(57)【要約】【課題】内燃機関の駆動力の余裕度を精度良く求めることが可能な車両の走行制御装置を提供する。【解決手段】車両の走行制御装置１０は、車両が設定速度で走行するように内燃機関の駆動力を制御する走行制御装置１０において、内燃機関の出力軸回転数およびスロットル開度に基づいて内燃機関の駆動力を算出する駆動力演算手段１２と、駆動力算出手段により算出された駆動力と、出力軸回転数に対応する最大駆動力とに基づいて、内燃機関が追加して出力し得る駆動力を示す駆動力余裕度を算出する駆動力余裕度演算手段１３と、を備える。【選択図】図２
2008044522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が設定速度で走行するように内燃機関の駆動力を制御する走行制御装置において、
内燃機関の出力軸回転数およびスロットル開度に基づいて内燃機関の駆動力を算出する駆動力演算手段と、
前記駆動力算出手段により算出された駆動力と、前記出力軸回転数に対応する最大駆動力とに基づいて、内燃機関が追加して出力し得る駆動力を示す駆動力余裕度を算出する駆動力余裕度演算手段と、
を備えることを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
前記駆動力余裕度演算手段は、前記最大駆動力から前記駆動力を減算した値を前記最大駆動力で除算することにより前記駆動力余裕度を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
【請求項３】
前記駆動力演算手段は、車両の定常走行状態が所定時間以上継続した時の出力軸回転数およびスロットル開度に基づいて内燃機関の駆動力を算出し、
前記駆動力余裕度演算手段は、前記駆動力算出手段により算出された駆動力と、前記出力軸回転数に対応する最大駆動力とに基づいて、内燃機関が追加して出力し得る駆動力を示す駆動力余裕度を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
【請求項４】
前記駆動力演算手段は、車両が所定の高負荷条件を満たす走行箇所を走行している時の出力軸回転数およびスロットル開度に基づいて内燃機関の駆動力を算出し、
前記駆動力余裕度演算手段は、前記駆動力算出手段により算出された駆動力と、前記出力軸回転数に対応する最大駆動力とに基づいて、内燃機関が追加して出力し得る駆動力を示す駆動力余裕度を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
【請求項５】
前記高負荷条件を満たす走行箇所は、当該走行箇所における設定速度および路面勾配の少なくとも一つに基づいて決定されていることを特徴とする請求項４に記載の車両の走行制御装置。
【請求項６】
前記駆動力余裕度に応じて設定速度を変更する設定速度変更手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１または４に記載の車両の走行制御装置。
【請求項７】
前記設定速度変更手段は、前記駆動力余裕度が所定閾値より小さい走行箇所の設定速度を小さくすることを特徴とする請求項６に記載の車両の走行制御装置。
【請求項８】
前記設定速度変更手段は、前記駆動力余裕度が所定閾値より大きい走行箇所の設定速度を大きくすることを特徴とする請求項７に記載の車両の走行制御装置。
【請求項９】
前記駆動力余裕度に応じて最大許容車重を変更する最大許容車重変更手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が設定速度で走行するように内燃機関の駆動力を制御する走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示される車両では、その駆動源である内燃機関を好適に制御するために内燃機関の駆動力の余裕度を判定している。この特許文献１では、内燃機関のスロットル開度のみに基づいて内燃機関の駆動力の余裕度が判定されている。
【特許文献１】特公平７−１４７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１のように、スロットル開度のみから内燃機関の駆動力の余裕度を求める場合には、車両の走行状態によって内燃機関の駆動力の余裕度を精度良く求めることができない場合がある。この原因の一つは、車両の走行状態が変わると、スロットル開度が同じでも内燃機関の駆動力の最大値が大きく変化するためである。また、他の原因は、スロットル開度は内燃機関の駆動力に対して非線形の関係にあるためである。このように従来技術に係る車両の走行制御装置では、内燃機関の駆動力の余裕度を精度良く求めることができない。
【０００４】
そこで、本発明は、内燃機関の駆動力の余裕度を精度良く求めることが可能な車両の走行制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した目的を達成するために、本発明に係る車両の走行制御装置は、車両が設定速度で走行するように内燃機関の駆動力を制御する走行制御装置において、内燃機関の出力軸回転数およびスロットル開度に基づいて内燃機関の駆動力を算出する駆動力演算手段と、駆動力算出手段により算出された駆動力と、出力軸回転数に対応する最大駆動力とに基づいて、内燃機関が追加して出力し得る駆動力を示す駆動力余裕度を算出する駆動力余裕度演算手段と、を備える。
【０００６】
上述した走行制御装置によれば、駆動力演算手段が、内燃機関の出力軸回転数およびスロットル開度に基づいて内燃機関の駆動力を算出し、駆動力余裕度演算手段が、駆動力算出手段により算出された駆動力と、出力軸回転数に対応する最大駆動力とに基づいて、内燃機関が追加して出力し得る駆動力を示す駆動力余裕度を算出する。よって、走行制御装置は、内燃機関の出力軸回転数およびスロットル開度に基づいて駆動力余裕度を算出することにより、精度の良い駆動力余裕度を算出することができる。
【０００７】
ここで、駆動力余裕度とは、内燃機関が追加して出力し得る駆動力を示す指標値である。すなわち、駆動力余裕度とは、内燃機関が出力している駆動力から、同一の出力軸回転数において内燃機関が出力し得る最大駆動力となるまでに、内燃機関が追加して出力し得る駆動力を示す指標値である。例えば、駆動力余裕度の算出方法の一つでは、駆動力余裕度は、最大駆動力から駆動力を減算した値を最大駆動力で除算した値である。また、駆動力余裕度の別の算出方法では、駆動力余裕度は、最大駆動力から駆動力を減算した値であってもよい。
【０００８】
また、上述した車両の走行制御装置において、駆動力演算手段は、車両の定常走行状態が所定時間以上継続した時の出力軸回転数およびスロットル開度に基づいて内燃機関の駆動力を算出し、駆動力余裕度演算手段は、駆動力算出手段により算出された駆動力と、出力軸回転数に対応する最大駆動力とに基づいて、内燃機関が追加して出力し得る駆動力を示す駆動力余裕度を算出することが好ましい。この構成によれば、車両の定常走行状態が所定時間以上継続した時に駆動力余裕度が算出されるため、駆動力余裕度の精度を向上することができる。
【０００９】
また、上述した車両の走行制御装置において、駆動力演算手段は、車両が所定の高負荷条件を満たす走行箇所を走行している時の出力軸回転数およびスロットル開度に基づいて内燃機関の駆動力を算出し、駆動力余裕度演算手段は、駆動力算出手段により算出された駆動力と、出力軸回転数に対応する最大駆動力とに基づいて、内燃機関が追加して出力し得る駆動力を示す駆動力余裕度を算出することが好ましい。この構成によれば、車両が所定の高負荷条件を満たす走行箇所を走行している時に駆動力余裕度が算出されるため、駆動力余裕度は内燃機関の駆動力に余裕がない条件におけるものであり、駆動力余裕度の値は比較的に小さい。このように比較的に小さい駆動力余裕度を利用することにより、内燃機関の駆動力に余裕を持たせるような制御を行なうことができる。なお、上記の高負荷条件を満たす走行箇所は、当該走行箇所における設定速度および路面勾配の少なくとも一つに基づいて決定すればよい。
【００１０】
また、上述した車両の走行制御装置において、駆動力余裕度に応じて設定速度を変更する設定速度変更手段を、さらに備えることが好ましい。この構成によれば、設定速度変更手段が、駆動力余裕度に応じて設定速度を変更する。例えば、設定速度変更手段は、駆動力余裕度が不足している場合には設定速度を小さくしたり、駆動力余裕度が十分である場合には設定速度を大きくする。このように設定速度を変更することで、設定速度を駆動力余裕度に応じた好適な値に調節することができる。なお、車両の走行制御装置は、設定速度の変更に応じて、内燃機関の出力軸回転数を変更したり、内燃機関の出力軸と車輪との間のギヤ比を変更すればよい。
【００１１】
特に、設定速度変更手段が、駆動力余裕度が所定閾値より小さい走行箇所の設定速度を小さくした場合には、その走行箇所において駆動力余裕度が不足する状況を回避して、内燃機関の過剰な負担を緩和することができる。但し、駆動力余裕度が所定閾値より小さい走行箇所の設定速度を小さくした場合には、車両の走行時間が長くなってしまう。そこで、設定速度変更手段が、駆動力余裕度が所定閾値より大きい走行箇所の設定速度を大きくすることにより、長くなった車両の走行時間を短くすることができる。
【００１２】
また、上述した車両の走行制御装置において、駆動力余裕度に応じて最大許容車重を変更する最大許容車重変更手段を、さらに備えることが好ましい。この構成によれば、最大許容車重変更手段が、駆動力余裕度に応じて最大許容車重を変更する。例えば、最大許容車重変更手段は、駆動力余裕度が不足している場合には最大許容車重を小さくしたり、駆動力余裕度が十分である場合には最大許容車重を大きくする。このように最大許容車重を変更することで、最大許容車重を駆動力余裕度に応じた好適な値に調節することができる。なお、最大許容車重の変更に応じて、車両に乗車できる最大の人数である乗車可能人数を決定したり、車両に積載できる最大の荷重である最大積載荷重を決定すればよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る車両の走行制御装置によれば、内燃機関の駆動力の余裕度を精度良く求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の走行制御装置に係る好適な実施形態について説明する。以下に説明する実施形態では、既定のコースを自動走行する車両に走行制御装置が搭載された場合を一例として説明する。
【００１５】
図１には、本実施形態に係る走行制御装置１０が搭載された車両１が示されている。図１に示されるように、車両１には、車両１の主要な駆動源であるエンジン（内燃機関）３０と、各車輪に制動力を与えるブレーキ装置３４とが搭載されている。そして、エンジン３０の駆動力を調節するための手段として、スロットルバルブの開度を調節するスロットルアクチュエータ３２が設けられており、ブレーキ装置３４の制動力を調節するための手段として、ブレーキ装置３４に供給される油圧を調節するブレーキアクチュエータ３６が設けられている。また、車両１には、車輪の回転を検出する車輪速センサ４１、路面に埋設された磁気マーカＭを検出する磁気センサ４０等のセンサ類が設けられている。走行制御装置１０は、これらのセンサ類の検出出力を取り込み、センサ類の検出値に応じた動作指令をスロットルアクチュエータ３２及びブレーキアクチュエータ３６のそれぞれに与えて、エンジン３０及びブレーキ装置３４に所望の制駆動力を発生させる。
【００１６】
上述した磁気マーカＭは、車両１が走行する路面に一定間隔ごとに埋設されている。車両１に設けられた磁気センサ４０が磁気マーカＭ上を通過して、磁気マーカＭを検出したことを示す検出出力が磁気センサ４０から出力されると、走行制御装置１０はその検出出力に基づいて既定コースにおける車両１の存在位置を認識する。走行制御装置１０は、既定コースの各位置ごとに車両１の所望の走行状態（設定速度、設定加速度等）が登録された走行パターンのデータを記憶しており、磁気センサ４０の検出出力に基づいて車両１の存在位置を認識すると、その車両１の存在位置に対応する走行状態のデータを読み出して、車両１がその走行状態に調節されるようにエンジン３０及びブレーキ装置３４を制御する。
【００１７】
次に、図２に示される走行制御装置１０を含む機能ブロック図を参照して、走行制御装置１０及びこれに関連する構成について説明する。図２に示されるように、車両１には、車両１の状態を検出するための検出手段として、既に説明した磁気センサ４０及び車輪速センサ４１のほかに、車両１の重量を検出する車重センサ４２、エンジン３０の回転数を検出するエンジン回転数センサ４３、エンジン３０への吸気の圧力を検出する吸気圧センサ４４、エンジン３０への吸気の温度を検出する吸気温センサ４５、エンジン３０への吸気の流量を検出する空気流量センサ４６、人が車室内に出入りするためのドアの開閉を検出するドア開閉センサ４７、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４８、ブレーキ装置３４に供給される油圧を検出するブレーキ圧センサ４９などが設けられている。
【００１８】
走行制御装置１０は、車両１の制駆動力を制御するための駆動力制御ＥＣＵ（ElectricalControl Unit）１１と、スロットルバルブの開度を制御するためのスロットル制御ＥＣＵ２０と、ブレーキ装置３４に供給される油圧を制御するためのブレーキ制御ＥＣＵ２２とを備えている。これらのＥＣＵは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどで含んで構成されており、ＲＯＭに記憶された制御プログラムをＲＡＭに読み出して実行する。
【００１９】
駆動力制御ＥＣＵ１１は、車両１の制駆動力の調節に関して総合的な制御を行う制御部であり、制御プログラムを実行することで、エンジン回転数およびスロットル開度に基づいてエンジンの駆動力を算出する駆動力演算部１２、エンジンが更に出力可能な駆動力を示す駆動力余裕度を算出する駆動力余裕度演算部１３、エンジンの駆動力減少分または駆動力増加分を算出する駆動力増減演算部１４、駆動力余裕度を考慮して許容される車両重量の最大値を算出する最大許容車重演算部１５、駆動力余裕度を確保するために走行パターンの設定速度を変更する処理を行う設定速度変更部１６としての機能を実現している。また、駆動力制御ＥＣＵ１１は、制御プログラムを実行することで、磁気センサ４０の検出出力に基づいて車両１の存在位置を演算する進行位置演算部１７、既定コースのコースマップから路面の勾配を演算する勾配演算部１８、車重センサ４２の検出出力に基づいて車両重量を演算する車重演算部１９としての機能を実現している。
【００２０】
駆動力制御ＥＣＵ１１の基本となる制御について説明する。駆動力制御ＥＣＵ１１は、既定コースの各位置ごとに車両１の所望の走行状態（設定速度、設定加速度等）が登録された走行パターンのデータを記憶しており、磁気センサ４０の検出出力に基づいて車両１の存在位置を認識すると、その車両１の存在位置に対応する走行状態のデータを読み出す。そして、駆動力制御ＥＣＵ１１は、車両１を所望の走行状態とするためのスロットル開度指令値およびブレーキ圧指令値を算出して、スロットル開度指令値をスロットル制御ＥＣＵ２０に出力すると共に、ブレーキ圧指令値をブレーキ制御ＥＣＵ２２に出力する。この結果、スロットル制御ＥＣＵ２０がスロットルアクチュエータ３２を制御すると共に、ブレーキ制御ＥＣＵ２２がブレーキアクチュエータ３６を制御することにより、車両１が所望の走行状態となるように駆動力が制御される。
【００２１】
次に、図３に示されるフローチャートを参照して、走行制御装置１０による駆動力余裕度の算出処理について説明する。以下に説明する駆動力余裕度の算出処理は、車両１の走行中に実行される。また、以下に説明する駆動力余裕度の算出処理は、駆動力制御ＥＣＵ１１が、ＲＯＭに記憶された制御プログラムをＲＡＭに読み出して実行することにより実現される。
【００２２】
ステップ３０１において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、車両１の走行状態が所定の高負荷状態であり、且つ、その走行状態が安定した定常状態であるか否かを判定する。ここで、所定の高負荷状態とは、エンジン負荷が大きくなる時のエンジン回転数（言い換えれば設定速度）や路面勾配などに基づいて決定される状態であり、エンジン負荷が大きくなる時のエンジン回転数や路面勾配などの条件がＲＯＭに予め記憶されている。駆動力制御ＥＣＵ１１は、走行パターンにおいて設定速度および路面勾配が当該条件を満たす複数の走行箇所を予め把握しており、車両１の走行位置がその走行箇所に到達した時に、車両１の走行状態が所定の高負荷状態であることを判定する。そして、駆動力制御ＥＣＵ１１は、このような高負荷状態が予め設定された一定時間以上継続した時に、車両１の走行状態が定常状態であることを判定する。ステップ３０１において車両１の走行状態が高負荷定常状態であることが判定された場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１はステップ３０２の処理に進む。一方、ステップ３０１において車両１の走行状態が高負荷定常状態でないことが判定された場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１は、車両１の走行状態が高負荷定常状態となるまでステップ３０１の判定処理を繰り返す。
【００２３】
ステップ３０２において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、車両１の走行状態が高負荷定常状態となっている時に、予め設定された一定時間の間、スロットル開度の検出値およびエンジン回転数の検出値を取り込んで、その間のスロットル開度の平均値およびエンジン回転数の平均値を算出する。そして、ステップ３０３において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、エンジントルク特性マップを参照して、ステップ３０２で算出されたスロットル開度の平均値およびエンジン回転数の平均値に対応するエンジントルクＴpresentを算出する。また、駆動力制御ＥＣＵ１１は、エンジントルク特性マップを参照して、エンジン回転数の平均値に対応する最大エンジントルクＴmaxを算出する。なお、エンジントルクＴpresentは、車両走行中にエンジンが出力している駆動力であり、最大エンジントルクＴmaxは、検出されたエンジン回転数でスロットル開度を全開とした場合にエンジンが出力する駆動力である。
【００２４】
ここで、エンジントルク特性マップとは、所定のエンジン回転数およびスロットル開度の組合せに対応して、そのエンジン回転数およびスロットル開度の条件下で出力されるエンジントルクが登録されたマップデータである。このマップデータは、エンジンを様々な条件で運転した時のエンジン回転数、スロットル開度およびエンジントルクを予め計測することで取得することができる。駆動力制御ＥＣＵ１１は、このマップデータから、車両走行中に検出されたエンジン回転数およびスロットル開度に対応するエンジントルクを読み出すことで、現在のエンジントルクＴpresentを求めることができる。また、駆動力制御ＥＣＵ１１は、このマップデータから、車両走行中に検出されたエンジン回転数およびスロットル開度１００％に対応するエンジントルクを読み出すことで、最大エンジントルクＴmaxを求めることができる。
【００２５】
次に、ステップ３０４において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、次の数式（１）にしたがって、ステップ３０３で算出されたエンジントルクＴpresentおよび最大エンジントルクＴmaxを元に駆動力余裕度Ｓを算出する。
【００２６】
【数１】
2008044522.tif 000003
【００２７】
上記の数式（１）を用いた駆動力余裕度の算出方法では、エンジントルクＴpresent,Ｔmaxがスロットル開度だけでなくエンジン回転数をも考慮して算出されているため、これらのエンジントルクＴpresent,Ｔmaxに基づいて算出された駆動力余裕度の精度は高い。よって、上述した方法で算出された駆動力余裕度を用いることで、より好適に車両１を制御することができる。なお、上の数式（１）の算出方法では、駆動力余裕度は、最大エンジントルクＴmaxからエンジントルクＴpresentを減算した値を最大エンジントルクＴmaxで除算した値であるが、駆動力余裕度の算出方法はこれに限らない。例えば、別の算出方法では、駆動力余裕度は、最大エンジントルクＴmaxからエンジントルクＴpresentを減算した値であってもよい。
【００２８】
なお、ターボチャージャーが搭載された車両１においては、次の数式（２）にしたがって駆動力余裕度Ｓを算出してもよい。次の数式（２）では、エンジントルクに基づき算出される駆動力余裕度ＳＴに重み付け係数０．８が乗じられ、吸気圧に基づき算出される駆動力余裕度ＳＩに重み付け係数０．２が乗じられており、スロットル開度やエンジン回転数だけでなく吸気圧をも考慮した駆動力余裕度が算出される。
【００２９】
【数２】
2008044522.tif 000004
【００３０】
図４には、上述した方法で算出された駆動力余裕度の一例が示されている。この一例では、図４（ｃ）に示されるように、走行パターンの設定速度が設定されている。また、図４（ｄ）に示されるように、既定コースの路面勾配が変化している。そして、図４（ｄ）のように路面勾配が変化する状況において、図４（ｃ）の設定速度で車両１を運行するために、図４（ａ）および（ｂ）に示される設計余裕度よりも駆動力余裕度が大きくなるように車両が制御される。車両１の通常の走行時には、エンジンが出力する駆動力には余裕があり、駆動力余裕度は設計余裕度よりも大きくなっている。しかし、路面勾配が大きくなって車両１の駆動力が低下した時には、エンジンが出力する駆動力に余裕がなくなり、駆動力余裕度は最小設計余裕度よりも小さくなっている。このように、駆動力余裕度は、車両１が走行する状況によって変化するものである。なお、駆動力余裕度が不足する要因としては、走行パターンの設定速度が大きすぎたり、車両１の重量が重過ぎたりすることがある。
【００３１】
次に、図５および図６のフローチャートを参照して、走行制御装置１０による駆動力余裕度の不足に対処する処理について説明する。この処理では、図５のフローチャートに示される駆動力減少分または駆動力増加分を算出する処理が行われてから、図６のフローチャートに示される最大許容車重を算出する処理が行われる。
【００３２】
図５に示されるフローチャートを参照して、走行制御装置１０による駆動力減少分または駆動力増加分を算出する処理について説明する。以下に説明する駆動力減少分または駆動力増加分の算出処理は、駆動力制御ＥＣＵ１１が、ＲＯＭに記憶された制御プログラムをＲＡＭに読み出して実行することにより実現される。
【００３３】
ステップ５０１において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、車両１の走行状態が高負荷定常状態となった時に、走行中の駆動力余裕度を算出する。駆動力余裕度の算出方法については、図３のフローチャートを参照して説明したとおりである。次に、ステップ５０２において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、駆動力余裕度から設計余裕度を減算した値である駆動力変動値を算出する。ここで、設計余裕度とは、車両が設定速度で既定コースを走行するために必要とされる駆動力余裕度の設計値であり、設定速度や路面勾配などを考慮して走行箇所ごとに設定される値である。
【００３４】
ステップ５０３において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、駆動力変動値が駆動力減少分よりも小さいか否かを判定する。ここで、駆動力減少分とは、車両１が運転を開始した時には初期値としてゼロが設定された値であり、前述したステップ５０２でより小さな駆動力変動値が算出される度に、後述するステップ５０４でその駆動力変動値が設定される値である。言い換えれば、駆動力減少分は、車両１の走行経路における駆動力変動値の中の最小値であり、エンジンが出力する駆動力に余裕がないことを示す指標値である。
【００３５】
ステップ５０３において、駆動力変動値が駆動力減少分よりも小さいと判定された場合には、今回算出された駆動力変動値が今までに算出された駆動力変動値（駆動力減少分）よりも小さいのであるから、駆動力制御ＥＣＵ１１の処理はステップ５０４の処理に進み、今回算出された駆動力変動値を駆動力減少分に代入する。一方、ステップ５０３において、駆動力変動値が駆動力減少分よりも小さくないと判定された場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１はステップ５０５の処理に進む。
【００３６】
ステップ５０５において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、図５の処理を開始してから算出された駆動力余裕度の中で、今回算出された駆動力余裕度が最小であるか否かを判定する。ここで、駆動力余裕度が最小であると判定された場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１はステップ５０６の処理に進む。一方、駆動力余裕度が最小でないと判定された場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１は図５の処理を一度終了してからステップ５０１の処理に戻る。
【００３７】
次に、ステップ５０６において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、駆動力変動値が駆動力増加分よりも大きいか否かを判定する。なお、駆動力増加分とは、車両１が運転を開始した時には初期値としてゼロが設定された値であり、図５の処理を開始してから駆動力余裕度が最小となった状況下において、前述したステップ５０２でより大きな駆動力変動値が算出される度に、後述するステップ５０７でその駆動力変動値が設定される値である。言い換えれば、駆動力増加分は、駆動力余裕度が小さくなる走行箇所の駆動力変動値の中の最大値であり、エンジンが出力する駆動力に余裕があることを示す指標値である。
【００３８】
ステップ５０６において、駆動力変動値が駆動力増加分よりも大きいと判定された場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１はステップ５０７の処理に進む。そして、ステップ５０７において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、駆動力増加分に駆動力変動値を代入する。一方、ステップ５０６において、駆動力変動値が駆動力増加分よりも大きくないと判定された場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１は図５の処理を一度終了してからステップ５０１の処理に戻る。
【００３９】
上述した図５のフローチャートの処理では、駆動力変動値が駆動力減少分よりも小さい場合に、駆動力減少分に駆動力変動値が代入される。このように駆動力減少分が更新されたことは、最大許容車重を小さくすべきであることを意味している。また、上述した図５のフローチャートの処理では、上述したように、駆動力余裕度が最小であり、且つ、駆動力変動値が駆動力増加分よりも大きい場合に、駆動力増加分に駆動力変動値が代入される。このように駆動力増加分が更新されたことは、最大許容車重を大きくすべきであることを意味している。
【００４０】
次に、図６に示されるフローチャートを参照して、車両走行中の駆動力余裕度を設計余裕度の範囲内とするために許される許容車重を算出する処理について説明する。以下に説明する許容車重の算出処理は、駆動力制御ＥＣＵ１１が、ＲＯＭに記憶された制御プログラムをＲＡＭに読み出して実行することにより実現される。
【００４１】
ステップ６０１において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、ドアセンサおよび車輪速センサの検出値を取り込んで、「車両１のドアが開状態であり、且つ、車両１が停止状態」の条件を満たすか否かを判定する。ここで、上記条件が満たされる場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１はステップ６０２の処理に進む。一方、上記条件が満たされない場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１は上記条件が満たされるまでステップ６０１の判定を繰り返す。
【００４２】
ステップ６０２において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、前回車両１が停止した時から駆動力減少分が更新されているか否かを判定する。ここで、駆動力減少分が更新されている場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１はステップ６０３の処理に進む。一方、駆動力減少分が更新されていない場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１はステップ６０５の処理に進む。
【００４３】
ステップ６０３において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、次に車両１が停止するまでの走行パターンのデータを参照して「駆動力設計値−駆動力減少分＜最小設計余裕度」の条件を満たす走行箇所があるか否かを判定する。ここで、上記条件が満たされる場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１は、駆動力余裕度が不足する状況に対処するためにステップ６０４の処理に進み、次の数式（３）を参照して、駆動力減少分を元に新しい最大許容車重を算出する。これにより、駆動力余裕度が不足している状況に応じて最大許容車重を小さくし、エンジンの駆動力余裕度を確保して、駆動力余裕度の不足に対処することができる。
【００４４】
【数３】
2008044522.tif 000005
【００４５】
駆動力制御ＥＣＵ１１の処理がステップ６０２からステップ６０５に進んだ場合には、ステップ６０５において、駆動力制御ＥＣＵ１１は駆動力増加分が更新されているか否かを判定する。ここで、駆動力増加分が更新されている場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１は、駆動力余裕度が十分である状況に対処するためにステップ６０６の処理に進み、次の数式（４）を参照して、駆動力増加分を元に新しい最大許容車重を算出する。これにより、駆動力余裕度が十分である状況に応じて最大許容車重を大きくすることができ、車両１の乗車可能人数や積載荷重を大きくすることができる。
【００４６】
【数４】
2008044522.tif 000006
【００４７】
上述した処理で、ステップ６０３において上記条件が満たされない場合、ステップ６０５において駆動力増加分が更新されていない場合、ステップ６０４の処理が終了した場合、またはステップ６０６の処理が終了した場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１の処理はステップ６０７に進む。ステップ６０７において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、今まで設定されていた最大許容車重を、新しく算出された最大許容車重に変更してから、駆動力減少分および駆動力増加分をゼロに初期化する。
【００４８】
また、駆動力制御ＥＣＵ１１は、ステップ６０８において最大許容荷重が変更されているか否かを判定し、最大許容荷重が変更されている場合には、ステップ６０９において最大許容荷重の変更に応じた表示や、最大許容荷重を超過していることを知らせる警報を行う。例えば、本実施形態の車両１が既定コースを走行する無人運行バスに適用された場合には、変更後の最大許容荷重に応じた乗車定員を停留所や車両ボディに設けられた表示装置に表示して利用者に知らせたり、管理センターに設けられた表示装置に表示して管理者に知らせればよい。また例えば、本実施形態の車両１が、先行するトラックに追従して自動走行するトラックに適用された場合には、先行するトラックの車室内や管理センターに設けられた表示装置に表示して管理者に知らせればよい。
【００４９】
なお、図７には、外気温に応じて駆動力使用率が変化する様子が示されている。図７に示されるように、車両重量が同じであっても、外気温が高いほど駆動力使用率は高くなるため、駆動力余裕度は小さくなる。このように駆動力余裕度は、外的な要因によって変化するものである。なお、駆動力余裕度に影響を与える他の要因としては、車両１ごとの個体差、経年変化などである。
【００５０】
次に、図８に示されるフローチャートを参照して、走行制御装置１０による駆動力余裕度の不足に対処する別の処理について説明する。図８に示される処理では、走行制御装置１０は、駆動力余裕度の不足に対処して走行パターンを修正する。以下に説明する走行パターンの修正処理は、駆動力制御ＥＣＵ１１が、ＲＯＭに記憶された制御プログラムをＲＡＭに読み出して実行することにより実現される。
【００５１】
ステップ８０１において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、車両１の発進前に車重センサ４２の検出値を取り込んで、車重センサ４２の検出値に基づいて車両重量を演算する。次に、ステップ８０２において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、車両１がこれから発進してから次に停止するまでの駆動力余裕度であって、上記の検出された車両重量で車両１が走行した場合の駆動力余裕度を前もって算出する。
【００５２】
ステップ８０３において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、車両１がこれから発進してから次に停止するまでに「駆動力余裕度＜最小設計余裕度」という条件を満たす走行箇所があるか否かを判定する。ここで、いずれかの走行箇所において「駆動力余裕度＜最小設計余裕度」という条件を満たすということは、その走行箇所で駆動力余裕度が不足していることを意味している。ここで、上記条件を満たす走行箇所がある場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１は、駆動力余裕度の不足に対処するためにステップ８０４の処理に進む。一方、上記条件を満たす走行箇所がない場合には、駆動力制御ＥＣＵ１１は、図８の処理を終了する。
【００５３】
ステップ８０４において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、エンジントルク特性マップを参照して、駆動力余裕度が最小設計余裕度以上になるエンジン回転数を算出する。すなわち、エンジン回転数が低いほど駆動力余裕度は大きくなるので、駆動力余裕度が最小設計余裕度以上となるまでエンジン回転数を低下させることにより、駆動力余裕度が最小設計余裕度以上になるエンジン回転数を算出する。そして、ステップ８０５において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、ステップ８０４で算出されたエンジン回転数およびギヤ比を元に車両１の走行速度を算出する。
【００５４】
次に、ステップ８０６において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、駆動力余裕度が不足している走行箇所の設定速度を下げる。すなわち、駆動力制御ＥＣＵ１１は、ステップ８０３で駆動力余裕度が不足していると判定された走行箇所の設定速度を、ステップ８０５で算出された走行速度に下げる。このように走行パターンの設定速度を低下させることにより、駆動力余裕度の不足を補うことができる。例えば、図９に示されるように、１６００ｒｐｍのエンジン回転数で７００Ｎｍのエンジントルクを得ようとした場合には、駆動力余裕度Ｓａが小さくなり、駆動力余裕度が不足してしまう。これに対して、１４００ｒｐｍのエンジン回転数で７００Ｎｍのエンジントルクを得ようとした場合には、駆動力余裕度Ｓｂが大きくなるため、駆動力余裕度の不足を補うことができる。
【００５５】
このように走行パターンの設定速度を低下させることは、大型のバスやトラックに用いられるディーゼルエンジンのように許容最大回転数が比較的に小さいエンジンにおいて特に有効である。すなわち、この種類のエンジンでは、ギヤをシフトダウンするとエンジン回転数が許容最大回転数（例えば２５００ｒｐｍ程度）を超えてしまうことがあるため、シフトダウンによって駆動力余裕度を上昇させ難い。そこで、エンジン回転数を低下させることによって駆動力余裕度を上昇させることで、許容最大回転数を超えてしまう問題を回避しつつ、駆動力余裕度の不足を補うことができるからである。
【００５６】
次に、ステップ８０７において、駆動力制御ＥＣＵ１１は、駆動力余裕度が十分ある走行箇所の設定速度を上げる。すなわち、駆動力制御ＥＣＵ１１は、ステップ８０３で駆動力余裕度が不足していると判定された走行箇所以外の走行箇所であって、駆動力余裕度が最小設計余裕度よりも十分に大きい走行箇所の設定速度を上昇させる。仮に、走行パターンの設定速度を上げない場合には、ステップ８０６で走行パターンの設定速度が低下されているので、車両１が目的地に到達する時間が遅れてしまう。これに対して、走行パターンの設定速度を上昇させることにより、車両１が目的地に到達する時間の遅れを解消することができる。
【００５７】
図１０には、上述した走行パターンの修正処理の一例が示されている。この処理例では、図１０（ｄ）に示されるように、車両１が緩勾配から急勾配に変化する路面を走行する状況を前提としている。図１０（ａ）には、修正前の走行パターンの一例が示されており、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）には、修正後の走行パターンの一例が示されている。
【００５８】
図１０（ａ）に示されるように、修正前の走行パターンでは、設定速度が一定（３０ｋｍ／ｈ）である。このように車両１が一定速度で走行する場合には、車両１が緩勾配を走行している時には駆動力余裕度は最小設計余裕度よりも十分に大きいため、車両１は３０ｋｍ／ｈで走行することができる。しかし、車両１が急勾配を走行している時には、駆動力余裕度は車両１が緩勾配を走行している時に比べて小さくなるため、駆動力余裕度が最小設計余裕度よりも小さくなる場合があり、この場合には車両１は３０ｋｍ／ｈで走行できない。そこで、駆動力余裕度が最小設計余裕度よりも小さくなる場合には、駆動力余裕度の不足を補うために、図１０（ｂ）に示されるように、急勾配の走行箇所で設定速度を３０ｋｍ／ｈから２５ｋｍ／ｈに低下させる。
【００５９】
また、上述したように急勾配の走行箇所で設定速度が低下されると、車両１が目的地に到達するまでの時間に遅れが生じる。そこで、このような時間の遅れを解消するために、図１０（ｃ）に示されるように、緩勾配の走行箇所で設定速度が３０ｋｍよりも大きな値に上昇させる。なお、設定速度の変更前後で車両１が目的地に到達するまでの時間が出来るだけ変わらないようにするために、面積Ａ２が面積Ａ１と同じになるように設定速度を上昇させることが好ましい。
【００６０】
上述したように設定速度を上昇させることは、モード選択機能を備えた駆動力制御ＥＣＵ１１において特に効果がある。すなわち、駆動力制御ＥＣＵ１１には、車両１の通常の運動性能を確保するようにエンジンを制御する通常モードと、エンジンの燃費を向上するようにエンジンを制御する燃費モードとが用意されているものがある。このような駆動力制御ＥＣＵ１１では、通常モードと燃費モードのいずれか一方が選択される。燃費モードでは、エンジンの燃費を向上するために、通常モードよりも設計余裕度が大きく設定されている。そして、これに起因して、燃費モードが選択された場合には、通常モードが選択された場合と比較して、走行パターンの設定速度が頻繁に低下される。よって、上述したように設定速度を上昇させることにより、目的地に到達するまでの時間が出来るだけ変わらないようにする効果を顕著に得ることができる。
【００６１】
なお、上述した実施形態では、既定のコースを自動走行する車両１に走行制御装置１０が搭載された場合を一例として説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、車間距離制御装置（Cruise Control：ＣＣ）が車両に搭載されている場合において、車間距離制御装置の一部として、上述した走行制御装置を適用することもできる。すなわち、上述した実施形態の自動走行車両のように全面的に走行支援される車両の他、車間距離制御装置が搭載された車両のように部分的に走行支援される車両にも適用可能である。
【００６２】
なお、本発明の実施形態では、磁気センサが磁気マーカを検出することにより自車位置を認識しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）で自車位置を認識する方法や、電波マーカを検出して自車位置を認識する方法など、公知の任意の方法により自車位置を認識する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】走行制御装置が搭載された車両を示す構成図である。
【図２】走行支援装置を含む車両の機能ブロック図である。
【図３】駆動力余裕度を算出する処理のフローチャートである。
【図４】駆動力余裕度の一例を示すタイムチャートである。
【図５】駆動力増加分または駆動力減少分を算出する処理のフローチャートである。
【図６】最大許容車重を算出する処理のフローチャートである。
【図７】外気温に応じた駆動力使用率を示すグラフである。
【図８】設定速度を変更する処理のフローチャートである。
【図９】駆動力余裕度の変化を示すグラフである。
【図１０】設定速度の変更処理の一例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１…車両、１０…走行制御装置、１１…駆動力制御ＥＣＵ、１２…駆動力演算部、１３…駆動力余裕度演算部、１４…駆動力増減演算部、１５…最大許容車重演算部、１６…設定速度変更部、１７…進行位置演算部、１８…勾配演算部、１９…車重演算部、２０…スロットル制御ＥＣＵ、２２…ブレーキ制御ＥＣＵ、３０…エンジン、３２…スロットルアクチュエータ、３４…ブレーキ装置、３６…ブレーキアクチュエータ、４０…磁気センサ、４１…車輪速センサ、４２…車重センサ、４３…エンジン回転数センサ、４４…吸気圧センサ、４５…吸気温センサ、４６…空気流量センサ、４７…ドア開閉センサ、４８…スロットル開度センサ、４９…ブレーキ圧センサ。
【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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