JP4206762B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の制御装置に関し、詳しくは、先行車に対して所定の距離を保持して走行可能な自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、最先端の技術を用いて、渋滞などの道路交通に関する問題の解決を目的にインフラ構築する、いわゆるＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）による技術が注目を集め、わが国でも国土交通省を中心にその技術導入が進められている。
【０００３】
このＩＴＳにおける技術分類の一つとして、車両の自動運転に関する技術がある。この自動運転に関する技術背景として、例えば、国土交通省道路局のインターネットサイトには、『渋滞中の頻繁な停止・発進を繰り返す状況で追突に注意しながらの運転は、ドライバにとって苦痛なものであり、これらの負荷を極力軽減する必要がある』と明記されているように、自動運転技術においては、先行車両に対して所定の距離を保持して走行可能とすることが重要なポイントとなっている。
【０００４】
ところで、このＩＴＳ技術における自動運転に至る既存技術の一例として、クルーズコントロール（自動定速走行装置）やクルーズコントロールを発展させた車間距離制御装置が挙げられる。
このような技術の具体例としては、車両進行方向の物標までの距離，方向，相対速度などに基づいて、近い将来に運転者が減速操作を開始すると予想された場合、エンジンとトランスミッションとの運転点を自動的に変更し、実際に運転者がアクセルペダルを離した時にエンジンブレーキを効果的に作用させるための技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、クルーズコントロールを用いて走行している車両において、電子スロットルを所望の開度（例えば、全閉）に設定して減速するのに先立って、無段階変速機の変速比をわずかにロー側に変更して、その後、実際に電子スロットルが全閉とされた時にエンジンブレーキを効果的に作用させる技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２０２１５５号公報
【特許文献２】
特開平２００１−２６２２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上述の特許文献１による技術においては、上述したように、近い将来に減速動作が行なわれると予想された場合には、常に変速比を大きく設定し（つまり、ロー側に設定し）、エンジンブレーキの効果を高めるという制御が実行されている。より具体的には、特許文献１の〔０００６〕段落や〔０００７〕段落にも記載されているように、先行車両と自車両との車間距離が短くなると、変速比を大きくするとともにエンジン回転数を上昇させるという制御を行なうことで、減速動作においてエンジンブレーキ力を増大させることを意図している。
【０００８】
しかしながら、この技術では、先行車両との車間距離が短くなる度に当該制御が実行され、その都度、変速比をロー側に変更し、エンジン回転数が上昇するため乗員に違和感を与えるおそれがあるほか、エンジンノイズも大きくなるため、頻繁に当該制御が実行されると乗員に不快感を与えるおそれもある。さらに、変速比の変更（シフトチェンジ）が頻繁に行なわれることによって、ドライブフィーリングの悪化を招くおそれもある。
【０００９】
一方、特許文献２による技術によれば、エンジンブレーキを有効的に利用することは可能であるが、運転者の減速要求であるアクセル踏み離し動作があった場合、まず、変速機のシフトダウンを行ない、その後、実際にエンジンブレーキを作用させるという複数のアクションを要する制御であるため、先行車両の加減速に対して自車両が追従する際に、制御遅れが生じてしまうおそれがある。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、自動運転可能な車両の運転レスポンスを高めることができる自動変速機の制御装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる請求項１記載の自動変速機の制御装置は、先行車に対して所定の距離を保持して走行可能な車両の自動変速機の制御装置であって、自車両と該先行車との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、該自車両の実車速を検出する車速検出手段と、該自車両の目標車速を設定する目標車速設定手段と、該目標車速設定手段で設定された目標車速と該車速検出手段で検出された実車速との偏差に基づいて該自車両の目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、該目標車速設定手段で設定された目標車速と該目標加速度設定手段で設定された目標加速度とに基づいて該自動変速機の目標変速比を設定する目標変速比設定手段とをそなえ、該目標変速比設定手段が、該目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離に応じて該目標変速比設定手段により設定された目標変速比の下限値を変更する変速比制御範囲変更手段をそなえていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２記載の自動変速機の制御装置は、上記請求項１記載の構成において、該自車両と該先行車との車間距離を測定する車間距離検出手段と、該自車両と該先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、該車速検出手段からの信号と該相対速度検出手段からの信号とに基づいて、該先行車の車速を算出する先行車速算出手段とをそなえ、該目標車速設定手段が、該車間距離検出手段で検出された該車両と該先行車との車間距離と該先行車速算出手段で算出された該先行車の車速とに基づいて該自車両の目標車速を設定することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項３記載の自動変速機の制御装置は、上記請求項１または２記載の構成において、該目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離が所定値以下になると、該自動変速機の変速比制御範囲の下限値が低速側に変更されることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項４記載の自動変速機の制御装置は、上記請求項１または２に記載の構成において、該目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離が短くなるほど、該自動変速機の変速比制御範囲の下限値が低速側に変更されることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかる自動変速機の制御装置について図１〜図７を用いて説明すると、図１はその要部構成を示す模式的なブロック構成図、図２はその要部を示す模式的な制御ブロック図、図３は自動変速機制御に用いられる第１マップの一例を示す図、図４は自動変速機制御に用いられる第１マップの他の例を示す図、図５は電子スロットルバルブ制御に用いられる第２マップ、図６は電子スロットルバルブ制御に用いられる第３マップ、図７はその動作フローである。
【００１６】
図１に示すように、車両には、主にＥＣＵ１、ＣＶＴ（自動変速機）２１、エンジン２２がそなえられ、このＥＣＵ１には車間距離設定スイッチ１１，メインスイッチ１２，セットスイッチ１３，レジュームスイッチ１４，キャンセルスイッチ１５，レーザレーダ（実車間距離検出手段・相対速度検出手段）１６，車速センサ（車速検出手段）１７が接続されるとともに、上記のＣＶＴ２１とエンジン２２とが接続されている。
【００１７】
ＥＣＵ１の内部には、設定車速演算部２，ＣＶＴ制御演算部（目標変速比設定手段）３，目標車速演算部（目標車速設定手段）４，加減速制御演算部（目標加速度設定手段）５及びエンジン制御演算部６が設けられるとともに、設定車速演算部２内には目標車間距離設定手段７が設けられている。なお、これらの構成要素はソフトウェアによって実現されているが、電子回路として構成しても良い。
【００１８】
ここで、設定車速演算部２は、車間距離設定スイッチ１１，メインスイッチ１２，セットスイッチ１３，レジュームスイッチ１４，キャンセルスイッチ１５からの信号により車速（巡航車速）を算出し、この巡航車速で車両が走行できるようにするものであって、いわゆる、クルーズコントロールシステムや車間距離制御装置のコントローラに相当するものである。なお、これらのメインスイッチ１２，セットスイッチ１３，レジュームスイッチ１４，キャンセルスイッチ１５は、一般的なクルーズコントロールや車間距離制御装置における機能と同様のスイッチであるので詳しい説明は省略する。
【００１９】
目標車速演算部４は、車両前方に設けられたレーザレーダ１６によって測定された先行車両と自車両との相対速度と、車速センサ１７によって計測された自車両の走行速度とに基づき、先行車両の絶対速度（以後、単に“速度”という場合は“相対速度”と明記しない限り“絶対速度”の意）を算出する先行車速算出手段８を有している。
【００２０】
そして、この目標車速演算部４では、レーザレーダ１６によって測定された先行車両と自車両との間の実際の車間距離（実車間距離）と、上記の先行車速算出手段８で算出した先行車速とに基づき、自車両の目標車速を予備的に算出し、さらに、設定車速演算部２によって算出された巡航車速（設定車速）と、上記の予備目標車速との大きさを比較し、低い方を最終的な目標車速として設定するようになっている。
【００２１】
加減速制御演算部５は、車速センサ１７によって算出された自車速と、上記の目標車速演算部４によって設定された目標車速とに基づき、自車両に対してどのような加速もしくは減速をさせる必要があるかを判断して目標加速度を算出するものである。
目標車間距離設定手段７は、車間距離設定スイッチ１１の操作に基づいて、先行車両と自車両との車間距離を選択し、目標車間距離として設定するものである。なお、本実施形態においては、“長”“中”“短”のいずれかに設定するようになっている。
【００２２】
エンジン制御演算部６は、後述するＣＶＴ制御演算部３によって設定されたＣＶＴ２１の目標変速比と、目標車速演算部４によって設定された目標車速と、加減速制御演算部５によって設定された目標加速度とに基づいて目標スロットル開度を算出し、この目標スロットル開度となるようにエンジン２２の電子スロットルバルブ（図示略）を制御するものである。
【００２３】
ＣＶＴ制御演算部３は、設定車速演算部２によって設定された巡航車速と、目標車速演算部４によって設定された目標車速と、目標車間距離設定手段７によって設定された目標車間距離とに基づいて、ＣＶＴ２１に対する目標変速比を設定し、実際にＣＶＴ２１の変速比を目標変速比になるように制御するものである。
さらに、このＣＶＴ制御演算部３には変速比制御範囲変更手段９がそなえられており、この変速比制御範囲変更手段９は、目標車間距離設定手段７によって設定された目標車間距離に応じて、ＣＶＴ制御演算部３によるＣＶＴ２１の変速比の制御範囲（変速比制御範囲）における下限値（すなわち、最も高速側の変速比）を変更するものである。
【００２４】
ここで、変速比制御範囲変更手段９による制御内容を、図３に示す制御マップ（第１マップ）３８Ａを用いて説明すると、この制御マップ３８Ａは縦軸に目標変速比が設定されると共に横軸に目標加速度（Ｇ）が設定されており、各目標車速（Ｘ1〜Ｘ6）毎に目標変速比と目標加速度（Ｇ）との関係が定義されている。
また、図３中における、“Ｆｕｌｌ Ｌｏｗ”は変速比制御範囲における上限値であって、ＣＶＴ２１における最も低速側の変速比である。一方、“ＦｕｌｌＨｉｇｈ”は変速比制御範囲における下限値であって、ＣＶＴ２１における最も高速側の変速比である。
【００２５】
そして、上述の変速比制御範囲変更手段９は、以下の条件（１）及び（２）のうち少なくとも（１）を満たした場合には、Ｆｕｌｌ Ｈｉｇｈとして設定された変速比制御範囲の下限値を、わずかに低速側のＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′に変更することで、運転レスポンスを高めるようになっている。
（１）車間距離設定スイッチ１１および目標車間距離設定手段７によって 設定された目標車間距離が“短”である場合。
【００２６】
（２）レーザレーダ１６によって先行車両と自車両との車間距離が所定距 離より短いことが検出された場合。
なお、ここで運転レスポンスとは、ドライバによるアクセルペダル踏み込み量、図示しない電子スロットルバルブのスロットル開度、又は、スロットルアクチュエータによるスロットル開度の変更に応じた車両の加減速応答をいう。
【００２７】
つまり、上述のような条件設定に基づく本発明の制御によれば、Ｆｕｌｌ Ｈｉｇｈ′にまで達していない変速比域内においては、ＣＶＴ２１は通常の動作マップに沿って制御されるので、燃費を良好な状態でエンジン２２を運転することが可能となる。
また、ＣＶＴ２１の変速比がさらに高速側に変更されても、最高速側変速比は通常走行時のＦｕｌｌ Ｈｉｇｈよりも低速側のＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′にクリップされるので、例えば短い車間距離で先行車に追従走行する場合に、エンジンブレーキの効き始めを早くすることができ、安全性が向上する。更に、最大減速度も小さくなりドライバビリティも向上する。また、従来と同程度の安全性を確保する場合には、先行車両と自車両との車間距離をさらに短く設定することが可能となる。
【００２８】
なお、図３に示す制御マップ３８Ａ以外にも、例えば、図４に示す制御マップ３８Ｂを用いて変速比制御範囲を変更するようにしてもよい。この制御マップ３８Ｂにおいても、図３において示した制御マップ３８Ａと同様に、縦軸に目標変速比が設定されると共に横軸に目標加速度（Ｇ）が設定され、各目標車速（Ｘ1〜Ｘ6）毎に目標変速比と目標加速度（Ｇ）との関係が定義されている。また、Ｆｕｌｌ Ｈｉｇｈ（Ｒ1〜Ｒ6）も目標車速（Ｘ1〜Ｘ6）毎に設定されている。
【００２９】
そして、加減速制御演算部５によって算出された目標加速度（Ｇ）がマイナス（Ｇ＜０）である場合は、制御マップ３８Ｂ内の一点鎖線に沿ってＣＶＴ２１は制御され、また、車両の目標加速度が０近傍であるとともに、目標車間距離設定手段７によって設定された目標車間距離が“短”である場合には、ＣＶＴ制御演算部３内の変速比制御範囲変更手段９によってＦｕｌｌ Ｈｉｇｈとして設定された変速比制御範囲の下限値が低速側のＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′へ変更されるようになっている。
【００３０】
なお、図４に示すように、変速比制御範囲変更手段９による変速比制御範囲の下限値変更量（つまり、Ｆｕｌｌ ＨｉｇｈとＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′との差分）は、目標速度（Ｘ1〜Ｘ6）が上昇するにしたがって大きくなるように設定されている。これは、下限値変更量を大きくしても、目標速度が高い場合にはエンジン２２の燃費低下率が小さいことに起因している。なお、この図４に示す第１制御マップ３８Ｂにおいては、各目標速度（Ｘ1〜Ｘ6）毎に設定されたＦｕｌｌ ＨｉｇｈからＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′への変更量を、それぞれエンジン２２の燃費低下率が３％程度になるように設定している。
【００３１】
本発明の自動変速機の制御装置は上述のように構成されているので、図２に示す本実施形態における制御ブロック図を用いてその作用を説明すると、まず、自車両の車速が車速センサ１７によって検出され、この検出信号が目標車速演算部４内の先行車速算出手段８と加減速制御演算部５とにそれぞれ入力される。
また、レーザレーダ１６により、自車両と先行車両との相対速度が検出され、この検出信号が先行車速算出手段８へ伝達される。そして、先行車速算出手段８では、相対速度と自車両速度とを加算することにより、先行車速が算出される。
【００３２】
また、レーザレーダ１６により、自車両と先行車両との実車間距離も検出され、この検出結果信号がＣＶＴ制御演算部３へ入力されると共に、目標車速演算部４に入力される。
そして、実車間距離に所定ゲインＫLを乗じたものと相対速度に所定ゲインＫPを乗じたものとが加算されることにより予備目標車速が算出され、目標車速演算部４のセレクタ３５へ伝達される。また、セレクタ３５においては、設定車速演算部２によって設定された巡航車速と上記の予備目標車速とのうち、どちらか低い方が目標車速として選択されて、加減速制御演算部５とＣＶＴ制御演算部３とエンジン制御演算部６とにそれぞれ出力される。
【００３３】
そして、加減速制御演算部５によって、上記セレクタ３５によって設定された目標車速と、車速センサ１７によって検出された自車両の実車速との偏差が算出され、この偏差にゲインＫVを乗じることで目標加速度が算出される。そして、この目標加速度がＣＶＴ制御演算部３とエンジン制御演算部６とにそれぞれ入力される。
【００３４】
ここで、エンジン制御演算部６には、エンジン２２の目標スロットル開度を設定する２つのマップ（第２マップ３９及び第３マップ４０）が設けられている。
第２マップ３９は、図５に示すように、縦軸に目標スロットル開度が設定されるとともに、横軸に目標加速度（Ｇ）が設定されており、目標変速比（Ｒ1〜Ｒ4，Ｒ4′）に応じて目標スロットル開度が設定されるようになっている。ここで、目標変速比Ｒ1はＦｕｌｌ Ｌｏｗであり、一方、目標変速比Ｒ4はＦｕｌｌ Ｈｉｇｈである。また、目標変速比Ｒ4′はＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′であって、変速比制御範囲変更手段９によって変速比範囲下限値であるＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ（ここでは目標変速比Ｒ4）を低速側にクリップした場合の目標変速比である。なお、本実施形態における自動変速機２１はＣＶＴであるので各目標変速比の間（例えば、目標変速比Ｒ1とＲ2との間や、Ｒ2とＲ3の間）にも無段階で変速比が存在するが、ここでは、目標スロットル開度と、目標加速度（Ｇ）と、目標変速比との関係を説明するため、模式的にＲ1〜Ｒ4，Ｒ4′の段階的な目標変速比を示して説明する。また、“目標スロットル開度”は“目標アクセルペダル踏み込み量”として読み替えてもよく、“目標アクセル開度”と読み替えても良い。
【００３５】
そして、第３マップ４０は、図６に示すように、縦軸に目標スロットル開度が設定されるとともに、横軸に目標車速が設定されており、目標変速比Ｒ1〜Ｒ4，Ｒ4′に応じて目標スロットル開度が設定される。
そして、第２マップ３９で設定される目標スロットル開度と第３マップ４０で設定される目標スロットル開度とが加算され、０〜１００％の範囲にクリップされ、最終的な目標スロットル開度となる。
【００３６】
上述のように、エンジン制御演算部６は、加減速制御演算部５によって算出された目標加速度とＣＶＴ２１における実際の変速比（実変速比）とを第２マップ３９へ適用するとともに、目標車速演算部４によって設定された目標車速とＣＶＴ２１の実変速比を第３マップ４０へ適用し、第２マップ３９による算出結果と、第３マップ４０による算出結果とを加算し、エンジン２２の電子スロットルバルブに対する目標スロットル開度を算出する。
【００３７】
また、ＣＶＴ制御演算部３は、目標車間距離設定手段７によって設定された目標車間距離の条件（上述の条件（１））とレーザレーダ１６によって検出された車間距離の条件（上述の条件（２））とのうち少なくとも条件（１）が成立すると、目標速度と目標加速度とを第１マップ３８Ａ（又は３８Ｂ）に適用し、ＣＶＴ２１の目標変速比を算出する。
【００３８】
なお、ＫLおよびＫPはともにゲインであって、目標車間距離が短く設定されている場合には大きく設定され、一方、目標車間距離が長く設定されている場合には小さく設定されるようになっている。
次に、図７の動作フローに基づき、本発明の作用を説明すると、まず、ステップＡ１においてＥＣＵ１への信号入力処理が行なわれる。具体的には、図１左方に示す車間距離設定スイッチ１１，メインスイッチ１２，セットスイッチ１３，レジュームスイッチ１４，キャンセルスイッチ１５等の各スイッチからＥＣＵ１へ制御信号が入力されるとともに、レーザレーダ１６，車速センサ１７，ＣＶＴ２１から検出信号がＥＣＵ１へ入力される（ステップＡ１ａ参照）。
【００３９】
そして、ステップＡ２では巡航車速（設定車速）の演算処理が行なわれる。具体的には、まず、自車両と先行車両との車間距離を自動的に制御しながら走行しているか否かが判断され（ステップＡ２ａ参照）、制御中でなければＮｏルートを辿ってリターンし、一方、制御中であればＹｅｓルートを辿ってステップＡ２ｂへ進む。そして、ステップＡ２ｂでは目標車間距離（本実施形態においては“短”“中”“長”のうちの１つ）が設定され、その後、ステップＡ２ｃにおいて、ドライバの所望する巡行車速が設定される。なお、ここで巡航車速とは、前方に先行車両が存在しない状態で車両を巡航させる場合にドライバが必要とする車速をいう。
【００４０】
次に、ステップＡ３では目標車速演算が行なわれる。これは、自車両と先行車両との車間距離をレーザレーダ１６によって検出すると共に、レーザレーダ１６によって先行車両の相対速度を検出し、これらの車間距離と相対速度とに基づき、目標車速を予備的に算出し（ステップＡ３ａ参照）、その後、上述のステップＡ２ｃにて設定した巡行車速とステップＡ３ａにて算出した予備目標車速とを比較して速度が低い方を最終的な目標車速として設定する（ステップＡ３ｂ参照）。
【００４１】
その後、ステップＡ４において車速制御演算が行なわれ、ここでは、ステップＡ３ｂにおいて設定された目標車速とステップＡ１ａにおいて車速センサ１７から入力された自車両の実際の走行速度（実速度）との偏差から目標加速度を算出する（ステップＡ４ａ参照）。
次に、ステップＡ５においては、ＣＶＴ２１を制御するための演算処理が行なわれる。具体的には、ステップＡ３ｂにおいて設定した目標車速とステップＡ４ａにおいて算出した目標加速度とからＣＶＴ２１における目標変速比を算出する（ステップＡ５ａ参照）。
【００４２】
そして、この目標変速比に従ってＣＶＴ２１を実際に制御し（ステップＡ５ｂ参照）、一方、車間距離設定スイッチ１１によって設定された目標車間距離に応じて、ＣＶＴ２１の高速側変速比のクリップ値を変更する。具体的には、車間距離設定スイッチ１１によって設定された目標車間距離が“短”であれば、ＣＶＴ２１における最も高速側の変速比Ｆｕｌｌ Ｈｉｇｈ（例えば０．４４５）を僅かに低速側のＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′（例えば、０．５５）に変更する。
【００４３】
その後、ステップＡ６において、エンジン２２を制御するための演算処理が行なわれ、具体的には、ステップＡ３ｂにおいて設定された目標車速Ａ３ｂとステップＡ４ａにおいて算出された目標加速度とに基づき、ＣＶＴ２１における実際の変速比（実変速比）に応じた目標スロットル開度を算出して、エンジン２２を制御する（ステップＡ６ａ参照）。
【００４４】
これにより、車両と先行車との車間距離の目標を目標車間距離として設定し、この目標車間距離（例えば、“短”“中”“長”の３モード）に応じて自動変速機における変速比制御範囲の下限値（最も高速側の変速比）を適宜変更するというシンプルな制御によって、燃費の低下を抑制しながら、自動運転における先行車両に対する追従性を高めることが可能となる。
【００４５】
なお、本発明は上述した実施態様に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
例えば、ＥＣＵ１内の目標車間距離設定手段７は、ドライバによって操作される車間距離設定スイッチ１１により目標車間距離を設定する構成となっているが、ＩＴＳ技術が適用された道路設備より受信する車間距離指示信号に基づいて目標車間距離が設定される構成としても良い。なお、この場合、図示しない信号受信部が車両に搭載されることになる。
【００４６】
また、上述の一実施形態においては、目標車間距離が“短”として設定された場合に、変速比制御範囲変更手段９により変速比制御範囲の下限値を、僅かに低速側の変速比へ変更する例について説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、目標車間距離が“中”もしくは“長”に設定された場合においては、変速比制御範囲の下限値を高速側の変速比へ変更する制御にするようにしてもよい。なお、この場合は、自動変速機２１において、通常の変速比制御範囲の下限値を下回る変速比が設定可能であることが前提となる。
【００４７】
また、上述の一実施形態においては、図４に示すように、変速比制御範囲変更手段９による変速比制御範囲の下限値変更量は、目標車速度（Ｘ1〜Ｘ6）が上昇するにしたがって大きくなるように設定されているが、いずれの目標速度においても下限値変更量が一定となるように設定しても良い。
また、図４に示す制御マップ３８Ｂにおいては、各目標速度（Ｘ1〜Ｘ6）毎に設定された変速比において、Ｆｕｌｌ ＨｉｇｈからＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′への変更量が、それぞれ燃費低下率が３％程度になるように設定しているが、車両に要求される運転レスポンス性や先行車両に対する追従性に応じて、Ｆｕｌｌ ＨｉｇｈからＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′への変更量は適宜変更可能である。
【００４８】
また、上述の一実施形態においては、自動変速機２１としてＣＶＴ適用した場合を示したがＣＶＴに限定するものではなく、例えば、遊星歯車式の自動変速機を適用することも可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の車間距離の自動制御装置によれば、車両の運転レスポンスを高めることが可能となる。つまり、車両と先行車との車間距離の目標を目標車間距離として設定すると、この目標車間距離に応じて自動変速機における変速比制御範囲の下限値（最も高速側の変速比）が適宜変更されるので、燃費の低下を抑制しながら、先行車両に対する追従性を高めることが可能となり安全性が大幅に向上する。
【００５０】
また、車両の実車速を検出するとともに車両の目標車速を設定し、実車速と目標車速との偏差より目標加速度を設定し、この目標加速度と上記目標車速とに基づいて自動変速機の変速比制御の下限値を適宜変更することができるので、自動運転における先行車両に対する追従性及びレスポンスを確実に高めることが可能となり安全性が大幅に向上する。また、従来と同程度の安全性を確保するのであれば、先行車両と自車両との車間距離をさらに短く設定することができる（請求項１）。
【００５１】
また、自車両の速度と自車両と先行車との相対速度に基づいて先行車の車速を算出するとともに、自車両と先行車との実車間距離と先行車速とに基づいて自車両の目標車速を設定することができるので、確実に先行車両に対する追従性及びレスポンスを確実に高めながら、適切な目標速度で自車両を走行させることが可能となる（請求項２）。
【００５２】
また、自車両と先行車両との目標車間距離が所定値以下になると、自動変速機の変速比制御範囲の下限値が低速側に変更されるので、変速機における変速比が変速比範囲の下限値に達しない間は通常時と同様の変速比で車両は走行を続けることができる一方、変速比制御範囲の下限値に達する場合にのみ変速比が低速側に設定された下限変速比となるので、燃費の低下を確実に抑制しながら、自動運転における先行車両に対する追従性及びレスポンスを高めることが可能となる（請求項３）。
【００５３】
また、自車両と先行車両との目標車間距離が短くなるほど、自動変速機の変速比制御範囲の下限値が低速側に大きく変更されるようになっているので、先行車両の走行状態の変化にも即座に対応でき、安全性を確保しつつ、先行車両との車間距離を詰めることが可能となる（請求項４）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置の構成を示す模式的なブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置の制御内容を示す模式的な制御ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置による自動変速機制御に用いられる制御マップである。
【図４】本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置による自動変速機制御に用いられる制御マップである。
【図５】本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置による電子スロットルバルブ制御に用いられる制御マップである。
【図６】本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置による電子スロットルバルブ制御に用いられる制御マップである。
【図７】本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置による制御フローである。
【符号の説明】
１ ＥＣＵ
３ ＣＶＴ制御演算部（目標変速比設定手段）
４ 目標車速演算部（目標車速設定手段）
５ 加減速制御演算部 （目標加速度設定手段）
７ 目標車間距離設定手段
８ 先行車速算出手段
９ 変速比制御範囲変更手段
１６ レーザレーダ（車間距離検出手段，相対速度検出手段）
１７ 車速センサ（車速検出手段）
２１ ＣＶＴ（自動変速機）
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の制御装置に関し、詳しくは、先行車に対して所定の距離を保持して走行可能な自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、最先端の技術を用いて、渋滞などの道路交通に関する問題の解決を目的にインフラ構築する、いわゆるＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）による技術が注目を集め、わが国でも国土交通省を中心にその技術導入が進められている。
【０００３】
このＩＴＳにおける技術分類の一つとして、車両の自動運転に関する技術がある。この自動運転に関する技術背景として、例えば、国土交通省道路局のインターネットサイトには、『渋滞中の頻繁な停止・発進を繰り返す状況で追突に注意しながらの運転は、ドライバにとって苦痛なものであり、これらの負荷を極力軽減する必要がある』と明記されているように、自動運転技術においては、先行車両に対して所定の距離を保持して走行可能とすることが重要なポイントとなっている。
【０００４】
ところで、このＩＴＳ技術における自動運転に至る既存技術の一例として、クルーズコントロール（自動定速走行装置）やクルーズコントロールを発展させた車間距離制御装置が挙げられる。
このような技術の具体例としては、車両進行方向の物標までの距離，方向，相対速度などに基づいて、近い将来に運転者が減速操作を開始すると予想された場合、エンジンとトランスミッションとの運転点を自動的に変更し、実際に運転者がアクセルペダルを離した時にエンジンブレーキを効果的に作用させるための技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、クルーズコントロールを用いて走行している車両において、電子スロットルを所望の開度（例えば、全閉）に設定して減速するのに先立って、無段階変速機の変速比をわずかにロー側に変更して、その後、実際に電子スロットルが全閉とされた時にエンジンブレーキを効果的に作用させる技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２０２１５５号公報
【特許文献２】
特開平２００１−２６２２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上述の特許文献１による技術においては、上述したように、近い将来に減速動作が行なわれると予想された場合には、常に変速比を大きく設定し（つまり、ロー側に設定し）、エンジンブレーキの効果を高めるという制御が実行されている。より具体的には、特許文献１の〔０００６〕段落や〔０００７〕段落にも記載されているように、先行車両と自車両との車間距離が短くなると、変速比を大きくするとともにエンジン回転数を上昇させるという制御を行なうことで、減速動作においてエンジンブレーキ力を増大させることを意図している。
【０００８】
しかしながら、この技術では、先行車両との車間距離が短くなる度に当該制御が実行され、その都度、変速比をロー側に変更し、エンジン回転数が上昇するため乗員に違和感を与えるおそれがあるほか、エンジンノイズも大きくなるため、頻繁に当該制御が実行されると乗員に不快感を与えるおそれもある。さらに、変速比の変更（シフトチェンジ）が頻繁に行なわれることによって、ドライブフィーリングの悪化を招くおそれもある。
【０００９】
一方、特許文献２による技術によれば、エンジンブレーキを有効的に利用することは可能であるが、運転者の減速要求であるアクセル踏み離し動作があった場合、まず、変速機のシフトダウンを行ない、その後、実際にエンジンブレーキを作用させるという複数のアクションを要する制御であるため、先行車両の加減速に対して自車両が追従する際に、制御遅れが生じてしまうおそれがある。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、自動運転可能な車両の運転レスポンスを高めることができる自動変速機の制御装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる請求項１記載の自動変速機の制御装置は、先行車に対して所定の距離を保持して走行可能な車両の自動変速機の制御装置であって、自車両と該先行車との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、該自車両の実車速を検出する車速検出手段と、該自車両の目標車速を設定する目標車速設定手段と、該目標車速設定手段で設定された目標車速と該車速検出手段で検出された実車速との偏差に基づいて該自車両の目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、該目標車速設定手段で設定された目標車速と該目標加速度設定手段で設定された目標加速度とに基づいて該自動変速機の目標変速比を設定する目標変速比設定手段とをそなえ、該目標変速比設定手段が、該目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離に応じて該目標変速比設定手段により設定された目標変速比の下限値を変更する変速比制御範囲変更手段をそなえていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２記載の自動変速機の制御装置は、上記請求項１記載の構成において、該自車両と該先行車との車間距離を測定する車間距離検出手段と、該自車両と該先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、該車速検出手段からの信号と該相対速度検出手段からの信号とに基づいて、該先行車の車速を算出する先行車速算出手段とをそなえ、該目標車速設定手段が、該車間距離検出手段で検出された該車両と該先行車との車間距離と該先行車速算出手段で算出された該先行車の車速とに基づいて該自車両の目標車速を設定することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項３記載の自動変速機の制御装置は、上記請求項１または２記載の構成において、該目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離が所定値以下になると、該自動変速機の変速比制御範囲の下限値が低速側に変更されることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項４記載の自動変速機の制御装置は、上記請求項１または２に記載の構成において、該目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離が短くなるほど、該自動変速機の変速比制御範囲の下限値が低速側に変更されることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかる自動変速機の制御装置について図１〜図７を用いて説明すると、図１はその要部構成を示す模式的なブロック構成図、図２はその要部を示す模式的な制御ブロック図、図３は自動変速機制御に用いられる第１マップの一例を示す図、図４は自動変速機制御に用いられる第１マップの他の例を示す図、図５は電子スロットルバルブ制御に用いられる第２マップ、図６は電子スロットルバルブ制御に用いられる第３マップ、図７はその動作フローである。
【００１６】
図１に示すように、車両には、主にＥＣＵ１、ＣＶＴ（自動変速機）２１、エンジン２２がそなえられ、このＥＣＵ１には車間距離設定スイッチ１１，メインスイッチ１２，セットスイッチ１３，レジュームスイッチ１４，キャンセルスイッチ１５，レーザレーダ（実車間距離検出手段・相対速度検出手段）１６，車速センサ（車速検出手段）１７が接続されるとともに、上記のＣＶＴ２１とエンジン２２とが接続されている。
【００１７】
ＥＣＵ１の内部には、設定車速演算部２，ＣＶＴ制御演算部（目標変速比設定手段）３，目標車速演算部（目標車速設定手段）４，加減速制御演算部（目標加速度設定手段）５及びエンジン制御演算部６が設けられるとともに、設定車速演算部２内には目標車間距離設定手段７が設けられている。なお、これらの構成要素はソフトウェアによって実現されているが、電子回路として構成しても良い。
【００１８】
ここで、設定車速演算部２は、車間距離設定スイッチ１１，メインスイッチ１２，セットスイッチ１３，レジュームスイッチ１４，キャンセルスイッチ１５からの信号により車速（巡航車速）を算出し、この巡航車速で車両が走行できるようにするものであって、いわゆる、クルーズコントロールシステムや車間距離制御装置のコントローラに相当するものである。なお、これらのメインスイッチ１２，セットスイッチ１３，レジュームスイッチ１４，キャンセルスイッチ１５は、一般的なクルーズコントロールや車間距離制御装置における機能と同様のスイッチであるので詳しい説明は省略する。
【００１９】
目標車速演算部４は、車両前方に設けられたレーザレーダ１６によって測定された先行車両と自車両との相対速度と、車速センサ１７によって計測された自車両の走行速度とに基づき、先行車両の絶対速度（以後、単に“速度”という場合は“相対速度”と明記しない限り“絶対速度”の意）を算出する先行車速算出手段８を有している。
【００２０】
そして、この目標車速演算部４では、レーザレーダ１６によって測定された先行車両と自車両との間の実際の車間距離（実車間距離）と、上記の先行車速算出手段８で算出した先行車速とに基づき、自車両の目標車速を予備的に算出し、さらに、設定車速演算部２によって算出された巡航車速（設定車速）と、上記の予備目標車速との大きさを比較し、低い方を最終的な目標車速として設定するようになっている。
【００２１】
加減速制御演算部５は、車速センサ１７によって算出された自車速と、上記の目標車速演算部４によって設定された目標車速とに基づき、自車両に対してどのような加速もしくは減速をさせる必要があるかを判断して目標加速度を算出するものである。
目標車間距離設定手段７は、車間距離設定スイッチ１１の操作に基づいて、先行車両と自車両との車間距離を選択し、目標車間距離として設定するものである。なお、本実施形態においては、“長”“中”“短”のいずれかに設定するようになっている。
【００２２】
エンジン制御演算部６は、後述するＣＶＴ制御演算部３によって設定されたＣＶＴ２１の目標変速比と、目標車速演算部４によって設定された目標車速と、加減速制御演算部５によって設定された目標加速度とに基づいて目標スロットル開度を算出し、この目標スロットル開度となるようにエンジン２２の電子スロットルバルブ（図示略）を制御するものである。
【００２３】
ＣＶＴ制御演算部３は、設定車速演算部２によって設定された巡航車速と、目標車速演算部４によって設定された目標車速と、目標車間距離設定手段７によって設定された目標車間距離とに基づいて、ＣＶＴ２１に対する目標変速比を設定し、実際にＣＶＴ２１の変速比を目標変速比になるように制御するものである。
さらに、このＣＶＴ制御演算部３には変速比制御範囲変更手段９がそなえられており、この変速比制御範囲変更手段９は、目標車間距離設定手段７によって設定された目標車間距離に応じて、ＣＶＴ制御演算部３によるＣＶＴ２１の変速比の制御範囲（変速比制御範囲）における下限値（すなわち、最も高速側の変速比）を変更するものである。
【００２４】
ここで、変速比制御範囲変更手段９による制御内容を、図３に示す制御マップ（第１マップ）３８Ａを用いて説明すると、この制御マップ３８Ａは縦軸に目標変速比が設定されると共に横軸に目標加速度（Ｇ）が設定されており、各目標車速（Ｘ1〜Ｘ6）毎に目標変速比と目標加速度（Ｇ）との関係が定義されている。
また、図３中における、“Ｆｕｌｌ Ｌｏｗ”は変速比制御範囲における上限値であって、ＣＶＴ２１における最も低速側の変速比である。一方、“ＦｕｌｌＨｉｇｈ”は変速比制御範囲における下限値であって、ＣＶＴ２１における最も高速側の変速比である。
【００２５】
そして、上述の変速比制御範囲変更手段９は、以下の条件（１）及び（２）のうち少なくとも（１）を満たした場合には、Ｆｕｌｌ Ｈｉｇｈとして設定された変速比制御範囲の下限値を、わずかに低速側のＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′に変更することで、運転レスポンスを高めるようになっている。
（１）車間距離設定スイッチ１１および目標車間距離設定手段７によって 設定された目標車間距離が“短”である場合。
【００２６】
（２）レーザレーダ１６によって先行車両と自車両との車間距離が所定距 離より短いことが検出された場合。
なお、ここで運転レスポンスとは、ドライバによるアクセルペダル踏み込み量、図示しない電子スロットルバルブのスロットル開度、又は、スロットルアクチュエータによるスロットル開度の変更に応じた車両の加減速応答をいう。
【００２７】
つまり、上述のような条件設定に基づく本発明の制御によれば、Ｆｕｌｌ Ｈｉｇｈ′にまで達していない変速比域内においては、ＣＶＴ２１は通常の動作マップに沿って制御されるので、燃費を良好な状態でエンジン２２を運転することが可能となる。
また、ＣＶＴ２１の変速比がさらに高速側に変更されても、最高速側変速比は通常走行時のＦｕｌｌ Ｈｉｇｈよりも低速側のＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′にクリップされるので、例えば短い車間距離で先行車に追従走行する場合に、エンジンブレーキの効き始めを早くすることができ、安全性が向上する。更に、最大減速度も小さくなりドライバビリティも向上する。また、従来と同程度の安全性を確保する場合には、先行車両と自車両との車間距離をさらに短く設定することが可能となる。
【００２８】
なお、図３に示す制御マップ３８Ａ以外にも、例えば、図４に示す制御マップ３８Ｂを用いて変速比制御範囲を変更するようにしてもよい。この制御マップ３８Ｂにおいても、図３において示した制御マップ３８Ａと同様に、縦軸に目標変速比が設定されると共に横軸に目標加速度（Ｇ）が設定され、各目標車速（Ｘ1〜Ｘ6）毎に目標変速比と目標加速度（Ｇ）との関係が定義されている。また、Ｆｕｌｌ Ｈｉｇｈ（Ｒ1〜Ｒ6）も目標車速（Ｘ1〜Ｘ6）毎に設定されている。
【００２９】
そして、加減速制御演算部５によって算出された目標加速度（Ｇ）がマイナス（Ｇ＜０）である場合は、制御マップ３８Ｂ内の一点鎖線に沿ってＣＶＴ２１は制御され、また、車両の目標加速度が０近傍であるとともに、目標車間距離設定手段７によって設定された目標車間距離が“短”である場合には、ＣＶＴ制御演算部３内の変速比制御範囲変更手段９によってＦｕｌｌ Ｈｉｇｈとして設定された変速比制御範囲の下限値が低速側のＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′へ変更されるようになっている。
【００３０】
なお、図４に示すように、変速比制御範囲変更手段９による変速比制御範囲の下限値変更量（つまり、Ｆｕｌｌ ＨｉｇｈとＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′との差分）は、目標速度（Ｘ1〜Ｘ6）が上昇するにしたがって大きくなるように設定されている。これは、下限値変更量を大きくしても、目標速度が高い場合にはエンジン２２の燃費低下率が小さいことに起因している。なお、この図４に示す第１制御マップ３８Ｂにおいては、各目標速度（Ｘ1〜Ｘ6）毎に設定されたＦｕｌｌ ＨｉｇｈからＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′への変更量を、それぞれエンジン２２の燃費低下率が３％程度になるように設定している。
【００３１】
本発明の自動変速機の制御装置は上述のように構成されているので、図２に示す本実施形態における制御ブロック図を用いてその作用を説明すると、まず、自車両の車速が車速センサ１７によって検出され、この検出信号が目標車速演算部４内の先行車速算出手段８と加減速制御演算部５とにそれぞれ入力される。
また、レーザレーダ１６により、自車両と先行車両との相対速度が検出され、この検出信号が先行車速算出手段８へ伝達される。そして、先行車速算出手段８では、相対速度と自車両速度とを加算することにより、先行車速が算出される。
【００３２】
また、レーザレーダ１６により、自車両と先行車両との実車間距離も検出され、この検出結果信号がＣＶＴ制御演算部３へ入力されると共に、目標車速演算部４に入力される。
そして、実車間距離に所定ゲインＫLを乗じたものと相対速度に所定ゲインＫPを乗じたものとが加算されることにより予備目標車速が算出され、目標車速演算部４のセレクタ３５へ伝達される。また、セレクタ３５においては、設定車速演算部２によって設定された巡航車速と上記の予備目標車速とのうち、どちらか低い方が目標車速として選択されて、加減速制御演算部５とＣＶＴ制御演算部３とエンジン制御演算部６とにそれぞれ出力される。
【００３３】
そして、加減速制御演算部５によって、上記セレクタ３５によって設定された目標車速と、車速センサ１７によって検出された自車両の実車速との偏差が算出され、この偏差にゲインＫVを乗じることで目標加速度が算出される。そして、この目標加速度がＣＶＴ制御演算部３とエンジン制御演算部６とにそれぞれ入力される。
【００３４】
ここで、エンジン制御演算部６には、エンジン２２の目標スロットル開度を設定する２つのマップ（第２マップ３９及び第３マップ４０）が設けられている。
第２マップ３９は、図５に示すように、縦軸に目標スロットル開度が設定されるとともに、横軸に目標加速度（Ｇ）が設定されており、目標変速比（Ｒ1〜Ｒ4，Ｒ4′）に応じて目標スロットル開度が設定されるようになっている。ここで、目標変速比Ｒ1はＦｕｌｌ Ｌｏｗであり、一方、目標変速比Ｒ4はＦｕｌｌ Ｈｉｇｈである。また、目標変速比Ｒ4′はＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′であって、変速比制御範囲変更手段９によって変速比範囲下限値であるＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ（ここでは目標変速比Ｒ4）を低速側にクリップした場合の目標変速比である。なお、本実施形態における自動変速機２１はＣＶＴであるので各目標変速比の間（例えば、目標変速比Ｒ1とＲ2との間や、Ｒ2とＲ3の間）にも無段階で変速比が存在するが、ここでは、目標スロットル開度と、目標加速度（Ｇ）と、目標変速比との関係を説明するため、模式的にＲ1〜Ｒ4，Ｒ4′の段階的な目標変速比を示して説明する。また、“目標スロットル開度”は“目標アクセルペダル踏み込み量”として読み替えてもよく、“目標アクセル開度”と読み替えても良い。
【００３５】
そして、第３マップ４０は、図６に示すように、縦軸に目標スロットル開度が設定されるとともに、横軸に目標車速が設定されており、目標変速比Ｒ1〜Ｒ4，Ｒ4′に応じて目標スロットル開度が設定される。
そして、第２マップ３９で設定される目標スロットル開度と第３マップ４０で設定される目標スロットル開度とが加算され、０〜１００％の範囲にクリップされ、最終的な目標スロットル開度となる。
【００３６】
上述のように、エンジン制御演算部６は、加減速制御演算部５によって算出された目標加速度とＣＶＴ２１における実際の変速比（実変速比）とを第２マップ３９へ適用するとともに、目標車速演算部４によって設定された目標車速とＣＶＴ２１の実変速比を第３マップ４０へ適用し、第２マップ３９による算出結果と、第３マップ４０による算出結果とを加算し、エンジン２２の電子スロットルバルブに対する目標スロットル開度を算出する。
【００３７】
また、ＣＶＴ制御演算部３は、目標車間距離設定手段７によって設定された目標車間距離の条件（上述の条件（１））とレーザレーダ１６によって検出された車間距離の条件（上述の条件（２））とのうち少なくとも条件（１）が成立すると、目標速度と目標加速度とを第１マップ３８Ａ（又は３８Ｂ）に適用し、ＣＶＴ２１の目標変速比を算出する。
【００３８】
なお、ＫLおよびＫPはともにゲインであって、目標車間距離が短く設定されている場合には大きく設定され、一方、目標車間距離が長く設定されている場合には小さく設定されるようになっている。
次に、図７の動作フローに基づき、本発明の作用を説明すると、まず、ステップＡ１においてＥＣＵ１への信号入力処理が行なわれる。具体的には、図１左方に示す車間距離設定スイッチ１１，メインスイッチ１２，セットスイッチ１３，レジュームスイッチ１４，キャンセルスイッチ１５等の各スイッチからＥＣＵ１へ制御信号が入力されるとともに、レーザレーダ１６，車速センサ１７，ＣＶＴ２１から検出信号がＥＣＵ１へ入力される（ステップＡ１ａ参照）。
【００３９】
そして、ステップＡ２では巡航車速（設定車速）の演算処理が行なわれる。具体的には、まず、自車両と先行車両との車間距離を自動的に制御しながら走行しているか否かが判断され（ステップＡ２ａ参照）、制御中でなければＮｏルートを辿ってリターンし、一方、制御中であればＹｅｓルートを辿ってステップＡ２ｂへ進む。そして、ステップＡ２ｂでは目標車間距離（本実施形態においては“短”“中”“長”のうちの１つ）が設定され、その後、ステップＡ２ｃにおいて、ドライバの所望する巡行車速が設定される。なお、ここで巡航車速とは、前方に先行車両が存在しない状態で車両を巡航させる場合にドライバが必要とする車速をいう。
【００４０】
次に、ステップＡ３では目標車速演算が行なわれる。これは、自車両と先行車両との車間距離をレーザレーダ１６によって検出すると共に、レーザレーダ１６によって先行車両の相対速度を検出し、これらの車間距離と相対速度とに基づき、目標車速を予備的に算出し（ステップＡ３ａ参照）、その後、上述のステップＡ２ｃにて設定した巡行車速とステップＡ３ａにて算出した予備目標車速とを比較して速度が低い方を最終的な目標車速として設定する（ステップＡ３ｂ参照）。
【００４１】
その後、ステップＡ４において車速制御演算が行なわれ、ここでは、ステップＡ３ｂにおいて設定された目標車速とステップＡ１ａにおいて車速センサ１７から入力された自車両の実際の走行速度（実速度）との偏差から目標加速度を算出する（ステップＡ４ａ参照）。
次に、ステップＡ５においては、ＣＶＴ２１を制御するための演算処理が行なわれる。具体的には、ステップＡ３ｂにおいて設定した目標車速とステップＡ４ａにおいて算出した目標加速度とからＣＶＴ２１における目標変速比を算出する（ステップＡ５ａ参照）。
【００４２】
そして、この目標変速比に従ってＣＶＴ２１を実際に制御し（ステップＡ５ｂ参照）、一方、車間距離設定スイッチ１１によって設定された目標車間距離に応じて、ＣＶＴ２１の高速側変速比のクリップ値を変更する。具体的には、車間距離設定スイッチ１１によって設定された目標車間距離が“短”であれば、ＣＶＴ２１における最も高速側の変速比Ｆｕｌｌ Ｈｉｇｈ（例えば０．４４５）を僅かに低速側のＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′（例えば、０．５５）に変更する。
【００４３】
その後、ステップＡ６において、エンジン２２を制御するための演算処理が行なわれ、具体的には、ステップＡ３ｂにおいて設定された目標車速Ａ３ｂとステップＡ４ａにおいて算出された目標加速度とに基づき、ＣＶＴ２１における実際の変速比（実変速比）に応じた目標スロットル開度を算出して、エンジン２２を制御する（ステップＡ６ａ参照）。
【００４４】
これにより、車両と先行車との車間距離の目標を目標車間距離として設定し、この目標車間距離（例えば、“短”“中”“長”の３モード）に応じて自動変速機における変速比制御範囲の下限値（最も高速側の変速比）を適宜変更するというシンプルな制御によって、燃費の低下を抑制しながら、自動運転における先行車両に対する追従性を高めることが可能となる。
【００４５】
なお、本発明は上述した実施態様に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
例えば、ＥＣＵ１内の目標車間距離設定手段７は、ドライバによって操作される車間距離設定スイッチ１１により目標車間距離を設定する構成となっているが、ＩＴＳ技術が適用された道路設備より受信する車間距離指示信号に基づいて目標車間距離が設定される構成としても良い。なお、この場合、図示しない信号受信部が車両に搭載されることになる。
【００４６】
また、上述の一実施形態においては、目標車間距離が“短”として設定された場合に、変速比制御範囲変更手段９により変速比制御範囲の下限値を、僅かに低速側の変速比へ変更する例について説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、目標車間距離が“中”もしくは“長”に設定された場合においては、変速比制御範囲の下限値を高速側の変速比へ変更する制御にするようにしてもよい。なお、この場合は、自動変速機２１において、通常の変速比制御範囲の下限値を下回る変速比が設定可能であることが前提となる。
【００４７】
また、上述の一実施形態においては、図４に示すように、変速比制御範囲変更手段９による変速比制御範囲の下限値変更量は、目標車速度（Ｘ1〜Ｘ6）が上昇するにしたがって大きくなるように設定されているが、いずれの目標速度においても下限値変更量が一定となるように設定しても良い。
また、図４に示す制御マップ３８Ｂにおいては、各目標速度（Ｘ1〜Ｘ6）毎に設定された変速比において、Ｆｕｌｌ ＨｉｇｈからＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′への変更量が、それぞれ燃費低下率が３％程度になるように設定しているが、車両に要求される運転レスポンス性や先行車両に対する追従性に応じて、Ｆｕｌｌ ＨｉｇｈからＦｕｌｌ Ｈｉｇｈ′への変更量は適宜変更可能である。
【００４８】
また、上述の一実施形態においては、自動変速機２１としてＣＶＴ適用した場合を示したがＣＶＴに限定するものではなく、例えば、遊星歯車式の自動変速機を適用することも可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の車間距離の自動制御装置によれば、車両の運転レスポンスを高めることが可能となる。つまり、車両と先行車との車間距離の目標を目標車間距離として設定すると、この目標車間距離に応じて自動変速機における変速比制御範囲の下限値（最も高速側の変速比）が適宜変更されるので、燃費の低下を抑制しながら、先行車両に対する追従性を高めることが可能となり安全性が大幅に向上する。
【００５０】
また、車両の実車速を検出するとともに車両の目標車速を設定し、実車速と目標車速との偏差より目標加速度を設定し、この目標加速度と上記目標車速とに基づいて自動変速機の変速比制御の下限値を適宜変更することができるので、自動運転における先行車両に対する追従性及びレスポンスを確実に高めることが可能となり安全性が大幅に向上する。また、従来と同程度の安全性を確保するのであれば、先行車両と自車両との車間距離をさらに短く設定することができる（請求項１）。
【００５１】
また、自車両の速度と自車両と先行車との相対速度に基づいて先行車の車速を算出するとともに、自車両と先行車との実車間距離と先行車速とに基づいて自車両の目標車速を設定することができるので、確実に先行車両に対する追従性及びレスポンスを確実に高めながら、適切な目標速度で自車両を走行させることが可能となる（請求項２）。
【００５２】
また、自車両と先行車両との目標車間距離が所定値以下になると、自動変速機の変速比制御範囲の下限値が低速側に変更されるので、変速機における変速比が変速比範囲の下限値に達しない間は通常時と同様の変速比で車両は走行を続けることができる一方、変速比制御範囲の下限値に達する場合にのみ変速比が低速側に設定された下限変速比となるので、燃費の低下を確実に抑制しながら、自動運転における先行車両に対する追従性及びレスポンスを高めることが可能となる（請求項３）。
【００５３】
また、自車両と先行車両との目標車間距離が短くなるほど、自動変速機の変速比制御範囲の下限値が低速側に大きく変更されるようになっているので、先行車両の走行状態の変化にも即座に対応でき、安全性を確保しつつ、先行車両との車間距離を詰めることが可能となる（請求項４）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置の構成を示す模式的なブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置の制御内容を示す模式的な制御ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置による自動変速機制御に用いられる制御マップである。
【図４】本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置による自動変速機制御に用いられる制御マップである。
【図５】本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置による電子スロットルバルブ制御に用いられる制御マップである。
【図６】本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置による電子スロットルバルブ制御に用いられる制御マップである。
【図７】本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置による制御フローである。
【符号の説明】
１ ＥＣＵ
３ ＣＶＴ制御演算部（目標変速比設定手段）
４ 目標車速演算部（目標車速設定手段）
５ 加減速制御演算部 （目標加速度設定手段）
７ 目標車間距離設定手段
８ 先行車速算出手段
９ 変速比制御範囲変更手段
１６ レーザレーダ（車間距離検出手段，相対速度検出手段）
１７ 車速センサ（車速検出手段）
２１ ＣＶＴ（自動変速機）
Claims (4)
- 先行車に対して所定の距離を保持して走行可能な車両の自動変速機の制御装置であって、
自車両と該先行車との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、
該自車両の実車速を検出する車速検出手段と、
該自車両の目標車速を設定する目標車速設定手段と、
該目標車速設定手段で設定された目標車速と該車速検出手段で検出された実車速との偏差に基づいて該自車両の目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、
該目標車速設定手段で設定された目標車速と該目標加速度設定手段で設定された目標加速度とに基づいて該自動変速機の目標変速比を設定する目標変速比設定手段とをそなえ、
該目標変速比設定手段が、該目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離に応じて該目標変速比設定手段により設定された目標変速比の下限値を変更する変速比制御範囲変更手段をそなえている
ことを特徴とする、自動変速機の制御装置。 - 該自車両と該先行車との車間距離を測定する車間距離検出手段と、
該自車両と該先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
該車速検出手段からの信号と該相対速度検出手段からの信号とに基づいて、該先行車の車速を算出する先行車速算出手段とをそなえ、
該目標車速設定手段が、該車間距離検出手段で検出された該車両と該先行車との車間距離と該先行車速算出手段で算出された該先行車の車速とに基づいて該自車両の目標車速を設定する
ことを特徴とする、請求項１記載の自動変速機の制御装置。 - 該目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離が所定値以下になると、該自動変速機の変速比制御範囲の下限値が低速側に変更される
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置。 - 該目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離が短くなるほど、該自動変速機の変速比制御範囲の下限値が低速側に変更される
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置。
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