(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の周辺情報を取得する周辺車両情報取得部と、
前記周辺車両情報取得部からの周辺情報を基に、自車の加速可能性、又は減速可能性を判断する加減速可能性判断部と、を備え、
自動加減速制御において、目標車速となるように加速を行っている状態において、前記加減速可能性判断部により減速可能性があると判断された場合は、あらかじめ定められた目標エンジン回転数よりも小さくなるように目標エンジン回転数を補正する目標エンジン回転数演算部と、
前記目標エンジン回転数演算部により補正された目標エンジン回転数となるようにエンジンを制御するエンジン制御部と、を備え、
前記加減速可能性判断部により減速可能性があると判断された時点で既にエンジン出力が目標出力に達している場合には、前記エンジン制御部は、補正前の目標エンジン回転数となるようにエンジンを制御する車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記加減速可能性判断部は、交差点までの距離、信号機の情報、先行車の加速度、自車の舵角操作量、自車のウィンカ操作、カーブまでの距離、カーブの曲率、並走車の位置あるいは速度情報に基づいて加速中の減速可能性を判断する車両制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記目標エンジン回転数演算部は、加速における目標出力を出力可能な最小エンジン回転数以上となるように目標エンジン回転数を補正する車両制御装置。
【請求項４】
自車の周辺情報を取得する周辺車両情報取得部と、
前記周辺車両情報取得部からの周辺情報を基に、自車の加速可能性、又は減速可能性を判断する加減速可能性判断部と、を備え、
自動加減速制御において、目標車速となるように加速を行っている状態において、前記加減速可能性判断部により減速可能性があると判断された場合は、あらかじめ定められた目標エンジン回転数よりも小さくなるように目標エンジン回転数を補正する目標エンジン回転数演算部と、
前記目標エンジン回転数演算部により補正された目標エンジン回転数となるようにエンジンを制御するエンジン制御部と、を備え、
前記加減速可能性判断部により減速可能性があると判断された時点で既にエンジン出力が目標出力に達している場合には、前記エンジン制御部は、エンジン特性において最適燃費付近の目標エンジン回転数となるようにエンジンを制御する車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを制御する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特許文献１がある。この公報では、下限車速と上限車速を設定し、車速が上限車速以上になると、エンジンを停止し、さらに、エンジンと車輪との間のクラッチを開放し、惰行により車両を走行させ、車速が下限車速以下になると、エンジンを始動し、クラッチを締結状態にして加速する。また、加速制御時にはエンジンの最良燃費領域で駆動するように変速比を制御する技術が開示されている。【０００３】
特許文献２では、他の車線の車両の情報を基に割り込み可能性を判断し、割り込みの可能性があるときは、ドライバに恐怖感を与えないように加速度を抑制することでする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４７１４８号公報
【特許文献２】特許３７３６４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１では、エンジンの最良燃費領域で駆動するために変速比を制御し、エンジン回転数を高くする。その際に、割り込みなどにより加速制御が中断すると、エンジン回転数を高い回転数から低い回転数に制御され、エンジン回転数の変動が大きくなり、ドライバの運転性が悪化する問題がある。【０００６】
また、上記特許文献２では、割り込み発生の可能性があるときに、加速度を抑制するため、逆に割り込みを誘発してしまい、ドライバに違和感を与える問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の車両制御装置は、自車の周辺情報を取得する周辺車両情報取得部と、前記周辺車両情報取得部からの周辺情報を基に、自車の加速可能性、又は減速可能性を判断する加減速可能性判断部と、を備え、自動加減速制御において、目標車速となるように加速を行っている状態において、前記加減速可能性判断部により減速可能性があると判断された場合は、あらかじめ定められた目標エンジン回転数よりも小さくなるように目標エンジン回転数を補正する目標エンジン回転数演算部と、前記目標エンジン回転数演算部により補正された目標エンジン回転数となるようにエンジンを制御するエンジン制御部と、を備え、前記加減速可能性判断部により減速可能性があると判断された時点で既にエンジン出力が目標出力に達している場合には、前記エンジン制御部は、補正前の目標エンジン回転数となるようにエンジンを制御する。
また、本発明の車両制御装置は、自車の周辺情報を取得する周辺車両情報取得部と、前記周辺車両情報取得部からの周辺情報を基に、自車の加速可能性、又は減速可能性を判断する加減速可能性判断部と、を備え、自動加減速制御において、目標車速となるように加速を行っている状態において、前記加減速可能性判断部により減速可能性があると判断された場合は、あらかじめ定められた目標エンジン回転数よりも小さくなるように目標エンジン回転数を補正する目標エンジン回転数演算部と、前記目標エンジン回転数演算部により補正された目標エンジン回転数となるようにエンジンを制御するエンジン制御部と、を備え、前記加減速可能性判断部により減速可能性があると判断された時点で既にエンジン出力が目標出力に達している場合には、前記エンジン制御部は、エンジン特性において最適燃費付近の目標エンジン回転数となるようにエンジンを制御する。
【発明の効果】
【０００８】
加速時はエンジン効率の高い動作点でエンジンを駆動することで燃費が向上し、加減速可能性があるときは、目標加速度を維持することで運転性能は維持しつつ、エンジン回転数変動によるドライバの運転性悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態における車両制御装置を備えた車両の構成を示す図。
【図２】本発明の第１の実施形態における制御ブロック図。
【図３】本発明の第１の実施形態における加減速可能性判断部の制御フローチャート。
【図４】本発明の第１の実施形態における加速可能性判断を示す走行シーン。
【図５】本発明の第１の実施形態における減速可能性判断を示す走行シーン。
【図６】本発明の第１の実施形態における目標駆動力演算を示すブロック図。
【図７】本発明の第１の実施形態における目標車両状態演算を示すブロック図。
【図８】本発明の第１の実施形態におけるエンジンブレーキ制動力演算を示すブロック図。
【図９】本発明の第１の実施形態における目標車両状態制御のタイムチャート。
【図１０】本発明の第１の実施形態におけるエンジン効率と回転数の関係を示す図。
【図１１】本発明の第１の実施形態における最大エンジントルクと回転数の関係を示す図。
【図１２】本発明の第１の実施形態における目標エンジン回転数演算を示すブロック図。
【図１３】本発明の第１の実施形態における減速可能性判断時のタイムチャート。
【図１４】本発明の第１の実施形態における加速可能性判断時のタイムチャート。
【図１５】本発明の第１の実施形態におけるエンジンフリクショントルクと回転数の関係を示す図。
【図１６】本発明の第１の実施形態における加速可能性判断時のタイムチャート。
【図１７】本発明の第１の実施形態における減速可能性判断時のタイムチャート。
【図１８】本発明の第１の実施形態における目標変速比演算を示すブロック図。
【図１９】本発明の第２の実施形態における目標エンジン回転数演算を示すブロック図。
【図２０】本発明の第２の実施形態における加速可能性判断時のタイムチャート。
【図２１】本発明の第２の実施形態における減速可能性判断時のタイムチャート。
【図２２】本発明の第３の実施形態における目標エンジン回転数演算を示すブロック図。
【図２３】本発明の第３の実施形態における目標エンジン回転数補正方法を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明の第１実施例における車両制御装置を備えた車両の構成を示す図である。図１に示すように、車両１００には、エンジン１０１が搭載されており、エンジン１０１によって発生させた駆動力は変速機１０２を経て、ディファレンシャル機構１０３を介して連結された車輪１０４に伝達されることで車両１００を走行させる。また、車両１００を減速させるために、車輪１０４にはブレーキ機構１１５が備えられ、ブレーキ機構１１５内のブレーキパッドの押し当て量によって制動力が変化し、車両１００の速度を調整する。【００１２】
変速機１０２は、トルクコンバータ１１６と変速機オイルポンプ１１７と変速機構１１８とエンジン１０１からの動力を車輪１０４に伝達および遮断可能なクラッチ機構１１９から構成される。トルクコンバータ１１６は、入力側と出力側に回転差が生じるとトルクの増幅作用が働くため、急加速が必要なときにエンジン回転数を上げることで大きな駆動力が得られる。一方で、回転差が生じているときはトルクの伝達効率が悪いため、急加速が不要なときは、トルクコンバータ内に設けられたロックアップクラッチを締結することで伝達効率を上げている。また、走行中にロックアップクラッチを締結状態にすることで、エンジンの燃料供給を停止しても車輪から回される力を利用してエンジンを回転させることができる（以下、エンジンブレーキという）。【００１３】
また、変速機のオイルポンプ１１７はオイルポンプ駆動用チェーン１２０を介して駆動される。ここで、変速機構１１８は有段変速機に限定されず、ベルトあるいはチェーンとプーリを組み合わせた無段変速機でもよい。クラッチ機構１１９は変速機構１１８とディファレンシャル機構１０３の間に限定されず、オイルポンプ駆動用チェーン１２０と変速機構１１８との間に設けてもよい。変速機１０２には、入力軸の回転数を計測する変速機入力回転数センサ１２２と、出力軸の回転数を計測する変速機出力回転数センサ１２３が備えられている。また、エンジンが停止すると、変速機のオイルポンプ１１７が駆動できないため、変速比を維持する油圧が不足する。そのため、エンジン停止中の変速機の油圧を確保するために、変速機用の電動オイルポンプ１２４が備えられており、バッテリ１０８から電力を供給することで必要な油圧を確保している。【００１４】
エンジン１０１には始動装置としてスタータモータ１０５が組みつけられており、バッテリ１０８から電力を供給することでスタータモータ１０５を駆動し、スタータモータ１０５の回転に連動して、エンジン１０１も回転する。ここで、エンジン始動装置としてはスタータモータ１０５に限定されず、スタータモータと発電機の機能を有したモータでもよい。また、エンジン１０１にはエンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ１２１が取り付けられており、スタータモータ１０５を駆動させ、エンジン回転数が所定値以上になったときに燃料供給を開始し、点火させることでエンジンを始動する。【００１５】
エンジン１０１には発電機１０６が駆動ベルト１０７介して連結される。発電機１０６は、クランク軸の回転に従動して回転することで電力を発生させることができる。発電機１０６は界磁電流を制御することにより、発電電圧を可変にする機構を有しており、発電出力を停止することも可能である。発電機１０６で発電された電力はバッテリ１０８と車載電装品１０９に供給される。車載電装品１０９には、エンジン１０１を動作させるためのアクチュエータ、例えば、燃料供給装置、点火装置、それらを制御するコントローラ１１１も含み、ヘッドライト、ブレーキランプ、方向指示器などの灯火装置、ブロアファン、ヒータなどの空調機器などによって構成される。【００１６】
コントローラ１１１には、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダル踏み込み量検出部１１２、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダル踏み込み量検出部１１３、車両の速度を検出する車速検出部１１４によって検出した情報を入力する。【００１７】
ブレーキ機構１１５は、運転手のブレーキペダル踏み込み量に応じてブレーキパッドの押し当て量が変化し、制動力を制御する機構だけでなく、コントローラ１１１からの指令値によって押し当て量を変化させることが可能な電動アクチュータ機構が備わったものでもよい。【００１８】
さらに、自車の周辺状況を取得するために、周辺道路情報取得部１２５と周辺車両情報取得部１２６の少なくとも１つを有しており、コントローラ１１１に情報を送信している。ここで、周辺道路情報取得部１２５は、自車走行道路の車線数や、カーブに関する情報（カーブまでの距離、曲率、カーブの長さなど）や、交差点に関する情報（交差点までの距離、一時停止の有無、十字路、Ｔ字路、信号機の有無、信号機の現在の状態、信号機の切り替わりタイミングなど）の情報を取得可能なものであればよい。あるいは周辺道路情報取得部１２５は、路車間通信や、電子地図のみならず、カメラなどによって認識した結果を使用してもよい。また、周辺車両情報取得部１２６では、前後方向だけでなく、横方向も含めた自車周辺の車両情報（位置、速度、加速度、ウィンカ、ステアリングなど）を取得可能なものであればよく、カメラやレーダのみならず、車車間通信によって取得してもよい。
本実施例における制御方法について、図２〜６を用いて詳細を説明する。図２に本実施例コントローラ１１１における制御ブロック図を示す。  
加減速可能性判断部２０１では、周辺車両情報取得部１２６からの周辺車両情報および周辺道路情報取得部１２５からの周辺道路情報を基に、自車両の加減速の可能性を判断する。具体的には、図３に示す処理を実行する。  
図３のステップＳ３０１では、自動加減速制御中か否かを判定する。具体的には、ドライバがステアリングスイッチなどで操作し、自動加減速制御を実施する状態にしたか否かで判定する。ここで、自動加減速とはドライバのアクセル操作やブレーキ操作が無い状態でコントローラ１１１（エンジンコントロールユニット）により自動で車両を加速、又は減速するように制御することを表す。  
ステップＳ３０２では、コントローラ１１１は車両１００の加速度を検出し、車両１００の加速度が負の場合は減速中と判断する。【００１９】
ステップＳ３０３では、コントローラ１１１は周辺道路情報取得部１２５と周辺車両情報取得部１２６の少なくとも１つを使用して加速可能性を判断する。具体的には、図４に示すように、信号付き交差点において、自車両４０１が単独走行中（ｉ）は、信号機４０２の色と交差点までの距離４０３に応じて加速可能性を判断する。例えば、信号機４０２が青色で、交差点との距離４０３が設定値以下の場合は加速可能性があると判断する。【００２０】
また、自車両４０１が先行車４０４に追従走行中（ｉｉ）は信号機４０２の色が青で、先行車の加速度が正である場合は、加速可能性があると判断する。なお、コントローラ１１１は周辺車両情報取得部１２６からの信号に基づいて先行車の加速度を検出する。【００２１】
また、自車両４０１が先行車４０４に追従しており、先行車４０４が右左折などで自車両４０１の前方にいなくなった場合で（ｉｉｉ）、かつ、信号機が青色であれば、加速可能性があると判断する。ここで、コントローラ１１１は、自車両４０１に取り付けられたカメラなどの周辺車両情報取得部１２６で、先行車のウィンカ信号を検知した場合や、先行車が操舵している状況であることを検知した場合の情報を基に判断する。【００２２】
次に直線路などで、自車両４０１が先行車４０４に追従している際に、先行車４０４の追い抜き要求があることを検知した場合（ｉｖ）は、加速可能性があると判断する。追い抜きの要求の検知方法としては自車４０１のウィンカ信号があるか否かを判断し、ウィンカ信号があり、かつ、自車４０１がすり抜け可能な場合は、追い抜きを行うものと判断する。ここで、コントローラ１１１はすり抜け可能の可否を自車４０１と道路幅などを基に判定する。【００２３】
ステップＳ３０４ではコントローラ１１１は加速可能性があるときに、車両制御を切り替えるための情報を出力する。具体的には、デジタル値（加速可能性がないときは０、加速可能性があるときには１）を出力する。【００２４】
ステップＳ３０５では、コントローラ１１１は車両１００の加速度を検出し、車両の加速度が正の場合は加速中と判断する。  
ステップＳ３０６では、コントローラ１１１は周辺道路情報取得部１２５と周辺車両情報取得部１２６の少なくとも１つを使用して自車両４０１の減速可能性を判断する。【００２５】
具体的には、図５に示すように、信号付き交差点において、自車両４０１が単独走行中（ｉ）は、コントローラ１１１は信号機４０２の色と、自車両４０１と交差点までの距離４０３に応じて自車両４０１の減速可能性を判断する。例えば、信号機４０２が青色で、自車両４０１と交差点までの距離４０３が設定値以上の場合に、コントローラ１１１は自車両４０１の減速可能性があると判断する。また、自車両４０１と交差点までの距離４０３が設定値以下で、信号機４０２が黄色あるいは赤色になった場合にコントローラ１１１は自車両４０１の減速可能性があると判断する。【００２６】
また、コントローラ１１１が自車両４０１のカーブ進入前（ｉｉ）にカーブ情報を取得した場合、曲率情報を基にカーブ進入時の適切な速度を算出する。そして、コントローラ１１１は、適切な速度よりも大きく、カーブまでの距離５０１が所定値以下の場合は自車両４０１の減速可能性があると判断する。なお、コントローラ１１１は周辺道路情報取得手段部１２５、又は周辺車両情報取得手段部１２６からの情報に基づいて、曲率情報を求める。【００２７】
また、自車両４０１が先行車４０４に追従走行中（ｉｉｉ）において、信号機４０２の色が青で、先行車の加速度が負である場合は、コントローラ１１１は自車両４０１の減速可能性があると判断する。また、右左折などで先行車両が自車経路内に割込み合流した場合は（ｉｖ）、コントローラ１１１は自車両４０１の減速可能性があると判断する。なお、コントローラ１１１は周辺道路情報取得手段部１２５、又は周辺車両情報取得手段部１２６からの情報に基づいて、先行車両が自車経路内に割込み合流したことを判断する。【００２８】
また、コントローラ１１１は自車両４０１の車線変更（ｖ）の要求を検知し、車線変更先に先行車４０４が存在し、自車両４０１の速度よりも先行車４０４の速度が小さい場合は減速可能性があると判断する。ここで、車線変更要求の検知方法として、コントローラ１１１は自車４０１のウィンカ信号があるか否かを判断し、ウィンカ信号があるとき、あるいは、ステアリング操作量が所定値以上のとき、車線変更と判断する。【００２９】
またコントローラ１１１は、自車進行経路上に並走車５０２が割り込んでくる可能性がある状況を検知したときは、減速可能性があると判断する。並走車５０２の割り込み可能性は、並走車５０２のウィンカ情報や並走車が操舵している状況であることを検知する。そしてコントローラ１１１は並走車５０２の自車経路内への進入時の速度が自車速度よりも遅い場合に、減速可能性があると判断する。【００３０】
ステップＳ３０７ではコントローラ１１１は減速可能性があるときに、処理を切り替えるための情報を出力する。具体的には、デジタル値（減速可能性がないときは０、減速可能性があるときには１）を出力する。【００３１】
コントローラ１１１の目標駆動力演算部２０２では、図６に示すように、ドライバ要求駆動力演算部が車速とアクセルペダル踏み込み量検出部１１２によって算出されるアクセル開度に応じてドライバが要求する駆動力を算出する。また、定車速制御要求駆動力演算部は、設定車速や制限速度と現在の車速を基に、定車速制御要求駆動力を算出する。さらに、追従制御要求駆動力演算部は先行車との車間距離や相対速度を基に、追従制御要求駆動力を算出し、第一選択処理部は、それらを用いて、システム要求駆動力を算出する。
最後に、第二選択処理部は、ドライバ要求駆動力とシステム要求駆動力を比較し、目標駆動力を算出する。【００３２】
目標車両状態演算部２０３では、図７に示すように、車速と車間距離に基づいて、目標車両状態として、加速走行、又は惰行走行を行うように自車両４０１を制御する。具体的には、あらかじめ設定した車間距離幅内に収まるように加速走行、又は惰行走行を行うように制御する。ここで、設定する車間距離幅は、車速に応じて変化させた車間時間を用いてもよい。また、設定する車間距離幅はドライバの操作によって変更できるようにしてもよい。さらに、ドライバの操作に基づいて学習したドライバ固有の車間距離にしてもよい。【００３３】
コントローラ１１１は惰行走行中において、エンジン１０１が停止可能な状態であれば、クラッチ機構１１９を開放し、エンジン１０１への燃料供給を停止した状態（以下、エンジン停止惰性走行）で走行させる。またコントローラ１１１は惰行走行中においてエンジン１０１が停止不可能な状態であれば、クラッチ機構１１９のみを開放した状態（以下、エンジンアイドリング惰性走行）で走行させる。さらに、コントローラ１１１はクラッチ機構１１９を開放したときよりも、強い減速度が必要な場合は、電動ブレーキにより制動力を増加させて減速する方法、あるいはエンジンブレーキ状態にして減速する方法を選択することで、車間距離幅内に収まるように加速走行、又は惰行走行を行うように制御する。【００３４】
目標駆動力を基に、目標車両状態を制御する手法について説明する。  
まず、図８に示すようにコントローラ１１１のエンジンブレーキ駆動力演算部では、エンジンブレーキ時の駆動力を算出する。変速比制御部は変速比Ｇｃとエンジン回転数を出力する。エンジンブレーキは車速に応じてエンジン回転数が異なり、具体的には変速比制御におけるアクセル操作量が０％のときのエンジン回転数を目標としている。エンジンブレーキトルク演算部では、この目標値をエンジンブレーキ時のエンジン回転数として出力する。次に、燃料カットを行った際のエンジン回転数とエンジンフリクションの関係をあらかじめ算出しておき、エンジンブレーキ時のエンジン回転数を入力することで、エンジンブレーキトルク演算部では、エンジンブレーキ時のエンジンフリクショントルクＦｅｄを算出し出力する。エンジンブレーキ駆動力演算部では、エンジンブレーキ時のエンジンフリクショントルクＦｅｄに、変速比Ｇｃおよび最終減速機ギア比Ｇｆの積を取り、タイヤ半径ｒで割ることで、タイヤにかかるエンジンブレーキ時の駆動力を算出して出力する。
図９は車速が加速、緩減速、急減速のそれぞれの状態において、目標駆動力と目標車両状態との関係を示す。ここでは加速を行った後の緩減速の状態から、急減速に変わった状態について説明する。駆動力に関して太線は目標駆動力を示しており、これに対して点線はエンジンブレーキをかけた場合の推定値を示している。本実施例では、現在の車速においてエンジンブレーキをかけた場合のエンジンブレーキ駆動力推定値を計算している。緩減速の区間で、エンジンブレーキ駆動力推定値と目標駆動力とを比較して目標駆動力がエンジンブレーキ駆動力推定値よりも大きい場合、つまり、図９において、目標駆動力の太線よりもエンジンブレーキ駆動力推定値の点線が下側にある状態では、エンジンブレーキをかけると、エンジンブレーキ制動力が大き過ぎてしまい、必要以上の減速感をドライバに与えることになる。【００３５】
なお、図９においてエンジンブレーキ駆動力推定値は０以下となっているので、これは負の駆動力ということができ、エンジンブレーキ駆動力推定値が０から離れるほど、エンジンブレーキによる制動力が大きくなる。そこで、このような場合には、図９に示すように、エンジンブレーキをかけることなく、自動電動ブレーキを制御し、自動電動ブレーキの摩擦ブレーキのみによって減速する。図９において斜線で示す領域が自動電動ブレーキの摩擦ブレーキによってかかる制動力であり、負の駆動力である。【００３６】
そして、急減速の区間において、目標駆動力がエンジンブレーキ駆動力推定値よりも小さくなった場合、つまり、図９において、目標駆動力の太線よりもエンジンブレーキ駆動力推定値の点線が下側から上側に切り替わった状態では、目標車両状態をエンジンブレーキに切り替える。つまり、エンジンブレーキをかけて車両に制動力をかけるように制御する。また、エンジンブレーキの制動力だけでは、制動力が足りない、つまり、負の駆動力が不足するため、この場合にはエンジンブレーキに加えて自動電動ブレーキを制御することで太線の目標駆動力となるように車速を制御する。このように、急減速時にエンジンブレーキを活用することで、自動電動ブレーキの摩擦ブレーキによる制動力（負の駆動力）は斜線領域のみで良いため、摩擦ブレーキへの負担が減り、ブレーキパッドなどの寿命を延ばすことができる。
図２のコントローラ１１１の目標エンジン出力演算部２０４では、目標エンジン出力Ｐｔ＿ｅを、目標駆動力Ｆｔと車速Ｖを基に式（１）によって算出する。  Ｐｔ＿ｅ=(Ft+CdSV2+μMgcosθ+Mgsinθ)×V・・・(1)  
ここで、Ｍは車両重量、Ｃｄは空気抵抗係数、Ｓは車両の前面投影面積、Ｖは車両速度、μは転がり抵抗係数、ｇは重力加速度、θは路面勾配を表している。つまり、目標駆動力Ｆｔに対して、走行に際しては、空気抵抗力ＣｄＳＶ２、動摩擦力μＭｇｃｏｓθ、斜面を滑り落ちようとする力Ｍｇｓｉｎθが作用するため、目標エンジン出力Ｐｔ＿ｅとしては上述の式（１）に示すものとなる。目標車両状態が図９において加速走行すべき状態の場合、目標エンジン出力演算部２０４は式（１）で算出した目標エンジン出力Ｐｔ＿ｅを出力する。【００３７】
一方で目標車両状態が惰行走行すべき状態の場合、目標エンジン出力演算部２０４はエンジンをアイドリングさせるために必要なエンジン出力を出力する。【００３８】
目標車両状態演算部２０３が図９に示すエンジン停止惰性走行状態であること、又はエンジンブレーキ状態であることを出力した場合には、図２に示すエンジン燃料カット演算部２０６は、エンジン１０１に燃料カットを実行するように信号を出力する。また目標車両状態演算部２０３が図９には図示していないエンジンアイドリング惰性走行状態、あるいはエンジン停止惰性走行状態であることを出力した場合に、クラッチ開放要求演算部２０７は、クラッチ機構１１９を開放するように信号を出力し、それ以外のときはクラッチ機構１１９を締結するように信号を出力する。
また目標車両状態演算部２０３が図９に示していない目標車両状態がエンジンアイドリング惰性走行状態、あるいはエンジン停止惰性走行状態であることを出力した場合に、ロックアップクラッチ開放要求演算部２０８は、ロックアップクラッチ開放するように信号を出力し、それ以外のときはロックアップクラッチ締結を指令する。
ここで、エンジン停止惰性走行においてクラッチを開放時とエンジンブレーキ時には車輪にかかる負荷が異なる。ゆえに、目標ブレーキトルク演算部２０５では、式（２）に示すようにパワートレイン状態によって目標ブレーキ制動力Ｆｂ［Ｎ］を演算する。  Fb=Ft+(Fed×Gc×Gf/r)-(CdSV2+μMgcosθ+Mgsinθ)  (エンジンブレーキ時)・・(2-1)  
Ft-(CdSV2+μMgcosθ+Mgsinθ)    (惰性走行時)・・(2-2)  
ここで、Ｆｅｄ［Ｎｍ］はエンジン燃料カット時のエンジンのフリクショントルクを表しており、Ｇcは変速比のギア比、Ｇfは最終減速機のギア比、rはタイヤ半径を表している。エンジンブレーキ時にはエンジンは燃料カット状態、かつトルクコンバータ１１６はロックアップ状態である。ゆえに、エンジンブレーキ時に車輪にかかる負荷はエンジンのフリクショントルクＦｅｄにＣＶＴの変速比Ｇcおよび最終減速機のギア比Ｇfの積で演算する。
図２の目標エンジン回転数演算部２０９を、図１０、図１１を用いて説明する。図１０は横軸にエンジン回転数、縦軸にエンジントルクとしたときのエンジンの効率曲線（実線）と、等出力曲線（破線）を表している。エンジン効率は一般的にエンジン効率曲線（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）のように、楕円の中心が最も効率が高く、中心から離れるほど効率が低くなる。また、エンジンの等出力曲線（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）において最も効率が高い点を結んだものを最適燃費曲線と表している。ゆえに、ある目標エンジン出力（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に対して、効率よく動作させるためには、あるエンジン回転数（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）に制御する必要がある。【００３９】
次に図１１に示すように、エンジンはエンジン回転数によって出力可能な最大エンジントルク（最大エンジントルク曲線）がある。本実施例ではある目標エンジン出力（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に対して、目標エンジン出力を実現でき、最も低いエンジン回転数（Ｒ１＿ｍｉｎ、Ｒ２＿ｍｉｎ、Ｒ３＿ｍｉｎ）を算出して記憶部に記憶しておく。ここで、算出したエンジン回転数以上の回転数に制御することで、等出力を保証することができ、加速性能を担保することができる。
図１２は目標エンジン回転数演算部２０９による目標エンジン回転数の演算方法を示す。
図１２の１２０１は目標エンジン出力と最適燃費の目標エンジン回転数との関係を示す図であり、この関係式１２０１は図１０に基づいて決まる。また図１２の１２０２は目標エンジン出力と、この目標エンジン出力の等出力を担保する最小エンジン回転数との関係を示す図であり、この関係式１２０２は図１１に基づいて決まる。【００４０】
目標エンジン回転数演算部２０９の選択処理部は、通常の加速状態においては、関係式１２０１と関係式１２０２の内、関係式１２０１に基づいて目標エンジン出力に対して目標エンジン回転数（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）を選択する。これにより最適燃費にてエンジンを駆動することが可能である。ここで、目標エンジン回転数演算部２０９の選択処理部には現在のエンジン回転数、加速可能性判断結果、減速可能性判断結果が入力される。【００４１】
図１３に示すように加速をする場合において、（１）のタイミングで減速可能性判定が入力された場合には、目標エンジン回転数演算部２０９は関係式１２０２に基づいて、目標エンジン回転数を等出力を担保する最小エンジン回転数にして、エンジン回転数を制御する。つまり、通常の加速を行う場合において、減速可能性があったとすると、関係式１２０１に基づいて目標エンジン出力に対して目標エンジン回転数（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）を選択すると、その後、すぐに減速させる必要がある虞がある。これはドライバに違和感を与える虞があり、ドライバビリティの低下を招く虞がある。【００４２】
そこで、本実施例においては、加速を行う場合において、その後に減速可能性があったとすると、目標エンジン回転数演算部２０９の選択処理部は、関係式１２０２に基づいて目標エンジン回転数を選択する。具体的には、たとえばエンジン出力がＰ２の状態において、加速を行いエンジン出力をＰ３に上げる必要がある場合に、後述するような減速可能性があったとする。関係式１２０１に基づいて目標エンジン回転数を選択するとＲ３となるが、本実施例ではこのような場合に、選択処理部は目標エンジン回転数としてＲ３＿ｍｉｎを選択する。これにより、エンジン出力はＰ２からＰ３に上げられるので加速性能は維持できるが、エンジン回転数としてはＲ３よりも小さいＲ３＿ｍｉｎに抑えられる。
つまり、その後に減速があったとしてもエンジン回転数をＲ３から下げることに比べると、低いエンジン回転数Ｒ３＿ｍｉｎとなっているので、ドライバへの違和感を低減可能である。【００４３】
なお、（２）のタイミング、つまり、等出力を担保する最小エンジン回転数を既に超えているタイミングで減速可能性判定が入力された場合には、目標エンジン回転数演算部２０９は現状の目標回転数にてエンジン回転数を制御する。つまり、減速可能性無で示される目標回転数のまま、エンジン回転数を制御するため、不自然なエンジン回転数の増減を抑えることができる。【００４４】
また、（３）のタイミング、つまり、既に最適燃費のエンジン回転数に達しているタイミングで、減速可能性判定が入力された場合には、選択処理部は関係式１２０１に基づいて最適燃費の目標回転数を出力し、これに基づいてエンジン回転数を制御する。【００４５】
関係式１２０１や関係式１２０２等のエンジン特性はエンジンの種類に応じて異なるため、上記した関係式１２０１、及び関係式１２０２を算出したうえで記憶部に記憶しておく。【００４６】
図１４に示すように減速をする場合において、（１）のタイミングで減速可能性判定が入力された場合には、目標エンジン回転数演算部２０９は図１５に示す関係式１２０３に基づいて、目標エンジン回転数を制御する。図１５は横軸がエンジン回転数で縦軸がエンジンフリクショントルクを示し、下に向かうほど、エンジンフリクショントルクが大きいことを示す。目標エンジン回転数演算部２０９には関係式１２０３は図示されていないが、上記した関係式１２０２に対応し、この関係式１２０３が選択処理部に入力される。【００４７】
通常の減速を行う場合において、加速可能性があったとすると、関係式１２０３の加速可能性無の矢印に基づいて目標エンジン出力に対して目標エンジン回転数をＲｍｉｎであるＲ１を選択すると、その後、すぐに加速させる必要がある虞がある。これはドライバに違和感を与える虞があり、ドライバビリティの低下を招く虞がある。【００４８】
そこで、本実施例においては、減速を行う場合において、図１４の（１）のタイミングで加速可能性があったとする。（１）のタイミングは惰性走行に入ってエンジン回転数を最小のＲ１に向かって落としている途中のタイミングである。この場合、目標エンジン回転数演算部２０９の選択処理部は、関係式１２０３に基づいて目標エンジン回転数を選択する。たとえばエンジン出力がＰ３の状態において、エンジンブレーキをかけて減速を行う場合、加速可能性が無かった場合にはエンジン回転数を最小であるＲ１まで下げる。
しかし、本実施例においては、その後に加速可能性があるため、選択処理部は目標エンジン回転数としてＲ２を選択する。【００４９】
そうすると、エンジンブレーキだけでは制動力が足りず、エンジン出力をＰ１まで下げることができないので、足りない制動力については、ブレーキで確保するように制御する。これにより必要な制動力は確保しつつ、その後に加速があったとしてもエンジン回転数をＲ１まで下げていたことに比べると、その後の急激なエンジン回転数の増加が抑えられるので、ドライバへの違和感を低減可能である。【００５０】
なお、（２）のタイミング、つまり、既に最小のＲ１までエンジン回転数が落ちているタイミングで加速可能性判定が入力された場合には、目標エンジン回転数演算部２０９は現状の目標回転数にてエンジン回転数を制御する。つまり、加速可能性無で示される目標回転数（最小回転数Ｒ１）のまま、エンジン回転数を制御するため、不自然なエンジン回転数の増減を抑えることができる。
図１６は加減速可能性判断部２０１により加速可能性があると判断した場合と無いと判断した場合のそれぞれに対し、目標エンジン回転数演算部２０９による目標エンジン回転数の設定方法を説明する図である。図１６に示すように、先行車に追従走行している場合に、加減速可能性判断部２０１により、周辺車両情報取得部１２６からの周辺車両情報および周辺道路情報取得部１２５からの周辺道路情報に基づいて、自車両の加速可能性がないと判断した場合は、従来と同様にエンジン回転数を制御する。【００５１】
例えば、先行車４０４が減速すると、自車４０１も減速する必要があるため、エンジン駆動力は不要となる。エンジン駆動力が不要となると、燃料供給を停止し、エンジンブレーキ状態となる。その際、目標エンジン回転数は、図８の変速比制御部で示したアクセル操作量が０％相当の変速比となり、加速時の最適燃費の回転数よりも小さい回転数に制御される。次に、先行車４０４が交差点を左折し、前方からいなくなると、再加速を実施する。その際、最適燃費の目標エンジン回転数となるように変速比を制御する。その結果、エンジン回転数の変動が大きくなるため、エンジン回転数変動による違和感が生じる。
一方、本実施例において、先行車４０４の左折を予測し、自車４０１がすぐに再加速する必要があると予測できた場合は、そのとき最適燃費エンジン回転数を目標エンジン回転数にすることで、エンジン回転数の変動を抑制しつつ、再加速時に即座に最適燃費エンジン回転数で加速することができ、燃費が向上する。
図１７は自車が加速中に他車線から自車線に割込み車両５０２が進入してくる状況を示している。加速可能性判断がなく、減速可能性がないと判断した場合は、最適燃費の目標エンジン回転数となるように変速比制御を実施する。加速中に割り込みが発生すると自車も減速あるいは出力を低下させる必要があるため、エンジン駆動力は不要となる。エンジン駆動力が不要となると、上述したように、目標エンジン回転数は、図８の変速比制御部で示したアクセル操作量が０％相当の変速比となり、加速時の最適燃費の回転数よりも小さい回転数に制御される。その結果、エンジン回転数の変動が大きくなるため、エンジン回転数変動による違和感が生じる。一方、本発明において、割込み車両５０２の割込みを予測し、自車４０１がすぐに減速する必要があると予測できた場合は、加速中に必要な出力を担保する最小エンジン回転数を関係式１２０２に基づいて目標エンジン回転数にすることで、加速性能を担保しつつ、減速が発生した場合にエンジン回転数の変動が小さくなり、運転性が向上する。【００５２】
目標変速比演算２１０では、図１８で示すように、目標変速機入力回転数演算１５０１で目標変速機入力回転数を算出し、変速機出力回転数で除することで目標変速比を演算する。目標変速機入力回転数演算１５０１では、目標エンジン回転数とアクセル開度および車速に応じた目標変速機入力回転数マップ１５０２の結果を比較する。目標変速機入力回転数マップ１５０２はアクセル開度が大きいほど、目標変速機入力回転数が大きくなるように設定する。目標エンジン回転数演算２０９の出力結果と、目標変速機入力回転数マップ１５０２の出力結果の内、回転数が大きい方を目標変速機入力回転数として出力する。
これにより、ドライバのアクセル操作が介在したときには従来の変速比制御に切り替えることができるので運転性の違和感を低減することができる。【００５３】
以上の通り、図１３、１７で説明したように、本実施例の車両制御装置（コントローラ１１１）は、自車の周辺情報を取得する周辺車両情報取得部１２６と、周辺車両情報取得部１２６からの周辺情報を基に、自車の加速可能性、又は減速可能性を判断する加減速可能性判断部２０１と、を備えている。そして、車両制御装置は、自動加減速制御において、目標車速となるように加速を行っている状態において、加減速可能性判断部２０１により減速可能性があると判断された場合は、あらかじめ定められた目標エンジン回転数よりも小さくなるように目標エンジン回転数を補正する目標エンジン回転数演算部２０９と、目標エンジン回転数演算部２０９により補正された目標エンジン回転数となるようにエンジン１０１を制御するエンジン制御部と、を備えた。【００５４】
別の言い方をすると、車両制御装置（コントローラ１１１）は、第１の加速モードと、第１の加速モードより加速レベルが小さい第２の加速モードを有し、目標エンジン回転数演算部２０９は加速中の減速可能性に基づき、第１または第２の加速モードを選択する選択処理部を備えた。【００５５】
あるいは、目標エンジン回転数演算部２０９は加速中の減速可能性に基づき、あらかじめ定められた加速レベルよりも小さい加速レベルになるように目標エンジン回転数を補正すると言っても良い。【００５６】
また加減速可能性判断部２０１により減速可能性があると判断された時点で既にエンジン出力が目標出力に達している場合には、エンジン制御部は、補正前の目標エンジン回転数となるようにエンジンを制御する。【００５７】
なお、加減速可能性判断部２０１は、交差点までの距離、信号機の情報、先行車の加速度、自車の舵角操作量、自車のウィンカ操作、カーブまでの距離、カーブの曲率、並走車の位置あるいは速度情報に基づいて加速中の減速可能性を判断する。また、目標エンジン回転数演算部２０９は、加速における目標出力を出力可能な最小エンジン回転数以上となるように目標エンジン回転数を補正する。また、加減速可能性判断部２０１により減速可能性があると判断された時点で既にエンジン出力が目標出力に達している場合には、エンジン制御部は、エンジン特性において最適燃費付近の目標エンジン回転数となるようにエンジン１０１を制御する。【００５８】
図１４、１６で説明したように、本実施例の車両制御装置（コントローラ１１１）は、自動加減速制御において、目標車速となるように減速を行っている状態において、加減速可能性判断部２０１により加速可能性があると判断された場合は、あらかじめ定められた目標エンジン回転数よりも大きくなるように目標エンジン回転数を補正する目標エンジン回転数演算部２０９と、目標エンジン回転数演算部２０９により補正された目標エンジン回転数となるようにエンジン１０１を制御するエンジン制御部と、を備えた。【００５９】
また、車両制御装置（コントローラ１１１）は第１の減速モードと、第１の減速モードより減速レベルが小さい第２の減速モードを有し、目標エンジン回転数演算部２０９は減速中の加速可能性に基づき、第１または第２の減速モードを選択する選択処理部を備えた。【００６０】
目標エンジン回転数演算部２０９は減速中の加速可能性に基づき、あらかじめ定められた減速レベルよりも大きい減速レベルになるように目標エンジン回転数を補正すると言っても良い。また加減速可能性判断部２０１は、交差点までの距離、信号機の情報、先行車の加速度、自車の舵角操作量、自車のウィンカ操作、道路幅に基づいて減速中の加速可能性を判断する。
【実施例２】
【００６１】
本発明の第２実施形態における目標エンジン回転数演算２０９の制御ブロック図を図１９に表す。具体的には、加速可能性判断結果に基づき、加速可能性判断時の目標エンジン回転数１６０１を演算し、減速可能性判断結果に基づき、減速可能性判断時の目標エンジン回転数１６０２を演算する。
加速可能性判断時の目標エンジン回転数１６０１では、加速可能性判断結果に基づき、図２０に示すように、目標エンジン回転数を、最適燃費の目標エンジン回転数まで上げず、現状のエンジン回転数に維持する。これにより、加速可能性判断中にエンジン回転数の変動をなくすことが可能となり、ドライバへの違和感を低減することができる。
減速可能性判断時の目標エンジン回転数１６０２では、減速可能性判断結果に基づき、図２１に示すように、目標エンジン回転数を、出力を担保する最小エンジン回転数まで下げず、現状のエンジン回転数に維持する。これにより、減速可能性判断中にエンジン回転数の変動をなくすことが可能となり、ドライバへの違和感を低減することができる。
【実施例３】
【００６２】
本発明の第３の実施形態では、図２２に示すように、目標エンジン回転数演算２０９に、目標エンジン出力予測部１９０１を備えている。具体的には、時刻ｔのときの先行車の情報（位置Ｘｐ（ｔ）、速度Ｖｐ（ｔ））を基に等加速度運動を想定し、時刻ｔ＋ｔｎのときの先行車の位置と速度を式（５）、（６）を用いて算出する。【００６３】
【数１】
0006554239.tif 000002
【００６４】
次に、自車の位置Ｘと速度Ｖは式（７）（８）を用いて算出する。【００６５】
【数２】
0006554239.tif 000003
【００６６】
先行車の位置および速度の予測値、自車の位置および速度の予測値を基に、車間距離の予測値Ｄ（ｔ）、相対速度Ｖｒ（ｔ）の予測値を式（９）（１０）を用いて算出する。  【００６７】
【数３】
0006554239.tif 000004
【００６８】
車間距離の予測値と相対速度の予測値を基に、自車の目標駆動力予測値Ｆａ（ｔ）、…、Ｆａ（ｔ＋ｔｎ）を図６で示した関係を用いて算出し、目標エンジン出力予測値Ｐｅ（ｔ）、…、Ｐｅ（ｔ＋ｔｎ）を式（１１）で算出する。ここで、ある時刻ｔｓ〜ｔｓ＋ｎ秒で減速可能性判断がある場合は、そのときの目標駆動力予測値Ｆａ（ｔｓ＋ｔｓ＋ｎ）を負の値に設定し、ある時刻ｔｓ〜ｔｓ＋ｎ秒で加速可能性判断がある場合は、そのときの目標駆動力予測値Ｆａ（ｔｓ＋ｔｓ＋ｎ）を正の値に設定する。【００６９】
【数４】
0006554239.tif 000005
【００７０】
目標エンジン出力予測値Ｐｅ（ｔ）、…、Ｐｅ（ｔ＋ｔｎ）と、目標エンジン出力から最適燃費の目標エンジン回転数を算出する関係１２０１および目標エンジン出力に対する等出力を担保する最小エンジン回転数の関係１２０２を用い、目標エンジン回転数の予測値を算出する。図２３に示すように、予測した目標エンジン回転数の予測値に、単位時間あたりの目標エンジン回転差に大きな差が生じないように目標値を補正することで、エンジンの回転数変動を抑制し、運転性を向上することができる。また、減速あるいは加速可能性がある時刻ｔまでは、エンジン回転数を保持させてもよく、これにより、エンジン回転数の変動を抑制でき、運転性が向上する。
【符号の説明】
【００７１】
１００  車両
１０１  エンジン
１０２  変速機
１０３  最終減速機
１０４  差動減速機
１０５  スタータモータ
１０６  発電機
１０７  駆動ベルト
１０８  バッテリ
１０９  車載電装機器
１１１  コントローラ
１１２  アクセル踏み込み量検出部
１１３  ブレーキ踏み込み量検出部
１１４  車速検出部
１１５  ブレーキ機構
１１６  トルクコンバータ
１１７  変速機オイルポンプ
１１８  変速機構
１１９  クラッチ機構
１２０  オイルポンプ駆動用チェーン
１２１  エンジン回転数センサ
１２２  変速機入力回転数センサ
１２３  変速機出力回転数センサ
１２４  変速機用電動オイルポンプ
１２５  周辺道路情報取得部
１２６  周辺車両情報取得部
２０１  加減速可能性判断部
２０２  目標駆動力演算部
２０３  目標車両状態演算部
２０４  目標エンジン出力演算部
２０５  目標ブレーキトルク演算部
２０６  エンジン燃料カット要求演算部
２０７  クラッチ開放要求演算部
２０８  ロックアップクラッチ開放要求演算部
２０９  目標エンジン回転数演算部
２１０  目変速比演算部
【図１】
0006554239.tif 000006
【図２】
0006554239.tif 000007
【図３】
0006554239.tif 000008
【図４】
0006554239.tif 000009
【図５】
0006554239.tif 000010
【図６】
0006554239.tif 000011
【図７】
0006554239.tif 000012
【図８】
0006554239.tif 000013
【図９】
0006554239.tif 000014
【図１０】
0006554239.tif 000015
【図１１】
0006554239.tif 000016
【図１２】
0006554239.tif 000017
【図１３】
0006554239.tif 000018
【図１４】
0006554239.tif 000019
【図１５】
0006554239.tif 000020
【図１６】
0006554239.tif 000021
【図１７】
0006554239.tif 000022
【図１８】
0006554239.tif 000023
【図１９】
0006554239.tif 000024
【図２０】
0006554239.tif 000025
【図２１】
0006554239.tif 000026
【図２２】
0006554239.tif 000027
【図２３】
0006554239.tif 000028