JP6413964B2 - クルーズコントロール装置 - Google Patents

Description

本発明は、多段自動変速機構を備える車輌における加速制御時に運転フィーリングの悪化を低減しつつ目標とする加速度を速やかに達成することができる車輌のクルーズコントロール装置に関する。

多段自動変速機構（有段変速を行う無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）等を含む。以降、「ＡＴ」と総称される場合がある。）を備える車輌においては、例えば、更なる燃費及び／又は加速性能の向上等を目的として、変速段の数が増大する傾向にある。

一方、クルーズコントロール装置（アダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置等を含む。以降、「ＣＣ」と総称される場合がある。）においては、例えば、加速度の急激な変化に伴う運転フィーリングの悪化の低減等を目的として、例えば、定速走行制御（詳しくは後述する。）の開始時及び定速走行制御の解除後の復帰（リジューム）時等において、単位時間当たりの加速度（或いは、駆動力又はトルク）の増加量（加速度の増加率）に上限を設ける所謂「勾配制限」を伴う加速制御を実施することが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

国際公開第２０１４／０３８０７６号

前述した「勾配制限」を伴う加速制御においては、加速度（或いは、駆動力又はトルク）の要求値が上記上限以下の増加率にて増大されるので、多段自動変速機構の変速段は、目標とする加速度が得られる変速段へと一気に変更されるのではなく、その時々の車速及び要求される駆動力に応じた変速段へと順次変更される。具体的には、予め定められた変速線に基づいて変速段が順次変更される。その結果、勾配制限を伴う加速制御においては、目標とする加速度が得られる変速段に到達するまでに変速段が一段ずつ変更され、変速回数が多くなる場合がある。

上記の場合、目標とする加速度が得られる変速段に到達するまでに変速段の変更（変速）に伴うショック（変速ショック）が何回も発生する。更に、変速中は一時的に駆動力の伝達が中断されて加速が中断するため、目標とする加速度に到達するまでに要する時間が長くなる。加えて、上記のように目標とする加速度への到達が遅れるため、本来発生させるべき加速度よりも大きい過度な加速度を発生させる所謂「オーバーシュート」を招く虞がある。即ち、従来技術に係るクルーズコントロール装置においては、多段自動変速機構を備える車輌における加速制御時に運転フィーリングの悪化が生じたり、目標とする加速度の達成が遅れたりする虞がある。

従って、本発明の目的の一つは、多段自動変速機構を備える車輌における加速制御時に運転フィーリングの悪化を低減しつつ目標とする加速度を速やかに達成することができるクルーズコントロール装置を提供することにある。

本発明に係るクルーズコントロール装置（以降、「本発明装置」と称呼される場合がある。）は、内燃機関及び多段自動変速機構を備える車輌に適用される。

上記内燃機関は特に限定されず、例えば、ガソリン内燃機関又はディーゼル内燃機関の何れであってもよく、燃料噴射方式及び燃料点火方式、過給器の有無、気筒数等、何れも限定されない。上記多段自動変速機構は、減速比を段階的に変更し得る動力伝達機構である限り、特に限定されない。従って、前述したように、有段変速を行う無段変速機（ＣＶＴ）もまた、上記多段自動変速機構に含まれる。更に、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ：Ｄｕａｌ Ｃｌｕｔｃｈ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）もまた、上記多段自動変速機構に含まれる。

基本的には、本発明装置は、従来技術に係る一般的なクルーズコントロール装置と同様の構成を有する。具体的には、本発明装置は、加速度演算部と、駆動力演算部と、制御部と、を備える。

加速度演算部は、前記車輌の走行速度である車速を目標速度へと加速するために必要な前記車輌の加速度である目標加速度を算出する。駆動力演算部は、前記目標加速度に対応する前記車輌の駆動力である目標駆動力を算出すると共に、前記車輌の加速度又は駆動力又は駆動トルクの変化率の大きさが所定の上限値を超えないように前記目標駆動力へと変化する要求駆動力を算出する。制御部は、制御部は、少なくとも前記内燃機関のスロットルバルブ開度を変更して前記車輌の駆動力を前記要求駆動力に近づけることにより前記車輌の駆動力を前記目標駆動力に近づける加速制御を実施する。

上記により、制御部は、前述した「勾配制限」を伴う加速制御を実施する。このとき、車輌の加速度が目標加速度に到達するまでの加速度の変化率の大きさが所定の上限値を超えないように加速度演算部が加速度の変化パターンを算出し、算出された加速度の変化パターンに対応する要求駆動力の変化パターンを駆動力演算部が算出するようにしてもよい。或いは、車輌の（駆動輪における）駆動力が目標駆動力に到達するまでの要求駆動力の変化率の大きさが所定の上限値を超えないように駆動力演算部が要求駆動力の変化パターンを算出するようにしてもよい。或いは、後述するように駆動力に代えて（駆動輪におけるトルクである）駆動トルクに基づいて加速制御を実施する場合は、駆動トルクが目標駆動力に対応する目標駆動トルクまで到達するまでの駆動トルクの変化率の大きさが所定の上限値を超えないように駆動トルクの変化パターンを算出するようにしてもよい。

上記において、本発明装置は、前述した勾配制限を実施する、従来技術に係る一般的なクルーズコントロール装置と同様である。前述したように、従来技術に係るクルーズコントロール装置においては、多段自動変速機構を備える車輌における加速制御時に運転フィーリングの悪化が生じたり、目標とする加速度の達成が遅れたりする虞がある。

そこで、本発明装置が備える制御部は、前記車輌の駆動力を前記目標駆動力に近づける加速制御において、前記車輌の駆動力については、駆動力演算部によって算出された要求駆動力の変化パターンに従って、前述した勾配制限を実施する。一方、前記多段自動変速機構の変速段については、前記目標駆動力を得るために必要な変速段である目標変速段へと一気に変更する。即ち、本発明装置においては、車輌制御のための駆動力（車輌制御用駆動力）として要求駆動力を使用し、多段自動変速機構の変速段の変更のための駆動力（変速用駆動力）として目標駆動力を使用する。

より具体的には、前記制御部は、現時点における前記自動変速機構の変速段である現在変速段から前記目標駆動力を得るために必要な前記自動変速機構の変速段である目標変速段へと前記自動変速機構の変速段を一気に変更する。その後、前記自動変速機構の変速段の変更が禁止された状態において前記加速制御を実施する制御モードである目標変速段固定モードにて前記加速制御を実施する。

上記のような構成を有する本発明装置によれば、勾配制限の実施によって加速度の急激な変化に伴う運転フィーリングの悪化を低減すると共に、多段自動変速機構の変速段を目標変速段へと一気に変更することによって目標変速段に到達するまでの変速回数を低減することができる。その結果、目標変速段に到達するまでの期間において多段自動変速機構の変速段の変更（変速）に伴うショック（変速ショック）が何回も発生したり、目標加速度への到達が遅れたり、加速度のオーバーシュートが生じたりすることを低減することができる。

ところで、多段自動変速機構の変速段の変更（変速）に当たっては、例えば変速ショックの低減等を目的として、多段自動変速機構の構成部材の駆動様式を最適化する所謂「適合」が事前に行われ、適合された駆動様式に従って変速が行われることが一般的である。

上記適合には膨大な工数が必要とされるため、理論上考えられる全ての変速パターンについて適合を行うことは現実的ではなく、車輌の運転において想定される変速パターンについてのみ適合が行われることが一般的である。例えば、その時々の車速及び要求される駆動力に応じた変速パターン（即ち、変速線に基づく変速パターン）について適合が行われる。更に、運転者の操作によって多段自動変速機構の変速段を変更する機構（例えば、所謂「パドルシフト」等）を備える車輌においては、当該機構によって実行される変速パターンについて適合が行われる。

上記のように、変速ショックを低減するための適合は、理論上考えられる全ての変速パターンについて行われる訳ではなく、車輌の運転において想定されている変速パターンについてのみ行われることが一般的である。そのため、上述した目標変速段固定モードによる加速制御の実施において、適合が行われていない変速パターンに該当する変速が制御部によって実行されると、運転フィーリングの悪化を招く変速ショックが発生する虞がある。

そこで、好ましい態様に係る本発明装置において、上記制御部は、現在変速段から目標変速段への変速パターンが車輌の運転において想定されている変速パターン（即ち、適合が行われている変速パターン。以降、「適合済み変速パターン」と称呼される場合がある。）に該当する場合にのみ、上述した目標変速段固定モードによる加速制御を実施するように構成される。

上記の場合、上記制御部は、現在変速段から「現在変速段と目標変速段との間に存在する何れかの変速段」への変速パターンが「適合済み変速パターン」に該当する場合は、当該変速パターンに従って上述した目標変速段固定モードによる加速制御を実施するように構成される。このとき、「適合済み変速パターン」に該当する変速パターンが複数存在する場合は、これら複数の変速パターンのうち、現在変速段から「目標変速段に最も近い変速段」への変速パターンを選択することが望ましい。

加えて、上記制御部は、現在変速段から「現在変速段と目標変速段との間に存在する何れかの変速段」への変速パターンの中に「適合済み変速パターン」に該当するものが存在しない場合は、上述した目標変速段固定モードによる加速制御を実施しないように構成される。この場合、上記制御部は、通常の（即ち、予め定められた変速線に基づいた変速を行う）加速制御を実施するように構成され得る。

即ち、この態様に係る本発明装置において、前記現在変速段と前記目標変速段との間に存在する変速段と前記目標変速段とからなる群に含まれる変速段である候補変速段の中に、前記車輌において前記現在変速段からの直接的な変更が予め想定されている変速段である適合変速段に該当する候補変速段が１つ以上存在する場合、前記制御部は、前記１つ以上の候補変速段のうち前記目標変速段に最も近い前記候補変速段を新たな目標変速段として設定して、前記目標変速段固定モードにて前記加速制御を実施する。

一方、前記候補変速段の中に前記適合変速段に該当する候補変速段が存在しない場合、前記制御部は、予め定められた変速線に基づいて、前記要求駆動力及び前記車速に応じて前記自動変速機構の変速段を変更する制御モードである通常モードにて前記加速制御を実施する。

この態様に係る本発明装置によれば、上記「適合済み変速パターン」に該当する変速パターンよってのみ、上述した目標変速段固定モードによる加速制御が実施される。その結果、適合が行われていない変速パターンに該当する変速が制御部によって実行されて、運転フィーリングの悪化を招く変速ショックが発生する虞が低減される。

ところで、上述したように、本発明の目的の一つは、多段自動変速機構を備える車輌における加速制御時に運転フィーリングの悪化を低減しつつ目標とする加速度を速やかに達成することができるクルーズコントロール装置を提供することにある。加速制御における変速ショックを低減して上記目的を達成するためには、加速制御における変速回数をできる限り低減することが望ましい。究極的には、変速を伴わずに加速制御を実施することが望ましい。

そこで、もう１つの好ましい態様に係る本発明装置において、上記制御部は、現在変速段において目標駆動力を得ることが可能である場合は変速を実行しないように構成される。

即ち、この態様に係る本発明装置において、前記制御部は、前記現在変速段において得ることが可能な最大駆動力が前記目標駆動力以上である場合は、前記自動変速機構の変速段が前記現在変速段にて維持された状態において前記加速制御を実施する制御モードである現在変速段固定モードにて前記加速制御を実施するように構成される。

この態様に係る本発明装置によれば、上記現在変速段において目標駆動力を得ることが可能である場合は変速が実行されない。従って、加速制御における変速回数がより有効に低減される。その結果、目標変速段に到達するまでに変速ショックが何回も発生したり、目標加速度への到達が遅れたり、加速度のオーバーシュートが生じたりすることが、より有効に低減される。

ところで、昨今では、上述したように自車輌の車速を一定に維持する定速走行制御（オートクルーズ制御）に加えて、先行車輌との車間距離を自動的に一定に保つ追従走行制御をも実施するクルーズコントロール装置も益々普及が進んでいる。このようなクルーズコントロール装置は、アダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ）装置とも称呼される。

定速走行制御とは、例えば、高速道路及び地域高規格道路等の自動車専用道路における走行時に、路面の勾配及び／又は走行負荷に応じて駆動力及び／又は制動力を調節することにより自車輌を一定の車速域にて走行させる制御である。追従走行制御とは、先行車輌との車間距離及び／又は相対速度等に応じて駆動力及び／又は制動力を調節することにより、自車輌を先行車輌に追従させる制御である。何れの制御も、運転者による能動的なアクセル操作及び／又はブレーキ操作の負担を軽減しつつ、自車輌の走行安定性の向上に寄与する。

追従走行制御の実施中であっても、先行車輌が存在しない場合及び先行車輌の車速が自車輌の目標車速よりも速い場合は、上述した目標変速段固定モードによる加速制御において目標駆動力が先行車輌の走行状態に起因して変更されることは無い。

しかしながら、追従走行制御により自車輌の目標車速以下の車速にて走行する先行車輌に追従している期間においては、先行車輌と自車輌との間の車間距離が所定の下限値未満とならないように自車輌の車速が調節される（自車輌の目標駆動力が調節される）。従って、先行車輌の走行状態によっては、上述した目標変速段固定モードによる加速制御において目標駆動力が頻繁に変更され、多段自動変速機構の目標変速段もまた頻繁に変化される場合がある。その結果、例えばローギアへのシフトダウン等の大幅な変速が頻繁に行われる虞があり、運転フィーリングの悪化に繋がる虞がある。

従って、本発明装置が追従走行制御機能を備えるアダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ）装置である場合、自車輌の目標車速以下の車速にて走行する先行車輌に追従している期間においては、上述した目標変速段固定モードによる加速制御を実施しないことが望ましい。

そこで、更にもう１つの好ましい態様に係る本発明装置は、前記車輌の前方に位置する先行車輌の車速である先行車速及び同先行車輌と前記車輌との間の距離である車間距離を検出する先行車輌検出部を更に備える。先行車速及び車間距離を検出することが可能である限り、先行車輌検出部の具体的な構成は特に限定されないが、具体例としては、例えばミリ波レーダ等を挙げることができる。更に、先行車輌検出部は、先行車速及び車間距離そのものを検出してもよく、或いは先行車速及び車間距離に関連するパラメータを検出し、同パラメータに基づいて先行車速及び車間距離を算出又は推定してもよい。

更に、前記制御部は、少なくとも前記車輌が備えるブレーキ及び前記内燃機関のスロットルバルブ開度及び前記多段自動変速機構の変速段を制御して、前記車間距離が所定の下限値未満とならないように前記車速を調節するように構成される。

加えて、前記制御部は、前記先行車輌が存在しないか又は前記先行車速が前記目標車速を超える場合は、前記目標変速段固定モードによる前記加速制御の実施を許可し、前記先行車輌が存在し且つ前記先行車速が前記目標車速以下である場合は、前記目標変速段固定モードによる前記加速制御の実施を禁止する、ように構成される。

この態様に係る本発明装置によれば、追従走行制御により自車輌の目標車速以下の車速にて走行する先行車輌に追従している期間においては、上述した目標変速段固定モードによる加速制御が実施されない。その結果、上述したように先行車輌の走行状態に起因して目標駆動力が頻繁に変更され、多段自動変速機構の大幅な変速が頻繁に行われる結果として、運転フィーリングの悪化に繋がる虞が有効に低減される。

尚、以上の記載においては駆動力に基づく制御について説明しているが、駆動力は駆動輪におけるトルクである駆動トルクに比例し、駆動トルクは内燃機関の出力トルクである機関トルクに比例する。従って、駆動力に代えて駆動トルクに基づいて上記と同様の制御を行ってもよい。

本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

従来技術に係るクルーズコントロール装置が適用される車輌の構成の一例を示す模式図である。 従来技術に係るクルーズコントロール装置の制御構成を示す模式的なブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るクルーズコントロール装置（第１装置）の制御構成を示す模式的なブロック図である。 第１装置において実施される加速制御における各種処理の流れを表すフローチャートである。 第１装置において実施される加速制御における駆動力、変速段及び変速禁止フラグの経時的変化を表すタイムチャートである。 本発明の第２実施形態に係るクルーズコントロール装置（第２装置）において実施される加速制御における各種処理の流れを表すフローチャートである。 第２装置において実施される加速制御において適合変速段が存在する場合における駆動力、変速段及び変速禁止フラグの経時的変化を表すタイムチャートである。 第２装置において実施される加速制御において適合変速段が存在しない場合における駆動力、変速段及び変速禁止フラグの経時的変化を表すタイムチャートである。 本発明の第３実施形態に係るクルーズコントロール装置（第３装置）において実施される加速制御における各種処理の流れを表すフローチャートである。 第３装置において実施される加速制御において適合変速段が存在する場合における駆動力、変速段及び変速禁止フラグの経時的変化を表すタイムチャートである。 本発明の第４実施形態に係るクルーズコントロール装置（第４装置）の制御構成を示す模式的なブロック図である。 第４装置において実施される加速制御における各種処理の流れを表すフローチャートである。

本発明の各種実施形態に係るクルーズコントロール装置についての説明に先立ち、クルーズコントロール装置が適用される車輌の構成の一例及び当該車輌において実施される従来技術に係るクルーズコントロール装置によって実施される加速制御の概要について以下に説明する。

尚、以下の説明においては、定速走行制御に加えて追従走行制御を実施し得るクルーズコントロール装置を備える車輌を例示する。後に例示する本発明の各種実施形態に係るクルーズコントロール装置の説明においても、特に断らない限り、同様の構成を有する車輌に各装置が適用される。しかしながら、追従走行制御に関連する制御を伴わない実施形態に係るクルーズコントロール装置が適用される場合は、追従走行制御を実施するための構成を車輌が有していなくてもよいことは言うまでも無い。

［１．車輌の構成］
一般的なクルーズコントロール装置が適用される車輌の一例として、多段自動変速機構１９（オートマチックトランスミッション）を備えた車輌１０を図１に例示する。この多段自動変速機構１９は、クラッチ１８を介して内燃機関１７の出力軸に接続されている。内燃機関１７の回転出力は、クラッチ１８の断接状態に応じて多段自動変速機構１９に入力され、所定の減速比（変速比、ギヤ比）にて減速された後に下流の駆動輪側へと伝達される。多段自動変速機構１９の内部には、複数のギヤからなる変速機構が設けられ、これにより減速比の異なる複数の変速段が設定される。

内燃機関１７の運転状況は、内燃機関制御装置１１（ＥＧ−ＥＣＵ）によって制御されている。内燃機関制御装置１１は、内燃機関１７に供給される空気量、燃料噴射量及び点火タイミング等を制御する電子制御装置であり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備えるマイクロコンピュータとして構成される。内燃機関制御装置１１は、図示しない各種センサから伝達される信号に基づいて制御用パラメータを演算し、それらの制御用パラメータに基づいて内燃機関１７を制御する。

内燃機関制御装置１１の具体的な制御対象としては、インジェクタから噴射される燃料の噴射量及び噴射時期、点火プラグにおける点火時期、スロットルバルブ開度等が挙げられる。また、内燃機関制御装置１１によって演算される制御用パラメータの具体例としては、内燃機関回転数Ｎｅ、車速Ｖ、吸気流量Ｑ等が挙げられる。内燃機関回転数Ｎｅは、例えば内燃機関１７のクランクシャフトの回転角を検出するクランク角度センサからの信号に基づいて算出される。また、車速Ｖは、例えば車速センサからの信号に基づいて算出され、吸気流量Ｑは例えばエアフローメータからの信号に基づいて算出される。算出された内燃機関回転数Ｎｅ、車速Ｖ及び吸気流量Ｑの情報は、後述するクルーズコントロール制御装置１（ＣＣ−ＥＣＵ）に伝達される。

この車輌１０には、シフトレンジセンサ１２、アクセル開度センサ１３及びブレーキスイッチ１４が設けられる。シフトレンジセンサ１２は、多段自動変速機構１９の変速段ＳＲを検出する。アクセル開度センサ１３は、アクセルペダルの踏み込み操作量に対応するアクセル開度θ_ＡＣを検出する。アクセル開度θ_ＡＣは、運転者による加速要求に対応するパラメータである。

ブレーキスイッチ１４は、ブレーキペダルの踏み込み操作の有無を検出する。この例においては、例えばブレーキペダルが踏み込まれているときにオン信号（ＳＷ_ＢＲ＝１）が出力され、ブレーキ操作が無いときにオフ信号（ＳＷ_ＢＲ＝０）が出力される。これらのセンサによって検出された多段自動変速機構１９の変速段ＳＲの情報、アクセル開度θ_ＡＣの情報、踏み込み操作の情報ＳＷ_ＢＲは、クルーズコントロール制御装置１に伝達される。

車輌１０の前端部にはミリ波レーダ１６が設けられる。このミリ波レーダ１６は、自車輌としての車輌１０の前方を走行する先行車輌を検出するレーダ装置である。ミリ波レーダ１６は、車輌１０の前方に向かってミリ波を照射すると共に、その反射波を受信する。ミリ波レーダ１６は電子制御装置を備えており、受信した反射波を解析して、ミリ波を反射した対象（即ち、先行車輌）までの距離ＤＲ（車間距離）及び自車輌に対する同対象の相対速度ＶＲを検出する。このようにして検出された距離ＤＲ及び相対速度ＶＲの情報は、クルーズコントロール制御装置１に伝達される。

車輌１０の車室内には、クルーズスイッチ６が設けられる。クルーズスイッチ６は、定速走行制御及び追従走行制御の開始時に運転者によって操作される入力装置であり、例えば操作状態に応じてオン／オフ信号を出力する二位置スイッチである。クルーズスイッチ６からの出力信号は、クルーズコントロール制御装置１に伝達される。

クルーズコントロール制御装置１は、定速走行制御及び追従走行制御を実施するための電子制御装置であり、例えば内燃機関制御装置１１と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備えるマイクロコンピュータとして構成される。このクルーズコントロール制御装置１は、各種センサから伝達される情報及び車輌１０の走行状態に基づいて内燃機関１７、多段自動変速機構１９及びブレーキを制御して駆動力及び制動力を調節し、定速走行制御及び追従走行制御を実施する。

［２．制御の概要］
クルーズコントロール制御装置１によって実施される加速制御の概要について以下に説明する。

［２−１．定速走行制御］
定速走行制御においては、車速Ｖを一定に維持するように内燃機関の出力及び制動力が調節される。例えば、クルーズスイッチ６がオン操作されたときの車速Ｖがクルーズコントロール制御装置１によって検知され、この車速Ｖが目標車速Ｖ０として記憶される。

また、クルーズコントロール制御装置１は、実際の車速Ｖの変化、路面勾配の変化及び外部負荷の変化等に応じて、車輌１０を目標車速Ｖ０にて走行させるために要する車輌１０の加速度である目標加速度を算出する。そして、クルーズコントロール制御装置１は、上記目標加速度に対応する車輌１０の駆動力である目標駆動力を算出する。

加えて、クルーズコントロール制御装置１は、車輌１０の加速度の変化率の大きさが所定の上限値を超えないように目標駆動力へと変化する要求駆動力の変化パターンを算出する（勾配制限を実施する）。この要求駆動力は、内燃機関制御装置１１に伝達される。

そして、内燃機関制御装置１１は、クルーズコントロール制御装置１から伝達された要求駆動力が発生するように、内燃機関１７における燃料の噴射量及び噴射時期、点火時期並びに吸入空気量等を制御する。

また、定速走行制御時にアクセル操作がなされた場合には、アクセル操作量θ_ＡＣに応じた駆動力が上乗せされ、より大きな駆動力が発生するように内燃機関１７が制御される。定速走行制御の終了条件としては、例えばクルーズスイッチ６がオフ操作されること及びブレーキスイッチ１４の出力信号がオン信号（ＳＷ_ＢＲ＝１）であること等が挙げられる。この例においては、これらの何れかの条件が成立したときに定速走行制御が終了する。

［２−２．追従走行制御］
追従走行制御は、定速走行制御の実施時であって車輌１０の前方に先行車輌が存在する場合に、自車輌と先行車輌との間の車間距離が所定の下限値未満とならないように（即ち、自車輌と先行車輌とが近づき過ぎないように）駆動力及び制動力を調節する制御である。この例においては、上記車間距離が上記下限値以上の一定値となるように駆動力及び制動力が調節される。例えば、定速走行制御中に自車輌が徐々に先行車輌に追いつき、ミリ波レーダ１６の検出範囲内に先行車輌が入ってきたときに、定速走行制御に加えて追従走行制御が実施される。

このとき、クルーズコントロール制御装置１は、ミリ波レーダ１６によって検出された距離ＤＲ及び相対速度ＶＲと自車輌の車速Ｖとに基づいて、相対速度ＶＲを０とし且つ距離ＤＲを所定値（上記一定値）に維持するために必要な駆動力等を演算し、この駆動力を要求駆動力として内燃機関制御装置１１に伝達する。一方、内燃機関制御装置１１は、クルーズコントロール制御装置１から要求された駆動力を得ることができるように、内燃機関１７における燃料の噴射量及び噴射時期、点火時期並びに吸入空気量等を制御する。追従走行制御の終了条件としては、例えば、定速走行制御の終了条件が成立したこと、ミリ波レーダ１６の検出範囲内に先行車輌が検出されなくなること等が挙げられる。

［２−３．自動変速制御］
自動変速制御は、定速走行制御又は追従走行制御が実施されている状態において実行される制御である。この制御においては、クルーズコントロール制御装置１が、車輌１０について予め定められた変速線に基づき、多段自動変速機構１９の変速段を、その時々の車輌１０の走行状態に応じて、定速走行制御及び追従走行制御において要求される駆動力を得るのに好適な変速段に変更する。

例えば、クルーズコントロール制御装置１は、加速した先行車輌に追従するために大きな駆動力が要求されたとき、その時の変速段では要求された駆動力を得ることができないと判定された場合、より大きい減速比に対応する変速段へと多段自動変速機構１９の変速段を変更する。また、例えば連続した上り坂の走行時に、車速Ｖの低下によって十分な駆動力が得られないと判定された場合にも、より大きい減速比に対応する変速段へと多段自動変速機構１９の変速段を変更する。一方、例えば連続した下り坂の走行時に、車速Ｖの上昇によって駆動力に余剰が生じると判定された場合は、より小さい減速比に対応する変速段へと多段自動変速機構１９の変速段を変更する。

尚、自動変速制御は、定速走行制御又は追従走行制御が実施されていない状態においても実行され得る。例えば、運転者によるアクセル操作量θ_ＡＣに応じて、より大きい駆動力が要求される場合等においても、自動変速制御が実行され得る。

［３．制御構成］
図２に示したように、クルーズコントロール制御装置１には、上述した各種制御の機能を実現すべく、先行車輌検出部２、加速度演算部３、駆動力演算部４及び制御部５が設けられる。これらの先行車輌検出部２、加速度演算部３、駆動力演算部４及び制御部５の各機能は、電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、プログラミングされたソフトウェアによって実現してもよく、又はこれらの機能のうちの一部分をハードウェアとして実現し、その他の部分をソフトウェアによって実現してもよい。

［３−１．先行車輌検出部］
先行車輌検出部２は、自車輌である車輌１０の前方に位置する先行車輌の車速である先行車速及び同先行車輌と前記車輌との間の距離である車間距離を検出する。この例においては、先行車輌検出部２は、ミリ波レーダ１６の検出範囲内に存在する先行車輌について距離ＤＲ及び相対速度ＶＲを演算する。先行車輌検出部２によって検出された距離ＤＲ及び相対速度ＶＲは、制御部５に伝達される。

［３−２．加速度演算部］
加速度演算部３は、車輌１０の走行速度である車速を目標速度へと加速するために必要な車輌１０の加速度である目標加速度（変速用加速度）を算出する。更に、この例においては、加速度演算部３は、車輌１０の加速度の変化率の大きさが所定の上限値を超えないように車輌１０の加速度を上記目標加速度に近づけるために車輌１０に要求される加速度である要求加速度（車輌制御用加速度）の変化パターンを算出し、駆動力演算部４に伝達する。

［３−３．駆動力演算部］
駆動力演算部４は、加速度演算部３によって算出された要求加速度の変化パターンに応じて車輌１０に要求される駆動力である要求駆動力（車輌制御用駆動力）を算出する。駆動力演算部４によって算出された要求駆動力は、制御部５に伝達される。

［３−４．制御部］
制御部５は、内燃機関１７を含む車輌１０のパワートレインを制御して、車輌１０の駆動力を要求駆動力に近づける加速制御を実施する。具体的には、制御部５は、少なくとも内燃機関１７のスロットルバルブ開度を変更して、車輌１０の駆動力を要求駆動力に近づける。制御部５は、内燃機関１７のスロットルバルブ開度に加えて、内燃機関１７における燃料の噴射量及び噴射時期、点火時期並びに吸入空気量等のパラメータを変更して加速制御を実施してもよい。制御部５は、これらのパラメータを内燃機関制御装置１１（ＥＧ−ＥＣＵ）に入力することにより、加速制御を実施する。その結果として、車輌１０の駆動力を目標駆動力に近づけることができる。

但し、上述した追従走行制御の実施中は、制御部５は、加速度演算部３から伝達された距離ＤＲ及び相対速度ＶＲと自車輌の車速Ｖとに基づいて、相対速度ＶＲを０とし且つ距離ＤＲを所定の一定値に維持するために必要な駆動力等を演算し、この駆動力を要求駆動力として車輌１０のパワートレインを制御する。

上記に伴い、制御部５は、車輌１０について予め定められた変速線に基づいて、要求駆動力及び車速Ｖに応じて自動変速機構１９の変速段を変更する（ＡＴに対するシフト要求を行う）。従って、前述したように、自動変速機構１９の変速段が目標変速段に到達するまでに変速が何回も実行され、運転フィーリングの悪化等を招く虞がある。

そこで、以下に詳しく説明する本発明の各種実施形態に係るクルーズコントロール装置においては、要求駆動力（車輌制御用駆動力）ではなく、目標駆動力（変速用駆動力）に基づいて自動変速機構１９の変速段を変更することにより、運転フィーリングの悪化等を低減する。

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態に係るクルーズコントロール装置（以下、「第１装置」と称される場合がある。）について説明する。第１装置は、追従走行制御に関連する制御を実施しないので、追従走行制御を実施し得ないクルーズコントロール装置を備える車輌にも適用可能である。以下の説明においては、上述したクルーズコントロール装置１と第１装置との相違点に注目して説明を行う。

（構成）
図３に示したように、第１装置は、上述した従来技術に係るクルーズコントロール制御装置１と同様の構成を有する。具体的には、第１装置もまた、加速度演算部３、駆動力演算部４及び制御部５を備える。但し、第１装置は、上記のように追従走行制御に関連する制御を実施しないので、先行車輌検出部２を備えない。

第１装置が備える加速度演算部３は、上述した要求加速度の変化パターンに加え、目標加速度をも駆動力演算部４に伝達する。

第１装置が備える駆動力演算部４は、上述した要求駆動力に加えて、加速度演算部３によって算出された目標加速度に対応する車輌１０の駆動力である目標駆動力（変速用駆動力）をも算出し、制御部５に伝達する。

第１装置が備える制御部５もまた、内燃機関１７を含む車輌１０のパワートレインを制御して、駆動力演算部４から伝達された要求駆動力に車輌１０の駆動力を近づけて、車輌１０の駆動力を目標駆動力に近づける加速制御を実施する。

但し、第１装置においては、制御部５は、車輌１０について予め定められた変速線に基づいて要求駆動力に応じて自動変速機構１９の変速段を変更するのではなく、先ず、目標駆動力を得るために必要な変速段である目標変速段へと自動変速機構１９（ＡＴ）の変速段を一気に変更する。その後、制御部５は、自動変速機構１９の変速段の変更を禁止し、自動変速機構１９の変速段を目標変速段に維持したまま上記加速制御を実施する。

上記のように、第１装置は、多段自動変速機構を備える車輌における加速制御において、自動変速機構の変速段を目標変速段へと一気に変更することにより変速回数を低減する。そして、第１装置は、自動変速機構の変速段を目標変速段に維持したままで勾配制限を伴う加速制御を実施することにより、加速度の急激な変化を回避する。これにより、第１装置は、運転フィーリングの悪化を低減しつつ、目標とする加速度を速やかに達成することができる。

（動作）
ここで、第１装置において実施される加速制御につき、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。第１装置が実施する加速制御における各種処理の流れを表すフローチャートを図４に、駆動力、変速段及び変速禁止フラグの経時的変化を表すタイムチャートを図５に、それぞれ示す。

第１装置においては、クルーズコントロール制御（この例においては定速走行制御のみ）の実施中、図４に示したフローチャートによって表される加速制御ルーチンが所定時間間隔にて繰り返し実行される。この例においては、クルーズコントロール制御装置１（ＣＣ−ＥＣＵ）が備えるＲＯＭに格納されたプログラムに従ってＣＰＵが当該ルーチンを実行するように構成されている。

先ず、ステップ４１において、ＣＰＵは、例えばクルーズスイッチ６がオン操作されたときにクルーズコントロール制御装置１によって記憶された目標車速Ｖ０へと車輌１０を加速するために必要な加速度である目標加速度を算出する。更に、ＣＰＵは、車輌１０の加速度の変化率の大きさが所定の上限値を超えないように目標加速度へと変化する要求加速度の変化パターンを算出する。

次に、ＣＰＵはステップ４２に進み、目標加速度に対応する車輌１０の駆動力である目標駆動力（変速用駆動力）を算出すると共に、要求加速度の変化パターンに対応する車輌１０の駆動力である要求駆動力（車輌制御用駆動力）を算出する。これにより、ＣＰＵは、車輌１０の加速度の変化率の大きさが所定の上限値を超えないように目標駆動力へと変化する要求駆動力の変化パターンを算出することができる。

次に、ＣＰＵはステップ４３に進み、目標駆動力を得るために必要な自動変速機構１９の変速段である目標変速段が存在するか否かを判定する。具体的には、ＣＰＵは、予め定められた変速線に基づいて、現時点における自動変速機構１９の変速段である現在変速段よりも目標駆動力を得るのに好適な減速比を有する変速段が目標変速段として特定されるか否かを判定する。目標変速段が存在しない（特定されない）場合、ＣＰＵはステップ４３において「Ｎｏ」と判定し、当該ルーチンを終了する。一方、目標変速段が存在する（特定される）場合、ＣＰＵはステップ４３において「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップ４４へ進む。

次のステップ４４において、ＣＰＵは、自動変速機構１９の変速段を現在変速段から目標変速段へと一気に変更する。具体的には、ＣＰＵは、上記変速を実行させる指令としてのシフト要求を自動変速機構１９に対して伝達する。更に、自動変速機構１９の変速段の目標変速段への変更が完了すると、ＣＰＵは、変速禁止フラグを立てて、自動変速機構１９の変速段の変更を禁止する。

次に、ＣＰＵはステップ４５に進み、内燃機関１７におけるスロットルバルブ開度、燃料の噴射量及び噴射時期、点火時期並びに吸入空気量等のパラメータを変更して、加速制御を実施する。具体的には、ＣＰＵは、これらのパラメータを内燃機関制御装置１１（ＥＧ−ＥＣＵ）に入力することにより、その時々の要求駆動力に車輌１０の駆動力を近づける。要求駆動力は所定の変化率にて目標駆動力へと変化するので、ＣＰＵは、車輌１０の駆動力を目標駆動力に近づけることができる。即ち、勾配制御を伴う加速制御を実施することができる。そして、ＣＰＵは、当該ルーチンを終了する。

上記により、第１装置は、運転フィーリングの悪化を招く加速度の急激な変化を伴うこと無く、車輌１０の車速Ｖを目標車速Ｖ０へと加速するために必要な駆動力（目標駆動力）を達成することができる。

上記につき、図５に示したタイムチャートを参照しながら、更に詳しく説明する。この例においては、自動変速機構１９の変速段が８速である状態において車速Ｖにて走行している車輌１０を目標速度Ｖ０へと加速させる加速制御を時刻ｔ０において開始する。更に、車輌１０を目標速度Ｖ０へと加速させるのに必要な目標駆動力を得るために自動変速機構１９の変速段を５速までシフトダウンする場合を想定する。即ち、この例における目標変速段は５速である。

図５の横軸は時間の経過を表す。上段のグラフは、上記処理における駆動力の経時的変化を表すタイムチャートである。横軸に平行な３本の直線Ｌ１乃至Ｌ３は変速線図におけるダウンシフト線に対応し、それぞれ８速から７速へのシフトダウン、７速から６速へのシフトダウン及び６速から５速へのシフトダウンが生ずる駆動力を表す。更に、中段のグラフは上記処理における変速段の経時的変化を表すタイムチャートであり、下段のグラフは上記処理における変速禁止フラグの経時的変化を表すタイムチャートである。

上段のグラフ中の太い実線によって示すように、上述した勾配制限により、車輌１０の車輌制御用駆動力（要求駆動力）は、車輌１０の加速度の変化率の大きさが所定の上限値を超えないように、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間において目標駆動力へと徐々に変化（増大）する。これにより、運転フィーリングの悪化を招く加速度の急激な変化を伴うこと無く、車輌１０の車速Ｖを目標車速Ｖ０へと加速するために必要な駆動力（目標駆動力）を達成することができる。

ところで、従来技術に係るクルーズコントロール装置においては、上記グラフ中の丸印によって示すように、上記のように徐々に変化する要求駆動力及びその時々における車輌１０の車速Ｖに応じて、予め定められた変速線に基づいて、自動変速機構１９の変速段が一段ずつ変更される。従って、従来技術に係るクルーズコントロール装置においては、目標変速段（５速）に到達するまでの期間において多段自動変速機構１９の変速ショックが何回も発生したり、目標加速度への到達が遅れたり、加速度のオーバーシュートが生じたりする虞がある。

そこで、第１装置においては、要求駆動力については上記と同様に時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間において目標駆動力へと徐々に変化（増大）させる一方、目標駆動力については、上段のグラフ中の太い破線によって示すように、時刻ｔ０において目標変速段（５速）に対応する目標駆動力へと一気に変更する。これに伴い、中段のグラフによって示すように、時刻ｔ０において、自動変速機構１９の変速段が現在変速段（８速）から目標変速段（５速）へと一気に変更される。

加えて、下段のグラフによって示すように、時刻ｔ０において、変速禁止フラグを立てる（ＯＮに設定する）。これにより、自動変速機構１９の変速段の変更が禁止され、目標変速段（５速）に維持される（目標変速段固定モード）。その結果、上述した従来技術に係るクルーズコントロール装置のように目標変速段（５速）に到達するまでの期間において多段自動変速機構１９の変速ショックが何回も発生したり、目標加速度への到達が遅れたり、加速度のオーバーシュートが生じたりすることを低減することができる。

その後、自動変速機構１９の変速段を目標変速段（５速）に維持したまま（中段のグラフを参照。）、要求駆動力を目標駆動力へと徐々に増大させる（上段のグラフの太い実線を参照。）。そして、要求駆動力が目標駆動力に到達したとき（時刻ｔ１）、要求駆動力の増大を停止すると共に、変速禁止フラグを降ろして（ＯＦＦに設定して）自動変速機構１９の変速段の変更を解除し、加速制御を終了する。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るクルーズコントロール装置（以下、「第２装置」と称される場合がある。）について説明する。第２装置は、現在変速段から目標変速段への変速パターンが車輌の運転において想定されている変速パターン（適合済み変速パターン）に該当する場合にのみ上述した目標変速段固定モードによる加速制御を実施する。一方、現在変速段から目標変速段への変速パターンにおいて適合済み変速パターンに該当する変速パターンが存在しない場合は、目標変速段固定モードではなく、その時々の要求駆動力に対応する変速段を変速線に基づいて選択する通常モードによる加速制御を実施する。

（構成）
ここで例示する第２装置は、上述したように適合済み変速パターンに該当する変速パターンの有無に応じて加速制御の実施モードを切り替える点を除き、第１装置と同様であるので、第１装置と同様の構成を有する。従って、ここでは第２装置の構成についての説明は省略する。

（動作）
ここで、第２装置において実施される加速制御につき、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。第２装置が実施する加速制御における各種処理の流れを表すフローチャートを図６に、駆動力、変速段及び変速禁止フラグの経時的変化を表すタイムチャートを図７及び図８に、それぞれ示す。

第２装置においては、クルーズコントロール制御（この例においても定速走行制御のみ）の実施中、図６に示したフローチャートによって表される加速制御ルーチンが所定時間間隔にて繰り返し実行される。このフローチャートは、ステップ４３とステップ４４との間にステップ６１及びステップ６２が存在する点を除き、図４に示したフローチャートと同様である。従って、第２装置が実施する加速制御においても、ステップ４１からステップ４３までは、第１装置と同様の処理をＣＰＵが実行する。

ステップ４３において目標変速段が存在しない（特定されない）場合、ＣＰＵはステップ４３において「Ｎｏ」と判定し、当該ルーチンを終了する。一方、目標変速段が存在する（特定される）場合は、ＣＰＵはステップ４３において「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップ６１へ進む。

次のステップ６１において、ＣＰＵは、現在変速段から目標変速段への変速パターンの中に適合済み変速パターンに該当する変速パターンが存在するか否かを判定する。適合済み変速パターンに該当する変速パターンが存在する場合、ＣＰＵはステップ６１において「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップ６２へ進む。

次のステップ６２において、ＣＰＵは、適合済み変速パターンに該当する変速パターンにおける変更先の変速段（適合変速段）を新たな目標変速段として設定する。このとき、適合済み変速パターンに該当する変速パターンが複数存在する場合は、目標変速段に最も近い適合変速段を新たな目標変速段として設定する。そして、ＣＰＵは、ステップ４４に進む。

次のステップ４４において、ＣＰＵは、前述したように、自動変速機構１９の変速段を現在変速段から目標変速段へと一気に変更する。但し、この場合（第２実施形態）における目標変速段は、上記のように適合変速段に該当する変速段である。更に、ＣＰＵは、上記変速を実行させる指令としてのシフト要求を自動変速機構１９に対して伝達し、変速が完了すると、変速禁止フラグを立てて、自動変速機構１９の変速段の変更を禁止する。

次に、ＣＰＵはステップ４５に進み、前述したように、スロットルバルブ開度、燃料の噴射量及び噴射時期、点火時期並びに吸入空気量等のパラメータを内燃機関制御装置１１（ＥＧ−ＥＣＵ）に伝達することにより、その時々の要求駆動力に車輌１０の駆動力を近づける。要求駆動力は所定の変化率にて目標駆動力へと変化するので、ＣＰＵは、車輌１０の駆動力を目標駆動力に近づけることができる。即ち、勾配制御を伴う加速制御を実施することができる。そして、ＣＰＵは、当該ルーチンを終了する。

上記により、第２装置もまた、運転フィーリングの悪化を招く加速度の急激な変化を伴うこと無く、車輌１０の車速Ｖを目標車速Ｖ０へと加速するために必要な駆動力（目標駆動力）を達成することができる。加えて、第２装置においては、自動変速機構１９の変速段を現在変速段から目標変速段へと一気に変更するときの変速パターンが適合済み変速パターンに限定されるので、想定される全ての変速パターンについて適合を行う必要が無く、適合工数を削減することができる。

一方、適合済み変速パターンに該当する変速パターンが存在しない場合、ＣＰＵはステップ６１において「Ｎｏ」と判定し、ステップ６２及びステップ４４をスキップして、ステップ４５に進む。ステップ４５において、ＣＰＵは、上述したように種々のパラメータを内燃機関制御装置１１に入力して車輌１０の駆動力を要求駆動力に近づけることにより勾配制御を伴う加速制御を実施して、車輌１０の駆動力を目標駆動力に近づける。更に、ステップ４４がスキップされたので、自動変速機構１９の変速段は、目標変速段へと一気に変更されるのではなく、予め定められた変速線に基づいて要求駆動力及び車輌１０の車速Ｖに応じて変更される。即ち、ＣＰＵは、通常モードにて加速制御を実施する。そして、ＣＰＵは、当該ルーチンを終了する。

（適合済み変速パターンが存在する場合）
適合済み変速パターンが存在する場合に第２装置において実施される加速制御につき、図７に示したタイムチャートを参照しながら詳しく説明する。この例においては、自動変速機構１９の変速段が８速である状態において車速Ｖにて走行している車輌１０を目標速度Ｖ０へと加速させる加速制御を時刻ｔ０において開始する。更に、車輌１０を目標速度Ｖ０へと加速させるのに必要な目標駆動力を得るために自動変速機構１９の変速段を５速までシフトダウンする場合を想定する。即ち、この例における目標変速段は５速である。加えて、自動変速機構１９について、８速から６速への適合済みパターン及び６速から５速への適合済みパターンが存在するものとする。

第２装置においても、第１装置と同様に、上述した勾配制限により、車輌１０の加速度の変化率の大きさが所定の上限値を超えないように、車輌１０の車輌制御用駆動力（要求駆動力）を目標駆動力へと徐々に変化（増大）させる（上段のグラフ中の太い実線を参照。）。これにより、運転フィーリングの悪化を招く加速度の急激な変化を伴うこと無く、車輌１０の車速Ｖを目標車速Ｖ０へと加速するために必要な駆動力（目標駆動力）を達成することができる。

一方、変速用駆動力（目標駆動力）については、上述したように現在変速段（８速）から目標変速段（５速）への適合済み変速パターンが存在しないので、第２装置は、第１装置のように自動変速機構１９の変速段を現在変速段（８速）から目標変速段（５速）へと変更しない。代わりに、第２装置は、中段のグラフに示したように、適合変速段に該当する６速を新たな目標変速段として、８速から６速への変速を行う（時刻ｔ０）。この変速パターンは上述したように適合済みパターンに該当するので、例えば変速ショックの低減等の適合による効果を達成することができる。

上記に加えて、第２装置においても、下段のグラフによって示すように、時刻ｔ０において、変速禁止フラグを立てる（ＯＮに設定する）。これにより、自動変速機構１９の変速段の変更が禁止され、目標変速段（６速）に維持される（目標変速段固定モード）。

その後、自動変速機構１９の変速段を目標変速段（６速）に維持したまま（中段のグラフを参照。）、要求駆動力を目標駆動力へと徐々に増大させ続ける（上段のグラフの太い実線を参照。）。すると、時刻ｔ１において、車輌１０の車速Ｖ等の運転状況の変化等に対応して、その時点における現在変速段（６速）から目標車速Ｖ０に対応する目標変速段（５速）への変速パターンが適合済み変速パターンに該当するようになっている。

そこで、第２装置は、自動変速機構１９の変速段を新たな目標変速段（５速）へと変更するシフト要求を行う。この変速パターンもまた適合済みパターンに該当するので、変速ショックの低減等の適合による効果を達成することができる。その後、要求駆動力が目標駆動力に到達したとき（時刻ｔ２）、要求駆動力の増大を停止すると共に、変速禁止フラグを降ろして（ＯＦＦに設定して）自動変速機構１９の変速段の変更を解除し、加速制御を終了する。

（適合済み変速パターンが存在しない場合）
次に、適合済み変速パターンが存在しない場合に第２装置において実施される加速制御につき、図８に示したタイムチャートを参照しながら詳しく説明する。この例においては、自動変速機構１９の変速段が８速である状態において車速Ｖにて走行している車輌１０を目標速度Ｖ０へと加速させる加速制御を時刻ｔ０において開始する。更に、車輌１０を目標速度Ｖ０へと加速させるのに必要な目標駆動力を得るために自動変速機構１９の変速段を６速までシフトダウンする場合を想定する。即ち、この例における目標変速段は６速である。加えて、自動変速機構１９について、８速から５速への適合済みパターンは存在するものの、８速から６速への適合済みパターンは存在しないものとする。

この場合も、第２装置は、上述した勾配制限により、車輌１０の加速度の変化率の大きさが所定の上限値を超えないように、車輌１０の車輌制御用駆動力（要求駆動力）を目標駆動力へと徐々に変化（増大）させる（上段のグラフ中の太い実線を参照。）。これにより、運転フィーリングの悪化を招く加速度の急激な変化を伴うこと無く車輌１０の車速Ｖを目標車速Ｖ０へと加速するために必要な駆動力（目標駆動力）を達成することができる。

一方、変速用駆動力（目標駆動力）については、上述したように現在変速段（８速）から目標変速段（６速）以下の変速段への適合済み変速パターンが存在しないので、第２装置は自動変速機構１９の変速段を目標変速段へと一気に変更しない。代わりに、第２装置は、従来技術に係るクルーズコントロール装置と同様に、予め定められた変速線に基づいて、要求駆動力及び車輌１０の車速Ｖに応じて自動変速機構１９の変速段を変更する制御モードである通常モードにて加速制御を実施する。

上記の結果、中段のグラフに示したように、要求駆動力がダウンシフト線Ｌ１と交わる時刻ｔ１において自動変速機構１９の変速段が８速から７速へと変更され、要求駆動力がダウンシフト線Ｌ２と交わる時刻ｔ２において自動変速機構１９の変速段が７速から６速へと変更される。その後、要求駆動力が目標駆動力に到達したとき（時刻ｔ３）、要求駆動力の増大が停止され、加速制御が終了する。

上記のように、第２装置においては、適合済み変速パターンが存在しない場合は通常の加速制御が実施されるので、下段のグラフによって示すように、変速禁止フラグは立てられない（ＯＦＦのままである）。従って、予め定められた変速線に基づいて自動変速機構１９の変速段が一段ずつ変更されるので、自動変速機構１９の変速段を一気に変更することに伴う効果は得られない。しかしながら、適合済み変速パターンに該当しない変速パターンに起因する変速ショックの低減等の効果は達成される。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るクルーズコントロール装置（以下、「第３装置」と称される場合がある。）について説明する。第３装置は、現在変速段において目標駆動力を得ることが可能である場合は変速を実行しないようにすることにより、加速制御における変速回数を究極的に低減する。

（構成）
ここで例示する第３装置は、上述したように現在変速段において目標駆動力を得ることが可能である場合は変速を実行しない点を除き、第１装置と同様であるので、第１装置と同様の構成を有する。従って、ここでは第３装置の構成についての説明は省略する。

（動作）
ここで、第３装置において実施される加速制御につき、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。第３装置が実施する加速制御における各種処理の流れを表すフローチャートを図９に、駆動力、変速段及び変速禁止フラグの経時的変化を表すタイムチャートを図１０に、それぞれ示す。

第３装置においては、クルーズコントロール制御（この例においても定速走行制御のみ）の実施中、図９に示したフローチャートによって表される加速制御ルーチンが所定時間間隔にて繰り返し実行される。このフローチャートは、ステップ４３とステップ４４との間にステップ９１が追加され、ステップ９１における判定結果が「Ｎｏ」である場合はステップ９２によってステップ４４がスキップされる点を除き、図４に示したフローチャートと同様である。従って、第３装置が実施する加速制御においても、ステップ４１からステップ４３までは、第１装置と同様の処理をＣＰＵが実行する。

ステップ４３において目標変速段が存在しない（特定されない）場合、ＣＰＵはステップ４３において「Ｎｏ」と判定し、当該ルーチンを終了する。一方、目標変速段が存在する（特定される）場合は、ＣＰＵはステップ４３において「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップ９１へ進む。

ステップ９１において、ＣＰＵは、ステップ４２において算出された目標駆動力を得るためには変速が不可欠であるのか否かを判定する。換言すれば、ＣＰＵは、現在変速段において発揮し得る最大駆動力と目標駆動力とを比較し、同最大駆動力よりも目標駆動力の方が大きいか否かを判定する。

上記最大駆動力よりも目標駆動力の方が大きく、変速が不可欠である場合、ＣＰＵはステップ９１において「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップ４４へ進む。この場合、ステップ４４及びステップ４５において実行される処理は第１装置と同様である。

一方、上記最大駆動力が目標駆動力以上であり、現在変速段のまま変速をしなくても目標駆動力を得ることが可能である場合、ＣＰＵはステップ９１において「Ｎｏ」と判定し、次のステップ９２へ進む。ステップ９２において、ＣＰＵは、自動変速機構１９の変速段を現在変速段に維持したまま変速禁止フラグを立てて、自動変速機構１９の変速段の変更を禁止する。そして、ＣＰＵはステップ４４をスキップしてステップ４５へと進む。ステップ４５において実行される処理は第１装置と同様である。

上記の場合、ＣＰＵは、自動変速機構１９の変速段を現在変速段に維持したまま、パワートレインへの要求駆動力を徐々に増大させる。これにより、第３装置は、変速回数を究極的に低減しつつ目標駆動力を達成することができる。

（現在変速段にて目標駆動力を達成可能である場合）
現在変速段にて目標駆動力を達成可能である場合に第３装置において実施される加速制御につき、図１０に示したタイムチャートを参照しながら詳しく説明する。この例においては、自動変速機構１９の変速段が８速である状態において車速Ｖにて走行している車輌１０を目標速度Ｖ０へと加速させる加速制御を時刻ｔ０において開始する。更に、車輌１０を目標速度Ｖ０へと加速させるのに必要な目標駆動力を得るために好適な自動変速機構１９の変速段である目標変速段が６速であるものの、現在変速段である８速のままで上記目標駆動力を得ることが可能である場合を想定する。

第３装置においても、第１装置と同様に、上述した勾配制限により、車輌１０の加速度の変化率の大きさが所定の上限値を超えないように、車輌１０の車輌制御用駆動力（要求駆動力）を目標駆動力へと徐々に変化（増大）させる（上段のグラフ中の太い実線を参照。）。これにより、運転フィーリングの悪化を招く加速度の急激な変化を伴うこと無く、車輌１０の車速Ｖを目標車速Ｖ０へと加速するために必要な駆動力（目標駆動力）を達成することができる。

一方、この例においては、上述したように現在変速段（８速）のままで目標駆動力（変速用駆動力）を得ることが可能である（上段のグラフ中の太い破線及び一点鎖線を参照。）。従って、第３装置は、中段のグラフに示したように自動変速機構１９の変速段を現在変速段（８速）に維持したまま、下段のグラフに示したように、時刻ｔ０において、変速禁止フラグを立てる（ＯＮに設定する）。これにより、自動変速機構１９の変速段の変更が禁止され、現在変速段（８速）に維持される（現在変速段固定モード）。

その後、自動変速機構１９の変速段を現在変速段（８速）に維持したまま（中段のグラフを参照。）、要求駆動力を目標駆動力へと徐々に増大させ続ける（上段のグラフの太い実線を参照。）。すると、時刻ｔ１において、要求駆動力が目標駆動力に到達するので、要求駆動力の増大を停止すると共に、変速禁止フラグを降ろして（ＯＦＦに設定して）自動変速機構１９の変速段の変更を解除し、加速制御を終了する。

＜第４実施形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の第４実施形態に係るクルーズコントロール装置（以下、「第４装置」と称される場合がある。）について説明する。第４装置は、定速走行制御のみならず追従走行制御をも実施するアダプティブクルーズコントロール装置であり、自車輌１０の目標車速Ｖ０よりも遅い車速を有する先行車輌が存在する場合は、前述した目標変速段固定モードでの加速制御の実施を禁止する。以下の説明においては、第４装置と第１装置との相違点に注目して説明を行う。

（構成）
図１１に示したように、第４装置は、上述した従来技術に係るクルーズコントロール制御装置１と同様の構成を有する。具体的には、第４装置もまた、先行車輌検出部２、加速度演算部３、駆動力演算部４及び制御部５を備える。従って、第４装置の構成は、先行車輌検出部２を備える点を除き、第１装置の構成と同様である。

第４装置が備える先行車輌検出部２は、車輌１０が備えるミリ波レーダ１６の検出範囲内に存在する先行車輌について距離ＤＲ及び相対速度ＶＲを演算し、制御部５に伝達する。

第４装置が備える加速度演算部３は、要求加速度の変化パターンに加え、目標加速度をも駆動力演算部４に伝達する。

第４装置が備える駆動力演算部４は、要求駆動力に加えて、加速度演算部３によって算出された目標加速度に対応する車輌１０の駆動力である目標駆動力（変速用駆動力）をも算出し、制御部５に伝達する。

第４装置が備える制御部５もまた、内燃機関１７を含む車輌１０のパワートレインを制御して、駆動力演算部４から伝達された要求駆動力に車輌１０の駆動力を近づけて、車輌１０の駆動力を目標駆動力に近づける加速制御を実施する。加えて、制御部５は、自動変速機構１９（ＡＴ）の変速段を目標変速段へと一気に変更した後、自動変速機構１９の変速段の変更を禁止し、自動変速機構１９の変速段を目標変速段に維持したまま上記加速制御を実施する。即ち、第４装置もまた、目標変速段固定モードでの加速制御を実施することができる。

但し、前述したように、追従走行制御により自車輌１０の目標車速Ｖ０以下の車速にて走行する先行車輌に追従している期間においては、先行車輌と自車輌１０との間の距離ＤＲが所定の下限値未満とならないように自車輌１０の車速Ｖが調節される（自車輌１０の目標駆動力が調節される）。従って、先行車輌の走行状態によっては、上述した目標変速段固定モードによる加速制御において目標駆動力が頻繁に変更され、多段自動変速機構１９の目標変速段もまた頻繁に変化される場合がある。その結果、例えばローギアへのシフトダウン等の大幅な変速が頻繁に行われる等、運転フィーリングの悪化に繋がる虞がある。

そこで、第４装置が備える制御部５は、先行車輌が存在しないか又は（先行車輌の車速である）先行車速が目標車速Ｖ０を超える場合は目標変速段固定モードによる加速制御の実施を許可し、先行車輌が存在し且つ先行車速が目標車速Ｖ０以下である場合は目標変速段固定モードによる加速制御を実施しない。これにより、第４装置においては、上述したように先行車輌の走行状態に起因して目標駆動力が頻繁に変更され、多段自動変速機構１９の大幅な変速が頻繁に行われる結果として、運転フィーリングの悪化に繋がる虞が有効に低減される。

（動作）
第４装置においては、クルーズコントロール制御（この例においては定速走行制御のみならず追従走行制御をも実施する。）の実施中、図１２に示したフローチャートによって表される加速制御ルーチンが所定時間間隔にて繰り返し実行される。この例においても、クルーズコントロール制御装置１（ＣＣ−ＥＣＵ）が備えるＲＯＭに格納されたプログラムに従ってＣＰＵが当該ルーチンを実行するように構成されている。

このフローチャートは、ステップ４３とステップ４４との間にステップ１２１が存在する点を除き、図４に示したフローチャートと同様である。従って、第４装置が実施する加速制御においても、ステップ４１からステップ４３までは、第１装置と同様の処理をＣＰＵが実行する。

ステップ４３において目標変速段が存在しない（特定されない）場合、ＣＰＵはステップ４３において「Ｎｏ」と判定し、当該ルーチンを終了する。一方、目標変速段が存在する（特定される）場合は、ＣＰＵはステップ４３において「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップ１２１へ進む。

次のステップ１２１において、ＣＰＵは、「自車輌１０の前方に先行車輌が存在しない」という条件及び「先行車輌は存在するものの、その車速（先行車速）は自車輌１０の目標車速Ｖ０よりも速い」という条件の何れか一方が成立するか否かを判定する。換言すれば、ステップ１２１において、ＣＰＵは、自車輌１０の目標車速Ｖ０よりも遅い先行車輌が自車輌１０の前方に存在しないか否かを判定する。

自車輌１０の目標車速Ｖ０よりも遅い先行車輌が自車輌１０の前方に存在しない場合、ＣＰＵは、ステップ１２１において「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップ４４及びステップ４５へと進む。ステップ４４及びステップ４５において実行される処理は第１装置と同様である。即ち、ＣＰＵは、上述した目標変速段固定モードにて加速制御を実施する。尚、可能な場合には、ＣＰＵは、第２装置と同様に、適合済み変速パターンに従って目標変速段固定モードにて加速制御を実施してもよい。そして、ＣＰＵは、当該ルーチンを終了する。

一方、自車輌１０の目標車速Ｖ０よりも遅い先行車輌が自車輌１０の前方に存在する場合、ＣＰＵは、ステップ１２１において「Ｎｏ」と判定し、ステップ４４をスキップして、ステップ４５に進む。この場合、ＣＰＵは、通常モードにて加速制御を実施する。尚、可能な場合には、ＣＰＵは、第３装置と同様に、通常モードに代えて、現在変速段固定モードにて加速制御を実施してもよい。そして、ＣＰＵは、当該ルーチンを終了する。

以上説明してきた本発明の各種実施形態に係るクルーズコントロール装置においては、勾配制限を実施するに当たり、車輌の加速度が目標加速度に到達するまでの加速度の変化率の大きさが所定の上限値を超えないように加速度演算部が加速度の変化パターンを算出し、算出された加速度の変化パターンに対応する要求駆動力の変化パターンを駆動力演算部が算出た。

しかしながら、前述したように、車輌の（駆動輪における）駆動力が目標駆動力に到達するまでの要求駆動力の変化率の大きさが所定の上限値を超えないように駆動力演算部が要求駆動力の変化パターンを算出するようにしてもよい。或いは、後述するように駆動力に代えて（駆動輪におけるトルクである）駆動トルクに基づいて加速制御を実施する場合は、駆動トルクが目標駆動力に対応する目標駆動トルクまで到達するまでの駆動トルクの変化率の大きさが所定の上限値を超えないように駆動トルクの変化パターンを算出するようにしてもよい。

以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及び変形例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態及び変形例に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。

１…クルーズコントロール制御装置（ＣＣ−ＥＣＵ）、２…先行車輌検出部、３…加速度演算部、４…駆動力演算部、５…制御部、６…クルーズスイッチ、１０…車輌、１１…内燃機関制御装置（ＥＧ−ＥＣＵ）、１６…ミリ波レーダ、１７…内燃機関、及び１９…多段自動変速機構。

Claims (4)

1. 内燃機関及び多段自動変速機構を備える車輌に適用され、
   前記車輌の走行速度である車速を目標速度へと加速するために必要な前記車輌の加速度である目標加速度を算出する加速度演算部と、
   前記目標加速度に対応する前記車輌の駆動力である目標駆動力を算出すると共に、前記車輌の加速度又は駆動力又は駆動トルクの変化率の大きさが所定の上限値を超えないように前記目標駆動力へと変化する要求駆動力を算出する、駆動力演算部と、
   少なくとも前記内燃機関のスロットルバルブ開度を変更して前記車輌の駆動力を前記要求駆動力に近づけることにより前記車輌の駆動力を前記目標駆動力に近づける加速制御を実施する制御部と、
   を備えるクルーズコントロール装置であって、
   前記制御部は、前記目標駆動力を得るために必要な前記自動変速機構の変速段である目標変速段が現時点における前記自動変速機構の変速段である現在変速段に隣接する変速段ではない場合、予め定められた変速線に基づいて前記自動変速機構の変速段を前記現在変速段から前記目標変速段へと順次変更するのではなく前記現在変速段から前記目標変速段へと前記自動変速機構の変速段を複数段に亘って一気に変更した後に前記自動変速機構の変速段の変更が禁止された状態において前記加速制御を実施する制御モードである目標変速段固定モードにて前記加速制御を実施するように構成された、
   クルーズコントロール装置。
2. 請求項１に記載のクルーズコントロール装置であって、
   前記制御部は、
   前記現在変速段と前記目標変速段との間に存在する変速段と前記目標変速段とからなる群に含まれる変速段である候補変速段の中に、前記車輌において前記現在変速段からの直接的な変更が予め想定されている変速段である適合変速段に該当する候補変速段が１つ以上存在する場合は、前記１つ以上の候補変速段のうち前記目標変速段に最も近い前記候補変速段を新たな目標変速段として設定して、前記目標変速段固定モードにて前記加速制御を実施し、
   前記候補変速段の中に前記適合変速段に該当する候補変速段が存在しない場合は、予め定められた変速線に基づいて、前記要求駆動力及び前記車速に応じて前記自動変速機構の変速段を変更する制御モードである通常モードにて前記加速制御を実施する、
   ように構成された、
   クルーズコントロール装置。
3. 請求項１又は２に記載のクルーズコントロール装置であって、
   前記制御部は、前記現在変速段において得ることが可能な最大駆動力が前記目標駆動力以上である場合は、前記自動変速機構の変速段が前記現在変速段にて維持された状態において前記加速制御を実施する制御モードである現在変速段固定モードにて前記加速制御を実施するように構成された、
   クルーズコントロール装置。
4. 前記車輌の前方に位置する先行車輌の車速である先行車速及び同先行車輌と前記車輌との間の距離である車間距離を検出する先行車輌検出部を更に備え、
   前記制御部は、少なくとも前記車輌が備えるブレーキ及び前記内燃機関のスロットルバルブ開度及び前記多段自動変速機構の変速段を制御して、前記車間距離が所定の下限値未満とならないように前記車速を調節するように構成された、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載のクルーズコントロール装置であって、
   前記制御部は、
   前記先行車輌が存在しないか又は前記車輌を一定の車速域にて走行させる制御である定速走行制御において一定に維持されるべき前記車速である目標車速を前記先行車速が超える場合は、前記目標変速段固定モードによる前記加速制御の実施を許可し、
   前記先行車輌が存在し且つ前記先行車速が前記目標車速以下である場合は、前記目標変速段固定モードによる前記加速制御の実施を禁止する、
   ように構成された、
   クルーズコントロール装置。

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