特許 6331295 車両の自動走行装置、車両、及び車両の自動走行方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6331295

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年5月30日

(54)【発明の名称】車両の自動走行装置、車両、及び車両の自動走行方法

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/14 20060101AFI20180521BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20180521BHJP

   B60K 31/00 20060101ALI20180521BHJP

   B60W 10/04 20060101ALI20180521BHJP

   B60W 10/18 20120101ALI20180521BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20180521BHJP

   B60T 7/12 20060101ALI20180521BHJP

   F16H 61/02 20060101ALI20180521BHJP

   F16H 61/21 20060101ALI20180521BHJP

【ＦＩ】

   B60W30/14

   F02D29/02 301C

   B60K31/00 Z

   F02D29/02 301A

   B60W10/00 120

   B60W10/06

   B60W10/18

   B60T7/12 C

   B60T7/12 F

   B60T7/12 Z

   F16H61/02

   F16H61/21

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-183757(P2013-183757)

(22)【出願日】2013年9月5日

(65)【公開番号】特開2015-51646(P2015-51646A)

(43)【公開日】2015年3月19日

【審査請求日】2016年8月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100066865

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 信一

(74)【代理人】

【識別番号】100066854

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 賢照

(74)【代理人】

【識別番号】100117938

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 謙二

(74)【代理人】

【識別番号】100138287

【弁理士】

【氏名又は名称】平井 功

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】石黒 伸一

(72)【発明者】

【氏名】山角 竜

【審査官】 増子 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２１９９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０１６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２２６１７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ １０／００ − ５０／１６

Ｂ６０Ｋ ３１／００ − ３１／１８

Ｆ０２Ｄ ２９／００ − ２９／０６

Ｆ０２Ｄ ４１／００ − ４１／４０

Ｆ０２Ｄ ４３／００ − ４５／００

Ｆ１６Ｈ ５９／００ − ６１／１２

Ｆ１６Ｈ ６１／１６ − ６１／２４

Ｆ１６Ｈ ６１／６６ − ６１／７０

Ｆ１６Ｈ ６３／４０ − ６３／５０

Ｆ１６Ｄ ２５／００ − ３９／００

Ｆ１６Ｄ ４８／００ − ４８／１２

Ｂ６０Ｔ ７／１２ − ８／１７６９

Ｂ６０Ｔ ８／３２ − ８／９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関を搭載した車両の走行を、予め設定された目標車速に車速を維持する目標車速維持走行とする制御を行う目標車速維持走行制御手段と、車両の走行を、前記内燃機関の燃料噴射を停止した惰性走行とする制御を行う惰性走行制御手段とを備える車両の自動走行装置において、
車両の前方の所定の区間である前方道路の道路状況を取得する道路状況取得手段と、車速を含む車両状況を取得する車両状況取得手段と、前記道路状況と前記車両状況に基づいて、前記前方道路の走行を車両の走行に制動力を付与しない無制動惰性走行とすると予測した場合の予測車速が、前記前方道路の区間内で、前記目標車速よりも遅い速度に予め設定された下限目標車速を下回るか否かを判断する惰性走行予測手段を備え、
前記予測車速が前記下限目標車速を下回らないと前記惰性走行予測手段が判断した場合に、前記惰性走行制御手段は、前記前方道路が登坂路、降坂路、又は平坦路であるか否かに関係なく、前記前方道路の走行を惰性走行とする制御を開始することを特徴とする車両の自動走行装置。

【請求項2】

内燃機関を搭載した車両の走行を、予め設定された目標車速に車速を維持する目標車速維持走行とする制御を行う目標車速維持走行制御手段と、車両の走行を、前記内燃機関の燃料噴射を停止した惰性走行とする制御を行う惰性走行制御手段と変速機を備える車両の自動走行装置において、
車両の前方の所定の区間である前方道路の道路状況を取得する道路状況取得手段と、車速を含む車両状況を取得する車両状況取得手段と、前記道路状況と前記車両状況に基づいて、前記前方道路の走行を車両の走行に制動力を付与しない無制動惰性走行と予測した場合の予測車速が、前記前方道路の区間内で、前記目標車速よりも早い速度に予め設定された上限目標車速を上回るか否かを判断する惰性走行予測手段を備え、
前記無制動惰性走行における前記予測車速が前記上限目標車速を上回ると前記惰性走行予測手段が判断した場合に、前記惰性走行制御手段は、前記前方道路の走行を車両の走行に制動力を付与する有制動惰性走行としつつ、車速が前記目標速度よりも速い速度に設定された有制動惰性走行上限目標速度を維持するように前記変速機の変速比を変更する制御を行うことを特徴とする車両の自動走行装置。

【請求項3】

前記有制動惰性走行上限目標速度は、前記目標速度よりも速い速度であり、かつ、前記
上限目標速度よりも遅い速度であることを特徴とする請求項２に記載の車両の自動走行装置。

【請求項4】

前記惰性走行予測手段が、前記道路状況と前記車両状況に基づいて、前記前方道路の走行を前記無制動惰性走行と予測した場合の予測車速が前記上限目標車速を上回るか否か、又は前記前方道路の走行を前記有制動惰性走行と予測した場合の予測車速が前記目標車速よりも遅い速度に予め設定された下限目標車速を下回るか否かを判断する手段であり、
前記予測車速が前記上限目標車速を上回ると前記惰性走行予測手段が判断した場合に、前記惰性走行制御手段は前方道路の走行を前記有制動惰性走行にする制御を行い、
前記有制動惰性走行における前記予測車速が前記下限目標車速を下回ると前記惰性走行予測手段が判断した場合に、前記惰性走行制御手段は前方道路の走行を前記無制動惰性走行にする制御を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両の自動走行装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の自動走行装置を備えることを特徴とする車両。

【請求項6】

内燃機関を搭載した車両の走行を、予め設定された目標車速に車速を維持する目標車速維持走行とする車両の自動走行方法において、
車両の前方の所定の区間である前方道路の道路状況と、車速を含む車両状況に基づいて、前記前方道路の走行を前記内燃機関の燃料噴射が停止されて車両の走行に制動力を付与しない無制動惰性走行とする予測をした場合の予測車速が、前記前方道路の区間内で、前記目標車速よりも遅い速度に予め設定された下限目標車速を下回らないと判断したときに、前記前方道路が登坂路、降坂路、又は平坦路であるか否かに関係なく、前記前方道路の走行を惰性走行にすることを特徴とする車両の自動走行方法。

【請求項7】

内燃機関を搭載した車両の走行を、予め設定された目標車速に車速を維持する目標車速維持走行とする車両の自動走行方法において、
車両の前方の所定の区間である前方道路の道路状況と、車速を含む車両状況とを取得し、
取得した前記道路状況と前記車両状況とに基づいて、前記前方道路の走行を前記内燃機関の燃料噴射が停止されて車両の走行に制動力を付与しない無制動惰性走行とする予測車速が、前記前方道路の区間内で、前記目標車速よりも早い速度に予め設定された上限目標車速を上回るか否かを判断し、
前記予測車速が前記上限目標速度を上回ると判断したときに、前方道路の走行を前記内燃機関の燃料噴射が停止されて車両の走行に制動力を付与する有制動惰性走行にしつつ、車速を前記目標速度よりも速い速度に設定された有制動惰性走行上限目標速度にするように変速機の変速比を変更することを特徴とする車両の自動走行方法。

【請求項8】

前記道路状況と前記車両状況に基づいて、前記前方道路の走行を前記無制動惰性走行と予測した場合の予測車速が前記上限目標車速を上回るか否かを判断する、又は、前記前方道路の走行を前記有制動惰性走行と予測した場合の予測車速が前記目標車速よりも遅い速度に予め設定された下限目標車速を下回るか否かを判断し、
前記無制動惰性走行と予測した場合の予測車速が前記上限目標車速を上回ると判断した場合に、前方道路の走行を前記有制動惰性走行にし、
前記有制動惰性走行と予測した場合の予測車速が前記下限目標車速を下回ると判断した場合に、前方道路の走行を前記無制動惰性走行にすることを特徴とする請求項７に記載の車両の自動走行方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の自動走行装置、車両、及び車両の自動走行方法に関し、より詳細には、車両の速度を予め設定した目標車速になるように自動で制御することができる車両の自動走行装置、車両、及び車両の自動走行方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来技術の車両のオートクルーズ（自動走行制御）においては、道路勾配の変化によらず、目標車速を維持するように制御していた。このため、道路勾配が頻繁に変化する道路、所謂アンジュレーション（うねり）を伴う道路において、燃費が悪化していた。

【0003】

これに関して、大気圧とＧＰＳデータから算出された道路勾配に基づいて、車両が目標車速を維持して走行するように、エンジンから車輪に伝達される駆動力又は制動力を運転者の操作によらずに調節する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、車両の如何なる走行状態でも、極めて信頼性の高い道路勾配に基づいて、定速クルーズの内部アクセル制御を行っている。

【0004】

しかし、上記の装置では、従来技術のオートクルーズと同様に、車両が目標車速を維持して走行するように制御されているため、目標車速を維持し続けるための不要なシフトダウンが行われたり、ニュートラル惰性走行の機会が減少したりする。そのため、燃費悪化を避ける効果が限定されてしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−２２６１７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その課題は、運行時間を大幅に増加することなく、燃料消費量を低減することができる車両の自動走行装置、車両、及び車両の自動走行方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するための本発明の車両の自動走行装置は、内燃機関を搭載した車両の走行を、予め設定された目標車速に車速を維持する目標車速維持走行とする制御を行う目標車速維持走行制御手段と、車両の走行を、前記内燃機関の燃料噴射を停止した惰性走行とする制御を行う惰性走行制御手段とを備える車両の自動走行装置において、車両の前方の所定の区間である前方道路の道路状況を取得する道路状況取得手段と、車速を含む車両状況を取得する車両状況取得手段と、前記道路状況と前記車両状況に基づいて、前記前方道路の走行を車両の走行に制動力を付与しない無制動惰性走行とすると予測した場合の予測車速が、前記前方道路の区間内で、前記目標車速よりも遅い速度に予め設定された下限目標車速を下回るか否かを判断する惰性走行予測手段を備え、前記予測車速が前記下限目標車速を下回らないと前記惰性走行予測手段が判断した場合に、前記惰性走行制御手段は、前記前方道路が登坂路、降坂路、又は平坦路であるか否かに関係なく、前記前方道路の走行を惰性走行とする制御を開始するように構成される。

【0008】

なお、ここでいう前方道路とは、車両の現在位置から車両の進行方向に延在する道路のことであり、この前方道路の距離は、前方道路の状況によって定めるとよい。例えば、前方道路に登坂路があれば、少なくともその登坂路の終点（頂点）を含むことが好ましく、さらにその登坂路の終点から始まる降坂路の途中又は終点を含むことがより好ましい。

【0009】

また、ここでいう道路状況取得手段とは、車両を自動走行するために必要な前方道路の状況を取得する手段である。例えば、衛星測位システムなどを利用して現在位置を確認し、地図情報などのデータベースから前方道路の走行路面の勾配、標高、信号の有無、及びカーブなどを取得したり、天気情報などを利用して前方道路の路面状況を類推したり、センサにより前走車や並走車などを検知し、周囲の走行車両との距離や車速差を取得したりする手段である。また、走行履歴を記憶させておき、その走行履歴から走行路面の勾配、標高、信号の有無、及びカーブなどを取得してもよい。

【0010】

加えて、ここでいう車両状況取得手段とは、車両を自動走行するために必要な車両の状況を取得する手段である。例えば、車速センサで検知した車速、内燃機関の出力制御や変速機のギヤ段の変速制御などに使用される車両の重量、及び現在の変速機のギヤ段などを取得する手段である。

【0011】

更に、ここでいう目標車速は、車両の自動走行を制御する前に、運転手によって予め設定される車速の目標値である。また、ここでいう下限目標車速は、車両の自動走行を制御する前に、運転手によって予め設定される減少値に基づくものであり、この下限目標車速までは、車両の自動走行の車速を減少することができる許容値である。例えば、目標車速が８０ｋｍ／ｈに設定されている場合に、減少値が−１０ｋｍ／ｈと設定されると、その下限目標車速は、７０ｋｍ／ｈとなる。

【0012】

その上、ここでいう惰性走行とは、内燃機関の燃料噴射が停止された走行のことをいい、変速機のギヤ段がニュートラルポジションに設定されたニュートラル惰性走行、変速機が所定のギヤ段に設定され、エンジンブレーキが掛かる状態のアクセルオフ惰性走行、エンジンと変速機の間のクラッチを切った状態のクラッチオフ惰性走行を含むものである。また、ハイブリッド車両においては、電動発電機を回生駆動する回生惰性走行も含む。

【0013】

上記の構成によれば、車両の自動走行中に、道路状況と車両状況に基づいて、前方道路の走行を惰性走行とすると予測した場合の予測車速が、下限目標車速を下回らないと判断したときに、前方道路が登坂路、降坂路、又は平坦路に関係なく、惰性走行を開始する。これにより、車両の自動走行中に惰性走行による走行距離を長くすることができ、燃料消費量を低減することができる。さらに、車速が下限目標車速を下回らないと判断したときに惰性走行を開始するため、車速が極端に遅くなることがなく、運行時間が大幅に増加することなく、到着時刻が遅れることを回避することができる。

【0014】

また、上記の車両の自動走行装置において、前記惰性走行予測手段における前記予測車速が前記下限目標車速を下回る場合、又は前記惰性走行制御手段の実施中に車速が前記下限目標車速を下回った場合に、前記目標車速維持走行制御手段を実施して、車速を前記目標車速に近づけるように構成されることが望ましい。

【0015】

例えば、惰性走行予測手段における予測車速が下限目標車速を下回る場合に、目標車速維持走行に切り換えることで、運行時間が大幅に増加することを回避することができる。また、惰性走行予測手段での予測に反して、惰性走行中による車速が下限目標車速を下回った場合に、目標車速維持走行に切り換えることで、運行時間が大幅に増加することを回避することができる。

【0016】

加えて、上記の車両の自動走行装置において、前記惰性走行予測手段における前記予測車速が前記目標車速よりも速い速度に予め設定された上限目標車速と前記下限目標車速の間に収まるように、予測中の惰性走行を、車両の走行に制動力を付与する有制動惰性走行と、車両の走行に制動力を付与しない無制動惰性走行のどちらか一方から選択する惰性走行選択手段を備え、前記惰性走行制御手段を実施した場合の惰性走行を、前記惰性走行選択手段で選択された前記有制動惰性走行と前記無制動惰性走行のどちらか一方とするように構成されることが望ましい。

【0017】

この構成によれば、予測車速が上限目標車速と下限目標車速の間に収まるように、有制動惰性走行と無制動惰性走行を切り換えることで、内燃機関の燃料噴射が停止された惰性走行を維持できる走行距離を長くすることができる。

【0018】

例えば、降坂路を無制動惰性走行とすると予測した場合の予測車速が、上限目標車速を超えるような場合は、予測中の惰性走行に有制動惰性走行を選択し、再予測を行う。有制動惰性走行では車両に制動力が付与されるため、無制動惰性走行よりも車速が減速する。よって、前方道路の走行を有制動惰性走行とすると予測した場合の予測車速が上限目標車速を超えなくなり、その場合は、有制動惰性走行を行うことで、惰性走行をより長い距離で行うことができる。

【0019】

また、降坂路を有制動惰性走行とすると予測した場合の予測車速が、下限目標車速を下回るような場合は、予測中の惰性走行に無制動惰性走行を選択して再度予測する。無制動惰性走行では車両に制動力が付与されないため、有制動惰性走行よりも車速は減速しない。よって、前方道路の走行を無制動惰性走行とすると予測した場合の予測車速が、下限目標車速を下回らなくなり、その場合は、無制動惰性走行を行うことで、惰性走行をより長い距離で行うことができる。

【0020】

なお、ここでいう有制動惰性走行とは、車両の走行に制動力を付与する惰性走行のことであり、例えば、エンジンブレーキの掛かるアクセルオフ惰性走行などのことをいう。また、無制動惰性走行とは、車両の走行に制動力を付与しない惰性走行のことであり、例えば、エンジンブレーキの掛からない状態のニュートラル惰性走行や、エンジンがクラッチにより駆動軸から切り離された状態のクラッチオフ惰性走行などのことをいう。また、内燃機関と電動発電機の両方を備えるハイブリッド車両の場合は、アクセルオフ惰性走行の代わりに、電動発電機を回生駆動して、発電することで、車両の走行に抵抗を付与する回生惰性走行を行ってもよい。

【0021】

更に、上記の車両の自動走行装置において、前記惰性走行予測手段を、前記道路状況と前記車両状況に基づいて登坂路の後に降坂路がある前方道路の走行を、惰性走行とすると予測した場合に、車両が降坂路に到達するまでに前記予測車速が前記下限目標車速を下回るか否かを判断する手段とし、前記惰性走行予測手段を実施して、車両が降坂路に到達するまでに前記予測車速が前記下限目標車速を下回らないと判断したときに、登坂路から前記惰性走行制御手段を実施するように構成されることが望ましい。

【0022】

この構成によれば、登坂路の頂上の手前を走行中に、前方道路に登坂路の後に重力加速が可能な降り勾配を有する降坂路がある前方道路の走行を惰性走行とすると予測した場合の予測車速が、降坂路に到達するまでに下限目標車速を下回らないと判断したときには、頂上の手前の登坂路から惰性走行を行う。これにより、登坂路の頂上を経由して降坂路まで惰性走行して、惰性走行による走行距離を長くすることができるので、燃料消費量を低減することができる。

【0023】

また、そのような前方道路の走行を惰性走行としても、車速は下限目標車速を下回らないため、惰性走行により運行時間が大幅に増加することなく、到着時刻が遅れることを回避しながら、燃料消費量を削減することができる。

【0024】

そして、上記の課題を解決するための本発明の車両は、上記に記載の車両の自動走行装置を備えて構成される。この構成によれば、内燃機関の燃料噴射が停止された惰性走行による走行機会を増やして燃料消費量を低減することができると共に、その惰性走行中の車速を目標車速に基づく上限目標車速と下限目標車速との間に収めるため、惰性走行の機会が増えても運行時間が大幅に増加することを回避することができる。

【0025】

そして、上記の課題を解決するための本発明の車両の自動走行方法は、内燃機関を搭載した車両の走行を、予め設定された目標車速に車速を維持する目標車速維持走行とする車両の自動走行方法において、車両の前方の所定の区間である前方道路の道路状況と、車速を含む車両状況に基づいて、前記前方道路の走行を前記内燃機関の燃料噴射が停止されて車両の走行に制動力を付与しない無制動惰性走行とする予測をした場合の予測車速が、前記前方道路の区間内で、前記目標車速よりも遅い速度に予め設定された下限目標車速を下回らないと判断したときに、前記前方道路が登坂路、降坂路、又は平坦路であるか否かに関係なく、前記前方道路の走行を惰性走行にすることを特徴とする方法である。

【0026】

また、上記の車両の自動走行方法において、予測中の車速が前記下限目標車速を下回る、又は惰性走行中の車速が前記下限目標車速を下回ったときに、車両の走行を惰性走行から目標車速維持走行に切り換えることが望ましい。

【0027】

加えて、上記の車両の自動走行方法において、前記予測車速が前記目標車速よりも速い速度に予め設定された上限目標車速と前記下限目標車速の間に収まるように、予測中の惰性走行を、車両の走行に制動力を付与する有制動惰性走行と、車両の走行に制動力を付与しない無制動惰性走行のどちらか一方から選択し、前方道路の走行を、選択された前記有制動惰性走行と前記無制動惰性走行のどちらか一方とすることが望ましい。

【0028】

更に、上記の車両の自動走行方法において、前記道路状況と前記車両状況に基づいて、登坂路の後に降坂路がある前方道路の走行を、惰性走行とすると予測した場合に、車両が降坂路に到達するまでに前記予測車速が前記下限目標車速を下回らないと判断したときには、登坂路から惰性走行を開始することが望ましい。

【発明の効果】

【0029】

本発明の車両の自動走行装置、車両、及び車両の自動走行方法によれば、車両の自動走行において、前方道路を惰性走行する場合を予測し、惰性走行による増減する車速が予め定めた上限目標車速と下限目標車速の間に収まると判断したときに、前方道路が登坂路、降坂路、又は平坦路に関係なく、惰性走行を開始して、内燃機関の燃料噴射を停止した惰性走行による走行距離を長くすることができる。

【0030】

これにより、内燃機関の燃料噴射が停止された惰性走行による走行機会を増やして燃料消費量を低減することができると共に、その惰性走行中の車速を目標車速に基づく上限目標車速と下限目標車速との間に収めるため、惰性走行の機会が増えても運行時間が大幅に増加することなく、到着時刻が遅れることを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明に係る実施の形態の車両の自動走行装置の構成を示す図である。

【図2】図１の惰性走行予測手段を示すフローチャートである。

【図3】本発明に係る実施の形態の自動走行方法の第一の例を示す図である。

【図4】本発明に係る実施の形態の自動走行方法の第二の例を示す図である。

【図5】本発明に係る実施の形態の自動走行方法の第三の例を示す図である。

【図6】本発明に係る実施の形態の自動走行方法の第四の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明に係る実施の形態の車両の自動走行装置と車両の自動走行方法について説明する。

【0033】

なお、図１では、エンジン３を直列六気筒のディーゼルエンジンとして説明するが、本発明は、ガソリンエンジンでも適用することができ、その気筒の数や配列は特に限定されない。また、車両１を、ディーゼルエンジンを搭載したトラックなどの大型車両を例として説明するが、本発明はトラックなどの大型車両に限定されない。

【0034】

加えて、以下では、符号を付与しない惰性走行と記載した場合は、無制動惰性走行と有制動惰性走行を含むものとする。そして、車両に制動力を付与しない無制動惰性走行として、変速機５のギヤ段をニュートラルに変速したニュートラル惰性走行をＣ_NEU、一方、車両に制動力を付与する制動力付与惰性走行として、エンジンブレーキにより車両に制動力を付与するアクセルオフ惰性走行をＣ_OFFとして区別する。

【0035】

更に、以下では、前方道路に符号ＦＲ１〜ＦＲ８を付与することとする。例えば、図３における車両１の現在位置をＡ地点とすると、前方道路ＦＲ１は、そのＡ地点からＣ地点までの道路のことである。また、図５における車両１の現在位置をＫ地点とすると、前方道路ＦＲ６は、Ｋ地点からＭ地点までの道路のことである。

【0036】

図１に示すように、この実施の形態の自動走行装置２が搭載される車両１においては、エンジン３の動力は、クラッチ４を経由して変速機（トランスミッション）５に伝達され、さらに、変速機５より推進軸（プロペラシャフト）６を介して作動装置（デファレンシャルギヤ）７に伝達され、作動装置７より駆動軸（ドライブシャフト）８を介して車輪９に伝達される。これにより、エンジン３の動力が車輪９に伝達され、車両１が走行する。

【0037】

この実施の形態の自動走行装置２は、エンジン３の出力、クラッチ４の断接、及び変速機５の変速を制御して、車両１を自動に走行させる装置であり、複数の制御装置によりそれらを制御している。制御装置としては、エンジン３の出力を制御するエンジン用ＥＣＵ（エンジン用制御装置）１０と、クラッチ４の断接及び変速機５の変速を制御する動力伝達用ＥＣＵ（動力伝達用制御装置）１１と、車両１の自動走行を制御する自動走行制御装置１２を備えている。これらのエンジン用ＥＣＵ１０と動力伝達用ＥＣＵ１１と自動走行制御装置１２は、電気回路によってそれぞれの担当している電気的な制御を行うマイクロコントローラである。そして、これらのエンジン用ＥＣＵ１０と動力伝達用ＥＣＵ１１と自動走行制御装置１２は、車載ネットワークにより相互に接続され、必要なデータや制御信号を相互に通信している。

【0038】

また、この自動走行装置２は、図示しないダッシュボードに目標車速設定装置１３と増減値設定装置１４を備え、それら目標車速設定装置１３と増減値設定装置１４は、自動走行制御装置１２に接続される。

【0039】

この目標車速設定装置１３は、車両１の自動走行が開始される前に、運転手に操作されて、車両１の自動走行時の目標車速Ｖ’が設定される装置である。運転手により目標車速設定装置１３に目標車速Ｖ’が設定されると、その目標車速Ｖ’は自動走行制御装置１２に送信され、自動走行制御装置１２に記憶される。

【0040】

また、増減値設定装置１４は、車両１の自動走行が開始される前で、且つ目標車速Ｖ’が設定された後に、運転手に操作されて、車両１の自動走行時の速度減少値−ｖａ及び速度増加値＋ｖｂの両方が設定される装置である。運転手により増減値設定装置１４に速度減少値−ｖａ及び速度増加値＋ｖｂの両方が設定されると、その速度減少値−ｖａ及び速度増加値＋ｖｂは自動走行制御装置１２に送信され、自動走行制御装置１２に記憶される。そして、目標車速Ｖ’に速度減少値−ｖａ及び速度増加値＋ｖｂのそれぞれを加算して下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’を算出して、記憶する。

【0041】

この目標車速Ｖ’と速度減少値−ｖａ及び速度増加値＋ｖｂは、運転手が別々に任意の値にそれぞれ設定することができる。例えば、目標車速Ｖ’を８０ｋｍ／ｈとし、速度減少値−ｖａを−５ｋｍ／ｈとし、及び速度増加値＋ｖｂを＋１０ｋｍ／ｈとした場合は、下限目標車速Ｖａ’は７５ｋｍ／ｈとなり、上限目標車速Ｖｂ’は９０ｋｍ／ｈとなる。なお、この速度減少値−ｖａ及び速度増加値＋ｖｂは、ゼロに設定してもよい。

【0042】

この下限目標車速Ｖａ’及び上限目標車速Ｖｂ’は車両１の自動走行時に運転手が許容することができる車速Ｖの範囲となる。

【0043】

そして、この自動走行装置２は、道路状況取得装置２０と車両状況取得装置３０を備え、自動走行制御装置１２に、それらの装置を用いて、前方道路の道路状況を取得する道路状況取得手段Ｍ１と、車両１の車両状況を取得する車両状況取得手段Ｍ２と、前方道路の道路状況と車両状況に基づいて前方道路を惰性走行する場合を予測する惰性走行予測手段Ｍ３とを備えると共に、惰性走行予測手段Ｍ３に従って惰性走行の制御を行う惰性走行制御手段Ｍ４と目標車速維持走行の制御を行う目標車速維持走行制御手段Ｍ５を備えて構成される。

【0044】

道路状況取得装置２０は、前方道路を決定し、その前方道路の道路状況を取得するための装置であり、この実施の形態では、例として、衛星測位システム（ＧＰＳ）との通信機である現在位置取得装置２１と、走行中の天候を取得する天候取得装置２２と、前走車や並走車などの周囲の走行車両との距離や車速差を検知する周囲センサ２３を備える。

【0045】

その道路状況取得装置２０を使用して前方道路の道路状況を取得する道路状況取得手段Ｍ１は、前方道路を決定し、前方道路で車両１を自動走行させるために必要となる情報を取得する手段である。詳しくは、現在位置取得装置２１の取得した現在位置から、予め記憶させておいた地図データなどから前方道路を決定すると共に、取得される前方道路の道路勾配と前方道路に設けられたカーブと信号の有無を取得する。また、天候取得装置２２から取得した現在の天候状況から類推された前方道路の路面状況（凍結路面や冠水路面など）を取得する。加えて、周囲センサ２３の検知した情報から周囲の走行車両との距離や車速差などを取得する手段である。

【0046】

なお、この前方道路は、その線形（勾配やカーブ）の状況によって区間の長さを決めるようにするとよい。例えば、図３に示す前方道路ＦＲ１は、少なくともＡ地点から登坂路の終点（頂上）までを含むとよく、Ａ地点から登坂路の終点を経由してＣ地点まで含むことが好ましい。また、図５に示す前方道路ＦＲ５のように、ある程度降坂路が続く場合は、その降坂路の終点まで含むことが望ましい。

【0047】

車両状況取得装置３０は、車両１の車両状況を取得するための装置であり、この実施の形態では、例として、アクセルペダル３１、ブレーキペダル３２、シフトレバー３３、ターンシグナルスイッチ３４、及び車両１の車速Ｖを検知する車速センサ３５を含む。また、エンジン用ＥＣＵ１０と動力伝達用ＥＣＵ１１も車両状況取得装置３０の一種とする。

【0048】

その車両状況取得装置３０を使用して車両１の車両状況を取得する車両状況取得手段Ｍ２は、車両１を自動走行させるために必要な情報を取得する手段である。詳しくは、車速センサ３５で検知された車速Ｖ、アクセルペダル３１、ブレーキペダル３２、シフトレバー３３、及びターンシグナルスイッチ３４などの操作や、エンジン用ＥＣＵ１０及び動力伝達用ＥＣＵ１１で使用されるエンジン３の出力情報や、車両１の重量Ｗ、及び変速機５のギヤ段を取得する手段である。

【0049】

なお、道路状況取得手段Ｍ１と車両状況取得手段Ｍ２は、上記の構成に限定されずに、それぞれ周知の技術を用いることもでき、取得する情報に合わせて道路状況取得装置２０や車両状況取得装置３０に設けられる装置を変更したり、増やしたりできる。

【0050】

惰性走行予測手段Ｍ３は、道路状況と車両状況に基づいて、前方道路の走行を惰性走行とすると予測した場合の予測車速が下限目標車速Ｖａ’を下回るか否かを判断し、予測車速が下限目標車速Ｖａ’を下回らない場合に惰性走行制御手段Ｍ４を実施し、予測車速が下限目標車速Ｖａ’を下回る場合は目標車速維持走行制御手段Ｍ５を実施する手段である。

【0051】

詳しくは、前方道路の走行を惰性走行とすると予測した場合の予測車速が、上限目標車速Ｖｂ’と下限目標車速Ｖａ’との間に収まるか否かを判断し、予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まる場合は、惰性走行制御手段Ｍ４を実施し、予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まらない場合は、目標車速維持走行制御手段Ｍ５を実施する手段である。

【0052】

また、この惰性走行予測手段Ｍ３は、惰性走行予測手段Ｍ３における予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まるように、予測中の惰性走行を、車両１の走行に制動力を付与するアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFF（有制動惰性走行）と、車両１の走行に制動力を付与しないニュートラル惰性走行Ｃ_NEU（無制動惰性走行）のどちらか一方から選択する惰性走行選択手段Ｍ６を備えて構成される。

【0053】

この惰性走行選択手段Ｍ６は、予測中の惰性走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとした場合の予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まらない場合は、予測中の惰性走行としてアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFを選択し、又は、予測中の惰性走行をアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFとした場合の予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まらない場合は、予測中の惰性走行としてニュートラル惰性走行Ｃ_NEUを選択する手段である。

【0054】

惰性走行予測手段Ｍ３の実施中に、惰性走行選択手段Ｍ６が実施されると、再度、前方道路の走行を惰性走行選択手段Ｍ６で選択されたアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFとニュートラル惰性走行Ｃ_NEUのどちらか一方とする場合を予測する。

【0055】

この惰性走行予測手段Ｍ３の一例について、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。この図２に示すフローチャートは、目標車速維持走行が行われている場合の例であり、本発明の惰性走行予測手段Ｍ３はこれに限定されない。

【0056】

まず、道路状況取得手段Ｍ１が、前方道路を決定するステップＳ１０を行う。次に、前方道路の道路状況を取得するステップＳ２０を行う。次に、車両状況取得手段Ｍ２が、車両状況を取得するステップＳ３０を行う。

【0057】

次に、惰性走行予測手段Ｍ３が、取得された道路状況と車両状況に基づいて、前方道路の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとする場合を予測するステップＳ４０を行う。次に、予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まるか否かを判断するステップＳ５０を行う。このステップＳ５０で、予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まると判断すると、次に、惰性走行制御手段Ｍ４を実施させて、ニュートラル惰性走行Ｃ_NEUを開始するステップＳ６０を行って、完了する。

【0058】

ステップＳ５０で、予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まらないと判断すると、次に、惰性走行選択手段Ｍ６を実施して、アクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFを選択するステップＳ７０を行う。次に、前方道路の走行をアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFとする場合を予測するステップＳ８０を行う。次に、予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まるか否かを判断するステップＳ９０を行う。このステップＳ９０で、予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まると判断すると、次に、惰性走行制御手段Ｍ４を実施させて、アクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFを開始するステップＳ１００を行って完了する。

【0059】

ステップＳ９０で、予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まらないと判断すると、次に、目標車速維持走行制御手段Ｍ５を実施して、目標車速維持走行を開始するステップＳ１１０を行って、完了する。

【0060】

なお、上記の惰性走行予測手段Ｍ３が、例えば、アクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFを行っている最中に実施される場合は、ステップＳ４０及びステップＳ６０と、ステップＳ８０及びステップＳ１００を入れ替え、ステップＳ７０をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUを選択するステップとしてもよい。

【0061】

惰性走行制御手段Ｍ４は、惰性走行予測手段Ｍ３で、予測車速が下限目標車速Ｖａ’を下回らない、詳しくは、予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まると判断された場合に、前方道路の走行をエンジン３の燃料噴射を停止した惰性走行とする制御を行う手段である。この前方道路の走行を惰性走行とする制御は、エンジン用ＥＣＵ１０にエンジン３の燃料噴射を停止するように指示を送る制御である。

【0062】

また、惰性走行予測手段Ｍ３で、惰性走行選択手段Ｍ６が実施された場合は、エンジン用ＥＣＵ１０にエンジン３の燃料噴射を停止するように指示を送る制御に加えて、惰性走行選択手段Ｍ６で選択されたアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFとニュートラル惰性走行Ｃ_NEUのどちらか一方に合わせて、変速機５をニュートラル及び所定のギヤ段のどちらかに変速するように指示を送る制御が追加される。

【0063】

加えて、この惰性走行制御手段Ｍ４は、アクセルオフ惰性走行Ｃ_OFF中の車速Ｖを目標車速Ｖ’よりも速い速度に設定した上限目標車速Ｖｂ’を超えない最高車速Ｖ_MAXに維持する惰性走行最高車速維持手段Ｍ７を備えて構成される。

【0064】

この惰性走行最高車速維持手段Ｍ７は、詳しくは、図１に示す変速機５のギヤ段を最高車速Ｖ_MAXに最適なポジションにシフトすると共に、制動装置４０により車両１に制動力を付与して、惰性走行中の車速Ｖが上限目標車速Ｖｂ’を上回らないようにして、最高車速Ｖ_MAXを維持する手段である。

【0065】

この惰性走行最高車速維持手段Ｍ７は、前方道路の道路状況と車両状況に基づいて変速機５のギヤ段を、車速Ｖを最高車速Ｖ_MAXに維持する最適なギヤ段に設定するように、動力伝達用ＥＣＵ１１に指示する制御を行う。また、この惰性走行最高車速維持手段Ｍ７は、前方道路の道路状況と車両状況に基づいて制動装置４０を稼働する制御を行う。

【0066】

この制動装置４０としては、フットブレーキ４１、リターダ４２、及びエンジン用ＥＣＵ１０や動力伝達用ＥＣＵ１１により制御される排気ブレーキなどの補助ブレーキ４３があり、その制動力の大きさは順に小さくなる。よって、この惰性走行最高車速維持手段Ｍ７は、前方道路の道路状況や車両状況に応じて、フットブレーキ４１とリターダ４２と補助ブレーキ４３の排気ブレーキのいずれか一つ、又は複数を使用するようにして、アクセルオフ惰性走行Ｃ_OFF中の車速Ｖを最高車速Ｖ_MAXに維持するように各制動装置４０を制御する。

【0067】

目標車速維持走行制御手段Ｍ５は、惰性走行予測手段Ｍ３で、予測車速が下限目標車速Ｖａ’を下回る、詳しくは、予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まらないと判断された場合に、前方道路の走行を目標車速維持走行とする制御を行って、車速Ｖを目標車速Ｖ’に近づけるようにする手段である。

【0068】

また、惰性走行制御手段M４の実施中の惰性走行中の車速Ｖが下限目標車速Ｖａ’を下回った、詳しくは、車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まらなかった場合に、前方道路の走行を目標車速維持走行とする制御を行って、車速Ｖを目標車速Ｖ’に近づけるようにする手段である。

【0069】

この前方道路の走行を目標車速維持走行とする制御は、予測車速が下限目標車速Ｖａ’を下回ると判断された場合と惰性走行中の車速Ｖが下限目標車速Ｖａ’を下回った場合は、エンジン用ＥＣＵ１０にエンジン３の燃料噴射を開始するように指示を送ると共に、変速機５のギヤ段を所定のギヤ段にするように指示を送る制御である。これにより、エンジン３の出力を車輪９に伝達し、車速Ｖを増加させて、目標車速Ｖ’に近づける。

【0070】

一方、この前方道路の走行を目標車速維持走行とする制御は、予測車速が上限目標車速Ｖｂ’を上回ると判断された場合と惰性走行中の車速Ｖが上限目標車速Ｖｂ’を上回った場合は、制動装置４０を使用する制御である。この場合は、惰性走行を維持しながら、各制動装置４０を制御して、車両１に制動力を付与し、車速Ｖを減少させて、目標車速Ｖ’に近づける。

【0071】

そして、本発明に係る実施の形態の車両１の自動走行方法は、前方道路の道路状況と、車速を含む車両状況に基づいて、前方道路の走行を惰性走行とすると予測した場合の予測車速が下限目標車速Ｖａ’を下回らないと判断したときに、前方道路の走行を惰性走行とすることを特徴とする方法である。

【0072】

この車両１の自動走行方法について、図３〜図６を参照しながら説明する。

【0073】

図３に示すように、車両１の現在位置をＡ地点とし、そして、すでにＺ地点の前で、目標車速維持走行制御手段Ｍ５を実施して、車両１の走行を目標車速維持走行としているものとする。Ａ地点からＣ地点までの前方道路ＦＲ１は登坂路の後に降坂路がある道路である。Ａ地点で惰性走行予測手段Ｍ３を実施すると、前方道路ＦＲ１の道路状況と車両１の車両状況に基づいて前方道路ＦＲ１の登坂路と降坂路の両方をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとすると予測した場合の予測車速ｖ１が、下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まるか否かを判断する。

【0074】

実際には、前方道路ＦＲ１の降坂路では重力加速度による加速が見込まれるため、前方道路ＦＲ１の降坂路に到達するまでに、つまりＢ地点に到達するまでにニュートラル惰性走行Ｃ_NEUにより減少する予測車速ｖ１が下限目標車速Ｖａ’を下回る否かを判断する。そして、予測車速ｖ１が下限目標車速Ｖａ’を下回らないと判断した場合は、惰性走行制御手段Ｍ４を実施して、前方道路ＦＲ１の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとする。

【0075】

また、Ｃ地点からＤ地点までの前方道路ＦＲ２は降坂路である。Ｃ地点で惰性走行予測手段Ｍ３を実施すると、前方道路ＦＲ２をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとすると予測した場合の予測車速ｖ２が、上限目標車速Ｖｂ’を上回ると判断する。そして、目標車速維持走行制御手段Ｍ５を実施して、前方道路ＦＲ２の走行を目標車速維持走行とする。

【0076】

このとき、予測車速ｖ２が上限目標車速Ｖｂ’を上回ると判断された場合のため、ニュートラル惰性走行Ｃ_NEUを終了し、エンジンブレーキの掛かるアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFに切り換える。そして、アクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFを維持しながら、制動装置４０を使用する制御を行う。この制動装置４０を使用する制御は、エンジン用ＥＣＵ１０に図示しない排気通路に設けたシャッターバルブを閉じる制御信号を送ると共に、動力伝達用ＥＣＵ１１にギヤ段をニュートラルから所定のギヤ段に変速する制御信号を送る制御や、フットブレーキ４１とリターダ４２から車両１に負荷を与えるようにする制御のいずれか又は複数である。これにより、制動装置４０による制動が開始され、車速Ｖは減少して、目標車速Ｖ’に近づく。

【0077】

よって、図３において、区間Ｌ１は、燃料を消費して、車両１に駆動力を付与する区間で、区間Ｌ２は燃料を消費せずに、重力ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーを交互に変換する区間で、区間Ｌ３は燃料を消費せずに、重力ポテンシャルエネルギーを運動エネルギーに変換すると共に、車両１に制動力を付与する区間となる。

【0078】

図４に示すように、Ｅ地点からＩ地点までの前方道路ＦＲ３は、登坂路の後に降坂路がある道路である。Ｅ地点で惰性走行予測手段Ｍ３を実施して、前方道路ＦＲ３の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとすると予測した場合の予測車速ｖ３が、下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まると判断する。次に、惰性走行制御手段Ｍ４を実施して、前方道路ＦＲ３の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとする。

【0079】

ニュートラル惰性走行Ｃ_NEU中のＦ地点で、惰性走行予測手段Ｍ３で行われた予測に反して、車両１の前方を走行している前走車の車速が遅く、車両１が前走車に接近し過ぎた場合に、車両１の車速Ｖを一時的に減少する制御などが行われ、Ｇ地点で、車速Ｖは下限目標車速Ｖａ’を下回る。

【0080】

このとき、目標車速維持走行制御手段Ｍ５を実施して、ニュートラル惰性走行Ｃ_NEUを終了して、目標車速維持走行を開始する。車速Ｖが下限目標車速Ｖａ’を下回ったため、エンジン３に燃料噴射を行ってエンジン３の始動を開始する。これにより、エンジン３の動力が車輪９に伝達されて、車速Ｖは目標車速Ｖ’に近づく。

【0081】

また、Ｈ地点からＩ地点までの前方道路ＦＲ４は降坂路である。Ｈ地点で惰性走行予測手段Ｍ３を実施して、前方道路ＦＲ４の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとすると予測した場合の予測車速ｖ４が、下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まると判断する。次に、惰性走行制御手段Ｍ４を実施して、前方道路ＦＲ４の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとする。

【0082】

加えて、Ｉ地点からＪ地点までの前方道路ＦＲ５は、降坂路の道路である。Ｉ地点で惰性走行予測手段Ｍ３を実施して、前方道路ＦＲ５の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとすると予測した場合の予測車速ｖ５ａが、上限目標車速Ｖｂ’を上回ると判断する。このとき、惰性走行選択手段Ｍ６を実施して、アクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFを選択し、再度予測を行う。再予測では、前方道路ＦＲ５の走行をアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFとすると予測した場合の予測車速ｖ５ｂが、上限目標車速Ｖｂ’を上回らないと判断する。次に、Ｉ地点から惰性走行制御手段Ｍ４を実施して、前方道路ＦＲ５の走行をアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFとする。

【0083】

よって、図４において、区間Ｌ４は、燃料を消費して、車両１に駆動力を付与する区間で、区間Ｌ５は燃料を消費せずに、運動エネルギーを重力ポテンシャルエネルギーに変換する区間で、区間Ｌ６は、燃料を消費して、車両１に駆動力を付与する区間で、区間Ｌ７は燃料を消費せずに、重力ポテンシャルエネルギーを運動エネルギーに変換する区間で、区間Ｌ８は燃料を消費せずに、重力ポテンシャルエネルギーを運動エネルギーに変換すると共に、車両１に制動力を付与する区間となる。

【0084】

図５に示すように、車両１の現在位置をＫ地点とし、そして、すでにＺ地点の前で、アクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFが行われて、且つ惰性走行最高車速維持手段Ｍ７により車速Ｖが最高車速Ｖ_MAXに維持されているものとする。Ｋ地点からＭ地点までの前方道路ＦＲ６はその勾配が徐々に緩やかになる降坂路である。Ｋ地点で、惰性走行予測手段Ｍ３を実施して、前方道路ＦＲ６の走行をアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFとすると予測した場合の予測車速ｖ６ａが、下限目標車速Ｖａ’を下回ると判断する。このとき、惰性走行選択手段Ｍ６を実施して、惰性走行としてニュートラル惰性走行Ｃ_NEUを選択し、再度、予測を行う。再予測では、前方道路ＦＲ６の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとすると予測した場合の予測車速ｖ６ｂが、下限目標車速Ｖａ’を下回らないと判断する。そして、Ｋ地点から惰性走行制御手段Ｍ４を実施して、前方道路ＦＲ６の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとする。

【0085】

また、Ｍ地点からＮ地点を経由した前方道路ＦＲ７は、略平坦路の道路である。Ｎ地点で惰性走行予測手段Ｍ３を実施して、前方道路ＦＲ７の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとすると予測した場合の予測車速ｖ７ａが、下限目標車速Ｖａ’を下回ると判断する。次に、惰性走行選択手段Ｍ６を実施して、前方道路ＦＲ７の走行をアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFとすると予測した場合の予測車速ｖ７ｂが、下限目標車速Ｖａ’を下回ると判断する。次に、目標車速維持走行制御手段Ｍ５を実施して、前方道路ＦＲ７の走行を目標車速維持走行とする。予測車速ｖ７ａ及びｖ７ｂが下限目標車速Ｖａ’を下回ると判断した場合であるのため、エンジン３を駆動して、車速Ｖを目標車速Ｖ’に近づける。

【0086】

よって、図５において、区間Ｌ９は燃料を消費せずに、重力ポテンシャルエネルギーを運動エネルギーに変換すると共に、車両１に制動力を付与する区間で、区間Ｌ１０は燃料を消費せずに、重力ポテンシャルエネルギーを運動エネルギーに変換する区間で、区間Ｌ１１は燃料を消費して、車両１に駆動力を付与する区間となる。

【0087】

図６に示すように、車両１の現在位置をＯ地点とし、そして、すでにＺ地点の前で、アクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFが行われて、且つ惰性走行最高車速維持手段Ｍ７により車速Ｖが最高車速Ｖ_MAXに維持されているものとする。Ｏ地点からＲ地点を経由する前方道路ＦＲ８はその勾配が徐々に緩やかになる降坂路の後に平坦路がある道路である。Ｏ地点で、惰性走行予測手段Ｍ３を実施して、前方道路ＦＲ８の走行をアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFとすると予測した場合の予測車速ｖ８ａが、下限目標車速Ｖａ’を下回ると判断する。このとき、惰性走行選択手段Ｍ６を実施して、惰性走行としてニュートラル惰性走行Ｃ_NEUを選択し、再度予測を行う。再予測では、前方道路ＦＲ８の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとすると予測した場合の予測車速ｖ８ｂが、下限目標車速Ｖａ’を下回らないと判断する。そして、Ｏ地点から惰性走行制御手段Ｍ４を実施して、前方道路ＦＲ８の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとする。

【0088】

よって、図６において、区間Ｌ１２は燃料を消費せずに、重力ポテンシャルエネルギーを運動エネルギーに変換すると共に、車両１に制動力を付与する区間で、区間Ｌ１３は燃料を消費せずに、重力ポテンシャルエネルギーを運動エネルギーに変換する区間となる。

【0089】

上記の実施の形態の自動走行装置２、それを備える車両１、及びその自動走行方法によれば、車両１の自動走行中に、道路状況と車両状況に基づいて、前方道路の走行を惰性走行とすると予測した場合の予測車速が、下限目標車速Ｖａ’を下回らないと判断したときに、前方道路が登坂路、降坂路、又は平坦路に関係なく、惰性走行を開始する。これにより、車両１の自動走行中に惰性走行による走行距離を長くすることができ、燃料消費量を低減することができる。さらに、車速Ｖが下限目標車速Ｖａ’を下回らないと判断したときに惰性走行を開始するため、車速Ｖが極端に遅くなることがなく、運行時間が大幅に増加することなく、到着時刻が遅れることを回避することができる。

【0090】

また、惰性走行予測手段Ｍ３が予測中の惰性走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとして予測する場合に、予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まらないような場合は、予測中の惰性走行をアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFに切り換えて再度予測する。そして、再予測で、予測車速が下限目標車速Ｖａ’と上限目標車速Ｖｂ’の間に収まる場合は、前方道路の走行をアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFとする。これにより、惰性走行をより長い距離で行うことができ、燃料消費量を低減することができる。

【0091】

特に、本発明は図３に示すように、登坂路の頂上の手前を走行中に、前方道路ＦＲ１に登坂路の後に重力加速が可能な降り勾配を有する降坂路がある前方道路の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとすると予測した場合に、その降坂路に到達するまでに予測車速ｖ１が下限目標車速Ｖａ’を下回らないと判断したときには、頂上の手前の登坂路からニュートラル惰性走行Ｃ_NEUを行う。これにより、坂の頂上に到達するまでは、登坂路の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとするので、車速Ｖは下限目標車速Ｖａ’を下回らない範囲で減速され、頂上からの降坂路の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとするので増速される。よって、ニュートラル惰性走行Ｃ_NEUによる走行距離を長くすることができるので、燃料消費量を低減することができる。また、前方道路ＦＲ１の走行をニュートラル惰性走行Ｃ_NEUとしても、車速Ｖが下限目標車速Ｖａ’を下回らないため、運行時間が大幅に増加することを回避することができる。

【0092】

なお、道路状況取得手段Ｍ１で取得される前方道路の道路状況については、上記の記載に限定されない。例えば、道路勾配の代わりに標高データを用いてもよく、また、上記のセンサや装置の他にも車両１を自動走行させるために必要な前方道路の状況を取得できるセンサや装置を設けてもよい。

【0093】

また、道路状況取得装置２０の衛星測位システム（ＧＰＳ）との通信機である現在位置取得装置２１の代わりに、ドライブレコーダーなどの走行した道路状況を記憶する装置を設け、その記憶させた道路状況を用いてもよい。

【0094】

加えて、上記の実施の形態では、車両の走行に制動力を付与しない無制動惰性走行として、ニュートラル惰性走行Ｃ_NEUを用いたが、本発明はこれに限定されずに、例えば、クラッチ４を切断した状態のクラッチオフ惰性走行を用いてもよい。この場合は、惰性走行制御手段Ｍ４で、変速機５をニュートラルにシフトする代わりに、クラッチ４を断状態にする制御を行う。

【0095】

更に、上記の実施の形態では、車両の走行に制動力を付与する有制動惰性走行として、アクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFを用いたが、本発明はこれに限定されずに、例えば、車両１が電動発電機を備えるハイブリッド車両の場合は、電動発電機を回生駆動して、車両に制動力を付与する回生惰性走行を用いてもよい。

【0096】

その上、上記の自動走行方法は、道路状況の中でも主に前方道路の勾配の変化について説明したが、本発明は、カーブなども考慮して、前方道路の走行を惰性走行とする場合を予測するとよい。例えば、図５の前方道路ＦＲ６に車速Ｖを減少しないと曲がり切れないカーブがあれば、ニュートラル惰性走行Ｃ_NEUからアクセルオフ惰性走行Ｃ_OFFに切り換えて、カーブを曲がり切れる速度まで減少するように構成してもよい。

【0097】

そして、上記の自動走行方法は、街中では、道路状況として、信号の有無を取得すると共に、信号の切り替わるタイミングを取得するようにするとよい。例えば、信号の切り替わるタイミングを取得することで、信号による停止を避けるように車両１を自動走行させることで、より燃料消費量を低減することができる。

【産業上の利用可能性】

【0098】

本発明の車両の自動走行装置は、内燃機関の燃料噴射が停止された惰性走行による走行機会を増やして燃料消費量を低減することができると共に、その惰性走行中の車速を目標車速に基づく上限目標車速と下限目標車速との間に収めるため、惰性走行の機会が増えても運行時間が大幅に増加することなく、到着時刻が遅れることを回避することができるので、ディーゼルエンジンなどの内燃機関を搭載した車両に利用することができる。

【符号の説明】

【0099】

１ 車両
２ 自動走行装置
３ エンジン（内燃機関）
４ クラッチ
５ 変速機
１０ エンジン用ＥＣＵ（内燃機関用制御装置）
１１ 動力伝達用ＥＣＵ（動力伝達用制御装置）
１２ 自動走行制御装置
１３ 目標車速設定装置
１４ 増減値設定装置
２０ 道路状況取得装置
３０ 車両状況取得装置
４０ 制動装置
Ｍ１ 道路状況取得手段
Ｍ２ 車両状況取得手段
Ｍ３ 惰性走行予測手段
Ｍ４ 惰性走行制御手段
Ｍ５ 目標車速維持走行制御手段
Ｍ６ 惰性走行選択手段
Ｍ７ 惰性走行最高車速維持手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】