(57)【要約】【課題】運転者に違和感を与えることなく、車速を運転者によって設定される制限車速以下に維持できる制御装置を提供する。【解決手段】ＡＳＬ設定中において、ダウンシフトとアップシフトとが連続的に実行され得る状態である「略制限状態」のときに限ってシフト動作を無効化する。第１判断部２００では、減算部２１０で算出された制限車速に対する車速の偏差である車速余裕がしきい値Ｖｔｈ以下であれば、論理和部２０４への出力が活性化される。これに対して、第２判断部２０２は、減算部２１４で算出された制限スロットル開度に対するアクセルペダルベーススロットル開度の偏差である開度余裕がしきい値Ｔｔｈ以下であれば、論理和部２０４への出力が活性化される。第１判断部２００および第２判断部２０２のいずれかにおいて略制限状態であると判断されると、無効化指令が活性化される。【選択図】図７
2008207651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、車速を運転者によって設定される制限車速以下に維持する制御装置であって、
前記車両は、
車輪を駆動するための駆動力源と、
前記駆動力源から前記車輪までの動力伝達経路に配置され、複数のギヤ段のうち選択された１つのギヤ段を介して駆動力を伝達する変速機とを備え、
前記駆動力源は、前記制御装置からの出力要求に応答して前記車輪に与える駆動力の大きさを変化させるように構成され、
前記制御装置は、
前記車速を検出する車速検出手段と、
運転者によるアクセル操作量を取得する操作量取得手段と、
前記アクセル操作量に応じて決定される運転者要求値を、前記制限車速と前記車速との偏差に応じて決定される運転者要求制限値を超えないように制限した上で、制限後の運転者要求値に基づいて前記出力要求を生成する出力要求生成手段と、
前記アクセル操作量の時間的変化に基づいて、前記変速機で選択中のギヤ段に対してダウンシフトまたはアップシフト禁止を実行するシフト手段と、
前記車両が略制限状態で走行しているときに、前記シフト手段によるシフト動作を無効化する無効化手段とを備える、制御装置。
【請求項２】
前記シフト手段は、前記アクセル操作量の時間的増加量が正の所定値以上になると、前記ダウンシフトを実行するとともに、前記アクセル操作量の時間的減少量が負の所定値以下になると、前記アップシフト禁止を実行する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記無効化手段は、前記車速と前記制限車速との相対関係に基づいて、前記略制限状態であるか否かを判断する、請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記無効化手段は、前記制限車速に対する前記車速の余裕量が所定値以下であれば、前記略制限状態であると判断する、請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記無効化手段は、前記車速の時間的変化に基づく予測車速を算出した上で、前記制限車速に対する前記予測車速の余裕量が所定値以下であれば、前記略制限状態であると判断する、請求項３または４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記無効化手段は、前記運転者要求値と前記運転者要求制限値との相対関係に基づいて、前記略制限状態であるか否かを判断する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記無効化手段は、前記運転者要求制限値に対する前記運転者要求値の余裕量が所定値以下であれば、前記略制限状態であると判断する、請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記無効化手段は、前記車速の時間的変化に基づく予測車速を算出した上で、前記予測車速に応じて前記運転者要求制限値の予測値を決定し、前記運転者要求制限値の予測値に対する前記運転者要求値の余裕量が所定値以下であれば、前記略制限状態であると判断する、請求項６または７に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載され、車速を運転者によって設定される制限車速以下に維持する制御装置に関し、特に自動変速機を搭載した車両に向けられる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
速度超過に起因する交通事故の防止などを目的として、ＡＳＬ（Adjustable Speed Limitation）と称される速度制限機能を搭載した車両が実用化されている。ＡＳＬは、現在の車速と運転者が任意に設定した制限車速との関係に応じてエンジン出力を制限し、運転者がアクセルペダルを大きく踏込んだとしても設定された制限車速を超過しないように車速を制限するためのシステムである。
【０００３】
このようなＡＳＬは、これまではトラックなどの大型車に搭載されることが多かった。大型車では、燃費上の問題などから、運転者が任意のギヤ段を選択する手動変速機（マニュアルトランスミッション）を搭載したものが多いため、従来のＡＳＬは、手動変速機との組合せを想定して設計されたものが主流であった。そのため、多くのＡＳＬでは、選択中のギヤ段とは無関係に、エンジン出力のみを制限する構成であった。
【０００４】
これに対して、近年、ＡＳＬを乗用車などの普通車に適用することもなされ始めている。普通車には自動変速機（オートマチックトランスミッション）が搭載されているものも多く、当該自動変速機の変速動作とエンジン出力制限とを調和させて制御する必要が生じている。
【０００５】
自動変速機における変速動作の一例として、運転者のアクセル操作に応じて、ダウンシフト動作（減速比のより大きなギヤ段の選択）、またはアップシフト（減速比のより小さなギヤ段の選択）動作がある。ダウンシフトは、運転者がアクセルペダルを踏込んだときに、車両の駆動力を増大させるために実行され、これに対して、アップシフトは、運転者がアクセルペダルの踏込みを緩めたときに、エンジンで消費される燃料を低減（もしくは、エンジン回転数を抑制）するために実行される。
【０００６】
上述のＡＳＬとは目的および動作が異なるが、運転者のアクセル操作を無効にして制御装置がエンジン出力を制御するという構成において共通する定常走行制御装置（オートクルーズシステム）においては、定常走行制御中にアクセルが所定開度以上開かれ、かつ、車速が所定許容値以上超過したときに、シフトダウンを禁止する構成が特開２００４−１３８１４３号公報（特許文献１）に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１３８１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＡＳＬとオートクルーズシステムとは、その目的および動作を異にするものであり、特開２００４−１３８１４３号公報（特許文献１）に開示されているオートクルーズシステムの制御動作をＡＳＬに適用することはできなかった。
【０００８】
たとえば、ＡＳＬ設定中において、車速が制限車速に近付いているときに、運転者がアクセルペダルを踏込むと、エンジン出力が増大するとともにダウンシフトも実行される。その後、車速が制限車速まで達すると、エンジン出力が制限され、この出力制限に伴ってアップシフトが実行される。このように、短時間の間にダウンシフトとアップシフトとが連続的に実行されることになり、運転者にビジー感を与えるという問題があった。
【０００９】
これに対して、ＡＳＬ設定中において、運転者のアクセル操作に基づくダウンシフトを一律に禁止すると、運転者の予想する変速動作が行われず、運転者に違和感を与えるという問題もあった。
【００１０】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、運転者に違和感を与えることなく、車速を運転者によって設定される制限車速以下に維持できる制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のある局面に従えば、車両に搭載され、車速を運転者によって設定される制限車速以下に維持する制御装置である。車両は、車輪を駆動するための駆動力源と、駆動力源から車輪までの動力伝達経路に配置され、複数のギヤ段のうち選択された１つのギヤ段を介して駆動力を伝達する変速機とを備え、駆動力源は、制御装置からの出力要求に応答して車輪に与える駆動力の大きさを変化させるように構成される。そして、この局面に従う制御装置は、車速を検出する車速検出手段と、運転者によるアクセル操作量を取得する操作量取得手段と、アクセル操作量に応じて決定される運転者要求値を、制限車速と車速との偏差に応じて決定される運転者要求制限値を超えないように制限した上で、制限後の運転者要求値に基づいて出力要求を生成する出力要求生成手段と、アクセル操作量の時間的変化に基づいて、変速機で選択中のギヤ段に対してダウンシフトまたはアップシフト禁止を実行するシフト手段と、車両が略制限状態で走行しているときに、シフト手段によるシフト動作を無効化する無効化手段とを備える。
【００１２】
この発明によれば、車両が、ダウンシフトとアップシフトとが連続的に実行され得る状態を意図する「略制限状態」で走行しているときに、シフト手段によるシフト動作（ダウンシフトまたはアップシフト禁止）が無効化される一方、その他の場合には、シフト手段が通常のシフト動作を実行する。
【００１３】
これにより、短時間の間にダウンシフトとアップシフトとが連続的に実行されることを抑制して、運転者にビジー感を与えることを回避できるとともに、ダウンシフトが可能な走行状態では、シフト動作を許容して、ＡＳＬ非設定時と同様の車両挙動を実現する。これにより、運転者に違和感を与えることなく、ＡＳＬ動作を行うことができる。
【００１４】
好ましくは、シフト手段は、アクセル操作量の時間的増加量が正の所定値以上になると、ダウンシフトを実行するとともに、アクセル操作量の時間的減少量が負の所定値以下になると、アップシフト禁止を実行する。
【００１５】
好ましくは、無効化手段は、車速と制限車速との相対関係に基づいて、略制限状態であるか否かを判断する。
【００１６】
さらに好ましくは、無効化手段は、制限車速に対する車速の余裕量が所定値以下であれば、略制限状態であると判断する。
【００１７】
また、さらに好ましくは、無効化手段は、車速の時間的変化に基づく予測車速を算出した上で、制限車速に対する予測車速の余裕量が所定値以下であれば、略制限状態であると判断する。
【００１８】
好ましくは、無効化手段は、運転者要求値と運転者要求制限値との相対関係に基づいて、略制限状態であるか否かを判断する。
【００１９】
さらに好ましくは、無効化手段は、運転者要求制限値に対する運転者要求値の余裕量が所定値以下であれば、略制限状態であると判断する。
【００２０】
またさらに好ましくは、無効化手段は、車速の時間的変化に基づく予測車速を算出した上で、予測車速に応じて運転者要求制限値の予測値を決定し、運転者要求制限値の予測値に対する運転者要求値の余裕量が所定値以下であれば、略制限状態であると判断する。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、運転者に違和感を与えることなく、車速を運転者によって設定される制限車速以下に維持できる制御装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２３】
図１は、この発明の実施の形態に従う制御装置を搭載する車両１００を示す概略構成図である。
【００２４】
図１を参照して、車両１００は、ＡＳＬ（Adjustable Speed Limitation）機能を有する自動車であって、このＡＳＬ機能は、たとえば制御装置２が実行するプログラムにより実現される。運転者によりＡＳＬが有効状態に設定されると、予め設定される制限車速以下に車速が維持される。さらに、ＡＳＬが有効状態に設定された後であっても制限車速を運転者が任意に変更できるように構成してもよい。
【００２５】
なお、以下の記載では、ＡＳＬが動作中である状態を「ＡＳＬ設定中」と記載し、ＡＳＬが解除され非動作中である状態を「ＡＳＬ非設定中」とも記載する。
【００２６】
代表的に、車両１００は、制御装置２と、エンジン４と、トルクコンバータ６と、自動変速機８と、ディファレンシャルギヤ１０と、車輪１２と、燃料噴射装置１４と、車速センサ２０と、アクセルペダル２２と、シフトレバー２４と、ＡＳＬ操作器２６とを含む。車両１００では、駆動力源の代表例であるエンジン４が発生する駆動力がトルクコンバータ６、自動変速機８、およびディファレンシャルギヤ１０からなる動力伝達経路を介して車輪１２へ伝達される。そして、車輪１２がエンジン４からの駆動力によって回転駆動することで、車両１００は走行する。
【００２７】
制御装置２は、代表的に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などからなるメモリ部、および入出力インターフェイス部を主体とするＥＣＵ（Electrical Control Unit）で構成される。そして、制御装置２は、メモリ部に格納された制御マップなどに従って、後述する車速センサ２０からの車速、アクセルペダル２２からのアクセルペダル開度、シフトレバー２４からのシフトポジションなどに基づいて、車両１００が所定の走行状態となるように、エンジン４の出力や自動変速機８の選択ギヤ段などを制御する。
【００２８】
エンジン４は、代表的にガソリンや軽油などの燃料の燃焼により駆動力を発生し、その出力軸（クランク軸）はトルクコンバータ６と連結される。なお、以下の説明では、主としてガソリンの燃料によって作動するガソリンエンジンを搭載する車両について例示するが、本発明は燃料の種類やエンジンの構造によって限定されるものではない。
【００２９】
燃料噴射装置１４は、エンジン４のシリンダ内などに気化状の燃料を噴射するための装置であって、制御装置２からのエンジン出力要求に応じて単位時間当たりの噴射量を制御可能に構成される。これにより、エンジン４は、制御装置２からのエンジン出力要求（代表的には、スロットル開度）に応答して車輪１２へ与える駆動力の大きさを変化させる。なお、エンジン出力制御にスロットルバルブが用いられないディーゼルエンジンの場合には、スロットル開度に代えて燃料噴射量を指示するための制御信号が用いられる。
【００３０】
トルクコンバータ６は、エンジン４と自動変速機８との間に配置され、自動変速機８の変速動作や運転者による運転操作に応じて、エンジン４が発生する回転駆動力の回転数およびトルクを所望の値に変化させた後、自動変速機８へ伝達する。
【００３１】
自動変速機８は、トルクコンバータ６とディファレンシャルギヤ１０との間に配置され、複数のギヤ段のうち、制御装置２からの選択ギヤ段指令に応じた１つのギヤ段を介して駆動力を伝達する。すなわち、自動変速機８は、トルクコンバータ６の出力軸の回転数を選択されたギヤ段の減速比に相当する回転数に変換し、ディファレンシャルギヤ１０を駆動する。これにより、自動変速機８における減速比を順次小さく、もしくは大きくしていくことで、エンジン４の回転数に対する車両１００の車速の比を変化させることができる。
【００３２】
ディファレンシャルギヤ１０は、自動変速機８から出力される車両駆動力を車輪１２へ伝達する。また、ディファレンシャルギヤ１０は、車両１００の走行に伴って生じる車輪１２の回転数差を吸収する。
【００３３】
車速センサ２０は、従動輪（図示しない）の回転軸などに近接して配置され、車両１００の車速を検出し、制御装置２へ送出する。
【００３４】
アクセルペダル２２は、運転席の足元に配置され、運転者の踏込量に応じたアクセルペダル開度を制御装置２へ送出する。一例として、アクセルペダル２２は、運転者の踏込量を検出するホールセンサなどを内蔵し、当該センサで検出された信号を制御装置２へ伝送する。
【００３５】
シフトレバー２４は、運転席の横側や運転席前面のインストルメントパネルなどに配置され、「Ｐ」（パーキング）レンジ、「Ｒ」（リバース）レンジ、「Ｎ」（ニュートラル）レンジ、「Ｄ」（ドライブ）レンジなどを選択可能に構成される。そして、シフトレバー２４は、運転者によって選択されるシフトポジションを制御装置２へ送出する。
【００３６】
ＡＳＬ操作器２６は、ハンドルリングの周囲などに配置され、運転者の操作によりＡＳＬの設定ならびに解除、および制限車速の設定を可能にする。具体的には、ＡＳＬ操作器２６の一端面に設けられた設定解除ボタン２６ａの押圧に応答して、「ＡＳＬ設定」および「ＡＳＬ解除」が交互に発せられる。また、ＡＳＬ操作器２６は、紙面上下方向に傾動可能に配置され、運転者による傾動操作に応答して、制限車速を「増加（＋）」もしくは「減少（−）」させるための指令が発せられる。そして、このような運転者の操作に応じた指令信号（設定／解除および制限車速）が制御装置２へ伝達される。
【００３７】
ここで、図１に示す構成とこの発明の構成との対応関係を説明すれば、エンジン４が「駆動力源」に相当し、自動変速機８が「変速機」に相当し、車速センサ２０が「車両速度検出手段」に相当し、アクセルペダル２２が「操作量取得手段」に相当する。
【００３８】
本実施の形態に従う制御装置２は、ＡＳＬ設定中において、アクセルペダル開度に応じて決定されるアクセルペダルベーススロットル開度を、車速と制限車速との偏差に応じて決定される制限値を超えないように制限した上で、エンジン出力要求として燃料噴射装置１４へ出力する。
【００３９】
また、制御装置２は、車速とスロットル開度とによって規定される変速線に従って、自動変速機８で選択すべきギヤ段を決定するとともに、運転者によるアクセル操作に応じて、ダウンシフト（より減速比の大きなギヤ段の選択）およびアップシフト禁止（より減速比の小さなギヤ段の選択の禁止）を実行する。
【００４０】
より具体的には、制御装置２は、アクセルペダル開度の時間的な変化を逐次的に監視し、アクセルペダル２２が大きく踏込まれると、運転者から加速要求が与えられたと判断し、自動変速機８で選択中のギヤ段に対してダウンシフトを実行する。このダウンシフトにより、車輪１２からの駆動力が増大する。
【００４１】
一方、アクセルペダル２２の踏込みが大きく緩められると、自動変速機８で選択中のギヤ段に対してアップシフト禁止が実行されて、現在選択中のギヤ段が維持される。アップシフト禁止が実行されなければ、アクセルペダル２２の踏込みが大きく緩められることで、スロットル開度が小さくなり、変速線に従ってアップシフトが実行される。この直後、運転者が再度アクセルペダル２２を踏込むと、スロットル開度が大きくなり、変速線に従ってダウンシフトが実行されてしまう。すなわち、アップシフト禁止が実行されなければ、アップシフトとダウンシフトとが連続的に発生することによるビジー感を運転者に与えてしまう。このように、アップシフト禁止は、アクセルペダル２２の踏込みが大きく緩められた場合において生じるビジー感を抑制するために実行される。
【００４２】
以下では、アクセルペダル開度の時間的変化に基づいて実行されるダウンシフトおよびアップシフト禁止を「シフト動作」とも総称する。
【００４３】
特に、本実施の形態に従う制御装置２は、ＡＳＬ設定中のうち、車両１００が略制限状態で走行している場合に限って、シフト動作を無効化する。本明細書において、「略制限状態」とは、ダウンシフトとアップシフトとが連続的に実行され得る状態を意図しており、具体的には、車速が制限車速に近接している場合やスロットル開度が制限値に近接している場合を意味する。これにより、ＡＳＬ設定中において、ダウンシフトとアップシフトとが連続的に実行されることによるビジー感の発生、およびシフト動作が全く実行されないことによる違和感の発生をいずれも回避する。
【００４４】
まず、図２を用いて、制御装置２におけるエンジン出力要求の生成に係る制御構造について説明する。
【００４５】
図２は、この発明の実施の形態に従う制御装置２におけるエンジン出力要求の生成に係る制御構造の概略を示すブロック図である。
【００４６】
図２を参照して、制御装置２の制御構造は、スロットル開度特性格納部３０と、制限特性格納部３２と、減算部３４と、最小値選択部（ｍｉｎ）３６とを含み、これらの部位が協働して、ＡＳＬの設定／解除に応じたエンジン出力要求を生成する。
【００４７】
スロットル開度特性格納部３０は、運転者によるアクセル操作量に相当するアクセルペダル開度と、運転者要求値に相当するアクセルペダルベーススロットル開度との関係をマップなどの形式で格納する。そして、スロットル開度特性格納部３０は、運転者によるアクセルペダル２２の踏込操作に応じて出力されるアクセルペダル開度に応じて、対応するアクセルペダルベーススロットル開度の値を出力する。
【００４８】
制限特性格納部３２は、制限車速と車速との偏差である車速偏差と、運転者要求制限値に相当する制限スロットル開度との関係をマップなどの形式で格納する。そして、制限特性格納部３２は、減算部３４で算出された車速偏差に応じて、対応する制限スロットル開度を出力する。制限スロットル開度は、各時点における車速を制限車速以下に維持可能なスロットル開度の最大値であり、車速偏差が小さくなるにつれて小さくなる。
【００４９】
ＡＳＬ設定中であれば、スロットル開度特性格納部３０から出力されるアクセルペダルベーススロットル開度、および制限特性格納部３２からそれぞれ出力されたおよび制限スロットル開度のうち、その値がより小さい方の開度が最小値選択部３６によって選択され、エンジン出力要求（代表的に、スロットル開度）として、燃料噴射装置１４（図１）へ出力される。すなわち、ＡＳＬ設定中においては、アクセルペダルベーススロットル開度は、制限スロットル開度を超えないように制限された上で、エンジン出力要求として出力される。なお、ＡＳＬ非設定中においては、最小値選択部３６は、アクセルペダルベーススロットル開度を制限することなく、そのままエンジン出力要求として出力する。
【００５０】
さらに、最小値選択部３６には、さらにその他の制限要求が与えられてもよい。その他の制限要求としては、一例として、エンジン４やトルクコンバータ６の回転数範囲を許容範囲内に維持するための制限などがある。
【００５１】
ここで、図２に示す構成とこの発明の構成との対応関係を説明すれば、スロットル開度特性格納部３０、制限特性格納部３２および減算部３４が「出力要求生成手段」に相当する。
【００５２】
ＡＳＬ設定中において、図２に示される制御構造によってエンジン出力要求が制限されることで生じるビジー感や違和感について説明する。
【００５３】
図３は、ＡＳＬ設定中におけるビジー感や違和感の発生を説明するための時間波形である。
【００５４】
図３（ａ）は、車速の時間変化の一例を示す。図３（ｂ）は、図３（ａ）に対応するスロットル開度の時間変化を示す。図３（ｃ）は、ＡＳＬの動作と無関係にシフト動作が実行される場合のギヤ段の時間的変化を示す。図３（ｄ）は、ＡＳＬ設定中にシフト動作が一律に無効化される場合のギヤ段の時間的変化を示す。
【００５５】
図３（ａ）に示すように、代表的に、車両１００の車速が制限車速に到達していない状態において、運転者がアクセルペダル２２を踏込んだ場合について説明する。なお、アクセルペダル２２の踏込前における自動変速機８での選択ギヤ段は「４」とする。
【００５６】
図３（ｂ）に示すように、時刻ｔ１において、運転者がアクセルペダル２２の踏込みを開始すると、アクセルペダルベーススロットル開度が増加し始める。この時点では、制限車速に対する車速の差が比較的大きいので、制限スロットル開度がアクセルペダルベーススロットル開度より大きくなり、スロットル開度としてアクセルペダルベーススロットル開度の値がそのまま出力される。
【００５７】
シフト動作は、スロットル開度の時間的変化に基づいて実行されるので、シフト動作が無効化されていなければ、図３（ｃ）に示すように、スロットル開度の時間的増加量が所定値以上となった時点でダウンシフトが実行される（時刻ｔ２）。このダウンシフトによって、たとえば、ギヤ段が「４」からより減速比の大きな「３」に変更され、車輪１２に与えられ駆動力（トルク）が増加する。この駆動力の増加によって車両１００は加速し、その車速は制限車速に近付く。車速が制限車速に近付くことにより、すなわち制限車速に対する余裕量が小さくなることにより、制限スロットル開度が絞られる。そして、アクセルペダルベーススロットル開度と制限スロットル開度とが時刻ｔ３において一致したとすると、その後も制限スロットル開度は減少するため、時刻ｔ３以降では、スロットル開度として制限スロットル開度が出力されることになる。
【００５８】
このように、スロットル開度として出力される値がアクセルペダルベーススロットル開度から制限スロットル開度に切替わることにより、時刻ｔ１から時刻ｔ３まで増加を続けていたスロットル開度は、時刻ｔ３において減少に転じる。このスロットル開度の減少に伴って、変速線に従ってアップシフトが実行され（時刻ｔ４）、選択されるギヤ段は「３」から「４」に復帰する。
【００５９】
上述のように、ＡＳＬ動作によってスロットル開度が制限されることで、ダウンシフトおよびアップシフトが連続して生じ、運転者にビジー感を与えてしまう。
【００６０】
これに対して、図３（ｄ）に示すように、ＡＳＬ設定中にシフト動作を一律に無効化すると、変速線に従って画一的にギヤ段が選択されるので、運転者の予想する変速動作が行われず、運転者に違和感を与えてしまう。
【００６１】
また、アップシフト禁止が一律に無効化されると、運転者のアクセル操作によっては、変速線に従ってダウンシフトとアップシフトとが連続的に発生し、運転者にビジー感を与える可能性もある。さらに、必要以上に低いギヤ段（減速比の大きなギヤ段）が選択され、燃料消費効率が悪化したり、ドライバビリティが悪化したりする可能性もある。
【００６２】
上述の図３（ｃ）に示すように、ダウンシフトおよびアップシフトが連続的に実行されるのは、アクセルペダルベーススロットル開度と制限スロットル開度との大小関係が逆転する、すなわちアクセルペダルベーススロットル開度が制限スロットル開度によって制限されるためである。そこで、本実施の形態に従う制御装置２は、ＡＳＬ設定中において、ダウンシフトとアップシフトとが連続的に実行され得る状態である「略制限状態」のときに限ってシフト動作を無効化する。
【００６３】
本実施の形態においては、代表的に、車速と制限車速との相対関係、およびアクセルペダルベーススロットル開度と制限スロットル開度との相対関係に基づいて、略制限状態であるか否かが判断される。
【００６４】
図４は、車速と制限車速との相対関係に基づく略制限状態の判断を示す模式図である。
図４を参照して、代表的に、制限車速に対する車速の偏差（以下、「車速余裕」とも称す）の大きさに基づいて、略制限状態であるか否かが判断される。具体的には、車速余裕がしきい値Ｖｔｈ以下であれば、略制限状態であると判断する。すなわち、「制限車速−車速≦しきい値Ｖｔｈ」が成立するときに、略制限状態であると判断される。
【００６５】
図５は、アクセルペダルベーススロットル開度と制限スロットル開度との相対関係に基づく略制限状態の判断を示す模式図である。
【００６６】
図５を参照して、代表的に、制限スロットル開度に対するアクセルペダルベーススロットル開度の偏差（以下、「開度余裕」とも称す）の大きさに基づいて、略制限状態であるか否かが判断される。具体的には、開度余裕がしきい値Ｔｔｈ以下であれば、略制限状態であると判断する。すなわち、「制限スロットル開度−アクセルペダルベーススロットル開度≦しきい値Ｔｔｈ」が成立するときに、略制限状態であると判断される。
【００６７】
本実施の形態においては、図４および図５に示す判断ロジックを用いて、いずれかの判断ロジックにおいて、略制限状態であると判断されると、上述したようなダウンシフト動作およびアップシフト禁止動作が無効化される。
【００６８】
図６は、この発明の実施の形態に従う制御装置２における制御構造を示す機能ブロック図である。
【００６９】
図６を参照して、制御装置２の制御構造は、変速要求決定部４０と、変速調停部４４と、シフト要求出力部５０と、要求遮断部４２と、シフト無効化部６０とを含む。
【００７０】
変速要求決定部４０は、走行状況に応じて自動変速機８で選択されるべきギヤ段を決定するための部位であり、各制御周期において、予め格納する変速線特性を参照して変速要求を決定する。変速線特性には、車速とスロットル開度とに対応付けて選択すべきギヤ段が規定されており、アクセルペダル２２からのスロットル開度、車速センサ２０からの車速、および現在選択中のギヤ段に基づいて、走行状況に応じた適切なギヤ段が選択され、変速要求として出力される。
【００７１】
これに対して、シフト要求出力部５０は、運転者のアクセル操作に応じて、ダウンシフト要求およびアップシフト禁止要求を出力するための部位であり、アクセルペダル開度の時間的変化についての所定の条件が成立したときに、シフト要求が出力される。
【００７２】
このように、変速要求決定部４０から出力される走行状況に応じた変速要求と、シフト要求出力部５０から出力される運転者要求に応じたシフト要求とは、変速調停部４４によって調停され、最終的に選択ギヤ段として出力される。
【００７３】
シフト要求出力部５０は、時間的変化量算出部（ｄ／ｄｔ）５２と、比較部５４，５６とを含み、運転者のアクセル操作によってアクセルペダル開度の時間的増加量が正のしきい値α１（＞０）以上となると、ダウンシフト要求を出力し、アクセルペダル開度の時間的減少量が負のしきい値α２（＜０）以下となると、アップシフト禁止要求を出力する。
【００７４】
時間的変化量算出部５２は、代表的に、微分器もしくは所定周期で演算処理を実行する差分器からなり、アクセルペダル開度の単位時間当たりの変化量を算出する。時間的変化量算出部５２で算出されたアクセルペダル開度の単位時間当たりの変化量は、比較部５４でしきい値α１と比較され、その値がしきい値α１以上であれば、ダウンシフト要求が発せられる。また、比較部５６では、アクセルペダル開度の単位時間当たりの変化量がしきい値α２と比較され、その値がしきい値α２以下であれば、アップシフト禁止要求が発せられる。なお、しきい値α１，α２は、車両の走行状況、たとえば車速や選択中のギヤ段に応じて、変更されてもよい。
【００７５】
ここで、シフト要求出力部５０と変速調停部４４との間には、要求遮断部４２が介挿され、シフト無効化部６０からの無効化指令に応答して、ダウンシフト要求およびアップシフト禁止要求の伝達を遮断する。ここで、シフト無効化部６０は、上述の図４および図５に示す判断ロジックに従って、車両１００が略制限状態で走行しているか否かを判断し、略制限状態であるときに無効化指令を出力する。これにより、車両１００が略制限状態で走行しているときに、シフト動作が無効化される。
【００７６】
ここで、図６に示す構成とこの発明の構成との対応関係を説明すれば、シフト要求出力部５０が「シフト手段」に相当し、シフト無効化部６０および要求遮断部４２が「無効化手段」に相当する。
【００７７】
シフト無効化部６０における判断ロジックを実現するための制御構造について図７を用いて説明する。
【００７８】
図７は、この発明の実施の形態に従うシフト無効化部６０における制御構造を示す機能ブロック図である。
【００７９】
図７を参照して、シフト無効化部６０は、論理和部（ＯＲ）２０４と、減算部２１０および比較部２１２からなる第１判断部と、減算部２１４および比較部２１６からなる第２判断部とを含む。
【００８０】
第１判断部２００は、車速と制限車速との相対関係に基づいて略制限状態を判断するための部位であり、減算部２１０で算出された制限車速に対する車速の偏差である車速余裕が、比較部２１２によってしきい値Ｖｔｈと比較される。そして、車速余裕がしきい値Ｖｔｈ以下であれば、論理和部２０４への出力が活性化される。
【００８１】
これに対して、第２判断部２０２は、アクセルペダルベーススロットル開度と制限スロットル開度との相対関係に基づいて略制限状態を判断するための部位であり、減算部２１４で算出された制限スロットル開度に対するアクセルペダルベーススロットル開度の偏差である開度余裕が、比較部２１６よってしきい値Ｔｔｈと比較される。そして、開度余裕がしきい値Ｔｔｈ以下であれば、論理和部２０４への出力が活性化される。
【００８２】
論理和部２０４は、第１判断部２００および第２判断部２０２からの出力をまとめて無効化指令とするための部位であり、第１判断部２００および第２判断部２０２のいずれかにおいて略制限状態であると判断されると、無効化指令を活性化する。
【００８３】
上述の制御構造による制御動作は、次のような処理フローにまとめられる。
図８は、本発明の実施の形態に従うＡＳＬ設定中の変速動作に係る処理手順を示すフローチャートである。なお、図８に示す処理手順は、代表的に制御装置２におけるサブルーチンプログラムとして実行される。
【００８４】
図８を参照して、制御装置２は、アクセルペダル２２からアクセルペダル開度を取得し、その時間的変化量を算出する（ステップＳ１００）。そして、制御装置２は、算出したアクセルペダル開度の時間的変化量がしきい値α１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。アクセルペダル開度の時間的変化量がしきい値α１以上であれば（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、制御装置２は、ダウンシフト要求の発生と決定する（ステップＳ１０４）。
【００８５】
これに対して、アクセルペダル開度の時間的変化量がしきい値α１以上でなければ（ステップＳ１０２においてＮＯ）、制御装置２は、さらに、アクセルペダル開度の時間的変化量がしきい値α２以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。アクセルペダル開度の時間的変化量がしきい値α２以下であれば（ステップＳ１０６においてＹＥＳ）、制御装置２は、アップシフト禁止要求の発生と決定する（ステップＳ１０８）。アクセルペダル開度の時間的変化量がしきい値α２以下でなければ（ステップＳ１０６においてＮＯ）、制御装置２は、以後の処理を行わず、最初の処理に戻る。
【００８６】
ダウンシフト要求の発生（ステップＳ１０４）、もしくはアップシフト禁止要求の発生（ステップＳ１０８）が決定されると、制御装置２は、運転者によって設定される制限車速に対する車両１００の車速の偏差である車速余裕がしきい値Ｖｔｈ以下であるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。すなわち、車速と制限車速との相対関係に基づいて、略制限状態が判断される。車速余裕がしきい値Ｖｔｈ以下であれば（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御装置２は、車両１００が略制限状態で走行していると判断し、以後の処理を行わず、上述のステップＳ１０４もしくはステップＳ１０８で発生したシフト要求に応じたシフト動作を無効化する。そして、制御装置２は、最初の処理に戻る。
【００８７】
一方、車速余裕がしきい値Ｖｔｈ以下でなければ（ステップＳ１１０においてＮＯ）、制御装置２は、制限スロットル開度に対するアクセルペダルベーススロットル開度の偏差である開度余裕がしきい値Ｔｔｈ以下であるか否かを判断する（ステップＳ１１２）。開度余裕がしきい値Ｔｔｈ以下であれば（ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、制御装置２は、車両１００が略制限状態で走行していると判断し、以後の処理を行わず、上述のステップＳ１０４もしくはステップＳ１０８で発生したシフト要求に応じたシフト動作を無効化する。そして、制御装置２は、最初の処理に戻る。
【００８８】
これに対して、車速余裕がしきい値Ｖｔｈ以下でなければ（ステップＳ１１２においてＮＯ）、制御装置２は、車両１００の走行状態が略制限状態ではないと判断し、上述のステップＳ１０４もしくはステップＳ１０８で発生したシフト要求に応じたシフト動作を実行する（ステップＳ１１４）。シフト動作の実行後、制御装置２は、最初の処理に戻る。
【００８９】
（変形例）
上述した実施の形態では、車速またはスロットル開度の現在値に基づいて、略制限状態であるか否かを判断する構成について説明したが、車速またはスロットル開度の挙動から推定される予測値に基づいて、略制限状態であるか否かを判断してもよい。
【００９０】
代表的には、車両１００の車速の時間的変化量に基づいて、現在から所定時間後の車速の予測値である予測車速が算出される。そして、この予測車速を用いて算出される車速余裕（予測値）に基づいて、略制限状態であるか否かが判断される。
【００９１】
また、この算出された予測車速に対応する制限スロットル開度が予測制限スロットル開度として決定され、この決定された予測制限スロットル開度を用いて算出される開度余裕（予測値）に基づいて、略制限状態であるか否かが判断される。
【００９２】
図９は、この発明の実施の形態の変形例に従うシフト無効化部６０Ａにおける制御構造を示す機能ブロック図である。
【００９３】
図９を参照して、シフト無効化部６０Ａは、論理和部（ＯＲ）２５４と、車速余裕（予測値）に基づいて略制限状態であるか否かが判断するための第３判断部２５０と、開度余裕（予測値）に基づいて略制限状態であるか否かが判断するための第４判断部２５２とを含む。
【００９４】
第３判断部２５０は、減算部２６０と、時間的変化量算出部（ｄ／ｄｔ）２６２と、積分部２６４と、加算部２６６と、比較部２６８とを含む。時間的変化量算出部２６２は、車速センサ２０で検出された車速の単位時間当たりの変化量を算出し、積分部２６４へ出力する。積分部２６４は、時間的変化量算出部２６２からの車速の単位時間当たりの変化量を積分して車速の増加量を予測する。ここでの積分とは、代表的に、現在から算出すべき予測車速までの時間差を乗じることである。積分部２６４から出力された車速の増加量は、加算部２６６によって現在の車速に加算されて、予測車速として減算部２６０へ出力される。減算部２６０では、運転者によって設定される制限車速に対する予測車速の偏差である車速余裕（予測値）が算出され、比較部２６８へ出力される。比較部２６８は、車速余裕（予測値）としきい値＃Ｖｔｈとを比較し、車速余裕（予測値）がしきい値Ｖｔｈ以上であれば、論理和部２５４への出力が活性化される。
【００９５】
これに対して、第４判断部２５２は、制限特性格納部２７０と、減算部２７２と、比較部２７４とを含む。制限特性格納部２７０は、図２に示す制限特性格納部３２と基本的には同一であり、第３判断部２５０で算出される車速余裕（予測値）、すなわち現在の制限車速と予測車速との偏差に対応する予測制限スロットル開度を出力する。この予測制限スロットル開度は、第３判断部２５０の予測対象とする時点における制限スロットル開度に相当する。さらに、制限特性格納部２７０から出力された予測制限スロットル開度に対するアクセルペダルベーススロットル開度の偏差である開度余裕（予測値）が、比較部２７４よってしきい値＃Ｔｔｈと比較される。そして、開度余裕（予測値）がしきい値＃Ｔｔｈ以上であれば、論理和部２５４への出力が活性化される。このように、将来の制限スロットル開度に対する現在のアクセルペダルベーススロットル開度の偏差に基づいて、車両１００が略制限状態で走行しているか否かが判断される。
【００９６】
なお、図９に示す制御構造において、略制限状態であるか否かを判断するために用いるしきい値＃Ｖｔｈおよび＃Ｔｔｈは、上述の図７に示すしきい値ＶｔｈおよびＴｔｈとは、それぞれ異なる値に設定してもよいし、同一の値に設定してもよい。
【００９７】
論理和部２５４は、第３判断部２５０および第４判断部２５２からの出力をまとめて無効化指令とするための部位であり、第３判断部２５０および第４判断部２５２のいずれかにおいて略制限状態であると判断されると、無効化指令を活性化する。
【００９８】
その他の制御構造においては、上述のこの発明の実施の形態と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００９９】
上述の制御構造による制御動作は、次のような処理フローにまとめられる。
図１０は、本発明の実施の形態の変形例に従うＡＳＬ設定中の変速動作に係る処理手順を示すフローチャートである。なお、図１０に示す処理手順は、代表的に制御装置２におけるサブルーチンプログラムとして実行される。なお、図８と同様の処理については、同一のステップ番号を付す。
【０１００】
図１０を参照して、制御装置２は、アクセルペダル２２からアクセルペダル開度を取得し、その時間的変化量を算出する（ステップＳ１００）。そして、制御装置２は、算出したアクセルペダル開度の時間的変化量がしきい値α１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。アクセルペダル開度の時間的変化量がしきい値α１以上であれば（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、制御装置２は、ダウンシフト要求の発生と決定する（ステップＳ１０４）。
【０１０１】
これに対して、アクセルペダル開度の時間的変化量がしきい値α１以上でなければ（ステップＳ１０２においてＮＯ）、制御装置２は、さらに、アクセルペダル開度の時間的変化量がしきい値α２以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。アクセルペダル開度の時間的変化量がしきい値α２以下であれば（ステップＳ１０６においてＹＥＳ）、制御装置２は、アップシフト禁止要求の発生と決定する（ステップＳ１０８）。アクセルペダル開度の時間的変化量がしきい値α２以下でなければ（ステップＳ１０６においてＮＯ）、制御装置２は、以後の処理を行わず、最初の処理に戻る。
【０１０２】
ダウンシフト要求の発生（ステップＳ１０４）、もしくはアップシフト禁止要求の発生（ステップＳ１０８）が決定されると、制御装置２は、車両１００の車速の時間的変化量を積分して車速の増加量を予測する（ステップＳ２０２）。そして、制御装置２は、予測した車速の増加量を現在の車速に加算して、予測車速を算出する（ステップＳ２０４）。さらに、制御装置２は、運転者によって設定される制限車速に対する予測車速の偏差である車速余裕（予測値）がしきい値＃Ｖｔｈ以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０６）。すなわち、予測車速と制限車速との相対関係に基づいて、略制限状態が判断される。車速余裕（予測値）がしきい値＃Ｖｔｈ以下であれば（ステップＳ２０６においてＹＥＳ）、制御装置２は、車両１００が略制限状態で走行していると判断し、以後の処理を行わず、上述のステップＳ１０４もしくはステップＳ１０８で発生したシフト要求に応じたシフト動作を無効化する。そして、制御装置２は、最初の処理に戻る。
【０１０３】
一方、車速余裕予測値がしきい値＃Ｖｔｈ以下でなければ（ステップＳ２０６においてＮＯ）、制御装置２は、ステップＳ２０４で算出された予測車速に対応する予測制限スロットル開度を算出する（ステップＳ２０８）。そして、制御装置２は、算出された予測制限スロットル開度に対するアクセルペダルベーススロットル開度の偏差である開度余裕（予測値）がしきい値＃Ｔｔｈ以下であるか否かを判断する（ステップＳ２１０）。開度余裕予測値がしきい値＃Ｔｔｈ以下であれば（ステップＳ２１０においてＹＥＳ）、制御装置２は、車両１００が略制限状態で走行していると判断し、以後の処理を行わず、上述のステップＳ１０４もしくはステップＳ１０８で発生したシフト要求に応じたシフト動作を無効化する。そして、制御装置２は、最初の処理に戻る。
【０１０４】
これに対して、車速余裕（予測値）がしきい値＃Ｖｔｈ以下でなければ（ステップＳ２１０においてＮＯ）、制御装置２は、車両１００の走行状態が略制限状態ではないと判断し、上述のステップＳ１０４もしくはステップＳ１０８で発生したシフト要求に応じたシフト動作を実行する（ステップＳ１１４）。シフト動作の実行後、制御装置２は、最初の処理に戻る。
【０１０５】
なお、図７には、第１判断部２００および第２判断部２５２を用いて略制限状態であるか否かを判断する構成を示し、図９には、第３判断部２５０および第４判断部２５２を用いて略制限状態であるか否かを判断する構成を示したが、第１判断部〜第４判断部を任意の組み合わせて「略制限状態」を判断するための制御構造を構成してもよい。すなわち、第１判断部〜第４判断部の各々からの出力を共通の論理和部を用いて結合し、無効化信号を出力するようにしてもよい。
【０１０６】
この発明の実施の形態によれば、ＡＳＬ設定中において、車両がダウンシフトとアップシフトとが連続的に実行され得る「略制限状態」で走行しているときに、シフト動作（ダウンシフトまたはアップシフト禁止）が無効化される一方、その他の場合には、通常のシフト動作が実行される。
【０１０７】
これにより、短時間の間にダウンシフトとアップシフトとが連続的に実行されることを抑制して、運転者にビジー感を与えることを回避できるとともに、ダウンシフトが可能な走行状態では、シフト動作を許容して、ＡＳＬ非設定時と同様の車両挙動を実現する。これにより、運転者に違和感を与えることなく、ＡＳＬ動作を行うことができる。
【０１０８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】この発明の実施の形態に従う制御装置を搭載する車両を示す概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態に従う制御装置におけるエンジン出力要求の生成に係る制御構造の概略を示すブロック図である。
【図３】ＡＳＬ設定中におけるビジー感や違和感の発生を説明するための時間波形である。
【図４】車速と制限車速との相対関係に基づく略制限状態の判断を示す模式図である。
【図５】アクセルペダルベーススロットル開度と制限スロットル開度との相対関係に基づく略制限状態の判断を示す模式図である。
【図６】この発明の実施の形態に従う制御装置における制御構造を示す機能ブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態に従うシフト無効化部における制御構造を示す機能ブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態に従うＡＳＬ設定中の変速動作に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態の変形例に従うシフト無効化部における制御構造を示す機能ブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態の変形例に従うＡＳＬ設定中の変速動作に係る処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１０】
２  制御装置、４  エンジン、６  トルクコンバータ、８  自動変速機、１０  ディファレンシャルギヤ、１２  車輪、１４  燃料噴射装置、２０  車速センサ、２２  アクセルペダル、２４  シフトレバー、２６  ＡＳＬ操作器、２６ａ  設定解除ボタン、３０  スロットル開度特性格納部、３２，２７０  制限特性格納部、３４  減算部、３６  最小値選択部（ｍｉｎ）、４０  変速要求決定部、４２  要求遮断部、４４  変速調停部、５０  シフト要求出力部、５２，２６２  時間的変化量算出部（ｄ／ｄｔ）、５４，５６，２１２，２１６，２６８，２７４  比較部、６０，６０Ａ  シフト無効化部、１００  車両、２００  第１判断部、２０２  第２判断部、２０４，２５４  論理和部（ＯＲ）、２１０，２１４，２６０，２７２  減算部、２５０  第３判断部、２５２  第４判断部、２６４  積分部、２６６  加算部。
【図１】
2008207651.tif 000003
【図２】
2008207651.tif 000004
【図３】
2008207651.tif 000005
【図４】
2008207651.tif 000006
【図５】
2008207651.tif 000007
【図６】
2008207651.tif 000008
【図７】
2008207651.tif 000009
【図８】
2008207651.tif 000010
【図９】
2008207651.tif 000011
【図１０】
2008207651.tif 000012