JP2015189286A - クルーズコントロール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クルーズコントロールによる走行中に走行抵抗が増加した場合であっても、エンジン回転数が急激に増加せず、運転者に不快感を与えないようにする。【解決手段】オートクルコン部２２は、セット車速Ｖｓに基づいて設定した目標車速Ｔｖと自車速Ｖとに基づいて目標加速度Ｔａを設定し、この目標加速度Ｔａに基づいてエンジン制御部２３で読込む目標トルクＴＴｑとＣＶＴ制御部２４で読込むＣＶＴ３のプライマリ軸の回転数Ｎｐを制御する目標回転数ＴＮｐとを設定する目標制御値演算部２２Ａ、及びこの目標加速度Ｔａに乗算する回転数ゲインＧＮを設定するゲイン演算部２２Ｂを有する。この回転数ゲインＧＮは、ゲイン算出用目標車速ＴＧｖと自車速Ｖとに基づいて設定したゲイン算出用目標馬力ＴＧＰｓと自車速Ｖとからゲイン算出用目標回転数マップを参照して設定されるゲイン算出用目標回転数ＴＧＮｐに基づいて設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、クルーズコントロールでの走行中に登坂路走行等で走行抵抗が増加した場合であっても、自動変速機の入力軸回転数の上昇を抑制して、運転者に与える不快感を軽減するクルーズコントロール装置に関する。

一般に、この種のクルーズコントロール装置では、運転者の設定した車速（セット車速）と自車両の速度との差（速度差）に応じてエンジンの目標トルク及び、自動変速機の入力軸の目標回転数を設定し、これによりエンジン出力、及び自動変速機の変速比を制御することで、自車両の速度（自車速）がセット車速に基づいて設定した目標車速に収束するように制御している。

又、クルーズコントロールによる走行中に、登坂路のような走行負荷の大きい路面にさしかかり、車速が低下すると、クルーズコントロール装置では、自車速を直ちに目標車速に到達させるべく、エンジン制御ではスロットル弁開度を大きくしてエンジン出力を増加させ、一方、変速制御では変速比をダウンシフトさせてトルクアップを図り、これにより加速させることで自車速の落ち込みを防止するようにしている。

この場合、排気量が比較的大きなエンジンを搭載する車両（以下、「高排気量車」と称する）では、走行抵抗が増加してもスロットル弁の開度を開き、エンジントルクを増大させることで、自動変速機の変速比を大きくシフトダウさせることなく自車速を目標車速へ比較的容易に収束させることができる。

これに対し、低排気量のエンジンを搭載する車両（以下「低排気量車」と称する）が、登坂路走行において高排気量エンジンを搭載する車両と同等の加速度を得ようとした場合、当然、エンジン回転数を上昇させると共に変速比を大きくダウンシフトさせる必要がある。しかし、このような急加速は、振動、騒音が増大し、乗り心地が悪化するため、不快感を覚える運転者も多い。

この対策として、例えば、特許文献１（特開２０１０−２０９９８３号公報）に開示されているように、走行抵抗が所定しきい値を超えた場合はエンジン回転数の上昇を抑制し、自動変速機の変速比のダウンシフト量を抑制すれば、運転者に不快感を与えないようにすることが可能となる。

特開２０１０−２０９９８３号公報

ところで、クルーズコントロール装置では、ある時定数を有して自車速を目標車速に追従させることで、走行に伴う車両の振動等により車速センサ等から取り込まれるノイズを除去し、なめらかな制御性を得ることができるようにしている。そのため、上述した文献に開示されているように、走行抵抗が所定しきい値を越えた場合、一律にエンジン回転数の上昇を抑制してしまうと、車速が増加せず、逆に加速不足感を運転者に与えてしまう不都合が生じる。

本発明は、上記事情に鑑み、クルーズコントロールによる走行中に走行抵抗が増加した場合であっても、自動変速機入力軸の回転数が急激に増加して運転者に不快感を与えることがないばかりか、運転者に加速不足感を与えることもなく、良好な乗り心地を得ることのできるクルーズコントロール装置を提供することを目的とする。

本発明は、先行車の速度と自車両の速度との相対速度或いはセット車速に基づいて目標車速を設定する目標車速演算手段と、前記目標車速と前記自車両の速度とに基づいて該自車両の速度を該目標車速に収束させる目標加速度を設定する目標加速度演算手段と、前記目標加速度に基づいてエンジン制御手段を制御する目標トルクを設定する目標トルク演算手段と、前記目標加速度に基づいて自動変速機の入力軸の回転数を制御する目標回転数を設定する目標回転数演算手段とを備えるクルーズコントロール装置において、前記目標加速度を制限するゲインを設定するゲイン演算手段を有し、前記ゲイン演算手段は、前記目標車速と前記自車両の速度とに基づいてゲイン算出用目標馬力を設定するゲイン算出用目標馬力演算手段と、前記ゲイン算出用目標馬力と前記自車両の速度とから等馬力線に基づいてゲイン算出用目標回転数を設定するゲイン算出用目標回転数演算手段と、前記ゲイン算出用目標回転数に基づき、前記目標加速度に付与する回転数ゲインを設定する回転数ゲイン演算手段とを備える。

本発明によれば、目標車速と自車両の速度とに基づいて設定したゲイン算出用目標馬力と自車両の速度とから等馬力線に基づいて設定されているゲイン算出用目標回転数マップを参照して、ゲイン算出用目標回転数を設定し、このゲイン算出用目標回転数に基づき回転数ゲインを設定し、この回転数ゲインを、クルーズコントロールによる走行の際に設定される目標加速度に付与したので、クルーズコントロールによる走行中に走行抵抗が増加した場合であっても、目標加速度に基づいて設定されるエンジン回転数が急激に増加せず、運転者に不快感与えることがなくなる。又、目標加速度にゲイン回転数を付与しているだけであるため、自動変速機入力軸の目標回転数が一律に抑制されるがなく、そのため、運転者に加速不足感を与えることがなく、良好な乗り心地を得ることができる。

クルーズコントロール装置により制御される車両駆動系の概略構成図 クルーズコントロール部の構成を示す機能ブロック図（その１） クルーズコントロール部の構成を示す機能ブロック図（その２） 目標回転数マップの概念図 ゲイン算出用目標回転数マップの概念図 回転数ゲインテーブルの概念図 走行抵抗が増加した際のクルーズコントロールによる車両挙動を示し、（ａ）は車速の変化を示すタイムチャート、（ｂ）は自動変速機入力軸回転数の変化を示すタイムチャート、（ｃ）は車両の登坂路走行状態を示すタイムチャート

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１の符号１は自車両に搭載されているエンジンで、このエンジン１の出力側に、トルクコンバータ２、自動変速機の一例である無段変速機（ＣＶＴ）３からなる自動変速装置４が連設されている。

エンジン１からの出力は、トルクコンバータ２の流体或いは、このトルクコンバータ２に設けられているロックアップクラッチ２ａを介してＣＶＴ３に伝達され、このＣＶＴ３で所定の変速比に変速された後、この駆動力が出力軸５から後輪或いは前輪等の駆動輪側へ伝達される。

又、エンジン１の吸気ポート（図示せず）に連通する吸気通路６の中途にスロットル弁７が介装されている。このスロットル弁７は、ステッピングモータ等からなるスロットルモータ８に連設されており、このスロットルモータ８が後述するエンジン制御部２３からの駆動信号で駆動されて弁開度が制御される。

又、ＣＶＴ３にコントロールバルブユニット３ａが併設されている。このコントロールバルブユニット３ａは、ＣＶＴ３に内装されている変速機構を変速動作させるものであり、後述するＣＶＴ制御部２４からの変速信号（油圧信号）に従い、ＣＶＴ３のプライマリプーリとセカンダリプーリとに印加する油圧を調圧して、所望の変速比を得るようにする。尚、ＣＶＴ３の変速機構としては、ベルト式、チェーン式、トロイダル式等、種々のものが知られているが、本実施形態では、プライマリプーリとセカンダリプーリとを有するベルト式或いはチェーン式の変速機構を、その一例に掲げて説明する。

又、符号２１は、エンジン制御装置（ＥＣＵ）であり、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータを主体に構成されている。このＥＣＵ２１には、クルーズコントロール時の走行状態を制御する機能として、クルーズコントロール（クルコン）手段の一例であるオートクルコン部２２、エンジン制御手段としてのエンジン制御部２３が備えられている。

又、符号２１は、車両の走行状態を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータを主体に構成されている。このＥＣＵ２１には、クルーズコントロール（以下、「クルコン」と略称する）時の走行状態を制御する機能として、クルコン手段としてのオートクルコン部２２、エンジン制御手段としてのエンジン制御部２３、変速制御手段としてのＣＶＴ制御部２４が備えられている。

このオートクルコン部２２には、クルコン操作スイッチ２６、先行車情報検出部２７、車速検出部２８、ＣＶＴ変速比検出部２９が接続されている。クルコン操作スイッチ２６はステアリングハンドル付近に配設されており、クルコンＯＮ／ＯＦＦスイッチ及び車速設定スイッチを備えている。又、先行車情報検出部２７は、先行車情報として、先行車の速度と自車両の速度（自車速）Ｖとの相対速度Ｖｍ、及び車間距離Ｌｍを検出するものである。すなわち、この先行車情報検出部２７は、ステレオカメラや単眼カメラ、或いはミリ波レーダや赤外線レーザレーダ等の前方認識装置を有し、この前方認識装置から得られた自車両前方の情報に基づき、自車両の直前を走行する先行車を認識し、この先行車と自車両との車間距離Ｌｍを求め、更に、この車間距離Ｌｍの時間的変化から自車両との相対速度Ｖｍを求める。

又、車速検出部２８は、前後左右の各輪にそれぞれ設けられている車輪速センサで検出した車輪速の平均値から自車速Ｖを検出する。尚、この自車速Ｖは周知の車速センサで検出するようにしても良い。

更に、ＣＶＴ変速比検出部２９は、ＣＶＴ３に設けられているプライマリプーリを軸支するプライマリ軸とセカンダリプーリを軸支するセカンダリ軸とに配設されているプライマリ回転数センサとセカンダリ回転数センサで検出したプライマリ軸の回転数（以下、「プライマリ回転数」と称する）Ｎｐとセカンダリ軸の回転数Ｎｓとの比からＣＶＴ３の変速比ε（＝Ｎｓ／Ｎｐ）を算出する。

そして、オートクルコン部２２は、これらの入力されたパラメータに基づき、エンジンの目標トルクＴＴｑ、及びＣＶＴ３の入力軸であるプライマリ軸の目標回転数ＴＮｐを求める。

エンジン制御部２３は、オートクルコン部２２で求めた目標トルクＴＴｑに基づき目標スロットル開度Ｔθαを設定し、この目標スロットル開度Ｔθαに基づきスロットルモータ８を駆動させて、スロットル弁７の開度が目標スロットル開度Ｔθαに収束するようにフィードバック制御する。一方、ＣＶＴ制御部２４は、プライマリプーリとセカンダリプーリとの巻き掛け径を、反比例に可変設定して、変速比εを制御し、プライマリ回転数がオートクルコン部２２で求めた目標回転数ＴＮｐとなるようにフィードバック制御する。

上述したパラメータに基づいて目標トルクＴＴｑと目標回転数ＴＮｐとを求めるオートクルコン部２２の機能構成を、図２、図３に示す。このオートクルコン部２２は、図２に示す目標制御値演算部２２Ａと、図３に示すゲイン演算手段としてのゲイン演算部２２Ｂとを備えている。

目標制御値演算部２２Ａは、目標車速演算手段としての目標車速演算部３１、目標加速度演算手段としての目標加速度演算部３２、実加速度演算部３３、目標駆動力演算部３４、目標トルク演算手段としての目標トルク演算部３５、目標トルクフィルタ処理部３６、目標馬力演算部３７、目標回転数演算手段としての目標回転数演算部３８、目標回転数フィルタ処理部３９を有している。尚、目標トルクフィルタ処理部３６、及び目標回転数フィルタ処理部３９が、本発明の第１フィルタ処理手段に対応している。

一方、ゲイン演算部２２Ｂは、目標加速度演算部３２で設定される目標加速度Ｔａを制限するゲインＧＮを設定するものであり、ゲイン算出用目標車速演算部４１、ゲイン算出用目標加速度演算部４２、ゲイン算出用目標駆動力演算部４３、ゲイン算出用目標馬力演算手段としてのゲイン算出用目標馬力演算部４４、ゲイン算出用目標回転数演算手段としてのゲイン算出用目標回転数演算部４５、ゲイン算出用目標回転数フィルタ処理部４６、回転数ゲイン演算手段としての回転数ゲイン演算部４７を備えている。尚、ゲイン算出用目標回転数フィルタ処理部４６が、本発明の第２フィルタ処理手段に対応している。

次に、オートクルコン部２２を構成する目標制御値演算部２２Ａ、及びゲイン演算部２２Ｂで実行される演算処理について説明する。

運転者が自車両を運転している際に、ステアリングハンドル付近に配設されているクルコン操作スイッチ２６をＯＮすると、自車両の走行状態がオートクルーズモードとなり、目標制御値演算部２２Ａの目標車速演算部３１は、予め設定されているセット車速Ｖｓ、或いは新たに設定したセット車速Ｖｓを読込み、これを目標車速Ｔｖとして設定する。又、その際、先行車情報検出部２７の先行車情報を読込み、先行車が補足されている場合、その先行車に対する相対速度Ｖｍ、及び車間距離Ｌｍを読込み、先行車の速度が自車速Ｖよりも遅い場合、車間距離Ｌｍが予め設定されている目標車間距離に達するまでセット車速Ｖｓを維持し、目標車間距離に達した場合、相対速度Ｖｍが０となる目標車速Ｔｖを設定する。

目標加速度演算部３２は、自車速Ｖを目標車速Ｔｖに収束させるための目標加速度Ｔａを設定するもので、目標車速Ｔｖと自車速Ｖと後述する回転数ゲインＧＮとを読み込み、目標加速度Ｔａと自車速Ｖとの速度差ΔＶを時間微分し、更に、その値に回転数ゲインＧＮを乗算して目標加速度Ｔａを求める。又、実加速度演算部３３は自車速Ｖの時間微分から実加速度ａを算出する。尚、目標加速度演算部３２で読込む回転数ゲインＧＮは、図３に示すゲイン演算部２２Ｂで設定されるが、後述するように、この回転数ゲインＧＮは所定目標回転数以下では１００[%]に設定されるものであるため、ここでは、便宜的にＧ＝１００［%]として説明し、ゲイン演算部２２Ｂで実行される処理の詳細は後述する。

目標駆動力演算部３４は、駆動力フィードフォワード成分Ｆ＿Ｆｆと駆動力フィードバック成分Ｆ＿Ｆｂとを求め、両成分Ｆ＿Ｆｆ，Ｆ＿Ｆｂを加算して目標駆動力ＴＦを求める。すなわち、駆動力フィードフォワード成分Ｆ＿Ｆｆは目標加速度Ｔａと車両重量とに基づき、
Ｆ＿Ｆｆ＝Ｔａ・車両重量＋走行抵抗…（１）
から求める。この車両重量は予め設定されている車両固有の固定値である。走行抵抗は、空気抵抗、転がり抵抗、勾配抵抗、加速抵抗の総和であり、空気抵抗や転がり抵抗は、車両諸元やシミュレーション等に基づいて予め求めることができる。又、勾配抵抗は、
勾配抵抗＝車両重量・ｓｉｎθ…（２）
から求めることができる。尚、θは路面勾配であり、傾斜センサや前後Ｇセンサ等の出力置に基づいて設定する。

又、加速抵抗は実加速度ａに基づき、
加速抵抗＝（ａ／ｇ）・（車両重量＋Δｗ）…（３）
から求めることができる。ここで、ｇは重力加速度、Δｗは駆動機構の回転部分の等価慣性重量である。従って、重力加速度、車両重量、及び等価慣性重量を固定値とした場合、加速抵抗は実加速度ａに基づいて求めることができる。

一方、駆動力フィードバック成分Ｆ＿Ｆｂは、目標加速度Ｔａと実加速度ａとの差分からＰＩＤ制御等により求め、これにより、実加速度ａが目標加速度Ｔａに収束するような駆動力フィードバック成分Ｆ＿Ｆｂを設定する。

そして、この両成分Ｆ＿Ｆｆ，Ｆ＿Ｆｂを加算して目標駆動力ＴＦを求める。この目標駆動力ＴＦは、目標トルク演算部３５と目標馬力演算部３７とで読込まれる。

目標トルク演算部３５では、目標駆動力ＴＦとＣＶＴ変速比εとを読み込み、次式から目標トルクＴＴｑを算出する。

ＴＴｑ＝ＴＦ・ｒｄ／（ε・ｉ・ηｔ）…（４）
ここで、ｒｄは駆動輪のタイヤ有効半径、ｉは終減速比、ηｔは動力伝達効率である。したがって、これらを固定値と考えれば、目標駆動力ＴＦを変速εで除算することで、目標トルクＴＴｑを求めることができる。

この目標トルクＴＴｑは、目標トルクフィルタ処理部３６において、第１時定数Ｔｉの伝達関数によりフィルタ処理され、
ＴＴｑ←ＴＴｑ／（１＋Ｔｉ・ｓ）…（５）
エンジン制御部２３へ出力される。この第１時定数Ｔｉは、走行に伴う車両の振動等により各種センサ類から取り込まれるノイズを除去し、なめらかな制御性を得るために設定されているもので、比較的遅い応答特性に設定されている。尚、ｓはラプラス演算子である。

すると、エンジン制御部２３では、入力された目標トルクＴＴｑと、図示しないエンジン回転数センサで検出したエンジン回転数とに基づき、演算式、或いはマップ参照によりスロットル弁７の開度を設定し、対応する駆動信号をスロットルモータ８へ出力して、スロットル弁７を所定に開弁させる。

一方、目標馬力演算部３７では、目標駆動力ＴＦに自車速Ｖを乗算して、目標馬力ＴＰｓを求める（ＴＰｓ＝ＴＦ・Ｖ）。この目標馬力ＴＰｓは目標回転数演算部３８で読込まれる。

目標回転数演算部３８では、目標トルク演算部３５で求めた目標トルクＴＴｑと目標馬力ＴＰｓとに基づき、ＣＶＴ３のプライマリ回転数を設定する目標回転数ＴＮｐを、図４に示す目標回転数マップを参照して設定する。尚、ロックアップ時はエンジン回転数とプライマリ回転数とがほぼ同一となるため、目標回転数ＴＮｐは、エンジンの目標回転数とほぼ同一となる。

又、馬力は、
馬力＝回転数・トルク
で表されるため、図４に示す目標回転数マップには目標馬力ＴＰｓ毎に目標トルクＴＴｑと目標回転数ＴＮｐとの関係が設定されている。従って、この目標回転数ＴＮｐは演算式から求めるようにしても良い。

この目標回転数ＴＮｐは、目標回転数フィルタ処理部３９において、第１時定数Ｔｉの伝達関数によりフィルタ処理され、
ＴＮｐ←ＴＮｐ／（１＋Ｔｉ・ｓ）…（６）
ＣＶＴ制御部２４へ出力される。

すると、ＣＶＴ制御部２４では、入力された目標回転数ＴＮｐと自車速Ｖとに基づき、目標変速比を求め、現在の変速比が目標変速比に到達するように、所定タイミングでダウンシフト、或いはアップシフトによる変速制御を行う。

ところで、上述した目標制御値演算部２２Ａでは、目標加速度演算部３２で設定する目標加速度Ｔａを、目標車速Ｔｖと自車速Ｖとの差分に応じて設定し、この目標加速度Ｔａに実際の加速度ａを到達させるべく、ある時定数でエンジン制御、及びＣＶＴ変速制御を行う。その際、実加速度ａを目標加速度Ｔａに到達させるためには、勾配抵抗、車両重量、及び加速度によって必要とする目標駆動力ＴＦが変化する。

そのため、例えば、低排気量車がオートクルーズモードで走行中、図７（ｃ）の時間ｔ０に示すように、登坂路に差し掛かると、登坂初期の段階では、勾配抵抗の増加により車速が一時的に落ち込み、目標車速Ｔｖと自車速Ｖとの速度差ΔＶが大きくなるため、目標加速度Ｔａも大きくなる。

すると、オートクルコン部２２では、目標トルクＴＴｑ、及び目標回転数ＴＮｐを増加させて、加速度ａをある時定数で目標加速度Ｔａに到達させる制御が行われる。低排気量車のエンジン出力は高排気量車よりも低いため、高排気量車と同等の駆動力を得ようとした場合、エンジン回転数を大きく上昇させ、且つ変速比を大きくダウンシフトさせる必要がある。その結果、加速度は満足されても、エンジン回転数が高回転となるため、運転者に不快感を与えてしまうことになる。

本実施形態では、勾配抵抗が増加してもエンジン回転数の必要以上の増加を抑制すべく、ゲイン演算部２２Ｂにおいて目標加速度Ｔａを抑制する回転数ゲインＧＮを設定し、勾配抵抗を含む走行抵抗が増加した場合のエンジン回転数の上昇を抑制するようにしている。

すなわち、このゲイン演算部２２Ｂでは、先ず、ゲイン算出用目標車速演算部４１で、セット車速Ｖｓと、先行車情報検出部２７の先行車情報とを読込み、先行車が補足されている場合は、その先行車に対する相対速度Ｖｍ、及び車間距離Ｌｍを求める。そして、先行車の速度が自車速Ｖよりも遅いと判定した場合、車間距離Ｌｍが予め設定されている目標車間距離に達するまでセット車速Ｖｓを維持し、目標車間距離に達した場合、相対速度Ｖｍが０となるゲイン算出用目標車速ＴＧｖを設定する。一方、先行車が補足されていない場合は、セット車速Ｖｓでゲイン算出用目標車速ＴＧｖを設定する。

ゲイン算出用目標加速度演算部４２は、ゲイン算出用目標車速ＴＧｖと自車速Ｖとを読込み、ゲイン算出用目標加速度ＴＧａと自車速Ｖとの速度差ΔＶを時間微分してゲイン算出用目標加速度ＴＧａを求める。又、ゲイン算出用目標駆動力演算部４３は、目標加速度Ｔａと車両重量、及び走行抵抗に基づきゲイン算出用目標駆動力ＴＧFを、
ＴＧF＝ＴＧａ・車両重量＋走行抵抗…（７）
から算出する。尚、走行抵抗 は、前述した（１）式で説明した通りである。

このゲイン算出用目標駆動力ＴＧFは、ゲイン算出用目標馬力演算部４４で読込まれる。ゲイン算出用目標馬力演算部４４では、ゲイン算出用目標駆動力ＴＧFに自車速Ｖを乗算して、ゲイン算出用目標馬力ＴＧＰｓを求める（ＴＧＰｓ＝ＴＧF・Ｖ）。

ゲイン算出用目標回転数演算部４５では、ゲイン算出用目標馬力ＴＧＰｓと自車速Ｖとに基づきゲイン算出用目標回転数マップを参照して、ゲイン算出用目標回転数ＴＧＮｐを設定する。図５にゲイン算出用目標回転数マップを示す。このゲイン算出用目標回転数マップは等馬力線に沿って設定されており、従って、ゲイン算出用目標馬力ＴＧＰｓと自車速Ｖによりゲイン算出用目標回転数ＴＧＮｐが一律に求められる。

このゲイン算出用目標回転数ＴＧＮｐは、ゲイン算出用目標回転数フィルタ処理部４６において、第２時定数Ｔｊの伝達関数によりフィルタ処理され、
ＴＧＮｐ←ＴＧＮｐ／（１＋Ｔｊ・ｓ）
回転数ゲイン演算部４７へ出力される。尚、この第２時定数Ｔｊは、最小限のノイズを除去する程度の０に近い、速い応答特性に設定されている。従って、このゲイン算出用目標回転数ＴＧＮｐは、ほぼ実時間において検出したパラメータに基づいて設定されることになる。

回転数ゲイン演算部４７では、ゲイン算出用目標回転数ＴＧＮｐに基づき回転数ゲインマップを参照して、回転数ゲインＧＮを設定する。図６に回転数ゲインマップを示す。同図に示すように、回転数ゲインＧＮは、ゲイン算出用目標回転数ＴＧＮｐが設定低回転数ＮＬｏ以下では１００[%]に設定され、設定高回転数ＮＨｉ以上で最小ゲインＧＬに設定されており、その間がある二次曲線で連続的に変化されている。この回転数ゲインＧＮは、登坂路走行等において走行抵抗が増加した場合のエンジン回転数が過回転気味になることを抑制するものであり、設定低回転数ＮＬｏは回転数ゲインＧＮを１００[%]としても、プライマリ回転数（ロックアップ時は、＝エンジン回転数）が過回転気味にならない回転数の上限を予め実験などから求めて設定されている。

又、設定高回転数ＮＨｉはゲイン算出用目標回転数ＴＧＮｐで設定する回転数ゲインＧＮの最低値を設定したものであり、設定低回転数ＮＬｏ〜設定高回転数ＮＨｉの間は、プライマリ回転数（ロックアップ時は、＝エンジン回転数）の上昇に伴い過回転気味とならないように制限する回転数ゲインＧＮが実験やシミュレーション等に基づいて設定されている。

そして、この回転数ゲインＧＮが、上述した目標制御値演算部２２Ａの目標加速度演算部３２に出力される。目標加速度演算部３２は、目標加速度Ｔａと自車速Ｖとの速度差ΔＶに基づいて求めた加速度Ｔａ’に回転数ゲインＧＮを乗算して目標加速度Ｔａを求める（Ｔａ←Ｔａ’・ＧＮ）。

その結果、ゲイン算出用目標回転数ＴＧＮｐが設定低回転数ＮＬｏよりも高い場合（ＴＧＮｐ＞ＮＬｏ）、回転数ゲインＧＮは１００[%]未満となるため、目標駆動力演算部３４で求める目標駆動力ＴＦが抑えられ、従って、目標トルク演算部３５で求める目標トルクＴＴｑと目標馬力演算部３７で求める目標馬力ＴＰｓが抑えられる。その結果、目標トルク演算部３５において、目標トルクＴＴｑと目標馬力ＴＰｓとに基づいて求める目標回転数ＴＮｐの上昇が抑制される。そのため、ＣＶＴ制御部２４で制御されるプライマリ回転数Ｎｐの上昇が抑制され、従って、ロックアップ時においてはエンジン回転数の上昇が抑制される。

ところで、上述したように、目標制御値演算部２２Ａで算出される目標トルクＴＴｑと目標回転数ＴＮｐは、フィルタ処理部３６，３９において比較的遅い応答特性の第１時定数Ｔｉの伝達関数によりフィルタ処理されているため、オートクルーズモードで登坂路等、走行抵抗が増加する走行路を走行する際には、プライマリ回転数がやや遅れて上昇する。一方、ゲイン演算部２２Ｂで設定される回転数ゲインＧＮは、速い応答特性の第２時定数Ｔｊの伝達関数によりフィルタ処理されているため、ほぼ実時間で設定したゲイン算出用目標回転数ＴＧＮｐに対応する回転数ゲインＧＮが設定される。

一方、目標加速度演算部３２に入力されるパラメータはほぼ実時間のものであり、これが回転数ゲインＧＮでいち早く制限されるため、エンジン制御部２３へ出力される目標トルクＴＴｑ、及びＣＶＴ制御部２４へ出力される目標回転数ＴＮｐは、登坂路走行等により走行抵抗が増加した場合であっても、プライマリ軸の回転数の上昇を抑制することができる。

すなわち、目標加速度Ｔａを回転数ゲインＧＮで制限しない場合、オートクルーズモードで走行中の低排気量車が、登坂路に差し掛かり、図７に破線で示すように走行抵抗の増加により車速Ｖが一時的に低下すると（時間ｔ０）、この車速Ｖをセット車速Ｖｓに戻すために目標加速度Ｔａが増加され、従って、プライマリ回転数Ｎｐのピークが、同図（ｂ）のＮｐ３に示すように過回転気味となり（時間ｔ１）、乗り心地が悪化する。

これに対し、本実施形態では、登坂路走行の際に、走行抵抗の増加をいち早く検知し、そのときのゲイン算出用目標馬力ＴＧＰｓと自車速Ｖとに基づきゲイン算出用目標回転数ＴＧＮｐを求め、このゲイン算出用目標回転数ＴＧＮｐに基づいて回転数ゲインＧＮを設定し、これで目標加速度Ｔａを制限するようにしたので、図７（ｂ）に実線で示すように、加速度の上昇は抑制されるが、プライマリ回転数ＮｐのピークがＮｐ２に示す程度まで抑制される（時間ｔ２）。その結果、登坂路走行等の走行抵抗が増加する運転領域において運転者に不快感を与えることがなく、良好な乗り心地を得ることができる。又、回転数ゲインＧＮにより加速度は抑制されるが、車速Ｖの上昇する傾きが小さくなっただけであり、適度な回転数の上昇で加速されるため、運転者に加速不足感を与えることもない。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば、高排気量車、或いはターボ過給機を搭載する車両であっても、燃費走行を重視するエコノミモードでの走行に際し、当該エコノミモードでオートクルーズモードを実行する場合、目標制御値演算部２２Ａが、ゲイン演算部２２Ｂで設定した回転数ゲインを読込んで、目標加速度Ｔａを回転数ゲインＧＮで制限するようにしても良い。

１…エンジン、
３…無段変速機、
３ａ…コントロールバルブユニット、
４…自動変速装置、
７…スロットル弁、
８…スロットルモータ、
２１…エンジン制御装置、
２２…オートクルコン部、
２２Ａ…目標制御値演算部、
２２Ｂ…ゲイン演算部、
２３…エンジン制御部、
２４…ＣＶＴ制御部、
２６…クルコン操作スイッチ、
２７…先行車情報検出部、
２８…車速検出部、
２９…変速比検出部、
３１…目標車速演算部、
３２…目標加速度演算部、
３３…実加速度演算部、
３４…目標駆動力演算部、
３５…目標トルク演算部、
３６…目標トルクフィルタ処理部、
３７…目標馬力演算部、
３８…目標回転数演算部、
３９…目標回転数フィルタ処理部、
４１…ゲイン算出用目標車速演算部、
４２…ゲイン算出用目標加速度演算部、
４３…ゲイン算出用目標駆動力演算部、
４４…ゲイン算出用目標馬力演算部、
４５…ゲイン算出用目標回転数演算部、
４６…ゲイン算出用目標回転数フィルタ処理部、
４７…回転数ゲイン演算部、
ａ…実加速度、
ＧＮ…回転数ゲイン、
Ｌｍ…車間距離、
Ｔａ…目標加速度、
ＴＦ…目標駆動力、
ＴＧａ…ゲイン算出用目標加速度、
ＴＧF…ゲイン算出用目標駆動力、
ＴＧＮｐ…ゲイン算出用目標回転数、
ＴＧＰｓ…ゲイン算出用目標馬力、
ＴＧｖ…ゲイン算出用目標車速、
Ｔｉ…第１時定数、
Ｔｊ…第２時定数、
ＴＮｐ…目標回転数、
ＴＰｓ…目標馬力、
ＴＴｑ…目標トルク、
Ｔｖ…目標車速、
Ｖ…自車速、
Ｖｍ…相対速度、
Ｖｓ…セット車速、
ΔＶ…速度差、
ε…変速比

Claims (3)

1. 先行車の速度と自車両の速度との相対速度或いはセット車速に基づいて目標車速を設定する目標車速演算手段と、
   前記目標車速と前記自車両の速度とに基づいて該自車両の速度を該目標車速に収束させる目標加速度を設定する目標加速度演算手段と、
   前記目標加速度に基づいてエンジン制御手段を制御する目標トルクを設定する目標トルク演算手段と、
   前記目標加速度に基づいて自動変速機の入力軸の回転数を制御する目標回転数を設定する目標回転数演算手段と
   を備えるクルーズコントロール装置において、
   前記目標加速度を制限するゲインを設定するゲイン演算手段を有し、
   前記ゲイン演算手段は、
   前記目標車速と前記自車両の速度とに基づいてゲイン算出用目標馬力を設定するゲイン算出用目標馬力演算手段と、
   前記ゲイン算出用目標馬力と前記自車両の速度とから等馬力線に基づいてゲイン算出用目標回転数を設定するゲイン算出用目標回転数演算手段と、
   前記ゲイン算出用目標回転数に基づき、前記目標加速度に付与する回転数ゲインを設定する回転数ゲイン演算手段と
   を備えることを特徴とするクルーズコントロール装置。
2. 前記目標トルクと前記目標回転数とを第１時定数の伝達関数でフィルタ処理する第１フィルタ処理手段と、
   前記回転数ゲインを前記第１時定数よりも速い応答特性を有する第２時定数の伝達関数でフィルタ処理する第２フィルタ処理手段と
   を有することを特徴とする請求項１記載のクルーズコントロール装置。
3. 前記第２時定数は０に近い値が設定されている
   ことを特徴とする請求２記載のクルーズコントロール装置。

Images