(57)【要約】【課題】運転者の加減速操作に従って駆動力を制御する第１走行モード、および加減速操作に依存することなく駆動力を制御する第２走行モードが可能な車両制御装置において、各走行モードに応じて適切な変速制御が行われるようにする。【解決手段】第２走行モード時には第１走行モード時よりも変速の実行が抑制されるため、第２走行モード時における自動変速機のビジーシフトが抑制されて優れた乗り心地が得られる一方、変速マップのヒステリシス量は第１走行モード（変速線４）に比較して第２走行モード（変速線２、３）の方が小さいため、第２走行モード時には最適なギヤ段で走行する時間が長くなって燃費が向上する。すなわち、第２走行モードでは、第１走行モードのような加減速操作に対する駆動力応答性が必要ないため、変速の実行を抑制しても運転者に違和感を生じさせる可能性が低いとともに、ヒステリシス量を小さくしてもビジーシフトが抑制される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源と、変速比が異なる複数のギヤ段を成立させることができる自動変速機とを有する車両に関し、
運転者の加減速操作に従って駆動力制御および前記自動変速機の変速制御を行う第１走行モード、および乗員が乗車した状態で加減速操作に依存することなく目標走行状態を設定して前記駆動力制御および前記変速制御を行う第２走行モードが可能な車両制御装置において、
前記変速制御を行う際の変速条件として、駆動力に関連するパラメータと車速に関連するパラメータとに基づいてアップシフト条件およびダウンシフト条件が定められているとともに、該アップシフト条件と該ダウンシフト条件との間のヒステリシス量が前記走行モードによって相違しており、前記第２走行モード時には前記第１走行モード時よりも前記ヒステリシス量が小さい変速条件に従って変速すべきか否かの変速判断を行うモード別変速判断部と、
前記第２走行モード時には前記第１走行モード時よりも前記アップシフト条件および前記ダウンシフト条件の少なくとも一方による変速の実行を抑制する変速抑制部と、
を有することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記変速抑制部は、前記第２走行モード時には前記第１走行モード時よりも前記駆動力の増大時における該駆動力の増大量を制限することにより変速の実行を抑制するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記変速抑制部は、前記駆動力の増大時における該駆動力の変化レートの上限について、前記第１走行モード時よりも前記第２走行モード時の方を小さくする
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記変速抑制部は、変速実行後の予め定められた変速制限期間の間、前記駆動力の増大時における該駆動力の上限値について、前記第１走行モード時よりも前記第２走行モード時の方を低くする
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記変速抑制部は、前記第２走行モード時には前記変速条件に基づいて現在のギヤ段を維持可能な範囲内に前記駆動力の上限値を制限する
ことを特徴とする請求項４に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記変速抑制部は、前記第２走行モード時に前記モード別変速判断部によって変速すべき変速実行判断が為された場合に一定の条件下で該変速の実行を禁止する
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記一定の条件は、前記変速実行判断が為された後に変速指令を出力するまでの遅延時間で、前記第１走行モード時よりも前記第２走行モード時の方が該遅延時間が長く、該遅延時間が経過するまで変速の実行が禁止される
ことを特徴とする請求項６に記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記一定の条件は、前記モード別変速判断部によって同じ種類の変速実行判断が繰り返された場合に変速指令を出力するまでの判断回数で、前記第１走行モード時よりも前記第２走行モード時の方が該判断回数が多く、該判断回数に達するまで変速の実行が禁止される
ことを特徴とする請求項６に記載の車両制御装置。
【請求項９】
前記一定の条件は、変速実行後の予め定められた変速制限期間で、前記第１走行モード時よりも前記第２走行モード時の方が該変速制限期間が長く、該変速制限期間内に前記変速実行判断が為された場合は該変速の実行が禁止される
ことを特徴とする請求項６に記載の車両制御装置。
【請求項１０】
前記変速抑制部は、前記ダウンシフト条件によるダウンシフトの実行のみを抑制し、前記アップシフト条件によるアップシフトの実行は許容する
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１１】
前記第２走行モードとして運転者による運転操作寄与度が異なる複数の走行モードが設けられており、
前記モード別変速判断部は、前記運転操作寄与度が小さい第２走行モード時には該運転操作寄与度が大きい第２走行モード時よりも前記ヒステリシス量が小さい変速条件に従って前記変速判断を行う
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１２】
前記変速抑制部は、前記運転操作寄与度が小さい第２走行モード時には該運転操作寄与度が大きい第２走行モード時よりも変速の実行を抑制する程度が大きい
ことを特徴とする請求項１１に記載の車両制御装置。
【請求項１３】
前記第２走行モードとして、運転者により設定された目標車速を前記目標走行状態として走行するとともにステアリング角を運転者が操作する定速走行モードと、前記駆動力制御および前記変速制御に加えて前記ステアリング角を道路情報に基づいて自動的に制御して走行する自動運転走行モードが設けられており、
前記モード別変速判断部は、前記自動運転走行モード時には前記定速走行モード時よりも前記ヒステリシス量が小さい変速条件に従って前記変速判断を行う
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１４】
前記変速抑制部は、前記自動運転走行モード時には前記定速走行モード時よりも変速の実行を抑制する程度が大きい
ことを特徴とする請求項１３に記載の車両制御装置。
【請求項１５】
前記第２走行モードとして、先行車両に対して追従走行できる目標駆動力を算出し、該目標駆動力を前記目標走行状態として走行するとともに、ステアリング角を運転者が操作する追従走行モードと、前記駆動力制御および前記変速制御に加えて前記ステアリング角を道路情報に基づいて自動的に制御して走行する自動運転走行モードが設けられており、
前記モード別変速判断部は、前記自動運転走行モード時には前記追従走行モード時よりも前記ヒステリシス量が小さい変速条件に従って前記変速判断を行う
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１６】
前記変速抑制部は、前記自動運転走行モード時には前記追従走行モード時よりも変速の実行を抑制する程度が大きい
ことを特徴とする請求項１５に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の加減速操作に依存することなく駆動力制御および自動変速機の変速制御を行う第２走行モードを有する車両制御装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
(a) 駆動力源と、変速比が異なる複数のギヤ段を成立させることができる自動変速機とを有する車両に関し、(b) 運転者の加減速操作に従って駆動力制御および前記自動変速機の変速制御を行う第１走行モード、および乗員が乗車した状態で加減速操作に依存することなく目標走行状態を設定して前記駆動力制御および前記変速制御を行う第２走行モードが可能な車両制御装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、定速走行制御による走行が第２走行モードに相当し、その定速走行制御による走行時には、自動変速機が過敏に変速動作したりハンチングしたりすることを抑制するため、変速制御に用いられるパラメータ（目標駆動力信号）を緩慢化処理する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３４８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このように変速制御に用いられるパラメータを緩慢化処理するだけでは、変速マップ等により定められた最適なギヤ段とは異なるギヤ段で走行する時間が長くなるため、燃費が損なわれる可能性がある。また、従来の変速マップ等による変速制御は、ビジーシフトによる乗り心地（駆動力変動や振動、ノイズなど）の悪化を防止するために、アップシフト条件とダウンシフト条件との間にヒステリシスが設けられているが、運転者による加減速操作を前提として設計されているため、運転者が加減速操作を行わない定速走行制御等による第２走行モードの場合には必ずしも適切でない可能性があり、改善の余地があった。または、駆動力制御および変速制御に加えてステアリング角を自動的に制御して走行する自動運転走行モードなど、運転者による運転操作寄与度が小さい程、駆動力性能等のドラビリよりも乗り心地や燃費に対して高い性能が要求されることが想定される。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、第１走行モードおよび第２走行モードが可能な車両制御装置において、各走行モードでの要求性能に応じて燃費を向上させつつドラビリの悪化を抑制可能な変速制御が行われるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 駆動力源と、変速比が異なる複数のギヤ段を成立させることができる自動変速機とを有する車両に関し、(b) 運転者の加減速操作に従って駆動力制御および前記自動変速機の変速制御を行う第１走行モード、および乗員が乗車した状態で加減速操作に依存することなく目標走行状態を設定して前記駆動力制御および前記変速制御を行う第２走行モードが可能な車両制御装置において、(c) 前記変速制御を行う際の変速条件として、駆動力に関連するパラメータと車速に関連するパラメータとに基づいてアップシフト条件およびダウンシフト条件が定められているとともに、そのアップシフト条件とダウンシフト条件との間のヒステリシス量が前記走行モードによって相違しており、前記第２走行モード時には前記第１走行モード時よりも前記ヒステリシス量が小さい変速条件に従って変速すべきか否かの変速判断を行うモード別変速判断部と、(d) 前記第２走行モード時には前記第１走行モード時よりも前記アップシフト条件および前記ダウンシフト条件の少なくとも一方による変速の実行を抑制する変速抑制部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
上記変速抑制部は、例えば(1) 変速条件を判断するためのパラメータが変速条件を充足しないように制御したり、(2) 変速条件を判断するためのパラメータが変速条件を充足している場合に変速の実行を禁止、遅延等を行ったりすることにより、変速の実行が抑制されるように構成される。
【０００８】
第２発明は、第１発明の車両制御装置において、前記変速抑制部は、前記第２走行モード時には前記第１走行モード時よりも前記駆動力の増大時におけるその駆動力の増大量を制限することにより変速の実行を抑制するものであることを特徴とする。
【０００９】
第３発明は、第１発明または第２発明の車両制御装置において、前記変速抑制部は、前記駆動力の増大時におけるその駆動力の変化レートの上限について、前記第１走行モード時よりも前記第２走行モード時の方を小さくすることを特徴とする。
【００１０】
上記駆動力の変化レートは、単位時間当たりの駆動力の変化量、または変化率（割合）に相当するものである。駆動力の変化レートの上限は走行モード毎に一定値が定められても良いが、車両の運転条件、運転者の操作条件等により適宜変更可能なものであっても良い。例えば発進時やキックダウン時、車速等により変化レートの上限を変更しても良い。
【００１１】
第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかの車両制御装置において、前記変速抑制部は、変速実行後の予め定められた変速制限期間の間、前記駆動力の増大時におけるその駆動力の上限値について、前記第１走行モード時よりも前記第２走行モード時の方を低くすることを特徴とする。
【００１２】
第５発明は、第４発明の車両制御装置において、前記変速抑制部は、前記第２走行モード時には前記変速条件に基づいて現在のギヤ段を維持可能な範囲内に前記駆動力の上限値を制限することを特徴とする。
【００１３】
第６発明は、第１発明〜第５発明の何れかの車両制御装置において、前記変速抑制部は、前記第２走行モード時に前記モード別変速判断部によって変速すべき変速実行判断が為された場合に一定の条件下でその変速の実行を禁止することを特徴とする。
【００１４】
第７発明は、第６発明の車両制御装置において、前記一定の条件は、前記変速実行判断が為された後に変速指令を出力するまでの遅延時間で、前記第１走行モード時よりも前記第２走行モード時の方がその遅延時間が長く、その遅延時間が経過するまで変速の実行が禁止されることを特徴とする。
【００１５】
第８発明は、第６発明の車両制御装置において、前記一定の条件は、前記モード別変速判断部によって同じ種類の変速実行判断が繰り返された場合に変速指令を出力するまでの判断回数で、前記第１走行モード時よりも前記第２走行モード時の方がその判断回数が多く、その判断回数に達するまで変速の実行が禁止されることを特徴とする。
【００１６】
第９発明は、第６発明の車両制御装置において、前記一定の条件は、変速実行後の予め定められた変速制限期間で、前記第１走行モード時よりも前記第２走行モード時の方がその変速制限期間が長く、その変速制限期間内に前記変速実行判断が為された場合はその変速の実行が禁止されることを特徴とする。
【００１７】
第１０発明は、第１発明〜第９発明の何れかの車両制御装置において、前記変速抑制部は、前記ダウンシフト条件によるダウンシフトの実行のみを抑制し、前記アップシフト条件によるアップシフトの実行は許容することを特徴とする。
【００１８】
第１１発明は、第１発明〜第１０発明の何れかの車両制御装置において、(a) 前記第２走行モードとして運転者による運転操作寄与度が異なる複数の走行モードが設けられており、(b) 前記モード別変速判断部は、前記運転操作寄与度が小さい第２走行モード時にはその運転操作寄与度が大きい第２走行モード時よりも前記ヒステリシス量が小さい変速条件に従って前記変速判断を行うことを特徴とする。
【００１９】
上記運転操作寄与度は、例えば運転者によるステアリング操作の有無、運転者による目標車速の設定操作の有無、運転者による先行車追従制御の選択操作の有無などによって相違し、運転者による操作が多い程運転操作寄与度が大きい。
【００２０】
第１２発明は、第１１発明の車両制御装置において、前記変速抑制部は、前記運転操作寄与度が小さい第２走行モード時にはその運転操作寄与度が大きい第２走行モード時よりも変速の実行を抑制する程度が大きいことを特徴とする。
【００２１】
第１３発明は、第１発明〜第１０発明の何れかの車両制御装置において、(a) 前記第２走行モードとして、運転者により設定された目標車速を前記目標走行状態として走行するとともにステアリング角を運転者が操作する定速走行モードと、前記駆動力制御および前記変速制御に加えて前記ステアリング角を道路情報に基づいて自動的に制御して走行する自動運転走行モードが設けられており、(b) 前記モード別変速判断部は、前記自動運転走行モード時には前記定速走行モード時よりも前記ヒステリシス量が小さい変速条件に従って前記変速判断を行うことを特徴とする。すなわち、自動運転走行モードは定速走行モードよりも運転者による運転操作寄与度が小さい第２走行モードであり、この第１３発明は第１１発明の一実施態様と見做すことができる。
【００２２】
第１４発明は、第１３発明の車両制御装置において、前記変速抑制部は、前記自動運転走行モード時には前記定速走行モード時よりも変速の実行を抑制する程度が大きいことを特徴とする。
【００２３】
第１５発明は、第１発明〜第１０発明の何れかの車両制御装置において、(a) 前記第２走行モードとして、先行車両に対して追従走行できる目標駆動力を算出し、その目標駆動力を前記目標走行状態として走行するとともに、ステアリング角を運転者が操作する追従走行モードと、前記駆動力制御および前記変速制御に加えて前記ステアリング角を道路情報に基づいて自動的に制御して走行する自動運転走行モードが設けられており、(b) 前記モード別変速判断部は、前記自動運転走行モード時には前記追従走行モード時よりも前記ヒステリシス量が小さい変速条件に従って前記変速判断を行うことを特徴とする。すなわち、自動運転走行モードは追従走行モードよりも運転者による運転操作寄与度が小さい第２走行モードであり、この第１５発明は第１１発明の一実施態様と見做すことができる。
【００２４】
第１６発明は、第１５発明の車両制御装置において、前記変速抑制部は、前記自動運転走行モード時には前記追従走行モード時よりも変速の実行を抑制する程度が大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
このような車両制御装置においては、第２走行モード時には第１走行モード時よりも変速の実行が抑制されるため、その第２走行モード時における自動変速機のギヤ段のビジーシフトが抑制されて優れた乗り心地が得られる一方、アップシフト条件とダウンシフト条件との間のヒステリシス量は第１走行モードに比較して第２走行モードの方が小さいため、第２走行モード時には最適なギヤ段で走行する時間が長くなって燃費が向上する。すなわち、第２走行モードでは、第１走行モードのような加減速操作に対する駆動力応答性が必要ないため、変速の実行を抑制しても運転者に違和感を生じさせる可能性が低い。そのため、変速条件のヒステリシス量を小さくして最適なギヤ段での走行時間が長くなるように変速条件を設定した場合においても、運転者が期待する駆動力応答性を犠牲にすることなく、ビジーシフトの発生を抑制することができる。
【００２６】
第２発明では、第２走行モード時には第１走行モード時よりも駆動力の増大時におけるその駆動力の増大量が制限されるため、第２走行モード時には駆動力の急な変化が抑制されて乗り心地が向上するとともに、駆動力の上昇に伴うダウンシフトが抑制されてビジーシフトが発生し難くなる。
【００２７】
第３発明では、第２走行モード時における駆動力の増大時の変化レートの上限が、第１走行モード時に比較して小さくされるため、第２走行モード時には駆動力の急な変化が抑制されて乗り心地が向上するとともに、駆動力の上昇に伴うダウンシフトが抑制されてビジーシフトが発生し難くなる。また、その変化レートが上限に達するまでは、第１走行モード時と同様に駆動力が変化させられるため、第１走行モードと同程度の駆動力性能が確保される。
【００２８】
第４発明では、変速実行後の予め定められた変速制限期間の間だけ駆動力増大時の駆動力の上限値が、第２走行モード時の方が第１走行モード時よりも低く制限されるため、第２走行モード時にはダウンシフトが抑制されてビジーシフトが発生し難くなる。特に第５発明では、変速条件に基づいて現在ギヤ段を維持可能な範囲内に駆動力の上限値が制限されるため、変速制限期間内は確実にダウシンフトが禁止されてビジーシフトが防止される。
【００２９】
第６発明では、第２走行モード時に変速実行判断が為された場合には一定の条件下でその変速の実行が禁止されるため、ビジーシフトが抑制される。この一定の条件は、例えば第７発明の遅延時間、第８発明の判断回数、第９発明の変速制限期間などで、それ等の遅延時間、判断回数、変速制限期間が、第１走行モード時よりも第２走行モード時の方が長く、或いは多くされることにより、第２走行モード時のビジーシフトが適切に抑制される。
【００３０】
第１０発明では、変速抑制部がダウンシフトの実行のみを抑制するもので、アップシフトの実行は許容されるため、ダウンシフトの抑制によってビジーシフトを抑制しつつアップシフトによって燃費を向上させることができる。
【００３１】
第１１発明は、第２走行モードとして運転者による運転操作寄与度が異なる複数の走行モードが設けられている場合で、運転操作寄与度が小さい第２走行モード時には運転操作寄与度が大きい第２走行モード時よりもヒステリシス量が小さい変速条件に従って変速判断が行われるため、運転操作寄与度が小さい第２走行モードではビジーシフトを抑制しつつ最適なギヤ段で走行する時間が更に長くなって燃費が一層向上する。すなわち、運転操作寄与度が小さい程種々の情報に基づいて駆動力制御が行われ、例えば現在地から先の道路状況（カーブやアップダウン等）を見込んで駆動力制御を行うことが可能で、駆動力が滑らかに変化させられるようになり、ビジーシフトを抑制しつつヒステリシス量を更に小さくすることができるのである。
【００３２】
第１２発明では、運転操作寄与度が小さい第２走行モード時には運転操作寄与度が大きい第２走行モード時よりも変速の実行を抑制する程度が大きいため、第１１発明のように運転操作寄与度が小さい第２走行モード時にヒステリシス量を小さくしてもビジーシフトが適切に抑制される一方、運転操作寄与度が大きい第２走行モード時には変速の実行を抑制する程度が小さいため、変速の実行により比較的高い駆動力応答性が得られ、運転操作寄与度に応じて適切な駆動力応答性が得られる。
【００３３】
第１３発明は、第２走行モードとして定速走行モードおよび自動運転走行モードを備えている場合で、自動運転走行モード時には定速走行モード時よりもヒステリシス量が小さい変速条件に従って変速判断が行われるため、自動運転走行モードではビジーシフトを抑制しつつ最適なギヤ段で走行する時間が更に長くなって燃費が一層向上する。すなわち、ステアリング角も自動的に制御する自動運転走行モードの場合、現在地から先の道路状況（カーブやアップダウン等）を見込んで駆動力制御が行われるため、駆動力が一層滑らかに変化させられるようになり、ビジーシフトを抑制しつつヒステリシス量を更に小さくすることができるのである。
【００３４】
第１４発明では、自動運転走行モード時には定速走行モード時よりも変速の実行を抑制する程度が大きいため、第１３発明のように自動運転走行モード時にヒステリシス量を小さくしてもビジーシフトが適切に抑制される一方、定速走行モード時には変速の実行を抑制する程度が小さいため、変速の実行により比較的高い駆動力応答性が得られ、運転者の違和感に繋がる車速変化が抑制されるように適切な駆動力応答性を確保することができる。
【００３５】
第１５発明は、第２走行モードとして追従走行モードおよび自動運転走行モードを備えている場合で、自動運転走行モード時には追従走行モード時よりもヒステリシス量が小さい変速条件に従って変速判断が行われるため、自動運転走行モードではビジーシフトを抑制しつつ最適なギヤ段で走行する時間が更に長くなって燃費が一層向上する。すなわち、ステアリング角も自動的に制御する自動運転走行モードの場合、現在地から先の道路状況（カーブやアップダウン等）を見込んで駆動力制御が行われるため、駆動力が一層滑らかに変化させられるようになり、ビジーシフトを抑制しつつヒステリシス量を更に小さくすることができるのである。
【００３６】
第１６発明では、自動運転走行モード時には追従走行モード時よりも変速の実行を抑制する程度が大きいため、第１５発明のように自動運転走行モード時にヒステリシス量を小さくしてもビジーシフトが適切に抑制される一方、追従走行モード時には変速の実行を抑制する程度が小さいため、変速の実行により比較的高い駆動力応答性が得られ、運転者の違和感に繋がる車間距離の変化が抑制されるように適切な駆動力応答性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明が適用されたハイブリッド車用の車両用駆動装置を説明する骨子図で、制御系統の要部を併せて示した図である。
【図２】図１の電気式差動部の各回転要素の相対回転速度を説明する共線図である。
【図３】図１の自動変速機の複数のギヤ段とそれを成立させるための摩擦係合装置を説明する係合作動表である。
【図４】図１の車両用駆動装置が備えている電子制御装置の入出力信号の一例を説明する図である。
【図５】図１の有段変速制御部のモード別変速判断部によって実行される信号処理の内容を具体的に説明するフローチャートである。
【図６】図５のステップＱ８〜Ｑ１１で設定される駆動走行時の変速マップの一例を説明する図で、併せてエンジン走行とモータ走行とを切り換える駆動力源切換マップの一例を説明する図である。
【図７】被駆動走行時の変速マップの一例を説明する図である。
【図８】図１の有段変速制御部の変速制限部によって実行される信号処理の内容を具体的に説明するフローチャートである。
【図９】図８のステップＲ９で設定される変速出力の遅延１を具体的に説明するタイムチャートの一例である。
【図１０】図８のステップＲ１０で設定される変速出力の遅延２を具体的に説明するタイムチャートの一例である。
【図１１】図１の有段変速制御部の変速制限部によって実行される信号処理の別の例を説明するフローチャートである。
【図１２】図１１のステップＲ９−２で設定される変速出力の間隔１を具体的に説明するタイムチャートの一例である。
【図１３】図１１のステップＲ１１−２で設定される変速出力の間隔３を具体的に説明するタイムチャートの一例である。
【図１４】図１の有段変速制御部の変速制限部によって実行される信号処理の更に別の例を説明するフローチャートである。
【図１５】図１の自動運転走行モード制御部によって実行される駆動系に関する機能を具体的に説明するブロック線図である。
【図１６】図１５のモード別駆動力制御部によって実行される信号処理の内容を具体的に説明するフローチャートである。
【図１７】図１６のステップＳ８、Ｓ１１で設定される駆動力の変化レート１および変化レート４を説明するタイムチャートの一例である。
【図１８】図１５のモード別駆動力制御部によって実行される信号処理の別の例を説明するフローチャートである。
【図１９】図１８のステップＳ８−２、Ｓ１１−２で設定される駆動力の制限１および制限４を説明するタイムチャートの一例である。
【図２０】本発明が好適に適用されるハイブリッド車用の車両用駆動装置の別の例を説明する骨子図である。
【図２１】図２０の自動変速機の複数のギヤ段とそれを成立させるための摩擦係合装置を説明する係合作動表である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明は、駆動力源としてエンジンおよび電動機を有するハイブリッド車両に好適に適用されるが、駆動力源としてエンジンのみを有するエンジン駆動車両や電動機のみを有する電気自動車にも適用され得る。エンジンは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の燃料の燃焼で動力を発生する内燃機関で、電動機としては、発電機としても用いることができるモータジェネレータが好適に用いられる。
【００３９】
自動変速機としては、複数の摩擦係合装置の係合解放状態によって複数のギヤ段が成立させられる遊星歯車式や平行軸式等の有段の自動変速機が好適に用いられる。ベルト式無段変速機等の無段変速機についても、変速比が異なる複数のギヤ段を設定して有段変速させることができる。アップシフト条件およびダウンシフト条件は、駆動力に関連するパラメータと車速に関連するパラメータとに基づいて定められ、駆動力が大きくなる程変速比が大きい低速側のギヤ段に切り換えられ、車速が低下する程低速側のギヤ段に切り換えられるように定められる。駆動力に関連するパラメータは、例えば第１走行モードの場合はアクセル操作量や駆動力源トルク（エンジンのスロットル弁開度やモータトルクなど）で、第２走行モードの場合は、目標駆動力や、目標加速度、目標トルク、或いはそれ等に応じて制御される駆動力源トルクなどである。アクセル操作量や駆動力源トルクを目標駆動力、目標加速度、目標トルク等に換算し、或いは目標駆動力や目標加速度、目標トルクをアクセル操作量や駆動力源トルクに換算するなどして、走行モードの種類に拘らず共通のアップシフト条件、ダウンシフト条件を設定することが望ましい。車速に関連するパラメータは、車速に対応する出力回転速度でも良いし、エンジン回転速度等の入力回転速度を用いることもできる。
【００４０】
アップシフト条件とダウンシフト条件との間のヒステリシスは、例えば燃費等に応じて定められた最適なギヤ段に切り換える基準変速条件をアップシフト条件とし、そのアップシフト条件に対して高駆動力側、低車速側にずらしてダウンシフト条件を設定することにより設けられるが、ダウンシフト条件を基準変速条件と一致させ、そのダウンシフト条件に対して低駆動力側、高車速側にずらしてアップシフト条件を設定しても良い。また、基準変速条件を挟んで両側にずらしてアップシフト条件およびダウンシフト条件を設定しても良い。
【００４１】
第２走行モードの目標走行状態は、例えば目標車速や目標車間距離、目標加速度、目標トルク、目標駆動力、目標制動力、目標ステアリング角などである。具体的には、運転者が設定した目標車速で走行するように目標駆動力を算出して略一定の車速で定速走行する定速走行モードや、先行車両との間の車間距離に基づいて目標駆動力を算出して予め定められた目標車間距離で追従走行する追従走行モード、或いは走行ルートの道路情報等に基づいて目標車速を逐次設定して目標駆動力を算出するとともにステアリング角を自動的に制御して走行する自動運転走行モードなどで、本発明の実施に際しては何れか一つの第２走行モードが可能であれば良い。目標駆動力ではなく、目標加速度、目標トルクに換算して駆動力制御を行うこともできる。
【００４２】
上記定速走行モードおよび追従走行モードでは、カメラ等で車線を検出してその車線に沿って走行したり車線を切り換えたりするようにステアリング角を自動的に制御する自動操舵システムを採用することが可能で、その場合は自動運転走行モードである。自動運転走行モードとしては、この他に、例えば地図情報および走行ルート情報に基づいて目標車速を逐次自動的に設定し、その目標車速に応じて目標駆動力を算出するとともに、走行ルートに従って走行するようにステアリング角を自動的に制御する場合があるが、地図情報や走行ルート情報が不要な車庫入れや縦列駐車等を運転者の操作無しで行うものでも良い。また、駐車場などから予め定められた走行ルートに従って車両を自動的に玄関先等の所定位置まで呼び出すだけでも良く、種々の態様が可能である。この自動運転走行モードは、運転者等の乗員が乗車している有人自動運転走行モードの他、運転者を含めて乗員が一人もいない無人自動運転走行モードも可能であるが、本発明は少なくとも乗員が乗車している第２走行モードを備えている。
【００４３】
変速抑制部は、例えば駆動力増大時にダウンシフト条件によるダウンシフトの実行のみを抑制し、駆動力減少時のアップシフト条件によるアップシフトの実行はそのまま許容するように定められるが、ダウンシフトの実行はそのまま許容し、アップシフトの実行のみを抑制するものでも良い。また、ダウンシフトおよびアップシフトの両方の実行を抑制するものでも良い。車速変化に伴うダウンシフトおよび／またはアップシフトについても、必要に応じてその実行を抑制することができるし、駆動力変化による変速実行判断か車速変化による変速実行判断かを区別することなく、変速実行判断が為された場合には一律にその変速の実行を抑制しても良いなど、種々の態様が可能である。
【００４４】
変速抑制部はまた、例えば変速実行後の予め定められた変速制限期間の間だけ変速の実行を抑制したり、変速実行判断が為された後に変速指令を出力するまでの遅延時間や判断回数を設けて変速の実行を抑制したりするように構成され、アップシフトおよびダウンシフトを区別することなく次の変速の実行を一律に抑制することもできるが、アップシフトおよびダウンシフトの何れか一方だけその実行を抑制するものでも良い。また、ダウンシフト後のアップシフト、およびアップシフト後のダウンシフトの少なくとも一方の戻り変速についてだけその実行を抑制するものでも良いなど、種々の態様が可能である。何れの場合も、第１走行モード時よりも第２走行モード時の方が変速の実行が抑制されるように、変速制限期間や遅延時間が長くされ、或いは判断回数が多くされる。
【００４５】
第１３発明、第１５発明では、自動運転走行モードと定速走行モード、追従走行モードとの関係が定められているが、定速走行モードと追従走行モードとの間でも変速条件のヒステリシス量を変更したり変速の実行を抑制する程度を変更したりすることができる。例えば、定速走行モードに比べて追従走行モードの方が駆動力変化が大きくなる可能性が高いため、追従走行モードにおける変速の実行を抑制する程度を小さくするとともに変速条件のヒステリシス量を大きくすることが考えられる。
【００４６】
第１走行モード時には、必ずしも変速抑制部によって変速の実行が抑制される必要はなく、例えば駆動力の変化レートの上限を制限したり、駆動力の上限値を設定したりする必要はない。また、モード別変速判断部によって変速実行判断が為された場合には、直ちにその変速が実行されても良い。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用されたハイブリッド車用の車両用駆動装置１０の骨子図で、制御系統の要部を併せて示した図である。この車両用駆動装置１０は、エンジン１２、電気式差動部１４、および自動変速機１６を直列に備えている。エンジン１２は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関で、エンジン出力制御装置４０によって出力が制御される。エンジン出力制御装置４０は、例えば図４に示される電子スロットル弁１００、燃料噴射装置１０２、点火装置１０４等を備えており、電子制御装置５０から供給される制御信号に従ってそれ等の電子スロットル弁１００、燃料噴射装置１０２、点火装置１０４等がそれぞれ制御されることにより、エンジン出力が電気的に制御される。電気式差動部１４は、差動歯車機構としてシングルピニオン型の遊星歯車装置１８を備えている。遊星歯車装置１８は、エンジン１２に連結されたキャリアＣＡ０、第１モータジェネレータＭＧ１に連結されたサンギヤＳ０、および中間伝達部材２０に連結されたリングギヤＲ０とを差動回転可能に備えており、中間伝達部材２０には第２モータジェネレータＭＧ２が連結されている。なお、電気式差動部１４および自動変速機１６は、その軸心に対して略対称的に構成されているため、図１の骨子図では下側半分が省略されている。
【００４８】
図２は、電気式差動部１４の３つの回転要素Ｓ０、ＣＡ０、Ｒ０の回転速度を直線で結ぶことができる共線図で、サンギヤＳ０の回転速度Ｎｍｇ１は第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度（ＭＧ１回転速度）、キャリアＣＡ０の回転速度Ｎｅはエンジン１２の回転速度（エンジン回転速度）、リングギヤＲ０の回転速度Ｎｍｇ２は第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度（ＭＧ２回転速度）であり、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２の回生トルク制御や力行トルク制御により、差動入力回転速度であるエンジン回転速度Ｎｅに対する差動出力回転速度であるＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２を連続的に無段階で変更できる。すなわち、電気式差動部１４は、変速比γ０（＝Ｎｅ／Ｎｍｇ２）を無段階で変更できる電気式無段変速機として機能する。第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２は、インバータ２２を介して充放電可能な蓄電装置２４に接続されており、電子制御装置５０から供給されるモータ制御信号に従ってそれぞれモータトルクが電気的に制御される。これ等のモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２は、何れも電動機および発電機としての機能を有するもので、第１モータジェネレータＭＧ１は主として発電機として用いられて反力を発生し、第２モータジェネレータＭＧ２は主として電動機として用いられて駆動力を出力する。エンジン１２、電気式差動部１４、および第２モータジェネレータＭＧ２は、車両用駆動装置１０の駆動力源として機能する。なお、本実施例ではエンジン１２、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２が、それぞれキャリアＣＡ０、サンギヤＳ０、リングギヤＲ０に直接連結されているが、変速歯車やクラッチ等を介在させても良い。
【００４９】
自動変速機１６は遊星歯車式の有段変速機で、前記中間伝達部材２０の回転を変速して出力軸３２から出力する。具体的には、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置３０を備えているとともに、油圧式摩擦係合装置として２つのクラッチＣ１、Ｃ２、および３つのブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）が設けられている。そして、図３の係合作動表に示されるように、それ等のクラッチＣおよびブレーキＢの何れか２つが係合させられることにより、中間伝達部材２０の回転速度Ｎｍｇ２と出力軸３２の回転速度（出力回転速度）Ｎｏｕｔとの比である変速比γ１（＝Ｎｍｇ２／Ｎｏｕｔ）が異なる４つの前進ギヤ段１ｓｔ〜４ｔｈと後進ギヤ段Ｒ（リバース）が成立させられ、それ等が総て解放されることによって動力伝達を遮断するＮ（ニュートラル）になる。クラッチＣおよびブレーキＢは、油圧制御回路４２から油圧が供給されることにより係合させられるようになっており、油圧制御回路４２のＡＴソレノイドバルブ１０６（図４参照）等が電子制御装置５０から供給される変速制御信号に従って電気的に制御されることによって係合、解放制御される。ＡＴソレノイドバルブ１０６は、例えばクラッチＣおよびブレーキＢに個別に配置される。上記出力軸３２は、終減速装置３４を介して左右の駆動輪３６に連結されている。
【００５０】
このような車両用駆動装置１０においては、電気式差動部１４と自動変速機１６とによって、全体として無段変速制御を行うことができる。また、電気式差動部１４の変速比が一定となるようにＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１等を制御することで、全体として有段変速と同様の変速制御を行うことも可能である。何れの場合も、自動変速機１６が変速される際には、その変速が速やかに且つ円滑に行われるようにするため、その変速に伴う中間伝達部材２０の回転速度変化に対応して電気式差動部１４の各部の回転速度、例えばＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１等が制御される。
【００５１】
本実施例の車両用駆動装置１０はまた、自動ブレーキシステム４４および自動操舵システム４６を備えている。自動ブレーキシステム４４は、駆動輪３６および図示しない従動輪（非駆動輪）に設けられた各ホイールブレーキ３８のブレーキ力すなわちブレーキ油圧を、電子制御装置５０から供給されるブレーキ制御信号に従って電気的に制御する。ホイールブレーキ３８にはまた、図示しないブレーキペダルが足踏み操作されることにより、ブレーキマスターシリンダを介してブレーキ油圧が供給されるようになっており、そのブレーキ油圧すなわちブレーキ操作力Ｂｒｋに応じたブレーキ力を機械的に発生する。自動操舵システム４６は、電子制御装置５０から供給されるステアリング角制御信号に従って電動機等によりステアリング角Φを電気的に制御する。ステアリング角Φは、ステアリングホイールの回転角度でも操舵輪の角度でも良い。
【００５２】
電子制御装置５０は、エンジン１２の出力制御、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ１のモータトルク制御、自動変速機１６の変速制御、自動ブレーキシステム４４によるブレーキ力制御、自動操舵システム４６によるステアリング制御など、本実施例の車両用駆動装置１０の各種の制御を行うコントローラとして機能するもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および入出力インターフェースなどを有するマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行する。必要に応じて、エンジン制御用やモータ制御用、変速制御用等に分けて構成することもできる。
【００５３】
図４は、電子制御装置５０に入力される信号及びその電子制御装置５０から出力される信号を例示したもので、その一部について具体的に説明すると、エンジン回転速度センサ７０、ＭＧ１レゾルバ７２、ＭＧ２レゾルバ７４、出力軸回転速度センサ７６、フットブレーキセンサ７８、アクセル操作量センサ８０、ステアリング角センサ８２が接続され、それぞれエンジン回転速度Ｎｅ、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２、出力軸３２の回転速度（出力回転速度）Ｎｏｕｔ、ブレーキペダルの踏込み操作力（ブレーキ操作力）Ｂｒｋ、アクセルペダルの踏込み操作量（アクセル操作量）Ａｃｃ、ステアリング角Φを表す信号が供給される。また、オートクルーズ設定スイッチ８４は、運転者の加減速操作に依存することなく定速走行または追従走行を行うクルーズ走行モードの選択操作や目標車速ＶｔａｇＣの設定、その目標車速ＶｔａｇＣの増減、追従走行時の目標車間距離ＤｔａｇＣの設定などを行う装置で、例えばステアリングホイール等に配設され、その目標車速ＶｔａｇＣ、目標車間距離ＤｔａｇＣ等を表す信号が電子制御装置５０に供給される。このクルーズ走行モードでは、運転者がステアリング操作を行って走行する。ナビゲーションシステム８６は、地図情報を備えていて目的地に応じて走行ルートを設定したり、その地図や走行ルートをインストルメントパネル等に配置された表示装置に表示したり、ＧＰＳ（Global Positioning System ；全地球測位システム）、ＶＩＣＳ（登録商標）（Vehicle Information and Communication System；道路交通情報通信システム）、車車間通信、路車間通信等により自車位置や渋滞、道路勾配、高度、法定速度、信号情報、天候などの各種道路交通情報を取得したりするもので、それ等の情報を表す信号が電子制御装置５０に供給される。表示装置やその近傍には、タッチ操作や押圧操作、回転操作などで各種の選択操作、設定操作等を行うことができる操作部材が設けられている。必要に応じてナビゲーションシステム８６とは別に外部から情報を受け取る情報通信機器が設けられても良い。レーダー８８は、先行車両や後方車両との間の車間距離、付近の通行人、或いは障害物との間の距離を検出するもので、それ等の情報を表す信号が電子制御装置５０に供給される。カメラ９０は、車両の前方や後方、側方等に存在する他車両や通行人、障害物、信号機、車線、ガードレール、駐車位置、予め定められた指標などを撮影するムービーカメラ、スチールカメラなどで、その映像情報を表す信号が電子制御装置５０に供給される。
【００５４】
有人自動運転スイッチ９２は、運転者や乗員が乗車した状態で、車両の駆動力およびステアリング角Φを自動的に制御して走行する自動運転走行モードを選択するスイッチで、無人自動運転スイッチ９４は、運転者や乗員が乗車していない状態で、車両の駆動力およびステアリング角Φを自動的に制御して走行する自動運転走行モードを選択するスイッチである。この無人自動運転スイッチ９４は、例えば車両のドアロックを無線で施錠、開錠する無線キー等に組み込まれる。これ等の自動運転は、例えば地図情報や走行ルート情報、各種の道路交通情報等に基づいて目標車速を逐次自動的に設定し、その目標車速に応じて目標駆動力を算出するとともに、走行ルートに従って走行するように道路情報等に基づいてステアリング角Φを自動的に制御するものであるが、地図情報や走行ルート情報が不要な車庫入れや縦列駐車等を運転者の操作無しで行うものでも良い。また、駐車場などから予め定められた走行ルートに従って車両を自動的に玄関先等の所定位置まで呼び出すだけでも良く、種々の態様が可能である。前記クルーズ走行モードにおいて、カメラ９０等により車線を検出してその車線に沿って走行したり車線を切り換えたりするようにステアリング角Φを自動的に制御する場合も自動運転走行モードである。カメラ９０等によって検出される車線も道路情報である。車庫入れや駐車場からの呼び出しなどは、無人自動運転走行モードが適当である。無人自動運転走行モードはまた、例えば先行する誘導車両に続いて隊列走行（追従走行）する場合にも好適に採用される。これ等の有人自動運転スイッチ９２および無人自動運転スイッチ９４をナビゲーションシステム８６に組み込み、有人自動運転走行モード、無人自動運転走行モードの選択をナビゲーションシステム８６で行うことができるようにしても良い。前記オートクルーズ設定スイッチ８４についても、一部または全部の機能をナビゲーションシステム８６に組み入れることができる。
【００５５】
上記電子制御装置５０からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置４０（図１参照）に対してエンジン制御信号が出力され、エンジン１２の電子スロットル弁１００のスロットル弁開度や、燃料噴射装置１２０による燃料供給量、点火装置１０４によるエンジン１２の点火時期などが電気的に制御される。第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２は、インバータ２２にモータ制御信号が出力されることにより、それ等のモータトルクが個別に電気的に制御される。油圧制御回路４２のＡＴソレノイドバルブ１０６等には変速制御信号が出力され、クラッチＣやブレーキＢがそれぞれ係合、解放制御されることにより、自動変速機１６の所定のギヤ段が電気的に成立させられる。自動ブレーキシステム４４にはブレーキ制御信号が出力され、ホイールブレーキ３８のブレーキ力が電気的に制御される。自動操舵システム４６にはステアリング角制御信号が出力され、電動機等によってステアリング角Φが電気的に制御される。
【００５６】
この電子制御装置５０は、図１に示されるように機能的にハイブリッド制御部５２、有段変速制御部５４、ステアリング制御部５６、ブレーキ制御部５８、自動運転走行モード制御部６０、クルーズ走行モード制御部６２、および運転操作走行モード制御部６４を備えている。ハイブリッド制御部５２は、自動運転走行モード制御部６０から供給される目標駆動力Ｆｔａｇ２で車両が駆動されるように、各部の伝達損失、補機負荷、電気式差動部１４の変速比γ０、第２モータジェネレータＭＧ２のアシストトルク、自動変速機１６のギヤ段（変速比γ１）等に基づいて目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度ＮｅおよびエンジントルクＴｅとなるように、エンジン出力制御装置４０を介してエンジン１２を制御する。電気式差動部１４の変速比γ０は、エンジン１２を効率の良い作動域で作動させるように定められる。目標駆動力Ｆｔａｇ２は、無人または有人の自動運転走行モードの場合、予め定められた走行ルートに従って走行するように、自動運転走行モード制御部６０の機能を説明する図１５の目標車速演算部１１２、Ｆ／Ｆ（フィードフォワード）制御演算部１３２、Ｆ／Ｂ（フィードバック）制御演算部１３４、モード別駆動力制御部１３８等により、法定速度や道路勾配等の各種の道路交通情報等に基づいて逐次設定される。また、クルーズ走行モードの定速走行時には予め設定された目標車速ＶｔａｇＣで走行し、クルーズ走行モードの追従走行モード時には予め定められた目標車間距離ＤｔａｇＣで追従走行するように、目標駆動力Ｆｔａｇ２が逐次設定される。運転者の加減速操作（アクセル操作やブレーキ操作）に従って駆動力を制御する運転操作走行モード時には、アクセル操作量Ａｃｃおよび車速Ｖ等から目標駆動力ＦｔａｇＭが逐次算出され、その目標駆動力ＦｔａｇＭに基づいて目標駆動力Ｆｔａｇ２が設定される。目標車速ＶｔａｇＣ、目標車間距離ＤｔａｇＣは、オートクルーズ設定スイッチ８４からの信号に基づいてクルーズ走行モード制御部６２により設定され、目標駆動力ＦｔａｇＭは、アクセル操作量Ａｃｃおよび車速Ｖ等に基づいて運転操作走行モード制御部６４により逐次算出される。目標車間距離ＤｔａｇＣは、例えば大中小の３段階の中から選択され、それぞれ車速Ｖに応じて可変設定されるとともに、クルーズ走行モード制御部６２ではレーダー８８によって検知される先行車両との間の実際の車間距離Ｄが目標車間距離ＤｔａｇＣとなるようにフィードバック制御等により目標駆動力ＦｔａｇＣを算出し、その目標駆動力ＦｔａｇＣに基づいて目標駆動力Ｆｔａｇ２が設定される。なお、目標駆動力Ｆｔａｇ２が負（マイナス）の場合は、エンジンブレーキや第２モータジェネレータＭＧ２の回生制御によって駆動力源ブレーキを発生させ、ブレーキ制御部５８によって制御されるホイールブレーキ３８のブレーキ力と合わせて目標駆動力Ｆｔａｇ２が得られるようにする。電子制御装置５０は、複数の走行モードで走行することが可能な車両制御装置の機能を備えている。
【００５７】
ハイブリッド制御部５２はまた、エンジン効率が比較的悪いとされる低出力トルク域或いは低車速域では、エンジン１２を停止又はアイドル状態とし、第２モータジェネレータＭＧ２のみを駆動力源として用いて走行するように、予め定められた駆動力源マップに従って駆動力源を切り換える。図６の左下部分（低駆動力で且つ低車速の領域）に示される細線は駆動力源切換マップの一例で、車速Ｖおよび駆動力（アクセル操作量Ａｃｃやスロットル弁開度に対応）に基づいて定められており、低車速で且つ低駆動力の領域がモータ走行領域とされており、エンジン１２を始動或いは停止させるなどして駆動力源の切換制御を実行する。図示は省略するが、モータ走行からエンジン走行へ切り換える切換線と、エンジン走行からモータ走行へ切り換える切換線との間には、ビジーシフトを防止するためにヒステリシスが設けられている。また、エンジン１２を駆動力源として走行するエンジン走行時であっても、回生制御される第１モータジェネレータＭＧ１からの電気エネルギーおよび／または蓄電装置２４からの電気エネルギーを第２モータジェネレータＭＧ２へ供給し、その第２モータジェネレータＭＧ２を駆動（力行制御）して駆動輪３６にトルクを付与することにより、エンジン１２の動力を補助するためのトルクアシストを実行する。すなわち、図６のエンジン走行領域においても、必要に応じて第２モータジェネレータＭＧ２によるトルクアシストが行われる。
【００５８】
有段変速制御部５４は、予め定められた変速マップに従って自動変速機１６の変速制御を行うもので、変速マップに従って求められた目標ギヤ段Ｇｔａｇを成立させるように油圧制御回路４２のＡＴソレノイドバルブ１０６を介してクラッチＣおよびブレーキＢを係合、解放制御する。この有段変速制御部５４は、機能的にモード別変速制御部６６および変速制限部６８を備えている。モード別変速判断部６６は、走行モードに応じて変速マップを設定するとともに、その変速マップに従って目標ギヤ段Ｇｔａｇを設定するもので、例えば図５のフローチャートのステップＱ１〜Ｑ１２（以下、単にＱ１〜Ｑ１２という）に従って信号処理を実行する。
【００５９】
図５のＱ１では、自動運転走行モードが選択されているか否かを、有人自動運転スイッチ９２および無人自動運転スイッチ９４の何れかがＯＮ操作されたか否かによって判断する。自動運転走行モードが選択されている場合はＱ２を実行し、無人自動運転走行モードが選択されているか否かを、無人自動運転スイッチ９４がＯＮ操作されたか否かによって判断する。そして、無人自動運転スイッチ９４がＯＮ操作されている場合は、Ｑ４で無人自動運転走行モードが選択されていると判定し、無人自動運転スイッチ９４がＯＮ操作されていない場合はＱ５で有人自動運転走行モードが選択されていると判定する。また、Ｑ１の判断がＮＯ（否定）の場合、すなわち自動運転走行モードが選択されていない場合は、Ｑ３を実行し、クルーズ走行モードが選択されているか否かを、オートクルーズ設定スイッチ８４により選択操作されたか否かによって判断する。そして、オートクルーズ設定スイッチ８４で選択操作されている場合は、Ｑ６でクルーズ走行モードが選択されていると判定し、オートクルーズ設定スイッチ８４で選択操作されていない場合は、Ｑ７で通常の走行モード、すなわち運転者の加減速操作に従って駆動力制御および変速制御が行われるとともに、ステアリング操作に従ってステアリング角Φが変更される運転操作走行モードが選択されていると判定する。上記有人自動運転走行モード、およびクルーズ走行モードは、何れも乗員が乗車した状態で加減速操作に依存することなく目標走行状態（目標車速や目標車間距離、目標駆動力、目標ステアリング角など）を設定して駆動力制御および変速制御を行う第２走行モードであり、運転操作走行モードは、運転者の加減速操作に従って駆動力制御および変速制御を行う第１走行モードである。
【００６０】
そして、Ｑ４で無人自動運転走行モードが選択されていると判定された場合はＱ８で変速線１を設定し、Ｑ５で有人自動運転走行モードが選択されていると判定された場合はＱ９で変速線２を設定し、Ｑ６でクルーズ走行モードが選択されていると判定された場合はＱ１０で変速線３を設定し、Ｑ７で運転操作走行モードが選択されていると判定された場合はＱ１１で変速線４を設定する。変速線は変速条件で、図６は変速線としてアップシフト線（実線）およびダウンシフト線（変速線１〜４）が定められた変速マップの一例であり、車速Ｖおよび駆動力に基づいて定められており、車速Ｖが高くなるに従って変速比γ１が小さい高速側のギヤ段に切り換えられ、駆動力が高くなるに従って変速比γ１が大きい低速側のギヤ段に切り換えられるように定められている。駆動力としては、エンジントルクやモータトルク、自動変速機１６のギヤ段等から実際の駆動力を推定することもできるが、本実施例では自動運転走行モード制御部６０で算出される目標駆動力Ｆｔａｇ２を用いて判断する。アップシフト線はアップシフト条件に相当し、ダウンシフト線はダウンシフト条件に相当するが、例えば燃費および駆動力性能を両立できるようにエンジン１２のトルク特性などに基づいて設定されているとともに、同じギヤ段の間のアップダウンに関するアップシフト線およびダウンシフト線の間には、それぞれビジーシフトによる乗り心地の悪化等を防止するためにヒステリシスが設けられている。すなわち、４→３ダウンシフト線は３→４アップシフト線よりも駆動力が高い方向にずれるとともに車速Ｖが低い方向へずれるようにヒステリシスが設けられている。３→２ダウンシフト線と２→３アップシフト線との間、２→１ダウンシフト線と１→２アップシフト線との間にも同様のヒステリシスが設けられている。このヒステリシスは、本実施例では最適なギヤ段へ切り換える基準変速条件に従ってアップシフト線が定められ、そのアップシフト線に対してダウンシフト線を低車速側、高駆動力側へずらすことによって設けられている。
【００６１】
Ｑ８〜Ｑ１１で設定される変速線１〜４はダウンシフト線で、ビジーシフトに影響するヒステリシス量が相違し、本実施例では共通のアップシフト線に対するヒステリシス量が変速線１＜変速線２＜変速線３＜変速線４の関係を満たすように設定されている。すなわち、ヒステリシス量を大きくすればビジーシフトが抑制されるが、最適なギヤ段での走行時間が短くなって燃費が損なわれる可能性があるため、走行モードに応じてヒステリシス量を必要最小限に抑えるようにしたのである。具体的には、運転者の運転操作に対する寄与度が小さい程、走行ルート等に基づいて車両の加減速を予測して駆動力制御を行うことが可能で、急な駆動力変化が少なくなるため、ヒステリシス量を小さくすることができる。
【００６２】
無人自動運転走行モードは、乗員不在であり、有人走行に比較してビジーシフトによる乗り心地の悪化を考慮する必要がないため、ヒステリシス量が小さい変速線１を設定することにより燃費向上を図ることができる。ヒステリシス量をゼロ（アップシフト線と同じ）にすることもできる。乗員がいる有人自動運転走行モードでは、ビジーシフトによる乗り心地の悪化が気になるため、ヒステリシス量が大きい変速線２を設定する必要がある。しかし、走行ルート等に基づいて加減速を予測して駆動力制御を行うことが可能で、急な駆動力変化が少なくなるため、ビジーシフトを抑制しつつ運転操作走行モードに比較してヒステリシス量を小さくすることができる。クルーズ走行モードでは、目標車速Ｖｔａｇで走行したり目標車間距離Ｄｔａｇで先行車両に対して追従走行したりするように駆動力制御が行われるため、自動運転走行モードよりも駆動力変化が大きくなる傾向があり、自動運転走行モードよりもヒステリシス量が大きい変速線３が設定される。但し、運転者がリアルタイムで加減速操作する運転操作走行モードに比較して急な駆動力変化の頻度は少ないため、ビジーシフトを抑制しつつ運転操作走行モードよりもヒステリシス量を小さくできる。運転操作走行モードでは、運転者が自ら加減速要求を行うため、急な駆動力変化の頻度が高く、ビジーシフトによる乗り心地の悪化を抑制する上で大きなヒステリシス量の変速線４が設定される。なお、有人自動運転走行モードの変速線２およびクルーズ走行モードの変速線３として共通の変速線を設定しても良い。
【００６３】
そして、次のＱ１２では、上記Ｑ８〜Ｑ１１で走行モードに応じて設定された変速線１〜４の何れかのダウンシフト線と共通のアップシフト線とを用いて、現在の駆動力および車速Ｖに基づいて変速を行うか否かの変速判断を行う。具体的には、ダウンシフト線またはアップシフト線を跨ぐように駆動力或いは車速Ｖが変化した場合には、新たな目標ギヤ段Ｇｔａｇを設定する変速実行判断を行う。変速を行う必要がない場合は、そのまま一連の変速判断処理を終了する。
【００６４】
なお、運転者が自動変速機１６のギヤ段を手動操作で切り換えることができるＭ（マニュアル）変速モードが選択されている場合には、図示しないアップダウンスイッチ等から供給されるアップダウン信号に従って目標ギヤ段Ｇｔａｇをアップシフトまたはダウンシフトする。また、下り坂や減速時等に目標駆動力Ｆｔａｇ２が負（マイナス）になり駆動輪３６側から入力される被駆動時（制動時）には、図７に示す変速マップに従って自動変速機１６の目標ギヤ段Ｇｔａｇが設定される。この被駆動時の変速マップにも、変速条件であるアップシフト線とダウンシフト線との間にヒステリシスが設けられている。
【００６５】
前記変速制限部６８は、上記Ｑ１２で変速すべき変速実行判断が為された場合に、一定の条件下でその変速の実行を禁止するもので、例えば図８のフローチャートのステップＲ１〜Ｒ１３（以下、単にＲ１〜Ｒ１３という）に従って信号処理を実行する。この変速制限部６８は変速抑制部に相当する。
【００６６】
図８のＲ１では、上記Ｑ１２で変速すべき変速実行判断が為されたか否かを判断し、変速実行判断が為された場合にはＲ２以下を実行する。Ｒ２〜Ｒ８では、前記図５のＱ１〜Ｑ７と同様にして走行モードを判定する。Ｑ４〜Ｑ７の判定結果を読み込んでも良い。そして、Ｒ５で無人自動運転走行モードが選択されていると判定された場合はＲ９で変速出力遅延１を設定し、Ｒ６で有人自動運転走行モードが選択されていると判定された場合はＲ１０で変速出力遅延２を設定し、Ｒ７でクルーズ走行モードが選択されていると判定された場合はＲ１１で変速出力遅延３を設定し、Ｒ８で運転操作走行モードが選択されていると判定された場合はＲ１２で変速出力遅延４を設定する。変速出力遅延１〜４は、変速実行判断が行われた後に実際に目標ギヤ段Ｇｔａｇに変速する変速指令を出力するまでの遅延時間を定めたもので、その遅延時間が長い程ビジーシフトが抑制される反面、駆動力応答性が損なわれる可能性がある。すなわち、遅延時間の間に変速実行判断が解消した場合には、変速が不要になってビジーシフトが防止されるが、変速実行判断が継続した場合は、遅延時間分だけ変速が遅くなって駆動力応答性が損なわれるのである。このため、ビジーシフトと駆動力応答性との調和を図ることができるように、本実施例では遅延時間が変速出力遅延１＜変速出力遅延４＜変速出力遅延３＜変速出力遅延２の関係を満たすように設定されている。本実施例ではアップシフトおよびダウンシフトの両方に適用されるが、ダウンシフトのみに適用するだけでも良いし、アップシフトのみに適用するだけでも良い。ダウンシフトのみに適用すれば、変速実行判断に従ってアップシフトが速やかに実行されることにより燃費が向上する。
【００６７】
無人自動運転走行モードは、乗員不在であり、ビジーシフトによる乗り心地の悪化を気にする必要がないため、変速出力遅延１の遅延時間を短くすることが可能で、遅延時間をゼロ（無し）にすることもできる。有人自動運転走行モードは、乗員はいるものの車両速度、加速度を監視している状態ではないため、ビジーシフトによる乗り心地の悪化に対する感度は最も高く、変速出力遅延２の遅延時間は最も長い。クルーズ走行モードは、乗員がおり且つ車両速度、加速度を監視している状態ではあるが、運転者が加減速操作する訳ではないため、ビジーシフトによる乗り心地の悪化に対する感度は運転操作走行モードよりも高く、変速出力遅延３は有人自動運転走行モードに次ぐ長さの遅延時間が設定される。運転操作走行モードは、運転者が自ら加減速要求をリアルタイムで実施するため、優れた駆動力応答性が求められ、変速出力遅延４の遅延時間はクルーズ走行モードよりも短い時間が設定される。図９は、無人自動運転走行モード時の変速判断（破線）と変速出力（実線）との関係を示したタイムチャートの一例で、変速出力遅延１による遅延時間は短く、駆動力変化に応じて速やかにダウンシフトおよびアップシフトが行われる。図１０は、有人自動運転走行モード時の変速判断（破線）と変速出力（実線）との関係を示したタイムチャートの一例で、変速出力遅延２による遅延時間は最も長く、その遅延時間内に駆動力が低下してダウンシフト実行判断が解消したため、ダウンシフトが不要になってビジーシフトが防止される。これ等の図９および図１０の変速線は、ダウンシフト線およびアップシフト線を兼ねており、ヒステリシスが省略されている。また、これ等の図９、図１０における時間ｔ１はダウンシフト実行判断が為された時間で、時間ｔ２はアップシフト実行判断が為された時間である。なお、無人自動運転走行モードおよび運転操作走行モードにおける変速出力遅延１および４の遅延時間を同じにしたり、有人自動運転走行モードおよびクルーズ走行モードにおける変速出力遅延２および３の遅延時間を同じにしたりしても良い。
【００６８】
Ｒ１３では、上記Ｒ９〜Ｒ１２で走行モード毎に設定された変速出力遅延１〜４による変速指令の出力条件を満たすか否か、すなわち遅延時間が経過しても目標ギヤ段Ｇｔａｇへの変速実行判断が継続しているか否かを判断する。そして、変速実行判断が継続している場合には、その目標ギヤ段Ｇｔａｇへ変速するための変速指令を出力し、クラッチＣおよびブレーキＢの係合解放状態が切り換えられることにより、自動変速機１６のギヤ段が目標ギヤ段Ｇｔａｇに変更される。遅延時間が経過する前に変速実行判断が解消した場合は、変速指令を出力することなく一連の変速制限処理を終了する。
【００６９】
図１１は、変速制限部６８の別の態様を説明するフローチャートで、前記図８のフローチャートに比較して、Ｒ９〜Ｒ１２の代わりにＲ９−２〜Ｒ１２−２が設けられている点が相違する。すなわち、Ｒ５で無人自動運転走行モードが選択されていると判定された場合はＲ９−２で変速間隔１を設定し、Ｒ６で有人自動運転走行モードが選択されていると判定された場合はＲ１０−２で変速間隔２を設定し、Ｒ７でクルーズ走行モードが選択されていると判定された場合はＲ１１−２で変速間隔３を設定し、Ｒ８で運転操作走行モードが選択されていると判定された場合はＲ１２−２で変速間隔４を設定する。変速間隔１〜４は、前記変速実行判断が予め定められた待機時間を越えることなく繰り返し行われた場合に、実際に目標ギヤ段Ｇｔａｇに変速する変速指令を出力するまでの変速実行判断の回数ｎで、その判断回数ｎが多い程ビジーシフトが抑制される反面、燃費が損なわれる可能性がある。すなわち、判断回数ｎに達する前に変速実行判断が解消した場合には、変速が不要になってビジーシフトが防止されるが、変速実行判断が繰り返された場合は、判断回数ｎ分だけ変速が遅くなるため、最適なギヤ段での走行時間が短くなって燃費が損なわれるのである。このため、ビジーシフトと燃費との調和を図ることができるように、本実施例では判断回数ｎが変速間隔１＝変速間隔４＜変速間隔３＜変速間隔２の関係を満たすように設定されている。本実施例ではアップシフトおよびダウンシフトの両方に適用されるが、ダウンシフトのみに適用するだけでも良いし、アップシフトのみに適用するだけでも良い。ダウンシフトのみに適用すれば、最初の変速実行判断に従って直ちにアップシフトが実行されることにより燃費が向上する。
【００７０】
無人自動運転走行モードは、乗員不在であり、ビジーシフトによる乗り心地の悪化を気にする必要がないため、変速間隔１の判断回数ｎを少なくすることが可能で、本実施例では判断回数ｎ＝０であり、最初の変速実行判断に従って直ちに変速指令が出力される。有人自動運転走行モードは、乗員はいるものの車両速度、加速度を監視している状態ではないため、ビジーシフトによる乗り心地の悪化に対する感度は最も高く、変速間隔２の判断回数ｎは最も多い。クルーズ走行モードは、乗員がおり且つ車両速度、加速度を監視している状態ではあるが、運転者が加減速操作する訳ではないため、ビジーシフトによる乗り心地の悪化に対する感度は運転操作走行モードよりも高く、変速間隔３は有人自動運転走行モードに次ぐ数の判断回数ｎが設定される。運転操作走行モードは、運転者が自ら加減速要求をリアルタイムで実施するため、ビジーシフトによる乗り心地の悪化に対する感度は低く、変速間隔４の判断回数ｎはクルーズ走行モードよりも少なくて良く、本実施例では変速間隔１と同じく判断回数ｎ＝０であり、最初の変速実行判断に従って直ちに変速指令が出力される。図１２は、無人自動運転走行モード時および運転操作走行モード時の変速実行判断（破線）と変速出力（実線）との関係を示したタイムチャートの一例で、変速間隔１および４の判断回数ｎは０であるため、変速実行判断に従って直ちに変速指令が出力されてダウンシフトおよびアップシフトが繰り返し実行される。図１３は、クルーズ走行モード時の変速実行判断（破線）と変速出力（実線）との関係を示したタイムチャートの一例で、変速間隔３の判断回数ｎが２回の場合であり、ダウンシフト或いはアップシフトの変速実行判断の回数がそれぞれ２回になると変速指令が出力されてダウンシフト或いはアップシフトが行われ、図１２に示すように判断回数ｎ＝０の場合に比較してビジーシフトが半分に抑制される。これ等の図１２および図１３の変速線は、ダウンシフト線およびアップシフト線を兼ねており、ヒステリシスが省略されている。なお、有人自動運転走行モードおよびクルーズ走行モードにおける変速間隔２および３の変速実行判断回数を同じにしても良い。
【００７１】
Ｒ１３では、上記Ｒ９−２〜Ｒ１２−２で走行モード毎に設定された変速間隔１〜４による変速指令の出力条件を満たすか否か、すなわち目標ギヤ段Ｇｔａｇへ変速する変速実行判断が判断回数ｎに達したか否かを判断する。そして、判断回数ｎに達した場合には、その目標ギヤ段Ｇｔａｇへ変速するための変速指令を出力し、クラッチＣおよびブレーキＢの係合解放状態が切り換えられることにより、自動変速機１６のギヤ段が目標ギヤ段Ｇｔａｇに変更される。判断回数ｎに達する前に変速実行判断が解消した場合は、変速指令を出力することなく一連の変速制限処理を終了する。
【００７２】
図１４は、変速制限部６８の更に別の態様を説明するフローチャートで、前記図８のフローチャートに比較して、Ｒ９〜Ｒ１２の代わりにＲ９−３〜Ｒ１２−３が設けられている点が相違する。すなわち、Ｒ５で無人自動運転走行モードが選択されていると判定された場合はＲ９−３で変速制限期間１を設定し、Ｒ６で有人自動運転走行モードが選択されていると判定された場合はＲ１０−３で変速制限期間２を設定し、Ｒ７でクルーズ走行モードが選択されていると判定された場合はＲ１１−３で変速制限期間３を設定し、Ｒ８で運転操作走行モードが選択されていると判定された場合はＲ１２−３で変速制限期間４を設定する。変速制限期間１〜４は、変速実行後に連続して変速が行われることを禁止する期間で、前回の変速実行から変速制限期間１〜４が経過するまで変速実行判断をキャンセルし、変速制限期間１〜４が経過した後は変速実行判断に従って目標ギヤ段Ｇｔａｇへ変速することが許容される。したがって、この変速制限期間が長い程ビジーシフトが抑制される反面、最適なギヤ段での走行時間が短くなって燃費が損なわれる可能性がある。このため、ビジーシフトと燃費との調和を図ることができるように、本実施例では変速制限期間１＜変速制限期間４＜変速制限期間３＜変速制限期間２の関係を満たすように設定されている。本実施例ではアップシフトおよびダウンシフトの両方に適用されるが、ダウンシフトのみに適用するだけでも良いし、アップシフトのみに適用するだけでも良い。ダウンシフトのみに適用すれば、変速実行判断に従ってアップシフトが速やかに実行されることにより燃費が向上する。
【００７３】
無人自動運転走行モードは、乗員不在であり、ビジーシフトによる乗り心地の悪化を気にする必要がないため、変速制限期間１を短くすることが可能で、変速制限期間１をゼロ（無し）にすることもできる。有人自動運転走行モードは、乗員はいるものの車両速度、加速度を監視している状態ではないため、ビジーシフトによる乗り心地の悪化に対する感度は最も高く、変速制限期間２は最も長い。クルーズ走行モードは、乗員がおり且つ車両速度、加速度を監視している状態ではあるが、運転者が加減速操作する訳ではないため、ビジーシフトによる乗り心地の悪化に対する感度は運転操作走行モードよりも高く、変速制限期間３は有人自動運転走行モードに次ぐ長さが設定される。運転操作走行モードは、運転者が自ら加減速要求をリアルタイムで実施するため、ビジーシフトによる乗り心地の悪化に対する感度は低く、変速制限期間４はクルーズ走行モードよりも短い時間が設定される。なお、無人自動運転走行モードおよび運転操作走行モードにおける変速制限期間１および４を同じ時間に設定したり、有人自動運転走行モードおよびクルーズ走行モードにおける変速制限期間２および３を同じ時間に設定したりしても良い。
【００７４】
Ｒ１３では、上記Ｒ９−３〜Ｒ１２−３で走行モード毎に設定された変速制限期間１〜４による変速指令の出力条件を満たすか否か、すなわち前回変速からの経過時間が変速制限期間１〜４を越えたか否かを判断する。そして、変速制限期間１〜４を越えている場合には、目標ギヤ段Ｇｔａｇへ変速するための変速指令を出力し、クラッチＣおよびブレーキＢの係合解放状態が切り換えられることにより、自動変速機１６のギヤ段が目標ギヤ段Ｇｔａｇに変更される。変速制限期間１〜４を越えていない場合は、変速実行判断をキャンセルし、変速指令を出力することなく一連の変速制限処理を終了する。
【００７５】
ここで、上記図１４のＲ９−３〜Ｒ１２−３で設定される変速制限期間１〜４による変速制限を、図８のＲ９〜Ｒ１２で設定される変速出力遅延１〜４による変速制限、或いは図１１のＲ９−２〜Ｒ１２−２で設定される変速間隔１〜４による変速制限と併用して実施することも可能である。また、前記図７に示す被駆動側の変速マップについても、走行モード毎にヒステリシス量が異なる変速マップを設定したり、変速出力の遅延時間や変速間隔、変速制限期間による変速制限を行うことができる。それ等の遅延時間や変速間隔、変速制限期間を走行モード毎に設定することもできる。
【００７６】
図１に戻って、ステアリング制御部５６は、有人または無人の自動運転走行モードが選択されている場合に、自動運転走行モード制御部６０から供給される目標ステアリング角Φｔａｇとなるように自動操舵システム４６を制御する。この目標ステアリング角Φｔａｇは、例えば予め定められた走行ルートに従って走行したり、カメラ９０によって検出される車線等に沿って走行したり車線を切り換えたり、カメラ９０によって検出された駐車位置情報に基づいて車庫入れや縦列駐車を行ったり、或いはレーダー８８やカメラ９０によって検出された通行人や障害物との接触を回避したりするため、車速Ｖや駆動力等に応じて適宜設定される。図１５は、自動運転走行モード制御部６０の駆動系の機能を説明するためのもので、ステアリング制御については省略されている。
【００７７】
ブレーキ制御部５８は、有人または無人の自動運転走行モードが選択されている場合に、自動運転走行モード制御部６０から供給される目標ブレーキ力Ｂｔａｇでホイールブレーキ３８が作動させられるように自動ブレーキシステム４４を制御する。この目標ブレーキ力Ｂｔａｇは、予め定められた停止位置で停車したり、カメラ９０によって検出するか外部から入力された信号情報（赤信号）に従って停車したり、レーダー８８によって検出される先行車両との間の車間距離を確保したり、或いはレーダー８８やカメラ９０によって検出された通行人や障害物との衝突を回避したりするため、図１５に示す目標車間距離演算部１１６、実車間距離演算部１１８、車速安全マージン演算部１１４、目標ブレーキ力演算部１４０等により所定の減速度で減速するように適宜設定される。自動運転走行モードだけでなく、定速走行や追従走行を行うクルーズ走行モード、運転者の加減速操作に従って駆動力を制御する運転操作走行モードにおいても、衝突回避などの一定の条件下で目標ブレーキ力Ｂｔａｇを設定してホイールブレーキ３８を強制的に作動させるようにすることもできる。
【００７８】
自動運転走行モード制御部６０は、駆動系に関して図１５に示すように走行計画生成部１１０および走行制御部１３０を機能的に備えている。走行計画生成部１１０は、目標車速演算部１１２、車速安全マージン演算部１１４、目標車間距離演算部１１６、実車間距離演算部１１８を備えており、目標車速演算部１１２には、ナビゲーションシステム８６から車両位置情報、道路、勾配、高度、法定速度等の地図情報、インフラ（インフラストラクチャー）情報、走行ルートおよび進路、天候などの情報が供給される。ナビゲーションシステム８６には、運転者によって目的地や走行ルート等が設定される他、自動運転に運転者の操作を加味した協調運転、時間優先、燃費優先、上限車速、希望車速等を設定可能である。インフラ情報は、道路や信号機等に設けられた情報通信機器から供給される情報である。目標車速演算部１１２は、これ等の情報に基づいて自動運転を行う際のベースとなる目標車速Ｖｔａｇ１を逐次設定する。この目標車速演算部１１２には、前記クルーズ走行モード制御部６２から定速走行時の目標車速ＶｔａｇＣが供給されるようになっており、クルーズ走行モードではその目標車速ＶｔａｇＣを目標車速Ｖｔａｇ１に設定する。
【００７９】
車速安全マージン演算部１１４は、目標車間距離演算部１１６で定められた目標車間距離Ｄｒｅｆと、実車間距離演算部１１８でレーダー８８からの信号等に基づいて算出された実車間距離Ｄとの差に応じて車速安全マージンＶｍを求めるもので、目標車速Ｖｔａｇ１から車速安全マージンＶｍが減算されることによって目標車速Ｖｔａｇ２が算出される。目標車間距離Ｄｒｅｆおよび実車間距離Ｄは先行車両との間の車間距離で、目標車間距離Ｄｒｅｆは先行車両との衝突を回避できる十分な距離が現在車速Ｖ等に応じて設定される。目標車間距離Ｄｒｅｆよりも実車間距離Ｄが大きい場合は、不必要に車速Ｖを上昇させることを防止するため、車速安全マージンＶｍ＝０で下限ガードされる。なお、先行車両だけでなく、歩行者や障害物、前方に来ると予測される側方車両との距離に基づいて車速安全マージンＶｍを求めるようにしても良い。
【００８０】
走行制御部１３０は、Ｆ／Ｆ（フィードフォワード）制御演算部１３２、Ｆ／Ｂ（フィードバック）制御演算部１３４、走行抵抗演算部１３６、モード別駆動力制御部１３８、および目標ブレーキ力演算部１４０を備えている。Ｆ／Ｆ制御演算部１３２は、目標車速Ｖｔａｇ２で走行するのに必要なＦＦ駆動力値Ｆｆｆを予め定められたフィードフォワード制御式等に従って算出するもので、Ｆ／Ｂ制御演算部１３４は、目標車速Ｖｔａｇ２と現在車速Ｖとの偏差ΔＶに基づいてＦＢ補正値Ｆｆｂを予め定められたフィードバック制御式等に従って算出するものである。また、走行抵抗演算部１３６では、車両のロードロード（Ｒ／Ｌ）および車両重量（乗車人数など）、道路勾配等に基づいて走行抵抗Ｆｒを算出し、上記ＦＦ駆動力値ＦｆｆとＦＢ補正値Ｆｆｂと走行抵抗Ｆｒとを加算することによりベースの目標駆動力Ｆｔａｇ１を算出する。ロードロードは、予めナビゲーションシステム８６等に設定しておいても良いが、通信回線でダウンロードしたり、実駆動力Ｆ、道路勾配、車速Ｖ等から算出したりすることもできる。
【００８１】
モード別駆動力制御部１３８は、走行モードに応じてベースの目標駆動力Ｆｔａｇ１を補正するもので、例えば図１６のフローチャートのステップＳ１〜Ｓ１２（以下、単にＳ１〜Ｓ１２という）に従って信号処理を行う。このモード別駆動力制御部１３８には、前記クルーズ走行モード制御部６２から、目標車間距離Ｄｔａｇで追従走行するように算出された目標駆動力ＦｔａｇＣが供給されるとともに、前記運転操作走行モード制御部６４から、アクセル操作量Ａｃｃおよび車速Ｖ等に基づいて算出された目標駆動力ＦｔａｇＭが供給されるようになっており、クルーズ走行モード時および運転操作走行モード時にはそれ等の目標駆動力ＦｔａｇＣ、ＦｔａｇＭがベースの目標駆動力Ｆｔａｇ１に設定される。
【００８２】
図１６のＳ１〜Ｓ７では、前記図５のＱ１〜Ｑ７と同様にして走行モードを判定する。Ｑ４〜Ｑ７の判定結果を読み込んでも良い。そして、Ｓ４で無人自動運転走行モードが選択されていると判定された場合はＳ８で駆動力の変化レート１を設定し、Ｓ５で有人自動運転走行モードが選択されていると判定された場合はＳ９で駆動力の変化レート２を設定し、Ｓ６でクルーズ走行モードが選択されていると判定された場合はＳ１０で駆動力の変化レート３を設定し、Ｓ７で運転操作走行モードが選択されていると判定された場合はＳ１１で駆動力の変化レート４を設定する。この駆動力変化レート１〜４の設定は、目標駆動力Ｆｔａｇ２の増大時の変化を小さくするためのもので、駆動力変化が緩和されるだけでなく、前記有段変速制御部５４によるダウンシフトの実行が抑制されるため、このモード別駆動力制御部１３８は変速抑制部としても機能する。
【００８３】
上記駆動力変化レート１〜４は、目標駆動力Ｆｔａｇ２の変化レート（変化率）の最大値を規定するもので、運転者の運転操作に対する寄与度が小さい程加速要求に対する駆動力応答性（レスポンス）は要求されないため、燃費と駆動力応答性との調和を図ることができるように、本実施例では駆動力変化レート１＜駆動力変化レート２＜駆動力変化レート３＜駆動力変化レート４の関係で設定されている。駆動力変化レート１〜４は何れも正の値で、目標駆動力Ｆｔａｇ２の増大時の増大量を制限する。ここで、無人自動運転走行モードは、乗員不在であり、加速要求に対する駆動力応答性は最も要求されないため、燃費を考慮して駆動力変化レート１は最も小さくて良い。有人自動運転走行モードは、乗員はいるものの車両速度、加速度を監視している状態ではないため、駆動力応答性はあまり必要なく、燃費や乗り心地、ビジーシフト等を考慮して駆動力変化レート２は小さくて良い。クルーズ走行モードは、乗員がおり且つ車両速度、加速度を監視している状態ではあるが、運転者が加減速操作する訳ではないため、駆動力変化レート３は自動運転走行モードよりも大きい方が良いものの、運転者が加減速操作する運転操作走行モードよりは小さくて良い。運転操作走行モードは、運転者が自ら加減速要求をリアルタイムで実施するため、優れた駆動力応答性が求められ、駆動力変化レート４を制限する余地は限られる。図１７は、ベースの目標駆動力Ｆｔａｇ１の変化が変化レート１および変化レート４で制限された場合を例示したタイムチャートである。これ等の変化レート１〜４はそれぞれ一定値（固定値）であっても良いが、例えば発進時やキックダウン時、車速などの車両の運転条件、運転者の操作条件等に応じて変更可能なものでも良い。なお、運転操作走行モードの変化レート４は、制限無しにすることもできる。また、変化レート１〜３を同じレートとしても良い。
【００８４】
Ｓ１２では、上記Ｓ８〜Ｓ１１で走行モード毎に設定された変化レート１〜４に基づいてベースの目標駆動力Ｆｔａｇ１の変化を必要に応じて制限（なまし処理）し、最終的な目標駆動力Ｆｔａｇ２を算出する。そして、その目標駆動力Ｆｔａｇ２を目標ブレーキ力演算部１４０に出力するとともに、前記ハイブリッド制御部５２および有段変速制御部５４に出力する。
【００８５】
図１８は、モード別駆動力制御部１３８の別の態様を説明するフローチャートで、前記図１６のフローチャートに比較して、Ｓ８〜Ｓ１１の代わりにＳ８−２〜Ｓ１１−２が設けられている点が相違する。すなわち、Ｓ４で無人自動運転走行モードが選択されていると判定された場合はＳ８−２で駆動力制限１を設定し、Ｓ５で有人自動運転走行モードが選択されていると判定された場合はＳ９−２で駆動力制限２を設定し、Ｓ６でクルーズ走行モードが選択されていると判定された場合はＳ１０−２で駆動力制限３を設定し、Ｓ７で運転操作走行モードが選択されていると判定された場合はＳ１１−２で駆動力制限４を設定する。駆動力制限１〜４は、ビジーシフトを抑制するためのもので、前回の変速実行時を基準として定められる変速制限期間内だけダウンシフトが制限されるように、前記モード別変速判断部６６によって設定されたダウンシフト線（図６の変速線１〜４）に基づいて目標駆動力Ｆｔａｇ２の上限値を制限する。運転者の運転操作に対する寄与度が小さい程加速要求に対する駆動力応答性は要求されないため、ビジーシフトと駆動力応答性との調和を図ることができるように、本実施例では駆動力制限１＞駆動力制限２＞駆動力制限３＞駆動力制限４の関係で設定されている。具体的には、駆動力制限１〜３は、ダウンシフト線よりも低い制限値に目標駆動力Ｆｔａｇ２を制限するとともに、変速制限期間が駆動力制限１＞駆動力制限２＞駆動力制限３の関係で定められ、駆動力制限４は、ダウンシフト線を越えても良いとともに変速制限期間は最も短い。ダウンシフト時の駆動力制限によってビジーシフトが抑制され、駆動力低下に伴うアップシフトはそのまま許容されるため、燃費的に有利である。
【００８６】
無人自動運転走行モードは、乗員不在であり、加速要求に対する駆動力応答性は最も要求されないため、駆動力制限１は最も大きくて良い。有人自動運転走行モードは、乗員はいるものの車両速度、加速度を監視している状態ではないため、乗り心地やビジーシフト等を考慮して駆動力制限２は大きくて良い。クルーズ走行モードは、乗員がおり且つ車両速度、加速度を監視している状態ではあるが、運転者が加減速操作する訳ではないため、駆動力制限３は自動運転走行モードよりも小さい方が良いものの、運転操作走行モードよりは大きくて良い。運転操作走行モードは、運転者が自ら加減速要求をリアルタイムで実施するため、優れた駆動力応答性が求められ、駆動力制限４による制限の余地は限られる。図１９は、ベースの目標駆動力Ｆｔａｇ１の変化を駆動力制限１および駆動力制限４で制限した場合を例示したタイムチャートである。なお、運転操作走行モードの駆動力制限４は、制限無しにすることもできる。また、駆動力制限１〜３の変速制限期間および制限値を同じにしても良い。
【００８７】
Ｓ１２では、上記Ｓ８−２〜Ｓ１１−２で走行モード毎に設定された駆動力制限１〜４に基づいてベースの目標駆動力Ｆｔａｇ１の変化を必要に応じて制限し、最終的な目標駆動力Ｆｔａｇ２を算出する。そして、その目標駆動力Ｆｔａｇ２を目標ブレーキ力演算部１４０に出力するとともに、前記ハイブリッド制御部５２および有段変速制御部５４に出力する。
【００８８】
上記図１８のＳ８−２〜Ｓ１１−２で設定される駆動力制限１〜４による駆動力制限、および図１６のＳ８〜Ｓ１１で設定される駆動力変化レート１〜４による駆動力制限の何れか一方を実施するだけでも良いが、両者を併用して実施することも可能である。
【００８９】
図１５に戻って、前記目標ブレーキ力演算部１４０は、目標駆動力Ｆｔａｇ２が負（マイナス）の場合に、前記ハイブリッド制御部５２によって発生させられる駆動力源ブレーキと合わせて目標駆動力Ｆｔａｇ２が得られるホイールブレーキ３８の目標ブレーキ力Ｂｔａｇを算出し、ブレーキ制御部５８に出力する。この目標ブレーキ力Ｂｔａｇに従って自動ブレーキシステム４４が制御されることにより、ホイールブレーキ３８が目標ブレーキ力Ｂｔａｇで作動させられ、ハイブリッド制御部５２の制御で得られる駆動力源ブレーキと合わせて目標駆動力Ｆｔａｇ２が得られる。
【００９０】
ここで、本実施例の車両用駆動装置１０の電子制御装置５０によれば、変速制限部６８およびモード別駆動力制御部１３８により、第２走行モード（クルーズ走行モードおよび有人自動運転走行モード）時には第１走行モード（運転操作走行モード）時よりも変速の実行が抑制されるため、その第２走行モード時における自動変速機１６のギヤ段のビジーシフトが抑制されて優れた乗り心地が得られる一方、図６に示すように変速マップのヒステリシス量は第１走行モードに比較して第２走行モードの方が小さいため、第２走行モード時には最適なギヤ段で走行する時間が長くなって燃費が向上する。すなわち、第２走行モードでは、第１走行モードのような加減速操作に対する駆動力応答性が必要ないため、変速の実行を抑制しても運転者に違和感を生じさせる可能性が低い。そのため、変速条件のヒステリシス量を小さくして最適なギヤ段での走行時間が長くなるように変速条件を設定した場合においても、運転者が期待する駆動力応答性を犠牲にすることなく、ビジーシフトの発生を抑制することができる。
【００９１】
また、モード別駆動力制御部１３８によって目標駆動力Ｆｔａｇ２の変化レート或いは上限値が制限されることにより、第２走行モード時には第１走行モード時よりも目標駆動力Ｆｔａｇ２の増大時の増大量が制限されるため、第２走行モード時には駆動力の急な変化が抑制されて乗り心地が向上するとともに、駆動力の上昇に伴うダウンシフトが抑制されてビジーシフトが発生し難くなる。具体的には、モード別駆動力制御部１３８が図１６のフローチャートに従って信号処理を実行する場合、第２走行モード時の駆動力変化レート２、３が第１走行モード時の駆動力変化レート４に比較して小さいため、駆動力の急な変化が抑制されて乗り心地が向上するとともに、駆動力の上昇に伴うダウンシフトが抑制されてビジーシフトが発生し難くなる。また、変化レート２、３に達するまでは、第１走行モード時と同様に駆動力が変化させられるため、第１走行モードと同程度の駆動力性能が確保される。
【００９２】
モード別駆動力制御部１３８が図１８のフローチャートに従って信号処理を実行する場合、前回の変速実行から所定の変速制限期間内だけ目標駆動力Ｆｔａｇ２の上限値が制限されるが、第２走行モード時の方が第１走行モード時よりも低く制限されるため、ダウンシフトが抑制されてビジーシフトが発生し難くなる。特に、本実施例ではダウンシフトが制限されるように、第２走行モード時にはモード別変速判断部６６によって設定されたダウンシフト線（図６の変速線１〜４）よりも低い値に目標駆動力Ｆｔａｇ２の上限値が制限されるため、変速制限期間内は確実にダウシンフトが禁止されてビジーシフトが防止される。
【００９３】
また、有段変速制御部５４の変速制限部６８は、モード別変速判断部６６により第２走行モード時に変速実行判断が為された場合には、一定の条件下でその変速の実行を禁止するため、ビジーシフトが抑制される。すなわち、変速制限部６８が図８のフローチャートに従って信号処理を行う場合、上記一定の条件は変速出力の遅延時間で、図１１のフローチャートに従って信号処理を行う場合、上記一定の条件は変速判断回数で、図１４のフローチャートに従って信号処理を行う場合、上記一定の条件は変速制限期間であり、それ等の遅延時間、変速判断回数、変速制限期間が、第１走行モード時よりも第２走行モード時の方が長く、或いは多くされることにより、第２走行モード時のビジーシフトが適切に抑制される。
【００９４】
また、モード別駆動力制御部１３８により図１６または図１８のフローチャートに従って駆動力が制限される場合、ダウンシフトの実行のみが抑制されてアップシフトの実行は許容されるため、ダウンシフトの抑制によってビジーシフトを抑制しつつアップシフトによって燃費を向上させることができる。変速制限部６８により図８、図１１、または図１４のフローチャートに従って変速が制限される場合も、ダウンシフトの実行のみが抑制されてアップシフトの実行は許容されるようにすれば、同様の効果が得られる。
【００９５】
また、第２走行モードとして、運転者による運転操作寄与度が比較的大きいクルーズ走行モード（定速走行モードおよび追従走行モード）と、運転操作寄与度が小さい自動運転走行モードが設けられており、運転操作寄与度が小さい自動運転走行モード時には運転操作寄与度が大きいクルーズ走行モード時よりもヒステリシス量が小さい変速条件に従って変速判断が行われるため、運転操作寄与度が小さい自動運転走行モードではビジーシフトを抑制しつつ最適なギヤ段で走行する時間が更に長くなって燃費が一層向上する。すなわち、ステアリング角Φも自動的に制御する自動運転走行モードの場合、現在地から先の道路状況（カーブやアップダウン等）を見込んで駆動力制御が行われるため、駆動力が一層滑らかに変化させられるようになり、ビジーシフトを抑制しつつヒステリシス量を更に小さくすることができるのである。
【００９６】
また、運転操作寄与度が小さい自動運転走行モード時には運転操作寄与度が大きいクルーズ走行モード時よりも変速の実行を抑制する程度が大きい（変速出力遅延２＞変速出力遅延３、変速間隔２＞変速間隔３、変速制限期間２＞変速制限期間３、駆動力変化レート２＜駆動力変化レート３、駆動力制限２＞駆動力制限３）ため、運転操作寄与度が小さい自動運転走行モードでヒステリシス量を小さくしてもビジーシフトが適切に抑制される一方、定速走行モード或いは追従走行モードで走行するクルーズ走行モード時には変速の実行を抑制する程度が小さいため、変速の実行により自動運転走行モードよりも優れた駆動力応答性が得られ、運転者の違和感に繋がる車速変化や先行車両との間の車間距離の変化が抑制されるように適切な駆動力応答性を確保できる。
【００９７】
なお、上記実施例において変速抑制部として機能する変速の実行を制限する制御（図８、図１１、または図１４）、および駆動力を制限する制御（図１６または図１８）は、何れか一方を実行するだけでも良いが、両方を併用して同時に実行することも可能である。
【００９８】
また、上記実施例では電気式差動部１４および前進４段の変速が可能な自動変速機１６を有する車両用駆動装置１０について説明したが、例えば図２０に示す車両用駆動装置２００にも適用できるなど、本発明は種々の車両制御装置に適用され得る。図２０の車両用駆動装置２００は、駆動力源としてエンジン２０２およびモータジェネレータＭＧを備えているとともに、前進８速の変速が可能な自動変速機２０４を有するハイブリッド車両に関するものである。エンジン２０２は断接クラッチＫ０を介してモータジェネレータＭＧのモータ軸２０６に連結されており、それ等のエンジン２０２およびモータジェネレータＭＧの出力は、モータ軸２０６からトルクコンバータ２０８を介して自動変速機２０４の入力軸２２２に伝達される。トルクコンバータ２０８のステータ（案内翼車）２１０は、ステータブレーキＢｓによって選択的に回転停止させられるようになっている。
【００９９】
自動変速機２０４は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置２１２を主体として構成されている第１変速部２１４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２１６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置２１８を主体として構成されている第２変速部２２０とを共通の軸心上に備えており、入力軸２２２の回転を変速して出力軸２２４から出力し、図示しない終減速装置等を介して左右の駆動輪を回転駆動する。第２遊星歯車装置２１６および第３遊星歯車装置２１８は、両者のキャリアおよびリングギヤがそれぞれ共通の部材にて構成されているとともに、第２遊星歯車装置２１６のピニオンギヤが第３遊星歯車装置２１８の第２ピニオンギヤ（外側のピニオンギヤ）を兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。この自動変速機２０４は、油圧式摩擦係合装置として４つのクラッチＣ１〜Ｃ４、および２つのブレーキＢ１、Ｂ２（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）が設けられており、図２１の係合作動表に示されるように、それ等のクラッチＣおよびブレーキＢの何れか２つが係合させられることにより、前進８速の前進ギヤ段１ｓｔ〜８ｔｈと後進２速の後進ギヤ段Ｒｅｖ１、Ｒｅｖ２が成立させられ、クラッチＣおよびブレーキＢが総て解放されることによって動力伝達を遮断するＮ（ニュートラル）になる。
【０１００】
このような車両用駆動装置２００においても、前記エンジン出力制御装置４０、油圧制御回路４２、自動ブレーキシステム４４、自動操舵システム４６、電子制御装置５０等が設けられることにより、運転操作走行モードやクルーズ走行モード、有人自動運転走行モード、無人自動運転走行モードで走行することが可能で、前記有段変速制御部５４、モード別駆動力制御部１３８により走行モード毎に変速制御や駆動力制御が行われることにより、前記実施例と同様の作用効果が得られる。
【０１０１】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１２、２０２：エンジン（駆動力源）    １４：電気式差動部（駆動力源）    １６、２０４：自動変速機    ５０：電子制御装置（車両制御装置）    ５４：有段変速制御部    ６６：モード別変速判断部    ６８：変速制限部（変速抑制部）    １３８：モード別駆動力制御部（変速抑制部）    ＭＧ２：第２モータジェネレータ（駆動力源）    ＭＧ：モータジェネレータ（駆動力源）    Ｆｔａｇ２：目標駆動力（駆動力）    Φ：ステアリング角
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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