JP4858039B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、目標走行速度パターンに基づいて車両の走行速度を制御する制御手段を備える車両制御装置に関する。

従来から、減速・停止が必要な地点が進行方向前方に位置する場合に、現地点と減速・停止必要地点との間の距離、及び、現在速度と減速・停止必要地点での速度との速度差とに基づいて、自動変速機の変速段を選択することを特徴とする車両制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。燃料カットや回生制動が最大効率で行えるような変速パターンが作成され、例えば、減速時には、自動変速機のシフトダウンが積極的に行われ、エンジンの回転数を高く保ち、長時間、エンジン回転数が燃料カットの解除回転数以下とならないようにしている。

また、例えば、下り坂走行時に、トランスミッションのシフトをニュートラルにして省燃費を図る技術が知られている（例えば、特許文献２，３参照）。
特開平９−１６６２０９号公報 特公昭５８−４２０５０号 特公昭６１−５７２１４号

しかしながら、上記の特許文献１の記載の発明では、減速・停止必要地点に向けて燃料カットや回生制動を効率的に利用して減速を実現する点で優れているが、特に、減速・停止必要地点までの距離が比較的長い場合に、燃料カットや回生制動のみの利用では十分に省燃費を図れない場合がある。

そこで、本発明は、優れた省燃費運転を実現することができる車両制御装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明は、ハイブリッド車両に適用される車両制御装置において、
エンジンによる加速、及び回生を共に行わない無回生無加速走行を行った場合の走行速度パターン（無回生無加速走行パターン）を生成する無回生無加速走行パターン生成手段と、
前記生成された無回生無加速走行パターンに基づいて、進行方向前方に位置する減速目標地点にて目標速度となる目標走行速度パターンを生成する目標走行速度パターン生成手段と、
前記生成された目標走行速度パターンに基づいて、車両の走行速度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。これにより、エネルギー効率の良い無回生無加速走行の特性を生かして燃費の向上を図ることができる。

上記目的を達成するため、第１の発明は、ハイブリッド車両に適用される車両制御装置であって、アクセルペダル及びブレーキペダルの操作量以外の因子に基づいて車両の走行速度を制御する車両制御装置において、
エンジンによる加速、及び回生を共に行わない無回生無加速走行を行った場合の走行速度パターン（無回生無加速走行パターン）を生成する無回生無加速走行パターン生成手段と、
前記生成された無回生無加速走行パターンに基づいて、進行方向前方に位置する減速目標地点にて目標速度となる目標走行速度パターンを生成する目標走行速度パターン生成手段と、
前記生成された目標走行速度パターンに基づいて、車両の走行速度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。これにより、エネルギー効率の良い無回生無加速走行の特性を生かして燃費の向上を図ることができる。

第３の発明は、第２の発明に係る車両制御装置において、
前記目標走行速度パターンは、現地点から、前記生成された回生走行パターンと前記無回生無加速走行パターンとが交わる交点地点までの区間が、前記無回生無加速走行パターンにより生成され、該交点地点から減速目標地点まで区間が、前記回生走行パターンにより生成されることを特徴とする。これにより、回生走行パターンと無回生無加速走行パターンとが最適に組み合わせられるので、燃費の更なる向上を図ることができる。

第４の発明は、第１の発明に係る車両制御装置において、
前記無回生無加速走行パターンが、減速目標地点で目標速度となる第１無回生無加速走行パターンと、現時点の車速に基づいて現地点からの第２無回生無加速走行パターンとを含み、
車両制御装置が、エンジン及び／又はモータによる加速走行を行った場合の走行速度パターン（加速走行パターン）を生成する加速走行パターン生成手段を更に備え、
前記生成された第２無回生無加速走行パターンに従ったときに減速目標地点にて車速が目標速度を下回る場合には、前記目標走行速度パターン生成手段は、前記生成された加速走行パターンと前記第１無回生無加速走行パターンとを組み合わせて、前記目標走行速度パターンを生成することを特徴とする。これにより、現時点の車速が、第２無回生無加速走行パターンだけでは減速目標地点にて目標速度を実現することができないほど低い場合にも、加速走行パターンと第１無回生無加速走行パターンとを組み合わせることで、無回生無加速走行の高効率性を生かしつつ、減速目標地点での目標速度を達成することができる。

第５の発明は、第４の発明に係る車両制御装置において、
前記目標走行速度パターンは、現地点から、前記生成された加速走行パターンと前記第１無回生無加速走行パターンとが交わる交点地点までの区間が、前記加速走行パターンにより生成され、該交点地点から減速目標地点まで区間が、前記第１無回生無加速走行パターンにより生成されることを特徴とする。これにより、加速パターンと第１無回生無加速走行パターンとが最適に組み合わせられるので、燃費の更なる向上を図ることができる。

第６の発明は、第４又は５の発明に係る車両制御装置において、
前記目標走行速度パターンに基づいてモータによる加速走行が実現されている状況下で、前記制御手段は、前記目標走行速度パターンに対する現時点の車速の誤差の大きさと、前記目標走行速度パターンにおける加速予定区間の長さとに基づいて、モータによる加速走行からエンジンによる加速走行に切り替えるか否かを判定することを特徴とする。これにより、制御誤差が生じた場合にも、エンジン始動による燃料の非効率的な消費を抑制して、制御誤差を低減ないし無くすことができる。

第７の発明は、有段変速機又は無段階変速機からなる自動変速機を備え、所定の実施条件が満たされた場合にエンジンの燃料カットを実施する車両に適用される車両制御装置であって、アクセルペダル及びブレーキペダルの操作量以外の因子に基づいて車両の走行速度を制御する車両制御装置において、
自動変速機の入力軸に対するエンジンの出力軸の接続が切り離された状態で走行するニュートラル走行を行った場合の走行速度パターン（ニュートラル走行パターン）を生成するニュートラル走行パターン生成手段と、
前記生成されたニュートラル走行パターンに基づいて、進行方向前方に位置する減速目標地点にて目標速度となる目標走行速度パターンを生成する目標走行速度パターン生成手段と、
前記生成された目標走行速度パターンに基づいて、車両の走行速度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。これにより、エネルギー効率の良いニュートラル走行の特性を生かして燃費の向上を図ることができる。

第８の発明は、第７の発明に係る車両制御装置において、
燃料カットが実施される前記所定の実施条件を満たした状態で走行する燃料カット走行を行った場合の走行速度パターンであって、減速目標地点で目標速度となる走行速度パターン（燃料カット走行パターン）を生成する燃料カット走行パターン生成手段を更に備え、
前記ニュートラル走行パターン生成手段は、現時点の車速からニュートラル走行を行った場合の現地点からのニュートラル走行パターンを生成し、
前記生成されたニュートラル走行パターンに従ったときに減速目標地点にて車速が目標速度を上回る場合には、前記目標走行速度パターン生成手段は、前記生成された燃料カット走行パターンと前記ニュートラル走行パターンとを組み合わせて、前記目標走行速度パターンを生成することを特徴とする。これにより、現時点の車速が、ニュートラル走行パターンだけでは減速目標地点にて目標速度を実現することができないほど高い場合にも、燃料カット走行パターンとニュートラル走行パターンとを組み合わせて、燃費向上を図りつつ、減速目標地点で目標速度を実現することができる。

第９の発明は、第８の発明に係る車両制御装置において、
前記目標走行速度パターンは、現地点から、前記生成された燃料カット走行パターンと前記ニュートラル走行パターンとが交わる交点地点までの区間が、前記ニュートラル走行パターンにより生成され、該交点地点から減速目標地点まで区間が、前記燃料カット走行パターンにより生成されることを特徴とする。これにより、燃料カット走行パターンとニュートラル走行パターンとが最適に組み合わせられるので、燃費の更なる向上を図ることができる。

第１０の発明は、第７の発明に係る車両制御装置において、
前記ニュートラル走行パターンが、減速目標地点で目標速度となる第１ニュートラル走行パターンと、現時点の車速に基づいて現地点からの第２ニュートラル走行パターンとを含み、
車両制御装置が、加速走行を行った場合の加速走行パターンを生成する加速走行パターン生成手段を更に備え、
前記生成された第２ニュートラル走行パターンに従ったときに減速目標地点にて車速が目標速度を下回る場合には、前記目標走行速度パターン生成手段は、前記生成された加速走行パターンと前記第１ニュートラル走行パターンとを組み合わせて、前記目標走行速度パターンを生成することを特徴とする。これにより、現時点の車速が、第２ニュートラル走行パターンだけでは減速目標地点にて目標速度を実現することができないほど低い場合にも、加速走行パターンと第１ニュートラル走行パターンとを組み合わせることで、ニュートラル走行パターンの高効率性を生かしつつ、減速目標地点での目標速度を達成することができる。

第１１の発明は、第１０の発明に係る車両制御装置において、
前記目標走行速度パターンは、現地点から、前記生成された加速走行パターンと前記第１ニュートラル走行パターンとが交わる交点地点までの区間が、前記加速走行パターンにより生成され、該交点地点から減速目標地点まで区間が、前記第１ニュートラル走行パターンにより生成されることを特徴とする。これにより、加速走行パターンと第１ニュートラル走行パターンとが最適に組み合わせられるので、燃費の更なる向上を図ることができる。

本発明によれば、ハイブリッド車やＡＴ車に対して優れた省燃費運転制御を実現することができる車両制御装置が得られる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明の実施例１による車両制御装置１が好適に適用されるハイブリッド車両のシステム構成を示すブロック図である。

車両制御装置１は、図１に示すように、自動運転ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０を中心として構成される。

自動運転ＥＣＵ１０は、ハードウェアとしては、マイクロコンピューターを主体として構成されて良い。具体的には、自動運転ＥＣＵ１０は、以下で説明する各処理を実現する制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭ、制御プログラムの処理データを一時的に記憶するＲＡＭ、制御プログラムを処理するＣＰＵ、外部と情報をやり取りするための入出力インターフェースなどの複数の回路要素によって構成されたものである。尚、自動運転ＥＣＵ１０は、一つの制御ユニットとは限らず、制御が分担されるように接続された複数の制御ユニットであってよい。

車両の動力源であるエンジン２０及びモータ３０は、自動運転ＥＣＵ１０により制御される。自動運転ＥＣＵ１０は、後述の如く目標走行速度パターンを生成し、当該目標走行速度パターンに基づいて、当該目標走行速度パターンを実現するためのトータルトルクを算出する。自動運転ＥＣＵ１０は、算出されたトータルトルクに対し、所望の駆動力配分比に従い、エンジン要求回転数やエンジン要求トルクといったエンジン出力要求値や、モータ要求トルクといったモータ出力要求値などを算出して、必要に応じて、エンジン２０や、モータ３０、動力分割機構２２（遊星歯車機構に作用するクラッチ及びブレーキの作動を実現する油圧制御）、インバータ２６といった、車両の駆動に関連する電子部品を制御する。

エンジン２０の電気的な制御としては、例えば、エンジン２０の吸気マニホールド内に配置されるスロットルバルブの開度（即ち、スロットル開度）を電気的に制御することや、エンジン２０の燃焼室に噴射される燃料の量を電気的に制御すること（燃料カット制御を含む。）や、バルブ開閉タイミングを調整するインテークカムシャフトの位相を電気的に制御することで実現することが可能である。

動力分割機構２２は、例えば遊星歯車機構からなり、エンジン２０の出力をディファレンシャル３２に伝達して車輪を駆動させることができ、また、エンジン２０の出力をジェネレータ２４に伝達して発電させることができる。また、モータ３０の出力をディファレンシャル３２に伝達して車輪を駆動させることができる。動力分割機構２２により、エンジン２０のみを駆動源とする「エンジン走行」、モータ３０のみを駆動源とする「モータ走行」、及び、エンジン２０とモータ３０を駆動源とする「エンジン＋モータ走行（併用加速）」が選択的に実現される。

ジェネレータ２４は、エンジン２０の出力を使用して発電する。この発電によって、ジェネレータ２４は、インバータ２６を介してバッテリ２８を充電する。また、ジェネレータ２４は、エンジン２０のスターターとして機能する。

モータ３０は、インバータ２６内の三相ブリッジ回路等により駆動され、エンジン２０とは異なる駆動源として車輪を回転させる。また、回生ブレーキ作動時には、モータ３０は、運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、インバータ２６を介してバッテリ２８を充電する。即ち、回生ブレーキ作動時には、ディファレンシャル３２（減速機構部）からの運動エネルギーがモータ３０に伝達され、当該運動エネルギーを使用してモータ３０による発電が実行され、バッテリ２８が充電される。

尚、ハイブリッドシステムとしては、図示のようなパラレルシリーズハイブリッドシステムに限られず、例えば四輪駆動の場合には、フロント側では、パラレルハイブリッドシステムとし、リア側では、シリーズハイブリッドシステムの要素を取り入れることも可能である。また、図示の例では、エンジン２０による駆動状態（主に、エンジン走行状態）では、変速比はジェネレータ２４の回転数により制御されるが、例えば無段階変速機（ＣＶＴ）のような自動変速機を動力分割機構２２とディファレンシャル３２との間に設置し、自動変速機により変速比を可変制御してもよい。

自動運転ＥＣＵ１０は、また、必要に応じて、ブレーキ装置５０に対してブレーキ出力要求を出力して、ブレーキ装置５０を介して車輪に適切な制動力を作用させる。ブレーキ装置５０は、摩擦により車輪に制動力を付与する装置であり、回生ブレーキとは異なる機械的な制動力（摩擦ブレーキ）を発生させる。摩擦発生源は、各車輪に配置され、摩擦発生態様は、ディスクブレーキによる方式であってもドラムブレーキによる方式であってもよい。ブレーキ装置５０は、電子制御可能なブレーキアクチュエータを備え、ブレーキアクチュエータを介した油圧制御により各車輪に発生する制動力が制御される。

自動運転ＥＣＵ１０は、また、必要に応じて、操舵装置４０に対して操舵出力要求を出力して、操舵装置４０を介して車輪を適切に方向付ける。操舵装置４０は、電子制御可能なアクチュエータを備え、アクチュエータの作動により、車輪に接続されたタイロッドが駆動され、車輪の転舵が実現される。

ナビゲーション装置７は、ＧＰＳ装置と地図ＤＢ（データベース）を有している。ＧＰＳ装置は、ＧＰＳ受信機によるＧＰＳ衛星からの受信情報（衛星信号）に基づいて、自車の位置を２次元若しくは３次元の座標データによって特定する装置である。一方、地図ＤＢは、高精度の地図情報を記憶している。高精度の地図情報には、減速が必要な地点（要減速地点）として、三叉路をはじめとする交差点、踏切、有料道路の料金所などの一時停止が必要な地点の情報がその地点の座標データとともに含まれている。また、その地図情報には、要減速地点として、必ずしも一時停止が必要ではない地点、すなわち、カーブやＥＴＣ（Electronic Toll Collection）レーンなどの地点情報もその地点の座標データとともに含まれている。また、車車間通信や路車間通信や管理センター等の車外との通信を介して、渋滞情報などを取得することによって、渋滞している地点を要減速地点としてその地図情報に反映してもよい。また、座標データだけでなく、カーブの半径や曲率やカント、路面勾配、道路の車線数や車線幅や停止線の詳細位置、右折／左折レーン、標高、法定速度等の通過可能速度といった要減速地点に関する詳細な数値情報が含まれていてもよい。

ナビゲーション装置７は、ＧＰＳ装置により検出された車両位置に基づいて車両の進行している方向に位置する要減速地点に関する座標データなどの地図情報を地図ＤＢから抽出する。ナビゲーション装置７は、必要に応じて、抽出した地図情報や車両位置情報などを自動運転ＥＣＵ１０に送信する。

尚、例えば、ＩＭＴＳ（Intelligent Multi-mode Transit System）においては、ナビゲーション装置７による自車の位置の検出に代えて、路車間通信により、自車の位置の検出が実現されてもよい。例えば道路に埋設されたループアンテナ及び通信機（図示せず）と、車両側のアンテナ及び通信機（図示せず）との間で無線通信を行うことで、路側から、自車の位置の情報が提供されてもよい。尚、ＩＭＴＳでは、車両が通行すべき進路を規定する磁気マーカーが道路に埋設される。この場合、図示しない磁気センサにより磁気マーカーを検出して、操舵装置４０を介して、適切な進路に従って走行するように適切な操舵制御が実行される。また、他の形態の路車間通信や、周辺車両との無線通信（車車間通信）を介して、自動走行制御に必要な各種情報が取得されてもよい。

他の車両用ＥＣＵ６は、自動運転ＥＣＵ１０が必要とする車両にかかわる走行状態を表す情報（具体例を挙げるならば、車速、エンジン回転数、ブレーキ信号、ウィンカ信号、カメラの撮像情報、周辺車両の走行状態、天候情報、エアコンの作動状態など）の送付元である。なお、自動運転ＥＣＵ１０は、車速センサからの車速信号など、車両の走行状態を検知するセンサから車両の走行状態を直接取得してもよいので、他の車両用ＥＣＵ６とは、特にＥＣＵに限っているわけではない。

また、他の車両用ＥＣＵ６は、バッテリ２８の電流値や電圧値、温度を検出することによって、バッテリ２８の容量がどれだけ残っているのかを示す「残容量（ＳＯＣ：State of Charge）」を算出する。他の車両用ＥＣＵ６は、例えば、バッテリ２８の充放電電流の積算（積分）などにより残容量を算出する。電気量（バッテリ２８の容量）の時間的変化の割合が、電流に相当するからである。残容量はバッテリ２８の満充電時の容量からバッテリ２８から放電された放電量を引いた値に相当することから、他の車両用ＥＣＵ６は、バッテリ２８に接続される電源ラインを電流センサ等によってバッテリ２８の充放電電流をモニターしその履歴をメモリに記録することによって、残容量を算出することが可能になる。なお、満充電時の容量は、初期値としてメモリに記憶されている。

また、他の車両用ＥＣＵ６は、放電初期時のバッテリ２８の電圧の極小値を測定することによって残容量を推定してもよい。放電初期時の電圧の落ち込みにより生じる極小値と残容量は相関があることが知られているため、他の車両用ＥＣＵ６は、その相関関係（例えば、マップデータ）に基づいて残容量を推定することができる。

なお、バッテリ２８が電気二重層キャパシタに置換可能であり、その静電容量が既知であるならば、他の車両用ＥＣＵ６は、電気二重層キャパシタの電圧値と静電容量に基づいて電気二重層キャパシタの残容量を算出することができる。

次に、以上の構成のシステムにおける自動運転ＥＣＵ１０の機能について説明する。

図２は、自動運転ＥＣＵ１０により実現される目標走行速度パターン生成処理の一実施例を示すフローチャートである。図３は、図２に示す処理により生成される各走行パターン及び目標走行速度パターンを概念的に示す図である。図４は、波状走行パターンの説明図である。図２に示す処理ルーチンは、例えばナビゲーション装置７からの情報に基づいて、車両の進行している方向に位置する要減速地点を検出した際に実行されるものであってよい。

ステップ１００では、自動運転ＥＣＵ１０は、例えばナビゲーション装置７からの情報に基づいて要減速地点Ａと自車の現在位置との相対関係等を把握し、減速達成目標を設定する。減速達成目標の設定は、検出した要減速地点に関する情報（位置情報及び実現すべき車速に関する情報）に基づいて、減速目標地点とその地点での目標速度を設定することを含む。ここでは、図３に示すように、現在の車両位置が要減速地点Ａの手前１０００ｍに位置し、要減速地点Ａで実現すべき車速がゼロの場合（要減速地点Ａが停止が必要な地点の場合）を想定する。この場合、自動運転ＥＣＵ１０は、要減速地点Ａよりも回生不可区間だけ手前に減速目標地点Ｂを定めると共に、減速目標地点Ｂでの目標速度を定める。回生不可区間とは、速度が低く過ぎて、発電機として機能するモータ３０の回転数が低く、回生が作動できない速度領域（例えば１０ｋｍ／ｈ以下）に対応した区間である。

尚、要減速地点Ａで実現すべき車速は、各要減速地点の属性に応じて、予め定めておいて地図情報として記憶しておいてもよいし、ドライバーの個々の運転履歴から学習して地図情報に反映するようにしてもよい。また、要減速地点Ａが踏切や料金所等の予めその地点における車速が一律に決めることができるような地点であれば、要減速地点Ａで実現すべき車速は、地図情報に一律に設定しておくことも可能である（例えば、零あるいは所定の低車速値）。さらに、要減速地点Ａがカーブの場合、要減速地点Ａは、カーブの入口地点であり、そこで実現すべき車速は、当該カーブの半径や勾配情報等（許容限界横加速度）に基づいて、安全走行可能な車速を演算する所定の演算式で算出した値を地図情報に反映するようにしてもよい。

尚、要減速地点Ａで実現すべき車速が、回生が作動できない速度領域より高い場合（本例では、１０ｋｍ／ｈより高い場合）には、要減速地点Ａが、減速目標地点Ｂとなり、要減速地点Ａで実現すべき車速が、目標速度となる。

ステップ１１０では、自動運転ＥＣＵ１０は、後続車が存在するか否かを判定する。後続車が存在するか否かは、後方監視レーダー、後方監視カメラや車車間通信等を介して得られる情報に基づいて判定されてよい。この際、検出対象の後続車としては、自車の後方の所定距離内に存在する後続車であり、例えば以下で説明する無回生無加速走行パターンを用いた減速の影響を受けないほど後方に存在する後続車は除かれてよい。後続車が存在する場合には、ステップ１２０に進み、後続車が存在しない場合には、ステップ１３０に進む。

ステップ１２０では、自動運転ＥＣＵ１０は、後続車との安全を優先するため、通常の走行速度パターンを、目標走行速度パターンとして生成する。通常の走行速度パターンとは、一定速度の走行速度パターンや、一定減速度（例えば、−０．１Ｇ）の走行速度パターンをいう。

ステップ１３０では、自動運転ＥＣＵ１０は、無回生無加速走行時の走行速度パターンであって、減速目標地点Ｂで目標速度（本例では、１０ｋｍ／ｈ）となるような走行速度パターン（以下、「第１無回生無加速走行パターン」という。）を生成する。

ここで、無回生無加速とは、シフトＮ（ニュートラル）以外のＤ（ドライブ）又はＢにあるときの制御則に従った場合に、エンジン２０及びモータ３０による加速が無く、且つ、モータ３０による回生が作動しない状態に相当する。アクセル開度領域（加速要求レベル）の観点からは、無回生無加速とは、エンジン２０の停止状態で、モータ７０による回生が行われるアクセル開度領域と加速が行われるアクセル開度領域の間の境界付近のアクセル開度領域であり、アクセル開度約５％付近のアクセル開度領域に相当する状態である。

また、シフトＢとは、シフトＤよりも強い回生が作動するように設定されたシフトパターンに従って変速比が決定されるシフトである。即ち、例えばＣＶＴを用いた構成の場合、シフトＢでは、ＣＶＴの減速比が通常時（シフトＤ時）よりも上げられる。

図３には、第１無回生無加速走行パターンが示されている。ここでは、回生不可区間では、無回生無加速走行が採用される。従って、第１無回生無加速走行パターンは、要減速地点Ａで車速がゼロになるような無回生無加速走行パターンとして生成されてもよい。

尚、無回生無加速走行時には、エンジン２０が停止されており、且つ、モータ３０による回生が行われないので、主に、走行抵抗トルク（車輪の転がり抵抗等）や車両の空気抵抗、道路の縦断勾配等の要因に依存して、車両の減速ないし加速が実現されうる。従って、第１無回生無加速走行パターンは、現地点から減速目標地点Ｂ（又は要減速地点Ａ）までの走行抵抗トルク（予測算出値）等を考慮して生成されてよい。例えば、走行抵抗トルク自体が速度（走行パターン）に依存するので、走行抵抗トルクは、速度を考慮して算出され、次いで、空気力学的な抵抗（抗力係数）、路面μ（タイヤと道路の間の摩擦力）及び／又は道路勾配（道路の路面勾配）などの各種因子によって補正されてもよい。この場合には、路面μに影響を与えうる雨や雪などの天気情報が併せて考慮されてもよい。また、道路勾配についても、如何なる適切な手法により検出されてもよく、例えば、ナビゲーション装置の地図データに含まれうる道路勾配情報を利用して検出されてもよく、若しくは、路車間通信等を介して得られた道路勾配情報を利用して検出されてもよい。

ステップ１４０では、自動運転ＥＣＵ１０は、強回生で走行した場合の速度パターン、即ち、シフトＢで回生作動させて走行した場合の速度パターンであって、減速目標地点Ｂで目標速度となる走行速度パターン（以下、「強回生走行パターン」という。）を生成する。図３に示す例では、強回生走行パターンが、回生不可区間の開始点（＝減速目標地点Ｂ）での速度（本例では、１０ｋｍ／ｈ）からシフトＢ時のエンジン強制回転速度（例えば、３５ｋｍ／ｈ）までの範囲で生成されている。即ち、強回生走行パターンが、１０ｋｍ／ｈ〜３５ｋｍ／ｈの速度範囲で生成されている。強回生走行パターンについても、第１無回生無加速走行パターンと同様、走行抵抗トルク等が考慮されて生成されてよい。

ステップ１５０では、自動運転ＥＣＵ１０は、通常回生で走行した場合の速度パターン、即ち、シフトＤで回生作動させて走行した場合の速度パターンであって、強回生走行パターンの区間の開始点Ｃ（図３参照）に接続（連続）する走行速度パターン（以下、「通常回生走行パターン」という。）を生成する。通常回生走行パターンは、例えば３５ｋｍ／ｈ〜２００ｋｍ／ｈの速度範囲で生成されてよい。通常回生走行パターンについても、第１無回生無加速走行パターンと同様、走行抵抗トルク等が考慮されて生成されてよい。

強回生走行パターン及び通常回生走行パターンは、上述の如く連続した走行パターンであり、以下では、この連続した走行パターン全体を「回生走行パターン」という。尚、回生走行中は、機構上可能な場合には、好ましくは、エンジン２０は停止状態とされる。

ここで、注記するに、上記の２つの走行速度パターン、即ち、第１無回生無加速走行パターン及び回生走行パターンは、現在の車速や現在の車両位置とは無関係に、減速目標地点Ｂと目標速度に基づいて生成される。

ステップ１６０では、自動運転ＥＣＵ１０は、現在の走行状態から無回生無加速走行を行った場合の走行速度パターン（以下、「第２無回生無加速走行パターン」という。）を生成する。即ち、現在の車速から無回生無加速走行を行った場合の、現在の車両位置（現地点）からの無回生無加速走行パターンを、第２無回生無加速走行パターンとして生成する。図３に示す例では、現地点は、要減速地点Ａから１０００ｍ手前の地点であり、現在の車速は、約４５ｋｍ／ｈである。この現在の走行状態から生成された第２無回生無加速走行パターンが、「第２無回生無加速走行パターン１」として図３に示されている。また、図３には、現在の走行状態が異なる状況下で生成される第２無回生無加速走行パターンが、「第２無回生無加速走行パターン２」として示されている。即ち、現地点が、要減速地点Ａから１０００ｍ手前の地点であり、現在の車速が、約２０ｋｍ／ｈである場合の、第２無回生無加速走行パターンが、「第２無回生無加速走行パターン２」として示されている。

ステップ１７０では、自動運転ＥＣＵ１０は、第２無回生無加速走行パターンと回生走行パターンとが交わる交点地点が存在するか否か、即ち各走行パターンに従った場合に同一速度となる同一地点が存在するか否かを、判定する。交点地点が存在する場合には、ステップ１８０に進み、交点地点が存在しない場合には、ステップ１９０に進む。図３に示す例において、第２無回生無加速走行パターン１が生成された場合には、第２無回生無加速走行パターン１と、回生走行パターンとは、交点地点Ｄにて交わるので、ステップ１８０の処理に進むことになる。一方、図３に示す例において、第２無回生無加速走行パターン２が生成された場合には、第２無回生無加速走行パターン２は、回生走行パターンに交わらないので、ステップ１９０の処理に進むことになる。換言すると、第２無回生無加速走行パターンに従って走行した場合に、車速が目標車速を下回るまでに減速目標地点Ｂに到達できる場合には、当該第２無回生無加速走行パターンは、回生走行パターンと交わり、車速が目標車速を下回るまでに減速目標地点Ｂに到達できない場合には、当該第２無回生無加速走行パターンは、回生走行パターンと交わらないことになる。

ステップ１８０では、自動運転ＥＣＵ１０は、第２無回生無加速走行パターンと回生走行パターンとを組み合わせた走行速度パターンであって、それらの交点地点を経由して減速目標地点Ｂに至る走行速度パターンを、目標走行速度パターンとして決定する。即ち、目標走行速度パターンは、図３に点線にて「目標走行速度パターン１」として概念的に示すように、現地点から交点地点Ｄまでの区間が、第２無回生無加速走行パターン１により生成され、該交点地点Ｄから減速目標地点Ｂまで区間が、回生走行パターンにより生成される。

ステップ１９０では、自動運転ＥＣＵ１０は、現在の走行状態から必要最小限度の加速を行った場合の走行速度パターン（以下、「加速走行パターン」という。）を生成する。ここで、必要最小限度の加速とは、エンジン２０及びモータ３０の出力として最も効率的な部分を用いる加速である。現在の走行状態がエンジン２０の停止中であり、短時間（数秒）の弱い加速が必要な場合には、モータ３０のみにより加速を行った場合の加速走行パターンを生成する。それ以外の場合（例えば長時間の加速が必要な場合）には、エンジン２０により加速を行った場合の加速走行パターンを生成する。この場合、電力が余る予定がある場合（例えば今後の走行経路で下り坂が見込まれる場合等）を除いて、エンジン２０単体（即ちモータ３０による加速との併用無し）による加速を行った場合の加速走行パターンを生成する。尚、加速走行パターンは、第１無回生無加速走行パターンと同様、走行抵抗トルク等が考慮されて生成されてよい。

ステップ２００では、自動運転ＥＣＵ１０は、上記ステップ１９０にて生成した加速走行パターンに従って走行した場合に、第１無回生無加速走行パターンに交わる交点地点までの間に、設定上限速度を超えるか否かを判定する。設定上限速度は、法定速度や運転者の選択等により決定されるものであってよく、ここでは、例えば３３ｋｍ／ｈ程度とする。設定上限速度を超える場合には、ステップ２２０に進み、それ以外の場合には、ステップ２１０に進む。図３に示す例では、加速走行パターンと第１無回生無加速走行パターンとが交わる交点地点Ｅでは設定上限速度を超えないので、ステップ２１０の処理に進むことになる。

ステップ２１０では、自動運転ＥＣＵ１０は、第１無回生無加速走行パターンと加速走行パターンとを組み合わせた走行速度パターンであって、それらの交点地点を経由して減速目標地点Ｂに至る走行速度パターンを、目標走行速度パターンとして決定する。即ち、目標走行速度パターンは、図３に破線にて「目標走行速度パターン２」として概念的に示すように、現地点から交点地点Ｅまでの区間が、加速走行パターンにより生成され、該交点地点Ｅから減速目標地点Ｂまで区間が、第１無回生無加速走行パターンにより生成される。

ステップ２２０では、自動運転ＥＣＵ１０は、断続的に加速走行と無回生無加速走行を繰り返す走行速度パターンであって、最終的に第１無回生無加速走行パターンに連続する走行速度パターン（以下、「波状走行パターン」という。）を、目標走行速度パターンとして決定する。波状走行パターンは、例えば２０ｋｍ／ｈ〜３３ｋｍ／ｈの速度範囲内で生成されるものであってよい。例えば、図４に示す例のように、現地点が、要減速地点Ａから１４００ｍ手前の地点であり、現在の車速が、約２０ｋｍ／ｈである場合、上記ステップ１９０にて生成した加速走行パターン１に従って走行した場合に、第１無回生無加速走行パターンに交わる交点地点Ｈまでの間に、設定上限速度を超える。この場合、設定上限速度に至る前の地点Ｇ（例えば３３ｋｍ／ｈの地点）から、中間的な無回生無加速走行パターンを生成し、当該中間的な無回生無加速走行パターン上の地点Ｆから、加速走行パターン２を生成し、最終的に第１無回生無加速走行パターンに連続する波状走行パターンを生成する。尚、通常時には（進行方向前方所定距離内に要減速地点Ａが検出されていないときは）、波状走行パターンがデフォルト的に生成されてよい。

尚、目標走行速度パターンにおける無回生無加速走行パターンにより規定された区間においては、自動運転ＥＣＵ１０は、原則として、エンジン２０の停止状態を維持すると共に、モータ３０の停止状態（インバータ２６の停止状態）を維持して、モータ３０の回転抵抗を実質的にゼロにする。但し、かかる状態においても、自動運転ＥＣＵ１０は、緊急時や制御上必要な場合には、エンジン２０を始動させて作動状態にし、或いは、インバータ２６を作動させてモータ３０を作動状態にし、無回生無加速走行状態を解除することは可能である。また、動力分割機構２２とディファレンシャル３２との間にクラッチが存在する構成（例えば、自動変速機を動力分割機構２２とディファレンシャル３２との間に設置した構成）では、自動運転ＥＣＵ１０は、原則として、クラッチを解放して、動力分割機構２２とディファレンシャル３２との間が切り離された状態を維持する。この場合、自動運転ＥＣＵ１０は、好ましくは、原則として、エンジン２０の停止状態を維持すると共に、モータ３０の停止状態（インバータ２６の停止状態）を維持する。但し、かかる状態においても、自動運転ＥＣＵ１０は、緊急時や制御上必要な場合には、クラッチを係合し、エンジン２０を始動させて作動状態にし、或いは、インバータ２６を作動させてモータ３０を作動状態にし、無回生無加速走行状態を解除することは可能である。

以上説明した目標走行速度パターン生成処理によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が得られる。

上述の如く、その場の状況変化に対して減速達成目標を定め、その目標を必要十分に満たしながら、回生による燃費向上を併用しつつ無回生無加速走行を最大限に活用する最適燃費自動走行可能な目標走行速度パターンを、走行中に動的に生成することができる。

より詳細には、先ず、上述の如く、無回生無加速走行パターンを用いて、目標走行速度パターンを生成するので、優れたエネルギー効率である無回生無加速走行の利点を享受することができる。即ち、例えば回生走行パターンだけを用いる構成に比べて、燃費が向上する。これは、無回生無加速走行時には、エンジン２０が停止されており、且つ、モータ３０による回生が行われないので、エンジン２０のフリクションロスが無く、回生によるエネルギー変換ロスが無いからである。

また、上述の如く、無回生無加速走行パターンを用いることで、比較的長い区間に亘って省燃費運転を実現することができる。即ち、回生走行では無回生無加速走行よりも減速度が必然的に高くなるので、回生走行パターンだけで減速目標地点Ｂに至るようにする構成では、減速目標地点Ｂに対して比較的近い位置に来るまで回生走行を開始できない。換言すると、例えば図３に示す例で、現地点が、要減速地点Ａから１０００ｍ手前の地点であり、現在の車速が、約４５ｋｍ／ｈである場合、現地点から回生走行を行うと、減速目標地点Ｂに至る前に車速が目標車速を下回ってしまう。このため、例えば図３に示す回生走行パターン上に位置するまで定常走行若しくは加速を実行しなければならず、その分だけエネルギー損失が生ずる。これに対して、本実施例によれば、回生走行パターン上に位置するまで無回生無加速走行が実現されるので、比較的長い区間に亘って省燃費運転を実現することができる。

また、上述の如く、現地点での車速が比較的高く現地点から無回生無加速走行を行った場合に、減速目標地点Ｂで車速が目標車速を上回ることが予測される場合には、無回生無加速走行パターンと回生走行パターンを適切に併用することで、無回生無加速走行パターンの高効率性を最大限に利用しつつ、減速目標地点Ｂにて目標車速を実現することができる。尚、現地点での車速が更に高く、現地点から回生走行を行った場合であっても、減速目標地点Ｂで車速が目標車速を上回ることが予測される場合には、摩擦ブレーキを最小限に作動させた上で回生走行パターン上に至るような目標走行速度パターンを生成することとしてもよい。

また、上述の如く、現地点での車速が低く現地点から無回生無加速走行を行った場合に、減速目標地点Ｂに至る前に車速が目標車速を下回る場合であっても、無回生無加速走行パターンと加速走行パターンとを組み合わせて目標走行速度パターンを生成することで、効率の良い無回生無加速走行パターンを最大限に利用しつつ、減速目標地点Ｂにて目標車速を実現することができる。

また、上述の如く、無回生無加速走行パターンを組み込んだ波状走行パターンを用いることで、比較的長い区間に亘って省燃費運転を実現することができる。特に、波状走行パターンでは、定常走行等で第１無回生無加速走行パターン上に至らせる走行パターンに比べて、メリハリのある加速態様に起因して燃費が向上する。

尚、図示の目標走行速度パターン生成処理では、ステップ１７０にて否定判定された場合に、第１無回生無加速走行パターンと加速走行パターンとの交点地点を経由する目標走行速度パターンが生成されている。しかしながら、例えば信号機のタイミング等に起因して比較的高い速度まで一時的に加速して走行する方が燃費に有利な状況下においては、第１無回生無加速走行パターンとの交点地点を超えて更に加速走行パターンに追従するような走行速度パターンが採用されることもありうる。この場合、当該加速走行パターンを経由した後、最終的には、第２無回生無加速走行パターン及び回生走行パターンに連続する目標走行速度パターン（加速走行パターン＋図３に示した目標走行速度パターン１に相当する目標走行速度パターン）が採用されることになる。この目標走行速度パターンには、加速走行パターンと回生走行パターンが含まれることになる。従って、現在のバッテリ２８の状態を考慮して、バッテリ２８の充電が不足している場合には、加速走行パターンではエンジン２０による加速が実行されるようする一方、例えば回生走行パターンにおいてバッテリ２８が満充電状態となることが予測される場合には、加速走行パターンではモータ３０による加速（又はエンジン２０による加速との併用）が実行されるようにしてよい。また、同様の観点から、目標走行速度パターンに回生走行パターン及び波状走行パターンが組み込まれている場合であって、回生走行パターンにおいてバッテリ２８が満充電状態となることが予測される場合には、波状走行パターンにおけるエンジン２０による加速予定区間（モータ３０による加速の併用区間を含む。）で短い区間から順に、モータ３０単体による加速予定区間に変更するようにしてもよい。これは、短い加速予定区間でエンジン２０を用いると、エンジン２０の始動から停止までの時間が短くなることから、加速に要するエネルギーに対するエンジン始動時のフューエルロスによるエネルギーロスの割合が大きくなり、燃費を悪化させる要因となるからである。

尚、本実施例においては、自動運転ＥＣＵ１０がステップ１３０及び／又は１６０及び／又は２２０の処理を実行することにより、添付の特許請求の範囲における「無回生無加速走行パターン生成手段」が実現され、自動運転ＥＣＵ１０がステップ１４０及び／又は１５０の処理を実行することにより、特許請求の範囲における「回生走行パターン生成手段」が実現され、自動運転ＥＣＵ１０がステップ１９０及び／又は２２０の処理を実行することにより、特許請求の範囲における「加速走行パターン生成手段」が実現され、自動運転ＥＣＵ１０がステップ１８０及び／又は２１０及び／又は１９０及び／又は２２０の処理を実行することにより、特許請求の範囲における「目標走行速度パターン生成手段」が実現されることになる。尚、これらの手段の実現態様は、上述した実施例によるものに限定されるものでないことはいうまでもない。

ところで、上述の如く、エネルギー効率的に理想的な目標走行速度パターンを生成した場合であっても、実際の走行時には、状況変化、アクチュエータ誤差、センサ誤差等に起因した制御誤差が発生するため、駆動力及び制動力の誤差補正を行う必要がある。一般的な自動運転速度制御においては、速度が制御目標値を超過した場合には、スロットルバルブを閉じ、且つ、制動力を発生させるように制御が実行される一方、速度が制御目標値を下回った場合には、制動力の発生を停止し、且つ、スロットルバルブを開けるように制御が実行される。

しかしながら、上述の如く、エンジン２０による加速は、加速予定区間が比較的長い場合には効率的になるが、逆に加速予定区間が比較的短い場合には、始動時のフューエルロスの影響が大きくなり効率が低下する。また、一般的には、エンジン２０による加速の方が、モータ３０単体による加速よりも加速性能が良いので、モータ３０単体による加速により挽回不能なほど大きな制御誤差が発生した場合には、モータ３０単体による加速から、エンジン２０による加速（モータ３０による加速との併用を含む。）に切り替えることが考えられる。しかしながら、かかる場合でも、加速予定区間の長短に依存して当該切り替えがエネルギー効率上有効となる場合もあれば不利になる場合もある。次に、とりわけこれらの点を考慮して工夫した自動運転制御態様（制御手段の一実施例）について、図５を参照して詳細に説明する。

図５は、自動運転ＥＣＵ１０により実現される自動運転制御処理の一実施例を示すフローチャートである。図５に示す処理ルーチンは、所定周期毎に繰り返し実行されるものであってよい。

ステップ３００では、自動運転ＥＣＵ１０は、現在の車速情報に基づいて、速度超過状態か否かを判定する。速度超過状態とは、目標走行速度パターンに従って決定された制御目標値に対して、現在の車速が上回っている状態である。速度超過状態の場合には、ステップ３１０に進み、それ以外の場合には、ステップ３５０に進む。

ステップ３１０では、自動運転ＥＣＵ１０は、現地点がエンジン併用加速予定区間内であるか否かを判定する。即ち、現地点が、加速走行パターンに従って走行すべき区間であり、且つ、当該区間でエンジン２０及びモータ３０の双方による加速が予定されているか否かを判定する。尚、加速走行パターンが、エンジン併用加速予定区間、モータ単体加速予定区間、又は、エンジン単体加速予定区間の何れであるかは、加速走行パターンに生成時に決定される。尚、ある加速走行パターンで規定された区間が、エンジン併用加速予定区間、モータ単体加速予定区間、及び、エンジン単体加速予定区間の２以上の組み合わせを含んでもよい。現地点がエンジン併用加速予定区間である場合には、ステップ３２５に進み、それ以外の場合には、ステップ３２０に進む。

ステップ３２０では、自動運転ＥＣＵ１０は、通常の減速制御を実行する。即ち、一般的な自動運転速度制御（例えば、一般的なオートクルーズ制御等）と同様、スロットルバルブを閉じ、且つ、回生ブレーキ（又は摩擦ブレーキ）が作動するように制御する。

ステップ３２５では、自動運転ＥＣＵ１０は、加速残り区間が短いか否かを判定する。加速残り区間とは、現地点から、加速走行パターンに従って走行すべき区間の最終地点までの区間である。加速残り区間が短い場合には、ステップ３４０に進み、それ以外の場合には、ステップ３３０に進む。

ステップ３３０では、自動運転ＥＣＵ１０は、エンジン２０の運転を継続させる。これにより、ジェネレータ２４の発電が促進され、バッテリ２８の充電量が増加される傾向となる。

ステップ３４０では、自動運転ＥＣＵ１０は、エンジン２０の運転を停止させ、モータ３０単体による加速に変更する。

ステップ３５０では、自動運転ＥＣＵ１０は、現在の車速情報に基づいて、速度低下状態か否かを判定する。速度低下状態とは、目標走行速度パターンに従って決定された制御目標値に対して、現在の車速が下回っている状態である。速度低下状態の場合には、ステップ３６０に進み、それ以外の場合には、以後何ら処理が実行されることなく、今回周期の処理ルーチンが終了される。

ステップ３６０では、自動運転ＥＣＵ１０は、現地点がモータ単体加速予定区間内であるか否かを判定する。即ち、現地点が、加速走行パターンに従って走行すべき区間であり、且つ、当該区間でモータ３０（電力）のみにより加速が予定されているか否かを判定する。現地点がモータ単体加速予定区間内である場合には、ステップ３７０に進み、それ以外の場合には、ステップ３７５に進む。

ステップ３７０では、自動運転ＥＣＵ１０は、加速残り区間を用いて、モータ３０のみにより加速により挽回可能であるか否かを判定する。挽回可能であるである場合には、ステップ３７５に進み、それ以外の場合には、ステップ３８０に進む。

ステップ３７５では、自動運転ＥＣＵ１０は、通常の加速制御を実行する。具体的には、ステップ３６０で否定判定されてステップ３７５に至った場合には、一般的な自動運転速度制御と同様、車速が制御目標値を追従するように、スロットルバルブを開け、且つ、作動中の場合には回生ブレーキ（又は摩擦ブレーキ）の作動を停止させる。一方、ステップ３７０で肯定判定されてステップ３７５に至った場合には、車速が制御目標値を追従するようにモータ３０の出力値をフィードバック制御する（即ち、モータ３０による挽回が実現される）。

ステップ３８０では、自動運転ＥＣＵ１０は、加速残り区間が所定基準値よりも短いか否かを判定する。ここで、所定基準値は、エンジン２０の始動性に依存するが、加速残り区間の長さを時間で換算した場合に、エンジン２０の始動性が良好な場合には３秒程度であってよく、エンジン２０の始動性が良好でない場合には２０秒であってよい。或いは、簡易的に、所定基準値は、１０秒程度の固定値であってよい。加速残り区間が所定基準値よりも短い場合には、ステップ４００に進み、それ以外の場合には、ステップ３９０に進む。

ステップ４００では、自動運転ＥＣＵ１０は、現在の車速と制御目標値との誤差が大きいか否か、即ち、速度誤差が所定の許容誤差範囲内か否かを判定する。所定の許容誤差範囲は、例えば±３ｋｍ／ｈ程度の範囲であってよい。速度誤差が所定の許容誤差範囲内である場合には、ステップ４１０に進み、速度誤差が所定の許容誤差範囲外である場合、即ち速度誤差が大きい場合には、ステップ３９０に進む。

ステップ３９０では、自動運転ＥＣＵ１０は、停止状態にあるエンジン２０を始動させ、モータ単体加速からエンジン併用加速に切り替える。

ステップ４１０では、自動運転ＥＣＵ１０は、エンジン２０の停止状態を維持し、モータ３０（電力）のみによる加速走行を継続する。

以上説明した自動運転制御処理によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が得られる。

上述の如く、目標走行速度パターンに対して生ずる制御誤差に対して、その時点の自車及び周囲の状況だけでなく、当該目標走行速度パターンの生成意図（加速中の調整であるのか、加速終了なのか等）をも考慮して、エンジン２０による加速態様、モータ３０による加速態様、バッテリ２８の充電量の調整・配分を行うことにより、ハイブリッド車両に対して最適燃費での自動運転制御が可能となる。

より詳細には、先ず、上述の如く、加速残り区間の長短を考慮して、エンジン併用加速とモータ単体加速とを切り替えるので、加速残り区間が短いときにエンジン２０を始動させることが抑制される。これにより、加速残り区間が短いときにエンジン始動時のフューエルロスによる効率低下を防止することができる。

また、上述の如く、加速残り区間が短い場合には、速度誤差が所定の許容誤差範囲外にある場合に限り、モータ単体加速からエンジン併用加速に切り替えられるので、モータ単体加速で速度誤差が発生したときのエンジン２０の始動頻度を必要最小限度に抑制することができる。尚、等価的に、モータ単体加速からエンジン併用加速へと切り替える際の速度誤差の判定閾値を、加速残り区間の長短に応じて可変することも可能である。この場合、判定閾値は、加速残り区間が短いほどモータ単体加速からエンジン併用加速へと切り替え難くなるように可変されてよい。

尚、加速残り区間が短く、且つ、速度誤差が所定の許容誤差範囲内にある場合には、モータ単体加速が継続されるので、当該短い加速残り区間において速度低下状態が維持されてしまうが、残り短い区間を走行しさえすれば、定常走行区間や減速走行区間に至って制御誤差がいずれなくなる。即ち、上述の自動運転制御処理によれば、加速残り区間が短い場合には、制御誤差発生区間の長さがさほど長くならないことから、速度誤差が許容誤差範囲外にある場合に限って、エンジン併用加速に切り替えることとしている。これにより、燃費の向上と制御誤差の低減との適切なバランスを保つことができる。

尚、上述の自動運転制御処理は、加速走行パターンにより規定された加速予定区間における走行時の処理に関するものであるが、他の走行パターン（例えば、無回生無加速走行パターンや回生走行パターン）により規定された区間においても応用的に適用されてもよい。

また、上述の自動運転制御処理において、次の日の暖気運転時間（出発時間と季節などから予測）と、その時間内の走行計画を予測し、余剰電力が発生する場合には、前日の運転終了付近のエンジン併用加速予定区間を、モータ単体加速予定区間に変更することとしてもよい。

図６は、本発明の実施例２による車両制御装置２が好適に適用される車両のシステム構成を示すブロック図である。本実施例におけるシステム構成は、エンジン２０が自動変速機（ＡＴ）４２を介してディファレンシャル３２に接続されている点、及び、モータが存在しない点が、上述の実施例１のシステム構成と主に異なる。以下では、上述の実施例１と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を定義省略し、実施例２に特有の構成要素について重点的に説明する。

車両制御装置２は、図６に示すように、自動運転ＥＣＵ１１を中心として構成される。自動運転ＥＣＵ１１は、ハードウェアとしては、マイクロコンピューターを主体として構成されて良い。

自動運転ＥＣＵ１１は、後述の如く目標走行速度パターンを生成し、当該目標走行速度パターンに基づいて、当該目標走行速度パターンを実現するための目標駆動トルクを算出する。自動運転ＥＣＵ１１は、算出された目標駆動トルクに対し、エンジン要求回転数やエンジン要求トルクといったエンジン出力要求値や、目標駆動トルク等に応じた変速比などを算出して、必要に応じて、自動変速機４２と共にエンジン２０を制御する。

エンジン２０の電気的な制御としては、例えば、エンジン２０の吸気マニホールド内に配置されるスロットルバルブの開度を電気的に制御することや、エンジン２０の燃焼室に噴射される燃料の量を電気的に制御すること（燃料カット制御を含む。）や、バルブ開閉タイミングを調整するインテークカムシャフトの位相を電気的に制御することで実現することが可能である。燃料カットの実施条件としては、加速指令が無い状態（アクセル開度ゼロに相当する状態）で、エンジン２０の回転数が所定のエンジン回転数（例えば、１５００回転）以上になった場合であってよい。但し、本発明は、如何なる燃料カットの実施条件に対しても適用可能である。また、燃料カットは、エンジン２０の全気筒に対して実行されるのが好適であるが、エンジン２０の一部の気筒のみに対して実施されるような態様であってもよい。

自動変速機４２は、自動運転ＥＣＵ１１により制御される。自動変速機４２は、自動運転ＥＣＵ１１からの変速要求に応じて、例えばソレノイドにより油圧制御を行いクラッチやブレーキを適切に作動させて、変速要求に応じた変速比（変速要求に応じたギアのロック・係合態様）を実現する。自動変速機４２は、有段変速機であってもよく、無段階変速機（ＣＶＴ）であってもよい。尚、本発明は、如何なる構成の自動変速機に対しても適用可能であり、例えば、無段階変速機については、1対のプーリーと金属ベルトから構成される無段階変速機構（図示せず）であってもよい。この場合、プーリーの溝幅を油圧により可変させることで、無段階の変速が実現されるものであってよい。

次に、以上の構成のシステムにおける自動運転ＥＣＵ１１の機能について説明する。

図７は、自動運転ＥＣＵ１１により実現される目標走行速度パターン生成処理の一実施例を示すフローチャートである。図８は、図７に示す処理により生成される各走行パターン及び目標走行速度パターンを概念的に示す図である。図７に示す処理ルーチンは、例えばナビゲーション装置７からの情報に基づいて、車両の進行している方向に位置する要減速地点を検出した際に実行されるものであってよい。

ステップ５００では、自動運転ＥＣＵ１１は、要減速地点Ａと自車の現在位置との相対関係等を把握し、減速達成目標を設定する。減速達成目標の設定は、検出した要減速地点に関する情報に基づいて、減速目標地点とその地点での目標速度を設定することを含む。ここでは、図８に示すように、現在の車両位置が要減速地点Ａの手前１０００ｍに位置し、要減速地点Ａで実現すべき車速がゼロの場合（要減速地点Ａが停止が必要な地点の場合）を想定する。この場合、自動運転ＥＣＵ１１は、要減速地点Ａよりもクリープ加速発生区間だけ手前に減速目標地点Ｂを定めると共に、減速目標地点Ｂでの目標速度を定める。クリープ加速発生区間は、例えば１０ｋｍ／ｈ以下の適切な速度領域に対応した区間であってよく、図８に示す例では、５ｋｍ／ｈ以下の速度領域に対応した区間である。要減速地点Ａで実現すべき車速の決定態様等については、上述の実施例１と同様であってよい。

ステップ５１０では、自動運転ＥＣＵ１１は、後続車が存在するか否かを判定する。後続車が存在するか否かは、後方監視レーダー、後方監視カメラや車車間通信等を介して得られる情報に基づいて判定されてよい。後続車が存在する場合には、ステップ５２０に進み、後続車が存在しない場合には、ステップ５３０に進む。

ステップ５２０では、自動運転ＥＣＵ１１は、後続車との安全を優先するため、通常の走行速度パターンを、目標走行速度パターンとして生成する。

ステップ５３０では、自動運転ＥＣＵ１１は、自動変速機４２の入力軸に対するエンジン２０の出力軸の接続が切り離された状態で走行するニュートラル走行を行った場合の走行速度パターンであって、減速目標地点Ｂで目標速度（本例では、５ｋｍ／ｈ）となるような走行速度パターン（以下、「第１ニュートラル走行パターン」という。）を生成する。図８には、第１ニュートラル走行パターンが示されている。ここでは、クリープ加速発生区間では、ニュートラル走行が採用される。従って、第１ニュートラル走行パターンは、要減速地点Ａで車速がゼロになるようなニュートラル走行パターンとして生成されてもよい。クリープ加速発生区間でニュートラル走行を行うことで、燃費向上効果と共に、停止ショック緩和効果を得ることができる。

尚、ニュートラル走行時には、エンジン２０はアイドル運転状態を維持するが、エンジンブレーキは作動しないので、主に、走行抵抗トルク（車輪の転がり抵抗等）や車両の空気抵抗、道路の縦断勾配等の要因に依存して、車両の減速ないし加速が実現されうる。従って、第１ニュートラル走行パターンは、現地点から減速目標地点Ｂ（又は要減速地点Ａ）までの走行抵抗トルク（予測算出値）等を考慮して生成されてよい。

ステップ５４０では、自動運転ＥＣＵ１１は、減速目標地点Ｂ及び目標速度を起点として、燃料カットの実施条件を満した状態が維持されるような変速比パターン（シフトパターン）を生成すると共に、当該変速比パターンに従って走行する燃料カット走行を行った場合の走行速度パターンであって、減速目標地点で目標速度となる走行速度パターン（以下、「燃料カット走行パターン」という）を生成する。ここで、生成される変速比パターンは、例えば燃料カットの実施条件が満される最小エンジン回転数（例えば、１５００回転）に、制御誤差マージン（例えば５００回転）を付加したエンジン回転数（２００回転）を維持するような変速比パターンであってよい。自動変速機４２が無段階変速機である場合、生成される変速比パターンは、燃料カットの実施条件が満される最小エンジン回転数を維持するような変速比パターンであってよい。もっとも、自動変速機４２が無段階変速機である場合であっても、制御誤差マージンを考慮してもよい。

図８には、燃料カット走行パターンが示されている。ここでは、燃料カット走行パターンは、減速目標地点Ｂ及び目標速度を起点として、順に、変速比が１速（１速減速）で走行した場合の走行パターン、変速比が２速（２速減速）で走行した場合の走行パターン、変速比が３速（３速減速）で走行した場合の走行パターン、及び、変速比が４速（４速減速）で走行した場合の走行パターンを、連続的に繋げることで、生成されている。燃料カット走行パターンについても、第１ニュートラル走行パターンと同様、走行抵抗トルク等が考慮されて生成されてよい。

ここで、注記するに、上記の２つの走行速度パターン、即ち、第１ニュートラル走行パターン及び燃料カット走行パターンは、現在の車速や現在の車両位置とは無関係に、減速目標地点Ｂと目標速度を起点として生成される。

ステップ５５０では、自動運転ＥＣＵ１１は、現在の走行状態からニュートラル走行を行った場合の走行速度パターン（以下、「第２ニュートラル走行パターン」という。）を生成する。即ち、現在の車速からニュートラル走行を行った場合の、現在の車両位置（現地点）からのニュートラル走行パターンを、第２ニュートラル走行パターンとして生成する。図８に示す例では、現地点は、要減速地点Ａから１０００ｍ手前の地点であり、現在の車速は、約４５ｋｍ／ｈである。この現在の走行状態から生成された第２ニュートラル走行パターンが、「第２ニュートラル走行パターン１」として図８に示されている。また、図８には、現在の走行状態が異なる状況下で生成される第２ニュートラル走行パターンが、「第２ニュートラル走行パターン２」として示されている。即ち、現地点が、要減速地点Ａから１０００ｍ手前の地点であり、現在の車速が、約２０ｋｍ／ｈである場合の、第２ニュートラル走行パターンが、「第２ニュートラル走行パターン２」として示されている。

ステップ５６０では、自動運転ＥＣＵ１１は、第２ニュートラル走行パターンと燃料カット走行パターンとが交わる交点地点が存在するか否か、即ち各走行パターンに従った場合に同一速度となる同一地点が存在するか否かを、判定する。交点地点が存在する場合には、ステップ５７０に進み、交点地点が存在しない場合には、ステップ５８０に進む。図８に示す例において、第２ニュートラル走行パターン１が生成された場合には、第２ニュートラル走行パターン１と、燃料カット走行パターンとは、交点地点Ｄにて交わるので、ステップ５７０の処理に進むことになる。一方、図３に示す例において、第２ニュートラル走行パターン２が生成された場合には、第２ニュートラル走行パターン２は、燃料カット走行パターンに交わらないので、ステップ５８０の処理に進むことになる。換言すると、第２ニュートラル走行パターンに従って走行した場合に、車速が目標車速を下回るまでに減速目標地点Ｂに到達できる場合には、当該第２ニュートラル走行パターンは、燃料カット走行パターンと交わり、車速が目標車速を下回るまでに減速目標地点Ｂに到達できない場合には、当該第２ニュートラル走行パターンは、燃料カット走行パターンと交わらないことになる。

ステップ５７０では、自動運転ＥＣＵ１１は、第２ニュートラル走行パターンと燃料カット走行パターンとを組み合わせた走行速度パターンであって、それらの交点地点を経由して減速目標地点Ｂに至る走行速度パターンを、目標走行速度パターンとして決定する。即ち、目標走行速度パターンは、図８に点線にて「目標走行速度パターン１」として概念的に示すように、現地点から交点地点Ｄまでの区間が、第２ニュートラル走行パターン１により生成され、該交点地点Ｄから減速目標地点Ｂまで区間が、燃料カット走行パターンにより生成される。

ステップ５８０では、自動運転ＥＣＵ１１は、現在の走行状態から必要最小限度の加速を行った場合の走行速度パターン（加速走行パターン）を生成する。ここで、必要最小限度の加速とは、エンジン２０の燃料調整（増加）の無い高効率な目標エンジン回転数及び目標スロットル開度を用いる加速である。自動変速機４２が無段階変速機である場合、自動運転ＥＣＵ１１は、エンジン最適燃費線（予め設定された燃料消費率の良い高トルク域）をトレースするように目標エンジントルク及び目標エンジン回転数を決定し、目標エンジン回転数に応じた変速比パターンを決定する。尚、加速走行パターンは、第１ニュートラル走行パターンと同様、走行抵抗トルク等が考慮されて生成されてよい。

ステップ５９０では、自動運転ＥＣＵ１１は、上記ステップ５８０にて生成した加速走行パターンに従って走行した場合に、第１ニュートラル走行パターンに交わる交点地点までの間に、設定上限速度を超えるか否かを判定する。設定上限速度は、法定速度や運転者の選択等により決定されるものであってよく、ここでは、例えば３３ｋｍ／ｈ程度とする。設定上限速度を超える場合には、ステップ６１０に進み、それ以外の場合には、ステップ６００に進む。図８に示す例では、加速走行パターンと第１ニュートラル走行パターンとが交わる交点地点Ｅでは設定上限速度を超えないので、ステップ６００の処理に進むことになる。

ステップ６００では、自動運転ＥＣＵ１１は、第１ニュートラル走行パターンと加速走行パターンとを組み合わせた走行速度パターンであって、それらの交点地点を経由して減速目標地点Ｂに至る走行速度パターンを、目標走行速度パターンとして決定する。即ち、目標走行速度パターンは、図８に破線にて「目標走行速度パターン２」として概念的に示すように、現地点から交点地点Ｅまでの区間が、加速走行パターンにより生成され、該交点地点Ｅから減速目標地点Ｂまで区間が、第１ニュートラル走行パターンにより生成される。

ステップ６１０では、自動運転ＥＣＵ１１は、断続的に加速走行とニュートラル走行を繰り返す走行速度パターンであって、最終的に第１ニュートラル走行パターンに連続する走行速度パターン（以下、「波状走行パターン」という。）を、目標走行速度パターンとして決定する。この波状走行パターンは、上述の実施例１におけるステップ２２０の処理と同様の考え方（図４参照）に基づいて生成されてよい。

尚、目標走行速度パターンにおけるニュートラル走行パターンにより規定された区間においては、自動運転ＥＣＵ１１は、原則として、エンジン２０のアイドル運転状態を維持すると共に、エンジン２０と自動変速機４２との間で伝達される力を実質的にゼロにする。但し、かかる状態においても、自動運転ＥＣＵ１１は、緊急時や制御上必要な場合には、エンジン２０と自動変速機４２とを接続し、エンジン２０の回転数を上げて、ニュートラル走行状態を解除することは可能である。また、ニュートラル走行時に、自動変速機４２におけるミッションオイルの循環が不足しうる場合には、自動運転ＥＣＵ１１は、ニュートラル走行中にミッションオイルの温度を監視して、必要に応じて、ミッションオイルの循環を促進させることとしてもよい。例えば、ミッションオイルの循環量がエンジンの回転数に依存して決定される構成の場合、ニュートラル走行時にミッションオイルの循環が不足しうるが、ニュートラル走行中にミッションオイルの温度を監視して、必要に応じて、ミッションオイルの潤滑量を強制的に増加させることとしてもよい。或いは、ミッションオイルの潤滑量を、例えばファイナル回転数に依存して決定するようにして、ニュートラル走行時にミッションオイルの循環が不足しないようにしてもよい。

以上説明した目標走行速度パターン生成処理によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が得られる。

上述の如く、その場の状況変化に対して減速達成目標を定め、その目標を必要十分に満たしながら、燃料カット・エンジンブレーキ力及び最適な変速比パターンによる燃費向上を併用しつつ、ニュートラル走行を最大限に活用する最適燃費自動走行可能な目標走行速度パターンを、走行中に動的に生成することができる。

より詳細には、先ず、上述の如く、ニュートラル走行パターンを用いて、目標走行速度パターンを生成するので、優れたエネルギー効率で燃料カット走行よりも長距離走行可能なニュートラル走行の利点を享受することができる。

また、上述の如く、ニュートラル走行パターンを用いることで、比較的長い区間に亘って省燃費運転を実現することができる。即ち、燃料カット走行パターンだけで減速目標地点Ｂに至るようにする構成では、燃料カット走行ではエンジンブレーキが作動してニュートラル走行よりも減速度が必然的に高くなるので、減速目標地点Ｂに対して比較的近い位置に来るまで燃料カット走行を開始できない。換言すると、例えば図８に示す例で、現地点が、要減速地点Ａから１０００ｍ手前の地点であり、現在の車速が、約４５ｋｍ／ｈである場合、現地点から燃料カット走行を行うと、減速目標地点Ｂに至る前に車速が目標車速を下回ってしまう。このため、例えば図８に示す燃料カット走行パターン上に位置するまで定常走行若しくは加速走行を実行しなければならず、その分だけエネルギー損失が生ずる。これに対して、本実施例によれば、燃料カット走行パターン上に位置するまでニュートラル走行が実現されるので、比較的長い区間に亘って省燃費運転を実現することができる。

また、上述の如く、現地点での車速が比較的高く現地点からニュートラル走行を行った場合に、減速目標地点Ｂで車速が目標車速を上回ることが予測される場合には、ニュートラル走行パターンと燃料カット走行パターンを適切に併用することで、それぞれの走行の利点を最大限に利用しつつ、減速目標地点Ｂにて目標車速を実現することができる。尚、現地点での車速が更に高く、現地点から燃料カット走行を行った場合であっても、減速目標地点Ｂで車速が目標車速を上回ることが予測される場合には、摩擦ブレーキを最小限に作動させた上で燃料カット走行パターン上に至るような目標走行速度パターンを生成することとしてもよい。

また、上述の如く、現地点での車速が低く現地点からニュートラル走行を行った場合に、減速目標地点Ｂに至る前に車速が目標車速を下回る場合であっても、ニュートラル走行パターンと加速走行パターンとを組み合わせて目標走行速度パターンを生成することで、ニュートラル走行パターンの高効率性を最大限に利用しつつ、減速目標地点Ｂにて目標車速を実現することができる。

尚、図示の目標走行速度パターン生成処理では、ステップ５６０にて否定判定された場合に、第１ニュートラル走行パターンと加速走行パターンとの交点地点を経由する目標走行速度パターンが生成されている。しかしながら、例えば信号機のタイミング等に起因して比較的高い速度まで一時的に加速して走行する方が燃費に有利な状況下においては、第１ニュートラル走行パターンとの交点地点を超えて更に加速走行パターンに追従するような走行速度パターンが採用されることもありうる。この場合、当該加速走行パターンを経由した後、最終的には、第２ニュートラル走行パターン及び燃料カット走行パターンに連続する目標走行速度パターン（加速走行パターン＋図８に示した目標走行速度パターン１に相当する目標走行速度パターン）が採用されることになる。

尚、本実施例においては、自動運転ＥＣＵ１１がステップ５３０及び／又は５５０及び／又は６１０の処理を実行することにより、添付の特許請求の範囲における「ニュートラル走行パターン生成手段」が実現され、自動運転ＥＣＵ１１がステップ５４０の処理を実行することにより、特許請求の範囲における「燃料カット走行パターン生成手段」が実現され、自動運転ＥＣＵ１１がステップ５８０及び／又は６１０の処理を実行することにより、特許請求の範囲における「加速走行パターン生成手段」が実現され、自動運転ＥＣＵ１１がステップ５７０及び／又は６００及び／又は５８０及び／又は６１０の処理を実行することにより、特許請求の範囲における「目標走行速度パターン生成手段」が実現されることになる。尚、これらの手段の実現態様は、上述した実施例によるものに限定されるものでないことはいうまでもない。

ところで、上述の如く、エネルギー効率的に理想的な目標走行速度パターンを生成した場合であっても、実際の走行時には、状況変化、アクチュエータ誤差、センサ誤差等に起因した制御誤差が発生するため、駆動力及び制動力の誤差補正を行う必要がある。次に、可能な限り燃費を悪化させること無く制御誤差を補正できる自動運転制御態様（制御手段の一実施例）について、図９を参照して詳細に説明する。

図９は、自動運転ＥＣＵ１１により実現される自動運転制御処理の一実施例を示すフローチャートである。図９に示す処理ルーチンは、所定周期毎に繰り返し実行されるものであってよい。

ステップ７００では、自動運転ＥＣＵ１１は、現在の車速情報に基づいて、速度超過状態か否かを判定する。速度超過状態の場合には、ステップ７１０に進み、それ以外の場合には、ステップ７５０に進む。

ステップ７１０では、自動運転ＥＣＵ１１は、現在の車速と制御目標値との誤差が大きいか否かを判定する。速度誤差が大きい場合（例えば、絶対値で１ｋｍ／ｈ以上の速度誤差がある場合）、ステップ７２５に進み、それ以外の場合には、ステップ７２０に進む。

ステップ７２０では、自動運転ＥＣＵ１１は、加速残り区間が所定基準値よりも短いか否かを判定する。所定基準値は、加速残り区間の長さを時間で換算した場合に、１０秒程度の固定値であってよい。加速残り区間が所定基準値よりも短い場合には、ステップ７２５に進み、それ以外の場合には、ステップ７３０に進む。

ステップ７２５では、自動運転ＥＣＵ１１は、通常の減速制御を実行する。即ち、一般的な自動運転速度制御（例えば、一般的なオートクルーズ制御等）と同様、スロットルバルブを閉じ、且つ、摩擦ブレーキが作動するように制御する。即ち、速度誤差が大きい場合や、速度誤差は大きくないが加速残り区間が短い場合には、エンジン２０の回転数を十分（例えば、速度誤差相当分）に下げ、必要十分な摩擦ブレーキを発生させる。これは、エンジン制御による速度調整はブレーキ装置５０に比べて応答性が悪いため、エンジン２０のスロットルバルブの開度の小刻みな調整は、却って誤差を増大させて燃費を悪化させるためである。

ステップ７３０では、自動運転ＥＣＵ１１は、現在の車速と制御目標値との誤差の大きさが微少であるか判定する。速度誤差が微少である場合（例えば、絶対値で０．５ｋｍ／ｈ未満の速度誤差がある場合）、ステップ７３５に進み、それ以外の場合には、ステップ７４０に進む。

ステップ７３５では、自動運転ＥＣＵ１１は、エンジン２０の回転数を維持しつつ、弱い摩擦ブレーキを併用する。

ステップ７４０では、自動運転ＥＣＵ１１は、エンジン２０の回転数を若干下げ、弱い摩擦ブレーキを併用する。即ち、速度誤差が中程度（本例では、０．５ｋｍ／ｈ〜１ｋｍ／ｈの範囲内）である場合には、エンジン２０の回転数を例えば０．５ｋｍ／ｈ相当分だけ下げ、弱い摩擦ブレーキを併用する。

ステップ７５０では、自動運転ＥＣＵ１１は、現在の車速情報に基づいて、速度低下状態か否かを判定する。速度低下状態の場合には、ステップ７６０に進み、それ以外の場合には、ステップ８２０に進む。

ステップ７６０では、自動運転ＥＣＵ１１は、通常の加速制御を実行する。即ち、自動運転ＥＣＵ１１は、車速が制御目標値を追従するように、スロットルバルブを開け、且つ、作動中の場合には摩擦ブレーキの作動を停止させる。

ステップ７７０では、自動運転ＥＣＵ１１は、現地点が燃料カット走行予定区間内であるか否かを判定する。燃料カット走行予定区間とは、上述の如く生成された燃料カット走行パターンの区間である。現地点が燃料カット走行予定区間内である場合には、ステップ７８０に進み、それ以外の場合には、ステップ８２０に進む。

ステップ７８０では、自動運転ＥＣＵ１１は、燃料カット走行予定区間内で燃料カットの中断があるか否か、即ち燃料カットの実施条件が満たされない状態が形成されたか否かを判定する。制御誤差に起因して燃料カットが中断された場合には、ステップ７９０に進み、それ以外の場合にはステップ８００に進む。

ステップ７９０では、自動運転ＥＣＵ１１は、制御誤差マージンが小さ過ぎると判断して、誤差量を学習し、制御誤差マージンを増加させる。この制御誤差マージンの補正は、図７を参照して説明したステップ５４０での燃料カット走行パターン生成処理に反映される。即ち、燃料カット走行パターンを生成する際の制御誤差マージンが補正される。

ステップ８００では、自動運転ＥＣＵ１１は、燃料カット中断頻度が少なすぎるか否かを判定する。燃料カット中断頻度が少なすぎる場合には、ステップ８１０に進み、それ以外の場合、ステップ８２０に進む。

ステップ８１０では、自動運転ＥＣＵ１１は、制御誤差マージンが大き過ぎると判断して、制御誤差マージンを減少させる。この制御誤差マージンの補正は、図７を参照して説明したステップ５４０での燃料カット走行パターン生成処理に反映される。このように、制御誤差マージンは、自動運転制御時の学習結果に基づいて動的に調整（フィードバック制御）されてよい。

ステップ８２０では、自動運転ＥＣＵ１１は、現在の車速と制御目標値との誤差が大きいか否かを判定する。尚、この判定処理は、ステップ７１０の判定処理結果が利用されてよい。制御誤差が大きい場合には、ステップ８３０以降の変速比に関する処理を行うことなく、今回周期の処理ルーチンが終了される。

ステップ８３０では、自動運転ＥＣＵ１１は、加速予定区間が継続するか否かを判定する。加速予定区間とは、上述の如く生成された目標走行速度パターンのうちの加速走行パターンで規定された区間である。加速予定区間が継続するか否かは、例えば加速残り区間が所定値よりも長いか否かに基づいて判断されてよい。加速予定区間が継続する場合には、ステップ８４０に進み、それ以外の場合には、ステップ８５０に進む。

ステップ８４０では、自動運転ＥＣＵ１１は、自動変速機４２のシフトダウンを抑制する。これにより、制御誤差が小さく、且つ、加速予定区間が継続する場合には、引き続き継続的に行われる加速に備えてシフトダウンが抑制される。

ステップ８５０では、自動運転ＥＣＵ１１は、減速予定区間が継続するか否かを判定する。減速予定区間とは、上述の如く生成された目標走行速度パターンのうちの減速が実行されるべき区間であり、燃料カット走行パターンを含む。減速予定区間が継続する場合には、ステップ８６０に進み、それ以外の場合には、以後何ら処理が実行されることなく、今回周期の処理ルーチンが終了される。

ステップ８６０では、自動運転ＥＣＵ１１は、自動変速機４２のシフトアップを抑制する。これにより、制御誤差が小さく、且つ、減速予定区間が継続する場合には、引き続き継続的に行われる減速に備えてシフトダウンが抑制される。

以上説明した自動運転制御処理によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が得られる。

上述の如く、目標走行速度パターンに対して生ずる制御誤差に対して、その時点の自車及び周囲の状況だけでなく、当該目標走行速度パターンの生成意図（加速中の調整であるのか、加速終了なのか等）をも考慮して、エンジン２０による加速態様、摩擦ブレーキ等による減速態様、自動変速機４２のシフトチェンジ態様を調整し、制御誤差量を目標走行速度パターンの生成に反映させて燃料カット中断を防止することにより、自動変速機４２を備えた車両に対して最適燃費での自動運転制御が可能となる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述した実施例１において、バッテリ２８の充電の受け入れ態様に応じて、回生走行パターンにおける強回生走行パターンの区間の長さを調整してもよい。例えば、バッテリ２８の充電の受け入れ能力が高い場合には、強回生走行パターンの区間の長さを長くし、バッテリ２８の充電の受け入れ能力が低い場合には、強回生走行パターンの区間の長さを短くすることとしてもよい。

また、上述した実施例１において、モータ３０に代えて、モータジェネレータを用いることも可能である。

また、上述した実施例１において、要減速地点Ａで実現すべき車速がゼロの場合、回生不可区間の一部又は全部において、摩擦ブレーキを利用してもよい。同様に、上述した実施例２において、要減速地点Ａで実現すべき車速がゼロの場合、クリープ加速発生区間の一部又は全部において、摩擦ブレーキを利用してもよい。また、最終的な停止状態を実現・維持するために、摩擦ブレーキを利用してもよい。

本発明の実施例１による車両制御装置１が好適に適用されるハイブリッド車両のシステム構成を示すブロック図である。 自動運転ＥＣＵ１０の主要機能を示す機能ブロック図である。 自動運転ＥＣＵ１０により実現される目標走行速度パターン生成処理の一実施例を示すフローチャートである。 波状走行パターンの説明図である。 自動運転ＥＣＵ１０により実現される自動運転制御処理の一実施例を示すフローチャートである。 本発明の実施例２による車両制御装置２が好適に適用される車両のシステム構成を示すブロック図である。 自動運転ＥＣＵ１１により実現される目標走行速度パターン生成処理の一実施例を示すフローチャートである。 図７に示す処理により生成される各走行パターン及び目標走行速度パターンを概念的に示す図である。 自動運転ＥＣＵ１１により実現される自動運転制御処理の一実施例を示すフローチャートである。

符号の説明

１，２ 車両制御装置
６ 他の車両用ＥＣＵ
７ ナビゲーション装置
１０、１１ 自動運転ＥＣＵ
２０ エンジン
２２ 動力分割機構
２４ ジェネレータ
２６ インバータ
２８ バッテリ
３０ モータ
３２ ディファレンシャル
４０ 操舵装置
４２ 自動変速機
５０ ブレーキ装置

Claims (11)

1. ハイブリッド車両に適用される車両制御装置であって、アクセルペダル及びブレーキペダルの操作量以外の因子に基づいて車両の走行速度を制御する車両制御装置において、
   エンジンによる加速、及び回生を共に行わない無回生無加速走行を行った場合の走行速度パターン（以下、「無回生無加速走行パターン」という）を生成する無回生無加速走行パターン生成手段と、
   前記生成された無回生無加速走行パターンに基づいて、進行方向前方に位置する減速目標地点にて目標速度となる目標走行速度パターンを生成する目標走行速度パターン生成手段と、
   前記生成された目標走行速度パターンに基づいて、車両の走行速度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする、車両制御装置。
2. 回生ブレーキ走行を行った場合の減速目標地点で目標速度となる走行速度パターン（以下、「回生走行パターン」という）を生成する回生走行パターン生成手段を更に備え、
   前記無回生無加速走行パターン生成手段は、現時点の車速から無回生無加速走行を行った場合の現地点からの無回生無加速走行パターンを生成し、
   前記生成された無回生無加速走行パターンに従ったときに減速目標地点にて車速が目標速度を上回る場合には、前記目標走行速度パターン生成手段は、前記生成された回生走行パターンと前記無回生無加速走行パターンとを組み合わせて、前記目標走行速度パターンを生成することを特徴とする、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記目標走行速度パターンは、現地点から、前記生成された回生走行パターンと前記無回生無加速走行パターンとが交わる交点地点までの区間が、前記無回生無加速走行パターンにより生成され、該交点地点から減速目標地点まで区間が、前記回生走行パターンにより生成されることを特徴とする、請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記無回生無加速走行パターンが、減速目標地点で目標速度となる第１無回生無加速走行パターンと、現時点の車速に基づいて現地点からの第２無回生無加速走行パターンとを含む、請求項１に記載の車両制御装置において、
   エンジン及び／又はモータによる加速走行を行った場合の走行速度パターン（以下、「加速走行パターン」という）を生成する加速走行パターン生成手段を更に備え、
   前記生成された第２無回生無加速走行パターンに従ったときに減速目標地点にて車速が目標速度を下回る場合には、前記目標走行速度パターン生成手段は、前記生成された加速走行パターンと前記第１無回生無加速走行パターンとを組み合わせて、前記目標走行速度パターンを生成することを特徴とする、車両制御装置。
5. 前記目標走行速度パターンは、現地点から、前記生成された加速走行パターンと前記第１無回生無加速走行パターンとが交わる交点地点までの区間が、前記加速走行パターンにより生成され、該交点地点から減速目標地点まで区間が、前記第１無回生無加速走行パターンにより生成されることを特徴とする、請求項４に記載の車両制御装置。
6. 前記目標走行速度パターンに基づいてモータによる加速走行が実現されている状況下で、前記制御手段は、前記目標走行速度パターンに対する現時点の車速の誤差の大きさと、前記目標走行速度パターンにおける加速予定区間の長さとに基づいて、モータによる加速走行からエンジンによる加速走行に切り替えるか否かを判定することを特徴とする、請求項４又は５に記載の車両制御装置。
7. 有段変速機又は無段階変速機からなる自動変速機を備え、所定の実施条件が満たされた場合にエンジンの燃料カットを実施する車両に適用される車両制御装置であって、アクセルペダル及びブレーキペダルの操作量以外の因子に基づいて車両の走行速度を制御する車両制御装置において、
   自動変速機の入力軸に対するエンジンの出力軸の接続が切り離された状態で走行するニュートラル走行を行った場合の走行速度パターン（以下、「ニュートラル走行パターン」という）を生成するニュートラル走行パターン生成手段と、
   前記生成されたニュートラル走行パターンに基づいて、進行方向前方に位置する減速目標地点にて目標速度となる目標走行速度パターンを生成する目標走行速度パターン生成手段と、
   前記生成された目標走行速度パターンに基づいて、車両の走行速度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする、車両制御装置。
8. 燃料カットが実施される前記所定の実施条件を満たした状態で走行する燃料カット走行を行った場合の走行速度パターンであって、減速目標地点で目標速度となる走行速度パターン（以下、「燃料カット走行パターン」という）を生成する燃料カット走行パターン生成手段を更に備え、
   前記ニュートラル走行パターン生成手段は、現時点の車速からニュートラル走行を行った場合の現地点からのニュートラル走行パターンを生成し、
   前記生成されたニュートラル走行パターンに従ったときに減速目標地点にて車速が目標速度を上回る場合には、前記目標走行速度パターン生成手段は、前記生成された燃料カット走行パターンと前記ニュートラル走行パターンとを組み合わせて、前記目標走行速度パターンを生成することを特徴とする、請求項７に記載の車両制御装置。
9. 前記目標走行速度パターンは、現地点から、前記生成された燃料カット走行パターンと前記ニュートラル走行パターンとが交わる交点地点までの区間が、前記ニュートラル走行パターンにより生成され、該交点地点から減速目標地点まで区間が、前記燃料カット走行パターンにより生成されることを特徴とする、請求項８に記載の車両制御装置。
10. 前記ニュートラル走行パターンが、減速目標地点で目標速度となる第１ニュートラル走行パターンと、現時点の車速に基づいて現地点からの第２ニュートラル走行パターンとを含む、請求項７に記載の車両制御装置において、
    加速走行を行った場合の加速走行パターンを生成する加速走行パターン生成手段を更に備え、
    前記生成された第２ニュートラル走行パターンに従ったときに減速目標地点にて車速が目標速度を下回る場合には、前記目標走行速度パターン生成手段は、前記生成された加速走行パターンと前記第１ニュートラル走行パターンとを組み合わせて、前記目標走行速度パターンを生成することを特徴とする、車両制御装置。
11. 前記目標走行速度パターンは、現地点から、前記生成された加速走行パターンと前記第１ニュートラル走行パターンとが交わる交点地点までの区間が、前記加速走行パターンにより生成され、該交点地点から減速目標地点まで区間が、前記第１ニュートラル走行パターンにより生成されることを特徴とする、請求項１０に記載の車両制御装置。

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