CN105652868A - 用于车辆的控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于包括内燃机的车辆的控制系统。控制系统包括电子控制单元。电子控制单元配置为当电子控制单元判定车辆行驶在无人驾驶状态下时限制内燃机的输出，使得车辆行驶在无人驾驶状态下时内燃机的输出比当车辆行驶在有人驾驶状态下时更低。

Description

用于车辆的控制系统
技术领域
本发明涉及一种用于能够在无人驾驶状态和有人驾驶状态下行驶的车辆的控制系统，且具体涉及降低在无人驾驶行驶期间由于内燃机而引起的车辆外部噪声的技术。
背景技术
包括内燃机和能够执行无人驾驶行驶和有人驾驶行驶的车辆控制装置的车辆已经众所周知。在这种车辆中，提出了执行无人驾驶自动操作而不是通过驾驶员操作的车辆控制装置。例如，公开号为2012-126193A的日本专利申请(JP2012-126193A)的车辆控制装置包括：内燃机ECU，其控制车辆的内燃机的输出；转向ECU，其控制车辆的转向的旋转方向和旋转角度；以及照相机，其取得车辆周围的图像。在设置在车辆外部的自动驻车系统中，基于由照相机取得并且从其无线传输的图像而执行模拟加速器杆操作以及模拟转向操作如下：基于显示器上的信息(所述显示器显示经过图像处理的车辆图像以及诸如停车场图像和指示另一车辆已经停在停车场的驻车车辆图像的驻车图像，由车辆外部的操作员将显示器上的车辆图像驻停在空的停车场里。基于通过操作员模拟操作产生的自动操作信息，通过车辆控制装置经由内燃机ECU执行对内燃机的控制以及经由转向ECU执行转向控制，使得通过无人驾驶自动操作执行行驶至停车场。由此，降低在驻车时驾驶员的驾驶操作的重担。
同时，例如可以在清晨将车辆从车库移出的这种情形下执行上述无人驾驶自动操作。此外，可以在深夜里运送包裹或者将车辆移进工厂的这种情形下通过从控制室等的车辆外部的操作来执行远程控制无人驾驶车辆的远程操作。这种在清晨或者在深夜的无人驾驶行驶具有例如车辆外部噪声的问题，所述车辆外部噪声是由于内燃机导致车辆向外部发出的噪声。
发明内容
已经鉴于上述作为背景的情形实现了本发明，且本发明是为了降低由于在无人驾驶行驶期间因内燃机引起的车辆外部噪声。
与本发明有关的控制系统用于车辆。车辆包括内燃机。控制系统包括电子控制单元。电子控制单元配置为当电子控制单元判定车辆行驶在无人驾驶状态下时限制内燃机的输出，使得内燃机的输出在当车辆行驶在无人驾驶状态下时比当车辆行驶在有人驾驶状态下时更低。
根据上述控制系统，当判定车辆行驶在无人驾驶状态下时，相比于车辆行驶在有人驾驶状态下时的情形，电子控制单元限制内燃机的输出。因此，能够降低在无人驾驶行驶期间由于内燃机引起的车辆外部噪声。
当电子控制单元判定车辆行驶在无人驾驶状态下时，电子控制单元可以配置为通过控制内燃机的输出轴旋转速度或者内燃机的负荷在当车辆行驶在无人驾驶状态下时比当车辆行驶在有人驾驶状态下时更低，来限制内燃机的输出。
车辆可以包括作为驱动源的电动机。当电子控制单元判定车辆行驶在无人驾驶状态下时，电子控制单元可以配置为通过将驱动力限制至所述驱动力仅由电动机生成的区域来限制内燃机的输出。
车辆可以包括变速器。当电子控制单元判定车辆行驶在无人驾驶状态下时，电子控制单元可以配置为限制变速器的换档。
车辆可以包括电动机和车轴之间的变速器。当电子控制单元判定车辆行驶在无人驾驶状态下时，电子控制单元可以配置为随着变速器的液压油压力越小而越减小电动机的转矩。
附图说明
下文将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优势以及技术及工业重要性，其中相同附图标记指代相同元件，并且在附图中：
图1是描述混合动力控制计算机的示意构造的视图；
图2是描述设置在应用图1的混合动力控制计算机的混合动力车辆中的混合动力车辆驱动装置的示例性构造的轮廓图；
图3是描述设置在图2的驱动装置中的液压摩擦接合装置的操作的组合与该组合建立的档位之间的关系的视图；
图4的列线图是依据图2的驱动装置中的差速器部分和自动变速器部分，能够在直线上示出针对每个档位在不同状态下连接的旋转元件的旋转速度之间的相对关系；
图5是描述图1中的驻车锁止装置的构造的细节的视图；
图6是描述图1中的混合动力控制计算机的输入/输出信号的视图；
图7是描述设置在图1中的混合动力控制计算机中的控制功能的必要部分的功能框图；
图8是示出电力存储装置的充电状态和发动机上限转速之间的关系的视图，发动机上限转速是在由图1的混合动力控制计算机执行发动机输出约束控制时发动机转速的上限；
图9是示出在采用车速和输出转矩作为参数的二维坐标系中形成的速度变化图的示例的视图，该速度变化图被预先存储以便用于判定自动变速器部分的换档，以及示出预先存储的驱动力切换图的示例的视图，该驱动力切换图在发动机行驶区域和电动机行驶区域之间具有边界线，且用于图2的驱动装置中的发动机行驶和电动机行驶之间的切换；
图10是描述在自动操作中的无人驾驶操作时将执行的发动机输出约束控制的控制操作的流程图，其是图1的混合动力控制计算机的控制操作的必要部分；以及
图11是对应于图10的控制操作的时序图。
具体实施方式
下文参考附图描述了本发明的混合动力控制计算机的一个实施例。
图1是描述混合动力控制计算机10(下文称为"HV-ECU10")的示意性构造的视图，该混合控制计算机10设置在混合动力车辆8中并且在无人驾驶操作时具有作为发动机输出约束控制装置的功能。HV-ECU10构造为包括由CPU、ROM、RAM、输入输出界面等构成的所谓微电脑，并且控制驻车锁止装置14的操作，驻车锁止装置14通过在利用RAM的临时存储功能的同时根据预先存储在ROM中的程序执行信号处理，来锁定连接至驱动轮79的驻车齿轮12(图5中示出)。以下信号供给HV-ECU10：根据来自换档传感器18和选择传感器20的换档位置的换档杆位置信号Psh，换档传感器18是用于检测换档操作装置15的换档杆16的操作位置(换档位置)的位置传感器；以及P开关信号Psw，其指示P开关24的开关操作，用于在停车范围(P-范围)和除了停车范围以外的非停车范围(非P范围)之间对混合动力控制驱动装置22(下文称为驱动装置22)的换档范围进行切换。响应于供给其的换档杆位置信号Psh，HV-ECU10输出用于控制电力传动装置26的旋转位置的信号，以便通过所谓的线控换档(shiftbywire)系统改变驱动装置22的换档位置。当检测到P开关信号Psw的输入时，HV-ECU10通过驻车锁止装置14经由电动致动器26来执行驻车锁止。此外，P位置信号供给HV-ECU10，P位置信号是电动致动器26的旋转信号并且指示驻车锁止的操作状态。
此外，HV-ECU10执行驱动控制，诸如发动机28和包括在驱动装置22中的电动机的混合驱动控制，执行用于将液压油供给驱动装置22中包括的液压摩擦接合装置等的液压控制回路30的控制，以及类似控制。
在其中通过线控换档系统来执行驻车锁止的操作和释放以及换档范围的切换的车辆8优选包括用于捕获车辆周围环境的图像的照相机，因此，车辆8能够在行驶至目的地的自动操作或者在通过车辆外部的远程操作行驶的远程操作中执行无人驾驶操作，同时在无需驾驶员的驾驶操作情况下避开障碍物。
图2是描述优选应用HC-ECU10的混合动力车辆驱动装置22的构造的轮廓图。如图2所示，本实施例的驱动装置22包括串联布置在充当附接至车身的非可旋转构件的变速器箱32(下文称为箱体32)内部共同的轴向中心上的以下构件：输入轴34；差速器部分36，其直接或者间接经由脉动吸收式减震器(振动衰减装置)等(未示出)连接至输入轴34；自动变速器部分40，其经由传动构件(驱动轴)38串联连接至差速器部分36和驱动轮79(未示出)之间的动力传递路径；以及输出轴42，其连接至自动变速器部分40。
例如，本实施例的驱动装置22优选用于FR(前置发动机，后轮驱动)车辆中，在所述车辆中，驱动装置22沿着车辆的纵向安置。驱动装置22传递由发动机28(例如是内燃机，诸如汽油发动机或者柴油发动机，并且充当用于行驶的连接至输入轴34的驱动源)生成的动力，经由差速齿轮机构(未示出)和设置在差速齿轮机构以及成对设置的驱动轮79之间的车轴78从输出轴42至驱动轮79。应该注意的是，在本实施例的驱动装置22中，发动机28直接连接至差速器部分36。这种直接连接指示：它们不是经由流体式传输装置(诸如变矩器或者液力联轴节)而彼此连接，且例如，这种直接连接包括经由脉动吸收式减震器等的连接。此外，因为驱动装置22构造为相对于其的轴向中心对称，所以在图2的轮廓图中省略其下侧。相同的描述能够用于以下每个实施例。
差速器部分36包括：第一电动机MG1；动力分配装置44，其是用于机械地分配输入至输入轴34的发动机28的输出的机械机构，并且充当用于在第一电动机MG1和传动构件38之间分配发动机28的输出的差速机构；以及第二电动机MG2，其操作地连接至传动构件38以便与其一体地旋转。设置在本实施例的驱动装置22中的第一电动机MG1和第二电动机MG2均由三相交流同步电动机构成，三相交流同步电动机包括绕着其缠绕有三相线圈的定子和设置有永久磁铁的转子。第一电动机MG1和第二电动机MG2均起所谓的电动发电机的作用，所述电动发电机起电动机和发电机的作用，且均对应于本发明的电动机。利用这种构造，差速器部分36起被构造为使得经由第一电动机MG1和第二电动机MG2来控制其操作状态的电动差速器部分的作用，使得控制差速器状态在输入转速(输入轴34的旋转速度)和输出转速(传动构件38的旋转速度)之间。
动力分配装置44主要由单一小齿轮行星齿轮构成。行星齿轮包括作为旋转元件的太阳齿轮S0、行星齿轮P0、用于以自旋和转动方式支撑行星齿轮P0的行星齿轮架CA0以及经由行星齿轮P0与太阳齿轮S0啮合的内啮合齿轮R0。行星齿轮架CA0连接至输入轴34，即，发动机28，太阳齿轮S0连接至第一电动机MG1，且内啮合齿轮R0连接至传动构件38。此外，发动机28连接至的输入轴34经由制动器B0选择性地连接至箱体32，箱体32是非可旋转构件。此外，构造为由发动机28旋转驱动以便排放液压油，并且当发动机28停止时停止来将液压流体供给液压控制回路30的机械液压泵45连接至输入轴34。
自动变速器部分40是行星齿轮式多级变速器，其主要由在差速器部分36和驱动轮79之间的动力传递路径上的单一小齿轮行星齿轮46、48构成，并且起步进自动变速器的作用。行星齿轮46、48均包括太阳齿轮S1、S2、行星齿轮P1、P2、用于以自旋和转动方式支撑行星齿轮P1，P2的行星齿轮架CA1、CA2以及经由行星齿轮P1、P2与太阳齿轮S1、S2啮合的内啮合齿轮R1、R2。
此外，自动变速器部分40构造为使得太阳齿轮S1经由制动器B1选择性地连接至箱体32。此外，行星齿轮架CA1和内啮合齿轮R2连接于一体，以便经由第二制动器B2选择性地连接至箱体32，并且允许经由单向离合器F1相对于箱体32沿一个方向旋转同时防止沿反方向旋转。此外，太阳齿轮S2经由第一离合器C1选择性地连接至传动构件38。此外，这样连接为一体的行星齿轮架CA1和内啮合齿轮R2经由第二离合器C2选择性地连接至传动构件38。此外，内啮合齿轮R1和行星齿轮架CA2连接为一体，以便连接至输出轴42。此外，虽然图2中未示出，但是驻车锁止装置14的驻车齿轮12固定地连接至输出轴42。
图3是接合表，来描述将用于自动变速器部分40的每个档位的液压摩擦接合装置的接合操作的组合。如图3所示，在自动变速器部分40中，第一档位通过第一离合器C1和第二制动器B2之间的接合而建立。应该注意的是，因为通过单向离合器F1来防止行星齿轮架CA1和内啮合齿轮R2相对于箱体32的相对旋转，所以建立第一档位无需接合第二制动器B2。此外，第二档位通过第一离合器C1和第一制动器B1之间的接合而建立。此外，第三档位通过第一离合器C1和第二离合器C2之间的接合而建立。此外，第四档位通过第二离合器C2和第一制动器B1之间的接合而建立。此外，倒档位(倒退换档位)通过第一离合器C1和第二制动器B2之间的接合而建立。此外，例如，当第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1以及第二制动器B2都被释放时，建立空档“N”状态。此外，当制动器B0接合时，实现了电动机行驶在通过第一电动机MG1和第二电动机MG2能够驱动一对驱动轮79的状态下，即，双驱动状态下。
在如上所述构造的驱动装置22中，起无级变速器作用的差速器部分36和连接至差速器部分36后的自动变速器部分40作为整体构成无级变速器。此外，通过将差速器部分36的变速齿轮比控制为常数，能够通过差速器部分36和自动变速器部分40建立等同于有极变速器的状态。
更具体来说，当差速器部分36起无级差速器作用且串联连接至差速器部分36的自动变速器部分40起无极变速器作用时，输入自动变速器部分40的转速(下文称为自动变速器部分40的输入转速)，即传动构件38的转速(下文称为传动构件转速N38)相对于自动变速器部分40的至少一个档位M以无级方式改变，使得能够在档位M获得无级变速齿轮比宽度。因此，能够连续获得驱动装置22的总体变速齿轮比γT(＝输入轴34的转速Nin/输出轴42的转速Nout)，使得在驱动装置22中建立无级变速器。驱动装置22的总体变速齿轮比γT是作为驱动装置22整体的总变速齿轮比γT，其基于差速器部分36的变速齿轮比γ0和自动变速器部分40的变速齿轮比γ而形成。
图4的列线图是依据驱动装置22中的差速器部分36和自动变速器部分40，在直线上示出针对每个档位在不同状态下连接的旋转元件的旋转速度之间的相对关系。图4的列线图是由指示各个行星齿轮44、46、48的齿轮比ρ之间的关系的水平轴线和指示相对转速的垂直轴线构成的二维坐标系。水平线X1指示转速0，而水平线XG指示传动构件38的转速N38。
此外，对应于构成差速器部分36的动力分配装置44的三个元件的三条垂直线Y1、Y2、Y3从左侧起顺序指示太阳齿轮S0、行星齿轮架CA0和内啮合齿轮R0的相对转速，并且根据构成动力分配装置44的行星齿轮的齿轮比来确定其间的间隔。此外，自动变速器部分40的四条垂直线Y4、Y5、Y6、Y7从右侧起顺序如下：Y4指示太阳齿轮S1的相对转速；Y5指示彼此连接的行星齿轮架CA1和内啮合齿轮R2的相对转速；Y6指示彼此连接的内啮合齿轮R1和行星齿轮架CA2的相对转速；且Y7指示太阳齿轮S2的相对转速。根据行星齿轮46、48的齿轮比来确定垂直线Y4至Y7之间的间隔。
接下来将参考图5详细描述经由固定至输出轴42的驻车齿轮12对驱动轮79执行驻车锁止的驻车锁止装置14的构造。驻车锁止装置14包括：驻车齿轮12，其固定至操作地连接至驱动轮79(未示出)的输出轴42；驻车锁止杆50，其枢转地设置在驻车锁止杆50与驻车齿轮12相啮合的啮合位置，以便选择性地锁止驻车齿轮12的旋转；驻车杆54，其插入抵接驻车锁止杆50的锥形部分52以便在一端支撑锥形部分52；弹簧56，其设置在驻车杆54中以便朝向其较小直径方向偏置锥形部分52；定位板58，其枢转地连接至驻车杆54的另一端部，并且通过定位机构定位于至少驻车位置；轴60，其紧固至定位板58并且绕着一个轴线可旋转地被支撑；电动致动器26，其用于旋转地驱动轴60；旋转编码器62，其用于检测轴60的旋转角度；止动弹簧64，其用于节制定位板58的旋转以便固定定位板58至每个换档位置；以及接合辊66，其设置在止动弹簧64的末端。
定位板58经由轴60操作地连接至电动致动器26的驱动轴，并且与驻车杆54一起被电动致动器26驱动，以便起改变驱动装置22的换档位置的换档定位构件的作用。第一凹部68和第二凹部70形成在定位板58的顶部部分。第一凹部68对应于驻车锁止位置，而第二凹部70对应于非驻车锁止位置。此外，旋转编码器62输出脉冲信号以获取电动致动器26的驱动量，即，与旋转量相应的离散值(编码器计数)。
图5示出了驻车锁止装置14在驻车锁止状态下的情形。当驻车锁止装置14在驻车锁止状态下时，驻车锁止杆50与驻车齿轮12相啮合，以便防止驻车齿轮12的旋转。应该注意的是，因为驻车齿轮12操作地连接至驱动轮79(未示出)，当驻车齿轮12在锁止状态下时，还防止了驱动轮79的旋转。当驻车锁止杆50与设置在驻车杆54的一端的锥形部分52的抵接位置改变时，驻车锁止杆50的位置被调节。例如，在驻车锁止杆50抵接锥形部分52的较大直径部分的情形下，驻车齿轮12与驻车锁止杆50相啮合，使得建立驻车锁止状态(图5)。同时，在驻车锁止杆50抵接锥形部分52的较小直径部分的情形下，驻车锁止杆50脱离驻车齿轮12，使得释放驻车锁止状态。
基于锥形部分52的轴向位置来调节驻车锁止杆50与锥形部分52的抵接位置。通过驻车杆54来改变锥形部分52的轴向位置，并随之调节驻车锁止杆50与锥形部分52的抵接位置。例如，当锥形部分52沿箭头C方向移动时，驻车锁止杆50抵接锥形部分52的较小直径侧。因此，随着驻车锁止杆50的尖端移向垂直下侧(沿箭头D方向)，驻车锁止杆50脱离驻车齿轮12。也就是，释放了驻车锁止状态。
同时，当锥形部分52沿箭头C的反方向移动时，驻车锁止杆50的尖端抵接锥形部分52的较大直径侧。因此，随着驻车锁止杆50的尖端移向垂直上侧(箭头D的反方向)，驻车锁止杆50与驻车齿轮12相啮合。也就是，建立驻车锁止状态。
此外，根据定位板58的枢转位置来调节驻车杆54的轴向移动，也即轴60的旋转位置。轴60通过电动致动器26来旋转，并且基于从控制行驶范围的HV-ECU10输出的电动制动器26的驱动信号来控制其旋转位置。此处，在轴60中，定位板58的第一凹部68与止动弹簧64的接合辊66相接合的旋转位置对应于驻车锁止位置，也即，驻车齿轮12与驻车锁止杆50相啮合的位置。同时，定位板58的第二凹部70与接合辊66相接合的旋转位置对应于驻车锁止释放位置，也即，驻车齿轮12脱离驻车锁止杆50的位置。因此，当从HV-ECU10输出驻车锁止指令信号时，电动致动器26使轴60沿箭头B方向旋转至第一凹部68与接合辊66相接合的旋转位置。此外，当从HV-ECU10输出驻车锁止释放指令信号时，电力传动装置26使轴60沿箭头A方向旋转至第二凹部70与接合辊66相接合的旋转位置。应该注意的是，轴60的旋转位置被控制为使得由旋转编码器62基于预先设定的基准旋转位置所检测到的离散值变成对应于预先设定的用于驻车锁止位置和驻车锁止释放位置的旋转位置的离散值。
图6是描述HV-ECU10的输入/输出信号的视图。除了换档杆位置信号Psh、P开关信号Psw等以外，例如，还有以下信号被供给HV-ECU10：指示加速器开度Acc(％)的信号，其是作为驾驶员对车辆8的要求(驾驶员要求)的加速踏板的操作量，且通过加速器开度传感器检测；指示发动机转速Ne(rpm)的信号，其是发动机28的转速并且通过发动机转速传感器检测；指示发动机28的进气量Q的信号，其通过进气量传感器检测；指示节气门开度θth(％)的信号，其是电子节气门的开度并且通过节气门位置传感器检测；指示车速V的信号，其通过车速传感器检测；指示输出轴转速Nout的信号，其是输出轴42的转速并且通过输出轴转速传感器检测；指示第一电动机转速NMG1及其旋转方向的信号，其通过第一电动机转速传感器检测；指示第二电动机转速NMG2及其旋转方向的信号，其通过第二电动机转速传感器检测；指示电力存储装置43的剩余充电量(SOC)的信号，其是基于电力存储装置43的电压来确定的，通过电力存储装置电压传感器检测；指示是否驾驶员就坐在驾驶员座椅上的信号，其通过设置在驾驶员座椅中的重量传感器检测；指示液压油温度THOIL的信号，其是液压控制回路30中液压油(例如，众所周知ATF)的温度并且通过液压油温度传感器检测；指示传动构件38的转速N38的信号，其通过传动构件转速传感器检测；指示ISC阀开度θisc的信号，其通过ISC阀开度传感器检测等。
此外，HV-ECU10供给以下信号：用于控制第一电动机MG1的输出转矩的MG1转矩指令信号和用于控制第二电动机MG2的输出转矩的MG2转矩指令信号，它们被供给用于控制第一电动机MG1的电流量和第二电动机MG2的电流量的电动机控制计算机72(MG-ECU72)；发动机输出转矩指令信号，其被供给发动机控制计算机74(发动机ECU74)，其用于经由例如节气门致动器来控制设置在发动机28的进气管路中的电子节气门的节气门开度θth，以及用于经由点火装置控制发动机28的点火正时；换档位置改变指令信号，其被供给线控换档控制计算机76(SBW-ECU76)，例如，用于基于换档杆位置信号Psh经由电动致动器26来电动地改变车辆8的行驶位置；液压指令信号，其用于控制每个电磁控制阀的输出压力，所述电磁控制阀包括在液压控制回路30中用于控制设置在驱动装置22中的液压摩擦接合装置的液压致动器等。
液压控制回路30包括用于控制液压致动器ACT1至ACT5的操作的线性电磁阀SL1至SL5，所述液压致动器ACT1至ACT5供应相应的液压油压力给第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1、第二制动器B2以及制动器B0。通过取得由靠发动机28旋转地驱动的机械液压泵45和/或电液压泵80产生的相应液压作为源压力，例如，通过线性电磁阀SL1至SL5，将靠卸压式压力调节阀调节的管路液压调节为C1离合器压力PC1、C2离合器压力PC2、B1制动器压力PB1、B2制动器压力PB2以及B0制动器压力PB0，上述这些压力是根据来自HV-ECU10的液压指令信号的接合液压(离合器压力、制动器压力)，并且直接供给其对应的部分。
同时，为了降低在自动操作或者远程操作中在无人驾驶行驶时由于发动机28引起的车辆外部噪声，HV-ECU10执行发动机输出约束控制。
图7是描述HV-ECU10的控制功能的必要部分的功能框图。HV-ECU10包括：无人驾驶操作判定装置82、充电状态判定装置84、发动机输出上限设定装置86、驱动力范围设定装置88、换档禁止装置90、混合动力控制装置92以及驻车锁止控制装置94。此外，混合动力控制装置92由发动机输出控制装置96以及电动机输出控制装置98构成。
在选择自动操作或者远程操作的条件下，无人驾驶操作判定装置82基于通过设置在座椅中的重量传感器逐次检测到的信号，来判定自动操作或者远程操作是否为无人驾驶操作。
当由无人驾驶操作判定装置82判定在自动操作或者远程操作中执行无人驾驶行驶时，充电状态判定装置84判定通过电力存储装置的电压传感器逐次检测出的电力存储装置43的剩余充电量(SOC)(％)是否大于预定的第一剩余充电量C1(％)。此处，预定的第一剩余充电量C1是用来判定即使执行了发动机输出约束控制以便降低发动机输出时第一电动机MG1和第二电动机MG2的驱动力是否也被稳定地输出达到给定时间的阈值。
当发动机输出上限设定装置86从无人驾驶操作判定装置82获得了指示在自动操作或者在远程操作中执行了无人驾驶操作的信号时，发动机输出上限设定装置86基于由充电状态判定装置84判定的电力存储装置43的充电状态，来设定限制发动机28的输出的发动机输出上限。图8是示出用于发动机输出约束控制的发动机转速Ne的上限Nemax与电力存储装置43的剩余充电量(SOC)之间的关系的曲线图。当剩余充电量大于预定的第二剩余充电量C2(％)时，发动机输出上限设定装置86设定作为在发动机输出约束控制中发动机转速Ne的上限的发动机上限转速Nemax为零，而当剩余充电量不大于预定的第二剩余充电量C2(％)时，发动机输出上限设定装置86设定在发动机输出约束控制中的发动机上限转速Nemax为预定发动机转速Nemax'。此处，第二剩余充电量C2是预先通过实验设定的电力存储装置43的剩余充电量的下限，使得即使发动机转速Ne设定为零以便停止发动机28时，也能仅由来自电动机的驱动力而通过第二电动机MG2和第一电动机MG1在预定时间内稳定地执行行驶的所谓的电动机行驶。第二剩余充电量C2是大于第一剩余充电量C1的值。此外，预定发动机转速Nemax'在以下情形下被设定：相比于在有人驾驶操作时执行的设定操作能够降低车辆外部噪声，在有人驾驶操作中运转发动机28使得无需约束发动机输出，发动机28的燃料效率达到最大值，并且剩余充电量大于第一剩余充电量C1，但是不大于第二剩余充电量C2。
当由无人驾驶操作判定装置82判定在自动操作或者远程操作中建立无人驾驶操作状态时，驱动力范围设定装置88设定从第二电动机MG2和第一电动机MG1输出的驱动力范围。驱动力范围设定装置88基于通过发动机输出上限设定装置86设定的发动机上限转速Nemax和通过液压油温度传感器检测到的液压油温度THOIL来计算由根据供给建立自动变速器部分40的第一档位的离合器C1的液压致动器的液压油压力所引起的传递转矩容量。设定从第一电动机MG1和第二电动机MG2输出的驱动力范围Fcmg，以便防止从差速器部分36传递至自动变速器部分40的自动变速器部分输入转矩TIN超过计算出的离合器C1的传递转矩容量并且在离合器C1中引起滑动的这样的情形。此处，对应于自动变速器部分输入转矩TIN的驱动力被限制，以便落入如下范围内：在该范围内，驱动力不超过传递转矩容量且落入仅通过第一电动机MG1和第二电动机MG2能够生成的最大驱动力范围内。这样，当相比于不约束发动机输出的有人驾驶操作时发动机转速Ne降低，使得约束了液压油温度THOIL的增加。因此，驱动力范围设定装置88随同减小施加给液压致动器用于操作自动变速器部分40的离合器C1的液压油压力而降低第一电动机MG1和第二电动机MG2的输出转矩，以便不超过自动变速器部分40中每个离合器以及每个制动器的传递转矩容量。从机械液压泵45和/或电液压泵80供应施加给液压致动器的液压油压力。
当由无人驾驶操作判定装置82判定在自动操作或者远程操作中执行无人驾驶操作时，换档禁止装置90在向前行驶至第一至第四档位中的任何一个档位期间设定自动变速器部分40的档位，然后在发动机输出约束控制期间禁止从这样设定的档位换档至另一档位。更具体来说，换档禁止装置90根据图3中示出的接合表而向液压控制回路30输出致使除了制动器B0之外的其他液压摩擦接合装置接合和/或脱离的液压指令值，以便建立第一至第四档位中的任何一个档位。因此，换档禁止装置90供应接合压力给自动变速器部分40的各个液压致动器，以便接合液压摩擦接合装置并保持给各个液压致动器的接合压力，以便在发动机输出约束控制期间至少建立这样设定的档位。
当由无人驾驶操作判定装置82判定在自动操作或者远程操作中执行无人驾驶操作时且由充电状态判定装置84判定电力存储装置43的充电状态大于第一剩余充电量C1时，混合动力控制装置92操作电液压泵80，以便确保供给建立自动变速器部分40的预定档位的摩擦接合装置的接合压力，以在发动机输出约束控制期间执行动力传递。此外，混合动力控制装置92启动点火，以便操作设置在车辆8中的电气系统。
一旦经由混合动力控制装置92接收到指示在自动操作或者远程操作中执行无人驾驶操作的信号，驻车锁止控制装置94就驱动电动致动器26以便释放驻车锁止装置14的驻车锁止。
此外，当由无人驾驶操作判定装置82判定不执行无人驾驶操作而执行有人驾驶操作时，或者当执行无人驾驶操作、但是由充电状态判定装置84判定电力存储装置43的充电状态不大于第一剩余充电量C1时，混合动力控制装置92利用对有人驾驶行驶的设定来操作发动机28、第一电动机MG1和第二电动机MG2，在该设定中，自动变速器部分40的变速齿轮比被控制为使得发动机转速Ne变成燃料效率的最佳值。图9的连续线A是发动机行驶区域和电动机行驶区域之间的边界线，即，用于在发动机28和电动机(例如，第二电动机MG2)之间改变用于车辆8的启动/行驶(下文称为“用于行驶”)的驱动力源的驱动力源切换轨迹，换句话说，用于在所谓的发动机行驶和所谓的电动机行驶之间改变驱动力源的驱动力源切换轨迹，所谓的发动机行驶是有人驾驶行驶，这期间利用发动机28作为用于行驶的驱动力源致使车辆8启动/行驶(下文称为“行驶”)，且所谓的电动机行驶是期间利用第二电动机MG2作为用于驾驶的驱动力源致使车辆8行驶的电动机行驶。混合动力控制装置92基于由车速V和自动变速器部分40请求的输出转矩Tout所呈现的车辆状态，来判定车辆8是在电动机行驶区域还是在发动机行驶区域，并且执行电动机行驶或者发动机行驶。应该注意的是，发动机行驶包括转矩辅助行驶，在转矩辅助行驶中来自第一电动机MG1的电能和/或来自电力存储装置43的电能被供给第二电动机MG2，以便驱动第二电动机MG2来辅助发动机28的动力。
此外，当由无人驾驶操作判定装置82判定不执行无人驾驶操作而执行有人驾驶操作时，或者当执行无人驾驶操作、但是由充电状态判定装置84判定电力存储装置43的充电状态不大于第一剩余充电量C1时，混合动力控制装置92根据由图9中的连续线和长短交替的点划线所指示的关系(换档图、换档映射表)，基于由车速V和自动变速器部分40请求的输出转矩Tout所呈现的车辆状态，来确定在自动变速器部分40中要建立的档位，然后混合动力控制装置92执行自动变速器部分40中的换档使得建立如此确定的档位。
另一方面，当由无人驾驶操作判定装置82判定在自动操作或者远程操作中执行无人驾驶操作时，且由充电状态判定装置84判定充电状态大于第一剩余充电量C1时，混合动力控制装置92对发动机28、第一电动机MG1和第二电动机MG2执行输出控制，使得相比于在有人驾驶行驶中的设定来约束发动机输出。
也就是，当执行无人驾驶操作并且电力存储装置43的充电状态大于第一剩余充电量C1但是不大于第二剩余充电量C2时，混合动力控制装置92的发动机输出控制装置96经由发动机ECU74来约束发动机的输出28，以便在不超过由发动机输出上限设定装置86设定的发动机上限转速Nemax'的范围内实现发动机转速Ne(例如，空转转速Neidl，其是持续操作发动机28的最小发动机转速Ne)。此外，当电力存储装置43的充电状态大于预定的第二剩余充电量C2时，发动机输出控制装置96经由发动机ECU74通过停止利用燃料喷射装置的燃料供应的燃料切断来停止发动机28使得发动机转速Ne变成零。
此外，当由无人驾驶操作判定装置82判定在自动操作或者远程操作中执行无人驾驶操作时，且由充电状态判定装置84判定充电状态大于第一剩余充电量C1时，混合动力控制装置92的电动机输出控制装置98经由逆变器100输出控制信号至MG-ECU72来约束第一电动机MG1和第二电动机MG2的输出转矩，以便在不超过由驱动力范围设定装置88设定的从第二电动机MG2和第一电动机MG1输出的驱动力Fcmg的范围内实现驱动力。
此外，当由无人驾驶操作判定装置82判定在自动操作或者远程操作中执行无人操作时，且由充电状态判定装置84判定充电状态大于第二剩余充电量C2时，停止发动机28，所以当电动机行驶切换至发动机行驶时，不需要为了增加第一电动机MG1的转速(其将发动机转速Ne增加至自维持转速)而确保启动转矩。因此，混合动力控制装置92根据由长短交替的点划线B指示的驱动力源切换轨迹来执行电动机行驶，相比于图9中的驱动力源切换轨迹A，在所述由长短交替的点划线B指示的驱动力源切换轨迹中电动机行驶区域被放大。
图10是描述HV-ECU10的控制操作的必要部分的流程图，也即，在自动操作或者远程操作中的无人驾驶操作时用于执行发动机输出约束控制的控制操作。此外，图11是对应于图10中的控制操作的时序图。
在图10中，首先，在对应于无人驾驶操作判定装置82的步骤S1(下文省略“步骤”)中，在执行自动操作或者远程操作的条件下，判定自动操作或远程操作是否为无人驾驶操作(在图11中的时间点t1)。当在S1中判定为是时，则在对应于充电状态判定装置84的S2中判定电力存储装置43的充电状态是否大于预定的第一剩余充电量C1。当S2的判定或者S1的判定为否时，则执行对应于混合动力控制装置92的S6(稍后描述)。当S2中判定为是时，在对应于发动机输出上限设定装置86的S3中，例如基于电力存储装置43的充电状态，将发动机上限转速Nemax设定为零，发动机上限转速Nemax是在实施发动机输出约束控制期间发动机转速Ne的上限。然后，在对应于驱动力范围设定装置88的S4中，设定在发动机输出约束控制期间从第二电动机MG2和第一电动机MG1输出的驱动力Fcmg，使得自动变速器部分输入转矩TIN不超过自动变速器部分40的液压摩擦接合装置的传递转矩容量。随后，在对应于换档禁止装置90的S5中，将在向前行驶期间的自动变速器部分40的档位设定为第一至第四档位中的任何一个档位，使得在发动机输出约束控制期间禁止进行从这样设定的档位至另一档位的换档。当在S1或者S2中的判定为否时，在对应于混合动力控制装置92的S6中，选择为有人驾驶行驶的设定，在该设定中，操作发动机28、第一电动机MG1和第二电动机MG2以便最大化发动机28的燃料效率。因此，在对应于混合动力控制装置92的S7中，操作发动机28、第一电动机MG1和第二电动机MG2，使得发动机28的燃料效率成为最大值。同时，当在S1和S2中的判定为是时，在S7中执行约束发动机输出的发动机操作控制。也就是，首先，为了确保给设置在自动变速器部分40中的离合器C1的液压摩擦接合装置的接合压力，在实施发动机输出约束控制时，操作电液压泵80，并且启动点火。然后，经由驻车锁止控制装置94释放驻车锁止(在图11的时间点t2)。例如，由于在S3中设定的发动机上限转速Nemax，在车辆开始行驶之后保持发动机停止(在图11的时间点t3)，使得发动机转速Ne变成零。此外，在S4中设定的第一电动机MG1和第二电动机MG2的驱动力的范围内，例如，限制第二电动机MG2的输出转矩Tmg2以便不超过由于自动变速器部分40的液压摩擦接合装置的发动机输出的减小(在图11的时间点t4之后)而相比于对有人驾驶行驶的设定时的增加被约束的传递转矩容量。此外，例如，至少在车辆8开始行驶并且执行发动机输出约束控制的时间点t3之后，基于S5中设定的自动变速器部分40的档位，将第一档位保持为自动变速器部分40的档位。在实施S7之后，该程序结束。
如上所述，根据本实施例的HV-ECU10，当由无人驾驶操作判定装置82判定执行了无人驾驶操作时，且由充电状态判定装置84判定电力存储装置43的充电状态大于第一剩余充电量C1时，相比于有人驾驶操作，发动机28的输出被限制，从而使得能够降低在无人驾驶操作中由于发动机28引起的车辆外部噪声。
此外，根据本实施例的HV-ECU10，当由无人驾驶操作判定装置82判定执行了无人驾驶操作时，且由充电状态判定装置84判定电力存储装置43的充电状态大于第一剩余充电量C1时，在由发动机输出上限设定装置86设定的发动机上限转速Nemax'的范围内操作发动机28。因此，相比于有人驾驶行驶，发动机转速Ne降低，并且发动机的输出28被限制，从而使得能够降低在无人驾驶操作期间由于发动机28引起的车辆外部噪声。
此外，根据本实施例的HV-ECU10，除了发动机28之外，车辆8还包括第一电动机MG1和第二电动机MG2作为驱动力源，且当由无人驾驶操作判定装置82判定执行了无人驾驶操作时，由差速器部分36生成且对应于作用在传动构件38(充当离合器C1和离合器C2的输入侧)上的自动变速器部分输入转矩TIN的驱动力被限制至驱动力仅由第一电动机MG1和第二电动机MG2能够生成的区域。这能够防止发动机28的输出生成超过仅由第一电动机MG1和第二电动机MG2能够生成的驱动力的区域的驱动力。因此，发动机的输出28被限制，从而使得能够降低在无人驾驶行驶时由于发动机28引起的车辆外部噪声。
此外，根据本实施例的HV-ECU10，车辆8包括自动变速器部分40，且当由无人驾驶操作判定装置82判定执行了无人驾驶行驶时，禁止从自动变速器部分40中建立的一个档位换档至另一档位。因此，不必新设计对应于用于有人驾驶行驶的换档设定表的用于无人驾驶行驶的换档设定表，所述用于有人驾驶行驶的换档设定表是基于车速V和自动变速器部分40的输出转矩Tout来确定的，因而，从有人驾驶行驶期间的换档至无人驾驶行驶期间的换档可以适当地减少工时。
此外，根据本实施例的HV-ECU10，车辆8包括在输出轴42和设置有第一电动机MG1和第二电动机MG2的差速器部分36之间的自动变速器部分40，并且当由无人驾驶操作判定装置82判定执行了无人驾驶行驶时，随着供给自动变速器部分40的液压摩擦接合装置的作为接合压力的液压油压力减小，第一电动机MG1和第二电动机MG2的输出转矩减小。因此，作用在传动构件38(充当离合器C1和离合器C2的输入侧)上的转矩不会输出超过建立自动变速器部分40的档位的液压摩擦接合装置的传递转矩容量。这约束了液压摩擦接合装置中的离合器滑转发生等。
已经参考表格和附图详细地描述了本发明，但是能够使用更多的不同的实施例来执行本发明，且在不偏离本发明主旨的情况下可以添加各种修改例至此。
例如，包括在上述实施例的车辆8中的驱动装置22除了发动机28之外还包括：差速器部分36，其设置有两个电动机，即第一电动机MG1和第二电动机MG2；以及自动变速器部分40。但是，本发明并不限于此。例如，除了发动机28之外，驱动装置22还可以包括：一个电动机和一种自动变速器，或者一个电动机和一种无级变速器(CVT)，或者一个电动机和一种双离合器自动变速器(DCT)，且驱动装置22构造为使得相比于有人驾驶操作，在自动操作或者远程操作中执行的无人驾驶操作中发动机输出被约束，从而使得能够降低在无人驾驶操作中由于发动机引起的车辆外部噪声。此外，在驱动装置22包括无级变速器的情形下，如果根据由于约束发动机功率引起的供给无级变速器的变滑轮液压致动器的液压油压力的减小来设定电动机的驱动力范围，那么能够约束缠绕在变滑轮上的驱动带的滑动。此外，当驱动装置的档位(变速齿轮比)在发动机输出约束控制期间被固定时，则能够减少工时，即，将在为不执行发动机输出约束控制的有人驾驶行驶的设定中用于换档的换档设定表应用于在无人驾驶操作中执行发动机输出约束控制时的换档而所用的工时。
此外，车辆8可以是仅包括发动机28作为驱动源而不包括第一电动机MG1和第二电动机MG2的车辆。在该情况下，在包括发动机28和自动变速器的车辆的无人驾驶操作中，相比于有人驾驶操作时发动机输出被约束，从而使得能够降低由于发动机的操作引起的车辆外部噪声。
此外，根据上述实施例的HV-ECU10，在发动机输出约束控制期间禁止进行从自动变速器部分40中设定的档位至另一档位的换档。但是，本发明并不限于此，且例如，可以限制换档，使得换档可在第一档位和第二档位之间执行。即使在该情况下，也能够减少将在为有人驾驶行驶的设定中的换档设定应用于输出约束控制时的换档而所用的工时。
此外，根据上述实施例的HV-ECU10，发动机28的输出被约束，使得以在由发动机输出上限设定装置86设定的发动机上限转速Nemax'范围内的发动机转速Ne来操作发动机28。但是，本发明并不限于此。例如，即使通过设定在发动机输出约束控制期间发动机能够输出的发动机输出转矩Te的上限来降低发动机负荷从而约束发动机输出，也能够降低在无人驾驶操作中由于发动机28引起的车辆外部噪声。
应该注意的是，上述实施例仅仅是一个实施例，其他示例并未详细示出。但是，在不偏离本发明主旨的情况下，可以在基于本领域技术人员的知识所增加各种改变例和改进例的实施例中来执行本发明。

Claims (5)

1.一种用于车辆的控制系统，所述车辆包括内燃机，所述控制系统的特征在于包括：
电子控制单元，其配置为当所述电子控制单元判定所述车辆行驶在无人驾驶状态下时限制所述内燃机的输出，使得所述内燃机的所述输出在当所述车辆行驶在所述无人驾驶状态下时比当所述车辆行驶在有人驾驶状态下时更低。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，
当所述电子控制单元判定所述车辆行驶在所述无人驾驶状态下时，所述电子控制单元配置为通过控制所述内燃机的输出轴旋转速度或者所述内燃机的负荷在当所述车辆行驶在所述无人驾驶状态下时比当所述车辆行驶在所述有人驾驶状态下时更低，来限制所述内燃机的所述输出。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中：
所述车辆包括作为驱动源的电动机；以及
当所述电子控制单元判定所述车辆行驶在所述无人驾驶状态下时，所述电子控制单元配置为通过将驱动力限制至所述驱动力仅由所述电动机生成的区域来限制所述内燃机的所述输出。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统，其中：
所述车辆包括变速器；以及
当所述电子控制单元判定所述车辆行驶在所述无人驾驶状态下时，所述电子控制单元配置为限制所述变速器的换档。
5.根据权利要求3所述的控制系统，其中
所述车辆包括在所述电动机以及车轴之间的变速器；以及当所述电子控制单元判定所述车辆行驶在所述无人驾驶状态下时，所述电子控制单元配置为随着所述变速器的液压油压力越小而越减小所述电动机的转矩。
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