(57)【要約】【課題】  車両を通常制御又はクルーズ制御に切り替えて制御可能な車両制御装置において、クルーズ制御時における制御の応答性を簡易な手法により向上させる。【解決手段】  本発明の車両制御装置においては、クルーズ制御時において、第２目標駆動力算出部４において算出されたクルーズ制御に必要な第２目標駆動力そのものが、制御量算出部２に入力され、その第２目標駆動力に基づいて制御量が算出される。すなわち、仮想的なアクセル開度から演算した駆動力を用いて制御量を算出するのではなく、クルーズ制御に必要な駆動力を物理量として演算し、これを直接用いて制御量を算出する。このため、車両を目標とする制御状態に正確かつ迅速に近づけることができる。また、要求される駆動力そのものを直接狙い撃ちする制御であるため、車両の種類によらず適用することが可能になる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車速及びアクセル開度に基づいて車両の目標駆動力を算出する目標駆動力算出部と、前記目標駆動力に基づいて車両を駆動するための制御量を算出する制御量算出部と、車両を定速走行又は通常走行に切り替えて制御する制御手段と、を備えた車両制御装置であって、
前記定速走行時に、目標車速と実車速とに基づいて車両の目標駆動力である第２目標駆動力を算出する第２目標駆動力算出部を備え、
前記制御量算出部は、前記定速走行時には、前記第２目標駆動力に基づいて前記制御量を算出することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記目標駆動力算出部は、前記第２目標駆動力を前記目標駆動力として前記アクセル開度を逆算した仮想アクセル開度を算出し、
前記制御手段は、前記仮想アクセル開度を用いて前記車両を制御することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【請求項３】
変速機として無段変速機を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記制御量算出部は、
前記目標駆動力と前記車速から前記車両の目標出力を算出する目標出力算出部と、
前記目標出力から、最適燃費条件が満たされるように目標エンジントルク及び目標エンジン回転数を算出する目標制御量算出部と、
を備え、
前記制御手段は、
前記目標エンジントルクを実現するようにエンジン制御を行い、
前記目標エンジン回転数に基づいて目標変速比を算出し、前記目標変速比を実現するように変速制御を行うこと、
を特徴とする請求項３記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記通常走行時の前記アクセル開度から前記定速走行時の前記仮想アクセル開度への切り替え、及び前記定速走行時の前記仮想アクセル開度から前記通常走行時の前記アクセル開度への切り替えの少なくとも一方を、予め定める除変制御により行うことを特徴とする請求項３記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記通常走行時の前記アクセル開度から前記定速走行時の前記仮想アクセル開度への切り替えを、前記定速走行時の前記仮想アクセル開度から前記通常走行時の前記アクセル開度への切り替えよりも緩やかに行うことを特徴とする請求項５記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記除変制御は、切り替え後に目標とする制御量と、切り替え時の実際の制御量との偏差が大きいほど、速やかに変化させることを特徴とする請求項６記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記定速走行時の車速の変更要求がなされた場合には、前記第２目標駆動力の変化に伴って変化する前記仮想アクセル開度を、前記第２目標駆動力の変化に所定の時定数をもって追従させるように用いることを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
【請求項９】
前記時定数が、前記第２目標駆動力の変化が大きいほど小さくなるように設定されることを特徴とする請求項８記載の車両制御装置。
【請求項１０】
前記定速走行中にアクセルペダルが踏み込まれることにより、前記アクセル開度が前記仮想アクセル開度よりも大きくなった場合には、
前記制御手段は、前記仮想アクセル開度に代わって前記アクセル開度を用いることを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
【請求項１１】
前記定速走行中にアクセルペダルが踏み込まれることにより、前記アクセル開度が前記仮想アクセル開度よりも大きくなった場合には、
前記目標駆動力算出部は、前記仮想アクセル開度に前記アクセル開度を加算した第２仮想アクセル開度を算出し、
前記制御手段は、第２仮想アクセル開度を用いて前記車両を制御することを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
【請求項１２】
前記定速走行時に車速の増速要求がなされ、前記目標車速が予め定める上限速度以上になった場合には、
前記第２目標駆動力算出部は、前記第２目標駆動力を前記上限速度以上の車速が出ないように制限して算出し、
前記制御手段は、別途設定された第３仮想アクセル開度を用いて前記車両を制御することを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
【請求項１３】
前記第３仮想アクセル開度は、前記目標駆動力算出部が前記上限速度に対応した前記第２目標駆動力を前記目標駆動力として逆算した前記アクセル開度に保持されることを特徴とする請求項１２記載の車両制御装置。
【請求項１４】
前記定速走行中に、前記定速走行よりも優先度の高い他の走行制御を実現するために、所定のスロットル開度が要求された場合には、
前記制御手段は、前記要求されたスロットル開度に基づいて算出された第４仮想アクセル開度を用いて前記車両を制御することを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記定速走行時の前記仮想アクセル開度から前記他の走行制御時の第４仮想アクセル開度への切り替えを、予め定める除変制御により行うことを特徴とする請求項１４記載の車両制御装置。
【請求項１６】
前記定速走行時におけるアクセルペダルの全閉判定を、前記仮想アクセル開度に基づいて行うことを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
【請求項１７】
前記定速走行中に前記車両について所定の故障診断がなされた場合には、
前記制御手段は、前記仮想アクセル開度に代わって前記アクセル開度を用いることを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
【請求項１８】
車速及びアクセル開度に基づいて車両の目標駆動力を算出し、前記目標駆動力に基づいて車両を駆動するための制御量を算出し、車両を定速走行又は通常走行に切り替えて制御する車両制御方法であって、
前記定速走行時に、目標車速と実車速とに基づいて車両の目標駆動力である第２目標駆動力を算出し、前記第２目標駆動力に基づいて前記制御量を算出することを特徴とする車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両をアクセル開度等の操作量に基づいて走行させる通常制御と、セット車速に基づいて定速走行させるクルーズ制御とに切り替えて制御可能な車両制御装置及び車両制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ドライバの操作負担軽減等の観点から、車両を、アクセルペダルの踏み込み量等の操作量によらず、ドライバが設定した速度（セット車速）で定速走行させることを可能にした車両制御装置が知られている。
【０００３】
このように車両を定速走行させる制御は、一般にクルーズ制御と呼ばれ、車室内に設けられたクルーズスイッチが操作されることにより、車両をアクセル開度に基づいて加減速走行させる通常制御の状態から遷移する。つまり、ドライバは、このクルーズスイッチを操作することにより、クルーズ制御と通常制御との切り替えや、クルーズ制御時のセット車速の増減を行なうことができるようになっている。そして、車載電子制御装置により、そのセット車速を実現するための駆動力、及びその駆動力を実現するための各種制御量を演算し、その制御量に基づいてエンジン及び変速機を含む各種制御対象を制御する。
【０００４】
具体的には、図７に従来の車両制御方法の例を示すように、目標車速とアクセル開度とに基づいて所定の制御マップを参照し、その目標車速を実現するのに必要な目標駆動力を算出する。そして、この目標駆動力を出力に置き換えた目標出力から、最適燃費条件が満たされるように目標エンジントルク及び目標エンジン回転数を算出する。そして、この目標エンジントルク及び目標エンジン回転数を実現するようにエンジン制御及び変速制御を実行する。このとき、アクセル開度は、エンジン制御及び変速制御等のその他の制御にも用いられる。
【０００５】
ところで、クルーズ制御中には通常、ドライバによりアクセルペダルが踏み込まれていないため、センサ等により検出されるアクセル開度も当然０％になっている。その結果、電子制御装置は、クルーズ制御により車両が加速状態にある場合でも、アクセル開度を０％としてエンジン及び変速機等の制御を実施してしまうことになる。
【０００６】
クルーズ制御を行う車両の変速機には、一般に変速比を連続的に変化させることが可能な無段変速機が多く採用されているが、その変速制御が車速及びアクセル開度に応じて行われるため、このように加速中であるにも拘わらずアクセル開度が０％とされると、変速の応答性が通常の制御時に比べて悪くなってしまう。
【０００７】
また、制御量としてのアクセル開度は、クルーズ制御だけでなく、車両を安全かつ安定に走行させるための他の種々の制御においてもドライバの加速意図を判断するパラメータとして用いられる。このため、クルーズ制御時に加速指示があるのに他の制御においてドライバの加速意図なしと判断されることがある。その場合には、制御上の矛盾・背反が生じ、制御の応答性が悪くなってしまうという問題が生じる。
【０００８】
こうした中、クルーズ制御中において、セット車速（目標車速）と現在の車速（実車速）との偏差から車両に必要なアクセル開度を仮想的に算出し（以下、仮想的に算出したアクセル開度を「仮想アクセル開度」という）、その仮想アクセル開度を用いて車両を制御する車両制御装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
この車両制御装置では、クルーズ制御時において、この仮想アクセル開度と実車速から所定の制御マップを用いて車両に必要な駆動力を算出し、これを目標駆動力としてエンジン及び変速機の協調制御を行う一方、この仮想アクセル開度を、例えばそのエンジン制御や変速制御に割り込むような他の制御にも用いる。このように、クルーズ制御時においても仮想アクセル開度が算出されて制御量として用いられるため、上述のように車両が加速状態であるのにアクセル開度が０％といった事態は発生せず、制御の応答性を向上させることができる。
【特許文献１】特開平９−１７７５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、このような車両制御装置においては、上述のようにクルーズ制御の演算過程で仮想アクセル開度を求め、その仮想アクセル開度と実車速から目標駆動力を算出している。しかし、アクセル開度そのものは本来仮想的な操作量であり、アクセルペダルの踏み込み量に対してどれだけの駆動力が発生し得るかは車両の特性により異なる。このため、このような仮想アクセル開度から特定の制御マップを用いて算出した目標駆動力を車両の区別なく適用しようとすると、本来その車両に必要な目標駆動力との誤差が生じる場合がある。特に、目標駆動力を基準にしてエンジントルク及びエンジン回転数を算出し、エンジン及び変速機を協調制御（トルクディマンド制御）するタイプの車両制御装置には、その駆動力を算出する際の誤差分が影響して、制御の応答性を十分に向上できないといった問題がある。
【００１１】
したがって、このような仮想アクセル開度から制御マップを用いて正確な目標駆動力を得るためには、車両ごとに対応した制御マップを個別に作成することが必要になるが、設計者の立場からはその設計が非常に煩雑になるという問題がある。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、車両を通常制御又はクルーズ制御に切り替えて制御可能な車両制御装置において、クルーズ制御時における制御の応答性を簡易な手法により向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明では上記問題を解決するために、図１に示すように、車速及びアクセル開度に基づいて車両の目標駆動力を算出する目標駆動力算出部１と、車両を駆動するための制御量を算出する制御量算出部２と、前記制御量に基づいて前記車両を定速走行又は通常走行に切り替えて制御する制御手段３と、を備えた車両制御装置であって、前記定速走行時に、目標車速と実車速とに基づいて車両の目標駆動力である第２目標駆動力を算出する第２目標駆動力算出部４を備え、前記制御量算出部２は、前記定速走行時には、前記第２目標駆動力に基づいて前記制御量を算出することを特徴とする車両制御装置が提供される。
【００１４】
このような車両制御装置においては、車両の定速走行時に、第２目標駆動力算出部４において算出された定速走行に必要な第２目標駆動力が、制御量算出部２に直接入力される。そして、車両は、制御量算出部２により第２目標駆動力に基づいて算出された制御量を用いて制御される。
【００１５】
この場合、好ましくは、前記目標駆動力算出部が、前記第２目標駆動力を前記目標駆動力として前記アクセル開度を逆算した仮想アクセル開度を算出し、前記制御手段が、前記仮想アクセル開度を用いて前記車両を制御するようにするのがよい。
【００１６】
また、本発明では、車速及びアクセル開度に基づいて車両の目標駆動力を算出し、前記目標駆動力に基づいて車両を駆動するための制御量を算出し、車両を定速走行又は通常走
行に切り替えて制御する車両制御方法であって、前記定速走行時に、目標車速と実車速とに基づいて車両の目標駆動力である第２目標駆動力を算出し、前記第２目標駆動力に基づいて前記制御量を算出することを特徴とする車両制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の車両制御装置及び車両制御方法によれば、仮想的なアクセル開度から演算した駆動力を用いて制御量を算出するのではなく、クルーズ制御に必要な駆動力を物理量として演算し、これを直接用いて制御量を算出する。このため、車両を目標とする制御状態に正確かつ迅速に近づけることができる。また、要求される駆動力そのものを制御量とするため、車両の種類によらず一度設定してしまえば足りる。このため、簡易に実現できるとともに、車両制御装置としての汎用性が高まる。
【００１８】
また特に、第２目標駆動力からアクセル開度を逆算した仮想アクセル開度を用いて車両を制御すれば、いわゆるトルクディマンド制御には都合がよい。すなわち、トルクディマンド制御において目標駆動力は重要であるため、上述のようにして算出されるが、アクセル開度は目標駆動力に比べて重要ではない。このため、アクセル開度については、例えば通常制御時に目標駆動力の算出に用いているマップを用いるなどして簡易に算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
まず、本実施の形態の概要について説明し、その後、実施の形態の具体的な内容を説明する。図１は、実施の形態の概念図である。
【００２０】
この車両制御装置は、クルーズ制御に遷移していない通常制御において、目標駆動力算出部１が、車速及びアクセル開度に基づいて車両の目標駆動力を算出する。ここでは、例えば車速，アクセル開度及び駆動力の関係を予め設定した制御マップを用いて目標駆動力を算出する。なお、車速には車速センサ等の車速検出手段が検出したものを用い、アクセル開度には、アクセル開度センサ等のアクセル開度検出手段が検出したものを用いることができる。そして、制御量算出部２が、この目標駆動力に基づいて車両を駆動するための制御量を算出し、制御手段３が、その制御量に基づいて車両を通常走行させる。
【００２１】
一方、クルーズ制御による定速走行時には、第２目標駆動力算出部４が、目標車速と実車速とに基づいて車両に必要な第２目標駆動力を算出する。この目標車速は、例えば車室内に設けられたクルーズスイッチにより設定され、実車速は、例えば上記車速検出手段により現在の車速を検出することにより得られる。そして、制御量算出部２が、この第２目標駆動力に基づいて制御量を算出し、制御手段３が、その制御量に基づいて車両を定速走行させる。
【００２２】
このような車両制御装置によれば、クルーズ制御時において、第２目標駆動力算出部４において算出されたクルーズ制御に必要な第２目標駆動力そのものが、制御量算出部２に入力される。そして、その第２目標駆動力に基づいて制御量が算出される。
【００２３】
すなわち、仮想的なアクセル開度から演算した駆動力を用いて制御量を算出するのではなく、クルーズ制御に必要な駆動力を物理量として演算し、これを直接用いて制御量を算出するため、車両を目標とする制御状態に正確かつ迅速に近づけることができる。また、要求される駆動力そのものを直接狙い撃ちする制御であるため、車両の種類によらず適用することが可能になり、設計者の立場からは一度設定してしまえば足りるために簡易に実現できるとともに、車両制御装置としての汎用性が高まる。
【００２４】
この場合、制御量としてのアクセル開度については、上記目標駆動力算出部１が、第２目標駆動力を上記目標駆動力としてアクセル開度を逆算した仮想アクセル開度を算出し、制御手段が、その仮想アクセル開度を用いて車両を制御するようにするとよい。
【００２５】
このようにすれば、クルーズ制御中に車両が加速状態にあるにもかかわらずアクセル開度が０％といった事態は発生せず、制御の応答性を向上させることができる。なお、この場合、制御量としてのアクセル開度は、通常制御の場合とは逆に、例えば上記制御マップを用いて目標駆動力から逆算されることになるため、その精度が若干低下する可能性はある。しかし、上述のようにアクセル開度そのものが元々仮想的なものであるため、車両制御全体に与える影響は少ないと考えられる。このため、その制御マップを車両ごとに作成する必要もなく、車両制御装置としての汎用性がより高まる。
【００２６】
なお、以上に述べた車両制御装置は、変速機として変速比を連続的に変化させることができる無段変速機を搭載した車両には、特に有効な効果を発揮できるものと考えられる。
上記制御量算出部の具体的機能としては、例えば、目標出力算出部が、目標駆動力と車速から車両の目標出力を算出する。ここでは、目標駆動力と車速とを乗算することにより目標出力を得る。
【００２７】
続いて、目標制御量算出部が、目標出力から、最適燃費条件が満たされるように目標エンジントルク及び目標エンジン回転数を算出する。ここでは、例えばエンジントルク，エンジン回転数及び出力との関係を表す制御マップを用い、その制御マップに設定された最適燃費線と目標出力とが交わる点を満たすように算出したエンジントルク及びエンジン回転数を、それぞれ目標エンジントルク、目標エンジン回転数とする。
【００２８】
そして、制御手段３が、この目標エンジントルクを実現するようにエンジン制御用アクチュエータを制御し、また、この目標エンジン回転数に基づいて目標変速比を算出し、目標変速比を実現するように変速制御用アクチュエータを制御する。
【００２９】
このような車両制御装置は、演算された一つの目標駆動力に基づいてエンジン制御及び変速制御を協調制御するタイプのものであるが、このような協調制御においては特に、上述のように要求される目標駆動力を直接入力して正確な制御を実現する手法が効果的であると考えられる。
【００３０】
ところで、上述のようにして仮想アクセル開度を算出して用いる場合、通常制御時のアクセル開度とクルーズ制御時の仮想アクセル開度との差が大きいと、その切り替え時に車両の制御状態が急激に変わり、車両の挙動が不安定になる可能性がある。
【００３１】
そこで、制御手段３は、通常走行時のアクセル開度から定速走行時の仮想アクセル開度への切り替え、及び定速走行時の仮想アクセル開度から通常走行時のアクセル開度への切り替えの少なくとも一方を、予め定める除変制御により行うようにするとよい。このようにすることで、制御の切り替えを滑らかにすることができる。
【００３２】
その場合、クルーズ制御から通常制御への切り替え時には、例えば車両を加速させたいというドライバの意思が強く働いている場合があるため、その要求に迅速に対応しなければ、ドライバに不快感を与える可能性がある。
【００３３】
そこで、制御手段３は、通常走行時のアクセル開度から定速走行時の仮想アクセル開度への切り替えを、定速走行時の仮想アクセル開度から通常走行時のアクセル開度への切り替えよりも緩やかに行う、言い換えれば、定速走行時の仮想アクセル開度から通常走行時のアクセル開度への切り替えを素早く行うようにするとよい。
【００３４】
また、同様の観点から、その除変制御は、切り替え後に目標とする制御量と切り替え時の実際の制御量との偏差が大きいほど速やかに変化させるようにするのが好ましい。
また、クルーズ制御時には、ドライバの意思によりセットされた車速（セット車速）が増減されることがあるが、この場合にも車両の挙動の安定性を保持する必要がある。そこで、このように定速走行時の車速の変更要求がなされて上記第２目標駆動力が変化する場合には、制御手段が、その第２目標駆動力の変化に伴って変化する仮想アクセル開度を、第２目標駆動力の変化に所定の時定数をもって追従させるように用いるのが好ましい。
【００３５】
ただし、第２目標駆動力の変化が大きいほどドライバの加速意思が強いとも考えられるため、その時定数は、第２目標駆動力の変化が大きいほど小さくなるように設定されるのが好ましい。
【００３６】
また、定速走行中にアクセルペダルが踏み込まれることにより、アクセル開度が仮想アクセル開度よりも大きくなった場合には、ドライバの加速意思が特に強いと考えられるため、制御手段は、仮想アクセル開度に代わってアクセル開度を用いるようにして、車両を速やかに加速させることが好ましい。
【００３７】
あるいは、現在の車速よりもさらに加速させたいというドライバの意思を尊重し、目標駆動力算出部が、仮想アクセル開度にアクセル開度を加算した第２仮想アクセル開度を算出し、制御手段が、第２仮想アクセル開度を用いて車両を制御するようにしてもよい。
【００３８】
ところで、車両制御においては通常、安全のために上限速度が設定されている。例えば、車速が時速１８０ｋｍを超えると、アクセルペダルの踏み込み量にかかわらず意図的に駆動力を下げ、車速をその時速１８０ｋｍに保持するといった具合である。
【００３９】
そこで、クルーズ制御による定速走行時に車速の増速要求がなされ、目標車速が予め定める上限速度以上になった場合には、第２目標駆動力算出部が、第２目標駆動力を上限速度以上の車速が出ないように制限して算出するようにするとよい。例えば、第２目標駆動力をその上限速度に設定してもよい。
【００４０】
その場合、目標駆動力を増減させてこれを一時的にゼロにするような制御が採用される可能性もあるが、これに合わせてクルーズ制御以外の制御に用いられる制御量としてのアクセル開度をもゼロにすると、制御上の矛盾・背反が生じる可能性がある。このため、制御手段が、別途設定された第３仮想アクセル開度を用いて車両を制御するようにするとよい。この場合、第３仮想アクセル開度については、例えば制御上の問題が発生しない特定の固定値を設定することができるが、上限速度に対応した第２目標駆動力を目標駆動力として逆算したアクセル開度に設定して保持するようにしてもよい。
【００４１】
また、場合によっては、クルーズ制御による定速走行中に、定速走行よりも優先度の高い他の走行制御を実現するために所定のスロットル開度が要求されることがある。例えば、カーブ走行時における車両の走行安定性を保持する車両安定化制御（ＶＳＣ）等の要求により、スロットルを閉じる方向の閉じ要求開度や、開く方向の開き要求開度が要求されることがある。
【００４２】
このように、優先度の高い他の走行制御による要求があった場合には、制御手段が、要求されたスロットル開度に基づいて算出された第４仮想アクセル開度を用いて車両を制御するのが好ましい。
【００４３】
その場合も、制御手段は、定速走行時の仮想アクセル開度から他の走行制御時の第４仮
想アクセル開度への切り替えを、予め定める除変制御により行うのが好ましい。これらの除変制御の程度については、例えば車両安定化制御の場合には、閉じ要求開度と開き要求開度との違いにより変更するようにしてもよい。
【００４４】
また、エンジンと変速機の協調制御中に、例えば車両の高速走行時にアクセルペダルが開放されることにより、いわゆるアイドルオンフューエルカットが行われ、その復帰時のショックを小さくするために遅角制御が行われることがある。この場合も、上述した仮想アクセル開度と車速によりその遅角量を設定すると、その協調制御との整合性を高めることができる。
【００４５】
なお、以上に述べたクルーズ制御の定速走行時におけるアクセルペダルの全閉判定についても、仮想アクセル開度に基づいて行うのがよい。
また、定速走行中に車両について所定の故障診断がなされた場合には、クルーズ制御が誤作動する場合がある。このため、制御手段が、仮想アクセル開度に代わってアクセルペダルの踏み込みに量に基づくアクセル開度を用いるようにするとよい。
【００４６】
以下、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
本実施の形態は、本発明の車両制御装置を、無段変速機を搭載した車両に適用したものである。図２は、本実施の形態に係る車両制御装置の構成を表すブロック図である。
【００４７】
同図に示すように、エンジン１１の一方の出力軸には、オイルポンプ１２、トルクコンバータ１３、前後進クラッチ１４、無段変速機１５、及びリダクションギヤ１６が順次接続され、リダクションギヤ１６の出力がディファレンシャル１７を介して左右の駆動輪１８に伝達される。また、エンジン１１には、スロットルペダルの踏み込み量に基づいて吸入空気量を電子制御する電子スロットル１９が設けられている。
【００４８】
トルクコンバータ１３は、エンジン１１の動力を車軸に滑らかに伝えるためのものであり、エンジン１１の出力軸に連結されたポンプインペラ２１、そのトルクコンバータ１３の出力軸に連結されたタービンライナ２２、これらの間に挟まれて内部のオイルの流れを変えるステータ２３、及び所定条件によりポンプインペラ２１とタービンライナ２２とを締結するロックアップクラッチ２４等を備えている。
【００４９】
前後進クラッチ１４は、プラネタリギヤからなり、トルクコンバータ１３の出力軸に連結されサンギヤ３１、無段変速機１５の入力軸に連結されたキャリア３２、ブレーキ３３に連結されたリングギヤ３４を備えている。
【００５０】
無段変速機１５は、その入力軸に連結されたプライマリプーリ４１、出力軸に連結されたセカンダリプーリ４２、及び両プーリの間に掛け渡されたベルト４３を備え、入力軸から伝達されたトルクを出力軸へ伝達する。この無段変速機１５の変速制御は、油圧制御装置４５による油圧制御によりなされる。この油圧制御装置４５は、上記機械式オイルポンプ１２により所定の油圧源から汲み上げられた作動油を用いて油圧制御を行う。そして、プライマリプーリ４１の溝幅を油圧制御により変化させる一方、セカンダリプーリ４２のベルト４３への挟圧力を油圧制御により保持し、各プーリにおけるベルト４３の掛径をそれぞれ変化させることにより、入力軸と出力軸との回転数の比である変速比を連続的に変化させる。
【００５１】
リダクションギヤ１６は、車軸の回転方向をエンジン１１の出力軸の回転方向に一致させるものである。すなわち、無段変速機１５において、その入力軸と出力軸との間で回転方向が反転するが、リダクションギヤ１６は、その反転された出力軸の回転方向をさらに反転させて入力軸の回転方向に合せるものである。
【００５２】
ディファレンシャル１７は、リダクションギヤ１６の出力を左右の駆動輪１８にそれぞれつながるアクセルシャフトに伝達するとともに、車両がカーブを走行するときの左右の駆動輪１８の回転差を吸収し、車両のスムーズな走行を実現させる。
【００５３】
各制御対象は、車両に搭載された電子制御装置（Electronic Control Unit：以下「ＥＣＵ」という）５０により制御される。このＥＣＵ５０には、エンジン１１を制御するエンジン制御部５１、無段変速機１５を制御する変速制御部５２、及びクルーズ制御を実行するクルーズ制御部５３等が設けられている。なお、ここでは、各制御部を一つのＥＣＵ内に設けた構成を示したが、各制御部が独立したＥＣＵ、つまり、エンジン制御ＥＣＵ、変速制御ＥＣＵ、クルーズ制御ＥＣＵとして構成され、所定の通信ラインを介して互いに通信可能に接続されていてもよい。
【００５４】
ＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータからなる演算部を中心に構成された独立した電子制御ユニットであり、各種演算処理を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)、各種の制御演算プログラムやデータを格納したＲＯＭ(Read Only Memory)、演算過程の数値やフラグが所定領域に格納されるＲＡＭ(Random Access Memory)、演算処理の結果などが格納される不揮発性の記憶装置であるＥＥＰＲＯＭ(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ(Analog/Digital)コンバータ、各種デジタル信号が入出力される入出力インタフェース、演算過程で使用される計時用のタイマ、及びこれら各機器がそれぞれ接続されるバスラインなどを備えている。
【００５５】
このＥＣＵ５０には、各制御対象の状態を検出する各種センサからの出力信号を取り込むととともに、各制御対象を制御する各種アクチュエータに駆動信号を出力する信号入出力部が内蔵されている。
【００５６】
すなわち、ＥＣＵ５０の信号入出力部には、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ、吸入空気量を検出するエアフローメータ、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ、冷却水温を検出する水温センサ、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ、車両駆動軸の回転から車速を検出する車速センサ、無段変速機１５の入力軸の回転数を検出するプライマリプーリ回転センサ、無段変速機１５の出力軸の回転数を検出するセカンダリプーリ回転センサ、作動油の温度を検出する油温センサ、セカンダリプーリ内の油圧（ベルト挟圧）を検出するベルト挟圧センサ、現在のシフト位置を検出するシフトポジションセンサ、イグニッションスイッチ、クルーズ制御の設定が操作されるクルーズスイッチなどのセンサ・スイッチ類が接続されている。そして、ＥＣＵ５０に、アクセル開度信号、プライマリプーリ回転センサ信号、セカンダリプーリ回転センサ信号、車速センサ信号、クルーズセット信号等を含む各種検出信号が入力されるようになっている。なお、クルーズスイッチには、クルーズ制御を開始するためのクルーズメインスイッチ、クルーズ制御を終了するためのクルーズキャンセルスイッチ、目標車速をセットするためのクルーズ車速セットスイッチ、目標車速を所定量ずつ増速するためのクルーズ加速要求スイッチ、目標車速を所定量ずつ減速するためのクルーズ減速要求スイッチなどが含まれ、車室内においてドライバが設定可能になっている。
【００５７】
また、ＥＣＵ５０の信号入出力部には、エンジン１１の気筒毎に設けられて燃料を噴射するインジェクタ、点火用の高電圧を発生するイグナイタ、燃料タンクから燃料を汲み上げてインジェクタに供給する燃料ポンプ、エンジン１１の吸気管に設けられたスロットルバルブを開閉制御するための上記電子スロットル１９、といったエンジン制御のための各種アクチュエータが接続されている。そして、ＥＣＵ５０からは、燃料噴射信号、点火信
号、電子スロットル駆動信号、ロックアップ制御信号、前後進クラッチ制御信号、変速制御信号、ベルト挟圧制御信号等を含む各種制御指令信号が出力されるようになっている。
【００５８】
ＥＣＵ５０は、ＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって、車両を駆動させるために必要な駆動トルクを発生させる所定のエンジン制御処理を行うとともに、車両を目標変速比で走行させる所定の変速制御処理等を行う。
【００５９】
後者の変速制御処理は、具体的には、目標値となる変速比である目標変速比と現在の変速比である実変速比との偏差を用いたフィードバック制御を行う。具体的には、制御量を目標変速比と実変速比との差に比例した大きさとすることにより実変速比を目標変速比に徐々に近づける比例制御、比例制御のみでは解消できない定常偏差を詰めるための積分制御、及び時定数を小さくして実変速比を目標変速比に素早く近づけるための微分制御を含むＰＩＤ制御を行い、変速制御のために各油圧アクチュエータに出力すべき制御指示値を演算する。油圧制御装置４５では、この制御指示値に基づいて各油圧アクチュエータが駆動されて各バルブを動作制御し、目標変速比が得られるようにプライマリプーリ４１へ給排する作動油の油量及びセカンダリプーリ４２へ給排する作動油の圧力（ベルト挟圧）を調整する。
【００６０】
また、ＥＣＵ５０は、クルーズスイッチの設定による所定のクルーズ制御、カーブ走行時における車両の走行安定性を保持する車両安定化制御、及び駆動輪の加速スリップを防止するためのトラクション制御等の走行制御処理も実行する。
【００６１】
次に、エンジン制御及び変速制御の概要について説明する。図３は、ＥＣＵのクルーズ制御部が中心となって実行する車両制御処理の一例を表す機能ブロック図である。なお、同図においては、実線矢印が通常制御の流れを表し、一点鎖線矢印がクルーズ制御の流れを表し、太い実線が両制御に共通の制御の流れを表している。また、図４は、クルーズ制御時に演算される目標駆動力の算出方法を表す説明図であり、（Ａ）はクルーズ制御時において車両に必要な駆動力を演算するクルーズ演算処理を示す機能ブロック図を表し、（Ｂ）はその演算処理に用いられる演算モデルを表し、（Ｃ）は車速と走行抵抗との関係を示す演算マップを表している。
【００６２】
図３に示すように、まず、クルーズ制御に遷移していない通常制御時においては、目標駆動力算出部６１にて所定の制御マップが参照され、車速センサにより検出された実車速spdと、アクセル開度センサにより検出されたアクセル開度accpに基づいて、車両に必要な駆動力forceが算出される。この駆動力forceは、通常制御において（予めＲＡＭ上に設定したクルーズ制御実行フラグxcrsが０となっている）目標駆動力force-cntとされ、目標出力算出部６２に入力される。
【００６３】
続いて、目標出力算出部６２にて、この目標駆動力force-cntと実車速spdから車両の目標出力powerが算出される。ここでは、目標駆動力force-cntと実車速spdとを乗算することにより目標出力powerが得られる。
【００６４】
続いて、目標制御量算出部６３にて所定の制御マップが参照され、この目標出力powerから、最適燃費条件が満たされるように目標エンジントルクtrqtgt及び目標エンジン回転数nintgtが算出される。ここでは、エンジントルクTE，エンジン回転数NIN及び出力powerとの関係を表す制御マップを用い、その制御マップに設定された最適燃費線と目標出力powerとが交わる点を満たすように算出したエンジントルク及びエンジン回転数を、それぞれ目標エンジントルクtrqtgt、目標エンジン回転数nintgtとする。これら目標エンジントルクtrqtgt及び目標エンジン回転数nintgtは、それぞれエンジン制御部５１、変速制御部５２に出力される。
【００６５】
また、上記アクセル開度センサにより検出されたアクセル開度accpは、通常制御において（予めＲＡＭ上に設定したクルーズ制御実行フラグxcrsが０となっている）制御量としてのアクセル開度accp-cntとされ、エンジン制御部５１及び変速制御部５２に出力される。
【００６６】
そして、エンジン制御部５１が、この目標エンジントルクtrqtgtを実現するように、エンジン制御用アクチュエータを制御する。また、変速制御部５２が、この目標エンジン回転数nintgtから無段変速機１５を制御するための目標変速比を算出し、この目標変速比を実現するように、変速制御用アクチュエータを制御する。エンジン制御部５１及び変速制御部５２は、必要に応じてアクセル開度accp-cntを用いる。
【００６７】
これにより、通常制御における良好なエンジン制御及び変速制御が実行され、ドライバによるアクセルペダルの踏み込み量に基づくアクセル開度を含む操作量に基づいた車両の加減速走行が実現される。
【００６８】
一方、クルーズ制御時には、まず、別途設定された演算式を用いて車両に必要な駆動力を算出するクルーズ演算処理が実行される。
すなわち、図４に示すように、このクルーズ演算処理においては、クルーズスイッチによりセットされたセット車速を目標車速Ｖtgtとし、車速センサにより検出された実車速Ｖrealとの偏差（Ｖtgt−Ｖreal）を用いたフィードバック演算処理を行うことにより、車速を目標車速Ｖtgtに近づけるのに必要な駆動力Ｆtgtを算出する。
【００６９】
この演算には、例えば同図（Ｂ）のようなモデルが用いられる。同図に示すように、車両が進行方向に受ける力Ｆは、目標駆動力Ｆtgtから車両が走行する際に受ける路面抵抗や空気抵抗を含む走行抵抗Ｆrlを差し引いたものとなる。このため、この力Ｆが０になるように制御することで定速走行を実現することができる。
【００７０】
同図（Ｃ）のグラフに示すように、走行抵抗Ｆrlと車速spdとがほぼ比例関係にあるため、実車速Ｖrealから走行抵抗Ｆrlを算出することができる。
具体的には、このクルーズ演算処理においては、目標駆動力Ｆtgtを同図（Ａ）に示される式を用いて演算する。ここで、右辺第１項は、同図（Ｂ）に基づくフィードフォワード項であり、右辺第２項以下は、坂道走行など車両が不安定な走行状態にあるときにその安定性を保持するためのフィードバック項である。
【００７１】
以上のようにして算出された目標駆動力Ｆtgtが、クルーズ制御時に車両に必要な駆動力force-crsとして用いられる。なお、本実施の形態においては、このクルーズ演算処理を行う演算部が第２目標駆動力算出部に該当する。
【００７２】
図３に戻り、このクルーズ制御においては（予めＲＡＭ上に設定したクルーズ制御実行フラグxcrsが１となっている）、上記駆動力force-crsが目標駆動力force-cntとされ、目標出力算出部６２に入力される。それ以降の処理については、上述した通常制御の場合と同様であるため、その説明については省略する。すなわち、クルーズ制御においては、上記クルーズ演算処理で算出された物理量としての駆動力force-crsがそのまま用いられ、エンジン制御及び変速制御の協調制御が行われる。
【００７３】
また、クルーズ制御時においては、通常、ドライバがアクセルペダルを踏み込んでいないため、アクセル開度センサにより検出されるアクセル開度accpはゼロとなっている。そこで、ここでは、目標駆動力算出部６１にて、上述のようにして算出された駆動力force-crsを用いて上記制御マップを参照し、仮想的なアクセル開度を逆算する。なお、同図に
おいては、目標駆動力算出部６１の制御マップが２つ記載されているが、これらは同一のものである。このとき算出された仮想アクセル開度accp-crsは、クルーズ制御時において（予めＲＡＭ上に設定したクルーズ制御実行フラグxcrsが１となっている）、制御量としてのアクセル開度accp-cntとされ、エンジン制御部５１及び変速制御部５２に出力される。エンジン制御部５１及び変速制御部５２は、必要に応じてこのアクセル開度accp-cntを用いて各制御対象を制御する。
【００７４】
これにより、クルーズ制御における良好なエンジン制御及び変速制御が実行され、クルーズスイッチにより設定されたセット車速を維持するように車両を定速走行させることができる。
【００７５】
次に、本実施の形態の車両制御処理の具体的な処理の流れについて説明する。図５は、車両制御装置による車両の制御状態を表すタイミングチャートである。同図においては、横軸が時間の経過を表し、縦軸が、上段からクルーズ制御実行の有無、クルーズ制御における加速要求の有無、減速要求の有無、アクセル開度、車速を、それぞれ表している。また、アクセル開度については、実線がアクセルペダルの踏み込みに基づく実際のアクセル開度である実アクセル開度を表し、一点鎖線が逆算により算出した上記仮想アクセル開度を表し、点線が制御量として用いられる制御用アクセル開度を表している。さらに、車速については、実線が目標車速を表し、点線が実車速を表している。
【００７６】
同図に示すように、通常制御状態においては、車両は、ドライバのアクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル開度に基づいて走行制御される。すなわち、車両は、実車速と実アクセル開度に基づいて算出された目標駆動力が実現されるように制御される。
【００７７】
そして、ドライバによりアクセルペダルが開放され、時間ｔ１においてクルーズメインスイッチがオンされると、クルーズ制御状態に移行する。このとき、車両は、目標車速と実車速に基づいて算出された目標駆動力が実現されるように制御され、実車速が目標車速に追従する。
【００７８】
そして、時間ｔ２において、ドライバによるクルーズ加速要求スイッチの操作により加速要求がなされて目標車速が変更されると、車両は、変更された目標車速と実車速に基づいて算出された目標駆動力が実現されるように制御され、実車速が目標車速に追従する。
【００７９】
さらに、時間ｔ３において、ドライバによるクルーズ減速要求スイッチの操作により減速要求がなされて目標車速が変更されると、車両は、変更された目標車速と実車速に基づいて算出された目標駆動力が実現されるように制御され、実車速が目標車速に追従する。
【００８０】
そして、クルーズ制御にもかかわらずアクセルペダルが踏み込まれると、ドライバの意思を優先して一時的に通常制御に移行する。すなわち、車両は、実車速と実アクセル開度に基づいて算出された目標駆動力が実現されるように制御される。したがって、その間、実車速は目標車速とは無関係に変化する。この一時的な通常制御は、アクセルペダルが開放されると解除される。
【００８１】
そして、時間ｔ４において、クルーズキャンセルスイッチが操作されてクルーズ制御が解除されると、通常制御に移行し、車両は、実車速と実アクセル開度に基づいて算出された目標駆動力が実現されるように制御される。
【００８２】
以上に説明したように、本実施の形態の車両制御装置においては、クルーズ制御時において、クルーズ演算部において算出されたクルーズ制御に必要な駆動力そのものが目標駆動力として制御に用いられる。また、クルーズ制御時において、制御用アクセル開度には
、このクルーズ演算部にて算出された駆動力を用い、制御マップを参照してアクセル開度を逆算して得た仮想アクセル開度が用いられる。
【００８３】
このため、車両をクルーズ制御において目標とする制御状態に正確かつ迅速に近づけることができるとともに、クルーズ制御中においても制御用アクセル開度を適度に設定でき、制御の応答性を向上させることができる。また、要求される駆動力そのものを制御量とするため、車両の種類によらず一度設定してしまえば足りる。このため、簡易に実現できるとともに、車両制御装置としての汎用性が高まる。
【００８４】
なお、上記実施の形態の具体例においては触れなかったが、車両には安全のために予め上限速度が設定されているため、クルーズ制御においてもこれを超えないようにする必要がある。図６は、このような上限速度を設けたクルーズ制御の方法を表す説明図である。同図において、横軸は時間の経過を表し、縦軸は、上から実車速、目標駆動力をそれぞれ表している。
【００８５】
同図に示すように、クルーズ制御による定速走行時に車速の増速要求がなされ、目標車速が予め定める上限速度Ｖlimit以上になった場合には、目標駆動力force-cntを、上限速度以上の車速が出ないように制限して算出するようにしてもよい。具体的には、同図に実線にて示されるように、目標駆動力force-cntを、上限速度を満たすための駆動力flimitとゼロとを間欠的に繰り返すように制御することができる。その際、車両の挙動を安定に保つために、アクセル開度については、同図に２点差線にて示されるように、駆動力flimitに対応した値に保持するようにするとよい。
【００８６】
また、上記実施の形態では、「アクセル開度」として「アクセル開度率（％）」を用いたが、「アクセル開度値（生値）」を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】実施の形態の概念図である。
【図２】車両制御装置の構成を表すブロック図である。
【図３】ＥＣＵのクルーズ制御部が中心となって実行する車両制御処理の一例を表す機能ブロック図である。
【図４】クルーズ制御時に演算される目標駆動力の算出方法を表す説明図である。
【図５】車両制御装置による車両の制御状態を表すタイミングチャートである。
【図６】上限速度を設けたクルーズ制御の方法を表す説明図である。
【図７】従来の車両制御方法の例を表す説明図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  目標駆動力算出部
２  制御量算出部
３  制御手段
４  第２目標駆動力算出部
１１  エンジン
１５  無段変速機
１８  駆動輪
１９  電子スロットル
４５  油圧制御装置
５１  エンジン制御部
５２  変速制御部
５３  クルーズ制御部
６１  目標駆動力算出部
６２  目標出力算出部
６３  目標制御量算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006219066.tif 000008
【図７】
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