーキ４３が作動し、速度が所定範囲の最高速度よりも低い目標車速Ｖへ低下する。補助ブレーキ４３の作動により、速度が最高速度（Ｖ＋Ｖ１）を超える速度から目標車速Ｖへ大きく減速するため、運転者に不快感を与えてしまうおそれがある。また、速度が目標車速Ｖになるまで、補助ブレーキ４３が作動し続けるため、車両の燃費を低下させる場合がある。
　しかし、本実施の形態では、走行制御部１２０により、Ｎ惰行から駆動走行に切り替わる場合、速度が目標車速Ｖより上の所定速度Ｖ２に低下した場合、補助ブレーキ４３による車両１の制動を解除させる。ここで、所定速度Ｖ２は、許容最高速度（Ｖ＋Ｖ１）と目標車速Ｖとの間の速度である。より具体的には、所定速度Ｖ２は、許容最高速度（Ｖ＋Ｖ１）から一定速度（例えば、ヒステリシスの影響を打ち消すための速度）を減算した速度である。
　また、また、補助ブレーキ４３の作動中に、駆動走行からＮ惰行に切り替わるような場合等、Ｎ惰行の制動と補助ブレーキ４３の制御とが干渉して、エンジンがハンチングを発生させてしまうおそれがあった。
　しかし、本実施の形態では、惰行禁止制御部１３０により、Ｎ惰行から駆動走行に切り替わった後、所定時間の間、車両１におけるＮ惰行の開始が禁止されるので、Ｎ惰行の制御と補助ブレーキ４３の制御とが干渉しないため、ハンチングの発生を抑制することができる。なお、所定時間は、車両１の運転者がＮ惰行と駆動走行との切り替えを煩わしいと思わない時間である。
　ところで、Ｎ惰行が行われる下り坂を有する所定道路には、車両１が増速するような下り坂が含まれる。
　道路は、坂の勾配抵抗Ｆｓが、車両１に対する空気抵抗Ｆａと、車両１に対する転がり抵抗Ｆｒとの和よりも大きくなるような下り坂を含む道路である（例えば、図３に示す実線２１１参照）。道路において車両１をＮ惰行させると、図３に示すように、実線２１２のように下り坂の部分でＮ惰行によりそのまま増速させて車両１を走行させる。
　Ｎ惰行の場合、燃料を噴射しないため、燃料を噴射し続ける駆動走行に比べて、燃費を向上させることができる。
　道路においては、所定範囲は、例えば、上述の設定情報に基づいて最高速度がＶ＋Ｖ１となり、最低速度がＶ－Ｖ１となるように設定される。つまり、走行制御部１２０は、車両１が増速するような下り坂を含む所定道路である場合、目標車速Ｖより大きいＶ＋Ｖ１（第１速度）から、目標車速Ｖより小さいＶ－Ｖ１（第２速度）までの範囲に所定範囲を設定する。
　道路判定部１１０は、道路が車両１が増速するような下り坂を含む所定道路であるか否かについて判定する。所定道路の判断は、勾配抵抗Ｆｓを、空気抵抗Ｆａと、転がり抵抗Ｆｒとの和と、勾配抵抗Ｆｓとを比較することにより行う。
　具体的には、勾配抵抗Ｆｓが空気抵抗Ｆａと転がり抵抗Ｆｒとの和よりも大きい場合、道路判定部１１０は、道路が車両１が増速するような下り坂を含む所定道路であると判定する。
　勾配抵抗Ｆｓ、空気抵抗Ｆａ、転がり抵抗Ｆｒは、車両１の現在の車重をＭ、重力加速度をｇ、車両１の転がり抵抗係数をμ、車両１の空気抵抗係数をλ、Ｎ惰行する部分の平均勾配をθ、車両１の速度をＶ０とすると、以下の式（１）～（３）により、算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　次に、走行制御部１２０が用いる走行スケジュールの詳細について説明する。図３は、車両１が増速するような下り坂を含む道路における道路勾配情報および走行スケジュールの一例を示す図である。
　走行制御部１２０は、例えば、現在時刻から所定の時間長分の、あるいは、車両１の現在位置から所定の走行距離分の走行スケジュールを、一定間隔で逐次生成する。まず、車両１が増速するような下り坂を含む所定道路における走行スケジュールの一例について説明する。
　かかる走行スケジュールは、例えば、移動平均速度が目標車速Ｖであり、Ｎ惰行における許容最高速度がＶｍａｘ＝Ｖ＋Ｖ１以下であり、かつ、Ｎ惰行における許容最低速度がＶｍｉｎ＝Ｖ－Ｖ１以上であるという走行条件を満たすように生成される。
　走行制御部１２０は、道路勾配情報に基づいて、Ｎ惰行を積極的に行うような走行スケジュールを生成する。
　道路勾配情報は、例えば、図３の実線２１１で示すように、車両１の現在位置Ｌ０からの水平距離（道のり）毎に道路標高を示す情報を含む。なお、車両１の現在位置Ｌ０からの水平距離は、現在時刻からの経過時間に置き換えることも可能である。また、道路標高は、前後の道路標高との関係から、道路勾配に置き換えることも可能である。実線２１１の道路勾配情報は、車両１の現在位置Ｌ０が下り坂の途中であることを示している。
　走行制御部１２０は、例えば、図３の下側に実線２１２で示すように、速度が許容最高速度Ｖｍａｘ、つまり、（Ｖ＋Ｖ１）を超える位置Ｌ１までＮ惰行を維持することを決定する。
　具体的には、走行制御部１２０は、Ｎ惰行を行った場合の速度（Ｖ＋Ｖ１）における位置Ｌ１は、例えば、以下の式（４）におけるＶｔに（Ｖ＋Ｖ１）を代入し、距離Δｘを求めることにより算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ここで、Ｍは車両１の現在の車重、ｇは重力加速度、ｈ０は車両１の現在位置Ｌ０の標高、ｈｔは位置Ｌｔの標高、μは車両１の転がり抵抗係数、Δｘは現在位置Ｌ０から位置Ｌｔまでの水平方向における距離（道のり）、θはＮ惰行する部分の平均勾配、Ｖ０は車両１の現在の速度である。
　また、走行制御部１２０は、位置Ｌ１で駆動走行に切り替えると共に、補助ブレーキ４３により車両を制動させ、速度が目標車速Ｖより上の所定速度Ｖ２に低下した場合（図３に示す位置Ｌ２）、補助ブレーキ４３による車両１の制動を解除させる（図３における下側の図参照）。また、走行制御部１２０は、駆動走行に切り替えてから所定時間を経過するまでの間、駆動走行を維持する内容の走行スケジュールを決定する。
　また、走行制御部１２０は、所定時間を経過した場合、Ｎ惰行に切り替え、速度が許容最低速度Ｖｍｉｎ、つまり（Ｖ－Ｖ１）未満になる位置（図示略）までＮ惰行を維持する内容の走行スケジュールを生成する。この場合においても、走行制御部１２０は、上記の式（４）を用いて、Ｎ惰行を行った場合の速度（Ｖ－Ｖ１）における位置を算出する。
　また、走行制御部１２０は、算出された推定車速Ｖｔが設定された許容最低速度Ｖｍｉｎ以上である場合、Ｎ惰行中であればこれを維持し、駆動走行中であればＮ惰行に切り替えることを決定する。すなわち、走行制御部１２０は、例えば図３の実線２１２に示すような走行スケジュールを生成し、これに従って車両１を制御する。
　このような、道路勾配情報に基づいて決定されたＮ惰行の区間を含む走行スケジュールは、車両１の燃費を効果的に向上させる。また、走行スケジュールに従って車両１を走行させることにより、運転者が逐次のアクセル操作を行う必要がなくなる。
　また、駆動走行に切り替わった後、所定時間Ｎ惰行の開始が禁止されるので、駆動走行とＮ惰行の切り替わりに起因したギヤのハンチングの発生を抑制することができる。
　次に、走行制御部１２０における走行制御の動作例について説明する。図４は、走行制御部１２０における走行制御の動作例の一例を示すフローチャートである。図４における処理は、例えば車両１の走行中において実行される。
　図４に示すように、走行制御部１２０は、Ｎ惰行中である否かについて判定する（ステップＳ１００）。判定の結果、Ｎ惰行中でない場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、処理は終了する。一方、Ｎ惰行中である場合（ステップＳ１００、ＹＥＳ）、処理はステップＳ１１０に遷移する。
　ステップＳ１１０において、走行制御部１２０は、車両の現在の速度Ｖ０が所定範囲の許容最高速度（Ｖ＋Ｖ１）を超えたか否かを判断する。
　速度Ｖ０が許容最高速度（Ｖ＋Ｖ１）を超えない場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、処理は終了する。一方、速度Ｖ０が許容最高速度（Ｖ＋Ｖ１）を超えた場合（ステップＳ１１０、ＹＥＳ）、処理はステップＳ１２０に遷移する。
　ステップＳ１２０において、走行制御部１２０は、車両の走行をＮ惰行から駆動走行に切り替える。
　次に、走行制御部１２０は、補助ブレーキ４３により車両を制動させる（ステップＳ１３０）。
　次に、走行制御部１２０は、現在の車両の速度Ｖ０が所定速度Ｖ２未満であるか否かについて判定する（ステップＳ１４０）。
　判定の結果、速度Ｖ０が所定速度Ｖ２以上である場合（ステップＳ１４０、ＮＯ）、処理はステップＳ１４０に戻る。一方、速度Ｖ０が所定速度Ｖ２未満である場合（ステップＳ１４０、ＹＥＳ）走行制御部１２０は、補助ブレーキ４３による車両１の制動を解除させる（ステップＳ１５０）。
　以上のように構成された本実施の形態によれば、走行制御部１２０は、車両の速度が所定範囲の許容最高速度（Ｖ＋Ｖ１）を超えた場合、車両の走行をＮ惰行から駆動走行に切り替えるとともに、補助ブレーキ４３により車両１を制動させ、速度Ｖ０が目標車速Ｖより上の所定速度Ｖ２に低下した場合、補助ブレーキ４３による車両１の制動を解除させる。これにより、車両の速度が許容最高速度（Ｖ＋Ｖ１）から大きく低下しないため、運転者の不快感を低減することができる。また、車両の速度を目標車速Ｖまで低下させないため、車両の燃費を向上させることができる。
　また、車両の走行をＮ惰行から駆動走行に切り替えてから所定時間経過するまで、Ｎ惰行の開始を禁止する。これにより、Ｎ惰行の制御と補助ブレーキ４３の制御とが干渉しないため、エンジンのハンチングを防止することができる。
　なお、上記実施の形態では、車両の速度が許容最高速度を超えた場合、車両を制動させるために、補助ブレーキ４３を作動させたが、本開示はこれに限定されない。例えば、フットブレーキ４１やリターダ４２などの他の制動装置４０を作動させてもよく、また、制動装置４０の各部の二以上を制動させてもよい。
　その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
　本出願は、２０１７年３月２２日付で出願された日本国特許出願（特願２０１７－０５６５６４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本開示の走行制御装置は、運転者の不快感を低減し、車両の燃費をさらに向上させることが要求される走行制御装置、車両および走行制御方法として有用である。
　１　車両
　２　自動走行装置
　３　エンジン
　４　クラッチ
　５　変速機
　６　推進軸
　７　差動装置
　８　駆動軸
　９　車輪
　１０　エンジン用ＥＣＵ
　１１　動力伝達用ＥＣＵ
　１３　目標車速設定装置
　１４　増減値設定装置
　２０　道路情報取得装置
　２１　現在位置取得装置
　２２　天候取得装置
　２３　周囲センサ
　３０　車両情報取得装置
　３１　アクセルセンサ
　３２　ブレーキスイッチ
　３３　シフトレバー
　３４　ターンシグナルスイッチ
　３５　車速センサ
　４０　制動装置
　４１　フットブレーキ
　４２　リターダ
　４３　補助ブレーキ
　１００　走行制御装置
　１１０　道路判定部
　１２０　走行制御部
　１３０　惰行禁止制御部

Claims (5)

  1. 　車両の速度を目標車速に維持して走行させる駆動走行と車両を惰性で走行させる惰性走行との間で車両の走行を切り替えて制御する走行制御装置において、
    　惰性走行中に前記車両の速度が所定範囲の許容最高速度を超えた場合、前記車両の走行を惰性走行から駆動走行に切り替えるとともに、前記車両を制動させ、前記車両の速度が前記目標車速より上の所定速度に低下した場合、前記車両の制動を解除させる走行制御部を備える、走行制御装置。
  2. 　前記所定速度は、前記許容最高速度と前記目標車速との間の速度である、請求項１に記載の走行制御装置。
  3. 　前記車両の走行が前記惰性走行から前記駆動走行に切り替えられてから所定時間経過するまでの間、前記車両における前記惰性走行の開始を禁止するよう前記走行制御部を制御する惰行禁止制御部をさらに備える、請求項１に記載の走行制御装置。
  4. 　請求項１に記載の走行制御装置を備える、車両。
  5. 　車両の速度を目標車速に維持して走行させる駆動走行と車両を惰性で走行させる惰性走行との間で車両の走行を切り替えて制御する走行制御方法において、
    　惰性走行中に前記車両の速度が所定範囲の許容最高速度を超えた場合、前記車両の走行を惰性走行から駆動走行に切り替えるとともに、前記車両を制動させ、前記車両の速度が前記目標車速より上の所定速度に低下した場合、前記車両の制動を解除させる、走行制御方法。
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