WO2020008873A1

WO2020008873A1 - 車両用制御装置

Info

Publication number: WO2020008873A1
Application number: PCT/JP2019/024209
Authority: WO
Inventors: 佐藤　泰亮; 浩幸大岩; 関口　秀樹; 宏之坂本; 正悟宮本
Original assignee: 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2020-01-09
Also published as: JPWO2020008873A1; JP6989704B2; US20210221379A1

Abstract

車両の加速に対する高い応答性を維持しつつ、静粛性および燃費を向上させることが可能な車両用制御装置を提供する。このため車両用制御装置（１００）は、車両（Ｖ）の変速比を制御する変速比制御部（１０）と、車両（Ｖ）の加速制限の有無を判定する判定部（２０）と、を備えている。変速比制御部（１０）は、判定部（２０）によって加速制限ありと判定された場合に、変速比（Ｒｔ）の増加を制限するように構成されている。

Description

車両用制御装置

　本開示は、車両用制御装置に関する。

　従来から自動車の駆動力制御装置に関する発明が知られている（下記特許文献１を参照）。特許文献１に記載された自動車の駆動力制御装置は、変速機の変速比を検出する手段と、現在加減速意志検出手段と、目標駆動力設定手段と、動作点決定手段と、目標エンジントルク決定手段と、エンジントルク操作手段と、変速比操作手段とを有している（同文献、請求項１等を参照）。

　変速機の変速比を検出する手段は、エンジンと駆動輪との間に設けられた多段もしくは無段の変速機の変速比を検出する。現在加減速意志検出手段は、運転者の現在の加減速意志を検出する。目標駆動力設定手段は、検出された現在加減速意志と車両の状態を基に車両の目標駆動力を設定する。動作点決定手段は、目標駆動力を実現するエンジン回転数とエンジントルクの組合せの中から所定の動作線を基に目標変速比を選択して、動作点を決定する。目標エンジントルク決定手段は、目標駆動力を実際の変速比で割った値に関して目標エンジントルクを決定する。エンジントルク操作手段は、目標エンジントルクに基づいてエンジントルクを操作する。変速比操作手段は、目標変速比に基づいて変速機の変速比を操作する。

　この従来の駆動力制御装置は、上記構成に加えて、将来加減速意志予測手段と、事前変速手段とを設けたことを特徴としている。将来加減速意志予測手段は、将来の加減速意志を予測する。事前変速手段は、将来加減速意志予測手段により、近い将来運転者が加減速する可能性が高いと判断したときには、加減速する可能性が低いと判断したときに比べ、変速比Lo側を通る動作線を選択して、目標駆動力は同一のまま変速機の変速比をLo側にシフトする。

　この構成により、将来加減速意志予測手段が、加減速要求が来る可能性が低いと判断した場合には、燃費重視のHi側変速比運転点を運転し、加減速が来る可能性が高いと判断した場合には、レスポンスを重視したLo側変速比運転点を運転する。そのため、燃費と加減速のレスポンスの両立を図ることができる。また、Hi側変速比運転点とLo側変速比運転点の間の切り換えは駆動力一定線上で行われるので、予測した通りに運転者が加減速を行わなかった場合でも運転性上の問題を起こさない。そのため、運転者のアクセル操作の十分前に切り換えを行うことが可能である（同文献、第００１５段落等を参照）。

特開２００１－２３５０１６号公報

　上記従来の駆動力制御装置において、将来加減速意志予測手段は、たとえば、前車との相対距離の絶対値またはその変化率、ウインカーレバーの操作、アクセル踏力の変化率などに基づいて、運転者の将来加減速意志を予測する（同文献、請求項６から請求項８等を参照）。そして、将来加減速意志予測手段によって加速が来る可能性が高いと判断された場合にはレスポンスを重視したLo側変速比運転点を運転する。

　しかし、将来加減速意志予測手段によって加速が来る可能性が高いと判断された場合でも、たとえば自車両の後方から後続車両が接近して自車両を追い越そうとしている場合など、自車両の加速が制限される場合がある。この場合、加速が制限された状態でLo側変速比運転点が運転されるため、エンジンの回転数の増加による騒音の増大と燃費の悪化が懸念される。

　本開示は、車両の加速に対する高い応答性を維持しつつ、静粛性および燃費を向上させることが可能な車両用制御装置を提供する。

　本開示の一態様は、車両に搭載される車両用制御装置であって、前記車両の変速比を制御する変速比制御部と、前記車両の加速制限の有無を判定する判定部と、を備え、前記変速比制御部は、前記判定部によって加速制限ありと判定された場合に、前記変速比の増加を制限することを特徴とする車両用制御装置である。

　本開示の上記一態様によれば、変速比制御部によって変速比を制御して車両の加速に対する高い応答性を維持しつつ、判定部の判定に基づいて変速比の増加を制限し、静粛性および燃費を向上させることが可能な車両用制御装置を提供することができる。

本開示の実施形態に係る車両用制御装置の概略構成を示すブロック図。図１に示す車両用制御装置の運転支援部の構成の一例を示すブロック図。図１に示す車両用制御装置の動作の一例を示すフロー図。図１に示す車両用制御装置が搭載された車両の状態を示すタイムチャート。

　以下、図面を参照して本開示に係る車両用制御装置の実施形態を説明する。図１は、本開示の実施形態に係る車両用制御装置１００の概略構成を示すブロック図である。

　本実施形態に係る車両用制御装置１００は、車両Ｖに搭載される装置であって、次の構成を主な特徴としている。車両用制御装置１００は、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔ（図４参照）を制御する変速比制御部１０と、車両Ｖの加速制限の有無を判定する判定部２０と、を備えている。変速比制御部１０は、判定部２０によって加速制限ありと判定された場合に、変速比Ｒ_ｔの増加を制限するように構成されている。以下では、まず、車両用制御装置１００が搭載される車両Ｖの構成の一例を説明し、次に、車両用制御装置１００の各部の構成を詳細に説明する。

　車両Ｖは、たとえば、エンジンＥまたはモータＭと、トルクコンバータＴＣと、差動装置Ｄｆと、変速部Ｔと、タイヤＷと、ブレーキＢｒと、ステアリングホイールＳＷと、パワーステアリング装置ＰＳと、検知部Ｓと、設定値保持部ＳＤを備えている。エンジンＥまたはモータＭは、出力軸にトルクを発生させる。トルクコンバータＴＣは、エンジンＥまたはモータＭの出力軸のトルクを、変速部Ｔに伝達する。なお、車両Ｖは、トルクコンバータＴＣに代えて摩擦係合要素からなるクラッチを備えてもよい。

　変速部Ｔは、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔを変更可能な構成を備えている。ここで、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔとは、車両Ｖの動力発生部であるエンジンＥやモータＭなどの入力側の回転数と、タイヤＷを回転させる出力側の回転数との比である。すなわち、出力側の回転数が一定である場合、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔの増加は、入力側の回転数が増加するＬｏ側へのシフトを意味し、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔの減少は、入力側の回転数が減少するＨｉ側へのシフトを意味する。変速部Ｔは、トルクコンバータＴＣを介して伝達されたエンジンＥまたはモータＭの回転を、変速比Ｒ_ｔに応じて減速または増速して、差動装置Ｄｆへ伝達する。

　変速部Ｔは、たとえば、ギアを備えた有段変速機である。有段変速機は、たとえば、遊星歯車機構、クラッチ、ブレーキ等の摩擦係合要素によって構成される有段の変速段の中から任意の変速段を選択可能なオートマチックトランスミッション（ＡＴ：Automatic Transmission）である。すなわち、車両用制御装置１００の変速比制御部１０は、たとえば、ＡＴである変速部Ｔを介して、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔを制御するように構成することができる。

　また、変速部Ｔは、たとえば、ベルトを備えた無段変速機である。無段変速機は、たとえば、遊星歯車機構、クラッチ、ブレーキ等の摩擦係合要素によって構成されるベルト・プーリ式の連続可変トランスミッション（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）である。ベルト・プーリ式のＣＶＴは、入力軸プーリと出力軸プーリとのプーリ比によって作り出される無数の変速比から任意の変速比Ｒ_ｔを選択することができ、油圧機構や電動アクチュエータ機構によって変速機構が作動する。すなわち、車両用制御装置１００の変速比制御部１０は、たとえば、ＣＶＴである変速部Ｔを介して車両Ｖの変速比Ｒ_ｔを制御するように構成することができる。

　また、変速部Ｔは、モータであってもよい。この場合、変速部Ｔは、動力源であるエンジンＥやモータＭのトルクまたは回転数を変化させてタイヤＷに伝達するように構成することができる。すなわち、車両用制御装置１００の変速比制御部１０は、たとえば、モータである変速部Ｔを介して、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔを制御するように構成することができる。

　差動装置Ｄｆは、変速部Ｔから伝達されたトルクをタイヤＷに伝達するように構成されている。パワーステアリング装置ＰＳは、たとえば、モータやギアによって構成され、車両Ｖの運転者によるステアリングホイールＳＷの操作を補助し、または、車両挙動制御部５０の制御の下で車両Ｖの操舵を自動的に行うように構成されている。

　検知部Ｓは、たとえば、車両Ｖの周囲の環境や、車両Ｖおよび他の車両の情報を検知するための装置である。ここで、車両Ｖの周囲の環境は、たとえば、車両Ｖの周囲の他の車両、歩行者、障害物、道路形状、白線、その他、車両Ｖの走行に影響を及ぼす対象およびその情報を含む。また、車両Ｖおよび他の車両の情報は、たとえば、車両Ｖおよび他の車両が走行している車線、車両Ｖの速度、舵角、車両Ｖと他の車両との間の車間距離、ならびに、他の車両の方向、位置、速度、および進行方向などを含む。検知部Ｓは、たとえば、ステレオカメラ、単眼カメラ、レーダー、ＬＩＤＡＲ、ナビゲーションシステムおよび通信装置、車速センサ、舵角センサ、アクセル開度センサ、ブレーキ踏力センサ、ならびにターンシグナルの操作を検出するセンサなどの各種のセンサを含む。

　設定値保持部ＳＤは、車両Ｖの運転者が設定した速度および車間距離の設定値である設定速度ｖ_ｓｅｔおよび設定距離ｄ_ｓｅｔ、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）の有無、車両Ｖの全長Ｌ、ならびに他の車両の全長Ｌ_ｆｖなどに関する情報を保存する。設定値保持部ＳＤは、保存された情報を運転支援部４０に提供する。設定値保持部ＳＤは、たとえば、設定値を入力する入力装置、入力された設定値を保存する記憶装置、およびこれらを制御する制御装置などによって構成される。

　次に、前述の車両Ｖに搭載される本実施形態の車両用制御装置１００の各部の構成を詳細に説明する。本実施形態の車両用制御装置１００は、たとえば、変速比制御部１０と、判定部２０と、予測部３０と、運転支援部４０と、車両挙動制御部５０と、エンジン制御部６０と、を備えている。これら車両用制御装置１００の各部は、たとえば、車両Ｖの電子制御装置（ＥＣＵ）の一部として構成することができる。

　変速比制御部１０は、前述のように、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔを制御する。より具体的には、たとえば、車両Ｖの速度ｖ、エンジンＥの回転数Ｎ_ｅ、およびバーチャルアクセルペダル開度に対応した変速比マップに基づいて、運転支援部４０が目標変速比Ｒ_ｔｔを決定する。変速比制御部１０は、たとえば、運転支援部４０によって決定された目標変速比Ｒ_ｔｔに基づき、変速部Ｔを介して車両Ｖの変速比Ｒ_ｔを制御する。

　変速比制御部１０は、たとえば、判定部２０によって加速制限ありと判定された場合に、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔの増加を制限するように構成されている。また、変速比制御部１０は、たとえば、予測部３０によって車両Ｖの加速が予測され、かつ判定部２０によって加速制限なしと判定された場合に、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔを増加させるように構成されている。

　判定部２０は、車両Ｖの加速制限の有無を判定するように構成されている。ここで、車両Ｖの加速制限の有無とは、車両Ｖの加速が制限される条件の有無を意味する。判定部２０は、たとえば、車両Ｖの検知部Ｓによって、車両Ｖの周囲の他の車両の情報を取得して、車両Ｖの加速制限の有無を判定する。判定部２０が検知部Ｓによって取得する情報は、たとえば、他の車両が走行している車線の情報、ならびに、他の車両の速度、車間距離および進行方向などの情報を含む。

　より具体的には、車両用制御装置１００において、判定部２０は、たとえば、車両Ｖの後方を走行する後続車両と、車両Ｖとの車間距離ｄ_ｆｖが、あらかじめ設定された設定距離以下である場合に、加速制限あり、と判定するように構成することができる。この場合、後続車両が車両Ｖを追い越すか、または、後続車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｆｖが設定距離よりも離れるまで、車両Ｖの加速と追い越し車線への車線変更を制限し、後続車両と車両Ｖとの異常な接近や、衝突の危険を回避する必要があるためである。

　より詳細には、判定部２０は、たとえば、第１車線を走行する車両Ｖの後方で、第１車線に隣接する第２車線を走行する後続車両と、車両Ｖとの車間距離ｄ_ｆｖが、あらかじめ設定された設定距離以下である場合に、加速制限あり、と判定するように構成することができる。第１車線は、たとえば走行車線であり、第２車線は、たとえば追い越し車線である。

　また、車両用制御装置１００において、判定部２０は、車両Ｖの後方を走行する後続車両と、車両Ｖとの相対速度が、あらかじめ設定された設定速度以上である場合に、加速制限あり、と判定するように構成してもよい。この場合にも、後続車両が車両Ｖを追い越すか、または、後続車両と車両Ｖとの相対速度が設定速度よりも低下するまで、車両Ｖの加速と追い越し車線への車線変更を制限し、後続車両と車両Ｖとの異常な接近や、衝突の危険を回避する必要があるためである。

　より詳細には、判定部２０は、第１車線を走行する車両Ｖの後方で第２車線を走行する後続車両と、車両Ｖとの相対速度が、あらかじめ設定された設定速度以上である場合に、加速制限あり、と判定するように構成することができる。第１車線は、たとえば走行車線であり、第２車線は、たとえば追い越し車線である。

　また、車両用制御装置１００において、判定部２０は、車両Ｖを後続車両が追い越すまでの時間に基づいて、加速制限ありの判定を、加速制限なしの判定に切り替えるように構成してもよい。また、車両用制御装置１００において、判定部２０は、車両Ｖを後続車両が追い越す時刻以降に、加速制限ありの判定を、加速制限なしの判定に切り替えるように構成してもよい。

　予測部３０は、車両Ｖの加速を予測するように構成されている。予測部３０は、たとえば、車両Ｖの検知部Ｓによって、車両Ｖの周囲の他の車両の情報および車両Ｖの情報を取得して、車両Ｖの加速を予測する。予測部３０が検知部Ｓによって取得する情報は、たとえば、車両Ｖのターンシグナルの操作の情報、車両Ｖの走行している車線の情報、車両Ｖの前方を走行する先行車両の速度、先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖ、車両Ｖの運転者があらかじめ設定した設定速度ｖ_ｓｅｔおよび設定距離ｄ_ｓｅｔなどの情報を含む。

　より具体的には、車両用制御装置１００において、予測部３０は、車両Ｖの車線変更を予測したときに車両Ｖの加速を予測するように構成することができる。より詳細には、予測部３０は、たとえば、検知部Ｓから取得した情報に基づいて、車両Ｖが第１車線を走行していること、第１車線に隣接する第２車線が存在すること、および、車両Ｖのターンシグナルが操作されたことを認識することで、車両Ｖの車線変更を予測する。なお、車両Ｖが片側二車線以上の道路を走行している場合には、第１車線は、たとえば走行車線であり、第２車線は、たとえば追い越し車線である。しかし、車両Ｖが片側一車線の道路を走行している場合には、第１車線は、車両Ｖが走行している車線であり、第２車線は、第１車線に隣接する対向車線である。

　また、車両用制御装置１００において、予測部３０は、車両Ｖの前方を走行する先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖが予め設定された設定距離ｄ_ｓｅｔ以下になった場合に、車両Ｖの車線変更を予測するように構成してもよい。より詳細には、予測部３０は、たとえば、検知部Ｓから取得した情報に基づいて、車両Ｖおよび先行車両が同一の第１車線を走行していること、第１車線に隣接する第２車線が存在すること、および先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖを認識する。また、予測部３０は、車両Ｖの運転者によってあらかじめ設定され、設定値保持部ＳＤに保存された車間距離の設定距離ｄ_ｓｅｔを設定値保持部ＳＤから取得する。そして、予測部３０は、検知部Ｓによって取得した先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖと、設定値保持部ＳＤから取得した設定距離ｄ_ｓｅｔとを比較し、車間距離ｄ_ｌｖが設定距離ｄ_ｓｅｔ以下になった場合に、車両Ｖの車線変更を予測する。

　また、車両用制御装置１００において、予測部３０は、車両Ｖの速度ｖがあらかじめ設定された設定速度ｖ_ｓｅｔ以下になった場合に、車線変更を予測するように構成してもよい。より詳細には、予測部３０は、たとえば、検知部Ｓから取得した情報に基づいて、車両Ｖの速度を取得する。また、予測部３０は、車両Ｖの運転者によってあらかじめ設定され、設定値保持部ＳＤに保存された車両Ｖの設定速度ｖ_ｓｅｔを設定値保持部ＳＤから取得する。そして、予測部３０は、検知部Ｓによって取得した車両Ｖの速度ｖと、設定値保持部ＳＤから取得した設定速度ｖ_ｓｅｔとを比較し、車両Ｖの速度ｖが設定速度ｖ_ｓｅｔ以下になった場合に、車両Ｖの加速または車線変更を予測する。

　図２は、図１に示す運転支援部４０の構成の一例を示すブロック図である。運転支援部４０は、たとえば、目標速度演算部４１と、制駆動力演算部４２と、追い越し時間演算部４３と、加速用変速比演算部４４と、目標変速比演算部４５と、車線変更認識部４６と、舵角演算部４７とを有し、あらかじめ設定した車間距離を保ちながら車両Ｖを先行車両に追従させるＡＣＣを行うように構成されている。

　目標速度演算部４１には、たとえば、設定値保持部ＳＤから、車両Ｖの運転者が設定した車両Ｖの設定速度ｖ_ｓｅｔ、および、車両Ｖと先行車両との設定距離ｄ_ｓｅｔが入力される。また、目標速度演算部４１には、たとえば、検知部Ｓから、車両Ｖの前方を走行する先行車両の速度ｖ_ｌｖ、および、先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖが入力される。また、目標速度演算部４１は、たとえば、車線変更認識部４６から車両Ｖが車線変更中か否かを示す信号ｓ_１が入力される。目標速度演算部４１は、入力された情報に基づいて、車両Ｖの目標速度ｖｔを演算して制駆動力演算部４２へ出力する。

　車線変更認識部４６には、たとえば、検知部Ｓから、車両Ｖの舵角を示す舵角信号ｓ_ｒａと、車両Ｖが走行している車線を示す信号ｓ_２が入力される。車線変更認識部４６は、入力された情報に基づいて、車両Ｖが車線変更中か否か判定し、判定結果を示す信号ｓ_１を目標速度演算部４１へ出力する。

　制駆動力演算部４２には、たとえば、目標速度演算部４１から車両Ｖの目標速度ｖｔが入力され、検知部Ｓから車両Ｖの速度ｖが入力され、変速比制御部１０から車両Ｖの変速比Ｒ_ｔが入力され、目標変速比演算部４５から目標変速比Ｒ_ｔｔが入力される。制駆動力演算部４２は、入力された情報に基づいて、目標エンジントルクＴ_ｅｔおよび目標制動トルクＴ_ｂｔを演算し、目標エンジントルクＴ_ｅｔをエンジン制御部６０へ出力し、目標制動トルクＴ_ｂｔを変速比制御部１０および車両挙動制御部５０へ出力する。なお、制駆動力演算部４２は、たとえば検知部ＳからエンジンＥまたはモータＭの回転数と車両Ｖの速度ｖを取得し、これらの情報に基づいて変速比Ｒ_ｔを演算してもよい。

　追い越し時間演算部４３には、たとえば、検知部Ｓから、車両Ｖおよび後続車両が走行する車線の情報を含む信号ｓ_３と、後続車両の速度ｖ_ｆｖおよび車両Ｖと後続車両の車間距離ｄ_ｆｖの情報を含む信号ｓ_４と、ターンシグナルの操作情報を含む信号ｓ_５が入力される。また、追い越し時間演算部４３には、変速比制御部１０から車両Ｖの変速比Ｒ_ｔが入力され、加速用変速比演算部４４から加速用変速比Ｒ_ｔａが入力される。追い越し時間演算部４３は、入力された情報に基づいて、後続車両が車両Ｖを追い越すまでの追い越し時間ｔｐ、および、変速開始タイミングｔｓを演算して、目標変速比演算部４５へ出力する。

　より具体的には、追い越し時間演算部４３は、たとえば、入力された情報に基づいて、第１車線を走行する車両Ｖよりも後方に位置し、第２車線を走行する後続車両と車両Ｖとの間の相対速度および相対距離を算出する。そして、追い越し時間演算部４３は、算出した後続車両と車両Ｖとの相対速度および相対距離に基づいて、後続車両が車両Ｖを追い越すまで追い越し時間ｔｐおよび変速開始タイミングｔｓを演算して、目標変速比演算部４５へ出力する。

　加速用変速比演算部４４には、たとえば、設定値保持部ＳＤから車両Ｖの運転者が設定した車両Ｖの設定速度ｖ_ｓｅｔが入力され、検知部Ｓから車両Ｖの速度ｖが入力され、変速比制御部１０から車両Ｖの変速比Ｒ_ｔが入力される。加速用変速比演算部４４は、入力された情報に基づいて、車両Ｖを加速させるための加速用変速比Ｒ_ｔａを演算して、追い越し時間演算部４３および目標変速比演算部４５へ出力する。

　目標変速比演算部４５には、追い越し時間演算部４３から変速開始タイミングｔｓが入力され、加速用変速比演算部４４から加速用変速比Ｒ_ｔａが入力され、これらの情報に基づいて、目標変速比Ｒ_ｔｔを演算して変速比制御部１０へ出力する。なお、目標変速比演算部４５は、車両Ｖが加速するために事前に変速する必要がある場合のみ、目標変速比Ｒ_ｔｔを変速比制御部１０へ出力するように構成してもよい。

　舵角演算部４７には、たとえば、検知部Ｓから、車両Ｖの舵角を示す舵角信号ｓ_ｒａと、車両Ｖが走行している車線を示す信号ｓ_２が入力される。舵角演算部４７は、入力された情報に基づいて、車両Ｖの進行方向に対して左右位置を決定するための車両Ｖの位置情報を演算し、車両Ｖの左右位置を制御する目標舵角信号ｓ_ｒａｔを演算して、車両挙動制御部５０へ出力する。

　また、運転支援部４０は、たとえば追い越し時間演算部４３または車線変更認識部４６により、車両Ｖが走行中の車線を第１車線として認識し、車両Ｖが先行車両を追い越すための第２車線の有無を判定してもよい。なお、車両Ｖが先行車両を追い越すための第２車線の有無は、検知部Ｓを構成する全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）などのナビゲーションシステムの地図情報に基づいて判定してもよく、検知部Ｓを構成するカメラの映像に基づいて判定してもよい。すなわち、先行車両を追い越し可能な第２車線の有無を判定する方法は、特に限定されない。

　車両挙動制御部５０には、たとえば、運転支援部４０から、目標制動トルクＴ_ｂｔおよび目標舵角信号ｓ_ｒａｔが入力される。車両挙動制御部５０は、目標制動トルクＴ_ｂｔに基づいてブレーキＢｒを制御して車両Ｖを制動し、目標舵角信号ｓ_ｒａｔに基づいてパワーステアリング装置ＰＳを制御して車両Ｖを操舵する。

　エンジン制御部６０には、たとえば、運転支援部４０から、目標エンジントルクＴ_ｅｔが入力される。エンジン制御部６０は、たとえば、入力された目標エンジントルクＴ_ｅｔに基づいて車両ＶのエンジンＥの回転数Ｎ_ｅおよびトルクＴ_ｅを制御するように構成されている。エンジン制御部６０は、たとえば、判定部２０が、加速制限ありの判定を、加速制限なしの判定に切り替え、変速比制御部１０が、変速比Ｒ_ｔを増加させるまで、あらかじめ設定した設定回転数以下となるように、エンジンＥの回転数Ｎ_ｅ（図４参照）を制御してもよい。

　次に、本実施形態の車両用制御装置１００の動作について説明する。

　図３は、図１に示す車両用制御装置１００の動作の一例を示すフロー図である。ステップＳ１において車両用制御装置１００による制御が開始される。すると、ステップＳ２において、運転支援部４０は、車両ＶがＡＣＣモードで走行中か否かを判定する。具体的には、運転支援部４０は、たとえば、設定値保持部ＳＤから、ＡＣＣの設定の有無に関する情報を取得し、車両ＶがＡＣＣモードで走行している場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ３へ進む。一方、車両ＶがＡＣＣモードで走行していない場合（Ｎｏ）、ステップＳ１３へ進み、ステップＳ１へ戻る。

　ステップＳ３において、運転支援部４０は、たとえば、検知部Ｓから先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖ、先行車両と車両Ｖとの相対速度、車両Ｖの速度ｖを取得し、設定値保持部ＳＤから車両Ｖの設定速度ｖ_ｓｅｔを取得する。また、運転支援部４０は、たとえば、車線変更認識部４６によって、検知部Ｓから舵角信号ｓ_ｒａと車両Ｖが走行している車線を示す信号ｓ_２を取得して、車両Ｖが車線変更中か否かを示す信号ｓ_１を目標速度演算部４１へ出力する。

　次に、ステップＳ４において、運転支援部４０は、たとえば、目標速度演算部４１によって車両Ｖの目標速度ｖｔを演算し、制駆動力演算部４２によって目標エンジントルクＴ_ｅｔおよび目標制動トルクＴ_ｂｔを算出する。

　車両Ｖの目標速度ｖｔの算出は、たとえば、次のように行うことができる。車両Ｖの前方に先行車両が存在しない場合は、車両Ｖの運転者が設定した設定速度ｖ_ｓｅｔを目標速度ｖｔとする。車両Ｖの前方に先行車両が存在する場合は、車両Ｖと先行車両との車間距離ｄ_ｌｖが、車両Ｖの運転者によって設定された設定距離ｄ_ｓｅｔを維持するための速度ｖ_ａを算出し、算出した速度ｖ_ａと設定速度ｖ_ｓｅｔのうち、より低速のものを目標速度ｖｔとする。

　車両Ｖと先行車両との車間距離ｄ_ｌｖを設定距離ｄ_ｓｅｔに維持するための車両Ｖの速度ｖ_ａの算出は、たとえば、次のように行うことができる。入力情報は、たとえば、車両Ｖの速度ｖと、車両Ｖの運転者によって設定された設定距離ｄ_ｓｅｔである。設定距離ｄ_ｓｅｔは、たとえば、近距離、中距離、遠距離の三段階である。これら速度ｖと設定距離ｄ_ｓｅｔの二つの入力情報に対し、たとえば、あらかじめ実験を行って車間距離の情報を出力するマップを作成しておく。

　これにより、車両Ｖの速度ｖと設定距離ｄ_ｓｅｔを入力することで、マップから車間距離ｄ_ａの情報が出力される。次に、マップから出力された車間距離ｄ_ａの情報と、先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖの偏差に応じたフィードバック制御を行う。そのフィードバック制御の出力値を、車両Ｖと先行車両との車間距離ｄ_ｌｖを設定距離ｄ_ｓｅｔに維持するための車両Ｖの速度ｖ_ａとする。

　目標エンジントルクＴ_ｅｔの算出は、たとえば、次のように行うことができる。まず、車両Ｖの目標速度ｖｔと実際の速度ｖとの偏差に応じたフィードバック制御を行い、その出力値を目標駆動力Ｆｔとする。そして、目標駆動力Ｆｔ、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔ、差動装置Ｄｆのギア比Ｒ_ｄ、タイヤＷの半径ｒ_ｗ、および車両Ｖの走行抵抗ｆｒから、以下の式（１）により目標エンジントルクＴ_ｅｔを算出する。

　なお、車両Ｖの走行抵抗ｆｒは、車両Ｖの速度ｖから推定することができる。また、上記式（１）は、目標エンジントルクＴ_ｅｔの算出方法の一例を示す簡易的な算出方法であり、より詳細な演算によって目標エンジントルクＴ_ｅｔを算出してもよい。

　目標制動トルクＴ_ｂｔの算出は、たとえば、次のように行うことができる。車両Ｖの目標速度ｖｔが減少すると、車両Ｖを減速させるための目標制動トルクＴ_ｂｔを算出する。この場合、目標駆動力Ｆｔが負の値になり、その値を目標制動トルクＴ_ｂｔとする。なお、目標制動トルクＴ_ｂｔは、目標エンジントルクＴ_ｅｔの減少によるエンジンＥの制動力を考慮した値とすることができる。

　次に、ステップＳ５において、車両用制御装置１００は、たとえば運転支援部４０によって、車両Ｖの車線変更の有無と、目標速度ｖｔの上昇の有無を判定する。なお、車両Ｖの車線変更は、車両Ｖの運転者がステアリングホイールＳＷおよびアクセルペダルを操作して行ってもよく、運転支援部４０により自動的に行ってもよい。車両Ｖの車線変更の有無は、たとえば前述のように、運転支援部４０の車線変更認識部４６により、車両Ｖの舵角を示す舵角信号ｓ_ｒａと、車両Ｖが走行している車線を示す信号ｓ_２に基づいて行うことができる。

　ステップＳ５において、たとえば運転支援部４０によって、車両Ｖの車線変更がされていることが判定され、かつ、目標速度ｖｔが上昇していることが判定された場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、ステップＳ４で算出された目標エンジントルクＴ_ｅｔおよび目標制動トルクＴ_ｂｔが、それぞれエンジン制御部６０および車両挙動制御部５０に出力され、ステップＳ１３へ進み、ステップＳ１へ戻る。一方、ステップＳ５において、たとえば運転支援部４０によって、車両Ｖの車線変更がされていないことが判定され、または、目標速度ｖｔが上昇していないことが判定された場合（Ｎｏ）、ステップＳ６へ進む。

　ステップＳ６では、車両Ｖの加速が予測されるか否かを判定する。具体的には、予測部３０により、たとえば運転支援部４０を介して、車両Ｖおよび後続車両が走行する車線の情報を含む信号ｓ_３と、後続車両の速度および車両Ｖと後続車両の車間距離ｄ_ｆｖの情報を含む信号ｓ_４と、ターンシグナルの操作情報を含む信号ｓ_５を取得する。予測部３０は、取得した情報に基づいて、ターンシグナルが操作され、かつ、先行車両を追い越すことができる車線がある場合に、車両Ｖの車線変更を予測し、それにより車両Ｖの加速を予測する。

　また、ステップＳ６において、予測部３０は、車両Ｖの前方を走行する先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖが予め設定された設定距離ｄ_ｓｅｔ以下になった場合や、車両Ｖの速度ｖがあらかじめ設定された設定速度ｖ_ｓｅｔ以下になった場合に、車両Ｖの車線変更を予測し、それにより車両Ｖの加速を予測してもよい。ステップＳ６において、予測部３０によって車両Ｖの加速が予測された場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ７へ進み、予測部３０によって車両Ｖの加速が予測されなかった場合（Ｎｏ）、ステップＳ１２およびステップＳ１３を経てステップＳ１へ戻る。

　ステップＳ７では、運転支援部４０により目標変速比Ｒ_ｔｔの演算に必要な情報が取得される。具体的には、たとえば、加速用変速比演算部４４によって車両Ｖの速度ｖ、設定速度ｖ_ｓｅｔおよび変速比Ｒ_ｔが取得され、追い越し時間演算部４３によって後続車両の速度ｖ_ｆｖおよび車両Ｖと後続車両の車間距離ｄ_ｆｖの情報が取得され、ステップＳ８へ進む。

　ステップＳ８では、ステップＳ７で取得した情報に基づいて目標変速比Ｒ_ｔｔと変速時間ｔ_{ｓｈｉｆｔ}が算出される。具体的には、加速用変速比演算部４４によって、加速用変速比Ｒ_ｔａが算出され、追い越し時間演算部４３によって変速開始タイミングｔｓが算出される。さらに、これら加速用変速比Ｒ_ｔａと変速開始タイミングｔｓが目標変速比演算部４５に入力され、目標変速比演算部４５によって目標変速比Ｒ_ｔｔと変速時間ｔ_{ｓｈｉｆｔ}が算出される。

　目標変速比Ｒ_ｔｔと変速時間ｔ_{ｓｈｉｆｔ}の算出は、たとえば、次のように行うことができる。まず、車両Ｖの速度ｖおよび設定速度ｖ_ｓｅｔから車両Ｖの目標加速度ａｔを算出する。そして、車両Ｖの目標加速度ａｔおよび速度ｖから目標変速比Ｒ_ｔｔを算出する。また、車両Ｖの目標変速比Ｒ_ｔｔと現在の変速比Ｒ_ｔから変速時間ｔ_{ｓｈｉｆｔ}を算出する。

　より具体的には、目標加速度ａｔは、たとえば、あらかじめ実験に基づいて車両Ｖの速度ｖおよび設定速度ｖ_ｓｅｔの入力に応じた加速度マップを作成し、その加速度マップと、車両Ｖの速度ｖおよび設定速度ｖ_ｓｅｔとに基づいて導出することができる。また、目標変速比Ｒ_ｔｔは、たとえば、あらかじめ実験に基づいて車両Ｖの速度ｖと目標加速度ａｔに応じた変速比マップを作成し、その変速比マップと、車両Ｖの速度ｖと目標加速度ａｔとに基づいて導出することができる。

　より詳細には、変速時間ｔ_{ｓｈｉｆｔ}は、次のように算出することができる。まず、車両Ｖの現在の変速比Ｒ_ｔと目標変速比Ｒ_ｔｔに基づく変速時間ｔ_{ｓｈｉｆｔ}のしきい値ｔ_ｔｈを求める。このしきい値ｔ_ｔｈは、変速速度の制限値である。そして、このしきい値ｔ_ｔｈと、車両Ｖの現在の変速比Ｒ_ｔおよび目標変速比Ｒ_ｔｔにより、以下の式（２）に基づいて、変速時間ｔ_{ｓｈｉｆｔ}を算出する。

　次に、ステップＳ９において、運転支援部４０は、たとえば、追い越し時間演算部４３によって、検知部Ｓおよび設定値保持部ＳＤから、車両Ｖの速度ｖ、後続車両の速度ｖ_ｆｖ、後続車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｆｖ、車両Ｖの全長Ｌ、後続車両の全長Ｌ_ｆｖを取得する。なお、後続車両の全長Ｌ_ｆｖは、たとえば、検知部Ｓによる後続車両の車種の検知に基づいて設定値保持部ＳＤに保存された車種毎の全長テーブルの数値を参照して決定したり、設定値保持部ＳＤに保存された定数値を用いたりすることができる。追い越し時間演算部４３は、たとえば、取得した情報に基づいて、以下の式（３）に基づいて、後続車両が車両Ｖを追い越すまでの追い越し時間ｔｐを算出する。

　次に、ステップＳ１０において、判定部２０は、車両Ｖの加速制限の有無を判定する。
判定部２０によって加速制限ありと判定された場合（Ｙｅｓ）、変速比制御部１０によって車両Ｖの変速比Ｒ_ｔの増加が制限され、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、ステップＳ４で算出された目標エンジントルクＴ_ｅｔおよび目標制動トルクＴ_ｂｔが、それぞれエンジン制御部６０および車両挙動制御部５０に出力され、ステップＳ１３を経て、ステップＳ１へ戻る。

　図４は、図１に示す車両用制御装置１００が搭載された車両Ｖの状態を示すタイムチャートである。図４において、上から下へ並んだ複数のグラフの横軸は、すべて時間である。また、各グラフの縦軸は、上から下へ、速度、変速比Ｒ_ｔ、エンジンＥの回転数Ｎ_ｅ、エンジンＥのトルクＴ_ｅ、ターンシグナルの操作、車両Ｖと先行車両および後続車両との車間距離、車両Ｖの車線変更、車両Ｖの変速タイミングである。

　図４に示す各グラフは、横軸に示す時間をいくつかの区間に区切って説明する。具体的には、車両Ｖが通常のＡＣＣモードで走行している期間を走行状態Ａとし、ターンシグナルがオンにされてＡＣＣモードで走行している期間を走行状態Ｂとし、変速比Ｒ_ｔの制御が行われる期間を走行状態Ｃとし、加速が行われる期間を走行状態Ｄとする。

　図４の最上部の速度のグラフでは、車両Ｖの速度ｖが実線で表示され、先行車両の速度ｖ_ｌｖが破線で表示され、後続車両の速度ｖ_ｆｖが一点鎖線で表示されている。また、図４の下から３番目の車間距離のグラフでは、先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖが破線で表示され、後続車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｆｖが一点鎖線で表示されている。

　図４に示す走行状態Ａでは、車両Ｖの前方を車両Ｖの設定速度ｖ_ｓｅｔよりも低い速度ｖ_ｌｖで先行車両が走行し、車両Ｖの後方を車両Ｖの設定速度ｖ_ｓｅｔよりも高い速度ｖ_ｆｖで後続車両が走行している。この走行状態Ａでは、図３に示すステップＳ１で車両用制御装置１００による制御が開始され、ステップＳ２においてＡＣＣモードで走行中である（Ｙｅｓ）と判定され、ステップＳ３において、検知部Ｓおよび設定値保持部ＳＤから各種の情報が取得されている。

　さらに、走行状態Ａでは、ステップＳ４で目標エンジントルクＴ_ｅｔおよび目標制動トルクＴ_ｂｔが算出され、ステップＳ５で車両Ｖの車線変更がされていないこと（Ｎｏ）が判定される。また、走行状態Ａの序盤から終盤までは、ターンシグナルが操作されていないことから、ステップＳ６において車両Ｖの加速が予想されず（Ｎｏ）、ステップＳ１２に進む。これにより、ステップＳ４で算出された目標エンジントルクＴ_ｅｔおよび目標制動トルクＴ_ｂｔが出力され、車両挙動制御部５０によってブレーキＢｒが制御され、エンジン制御部６０によってエンジンＥが制御され、変速比制御部１０によって変速部Ｔが制御される。

　また、走行状態Ａの序盤から終盤までは、ステップＳ１からステップＳ６、ステップＳ１２およびステップＳ１３が、所定の周期で繰り返される。これにより、車両用制御装置１００は、先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖが、あらかじめ設定された車間距離である設定距離ｄ_ｓｅｔに収束するように、車両Ｖの速度ｖを制御している。その結果、車両Ｖの速度ｖは、図４の車間距離のグラフに示す先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖが近くなるにつれて徐々に低下している。また、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔは、エンジンＥの回転数Ｎ_ｅおよびトルクＴ_ｅが一定になるように、車両Ｖの速度ｖの低下にともなって増加している。

　走行状態Ａの終盤で、先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖが設定距離ｄ_ｓｅｔになると、車両Ｖの速度ｖがさらに低下して先行車両の速度ｖ_ｌｖと等しくなり、車両Ｖが設定距離ｄ_ｓｅｔを維持して先行車両に追従する。また、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔは、車両Ｖの減速時に上昇し、車両Ｖが定速走行に移行すると一定になる。また、エンジンＥのトルクＴ_ｅは、車両Ｖの減速と変速比Ｒ_ｔの上昇にともなって低下している。そして、走行状態Ａの最後に、ターンシグナルがオンにされ、走行状態Ｂに移行している。

　走行状態Ｂでは、ターンシグナルが操作されてＯＮにされ、先行車両を追い越し可能な車線が認識されていることから、ステップＳ６において車両Ｖの加速が予想され（Ｙｅｓ）、ステップＳ７へ進む。そして、ステップＳ７で目標変速比Ｒ_ｔｔの演算に必要な情報が取得され、ステップＳ８で目標変速比Ｒ_ｔｔと変速時間ｔ_{ｓｈｉｆｔ}が算出され、ステップＳ９で追い越し時間ｔｐが算出される。そして、ステップＳ１０で、判定部２０によって車両Ｖの加速制限の有無が判定される。

　ステップＳ１０において、判定部２０は、たとえば前述のように、車両Ｖの後方を走行する後続車両と、車両Ｖとの車間距離ｄ_ｆｖが、あらかじめ設定された設定距離以下である場合に、加速制限あり、と判定する。また、判定部２０は、たとえば、車両Ｖの後方を走行する後続車両と、車両Ｖとの相対速度（ｖ_ｆｖ－ｖ）が、あらかじめ設定された設定速度以上である場合に、加速制限あり、と判定する。

　さらに、ステップＳ１０において、判定部２０は、次のように加速制限の有無を判定してもよい。まず、追い越し時間ｔｐと変速時間ｔ_{ｓｈｉｆｔ}から、下記の式（４）により変速開始タイミングｔｓを算出し、下記の不等式（５）を満たすか否かを判定する。

　ここで、不等式（５）において、変速開始タイミングｔｓの下限のしきい値ｔｓ_ｌｏｗは、後続車両が車両Ｖを追い越し中の場合や、後続車両が存在しない場合などを判断するための定数のしきい値である。また、変速開始タイミングｔｓの上限側のしきい値ｔｓ_ｈｉｇｈは、車両Ｖと後続車両との車間距離ｄ_ｆｖが十分に遠い場合や、車両Ｖと後続車両との相対速度（ｖ_ｆｖ－ｖ）が十分に低速である場合など、後続車両が車両Ｖを追い越すのに時間がかかる場合を判断するための定数のしきい値である。これらのしきい値ｔｓ_ｌｏｗおよびしきい値ｔｓ_ｈｉｇｈは、たとえば実験に基づいて適切な値に決定することができる。

　ステップＳ１０において、変速開始タイミングｔｓが、前記した不等式（５）を満たす場合に、判定部２０は、加速制限あり（Ｙｅｓ）と判定してステップＳ１２へ進み、ステップＳ１３を経て、ステップＳ１へ戻る。一方、ステップＳ１０において、変速開始タイミングｔｓが前記した不等式（５）を満たさない場合、判定部２０は、加速制限なし（Ｎｏ）と判定し、ステップＳ１１へ進む。

　図４に示す走行状態Ｂでは、たとえば前述のように、後続車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｆｖ、後続車両と車両Ｖとの相対速度、後続車両が車両Ｖを追い越すまでの追い越し時間ｔｐ、または、前記した不等式（５）に基づいて、ステップＳ１０で判定部２０によって加速制限あり（Ｙｅｓ）と判定され、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、ステップＳ４で算出された目標エンジントルクＴ_ｅｔおよび目標制動トルクＴ_ｂｔが、それぞれエンジン制御部６０および車両挙動制御部５０に出力され、ステップＳ１３へ進み、ステップＳ１へ戻る。また、走行状態Ｂの序盤から終盤までは、ステップＳ１からステップＳ１０、ステップＳ１２およびステップＳ１３が、所定の周期で繰り返される。

　このように、車両用制御装置１００は、たとえば車両Ｖを追い越そうとしている後続車両が存在することによる加速の制限など、車両Ｖの加速制限を、判定部２０によって判定することができる。そして、加速制限がある場合に、変速比制御部１０による変速比Ｒ_ｔの増加を制限することができる。したがって、加速制限がなくなるまで、変速比Ｒ_ｔの増加を抑制することができ、エンジンＥの回転数Ｎ_ｅが無駄に上昇することが防止され、車両Ｖの静粛性および燃費を向上させることができる。

　その後、走行状態Ｂにおいて、車両Ｖは先行車両との車間距離ｄ_ｌｖを設定距離ｄ_ｓｅｔに維持して先行車両に定速で追従する。後続車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｆｖが０になるかまたは０に近づくと、図３に示すステップＳ１０において、たとえば前述のように、後続車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｆｖ、後続車両が車両Ｖを追い越すまでの追い越し時間ｔｐ、または、前記した不等式（５）に基づいて、判定部２０によって、加速制限なし（Ｎｏ）と判定され、ステップＳ１１へ進む。

　ステップＳ１１では、ステップＳ８で算出された目標変速比Ｒ_ｔｔと目標エンジントルクＴ_ｅｔを更新して、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１１において更新された目標エンジントルクＴ_ｅｔは、目標変速比Ｒ_ｔｔによる変速指示分も考慮した目標エンジントルクＴ_ｅｔである。具体的には、目標変速比Ｒ_ｔｔを指示したときに、次の制御周期までの変速比Ｒ_ｔを予想し、予想した変速比Ｒ_ｔを用いて前記式（１）により算出した目標エンジントルクＴ_ｅｔである。

　ステップＳ１４では、ステップＳ１１で更新された目標変速比Ｒ_ｔｔ、目標エンジントルクＴ_ｅｔ、および目標制動トルクＴ_ｂｔを、運転支援部４０から出力する。運転支援部４０から出力された目標変速比Ｒ_ｔｔは、たとえば、変速比制御部１０に入力され、変速部Ｔを介して車両Ｖの変速比Ｒ_ｔが増加される。

　これにより、図４に示す走行状態Ｃにおいて、たとえば後続車両が車両Ｖを完全に追い越して車両Ｖの前方の所定の位置に到達する前に、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔが上昇を開始する。これにより、車両Ｖの加速に対する高い応答性を維持することができる。このとき、エンジンＥは、ステップＳ１１における更新後の目標エンジントルクＴ_ｅｔに基づいてエンジン制御部６０によって制御されているため、変速比Ｒ_ｔが増加した分だけエンジンのトルクＴ_ｅは減少している。

　このとき、車両Ｖは、依然として、車両Ｖの設定速度ｖ_ｓｅｔよりも低速の速度ｖ_ｌｖで走行する先行車両に設定距離ｄ_ｓｅｔを維持して追従している。その後、後続車両が車両Ｖを完全に追い越し、車両Ｖが車線変更して先行車両の追い越しを開始すると、運転支援部４０の目標速度演算部４１によって算出される車両Ｖの目標速度ｖｔが上昇する。このとき、変速比Ｒ_ｔがすでに目標変速比Ｒ_ｔｔに変速されているので、車両Ｖの加速に対する高い応答性を確保することができる。

　なお、車両Ｖの車線変更は、車両Ｖの運転者がステアリングホイールＳＷおよびアクセルペダルを操作して行ってもよく、運転支援部４０が車両挙動制御部５０およびエンジン制御部６０を介してパワーステアリング装置ＰＳおよびエンジンＥを制御することによって行ってもよい。

　以上説明したように、本実施形態に係る車両用制御装置１００は、車両Ｖに搭載される装置であって、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔを制御する変速比制御部１０と、車両Ｖの加速制限の有無を判定する判定部２０と、を備えている。変速比制御部１０は、判定部２０によって加速制限ありと判定された場合に、変速比Ｒ_ｔの増加を制限するように構成されている。

　この構成により、たとえば車両Ｖの加速が予測され、車両Ｖの加速を制限する要因である加速制限がある場合に、判定部２０によって加速制限があることを判定し、変速比制御部１０により変速比Ｒ_ｔの増加を制限することができる。また、車両Ｖの加速制限がなくなり、判定部２０によって加速制限なしと判定されると、変速比制御部１０によって直ちに変速比Ｒ_ｔを増加させることができる。したがって、本実施形態の車両用制御装置１００によれば、車両Ｖの加速に対する高い応答性を維持しつつ、不必要なエンジンＥの回転数Ｎ_ｅの増加を防止し、車両Ｖの静粛性および燃費を向上させることできる。

　また、本実施形態の車両用制御装置１００は、前述のように、車両Ｖの加速を予測する予測部３０を備えている。そして、変速比制御部１０は、予測部３０によって車両Ｖの加速が予測され、かつ、判定部２０によって加速制限なしと判定された場合に、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔを増加させるように構成されている。

　この構成により、予測部３０によって車両Ｖの加速を予測することができるため、車両の変速比Ｒ_ｔを目標変速比Ｒ_ｔｔに変速するための変速時間ｔ_{ｓｈｉｆｔ}や後続車両が車両Ｖを追い越すための追い越し時間ｔｐを考慮して変速比制御部１０による変速比Ｒ_ｔの増加を開始することができる。したがって、車両Ｖの加速に対する高い応答性を確保することができる。

　また、本実施形態の車両用制御装置１００において、予測部３０は、たとえば、車両Ｖの車線変更を予測したときに車両Ｖの加速を予測するように構成されている。

　この構成により、たとえば、車両Ｖよりも前方を車両Ｖよりも低速で走行する先行車両に、車両Ｖが追い付いて、車両Ｖのターンシグナルが操作された場合などに、車両Ｖの加速を予測することができる。これにより、車両Ｖが実際に加速を開始する前に、あらかじめ変速比Ｒ_ｔを増加させておき、車両Ｖの加速に対する高い応答性を確保し、先行車両を迅速かつ円滑に追い越すことが可能になる。

　また、本実施形態の車両用制御装置１００において、予測部３０は、たとえば、車両Ｖの前方を走行する先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖが予め設定された設定距離ｄ_ｓｅｔ以下になった場合に、車両Ｖの車線変更を予測するように構成されている。

　この構成により、たとえば、車両Ｖの前方を車両Ｖよりも低速で走行する先行車両に、車両Ｖが追い付いて、先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖが予め設定された設定距離ｄ_ｓｅｔ以下になった場合に、車両用制御装置１００の予測部３０によって、車両Ｖの車線変更と加速を迅速に予測することができる。これにより、車両Ｖの加速をより正確に予測して、車両Ｖの加速に対する高い応答性を確保し、先行車両を迅速かつ円滑に追い越すことが可能になる。

　また、車両用制御装置１００において、予測部３０は、たとえば、車両Ｖの速度ｖがあらかじめ設定された設定速度ｖ_ｓｅｔ以下になった場合に、車線変更を予測するように構成されている。

　この構成により、予測部３０は、たとえば、車両Ｖの速度ｖが設定速度ｖ_ｓｅｔ以下になったときに、車両Ｖの車線変更および加速、すなわち先行車両の追い越しを予測することができる。これにより、車両Ｖの加速をより正確かつ迅速に予測することができる。また、予測部３０は、たとえば、車両Ｖの速度ｖが設定速度ｖ_ｓｅｔ以下になり、かつ、先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｌｖが設定距離ｄ_ｓｅｔ以下になったときに、車両Ｖの車線変更および加速、すなわち先行車両の追い越しを予測することができる。これにより、車両Ｖの加速をより正確かつ迅速に予測することができる。したがって、先行車両を迅速かつ円滑に追い越すことが可能になるだけでなく、不必要なエンジンＥの回転数Ｎ_ｅの増加を防止し、車両Ｖの静粛性および燃費を向上させることできる。

　また、本実施形態の車両用制御装置１００は、車両Ｖを先行車両に追従させる運転支援部４０を備えている。そして、運転支援部４０は、判定部２０によって加速制限なしと判定され、かつ、予測部３０によって車線変更が予測されている場合に、車両Ｖを車線変更させるように構成されている。

　この構成により、たとえば、車両Ｖの前方を車両Ｖよりも低速で走行する先行車両に、ＡＣＣモードで走行している車両Ｖが追いたときに、予測部３０によって加速が予測されても、加速制限があれば、運転支援部４０によって車線変更がされず、変速比Ｒ_ｔも増加しない。したがって、不必要なエンジンＥの回転数Ｎ_ｅの増加が防止され、車両Ｖの静粛性および燃費を向上させることできる。その後、加速制限がなくなると、変速比制御部１０によって変速比Ｒ_ｔを増加させ、運転支援部４０によってＡＣＣモードで走行している車両Ｖを車線変更および加速させ、先行車両を迅速かつ円滑に追い越すことができる。

　また、本実施形態の車両用制御装置１００において、判定部２０は、たとえば、車両Ｖの後方を走行する後続車両と車両Ｖとの車間距離ｄ_ｆｖがあらかじめ設定された設定距離以下である場合に、加速制限ありと判定するように構成されている。

　この構成により、たとえば、車両Ｖの前方を車両Ｖよりも低速で走行する先行車両に、車両Ｖが追い付いたときに、車両Ｖと後続車両との車間距離ｄ_ｆｖが設定距離以下であれば、判定部２０によって加速制限ありと判定され、変速比制御部１０による変速比Ｒ_ｔの増加が制限される。したがって、車両Ｖを追い越そうとしている後続車両と車両Ｖとの異常な接近などの危険を回避することができるだけでなく、加速が制限された状態で不必要なエンジンＥの回転数Ｎ_ｅの増加を防止し、車両Ｖの静粛性および燃費を向上させることできる。

　また、本実施形態の車両用制御装置１００において、判定部２０は、たとえば、車両Ｖの後方を走行する後続車両と、車両Ｖとの相対速度が、あらかじめ設定された設定速度以上である場合に、加速制限ありと判定するように構成されている。

　この構成により、たとえば、車両Ｖの前方を車両Ｖよりも低速で走行する先行車両に、車両Ｖが追い付いたときに、後続車両と車両Ｖとの相対速度があらかじめ設定された設定速度以上であれば、判定部２０によって加速制限ありと判定され、変速比制御部１０による変速比Ｒ_ｔの増加が制限される。したがって、車両Ｖを追い越そうとしている後続車両と車両Ｖとの異常な接近などの危険を回避することができるだけでなく、加速が制限された状態で不必要なエンジンＥの回転数Ｎ_ｅの増加を防止し、車両Ｖの静粛性および燃費を向上させることできる。

　また、本実施形態の車両用制御装置１００において、判定部２０は、たとえば、車両Ｖを後続車両が追い越すまでの追い越し時間ｔｐに基づいて、加速制限ありの判定を、加速制限なしの判定に切り替えるように構成されている。

　この構成により、たとえば、車両Ｖの前方を車両Ｖよりも低速で走行する先行車両に、車両Ｖが追い付いたときに、後続車両が車両Ｖの追い越しを完了する時刻を推定し、その時刻から逆算して、変速比制御部１０によって変速比Ｒ_ｔを増加させることができる。したがって、加速が制限された状態で不必要なエンジンＥの回転数Ｎ_ｅの増加を防止し、車両Ｖの静粛性および燃費を向上させることできるだけでなく、後続車両が車両Ｖの追い越しを完了するまでに変速比Ｒ_ｔの増加を完了させ、車両Ｖの加速に対する高い応答性を確保することができる。

　また、本実施形態の車両用制御装置１００において、判定部２０は、たとえば、車両Ｖを後続車両が追い越す時刻以降に、加速制限ありの判定を、加速制限なしの判定に切り替えるように構成してもよい。

　この構成により、たとえば、車両Ｖの前方を車両Ｖよりも低速で走行する先行車両に、車両Ｖが追い付いて、後続車両が車両Ｖの追い越しを完了する時刻まで、変速比制御部１０による変速比Ｒ_ｔの増加が制限される。したがって、加速が制限された状態での不必要なエンジンＥの回転数Ｎ_ｅの増加をより効果的に防止し、車両Ｖの静粛性および燃費をより向上させることできる。

　また、本実施形態の車両用制御装置１００は、車両ＶのエンジンＥの回転数を制御するエンジン制御部６０を備えている。そして、エンジン制御部６０は、たとえば、判定部２０が加速制限ありの判定を加速制限なしの判定に切り替え、変速比制御部１０が変速比Ｒ_ｔを増加させるまで、エンジンＥの回転数をあらかじめ設定した設定回転数以下となるように制御するように構成されている。この構成により、加速が制限された状態での不必要なエンジンＥの回転数Ｎ_ｅの増加をより効果的に防止し、車両Ｖの静粛性および燃費をより向上させることできる。

　また、本実施形態において、車両用制御装置１００が搭載される車両Ｖは、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔを変更可能な変速部Ｔを備えている。そして、車両用制御装置１００の変速比制御部１０は、変速部Ｔを介して車両Ｖの変速比Ｒ_ｔを制御するように構成されている。変速部Ｔは、たとえば、ギアを備えた有段変速機、ベルトを備えた無段変速機、またはモータである。このような構成により、車両用制御装置１００は、変速比制御部１０によって変速部Ｔを制御し、車両Ｖの変速比Ｒ_ｔを制御することができる。

　以上説明したように、本開示の実施形態によれば、車両Ｖの加速に対する高い応答性を維持しつつ、静粛性および燃費を向上させることが可能な車両用制御装置１００を提供することができる。

　以上、図面を用いて本開示の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本開示に含まれるものである。

１０　変速比制御部、２０　判定部、３０　予測部、４０　運転支援部、５０　車両挙動制御部、６０　エンジン制御部、１００　車両用制御装置、ｄ_ｆｖ　後続車両と車両との車間距離、ｄ_ｌｖ　先行車両と車両との車間距離、ｄ_ｓｅｔ　設定距離、Ｒ_ｔ　変速比、Ｔ　変速部、ｖ　車両の速度、Ｖ　車両、ｖ_ｓｅｔ　設定速度。

Claims

　車両に搭載される車両用制御装置であって、
　前記車両の変速比を制御する変速比制御部と、
　前記車両の加速制限の有無を判定する判定部と、を備え、
　前記変速比制御部は、前記判定部によって加速制限ありと判定された場合に、前記変速比の増加を制限することを特徴とする車両用制御装置。
　前記車両の加速を予測する予測部を備え、
　前記変速比制御部は、前記予測部によって前記車両の加速が予測されかつ前記判定部によって加速制限なしと判定された場合に、前記変速比を増加させることを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
　前記予測部は、前記車両の車線変更を予測したときに前記車両の加速を予測することを特徴とする請求項２に記載の車両用制御装置。
　前記予測部は、前記車両の前方を走行する先行車両と前記車両との車間距離が予め設定された設定距離以下になった場合に、前記車線変更を予測することを特徴とする請求項３に記載の車両用制御装置。
　前記予測部は、前記車両の速度があらかじめ設定された設定速度以下になった場合に、前記車線変更を予測することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の車両用制御装置。
　前記車両を先行車両に追従させる運転支援部を備え、
　前記運転支援部は、前記判定部によって加速制限なしと判定され、かつ、前記予測部によって前記車線変更が予測されている場合に、前記車両を車線変更させることを特徴とする請求項５に記載の車両用制御装置。
　前記判定部は、前記車両の後方を走行する後続車両と前記車両との車間距離があらかじめ設定された設定距離以下である場合に、加速制限ありと判定することを特徴とする請求項２に記載の車両用制御装置。
　前記判定部は、前記車両の後方を走行する後続車両と前記車両との相対速度があらかじめ設定された設定速度以上である場合に、加速制限ありと判定することを特徴とする請求項２に記載の車両用制御装置。
　前記判定部は、前記車両を前記後続車両が追い越すまでの時間に基づいて、前記加速制限ありの判定を加速制限なしの判定に切り替えること特徴とする請求項８に記載の車両用制御装置。
　前記判定部は、前記車両を前記後続車両が追い越す時刻以降に、前記加速制限ありの判定を加速制限なしの判定に切り替えること特徴とする請求項９に記載の車両用制御装置。
　前記車両のエンジンの回転数を制御するエンジン制御部を備え、
　前記エンジン制御部は、前記判定部が前記加速制限ありの判定を加速制限なしの判定に切り替え、前記変速比制御部が前記変速比を増加させるまで、前記エンジンの回転数をあらかじめ設定した設定回転数以下となるように制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
　前記車両は、前記変速比を変更可能な変速部を備え、
　前記変速比制御部は、前記変速部を介して前記変速比を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
　前記変速部は、ギアを備えた有段変速機であることを特徴とする請求項１２に記載の車両用制御装置。
　前記変速部は、ベルトを備えた無段変速機であることを特徴とする請求項１２に記載の車両用制御装置。
　前記変速部は、モータであることを特徴とする請求項１２に記載の車両用制御装置。