JP6792511B2 - 車両制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御に関する。

従来、車両の駆動力を制御する車両制御システムとして、車両前方の道路形状を検出し、検出された道路形状に応じて、自動変速機の制御を行うものがある（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、例えばコーナーが連続している道路を検出した場合には、シフトダウン、シフトアップが頻繁に起こらないように、シフトチェンジを抑制する変速制御を実行している。

特開２００７−１１８８３２号公報

従来の技術では、変速時のクラッチの断接において、運転者が違和感を覚えることがあった。具体的には、変速時、一度クラッチを切った後に、車両の走行に必要なエンジンの出力トルクと、エンジンの実際の出力トルクとに差異があると、再度クラッチを接続する際に車両の走行に衝撃が生じてしまい、運転者が違和感を覚えることがある。

本発明は、変速時のクラッチの断接において、運転者の違和感を低減することが可能な車両制御システムを提供することを目的とする。

本発明の車両制御システムは、車両のエンジンの出力トルクを制御するエンジン制御部と、車両の自動変速機の変速動作を制御すると共に、変速動作の開始または終了に関する信号、エンジンの出力トルクの減少に関する信号である第１要求トルク信号及び出力トルクの増加に関する信号である第２要求トルク信号を出力する変速機制御部と、車両のブレーキの制動動作を制御すると共に、エンジンの出力トルクの増減に関する信号である第３要求トルク信号を出力するブレーキ制御部と、車両の走行を先行車に追従させる追従制御を行うクルーズ制御部と、を備え、クルーズ制御部は、変速動作の開始または終了に関する信号を検出する変速動作検出部と、第１要求トルク信号、第２要求トルク信号及び第３要求トルク信号を検出する要求トルク検出部と、を有し、追従制御を実行中に、変速動作の開始に関する信号を検出すると共に、第１要求トルク信号を検出した場合に、エンジン制御部に、第１指令信号を送信して、エンジンの出力トルクの減少を要求する第１制御を実行し、追従制御を実行中に、変速動作の終了に関する信号を検出すると共に、第２要求トルク信号を検出した場合に、エンジン制御部に、第２指令信号を送信して、エンジンの出力トルクの増加を要求する第２制御を実行し、第２制御を実行する際に、ブレーキ制御部による出力トルクの要求よりも変速機制御部による出力トルクの要求を優先させる第３制御を実行する。

この車両制御システムでは、追従制御を実行中において、変速動作を開始した後に、第１要求トルク信号を検出した場合に、第１要求トルク信号に応じてエンジンの出力トルクを減少させる。従前の追従制御では、変速動作の開始後は、エンジン回転数が上昇しないようにエンジンの出力トルクを制限していたが、出力トルクを減少させる要求信号を、エンジン制御部に出力する制御は行っていなかった。この車両制御システムでは、追従制御を実行中において、変速動作を開始した後に、エンジンの出力トルクを減少させるので、一度クラッチを切った後に、再度クラッチを接続する際に、車両の走行に必要なエンジンの出力トルクに対して、エンジンの実際の出力トルクを近づけることができる。そのため、クラッチを接続する際の衝撃を小さくすることができ、運転者の違和感を低減することができる。クラッチが切れて、車両に動力が伝わらない状態となった後、再び、クラッチを接続する際に、エンジンの出力トルクを減少させることができる。

また、この車両制御システムでは、追従制御を実行中において、変速動作を終了するときに、第２要求トルク信号を検出した場合に、ブレーキ制御部による出力トルクの要求よりも変速機制御部による出力トルクの要求を優先させて、エンジンの出力トルクを増加させる。これにより、変速機制御部による出力トルクの要求に応じて、クラッチの接続直後にエンジンの出力トルクを増加させることができる。そのため、クラッチの接続と関係なく、ブレーキ制御部からの要求に応じてエンジンの出力トルクが変化することが抑制される。その結果、クラッチを接続する際の衝撃を小さくすることができ、運転者の違和感を低減することができる。

車両制御システムは、車両の加減速度を検出する加減速度センサと、変速動作におけるクラッチ断前の加減速度を記憶する加減速度記憶部と、を更に備え、クルーズ制御部は、第１制御を実行した後に、ブレーキ制御部に、第３指令信号を送信して、クラッチ断前の加減速度を維持するように、制動動作を制御する第４制御を実行してもよい。これにより、エンジンの出力トルクの増加を要求する第１制御を実行した後であり、クラッチの接続後において、クラッチ断前の加減速度を維持することができ、車両の走行に必要なエンジンの出力トルクと、エンジンの実際の出力トルクとの差を小さくすることができる。そのため、クラッチを接続する際の衝撃を小さくすることができ、運転者の違和感を低減することができる。

車両制御システムは、変速動作によるギア段数に対して適用可能な速度域が設定されている第１変速マップ及び第２変速マップを記憶する変速マップ記憶部を更に備え、クルーズ制御部は、追従制御を実行中に、車両を減速させる場合に、変速機制御部に、第４指令信号を送信して、第２変速マップに基づいて変速動作を制御させる第５制御を実行してもよい。これにより、追従制御を実行中に、車両を減速させる場合において、変速動作における変速回数を削減することができ、運転者の違和感を低減することができる。

本発明によれば、変速時のクラッチの断接において、運転者の違和感を低減することが可能な車両制御システムを提供することができる。

本発明の一実施形態の車両制御システムが搭載された車両及びその前方に存在する先行車を示す側面図である。 車両制御システムのブロック構成図である。 図２中のクルーズＥＣＵを示すブロック構成図である。 クルーズＥＣＵにおける処理手順を示すフローチャートである。 クルーズＥＣＵにおける処理手順を示すフローチャートである。 エンジンの出力トルクの変化を示すグラフである。 クラッチ断直前の加減速度を維持する第４制御を実行しない場合の自車両の加減速度の変化を示す図である。 クラッチ断直前の加減速度を維持する第４制御を実行した場合の自車両の加減速度の変化を示す図である。 図９（ａ）は、通常用ＡＭＴ変速マップを示す図である。図９（ｂ）は、減速用ＡＭＴ変速マップを示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１に示されるように、本実施形態の車両制御システム１は、自車両２に搭載されて、自車両２の運転を支援する機能を有する。車両制御システム１で実行される機能としては、例えばＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）がある。

ＡＣＣでは、複数の車両制御モードを実行可能であり、自車両２の車速（以下、「自車速」という）を一定に維持する「一定速走行モード」、先行車３との車間距離Ｄを制御する「車間距離維持モード」、自車両２を自動で減速させて停車させる「自動停車モード」、及び自車両２を自動で発進させる「自動発進モード」を実行可能である。自車両２は、例えばトラックなどの中型車である。自車両２は、バスでもよくその他の中型車、大型車、普通乗用車、小型車両又は軽車両等の何れでもよい。

自車両２は車載ネットワークを有する。この車載ネットワークには、図２に示されるように、自車両２の各種機能を制御する複数のＥＣＵ２１〜２５が通信線４を介して接続されている。車載ネットワークでは、複数のＥＣＵ２１〜２５間でデータ通信が可能である。

車両制御システム１は、各種センサを含む。各種センサとしては、例えば、車速センサ１１、レーダセンサ１２、ヨーレイトセンサ１３、ステアリング角センサ１４、画像センサ１５、Ｇ／勾配センサ（加減速度センサ）１６等がある。これらの各種センサは、通信線４を介して複数のＥＣＵ２１〜２５に接続されている。各種センサで取得されたデータは、複数のＥＣＵ２１〜２５に送信される。

車速センサ１１は、自車速を検出する。車速センサ１１は、自車両２の左右の車輪（操舵輪）６に取り付けられ、車輪６ごとの回転角速度を検出する。

レーダセンサ１２は、例えばミリ波レーダーやレーザーレーダーである。レーダセンサ１２は、例えばミリ波等のレーダ波を送信し、送信したレーダ波が物体に反射された反射波を受信するまでの時間に基づいて、物体までの距離を計算する。また、レーダセンサ１２は、反射波の受信方向により自車両に対する物体の方位を検出する。

ヨーレイトセンサ１３は、自車両２の鉛直軸と平行になるように取り付けられ、自車両２の鉛直軸回りの回転角速度（ヨーレイト）を検出する。ステアリング角センサ１４は、ハンドルに取り付けられ、運転者によるハンドル操作を検出し、ステアリング角（ハンドルの回転角）を検出する。

画像センサ１５は、自車両２の前側上部に取り付けられ、自車両２の前方の画像を取得する。Ｇ／勾配センサ１６は、自車両２の重心位置付近で水平に取り付けられ、自車両２の重心の前後・左右方向の加速度（加減速度）を検出する。

車両制御システム１は、複数のＥＣＵを含む。複数のＥＣＵとしては、例えば、エンジンＥＣＵ（エンジン制御部）２１、ＡＭＴＥＣＵ（変速機制御部）２２、ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ（ブレーキ制御部）２３、車両制御ＥＣＵ（車両制御部）２４、クルーズＥＣＵ２５（クルーズ制御部）等がある。ＥＣＵは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含むコンピュータにより構成されている。

エンジンＥＣＵ２１は、自車両２のエンジンの制御を司る制御部であり、例えば、エンジンの点火時期、燃料噴射量、弁開閉等を制御する。また、エンジンＥＣＵ２１は、エンジンの状態を検出するための各種データ（例えば、エンジン回転数、エンジン水温、エンジンの出力トルク等）を検出すると共に、エンジンの状態を示すデータを送信する。エンジンＥＣＵ２１は、例えばクルーズＥＣＵ２５から出力された指令信号に基づいて、自車両２のエンジンの出力トルクを制御する。

ＡＭＴＥＣＵ２２は、自車両２の自動変速機（ＡＭＴ：Automated Manual Transmission）の制御を司る制御部であり、例えば、ＡＭＴのギヤの切替え、クラッチの断接等を制御する。また、ＡＭＴＥＣＵ２２は、ＡＭＴの状態を検出すると共に、ＡＭＴの状態を示すデータを送信する。ＡＭＴＥＣＵ２２は、例えば、変速動作の開始を示す信号、変速動作の終了を示す信号、クラッチが切られている状態（クラッチ断）を示す信号、クラッチが接続されている状態（クラッチ接）を示す信号を出力する。また、ＡＭＴＥＣＵ２２は、ＡＭＴにおける変速動作に伴うエンジンの出力トルクの減少に関する信号である第１要求トルク信号及び出力トルクの増加に関する信号である第２要求トルク信号を出力する。

ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３は、ブレーキの制御を司る制御部であり、ブレーキの作動時期、制動力（減速度）の大きさ等を制御する。また、ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３は、ブレーキの作動状態を検出すると共に、ブレーキの作動状態を示すデータを送信する。また、ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３は、ブレーキにおける制動動作に伴うエンジンの出力トルクの増減に関する信号である第３要求トルク信号を出力する。ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３は、例えば、車体の姿勢を安定させる際に、ブレーキの制動動作と関連して、エンジンの出力トルクを増減させる場合に、第３要求トルク信号を出力する。また、ブレーキには、動力伝達系においてクラッチより下流側で、自車両２に制動力をかけられるものを含み、ドラムブレーキ、ディスクブレーキ、ドライブラインリターダ、補助ブレーキ等を含む。

車両制御ＥＣＵ２４は、車両全体の制御を司る制御部であり、例えば、複数のＥＣＵを制御して、運転支援に関する制御等を行う。車両制御ＥＣＵ２４は、複数のＥＣＵから車両の状態に関するデータを受信すると共に、複数のＥＣＵに指令信号に関するデータを送信する。

クルーズＥＣＵ２５は、ＡＣＣの制御を司る制御部であり、例えば、複数のＥＣＵ２１〜２５を用いて、追従制御として、「一定速走行モード」、「車間距離維持モード」、「自動停車モード」、「自動発進モード」に関する制御を行う。クルーズＥＣＵ２５は、図３に示されるように、自車線確率算出部３１、車間距離算出部３２、加減速度制御部３３、変速動作検出部３４、要求トルク検出部３５、指令信号送信部３６、記憶部３７を含む。

自車線確率算出部３１は、自車両２の前方に存在する先行車（他車両）３が自車線に存在する確率を算出する。自車線確率算出部３１は、先行車３の位置と自車線確率算出用マップとを照合して、先行車３が自車線に存在する確率を算出する。

車間距離算出部３２は、自車両２と先行車３との間の車間距離Ｄについて算出する。車間距離算出部３２は、レーダセンサ１２によって取得された先行車３の位置に基づいて、自車両２と先行車３との間の車間距離Ｄ（図１参照）を算出する。クルーズＥＣＵ２５では、車間距離維持モードにおいて、車間距離Ｄを維持するように自車両２の走行を制御する。クルーズＥＣＵ２５では、自動停車モードにおいて、車間距離Ｄを考慮しつつ自車両２を停車させ、自動発進モードにおいて、車間距離Ｄを考慮しつつ自車両２を発進させる。クルーズＥＣＵ２５は、一定速走行モードにおいて、車間距離Ｄを考慮しつつ自車速を一定に維持する。

加減速度制御部３３は、自車両２の加速度、減速度を制御する。加減速度制御部３３は、例えば、エンジンＥＣＵ２１、ＡＭＴＥＣＵ２２、ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３を制御して、自車両２の加速度、減速度を制御する。加減速度制御部３３は、例えば、先行車３との車間距離Ｄを一定とするように、自車両２の加速度、減速度を制御する（車間距離制御モード）。加減速度制御部３３は、自動停車モードにおいて、自車両２の減速度を制御して自車両２を停止させる。加減速度制御部３３は、自動発進モードにおいて、自車両２の加速度を制御して自車両２を発進させる。

加減速度制御部３３は、エンジンの出力トルクの要求に関して、出力トルクの増加量、減少量についての演算を行う。なお、エンジンの出力トルクの増加量、減少量についての演算は、エンジンＥＣＵ２１その他のＥＣＵで行ってもよい。

変速動作検出部３４は、ＡＭＴＥＣＵ２２から出力された変速動作の開始または終了に関する信号を検出する。変速動作検出部３４は、ＡＭＴＥＣＵ２２から出力された信号に基づいて、クラッチの断接に関する信号を検出する。クルーズＥＣＵ２５は、ＡＭＴによる変速動作の開始、終了、クラッチの断接に応じて制御を行う。

要求トルク検出部３５は、ＡＭＴＥＣＵ２２から出力された第１要求トルク信号及び第２要求トルク信号を検出する。また、要求トルク検出部３５は、ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３から出力された第３要求トルク信号を検出する。

加減速度制御部３３は、追従制御を実行中に、変速動作の開始に関する信号を検出すると共にエンジンの出力トルクの減少を要求する第１要求トルク信号を検出した場合に、エンジンの出力トルクの減少を要求する第１制御を実行する。加減速度制御部３３は、第１制御を実行する際のエンジンの出力トルクを設定する。加減速度制御部３３は、変速時において再度クラッチを接続する際に自車両２の走行に必要なエンジンの出力トルクを演算する。これにより、変速時において再度クラッチを接続する際に自車両２の走行に必要なエンジンの出力トルクと、エンジンの実際の出力トルクとを近づけ、クラッチを接続する際の衝撃を小さくする。

加減速度制御部３３は、追従制御を実行中に、変速動作の終了に関する信号を検出すると共にエンジンの出力トルクの増加を要求する第２要求トルク信号を検出した場合に、エンジンの出力トルクの増加を要求する第２制御を実行する。加減速度制御部３３は、第２制御を実行する際のエンジンの出力トルクを設定する。

また、加減速度制御部３３は、第２制御を実行する際に、ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３による出力トルクの要求よりもＡＭＴＥＣＵ２２による出力トルクの要求を優先させる第３制御を実行する。

また、加減速度制御部３３は、第１制御を実行した後に、クラッチ断前の加減速度を維持するように、ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３による制動動作を制御する第４制御を実行する。例えば、変速時においてクラッチが切れる際にＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵに指令する減速度を増やすことで、運転者が感じる空走感を抑制する。また、加減速度制御部３３は、自車両２が、平坦路を走行している場合、下り坂を走行している場合、上り坂を走行している場合に応じて、加減速度を制御する。

また、加減速度制御部３３は、追従制御を実行中に、自車両２を減速させる場合に、後述する減速用ＡＭＴ変速マップに基づいてＡＭＴＥＣＵ２２による変速動作を制御する第５制御を実行する。

指令信号送信部３６は、例えばエンジンの出力トルクの減少を要求する第１指令信号をエンジンＥＣＵ２１に送信する。指令信号送信部３６は、例えばエンジンの出力トルクの増加を要求する第２指令信号をエンジンＥＣＵ２１に送信する。指令信号送信部３６は、例えばクラッチ断前の自車両２の加減速度を維持するように、制動動作の制御を要求する第３指令信号をＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３に送信する。

また、指令信号送信部３６は、例えばＡＭＴ変速マップに応じた変速動作を指令する第４指令信号をＡＭＴＥＣＵ２２に送信する。

記憶部３７は各種データを保存する。記憶部３７は、変速動作におけるクラッチ断前の自車両２の加減速度のデータを記憶する加減速度記憶部を含む。記憶部３７は、変速動作による第１変速回数に関する通常用ＡＭＴ変速マップ（第１変速マップ）を記憶する第１変速マップ記憶部を含む。記憶部３７は、変速動作による第１変速回数より少ない第２変速回数に関する減速用ＡＭＴ変速マップ（第２変速マップ）を記憶する第２変速マップ記憶部を含む。第１変速回数とは、通常時の変速回数である。ここでの通常時とは、例えば追従制御を実行していない状態を含み、追従制御を実行している状態を含まない。第２変速回数とは、例えば、追従制御を実行中であり、減速している状態における変速回数である。

通常用ＡＭＴ変速マップ及び減速用ＡＭＴ変速マップには、エンジンの出力トルク、エンジンの回転数、自車速、ギア段数、ギアの切替可否等の関係が示されている。減速用ＡＭＴ変速マップにおける第２変速回数は、通常用ＡＭＴ変速マップにおける第１変速回数より少ない。例えば、第２変速回数は、３回であり、第１変速回数５回である。例えば、自車両２が低速（例えば２０ｋｍ／ｈ以下）である場合に、減速用ＡＭＴ変速マップを用いることで、頻繁に変速することを抑制して、変速時に運転者が感じる違和感を抑制することができる。

図９（ａ）は、通常用ＡＭＴ変速マップを示す図であり、図９（ｂ）は、減速用ＡＭＴ変速マップを示す図である。図９では、横軸に自車速［ｋｍ／ｈ］を示し、縦軸にエンジン回転数を示し、自車速とエンジン回転数との関係において、切替可能なギア段数（Ｇ１〜Ｇ４、…）が示されている。減速用ＡＭＴ変速マップでは、通常用ＡＭＴ変速マップと比較して、同一のギア段数において、適用可能な速度域が広くなっている。例えば、通常用ＡＭＴ変速マップを適用した場合には、Ｇ３→Ｇ２→Ｇ１と３回変速する場合であっても、減速用ＡＭＴ変速マップを適用した場合には、Ｇ３→Ｇ１と２回変速する。これにより、変速回数を減らすことができる。

次に図４を参照して、クルーズＥＣＵ２５による処理手順について説明する。クルーズＥＣＵ２５は、図４に示される処理において、上述した第１制御、第２制御、第３制御、第４制御を実行する。

まず、クルーズＥＣＵ２５は、追従制御実行中であるか否かを判定する（ステップＳ１）。クルーズＥＣＵ２５は、自車両２における制御モードに基づいて、追従制御を実行中であるか否かを判定する。クルーズＥＣＵ２５は、例えば、一定速走行モード、車間距離維持モード、自動停車モード、自動発車モードである場合に、追従制御を実行中であると判定する。追従制御を実行中である場合には（ステップＳ１；ＹＥＳ）、ステップＳ２に進み、追従制御を実行中ではない場合には（ステップＳ１；ＮＯ）、ここでの処理を終了する。

次に、ステップＳ２では、クルーズＥＣＵ２５は、変速動作が開始されるか否かを判定する。クルーズＥＣＵ２５は、ＡＭＴＥＣＵ２２から出力されたＡＭＴの作動状態を示す信号を入力して、変速動作が開始されるか否かを判定する。また、ステップＳ２において、クルーズＥＣＵ２５は、ＡＭＴによる変速動作の開始したことを示す信号を受信して、変速動作が開始したか否かを判定してもよい。変速動作が開始されると判定した場合、変速動作が開始したと判定した場合には（ステップＳ２；ＹＥＳ）、ステップＳ３に進み、変速動作が開始されないと判定した場合には（ステップＳ２；ＮＯ）、ここでの処理を終了する。

次に、ステップＳ３では、クルーズＥＣＵ２５は、エンジンの出力トルクの減少要求があるか否かを判定する。クルーズＥＣＵ２５は、第１要求トルク信号を受信した場合には（ステップＳ３；ＹＥＳ）、ステップＳ４に進み、第２要求トルク信号を受信した場合には（ステップＳ３：ＮＯ）、ステップＳ９に進む。クルーズＥＣＵ２５は、エンジンの出力トルクの復帰を要求する信号を受信した場合には、ステップ９に進む。「エンジンの出力トルクの復帰」とは、エンジンの出力トルクを減少させた後に、出力トルクを増加させて減少前の出力トルクに戻すことをいう。

次に、ステップＳ４では、クルーズＥＣＵ２５は、トルク要求モードを変更する。具体的には、クルーズＥＣＵ２５は、エンジンの出力トルクを制限する制限モードから、ＡＭＴＥＣＵ２２からの要求に従うトルク要求モードに変更する。「トルク要求モード」とは、ＡＭＴＥＣＵ２２からの要求に応じて、エンジンの出力トルクを設定する制御モードである。

クルーズＥＣＵ２５は、トルク要求モードに変更されると、エンジンＥＣＵ２１に第１指令信号を送信して、エンジンの出力トルクの減少を要求する第１制御を実行する。

次に、ステップＳ５において、クルーズＥＣＵ２５の記憶部３７は、クラッチ断直前の加減速度を記憶する。具体的には、クルーズＥＣＵ２５は、Ｇ／勾配センサ１６から出力された自車両２の加減速度に関するデータを入力し、クラッチ断直前の加減速度を加減速度記憶部に記憶させる。

次に、クルーズＥＣＵ２５は、ステップＳ６に進み、クラッチ断直前の加減速度を維持すべくブレーキを制御する第４制御を実行する。クルーズＥＣＵ２５は、ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３に第３指令信号を送信し、ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３は、第３指令信号に基づいて、ブレーキを制御して、自車両２の加減速度をクラッチ断直前の加減速度を維持する。

次に、クルーズＥＣＵ２５は、ステップＳ７に進み、クラッチが接続されているか否かを判定する。クルーズＥＣＵ２５は、ＡＭＴＥＣＵ２２から出力されたＡＭＴの作動状態を示す信号に基づいて、クラッチが接続されているか否かを判定する。クルーズＥＣＵ２５は、クラッチが接続されていると判定した場合には（ステップＳ７；ＹＥＳ）、ステップＳ８に進み、クラッチが断である場合には（ステップＳ７；ＮＯ）、ステップＳ６に戻り、ステップＳ６、Ｓ７の処理を繰り返す。

次に、ステップＳ８では、クルーズＥＣＵ２５は、変速動作が完了しているか否かを判定する。クルーズＥＣＵ２５は、ＡＭＴＥＣＵ２２から出力されたＡＭＴの作動状態を示す信号に基づいて、変速動作が完了しているか否かを判定する。クルーズＥＣＵ２５は、ＡＭＴの作動状態を示す信号として、変速動作の完了を示す信号を受信している場合には、変速動作が完了していると判定して（ステップＳ８；ＹＥＳ）、ステップＳ１１に進む。クルーズＥＣＵ２５は、変速動作の完了を示す信号を受信していない場合には、変速動作が完了していないと判定して（ステップＳ８；ＮＯ）、ステップＳ３に戻る。

クルーズＥＣＵ２５は、ステップＳ３で、出力トルクの減少要求がない（出力トルクの増加（復帰）要求がある）と判定した場合には（ステップＳ３；ＮＯ）、ステップＳ９、ステップＳ１０に進む。ステップＳ９では、クルーズＥＣＵ２５は、トルク要求モードを変更する。具体的には、クルーズＥＣＵ２５は、エンジンの出力トルクを制限する制限モードから、ＡＭＴＥＣＵ２２からの要求に従うトルク要求モードに変更する。既に、トルク要求モードに変更されている場合には、トルク要求モードを維持する。

クルーズＥＣＵ２５は、トルク要求モードに変更されると、エンジンＥＣＵ２１に、第２指令信号を送信して、エンジンの出力トルクの増加を要求する第２制御を実行する。

ステップＳ１０では、クルーズＥＣＵ２５は、ＡＭＴＥＣＵ２２からのトルク要求の優先度を上げる。クルーズＥＣＵ２５は、例えばＡＭＴＥＣＵ２２からのトルク要求の優先度を「低優先度」から「中優先度」に変更することで、優先度を上げる。これにより、ＡＭＴＥＣＵ２２からのトルク要求の優先度を、他のＥＣＵからのトルク要求の優先度より、相対的に上げることができる。クルーズＥＣＵ２５は、第２制御を実行する際に、ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３による出力トルクの要求よりもＡＭＴＥＣＵ２２による出力トルクの要求を優先させる第３制御を実行する。

なお、クルーズＥＣＵ２５は、ステップＳ９及びステップＳ１０の処理を、同時に実行する。クルーズＥＣＵ２５は、ステップＳ９の処理をステップＳ１０の処理よりも先に実行してもよく、ステップＳ１０の処理をステップＳ９の処理よりも先に実行してもよい。

クルーズＥＣＵ２５は、ステップＳ９及びステップＳ１０の処理を実行後、ステップＳ８の処理を行う。クルーズＥＣＵ２５は、ＡＭＴによる変速動作が完了するまで、ステップＳ３〜ステップＳ１０の処理を繰り返す。クルーズＥＣＵ２５は、ステップＳ８で、変速動作が完了したと判定した後に（ステップＳ８；ＹＥＳ）、ステップＳ１１に進み、ＡＭＴＥＣＵ２２からのトルク要求の優先度を元に戻す。クルーズＥＣＵ２５は、例えばＡＭＴＥＣＵ２２からのトルク要求の優先度を「中優先度」から「低優先度」に戻す。クルーズＥＣＵ２５は、ステップＳ１１の処理を実行後、ここでの処理を終了する。

次に図５を参照して、クルーズＥＣＵ２５による処理手順について説明する。クルーズＥＣＵ２５は、図５に示される処理において、上述した第５制御を実行する。

まず、クルーズＥＣＵ２５は、追従制御による減速が開始されているか否かを判定する（ステップＳ２１）。クルーズＥＣＵ２５は、クルーズＥＣＵ２５から指令信号が出力されて、自車両２が減速している場合には、追従制御による減速が開始されていると判定し（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、ステップＳ２２に進む。クルーズＥＣＵ２５は、追従制御を実行していない場合、または、追従制御を実行中において、自車両２を減速させていない場合には（ステップＳ２１；ＮＯ）、ここでの処理を終了する。

ステップＳ２２では、クルーズＥＣＵ２５は、適用されるＡＭＴ変速マップを、通常用ＡＭＴ変速マップ（第１変速マップ）から減速用ＡＭＴ変速マップ（第２変速マップ）に変更する。クルーズＥＣＵ２５は、ＡＭＴＥＣＵ２２に、減速用マップに基づいて変速動作を制御することを指令する指令信号（第４指令信号）を出力する。これにより、ＡＭＴＥＣＵ２２は、減速用マップに基づいて、ＡＭＴによる変速動作を行う。クルーズＥＣＵ２５は、追従制御を実行中に、自車両２を減速させる場合に、ＡＭＴＥＣＵ２２に、第４指令信号を送信して、減速用ＡＭＴ変速マップに基づいて変速動作を制御する第５制御を実行する。

次に、クルーズＥＣＵ２５は、追従制御による減速が終了しているか否かを判定する（ステップＳ２３）。クルーズＥＣＵ２５は、追従制御による減速が終了している場合には（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、ステップＳ２４に進み、追従制御による減速が終了していない場合には（ステップＳ２３；ＮＯ）、ステップＳ２２に戻り、ステップＳ２２及びステップＳ２３の処理を繰り返す。

ステップＳ２４では、クルーズＥＣＵ２５は、ＡＭＴ変速マップを減速用マップから通常用マップに変更する。クルーズＥＣＵ２５は、ＡＭＴＥＣＵ２２に、通常用マップに基づいて変速動作を制御することを指令する指令信号（第５指令信号）を出力する。これにより、ＡＭＴＥＣＵ２２は、通常用マップに基づいて、ＡＭＴによる変速動作を行う。クルーズＥＣＵ２５は、ステップＳ２４の処理を実行後、ここでの処理を終了する。

次に、図６を参照して、自動変速時におけるエンジンの出力トルクの変化について説明する。図６では、縦軸にエンジンの出力トルク［％］を示し、横軸に時間の経過［ｓｅｃ］を示している。図６に示されるように、例えば、ｔ０から時刻ｔ１まで、自車両２は、エンジンの出力トルクは、１００［％］で一定となっている。例えば、エンジンの出力トルクが最大トルクである場合を１００［％］とする。

時刻ｔ１において、クルーズＥＣＵ２５は、エンジンの出力トルクの減少要求を行い、エンジンの出力トルクを減少させている。また、時刻ｔ１においてクラッチが切られる。エンジンの出力トルクの減少は、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで実行されている。時刻ｔ１から時刻ｔ３までの間において、ＡＭＴによる自動変速が行われている。

また、クルーズＥＣＵ２５は、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの間において、クラッチ断直前の加減速度を維持するように、指令信号を出力してブレーキを制御する。時刻ｔ３において、クルーズＥＣＵ２５は、エンジンの出力トルクの復帰要求に関する指令信号を出力する。また、時刻ｔ３において、クラッチが接続されてＡＭＴによる自動変速が完了する。

時刻ｔ３から時刻ｔ４まで、エンジンの出力トルクが増加されて、時刻ｔ４において、エンジンの出力トルクは、ＡＭＴによる自動変速の開始前の状態に復帰し、例えば、エンジンの出力トルクは１００［％］となる。

次に図７及び図８を参照して、クラッチ断直前の加減速度を維持する第４制御について説明する。図７は、第４制御を実行しない場合の自車両２の状態を示し、図８は、第４制御を実行した場合の自車両２の状態を示している。図７（ａ）及び図８（ａ）は、ＡＭＴのギア段数の変化を示す図である。図７（ｂ）及び図８（ｂ）は、クラッチの断接の状態を示す図であり、図中、「接」は、クラッチが接続されている状態であり、「断」は、クラッチが切れている状態である。図７（ｃ）及び図８（ｃ）は、クルーズＥＣＵ２５からＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３に指令される加減速度の要求値［ｍ／ｓ^２］を示している。「０」を上回る値は、加速度であり、「０」を下回る値は、減速度である。図７（ｄ）及び図８（ｄ）は、自車両２の加減速度を示している。

第４制御を実行しない場合には、図７（ｃ）に示す破線で囲まれたＡ１〜Ａ４において、それぞれ一定の値を、ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３に対する要求値としている。このときの自車両２の加減速度は、図７（ｄ）に示されるように、破線で囲まれたＢ１〜Ｂ４において、その前後と比較して変動している。Ｂ１〜Ｂ４において、自車両２の減速度は、その前後と比較して低下している。変速時にクラッチが切れるので、エンジンブレーキが駆動輪に伝達されず自車両２の加減速度が変動する。

第４制御を実行した場合には、図８（ｃ）に示す破線で囲まれたＡ５〜Ａ８において、ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３に対する要求値として、クラッチ断直前の加減速度となるように設定している。ここでは、エンジンブレーキによる減速度を、ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３に対する要求値に加算している。このときの自車両２の加減速度は、図８（ｄ）に示されるように、破線で囲まれたＢ５〜Ｂ８において、その前後と比較して一定となっている。これにより、クラッチの断接の前後において、加減速度が一定となっているので、運転者が感じる違和感を抑制することができる。

この車両制御システム１では、追従制御の実行中において、変速動作を開始した後に、第１要求トルク信号を検出した場合に、第１要求トルク信号に応じてエンジンの出力トルクを減少させるので、一度クラッチを切った後に、再度クラッチを接続する際に、自車両２の走行に必要なエンジンの出力トルクに対して、エンジンの実際の出力トルクを近づけることができる。これにより、クラッチを接続する際の衝撃を小さくすることができ、運転者の違和感を低減することができる。

また、車両制御システム１では、追従制御の実行中において、ＡＭＴによる変速動作におけるクラッチ断前の加減速度を記憶し、クラッチが切られている状態において、クラッチ断前の加減速度を維持するようにブレーキを制御することができる。そのため、クラッチの接続後において自車両２の走行に必要なエンジンの出力トルクと、エンジンの実際の出力トルクとの差を小さくすることができる。これにより、クラッチを接続する際の衝撃を小さくすることができ、運転者の違和感を低減することができる。

また、車両制御システム１では、追従制御の実行中において、変速動作を終了するときに、第２要求トルク信号を検出した場合に、ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３による出力トルクの要求よりもＡＭＴＥＣＵ２２による出力トルクの要求を優先させて、変速動作の開始後にエンジンの出力トルクを増加させている。これにより、ＡＭＴＥＣＵ２２による出力トルクの要求に応じて、クラッチの接続直後にエンジンの出力トルクを増加させることができ、クラッチを接続する際の衝撃を小さくすることができ、運転者の違和感を低減することができる。例えば、ＡＭＴの変速動作と関係なくＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ２３による出力トルクの要求に応じて、エンジンの出力トルクが増減することが防止されるので、クラッチを接続する際の衝撃を小さくすることができ、運転者の違和感を低減することができる。

また、車両制御システム１では、追従制御を実行中に、車両を減速させる場合に、減速用変速マップを用いて変速動作を制御するので、変速動作における変速回数を通常時と比較して削減することができる。例えば、停車直前の低速時において、頻繁に変速動作が実施されることが防止される。そのため、変速動作によって運転者が感じる違和感を抑制することができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。

上記の実施形態の車両制御システム１は、全車速ＡＣＣを実行可能な車両制御システムでもよく、その他の特定の車速域でＡＣＣを実行可能な車両制御システムでもよい。

また、上記の実施形態の車両制御システム１は、追従制御を実行中において、減速時には減速用ＡＭＴ変速マップを使用して変速動作を制御しているが、減速時に通常用ＡＭＴ変速マップを使用して変速動作を制御してもよい。

１…車両制御システム、２…自車両、１６…Ｇ／勾配センサ（加減速度センサ）、２１…エンジンＥＣＵ（エンジン制御部）、２２…ＡＭＴＥＣＵ（変速機制御部）、２３…ＥＢＳ／ＡＢＳＥＣＵ（ブレーキ制御部）、２５…クルーズＥＣＵ（クルーズ制御部）、３５…要求トルク検出部、３７…記憶部（加減速度記憶部、第１変速マップ記憶部、第２変速マップ記憶部）。

Claims (2)

1. 車両のエンジンの出力トルクを制御するエンジン制御部と、
   前記車両の自動変速機の変速動作を制御すると共に、前記変速動作の開始または終了に関する信号、前記エンジンの出力トルクの減少に関する信号である第１要求トルク信号及び前記出力トルクの増加に関する信号である第２要求トルク信号を出力する変速機制御部と、
   前記車両のブレーキの制動動作を制御すると共に、前記エンジンの出力トルクの増減に関する信号である第３要求トルク信号を出力するブレーキ制御部と、
   前記車両の走行を先行車に追従させる追従制御を行うクルーズ制御部と、
   前記車両の加減速度を検出する加減速度センサと、
   前記変速動作におけるクラッチ断前の前記加減速度を記憶する加減速度記憶部と、を備え、
   前記クルーズ制御部は、
   前記変速動作の開始または終了に関する信号を検出する変速動作検出部と、
   前記第１要求トルク信号、前記第２要求トルク信号及び前記第３要求トルク信号を検出する要求トルク検出部と、を有し、
   前記追従制御を実行中に、前記変速動作の開始に関する信号を検出すると共に、前記第１要求トルク信号を検出した場合に、前記エンジン制御部に、第１指令信号を送信して、前記エンジンの出力トルクの減少を要求する第１制御を実行し、
   前記追従制御を実行中に、前記変速動作の終了に関する信号を検出すると共に、前記第２要求トルク信号を検出した場合に、前記エンジン制御部に、第２指令信号を送信して、前記エンジンの出力トルクの増加を要求する第２制御を実行し、
   前記第２制御を実行する際に、前記ブレーキ制御部による前記出力トルクの要求よりも前記変速機制御部による前記出力トルクの要求を優先させる第３制御を実行し、
   前記第１制御を実行した後に、前記ブレーキ制御部に、第３指令信号を送信して、前記クラッチ断前の前記加減速度を維持するように、前記制動動作を制御する第４制御を実行する車両制御システム。
2. 前記変速動作におけるギア段数に対して適用可能な速度域が設定されている第１変速マップ及び第２変速マップを記憶する変速マップ記憶部を更に備え、
   前記第２変速マップの前記速度域は、前記第１変速マップと比較して、同一のギア段数において広く、
   前記クルーズ制御部は、
   前記追従制御を実行中に、前記車両を減速させる場合に、前記変速機制御部に、第４指令信号を送信して、前記第２変速マップに基づいて前記変速動作を制御させる第５制御を実行する請求項１に記載の車両制御システム。

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