(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記車両の加速を予測する予測部と、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し、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車両用制御装置。
【請求項２】
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１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
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２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
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２または請求項３に記載の車両用制御装置。
【請求項５】
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、前記車両が前記先行車両に追いついたときに、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て前記先行車両を追い越すことを特徴とする請求項４に記載の車両用制御装置。
【請求項６】
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１に記載の車両用制御装置。
【請求項７】
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１に記載の車両用制御装置。
【請求項８】
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を特徴とする請求項７に記載の車両用制御装置。
【請求項９】
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を特徴とする請求項８に記載の車両用制御装置。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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１１に記載の車両用制御装置。
【請求項１３】
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１１に記載の車両用制御装置。
【請求項１４】
前記変速部は、モータであることを特徴とする請求項１１に記載の車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本開示は、車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  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）。【０００３】  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。【０００４】  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。【０００５】  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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２３５０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  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。【０００８】  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。【０００９】  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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  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。
【発明の効果】
【００１１】  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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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２】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３】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４】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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  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。
【００１４】  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Ｒｔ（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Ｒｔ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。
【００１５】  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。
【００１６】  変速部Ｔは、車両Ｖの変速比Ｒｔを変更可能な構成を備えている。ここで、車両Ｖの変速比Ｒｔ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Ｒｔ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Ｒｔ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Ｒｔに応じて減速または増速して、差動装置Ｄｆへ伝達する。
【００１７】  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Ｒｔを制御するように構成することができる。
【００１８】  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Ｒｔ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Ｒｔを制御するように構成することができる。
【００１９】  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Ｒｔを制御するように構成することができる。
【００２０】  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。
【００２１】  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。
【００２２】  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ｖｓｅｔおよび設定距離ｄｓｅｔ、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Ｌｆｖ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。
【００２３】  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。
【００２４】  変速比制御部１０は、前述のように、車両Ｖの変速比Ｒｔ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Ｎｅ、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Ｒｔｔ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Ｒｔｔに基づき、変速部Ｔを介して車両Ｖの変速比Ｒｔを制御する。
【００２５】  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Ｒｔ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Ｒｔを増加させるように構成されている。
【００２６】  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。
【００２７】  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ｄｆｖ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ｄｆｖ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。
【００２８】  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ｄｆｖ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。
【００２９】  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。
【００３０】  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。
【００３１】  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。
【００３２】  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ｄｌｖ、車両Ｖの運転者があらかじめ設定した設定速度ｖｓｅｔおよび設定距離ｄｓｅｔなどの情報を含む。
【００３３】  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。
【００３４】  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ｄｌｖが予め設定された設定距離ｄｓｅｔ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ｄｌｖ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ｄｓｅｔ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ｄｌｖと、設定値保持部ＳＤから取得した設定距離ｄｓｅｔとを比較し、車間距離ｄｌｖが設定距離ｄｓｅｔ以下になった場合に、車両Ｖの車線変更を予測する。
【００３５】  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ｖｓｅｔ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ｖｓｅｔ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ｖｓｅｔとを比較し、車両Ｖの速度ｖが設定速度ｖｓｅｔ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。
【００３６】  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。
【００３７】  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ｖｓｅｔ、および、車両Ｖと先行車両との設定距離ｄｓｅｔ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ｖｌｖ、および、先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄｌｖ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ｓ１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。
【００３８】  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ｓｒａと、車両Ｖが走行している車線を示す信号ｓ２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ｓ１を目標速度演算部４１へ出力する。
【００３９】  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Ｒｔが入力され、目標変速比演算部４５から目標変速比Ｒｔｔ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Ｔｅｔおよび目標制動トルクＴｂｔを演算し、目標エンジントルクＴｅｔをエンジン制御部６０へ出力し、目標制動トルクＴｂｔ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Ｒｔを演算してもよい。
【００４０】  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ｓ３と、後続車両の速度ｖｆｖおよび車両Ｖと後続車両の車間距離ｄｆｖの情報を含む信号ｓ４と、ターンシグナルの操作情報を含む信号ｓ５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Ｒｔが入力され、加速用変速比演算部４４から加速用変速比Ｒｔａ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。
【００４１】  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。
【００４２】  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ｖｓｅｔ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Ｒｔ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Ｒｔａ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。
【００４３】  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Ｒｔａが入力され、これらの情報に基づいて、目標変速比Ｒｔｔ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Ｒｔｔを変速比制御部１０へ出力するように構成してもよい。
【００４４】  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ｓｒａと、車両Ｖが走行している車線を示す信号ｓ２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ｓｒａｔを演算して、車両挙動制御部５０へ出力する。
【００４５】  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。
【００４６】  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Ｔｂｔおよび目標舵角信号ｓｒａｔが入力される。車両挙動制御部５０は、目標制動トルクＴｂｔ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ｓｒａｔ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。
【００４７】  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Ｔｅｔ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Ｔｅｔに基づいて車両ＶのエンジンＥの回転数ＮｅおよびトルクＴｅ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Ｒｔ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Ｎｅ（図４参照）を制御してもよい。
【００４８】  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。
【００４９】  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。
【００５０】  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ｄｌｖ、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ｖｓｅｔ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ｓｒａと車両Ｖが走行している車線を示す信号ｓ２を取得して、車両Ｖが車線変更中か否かを示す信号ｓ１を目標速度演算部４１へ出力する。
【００５１】  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Ｔｅｔおよび目標制動トルクＴｂｔを算出する。
【００５２】  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ｖｓｅｔ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ｄｌｖが、車両Ｖの運転者によって設定された設定距離ｄｓｅｔを維持するための速度ｖａを算出し、算出した速度ｖａと設定速度ｖｓｅｔのうち、より低速のものを目標速度ｖｔとする。
【００５３】  車両Ｖと先行車両との車間距離ｄｌｖを設定距離ｄｓｅｔに維持するための車両Ｖの速度ｖａ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ｄｓｅｔである。設定距離ｄｓｅｔ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ｄｓｅｔ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。
【００５４】  これにより、車両Ｖの速度ｖと設定距離ｄｓｅｔを入力することで、マップから車間距離ｄａ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ｄａの情報と、先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄｌｖ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ｄｌｖを設定距離ｄｓｅｔに維持するための車両Ｖの速度ｖａとする。
【００５５】  目標エンジントルクＴｅｔ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Ｒｔ、差動装置Ｄｆのギア比Ｒｄ、タイヤＷの半径ｒｗ、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Ｔｅｔを算出する。
【００５６】
【数１】
0006989704.tif 000002
【００５７】  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Ｔｅｔ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Ｔｅｔを算出してもよい。
【００５８】  目標制動トルクＴｂｔ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Ｔｂｔ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Ｔｂｔとする。なお、目標制動トルクＴｂｔは、目標エンジントルクＴｅｔ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。
【００５９】  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ｓｒａと、車両Ｖが走行している車線を示す信号ｓ２に基づいて行うことができる。
【００６０】  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Ｔｅｔおよび目標制動トルクＴｂｔ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。
【００６１】  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ｓ３と、後続車両の速度および車両Ｖと後続車両の車間距離ｄｆｖの情報を含む信号ｓ４と、ターンシグナルの操作情報を含む信号ｓ５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。
【００６２】  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ｄｌｖが予め設定された設定距離ｄｓｅｔ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ｖｓｅｔ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。
【００６３】  ステップＳ７では、運転支援部４０により目標変速比Ｒｔｔ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ｖｓｅｔおよび変速比Ｒｔ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ｖｆｖおよび車両Ｖと後続車両の車間距離ｄｆｖの情報が取得され、ステップＳ８へ進む。
【００６４】  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Ｒｔｔと変速時間ｔｓｈｉｆｔ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Ｒｔａ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Ｒｔａ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Ｒｔｔと変速時間ｔｓｈｉｆｔが算出される。
【００６５】  目標変速比Ｒｔｔと変速時間ｔｓｈｉｆｔ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ｖｓｅｔ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Ｒｔｔを算出する。また、車両Ｖの目標変速比Ｒｔｔと現在の変速比Ｒｔから変速時間ｔｓｈｉｆｔを算出する。
【００６６】  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ｖｓｅｔ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ｖｓｅｔとに基づいて導出することができる。また、目標変速比Ｒｔｔ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。
【００６７】  より詳細には、変速時間ｔｓｈｉｆｔ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Ｒｔと目標変速比Ｒｔｔに基づく変速時間ｔｓｈｉｆｔのしきい値ｔｔｈを求める。このしきい値ｔｔｈは、変速速度の制限値である。そして、このしきい値ｔｔｈと、車両Ｖの現在の変速比Ｒｔおよび目標変速比Ｒｔｔにより、以下の式（２）に基づいて、変速時間ｔｓｈｉｆｔを算出する。
【００６８】
【数２】
0006989704.tif 000003
【００６９】  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ｖｆｖ、後続車両と車両Ｖとの車間距離ｄｆｖ、車両Ｖの全長Ｌ、後続車両の全長Ｌｆｖを取得する。なお、後続車両の全長Ｌｆｖ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。
【００７０】
【数３】
0006989704.tif 000004
【００７１】  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Ｒｔ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Ｔｅｔおよび目標制動トルクＴｂｔ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。
【００７２】  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Ｒｔ、エンジンＥの回転数Ｎｅ、エンジンＥのトルクＴｅ、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。
【００７３】  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Ｒｔ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。
【００７４】  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ｖｌｖが破線で表示され、後続車両の速度ｖｆｖ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ｄｌｖが破線で表示され、後続車両と車両Ｖとの車間距離ｄｆｖが一点鎖線で表示されている。
【００７５】  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ｖｓｅｔよりも低い速度ｖｌｖで先行車両が走行し、車両Ｖの後方を車両Ｖの設定速度ｖｓｅｔよりも高い速度ｖｆｖ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。
【００７６】  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Ｔｅｔおよび目標制動トルクＴｂｔ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Ｔｅｔおよび目標制動トルクＴｂｔ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。
【００７７】  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ｄｌｖが、あらかじめ設定された車間距離である設定距離ｄｓｅｔ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ｄｌｖ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Ｒｔは、エンジンＥの回転数ＮｅおよびトルクＴｅ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。
【００７８】  走行状態Ａの終盤で、先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄｌｖが設定距離ｄｓｅｔ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ｖｌｖと等しくなり、車両Ｖが設定距離ｄｓｅｔを維持して先行車両に追従する。また、車両Ｖの変速比Ｒｔ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Ｔｅは、車両Ｖの減速と変速比Ｒｔ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。
【００７９】  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Ｒｔｔ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Ｒｔｔと変速時間ｔｓｈｉｆｔ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。
【００８０】  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ｄｆｖ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（ｖｆｖ−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。
【００８１】  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ｔｓｈｉｆｔ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。
【００８２】
【数４】
0006989704.tif 000005
【００８３】
【数５】
0006989704.tif 000006
【００８４】  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ｔｓｌｏｗ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ｔｓｈｉｇｈは、車両Ｖと後続車両との車間距離ｄｆｖが十分に遠い場合や、車両Ｖと後続車両との相対速度（ｖｆｖ−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ｔｓｌｏｗおよびしきい値ｔｓｈｉｇｈ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。
【００８５】  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。
【００８６】  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ｄｆｖ、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Ｔｅｔおよび目標制動トルクＴｂｔ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。
【００８７】  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Ｒｔ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Ｒｔの増加を抑制することができ、エンジンＥの回転数Ｎｅ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。
【００８８】  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ｄｌｖを設定距離ｄｓｅｔ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ｄｆｖ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ｄｆｖ、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。
【００８９】  ステップＳ１１では、ステップＳ８で算出された目標変速比Ｒｔｔと目標エンジントルクＴｅｔ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Ｔｅｔは、目標変速比Ｒｔｔによる変速指示分も考慮した目標エンジントルクＴｅｔである。具体的には、目標変速比Ｒｔｔを指示したときに、次の制御周期までの変速比Ｒｔを予想し、予想した変速比Ｒｔを用いて前記式（１）により算出した目標エンジントルクＴｅｔである。
【００９０】  ステップＳ１４では、ステップＳ１１で更新された目標変速比Ｒｔｔ、目標エンジントルクＴｅｔ、および目標制動トルクＴｂｔ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Ｒｔｔ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Ｒｔが増加される。
【００９１】  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Ｒｔ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Ｔｅｔ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Ｒｔが増加した分だけエンジンのトルクＴｅは減少している。
【００９２】  このとき、車両Ｖは、依然として、車両Ｖの設定速度ｖｓｅｔよりも低速の速度ｖｌｖで走行する先行車両に設定距離ｄｓｅｔ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Ｒｔがすでに目標変速比Ｒｔｔ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。
【００９３】  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。
【００９４】  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Ｒｔ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。
【００９５】  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Ｒｔ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Ｒｔ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Ｎｅ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。
【００９６】  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Ｒｔを増加させるように構成されている。
【００９７】  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Ｒｔを目標変速比Ｒｔｔに変速するための変速時間ｔｓｈｉｆｔ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Ｒｔ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。
【００９８】  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。
【００９９】  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Ｒｔ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。
【０１００】  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ｄｌｖが予め設定された設定距離ｄｓｅｔ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。
【０１０１】  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ｄｌｖが予め設定された設定距離ｄｓｅｔ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。
【０１０２】  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ｖｓｅｔ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。
【０１０３】  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ｖｓｅｔ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ｖｓｅｔ以下になり、かつ、先行車両と車両Ｖとの車間距離ｄｌｖが設定距離ｄｓｅｔ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Ｎｅ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。
【０１０４】  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。
【０１０５】  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Ｒｔも増加しない。したがって、不必要なエンジンＥの回転数Ｎｅ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Ｒｔ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。
【０１０６】  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ｄｆｖ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。
【０１０７】  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ｄｆｖ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Ｒｔ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Ｎｅ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。
【０１０８】  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。
【０１０９】  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Ｒｔ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Ｎｅ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。
【０１１０】  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。
【０１１１】  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Ｒｔ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Ｎｅ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Ｒｔ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。
【０１１２】  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。
【０１１３】  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Ｒｔ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Ｎｅ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。
【０１１４】  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Ｒｔ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Ｎｅ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。
【０１１５】  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Ｒｔ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Ｒｔ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Ｒｔを制御することができる。
【０１１６】  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。
【０１１７】  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。
【符号の説明】
【０１１８】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、ｄｆｖ  後続車両と車両との車間距離、ｄｌｖ  先行車両と車両との車間距離、ｄｓｅｔ  設定距離、Ｒｔ  変速比、Ｔ  変速部、ｖ  車両の速度、Ｖ  車両、ｖｓｅｔ  設定速度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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