| 【発明の名称】 |
車両制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】有賀 秀喜
【氏名】白井 久則
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| 【要約】 |
【課題】自動変速装置にて無用な変速が起きない車両制御装置を提供する。
【解決手段】現在位置と、前方のカーブを検出する（Ｓ１０）。最適な変速段として上位の変速段が選択されても、カーブを通過するまでは、シフトアップを制限する（Ｓ２０）。そして、前方のカーブを通過する際に円滑に通過し得る推奨速度をカーブの曲率に基づき検出し、現在よりも低い変速段にてエンジンブレーキを掛けた際に、該カーブにて推奨速度まで減速し得る減速可能速度を、カーブまでの距離に基づき算出する。そして、現在の速度が上記減速可能速度を越えると判断し、且つ、アクセルペダルのオフが検出された際に、変速段をシフトダウンして、エンジンブレーキによって減速を行う（Ｓ４０）。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 変速マップに基づき変速段を選択する自動変速機を備えた車両制御装置において、道路データを記憶する道路データ記憶手段と、道路上の現在位置を検出する現在位置検出手段と、道路上の特定地点を通過する際の推奨車速を検出する推奨車速検出手段と、前記特定地点から現在位置までの区間距離を算出する距離算出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記推奨車速と前記区間距離と設定された減速加速度から現在位置の基準車速を算出する基準車速算出手段と、車速が、基準車速を越えるかどうかを判断する判断手段と、検出した車速が基準車速を越えると判断された際に、前記変速マップにかかわらず、自動変速機の変速段を現在の変速段からシフトアップさせないシフトアップ禁止手段とを備えたことを特徴とする車両制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両制御装置に係り、更に詳細には有段変速機及び無段変速機を含む自動変速機の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両の現在位置の周囲に関する道路情報に応じて自動変速機の制御パターンを変更する変速手段を備えた自動変速機の制御装置として、例えば、特公平６−５８１４１号公報が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技術においては、道路環境が変化することに応じて変速パターンが変化する時、運転者が予測しない変速段に突然変化することが考えられる。このため本出願人は特願平８−１５７４７２において、アクセルペダルのオフから運転者の減速の意思を推測して、変速段の上限を規制するようにした。例えば、現状が４速で上限が３速の場合、アクセルがオフになった時シフトダウンが行なわれる。
【０００４】しかし、自動変速機の変速パターンは、車速が同じであるならアクセルペダルの踏込み量が小さくなると、変速段が高速側に移行するように構成することが多い（オフアップ）。この場合、アクセルペダルオフでシフトアップすることとなり、無用な変速が生じることになる。
【０００５】本発明は、このような無用な変速が起きないようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本発明は、変速マップに基づき変速段を選択する自動変速機を備えた車両制御装置において、道路データを記憶する道路データ記憶手段と、道路上の現在位置を検出する現在位置検出手段と、道路上の特定地点を通過する際の推奨車速を検出する推奨車速検出手段と、前記特定地点から現在位置までの区間距離を算出する距離算出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記推奨車速と前記区間距離と設定された減速加速度から現在位置の基準車速を算出する基準車速算出手段と、車速が、基準車速を越えるかどうかを判断する判断手段と、検出した車速が基準車速を越えると判断された際に、前記変速マップにかかわらず、自動変速機の変速段を現在の変速段からシフトアップさせないシフトアップ禁止手段とを備えたことを技術的特徴とする。
【０００７】本発明の走行環境を示す１つのデータとして、道路データをあげることができるが、道路データ以外のデータ、例えば、外気温度、天候、路面摩擦係数等他のデータを検出したり、特定の地域を検出して走行環境を検知することもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施態様について図を参照して説明する。図１は、本発明の本実施態様に係る車両制御装置の構成を示している。この車両制御装置は、車両用ナビゲーション装置１０と、オートマチックトランスミッションにより構成されている。
【０００９】車両用ナビゲーション装置１０は、現在位置を検出する現在位置検出部、道路データを保持する道路データ保持部、現在地から目的地への径路探索案内を行う径路探索案内部を有している。
【００１０】ナビゲーション装置１０の現在位置検出部は、ＧＰＳ（グローバルポジショニングセンサ）、ジャイロセンサ、車速センサを備え、これらセンサの出力信号に基づいて、車両の現在地が道路上のいかなる位置であるかを検出している。道路データ保持部は、ＣＤーＲＯＭ１４を主体とする記憶手段にから構成される。また、オートマチックトランスミッションは、プラネタリギアを主体としたギアトレーン及びギアトレーンの各構成要素を係合、解放して変速段を形成する油圧回路からなる機構部（図中、Ａ／Ｔという）６０と、この機構部６０を制御する電気制御回路部（以下、 Ａ／Ｔ ＥＣＵという）２０とを備えている。ナビゲーション装置１０とＡ／Ｔ ＥＣＵ２０とは、相互に通信線で接続され適宜通信が行なわれる。
【００１１】Ａ／Ｔ ＥＣＵ２０は、アクセルペダルセンサ７０及びブレーキペダルセンサ７２と接続されており、アクセルペダルセンサ７０からはアクセルペダルの踏込み量信号（スロットル開度に対応する）が入力され、ブレーキペダルセンサ７２からはブレーキが踏まれたかどうかのブレーキ信号が入力される。さらに、機構部６０に取り付けられた図示しないシフトポジションセンサからはシフトレバー７４により選択されたシフトポジションに対応したシフトポジション信号が入力され、機構部６０に取り付けられた図示しない車速センサからの車速信号が入力される。一方、Ａ／Ｔ ＥＣＵ２０から機構部６０の油圧回路内のアクチュエータ（油圧ソレノイド）に対して駆動信号が出力され、この駆動信号に基づき上記アクチュエータが作動して変速段の形成等を行う。
【００１２】Ａ／Ｔ ＥＣＵ２０は、また、ＥＥＰＲＯＭ２２に記憶された制御プログラムにより制御されており、例えば、変速段の選択は、アクセルペダルセンサ７０により検出されるアクセルペダルの踏込み量と、機構部６０に取り付けられた車速センサからの車速とに基づき、メモリテーブル（変速マップ）に基づき行なわれるように構成されている。この変速マップがオートマチックトランスミッション固有の変速段を決定する。
【００１３】本実施態様では、この固有の変速マップを変化させることなく、変速段の高速側（上限）を制限することにより、結果的に変速段が低速側にシフトされたような制御を実行している。したがって、固有の変速マップとして、どのような変速マップを用いることもできる。
【００１４】シフトレバー７４は、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、ドライブレンジ、セカンドレンジ、ロウレンジの６つのシフトポジションが選択可能な６ポジションタイプで、機構部６０に取り付けられた図示しないシフトポジションセンサと機械的に接続されている。
【００１５】ドライブレンジのシフトポジションでは、１〜４速の間で変速段が選択され、セカンドレンジでは、１〜２速の間で変速段が選択され、ロウレンジでは、１速の変速段のみが設定される。
【００１６】本実施態様では、シフトレバー７４がドライブレンジのシフトポジションに保持されている場合にのみ、ナビゲーション装置１０による変速段の規制が実行可能な構成となっている。
【００１７】エンジンコントロールユニット３０は、スロットル開度の信号と、エンジン５０からのエンジン回転数その他（冷却水温、センサ信号等）とに基づき、燃料噴射指令等を変化させて、エンジン５０を制御する。次に、ＣＤーＲＯＭ１４に記録された道路データの構造について、図３を参照して説明する。
【００１８】図３は道路データの構造を模式的に示している。図中で、実線Ｒは道路の形状を示している。ここで、道路は、ノード点（Ｎ１、Ｎ２、・・・）と、ノード点を結ぶ線分（以下、リンクという）によって表現される。そして、ノード点は、少なくとも座標（ここでは、絶対座標である緯度・経度）によって定義されている。
【００１９】本実施態様では、道路形状はノード点やリンクのみならず、標高によっても定義される。標高データは、左右上下２５０ｍ間隔のマトリクス状の各点において保持されており、例えば、図中に１０−１０で指した地点の標高は２０ｍであり、図中１０−１１で指した地点の標高点は標高２２ｍというようにデータを持っている。
【００２０】本実施態様では、ノード点の位置と、該ノード点を取り囲む各標高データとの位置関係によって道路勾配を求める。なお、データ量を小さくするため、マトリクス状に標高点を保持しているが、ノード点毎に標高のデータを持つことも可能である。又、道路の区間ごとに、例えば、リンクごとに勾配値を予め持つようにしておいて、これを用いることもできる。
【００２１】ナビゲーション装置１０とＡ／Ｔ ＥＣＵ２０による変速段の選択制御について、図４〜図７のフローチャートを参照して説明する。ここで、図４は、ナビゲーション装置１０で実行される処理の一部としての上限設定ルーチンを示している。図５は、Ａ／Ｔ ＥＣＵ２０で実行される処理の一部としての変速段出力ルーチンを示している。
【００２２】図４に示すように、上限設定ルーチンは、最適変速段決定処理ルーチン（Ｓ１０）、変速段ホールド制御ルーチン（Ｓ２０）、コーナー制御ルーチン（Ｓ４０）、上限指令値選択処理ルーチン（Ｓ１００）から成る。
【００２３】又、図５に示すように、変速段出力ルーチンはＥＥＰＲＯＭ２２の変速マップに基づき、固有の変速段がいかなる変速段であるかを判断し（Ｓ１９０）、上記ナビゲーション装置１０側からの変速段上限指令値（いかなる範囲内で変速段を選択可能とする指令）を受信し（Ｓ２００）、自己の選択した変速段と比較してその範囲内で変速段を決定し（Ｓ２１０）、変速用アクチュエータを駆動すべくＡ／Ｔの機構部６０に対して指令信号を出力する（Ｓ２２０）。
【００２４】図６のフローチャートを参照して最適変速段決定処理（Ｓ１０）の内容を説明する。先ず、ナビゲーション装置１０は、前方の道路上のノード点ごとにそのノード点を含む所定区間の道路の曲率を算出し（Ｓ１５２）、当該ノード点を含む道路の曲率に応じた推奨車速Ｖo を検索する（Ｓ１５４）。ここで、特定ノードを含む道路の曲率の算出方法としてはさまざまな方法が有り、いかなる方法も採用できる。例えば、そのノードと隣接する２つのノードに対して曲率をもとめることができる。
【００２５】ナビゲーション装置１０には、図２に示す内容の推奨車速検索用マップが用意されており、該マップを検索することでそのノードの地点を通過する場合の推奨車速Ｖo を求める。このマップにおいては、道路の曲率が小さくなると、推奨速度Ｖo が低くなり、反対に、曲率が大きくなると、推奨速度Ｖo が高くなる。
【００２６】次に、現在位置から特定ノード点までの道路勾配を上述したように道算出した後（Ｓ１５６）、減速加速度Ｇ３と、その値を考慮した減速加速度Ｇ２とを設定する（Ｓ１５８）。この減速加速度Ｇ３は、これ以上減速加速度（減速の度合い）が大きい場合は、変速段が３速以下であることが望ましいと考えられる減速加速度であり、減速加速度Ｇ２は、これ以上減速加速度（減速の度合い）が大きい場合は、変速段が２速以下であることが望ましい減速加速度である。これは、変速段が低速側にある方が、減速時の車両の安定性と制動に有利であるためである。
【００２７】さらに、この減速加速度という概念は、本実施態様では道路の勾配を考慮した概念となっている。これは、平地において、同じ距離を減速する場合と登坂路又は降坂路を減速する場合とでは、減速の度合いが異なるからである。例えば、登坂路の場合に、運転者が減速の意思を持った場合、積極的にシフトダウンをしなくとも十分な減速が自然にできる場合もあるからである。
【００２８】減速加速度Ｇ３、Ｇ２を道路の勾配に対応して複数持っていてもよいし、平地用に１つのＧ３、Ｇ２データを持っておいて、勾配データにより補正してもよい。又、このＧ３、Ｇ２データは、車両の重量を算出することにより１名乗車と４名乗車とでは異なる車両の減速加速度に対応するよう補正を行ってもよい。尚、この車両の重量は、例えば、特定の出力軸トルクが発生している場合の加速度によって算出することができる。
【００２９】次に、ナビゲーション装置１０は、現在位置から特定ノード点（即ち、推奨車速Ｖo にて通過する位置）までの区間距離Ｌを算出する（Ｓ１６０）。そして、推奨車速Ｖo に基づき、区間距離Ｌと減速加速度Ｇ３から車速Ｖ4-3を算出する。この車速Ｖ4-3は、区間距離Ｌを減速加速度Ｇ３で減速すると仮定した場合、現在の車速はいかなる値であるかを示すものである。
【００３０】又、推奨車速Ｖo に基づき、区間距離Ｌと減速加速度Ｇ２から車速Ｖ3-2を算出する。この車速Ｖ3-2は、区間距離Ｌを減速加速度Ｇ２で減速すると仮定した場合、現在の車速はいかなる値であるかを示すものである。
【００３１】次に、車速Ｖ4-3が現在車速Ｖnow 以下かどうかを判断する（Ｓ１６６）。車速Ｖ4-3が現在車速Ｖnow 以下であるということは、その時点において、現在車速から推奨車速まで減速する場合、その減速加速度はＧ３よりも大きな値となることを意味する。
【００３２】上記減速加速度Ｇ３は、これ以上減速加速度（減速の度合い）が大きい場合は、変速段が３速以下であることが望ましいと考えられる減速加速度であるので、減速加速度がＧ３よりも小さな値である場合には、特に変速段の規制は必要ないと考えられるので、車速Ｖ4-3が現在車速Ｖnow よりも大きい場合には（Ｓ１６６がＮｏ）、変速段規制を行わないことを決定する。即ち、本実施態様では、変速段の上限は機構的に４速であるので、最適変速段が４速である旨を決定し（Ｓ１７４）、リターンする。
【００３３】一方、車速Ｖ4-3が現在車速Ｖnow よりも小さい場合には（Ｓ１６６がＹｅｓ）、車速Ｖ3-2が現在車速Ｖnow 以下であるかどうかを判断する（Ｓ１６８）。
【００３４】車速Ｖ4-3が現在車速Ｖnow 以下で、かつ、車速Ｖ3-2が現在車速Ｖnowよりも大きい場合には、最適変速段として３速を決定した後（Ｓ１７２）、リターンする。即ち、この場合には、変速段が３速以下であることが望ましいが２速以下であることが要求されていない場合である。
【００３５】車速Ｖ4-3が現在車速Ｖnow 以下で、かつ、車速Ｖ3-2も現在車速Ｖnow以下の場合には、最適変速段として２速を決定した後（Ｓ１７０）、リターンする。即ち、この場合には、変速段が２速以下であることが望ましい場合である。以上、このようにして最適変速段が求められる。
【００３６】図７は、かかる最適変速段に基づく変速ホールド処理のサブルーチンを示す。図に示すように、最適変速段が４速の場合（Ｓ２２）は、変速機の最高変速段が４速であるので（最適変速段と最高変速段が同じ）、不要なシフトアップの可能性がないので上限４速指令を出して（Ｓ３８）、リターンする（Ｓ２２）。
【００３７】次に、最適変速段が３速の場合（Ｓ２４）は、変速機の現在の変速段が何速であるかを判別して（Ｓ２６）、４速であれば、不要なシフトアップの可能性がないので、上限４速指令を出してリターンする。現在の変速段が３速であれば、上限３速指令を出す（Ｓ２８）。これは、前述したように、変速機固有の変速マップ（ナビゲーション装置に依存することなく変速スケジュールを決定する制御用プログラム）により選択された変速段の上限が３速以下となるような指令である。現在の変速段が２速である場合には、上限３速指令を出す。シフトアップを禁止するために上限２速の指令を出すとローギアード過ぎて煩わしい事の他、最適変速段が３速であるので、その時点の最適変速段まではシフトアップしてもなんら問題はないからである。
【００３８】さらに、最適変速段が２速の場合（Ｓ３０）は、変速機の現在の変速段が何速であるかを判別して（Ｓ３２）、２速もしくは３速の場合には、現在の変速段からシフトアップしないように上限指令値を出力する（Ｓ３４、Ｓ３６）。
【００３９】コーナー制御処理（Ｓ４０）について、当該処理のサブルーチンを示す図８を参照して説明する。先ず、ステップＳ６２では、ナビゲーション装置１０は、ステップＳ１７０、ステップＳ１７２、ステップＳ１７４で決定された最適変速段Ｎが４速、３速、２速のいずれであるかを判断する（Ｓ６２）。
【００４０】最適変速段として４速が選択されているときには、変速段の上限としての４速を指令して（Ｓ７８）、当該ルーチンの処理を終了してメインルーチンへリターンする。
【００４１】他方、３速が選択されているときには、ステップＳ６８へ進み、アクセルペダルが踏まれている状態からオフ状態になったか、或いは、ブレーキペダルが踏まれていない状態から踏まれている状態になったか否かを判断する（Ｓ６８）。なお、ここで、アクセルペダルが踏まれている状態からオフ状態になったか否かという運転者の動作の変化があったことをイベント有りという。また、ブレーキペダルが踏まれていない状態から踏まれている状態になったか否かについても同様である。
【００４２】そして、アクセルペダルオフ変化、或いは、ブレーキペダルオン変化の動作が生じない限り（Ｓ６８がＮｏ）、制御を行うことなくリターンする。即ち、本実施態様では何も制御しないことを意味する上限４速指令値を設定する。
【００４３】他方、アクセルペダルオフ変化、或いは、ブレーキペダルオン変化の動作があった際には（Ｓ６８がＹｅｓ）、３速を上限とする指令値を設定する（Ｓ７７）。
【００４４】ここで、上述したステップＳ６２において、最適変速段として２速が選択されているときには、ステップＳ７０へ進み、ブレーキペダルがオン変化があったか否かを判断する（Ｓ７０）。そして、ブレーキペダルがオフからオンへの変化がない限り（Ｓ７０がＮｏ）、３速を上限とする指令値を設定する（Ｓ７７）。即ち、最適変速段が２速の場合は、アクセルオフイベントがなくとも３速を上限とする指令値を設定されることになる。
【００４５】一方、ブレーキペダルがオフからオンになった場合には（Ｓ７０がＹｅｓ）、ステップＳ７６へ進み２速を上限とする指令値を設定する。この２速や、３速の指令値は、そのままＡ／Ｔ ＥＣＵ２０に出力されるのでなく、後述するように、他の制御（変速段ホールド制御処理）に設定される指令値と併せて比較判断し、最も低い変速段の指令値がこのナビゲーション装置１０の上限設定ルーチンにおいて決定される。
【００４６】図９に上限指令値選択処理（ステップ１００）を示す。ナビゲーション装置１０は、変速段ホールド制御処理ルーチン（Ｓ２０）、コーナー処理ルーチン（Ｓ４０）のそれぞれにおいて決定された上限指令のうち、一番上限の最も低いものを選択する（Ｓ１０２）。即ち、例えば、変速段ホールド制御処理ルーチン（Ｓ２０）で３速が指令値として設定され、コーナー処理ルーチン（Ｓ４０）で２速が指令値として設定された場合には、２速を指令値として設定する。そして、ステップ１０２で選択した上限指令値をＡ／T ＥＣＵ２０へ指令する（Ｓ１０４）。この指令値をＡ／T ＥＣＵ２０は、上述したステップ２００で受信する。
【００４７】本実施態様では、アクセルペダルセンサとブレーキペダルセンサが運転者の動作を検出する動作検出手段として用いられているが、運転者の動作を検出する手段としては、さらにステアリングの回動又はその代用特性を検出するためのステアリングセンサ、ウインカーの指示がされたかどうかを検出するセンサ、あるいは視線や脳波から運転者のしようとする動作を間接的に検出するセンサを動作検出手段として用いることもできる。
【００４８】本実施態様では、最適変速段の如何に関らず、４速から直接２速にシフトダウンされることが防止されている。これは、滑らかな減速を可能にするためである。また、２速へのシフトダウンはブレーキペダルを踏み込む動作に基づいて行なわれる。これは２速のエンジンブレーキが、３速よりも大きいことを考慮して、運転者の減速しようというより明確な意思を確認するためである。又、３速へのシフトダウンをアクセルオフに基づいて行うのは、そのような、運転者の動作、車両の操作こそが運転者の意思の現れであり、運転者はその時少なくとも加速を望んでおらず、又、自己の行為に起因して車両がシフトダウンに対応した挙動を示すので、違和感がなく、かつ運転者の意思にそったものと成りやすいためである。
【００４９】本実施態様では、ナビゲーション装置１０とＡ／Ｔ ＥＣＵ２０が通信によって、夫々の制御を行っている。しかしながら、この制御はどちらの装置が全部行ってもよいし、又、分担を新たに決めることもできる。たとえば、道路データから最適変速段を決定するルーチン（実施態様における「最適変速段決定処理ルーチン」）のみをナビゲーション装置１０に実行させ、アクセルペダル又はブレーキペダルの変化により変速段を選択する範囲を決定する指令を出力するルーチン（実施態様における「コーナー処理ルーチン」）はＡ／Ｔ ＥＣＵ２０でおこなうこととしてもよい。この場合、実施態様では、アクセルセンサ及びブレーキセンサの信号がＡ／Ｔ ＥＣＵ２０に入力されるので、通信の無駄が少なくなる。
【００５０】又、本実施態様では、変速段ホールド処理ルーチンをコーナー制御ルーチンとともに設けたので、最適変速段がシフトダウンを準備している場合には、変速機固有のシフトマップ又はシフトスケジュールによって、不必要なシフトアップを行わないようにしているため、無用な変速動作を省くことができる。即ち、アクセルオフイベントによって、シフトダウンが生じる場合には、このシフトダウンが生じるアクセルオフの操作によっては、シフトアップがされないため、重複した変速動作が解消される。
【００５１】
【効果】以上述べたように、本発明によれば、アクセルペダルの操作により、シフトダウンを行う事が予定されている場合、シフトダウンを生ぜしめるアクセル操作と直接関連する操作に基づいてのシフトアップが行なわれることを防止するため、無用なシフトアップと変速動作が行なわれることを防止できる。
【００５２】即ち、アクセルペダルのオフで、現状の４速から３速のにシフトダウンが行なわれる場合、現在の変速段が３速になっている場合、アクセルペダルオフに伴うアクセル操作でシフトアップすることがなくなり、無用な変速が生じることがない。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９１２６１５０９
【氏名又は名称】株式会社エクォス・リサーチ
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| 【出願日】 |
平成８年１１月６日（１９９６．１１．６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９５７９５
【弁理士】
【氏名又は名称】田下 明人 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１１６１３２（Ｐ２００１−１１６１３２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２７日（２００１．４．２７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２９６２１７（Ｐ２０００−２９６２１７） |
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