CN210126518U - 车辆控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆控制装置，为了防止自动驾驶车辆的乘员的晕车，事先无违和感地对乘员报告将来的加速行驶的预定。车辆控制装置(50)包括：行动计划生成部(45)，生成包含从当前时间点至规定时间后为止的每单位时间的要求驱动力的自动驾驶车辆的行动计划；以及行驶控制部(46)，以自动驾驶车辆按照由行动计划生成部(45)所生成的行动计划，通过自动驾驶来进行行驶的方式控制发动机与变速器。当在由行动计划生成部(45)所生成的行动计划中包含将来时间点的要求驱动力的变化时，行驶控制部(46)事先使变速器(2)降挡，而使发动机转速增加。

Description

车辆控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种控制自动驾驶车辆的车辆控制装置。

背景技术

之前，已知有一种预测在将来时间点作用于乘员的加速度，并事先通过显示或声音来向乘员报告经预测的加速度的装置(例如参照专利文献1)。在所述专利文献1记载的装置中，判定是否根据行驶计划而预测到规定值以上的加速度，当预测到规定值以上的加速度时，利用扬声器或蜂鸣器等向乘员报告其要点。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2017-76232号公报

实用新型内容

[实用新型所要解决的问题]

但是，在所述专利文献1记载的装置中，通过车辆的动作声音以外的声音来报告将来的加速度的产生，因此对于乘员而言有违和感，容易感到不快。

[解决问题的技术手段]

本实用新型的一实施方式是控制自动驾驶车辆的车辆控制装置，所述自动驾驶车辆具有自动驾驶功能，并且包含内燃机，及配置在从内燃机至驱动轮的动力传达路径上且使已从内燃机输入的旋转速度变速后输出的变速器，所述车辆控制装置包括：行动计划生成部，生成包含从当前时间点至规定时间后为止的每单位时间的要求驱动力的自动驾驶车辆的行动计划；以及行驶控制部，以自动驾驶车辆按照由行动计划生成部所生成的行动计划，通过自动驾驶来进行行驶的方式控制内燃机与变速器。当在由行动计划生成部所生成的行动计划中包含将来时间点的要求驱动力的变化时，行驶控制部事先使变速器的变速比增加。

本实用新型的一实施方式的车辆控制装置中，所述行驶控制部以事先增加了所述变速器的变速比时的实际驱动力与由所述行动计划生成部所生成的行动计划中所包含的要求驱动力一致的方式，控制所述内燃机。

本实用新型的一实施方式的车辆控制装置中，所述行驶控制部具有判定将来时间点的要求驱动力是否增加至规定值以上、或将来时间点的要求驱动力的增加量是否为规定值以上的判定部，

若由所述判定部判定将来时间点的要求驱动力增加至规定值以上、或判定将来时间点的要求驱动力的增加量为所述规定值以上，则事先使所述变速器的变速比增加。

本实用新型的一实施方式的车辆控制装置中，当在由所述行动计划生成部所生成的行动计划中包含将来时间点的要求驱动力的增加时，所述行驶控制部事先使所述变速器的变速比增加至第一变速比，然后，在要求驱动力增加的将来时间点使所述变速器的变速比变更成对应于要求驱动力的第二变速比。

本实用新型的一实施方式的车辆控制装置中，所述行驶控制部包括：

目标声压算出部，若由所述判定部判定将来时间点的要求驱动力增加至所述规定值以上、或判定将来时间点的要求驱动力的增加量为所述规定值以上，则对应于将来时间点的要求驱动力而算出目标声压；

目标转速算出部，对应于由所述目标声压算出部所算出的目标声压而算出所述内燃机的目标转速；以及

目标变速比算出部，对应于由所述目标转速算出部所算出的目标转速而算出所述变速器的目标变速比；且

事先将所述变速器的变速比控制成由所述目标变速比算出部所算出的所述目标变速比。

[实用新型的效果]

根据本实用新型，可对于乘员而言无违和感地报告将来的加速度的产生。

附图说明

图1是表示应用本实用新型的实施方式的车辆控制装置的自动驾驶车辆的行驶系统的概略结构的图。

图2是概略性地表示本实用新型的实施方式的自动驾驶车辆系统的整体结构的框图。

图3是表示由图2的行动计划生成部所生成的行动计划的一例的图。

图4是表示图2的自动驾驶车辆系统中所使用的换挡图的一例的图。

图5是表示本实用新型的实施方式的车辆控制装置的主要部分结构的框图。

图6是表示车速与驱动力的关系的一例的图。

图7是表示预定加速度与声压的关系的一例的图。

图8是表示发动机转速与声压的关系的一例的图。

图9是表示车速与发动机转速的关系的一例的图。

图10是表示由图5的控制器所执行的处理的一例的流程图。

图11是表示本实用新型的实施方式的车辆控制装置的动作的一例的时序图。

[符号的说明]

1：发动机

2：变速器

3：驱动轮

13：节流用致动器

23：变速用致动器

40：控制器

45：行动计划生成部

46：行驶控制部

50：车辆控制装置

461：判定部

462：目标声压算出部

463：目标转速算出部

464：目标变速级算出部

具体实施方式

以下，参照图1～图11对本实用新型的实施方式进行说明。本实用新型的实施方式的车辆控制装置应用于不经由司机的驾驶操作，对应于周围的状况而沿着目标路径自动地行驶的车辆，即具有自动驾驶功能的车辆(自动驾驶车辆)。图1是表示应用本实施方式的车辆控制装置的自动驾驶车辆200(有时也简称为车辆或本车辆)的行驶系统的概略结构的图。车辆200不仅可实现不需要利用司机的驾驶操作的自动驾驶模式下的行驶，也可以实现利用司机的驾驶操作的手动驾驶模式下的行驶。

如图1所示，车辆200具有发动机1与变速器2。发动机1是将经由节流阀11所供给的吸入空气与从喷射器12中喷射的燃料以适宜的比例混合，通过火花塞等来点火而进行燃烧，由此产生旋转动力的内燃机(例如汽油发动机)。另外，也可以使用柴油发动机等各种发动机来代替汽油发动机。吸入空气量通过节流阀11来调节，节流阀11的开度通过利用电信号进行工作的节流用致动器13的驱动来变更。节流阀11的开度及来自喷射器12的燃料的喷射量(喷射时期、喷射时间)通过控制器40(图2)来控制。

变速器2设置在发动机1与车轮(驱动轮)3之间的动力传达路径上，使来自发动机1的旋转变速，且将来自发动机1的扭矩转换后输出。由变速器2进行了变速的旋转被传达至车轮3中，由此车辆200进行行驶。另外，也可以设置作为驱动源的行驶用马达来代替发动机1，将车辆200作为混合动力汽车来构成。

变速器2例如为可对应于多个变速级(九级或十级等多级的变速级)来阶段性地变更变速比的分级变速器。另外，也可以将变速器2作为具有奇数变速级用及偶数变速级用的一对离合器的双离合器变速器(dual clutch transmission)或双离合器变速器(twinclutch transmission)来构成。也可以将可无阶段地变更变速比的无级变速器用作变速器2。虽然省略图示，但也可以将来自发动机1的动力经由变矩器(torque converter)而输入变速器2中。变速器2例如可包括齿式离合器(dog clutch)或摩擦离合器等卡合元件21，且油压控制装置22控制从油压源朝卡合元件21中的油的流动，由此变更变速器2的变速级。油压控制装置22具有利用电信号进行工作的电磁阀等变速器用的阀机构(为了便于说明，称为变速用致动器23)，对应于变速用致动器23的工作来变更朝卡合元件21中的压力油的流动，由此可设定适宜的变速级。

自动驾驶车辆200通过自动驾驶车辆系统来控制行驶。图2是概略性地表示本实用新型的实施方式的自动驾驶车辆系统100的整体结构的框图。如图2所示，自动驾驶车辆系统100主要包括：控制器40、以及分别与控制器40电性连接的外部传感器群31、内部传感器群32、输入输出装置33、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)接收机34、地图数据库35、导航装置36、通信单元37、行驶用致动器AC。

外部传感器群31是检测作为车辆200的周边信息的外部状况的多个传感器的总称。例如在外部传感器群31中包含：测定车辆200的对于全方位的照射光的散射光来测定从车辆200至周边的障碍物为止的距离的激光雷达；通过照射电磁波并检测反射波来检测车辆200的周边的其他车辆或障碍物等的雷达；搭载在车辆200中，具有电荷耦合器件(ChargeCoupled Device，CCD)或互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS)等摄像元件，对车辆200的周边(前方、后方及侧方)进行拍摄的相机等。从车辆200至前方车辆为止的车间距离也可通过激光雷达、雷达及车载相机的任一者来测定。

内部传感器群32是检测车辆200的行驶状态的多个传感器的总称。例如在内部传感器群32中包含：检测车辆200的车速的车速传感器、分别检测车辆200的前后方向的加速度及左右方向的加速度(横向加速度)的加速度传感器、检测发动机1的转速的发动机转速传感器、检测车辆200的重心的环绕垂直轴的旋转角速度的横摆率传感器、检测节流阀11的开度的节流开度传感器等。检测手动驾驶模式下的司机的驾驶操作，例如油门踏板(accelerator pedal)的操作、刹车踏板(brake pedal)的操作、转向装置(steering)的操作等的传感器也包含在内部传感器群32中。

输入输出装置33是从司机输入指令、或对司机输出信息的装置的总称。例如在输入输出装置33中包含：司机通过操作构件的操作来输入各种指令的各种开关、司机通过声音来输入指令的麦克风、经由显示图像来对司机提供信息的显示部、通过声音来对司机提供信息的扬声器等。在各种开关中包含指示自动驾驶模式及手动驾驶模式的任一者的手动自动切换开关。

手动自动切换开关例如作为司机可进行手动操作的开关来构成，对应于开关操作，输出针对使自动驾驶功能有效化的自动驾驶模式或使自动驾驶功能无效化的手动驾驶模式的切换指令。当规定的行驶条件不通过手动自动切换开关的操作而成立时，也可以指示从手动驾驶模式朝自动驾驶模式的切换、或从自动驾驶模式朝手动驾驶模式的切换。即，通过手动自动切换开关自动地切换，也可以自动而非手动地进行模式切换。

GPS接收机34接收来自多个GPS卫星的定位信号，由此测定本车辆的绝对位置(纬度、经度等)。

地图数据库35是存储导航装置36中所使用的一般的地图信息的装置，例如包含硬盘。在地图信息中包含道路的位置信息、道路形状(曲率等)的信息、交叉点或分岔点的位置信息。另外，被存储在地图数据库35中的地图信息与被存储在控制器40的存储部42中的高精度的地图信息不同。

导航装置36是探索至由司机所输入的目的地为止的道路上的目标路径，并且进行沿着目标路径的引导的装置。目的地的输入及沿着目标路径的引导经由输入输出装置33来进行。根据由GPS接收机34所测定的车辆200的当前位置与已被存储在地图数据库35中的地图信息来运算目标路径。

通信单元37经由包含互联网线路等无线通信网的网络而与未图示的各种服务器进行通信，定期地、或以任意的时机从服务器取得地图信息及交通信息等。已取得的地图信息被输出至地图数据库35或存储部42中，而对地图信息进行更新。在已取得的交通信息中包含拥堵信息、或红绿灯从红色变成绿色之前的剩余时间等信号信息。

致动器AC是用于使与车辆200的行驶动作相关的各种机器工作者。在致动器AC中，除调整图1中所示的发动机1的节流阀11的开度(节流开度)的节流用致动器13、控制朝卡合元件21中的油的流动来变更变速器2的变速级的变速用致动器23以外，还包含使制动装置工作的刹车用致动器、及驱动转向装置的操舵用致动器等。

控制器40包含电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)。另外，可将发动机控制用ECU、变速器控制用ECU等功能不同的多个ECU分开设置，但在图2中，为了便于说明，表示作为这些ECU的集合的控制器40。控制器40包含计算机来构成，所述计算机具有CPU等运算部41，只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、硬盘等存储部42，及未图示的其他周边电路。

在存储部42中存储包含车道的中央位置的信息或车道位置的边界的信息等的高精度的详细的地图信息。更具体而言，作为地图信息，存储道路信息、交通管制信息、住址信息、设施信息、电话号码信息等。在道路信息中包含表示高速道路、收费道路、国道等道路的类别的信息，道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的三维坐标位置、车道的转弯处的曲率、车道的合流点及分岔点的位置、道路标识等信息。在交通管制信息中包含因工程等而将车道的行驶设为限制或禁止通行的信息等。在存储部42中也存储规定变速器2的变速级的换挡图、各种控制的程序、程序中所使用的阈值等信息。

运算部41具有本车位置识别部43、外界识别部44、行动计划生成部45、及行驶控制部46作为与自动行驶相关的功能结构。

本车位置识别部43根据由GPS接收机34所接收的车辆200的位置信息及地图数据库35的地图信息，识别地图上的车辆200的位置(本车位置)。也可以使用已被存储在存储部42中的地图信息(建筑物的形状等信息)、及外部传感器群31已检测到的车辆200的周边信息来识别本车位置，由此可高精度地识别本车位置。另外，当可通过设置在道路上或道路旁的外部的传感器来测定本车位置时，也可以通过经由通信单元37与所述传感器进行通信，而高精度地识别本车位置。

外界识别部44根据来自激光雷达、雷达、相机等外部传感器群31的信号，识别车辆200的周围的外部状况。例如识别在车辆200的周边行驶的周边车辆(前方车辆或后续车辆)的位置或速度或加速度、正在车辆200的周围停车或驻车的周边车辆的位置、及其他物体的位置或状态等。其他物体包含标识、信号机、道路的边界线或停止线、建筑物、护栏、电线杆、招牌、行人、自行车等。其他物体的状态包含信号机的颜色(红色、绿色、黄色)、行人或自行车的移动速度或方向等。

行动计划生成部45例如根据由导航装置36所运算的目标路径、由本车位置识别部43所识别的本车位置、及由外界识别部44所识别的外部状况，生成从当前时间点至规定时间后为止的车辆200的行驶轨道(目标轨道)。当在目标路径上存在成为目标轨道的候补的多个轨道时，行动计划生成部45从其中选择满足遵守法令、且高效地安全行驶等基准的最合适的轨道，并将已选择的轨道作为目标轨道。而且，行动计划生成部45生成对应于已生成的目标轨道的行动计划。

在行动计划中包含在从当前时间点至规定时间T0(例如5秒)后为止的期间，每单位时间Δt(例如0.1秒)内所设定的行驶计划数据，即与每单位时间Δt的时刻建立对应所设定的行驶计划数据。行驶计划数据包含每单位时间Δt的车辆200的位置数据与车辆状态的数据。位置数据例如为表示道路上的二维坐标位置的目标点的数据，车辆状态的数据是表示车速的车速数据与表示车辆200的方向的方向数据等。车辆状态的数据可根据每单位时间Δt的位置数据的变化来求出。在每单位时间Δt内更新行驶计划。

图3是表示由行动计划生成部45所生成的行动计划的一例的图。在图3中表示车辆200进行车道变更来超越前方车辆201的场景的行动计划。图3的各点P对应于从当前时间点至规定时间T0后为止的每单位时间Δt的位置数据，通过按时刻顺序将所述各点P连接，可获得目标轨道202。此时，根据目标轨道202上的每单位时间Δt的各目标点的车速(目标车速)，算出每单位时间Δt的加速度(目标加速度)。即，行动计划生成部45算出目标车速与目标加速度。另外，也可以由行驶控制部46来算出目标加速度。

在行动计划生成部45中，生成除超越行驶以外，对应于变更行驶车道的车道变更行驶、以不脱离行驶车道的方式维持车道的车道保持行驶、减速行驶或加速行驶等的各种行动计划。行动计划生成部45在生成目标轨道时，首先决定行驶形态，根据行驶形态来生成目标轨道。例如当制作对应于车道保持行驶的行动计划时，首先决定定速行驶、追随行驶、减速行驶、转弯行驶等行驶形态。

行驶控制部46在自动驾驶模式中，以车辆200沿着由行动计划生成部45所生成的目标轨道202进行行驶的方式控制各致动器AC。即，以车辆200穿过每单位时间Δt的目标点P的方式，分别控制节流用致动器13、变速用致动器23、刹车用致动器、及操舵用致动器等。

更具体而言，行驶控制部46在自动驾驶模式中，考虑由道路坡度等所决定的行驶阻力，算出用于获得由行动计划生成部45所算出的每单位时间Δt的目标加速度的要求驱动力(目标驱动力)。而且，以例如由内部传感器群32所检测的实际车速或实际加速度变成目标车速或目标加速度的方式，对致动器AC进行反馈控制。即，以车辆200以目标车速及目标加速度进行行驶的方式控制致动器AC。另外，在手动驾驶模式中，行驶控制部46对应于由内部传感器群32所取得的来自司机的行驶指令(油门开度等)来控制各致动器AC。

对变速器2的控制的一例进行说明。行驶控制部46使用事先存储在存储部42中的成为变速动作的基准的换挡图，对变速用致动器23输出控制信号，由此控制变速器2的变速动作。

图4是表示已被存储在存储部42中的换挡图的一例的图。图中，横轴为车速V，纵轴为要求驱动力F。另外，要求驱动力F一对一地与油门开度(自动驾驶模式中，伪油门开度)或节流开度对应，伴随油门开度或节流开度变大，要求驱动力F变大。因此，也可以将纵轴另说成油门开度或节流开度。特性f1是与自动驾驶模式中的从n+1级朝n级的降挡对应的降挡线的一例，特性f2是与自动驾驶模式中的从n级朝n+1级的升挡对应的升挡线的一例。

如图4所示，例如关于从工作点Q1起的降挡，若在要求驱动力F维持固定的状态下车速V减少，且工作点Q1超过降挡线(特性f1)(箭头A)，则变速器2从n+1级朝n级降挡。当在车速V维持固定的状态下增加了要求驱动力F时，工作点Q1也超过降挡线，变速器2进行降挡。

另一方面，例如关于从工作点Q2起的升挡，若在要求驱动力F维持固定的状态下车速V增加，且工作点Q2超过升挡线(特性f2)(箭头B)，则变速器2从n级朝n+1级升挡。当在车速V维持固定的状态下减少了要求驱动力F时，工作点Q2也超过升挡线，变速器2进行升挡。另外，变速级越大，越朝高车速侧移动来设定降挡线及升挡线。

在以上的自动驾驶车辆系统100中，当正以自动驾驶模式进行行驶时，例如若为了超越前方车辆201进行行驶而使要求驱动力F上升，则作用于车辆200的加速度增加。此时，乘员由于未对车辆200进行驾驶操作，因此无法事先预测加速度的增加。因此，存在乘员未采取使背贴紧座位等防备车辆200的行为变化的优选的乘车姿势的担忧，容易产生晕车。

关于此点，若利用作为输入输出装置33的一例的扬声器或蜂鸣器等事先向乘员报告车辆200的行为将变化，则乘员可预测将来的加速。但是，在此情况下，变成通过在加速行驶时产生的车辆200的动作声音以外的声音来进行报告，因此对于乘员而言有违和感，容易感到不快。另外，存在乘员无法立即且正确地识别来自扬声器或蜂鸣器等的信息是什么信息的担忧。因此，在本实施方式中，为了使乘员无违和感而正确地识别将来的车辆200的行为的变化(要求驱动力F的变化)，如以下那样构成车辆控制装置。

图5是表示本实施方式的车辆控制装置50的主要部分结构的框图。所述车辆控制装置50包含与车辆200的自动驾驶相关的结构。因此，具有与图2的自动驾驶车辆系统100相同的结构，但在图5中，仅表示用作车辆控制装置50的主要的结构。

如图5所示，车辆控制装置50具有控制器40、及由控制器40控制的节流用致动器13与变速用致动器23。控制器40具有所述行动计划生成部45与行驶控制部46作为主要的功能结构。行驶控制部46具有判定部461、目标声压算出部462、目标转速算出部463、及目标变速级算出部464作为功能结构。

首先，对由车辆控制装置50进行的动作的概要进行说明。例如在巡航行驶中，当由行动计划生成部45所生成的行动计划中所包含的规定时间T1后(例如2秒～3秒后)的目标加速度(称为预定加速度A)为规定值A1以上时，行驶控制部46不管换挡图(图4)均使变速器2降挡。例如从九速级降挡至六速级等。由此发动机转速Ne上升至目标发动机转速Ne1为止，因此乘员可通过发动机声音的变化来识别将要进行加速行驶，而采取防备加速行驶的乘车姿势。

即，乘员根据经验而知道加速行驶伴随发动机转速Ne的上升，在本实施方式中，在实际的加速行驶前，通过降挡来使发动机转速Ne上升至目标发动机转速Ne1为止，由此向乘员报告是否正在加速行驶中的意思。此时，在对应于预定加速度A指示加速行驶之前，即在目标加速度变成预定加速度A之前，行驶控制部46以实际驱动力(实际加速度)与当时的要求驱动力F(目标加速度)一致的方式，同时控制发动机1的驱动，即发动机扭矩。因此，若为巡航行驶中，则降挡后也将实际驱动力维持成固定。即，发动机声音变成与加速行驶中相同的发动机声音，但车辆200不进行加速。因此，乘员可在加速行驶开始前的车辆200的行为变化少的状态下，容易地将姿势变更成防备加速行驶的乘车姿势。

若目标加速度变成预定加速度A且要求驱动力F上升，则变速器2按照换挡图(图4)，变成对应于车速V与要求驱动力F的规定变速级。例如变速器2从六速级升挡至七速级，车辆200进行加速行驶。此时，乘员已采取防备加速行驶的乘车姿势，因此可防止实际开始加速行驶时的乘员的晕车。

对行驶控制部46的各部的结构进行详细说明。判定部461判定是否开始防晕车控制。所述判定是由行动计划生成部45所生成的行动计划中所包含的规定时间T1后的预定加速度A是否为规定值A1以上的判定。即，若预定加速度A大，则作用于乘员的加速度大，乘员容易感到晕车。因此，当预定加速度A为规定值A1以上时，判定部461判定开始防晕车控制。另外，规定时间T1为生成行驶计划数据的规定时间T0以下，且设定成乘员为了采取防备加速度的增大的乘车姿势而需要的时间(例如2秒～3秒左右)。

图6是表示事先存储在存储部42中的车速V与驱动力G的关系的一例的图。图中的特性f3～特性f5是例如变速级为n级、n+1级、n+2级时的驱动力的特性，若以同一车速(例如车速V1)进行比较，则越是低速级，驱动力G变得越大。规定值G1与判定部461中所使用的预定加速度A的规定值A1对应。在图6中表示作为动作点的一例的Qa、Qb。Qa与规定的预定加速度A0(＜A1)对应，Qb与规定的预定加速度A2(＞A1)对应。

在图6中，若动作点例如从Qa变化成Qb，则预定加速度A超过规定值A1，判定部461判定开始防晕车控制。另外，在当前加速度与预定加速度A的差ΔA，即加速度的变化量大时，乘员也容易感到晕车。因此，当并非预定加速度A的大小，而是预定加速度A的增加量ΔA为规定值ΔA1以上时，判定部461也判定开始防晕车控制。

若由判定部461判定开始防晕车控制，则目标声压算出部462算出用于使乘员感觉到加速行驶的目标声压Sa。图7是表示事先存储在存储部42中的预定加速度A与声压S的关系的一例的图。在图7的特性f6中，伴随预定加速度A的增加，声压S增加。目标声压算出部462使用特性f6，算出与预定加速度A的规定值A1对应的目标声压Sa。特性f6以目标声压Sa变得大于从以规定加速度A1行驶时的发动机转速(图11的Ne2)产生的声压的方式设定。另外，也可以通过规定的运算式来算出目标声压Sa。

目标转速算出部463算出产生由目标声压算出部462所算出的目标声压Sa的目标发动机转速Ne1。图8是表示事先存储在存储部42中的发动机转速Ne与声压S的关系的图。在图8的特性f7中，伴随发动机转速Ne的增加，声压S增加。目标转速算出部463使用特性f7，算出与目标声压Sa对应的目标发动机转速Ne1。另外，也可以通过规定的运算式来算出目标发动机转速Ne1。

目标变速级算出部464算出与由目标转速算出部463所算出的目标发动机转速Ne1对应的目标变速级。图9是表示事先存储在存储部42中的车速V与发动机转速Ne的关系的图。图中的特性f8～特性f10是例如变速级为n级、n+1级、n+2级时的特性，若以同一车速(例如V1)进行比较，则越是低速级，发动机转速Ne变得越大。在图9的例子中，将维持车速V1并满足目标发动机转速Ne1的n级(特性f8)作为目标变速级来算出。

若由目标变速级算出部464根据规定时间T1后的预定加速度A(规定值A1)而算出目标变速级，则行驶控制部46将控制信号输出至变速用致动器23中，而将变速器2控制成目标变速级。更具体而言，使变速器2降挡。此时，行驶控制部46将控制信号输出至节流用致动器13中，以实际驱动力与当前时间点的要求驱动力F一致的方式，换言之以实际加速度与目标加速度一致的方式同时控制发动机1(发动机扭矩)。例如若正在进行驱动力固定的巡航行驶，则以降挡后也将驱动力维持成固定状态的方式控制发动机1。

若从开始防晕车控制起经过规定时间T1，则由行动计划生成部45生成的当前时间点的目标加速度变成规定值A1。此时，行驶控制部46结束防晕车控制，以实际加速度变成目标加速度(规定值A1)的方式按照换挡图控制变速器2的变速级，并且控制发动机1的节流开度。

图10是表示由图5的控制器40按照事先存储在存储部42中的程序所执行的处理的一例，特别是与变速器2的控制相关的处理的一例的流程图。例如若选择自动驾驶模式，则开始此流程图中所示的处理，且每隔规定时间重复进行。

首先，在步骤S1中，通过行动计划生成部45中的处理，而生成从当前时间点至规定时间T0后为止的车辆200的行动计划。其次，在步骤S2中，判定行动计划中所包含的从当前时间点至规定时间T1(≦T0)后的预定加速度A是否为规定值A1以上。若在步骤S2中被否定，则进入步骤S3，判定行动计划中所包含的从当前时间点至规定时间T1后的预定加速度A的变化量(增加量)ΔA是否为规定值△A1以上。若在步骤S3中被否定，则进入步骤S4，按照事先存储的换挡图(图4)，对应于车速V与要求驱动力F来决定目标变速级。继而，在步骤S5中，以变速级变成目标变速级的方式控制变速用致动器23。

另一方面，若步骤S2或步骤S3的任一者被肯定，则开始防晕车控制。在此情况下，在步骤S6中，判定从开始防晕车控制起是否经过了规定时间T1。若在步骤S6中被肯定，则进入步骤S4，若在步骤S6中被否定，则进入步骤S7。在步骤S7中，利用图7的特性f6来算出与预定加速度A的规定值A1对应的目标声压Sa。继而，在步骤S8中，利用图8的特性f7来算出与目标声压Sa对应的目标发动机转速Ne1。继而，在步骤S9中，利用图9的特性f8～特性f10，一边以目标车速V1进行行驶一边算出可发挥目标发动机转速Ne1的目标变速级，然后进入步骤S5。

对本实施方式的车辆控制装置50的动作进行更具体的说明。图11是表示车辆控制装置50的动作的一例，特别是车速V、预定加速度A、变速级、及发动机转速Ne的伴随时间经过的变化的时序图。预定加速度A为目标加速度，相当于实际加速度。另外，在图11中，为了便于说明，对一部分的动作强调其变化的形态(如急剧地变化那样)来表示。

如图11所示，在初期状态下，车辆200例如以车速V1，并以九速级进行巡航行驶。此时的目标加速度(预定加速度A)为规定值A1以下(A0)，与要求驱动力F对应的驱动力G例如由图6的动作点Qa表示。

若在时间点t1处，规定时间T1后的预定加速度A超过规定值A1而变成A2，则开始防晕车控制，将变速器2降挡至例如六速级(步骤S9→步骤S5)。因此，发动机转速Ne从初期的发动机转速Ne0增加而变成目标发动机转速Ne1，声压S变成目标声压Sa(步骤S7、步骤S8)。此时，加速度不变化，驱动力G维持动作点Qa。由此，乘员通过声压的增加而感觉到发动机转速Ne的增加，而采取使背贴紧座位等防备加速行驶的乘车姿势。在此情况下，由于实际驱动力不变化，因此容易变更乘车姿势。

如此，在本实施方式中，通过防晕车控制来将变速器2降挡至例如六速级为止，但在图11的例子中，此情况下的变速级比规定时间T1后的目标变速级(七速级)低。因此，时间点t1～时间点t2的防晕车控制执行过程中的发动机转速Ne(＝Ne1)比在规定时间T1后(时间点t2)以加速度A2进行加速行驶时的发动机转速Ne2大。因此，乘员认识到在时间点t1～时间点t2处，车辆200的加速的程度大，而更积极地采取防备加速行驶的乘车姿势。

若在时间点t2处，预定加速度A超过规定值A1而变成A2，则结束防晕车控制，将变速器2切换成按照换挡图的变速级。在图11的例子中，变速器2对应于A2而升挡至七速级。由此，车辆200能够以目标加速度(预定加速度A2)进行加速行驶。此时的驱动力G例如由图6的动作点Qb表示。其后，至时间点t3为止，加速度为A2，车速V逐渐地增加。若在时间点t3处，目标加速度下降至A0为止，则按照换挡图将变速器2升挡至例如九速级。

图11的变速级及发动机转速Ne的虚线的特性是本实施方式的比较例。在比较例中，始终按照事先决定的换挡图来控制变速器2。因此，在时间点t1～时间点t2处，变速器2不降挡而维持九速级，发动机转速Ne也维持初期的发动机转速Ne0。因此，乘员无法事先识别车辆200将来进行加速行驶。因此，有时在不稳定的乘车姿势的状态下车辆200开始加速行驶，乘员容易产生晕车。

根据本实施方式，可取得如下的作用效果。

(1)车辆200具有自动驾驶功能，并且包含发动机1，及配置在从发动机1至驱动轮3的动力传达路径上，使已从发动机1输入的旋转速度变速后输出的变速器2。控制所述自动驾驶车辆200的车辆控制装置50包括：行动计划生成部45，生成包含从当前时间点至规定时间T0后为止的每单位时间Δt的要求驱动力的车辆200的行动计划；以及行驶控制部46，以车辆200对应于由行动计划生成部45所生成的行动计划，通过自动驾驶来进行行驶的方式控制发动机1与变速器2(图5)。当在由行动计划生成部45所生成的行动计划中包含将来时间点，例如规定时间T1后的要求驱动力的变化时，行驶控制部46事先使变速器2降挡。

由此，乘员可在车辆200实际进行加速行驶前，通过加速行驶时产生的车辆200的动作声音，即发动机声音，无违和感而容易地识别车辆200进行加速行驶。因此，乘员采取防备加速行驶的乘车姿势，可防止其后车辆200进行了加速行驶时的晕车。

(2)行驶控制部46以事先使变速器2降挡时的实际驱动力与由行动计划生成部45所生成的行动计划中所包含的要求驱动力F一致的方式，控制发动机1。由此，只要要求驱动力F不变化，则在降挡后实际驱动力G也固定。因此，车辆200只是通过降挡来使发动机转速Ne上升，车辆200的车速及加速度被控制成目标值。

(3)行驶控制部46具有判定部461，所述判定部461判定规定时间T1后的预定加速度A是否增加至规定值A1以上、或规定时间T1后的预定加速度A的增加量ΔA是否为规定值ΔA1以上(图5)。若由判定部461判定规定时间T1后的预定加速度A增加至规定值A1以上、或判定规定时间T1后的预定加速度A的增加量ΔA为规定值ΔA1以上，则事先使变速器2升挡。由此，仅在加速度的增加的程度大，容易产生晕车的状况下，进行防晕车控制，而能够以适当的时机进行防晕车控制。

(4)当在由行动计划生成部45所生成的行动计划中包含规定时间T1后的预定加速度A的增加时，行驶控制部46以事先使变速器2降挡，在预定加速度A增加的规定时间T1后使变速器2升挡(与最初的变速级相比降挡)的方式控制变速器2。由此，由防晕车控制所进行的降挡的程度大，因此发动机转速Ne的增加的程度也变大，可使乘员准确地识别车辆200正在加速行驶中。

(5)行驶控制部46包括：目标声压算出部462，若由判定部461判定规定时间T1后的预定加速度A增加至规定值A1以上、或判定规定时间T1后的预定加速度A的增加量ΔA为规定值ΔA1以上，则对应于规定时间T1后的预定加速度A而算出目标声压Sa；目标转速算出部463，对应于由目标声压算出部462所算出的目标声压Sa而算出目标发动机转速Ne1；以及目标变速级算出部464，对应于由目标转速算出部463所算出的目标发动机转速Ne1而算出变速器2的目标变速级(图5)。而且，行驶控制部46事先将变速器2降挡至由目标变速级算出部464所算出的目标变速级。由此，可向乘员提供与规定时间T1后的预定加速度A的值A1对应的适当的声压。

所述实施方式可变更成各种形态。以下，对变形例进行说明。

在所述实施方式中，防备将来的加速行驶而事先使变速器2降挡，由此使发动机转速Ne增加，但也可以防备将来的减速行驶而事先使变速器2降挡，由此使发动机转速Ne增加。即，不仅在加速行驶时产生晕车，在减速行驶时也产生晕车，因此也可以事先使发动机声音上升，由此促使乘员采取适当的乘车姿势。

在所述实施方式中，使目标声压算出部462所算出的目标声压Sa变得比实际的加速行驶时的声压大，但也可以使目标声压Sa变得与加速行驶时的声压相等。因此，也可以使由防晕车控制所进行的降挡后的变速级变得与加速行驶时的变速级相等。即，也可以通过防晕车控制来使变速器2降挡后，在加速行驶的开始时，不使变速器2升挡而维持相同的变速级。

在所述实施方式中，将变速器2作为分级变速器来构成，当在由行动计划生成部45所生成的行动计划中包含将来时间点的要求驱动力F的增加(预定加速度A的增加)时，事先使变速器的变速比降挡至规定变速级(增加至第一变速比)，其后，在要求驱动力F增加的将来时间点使变速器2的变速比变更成对应于要求驱动力F的变速级(第二变速比)，但也可以将变速器2作为无级变速器来构成。因此，当在由行动计划生成部45所生成的行动计划中包含将来时间点的要求驱动力的变化时，只要事先使变速器2的变速比增加，则行驶控制部的结构可为任何结构。例如，也可以将算出变速器的目标变速级的目标变速级算出部464作为算出目标变速比的目标变速比算出部来构成，行驶控制部也可以通过目标变速比算出部而事先将变速器的变速比控制成目标变速比。

本实用新型只要是具有作为内燃机的发动机，及配置在从发动机至驱动轮的动力传达路径上，使已从发动机输入的旋转速度变速后输出的变速器的自动驾驶车辆，则也可以同样地应用于任何自动驾驶车辆。

以上的说明只是一例，只要不损害本实用新型的特征，则并不通过所述实施方式及变形例来限定本实用新型。也可以将所述实施方式与变形例的一个或多个任意地组合，也可以将变形例彼此组合。

Claims (6)

1.一种车辆控制装置，其是控制自动驾驶车辆的车辆控制装置，所述自动驾驶车辆具有自动驾驶功能，并且包含内燃机，及配置在从所述内燃机至驱动轮的动力传达路径上且使已从所述内燃机输入的旋转速度变速后输出的变速器，所述车辆控制装置的特征在于，包括：

行动计划生成部，生成包含从当前时间点至规定时间后为止的每单位时间的要求驱动力的所述自动驾驶车辆的行动计划；以及

行驶控制部，以所述自动驾驶车辆按照由所述行动计划生成部所生成的行动计划，通过自动驾驶来进行行驶的方式控制所述内燃机与所述变速器；且

当在由所述行动计划生成部所生成的行动计划中包含将来时间点的要求驱动力的变化时，所述行驶控制部事先使所述变速器的变速比增加。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述行驶控制部以事先增加了所述变速器的变速比时的实际驱动力与由所述行动计划生成部所生成的行动计划中所包含的要求驱动力一致的方式，控制所述内燃机。

3.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述行驶控制部具有判定将来时间点的要求驱动力是否增加至规定值以上、或将来时间点的要求驱动力的增加量是否为规定值以上的判定部，

若由所述判定部判定将来时间点的要求驱动力增加至规定值以上、或判定将来时间点的要求驱动力的增加量为所述规定值以上，则事先使所述变速器的变速比增加。

4.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，

当在由所述行动计划生成部所生成的行动计划中包含将来时间点的要求驱动力的增加时，所述行驶控制部事先使所述变速器的变速比增加至第一变速比，然后，在要求驱动力增加的将来时间点使所述变速器的变速比变更成对应于要求驱动力的第二变速比。

5.根据权利要求4所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述行驶控制部包括：

目标声压算出部，若由所述判定部判定将来时间点的要求驱动力增加至所述规定值以上、或判定将来时间点的要求驱动力的增加量为所述规定值以上，则对应于将来时间点的要求驱动力而算出目标声压；

目标转速算出部，对应于由所述目标声压算出部所算出的目标声压而算出所述内燃机的目标转速；以及

目标变速比算出部，对应于由所述目标转速算出部所算出的目标转速而算出所述变速器的目标变速比；且

事先将所述变速器的变速比控制成由所述目标变速比算出部所算出的所述目标变速比。

6.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述行驶控制部包括：

目标声压算出部，若由所述判定部判定将来时间点的要求驱动力增加至所述规定值以上、或判定将来时间点的要求驱动力的增加量为所述规定值以上，则对应于将来时间点的要求驱动力而算出目标声压；

目标转速算出部，对应于由所述目标声压算出部所算出的目标声压而算出所述内燃机的目标转速；以及

目标变速比算出部，对应于由所述目标转速算出部所算出的目标转速而算出所述变速器的目标变速比；且

事先将所述变速器的变速比控制成由所述目标变速比算出部所算出的所述目标变速比。

Images