JP2000339031A

JP2000339031A - 自動運転車両の動力制御装置

Info

Publication number: JP2000339031A
Application number: JP11150585A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Kanehara; 弘光金原; Toshio Tanahashi; 敏雄棚橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2000-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の課題は、自動運転車両の動力系の出力
に車載負荷が作用しても、制御される車速の変動をでき
るだけ小さくできるような動力制御装置を提供すること
である。【解決手段】上記課題は、所定のコース路を予め定めた
速度特性にて走行する自動運転車両における動力源の出
力を制御する動力制御装置において、当該自動運転車両
が所定の速度にて走行している状態で、動力源に対して
負荷となる車載装置の動作開始が見込まれるタイミング
を検出する第一のタイミング検出手段と、該第一のタイ
ミング検出手段が当該タイミングを検出したときに、動
力源の出力を増大させる第一の動力源制御手段とを備え
た自動運転車両の動力制御装置によって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操舵系、制動系、
動力系を制御することにより予め定めたコースを走行す
る自動運転車両における動力制御装置に係り、詳しく
は、目標車速を得るために車両進行の動力源の出力を制
御するようにした自動運転車両の動力制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、操舵系、制動系、動力系（車輪の
駆動系）を制御することにより予め定めたコースを走行
する自動運転車両が提案されている（特開平１０−２８
７２２１）。この自動運転車両では、車速が検出され、
その検出車速が予め定めたコースの各位置での目標速度
（速度パターン）となるように動力系及び制動系が制御
される（フィードバック制御）。具体的には、動力系の
制御はスロットルバルブの開度制御にて実行され、制動
系の制御はホイルシリンダ圧の制御にて実行される。こ
の動力系及び制動系の制御により、コース上を予め定め
た速度パターンでの車両の走行が可能となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動運転車
両は、走行中に動力系（例えば、ガソリンエンジン、デ
ィーゼルエンジン等の内燃機関、電気モータ）に対して
種々の車載負荷が作用する。例えば、動力系の出力によ
って駆動される液圧ポンプを用いたパワーステアリング
（Ｐ／Ｓ）機構が操舵系に用いられる場合、このパワー
ステアリング機構が動力系の負荷となる。この場合、車
両がカーブ路を走行するための操舵を行うためにパワー
ステアリング機構が作動する（液圧ポンプがオン作動す
る）と、動力系の負荷が急激に増加し、上述したように
フィードバック制御される車速が一時的に低下し、その
後、目標車速に復帰するようになる。

【０００４】このように自動運転車両が走行中に、動力
系に対して車載負荷が作用して車速が変化すると、自動
運転車両の速度安定性が損なわれ、乗員の乗り心地が損
なわれる。また、このパワーステアリング機構のオン作
動等の動力系に対する車載負荷の動作の車速に与える影
響は、車両が低速制御される場合ほど大きくなる。例え
ば、テーマパーク等で運行する自動運転車両では、コー
ス内にいくつかの駅が設置されており、車両を各駅の定
点で自動停止させるためには、駅の手前から車両を低速
・微速制御することが好ましい。また、人の往来の多い
場所でも、安全性を考慮して車両を低速・微速制御する
ことが好ましい。

【０００５】例えば、図１に示すように、カーブ路Ｒ内
に駅５００が設置される場合がある。このような場合、
駅５００の手前から自動運転車両１００、２００、３０
０を微速制御（例えば、クリープ走行：時速５キロメー
トル程度）して駅５００の所定の位置で停止させようと
すると、図２に示すように、微速ＶＬ１にて制御された
車速はパワーステアリング機構が動作する（Ｐ／ＳＯ
Ｎ）時刻ｔ１の直後に急激に低下し、その後に、徐々に
低下する目標車速に復帰して、各自動運転車両１００、
２００、３００が停止（車速ゼロ）に至る。

【０００６】また、例えば、図３に示すように、人の往
来の多い場所等で自動運転車両が微速ＶＬ２（例えば、
時速５キロメートル程度）にて走行する状況において、
パワーステアリング機構が動作する（Ｐ／ＳＯＮ）と、
パワーステアリング機構が動作する時刻ｔ１以後、車速
が低下する。この状態で、自動運転車両がカーブ路を抜
けてパワーステアリング機構がオフされると、そのパワ
ーステアリング機構がオフされる時刻ｔ２にて車両の動
力系に作用する負荷が急激に低下することに伴って、瞬
時に車速が増大する。

【０００７】上記のように自動運転車両が低速・微速制
御されている状況において、パワーステアリング機構の
オン、オフ動作によって、車速の変化が大きくなる。こ
のことは、車両の速度安定性を損なうことを意味する。
更に、図１に示すように、複数の自動運転車両１００、
２００、３００が車−車間通信等を行って縦列走行する
場合では、急激な車速変化は、追従する車両の速度制御
を難しくする。

【０００８】そこで、本発明の課題は、自動運転車両の
動力源の出力に車載装置が負荷として作用しても、制御
される車速の変動をできるだけ小さくできるような動力
制御装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記本発明の課題を解決
するため、本発明は、請求項１に記載されるように、所
定のコース路を予め定めた速度特性にて走行する自動運
転車両における動力源の出力を制御する動力制御装置に
おいて、当該自動運転車両が所定の速度にて走行してい
る状態で、動力源に対して負荷となる車載装置の動作開
始が見込まれるタイミングを検出する第一のタイミング
検出手段と、該第一のタイミング検出手段が当該タイミ
ングを検出したときに、動力源の出力を増大させる第一
の動力源制御手段とを備えるように構成される。

【００１０】このような自動運転車両の動力制御装置で
は、自動運転車両が所定の速度にて走行している状態に
おいて動力源に対して負荷となる車載装置の動作開始が
見込まれるタイミングが検出されると、動力源の出力が
増大する。その結果、車載装置の動作開始によって動力
源に対する負荷が増大しても自動運転車両の速度低下を
防止することができる。

【００１１】上記動力源に対して負荷となる車載装置の
動作開始が見込まれるタイミングとは、実際に車載装置
の動作開始タイミングを含む所定の時間幅内のタイミン
グであって、走行する車両の速度、車重、想定される乗
員の人数、動力源の規格出力等に基づいて予め定められ
る。また、車載装置の動作開始による動力源に対する負
荷の増大により自動運転車両の速度低下量をできるだけ
少なくするという観点からは、上記車載装置の動作開始
が見込まれるタイミングは、上記車載装置の動作が実際
に開始するタイミングより僅かに早いことが好ましい。

【００１２】一方、動力源の出力を増大した際に、自動
運転車両の速度の一時的な増大量をできるだけ少なくす
るという観点からは、上記車載装置の動作開始が見込ま
れるタイミングは、上記車載装置の動作が実際に開始す
るタイミングと同じまたは僅かに遅れることが好まし
い。従って、上記車載装置の動作開始が見込まれるタイ
ミングは、動力源の出力を増大する際の車速の増大、減
少の態様を比較考慮して決定される。

【００１３】上記のようにして車載装置の動作開始が見
込まれるタイミングにて動力源の出力が増大された後、
当該車載装置の動作が停止されるときに、車速の変動を
できるだけ小さくできるという観点から、本発明は、請
求項２に記載されるように、上記動力制御装置におい
て、上記車載装置の動作開始後、当該車載装置の動作停
止が見込まれるタイミングを検出する第二のタイミング
検出手段と、該第二のタイミング検出手段が当該タイミ
ングを検出したときに、増大された動力源の出力を減少
させる第二の動力源制御手段とを備えるように構成する
ことができる。

【００１４】このような動力制御装置では、車載装置の
動作開始後、当該車載装置の動作停止が見込まれるタイ
ミングにて動力源の出力が減少される。その結果、車載
装置の動作停止の伴う動力源に対する負荷の低減により
車速が変動することを極力小さくすることができる。上
記車載装置の動作停止が見込まれるタイミングも、当該
車載装置の動作開始が見込まれるタイミングと同様の観
点から決定される。

【００１５】上記第一のタイミング検出手段は、自動運
転車両の運転状況に基づいて検出することも、外部から
の情報に基づいて検出することも可能である。例えば、
運転操作（例えば、ステアリングホイールの回動操作）
に起因して車載装置（パワーステアリング機構）が動作
を開始する場合、その運転操作に基づいて当該車載装置
の動作開始が見込まれるタイミングを検出することがで
きる。また、所定のコース路の状況（例えば、カーブ部
分）に従って車載装置（例えば、パワーステアリング機
構）の動作開始の見込まれる地点が判っている場合、検
出される走行位置に基づいて当該車載装置の動作開始の
見込まれるタイミングを検出することができる。

【００１６】上記のように自動運転車両が走行するコー
ス路の状況に従って車載装置の動作開始の見込まれる地
点が判っている場合、特にそのタイミング検出が確実に
できるという観点から、本発明は、請求項３に記載され
るように、上記各動力制御装置において、第一のタイミ
ング検出手段は、動力源に対して負荷となる車載装置の
動作開始が見込まれる地点に予め設置したマークを検出
する第一のマーク検出手段を有し、該第一のマーク検出
手段が当該マークを検出したときに、上記第一の動力源
制御手段が動力源の出力を増大させるように構成するこ
とができる。

【００１７】また、同様の観点から、本発明は、請求項
４に記載されるように、上記動力制御装置において、上
記第二のタイミング検出手段は、動力源に対して負荷と
なる車載装置の動作停止が見込まれる地点に予め設置し
たマークを検出する第二のマーク検出手段を有し、該第
二のマーク検出手段が当該マークを検出したときに、上
記第二の動力源制御手段が動力源の出力を減少させるよ
うに構成することができる。

【００１８】上記車載装置の動作開始の見込まれるタイ
ミングが実際に車載装置が動作するタイミングより僅か
に早い場合、当該タイミングを検出したときに動力源の
出力を瞬時に増大させると、動力源の出力を増大させた
ときに一時的に車速が増加してしまう。その一時的な車
速の増加をできるだけ小さくできるという観点から、本
発明は、請求項５に記載されるように、上記各動力制御
装置において、上記第一の動力源制御手段は、動力源の
出力を段階的に増大させる段階制御手段を有するように
構成できる。

【００１９】このような動力制御装置では、車載装置の
動作開始の見込まれるタイミングにて、動力源の出力が
瞬時にではなく段階的に増大されるので、その動力源の
出力の増大による一時的な車速の増加をより小さくする
ことができる。車載装置の動作開始による動力源に対す
る負荷の影響は、当該自動運転車両が微速走行してい場
合に大きく表れる。従って、自動変速機を搭載した自動
運転車両に適用される上記各動力制御装置がより効果的
に利用される観点から、上記第一のタイミング検出手段
は、例えば、当該自動運転車両がクリープ走行している
状態で動力源に対して負荷となる車載装置の動作開始が
見込まれるタイミングを検出するように構成することが
できる。

【００２０】また、同様の観点から、本発明は、請求項
７に記載されるように、上記動力制御装置において、上
記第二のタイミング検出手段は、当該自動運転車両がク
リープ走行している状態で動力源に対して負荷となる車
載装置が動作開始した後に、当該車載装置の動作停止が
見込まれるタイミングを検出するように構成することが
できる。

【００２１】動力源の出力を利用して動作するパワース
テアリング機構を搭載した自動運転車両がカーブ路を通
過する際の当該パワーステアリング機構の動作開始によ
って車速が低下することを防止する観点から、本発明
は、請求項８に記載されるように、そのような自動運転
車両に適用される動力制御装置において、上記第一のタ
イミング検出手段は、当該自動運転車両がコース路にお
けるカーブ部分においてパワーステアリング機構の動作
開始が見込まれるタイミングを検出するように構成する
ことができる。

【００２２】同様の観点から、本発明は、請求項９に記
載されるように、上記自動運転車両の動力制御装置にお
いて、上記第二のタイミング検出手段は、パワーステア
リング機構の動作開始後、当該自動運転車両がコース路
におけるカーブ部分の終了地点にてパワーステアリング
機構の動作停止が見込まれるタイミングを検出するよう
に構成することができる。

【００２３】また、空気供給量にて出力制御される機関
が動力源として搭載されると共に、通常走行時の制御供
給空気量より少ない微小空気量の当該機関への供給制御
を行うアイドル機構が搭載された自動運転車両におい
て、アイドル機構によってクリープ走行を行っている際
に動作が開始される車載装置によって車速の低下を防止
する観点から、本発明は、請求項１０に記載されるよう
に、このような自動運転車両に適用される動力制御装置
において、上記第一の動力源制御手段は、第一の微小空
気量が当該機関に供給されるようにアイドル機構を制御
することにより当該自動運転車両がクリープ走行してい
る状態で、上記第一のタイミング検出手段が当該機関に
対して負荷となる車載装置の動作開始が見込まれるタイ
ミングを検出したときに、上記第一の微小空気量より多
い第二の微小空気量が当該機関に供給されるようにアイ
ドル機構を制御する第一のアイドル制御手段を有するよ
うに構成できる。

【００２４】同様の観点から、本発明は、請求項１１に
記載されるように、上記動力制御装置において、上記第
二の動力源制御手段は、上記第一の動力源制御手段が上
記第二の微小空気量が当該機関に供給されるようにアイ
ドル機構を制御している状態で、上記第二のタイミング
検出手段が当該タイミングを検出したときに、上記第一
の微小空気量が当該機関に供給されるようにアイドル機
構を制御する第二のアイドル制御手段を有するように構
成することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。本発明の実施の一形態に係る動力制
御装置が適用される自動運転車両の動力系の概念的な構
造は、例えば、図４に示すようになっている。図４にお
いて、動力源となるエンジン（例えば、ガソリンエンジ
ン）１０の駆動出力は自動変速機１２、動力シャフト１
４及びディファレンシャルギア１６を介して左右後輪２
０ＲＲ、２０ＲＬの車軸１８に伝達される。左右前輪２
０ＦＲ、２０ＦＬは、操舵系（図示せず）に結合してい
る。即ち、この自動運転車両Ｖは、左右前輪２０ＦＲ、
２０ＦＬが操舵輪となり、左右後輪２０ＲＲ、２０ＲＬ
が駆動輪となる。

【００２６】エンジン１０には吸気経路３１が連結さ
れ、この吸気経路３１内には、スロットルバルブ３２が
その開度調整可能に設けられている。また、吸気経路３
１のスロットルバルブ３２の上流側と下流側をバイパス
するバイパス経路３３が設けられている。このバイパス
経路３３は吸気経路３１より小さい断面積を有し、スロ
ットルバルブ３２が全閉状態であっても、僅かな空気が
バイパス経路３３を介してエンジン１０に供給できるよ
うになっている。バイパス経路３３内には、アイドルコ
ントロールバルブ３４がその開度調整可能に設けられて
いる。

【００２７】上記のような動力系を有する自動運転車両
Ｖにおける自動運転制御系は、例えば、図５に示すよう
になっている。図５において、この自動運転制御系は、
自動運転制御ユニット（自動運転ＥＣＵ）５０及びエン
ジン制御ユニット（Ｅ／Ｇ・ＥＣＵ）６０を有してい
る。自動運転制御ユニット５０は、車速（車輪速）を検
出する車速センサ５１、操舵角を検出する舵角センサ５
２、後述する道路に設置されたマーカを検出するマーカ
センサ５３及びエンジン回転数を検出するエンジン回転
数センサ５４からの各検出信号を入力する。

【００２８】また、メモリユニット５５には、当該自動
運転車両が走行するコースに関する情報が格納されてい
る。このコースの関する情報は、コース内の各位置での
目標車速（速度パターン）、駅の位置、停止位置等を含
む。自動運転制御ユニット５０は、これらコースに関す
る情報をメモリユニット５５から取得する。自動運転制
御ユニット５０は、上記各センサからの検出信号及びメ
モリユニット５５からの情報に基づいて、所定のコース
を予め定めた速度パターンに従って当該自動走行車両Ｖ
が走行するように、エンジン制御ユニット６０、操舵系
アクチュエータ５７及び制動系アクチュエータ５６対す
る制御信号を生成する。エンジン制御ユニット６０は、
自動運転制御ユニット５０からの制御信号に基づいてス
ロットルバルブ３２のアクチュエータ３２ａ、アイドル
コントロールバルブ３４のアクチュエータ３４ａ及び自
動変速機１２を駆動するＡ／Ｔアクチュエータ３６を制
御する。

【００２９】また、操舵アクチュエータ５７は自動運転
制御ユニット５０からの制御信号に基づいて操舵輪（左
右前輪２０ＦＬ、２０ＦＲ）の操舵機構（図示略）を駆
動する。制動アクチュエータ５７は自動運転制御ユニッ
ト５０からの制御信号に基づいて各車輪２０ＦＬ、２０
ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＲＲに対する制動液圧を制御する
液圧弁等を駆動する。

【００３０】なお、操舵系の制御は、コース路に所定の
間隔で設置したマーク（磁気ネール）を検出するマーカ
センサ５３からの検出信号（磁界の強さ）に基づいて、
当該マーク上を自動運転車両Ｖが走行するようにステア
リングホイールの回転角（操舵角）を制御することによ
ってなされる。また、コース路Ｒには、例えば、図１に
示すように、微速走行制御（クリープ走行）を開始すべ
き地点にマークＭ１、微速走行中にパワーステアリング
機構（液圧ポンプ）の動作の開始が見込まれる地点にマ
ークＭ２、パワーステアリング機構の動作停止が見込ま
れる地点にマークＭ３、微速走行制御を終了すべき地点
にマークＭ４がそれぞれ設置されている。各マークＭ１
〜Ｍ４は、例えば、磁界のパターンによって区別できる
ようにしている。

【００３１】上記自動運転制御ユニット５０は、例え
ば、図６に示す手順に従って、処理を実行する。図６に
おいて、自動運転制御ユニット５０は、マーカセンサ５
３からの検出信号に基づいてマークＭ１を監視する（Ｓ
１）と共に、各センサからの検出信号及びメモリユニッ
ト５５からの情報に基づいた制御信号を制動系アクチュ
エータ５６、操作系アクチュエータ５７及びエンジン制
御ユニット５０に供給し、自動運転車両Ｖがコース路Ｒ
を所定の速度パターンで走行するように自動運転制御を
実行する（Ｓ２）。この自動運転制御により、動力系に
おけるスロットルバルブ３２の開度が検出車速に基づい
て制御（フィードバック制御）される。

【００３２】このような自動運転制御によって走行する
自動運転車両Ｖが例えば、図１に示すような駅５００に
接近して、マークＭ１が検出されると、微速走行制御を
行うべく、スロットルバルブ３２が全閉状態にされると
共に、アイドルコントロールバルブ３４の所定開度値Ａ
１での開度制御（ＩＳＣ（Idle Speed Control) １）が
開始される（Ｓ３）。以後、マークＭ２の監視（Ｓ
４）、マークＭ４の監視（Ｓ５）が行われつつ、クリー
プ走行が維持されるようにアイドルコントロールバルブ
３４の同様の開度制御（ＩＳＣ１）が、例えば図７の時
刻ｔ1 までのように継続される。その結果、車速が、例
えば、図８に示すように微速Ｖ_Lに制御されつつ（エン
ジン回転数は、クリープ回転数Ｒ_EL）、自動運転車両Ｖ
は、当該マークＭ１の設置地点から駅５００に接近す
る。

【００３３】上記ＩＳＣ１によって自動運転車両Ｖが微
速Ｖ_Lにて駅５００に接近する過程で、例えば、図７に
示す時刻ｔ1 にてマークＭ２が検出されると（Ｓ４でＹ
ＥＳ）、アイドルコントロールバルブ３４の開度Ａが上
記所定開度値Ａ１より大きい開度値Ａ２に変更され（フ
ィードフォワード制御）、アイドルコントロールバルブ
３４の当該所定開度値Ａ２での開度制御（ＩＳＣ２）が
開始される（Ｓ６）。以後、車両の停止の監視（Ｓ５）
及びマークＭ３の監視（Ｓ８）が行われつつアイドルコ
ントロールバルブ３４の同様の開度制御（ＩＳＣ２）が
継続される。

【００３４】上記マークＭ２の検出がなされる地点から
は、コース路Ｒのカーブに応じてステアリングホイール
が回動されて、パワーステアリング機構（液圧ポンプ）
が動作する。そのため、自動運転車両Ｖの動力源となる
エンジン１０に対する負荷が増大する。しかし、上記の
ようにアイドルコントロールバルブ３４の開度Ａが開度
値Ａ２に増大されるので、エンジン１０の出力が増大し
て負荷の増大に伴うエンジン回転数の極端な低下が防止
される。その結果、図８に示すように、車速は、アイド
ルコントロールバルブ３４の開度が増大される時刻ｔ1
の直後に多少増大した後、制動系の制御によって得られ
る減速特性にほぼ一致した特性にて減少する。そして、
この制動系の制御により、自動運転車両Ｖは、駅５００
の所定位置にて停止する。

【００３５】上記のようなアイドルコントロールバルブ
３４の開度制御（ＩＳＣ２）の過程で、車速センサ５１
からの検出信号に基づいて自動運転車両Ｖの停止が検出
されると（Ｓ７でＹＥＳ）、アイドルコントロールバル
ブ３４の開度Ａが開度値Ａ１（＜Ａ２）に戻され（Ｓ
９）、以後、自動運転車両Ｖが駅５００から発進された
か否かが判定される（Ｓ１０）。

【００３６】カーブ路にある駅５００に自動運転車両Ｖ
が停止している間、ステアリングホイールは、トルクが
作用しない状態で、ある操舵角に維持されるので、パワ
ーステアリング機構の動作は停止（オフ）状態となる。
従って、エンジン１０に対する負荷が低減されるので、
上記のようにアイドルコントロールバルブ３４の開度Ａ
は、開度値Ａ２より小さい開度値Ａ１に維持される。こ
の状態で、制動系の制御により自動運転車両Ｖは、駅５
００での停止を維持する。

【００３７】更に、例えば、駅５００周辺の人の往来を
考慮して、微速にて自動運転車両Ｖが発進される。ステ
アリングホイールがある操舵角を維持した状態で自動運
転車両が発進すると、発進の直後にパワーステアリング
機構が起動（オン）される。この場合、例えば、図９に
示すように、時刻ｔ３にて車両発進の指令を認識（Ｓ１
０でＹＥＳ）すると、アイドルコントロールバルブ３４
の開度Ａが開度値Ａ１からＡ２に変更され、以後、車両
停止の監視及びマークＭ３の監視を行いつつ（Ｓ７、Ｓ
８）、アイドルコントロールバルブ３４の開度値Ａ２で
の開度制御（ＩＳＣ２）が実行される（Ｓ６）。その結
果、エンジン１０に対してパワーステアリング機構によ
る負荷がかかった状態であっても、車速は、例えば、図
１０に示すように、時刻ｔ３から徐々に増大して所定の
微速度が維持されるようになる。

【００３８】このようにアイドルコントロールバルブ３
４の開度値Ａ２での開度制御（ＩＳＣ２）を実行しなが
ら自動運転車両Ｖがカーブ路に設置された駅５００から
発進して所定の微速度にて走行する際に、当該自動運転
車両Ｖがカーブ路を抜けてパワーステアリング機構の動
作が停止（オフ）されると見込まれる位置に設置したマ
ークＭ３が、例えば、図９に示す時刻ｔ４にて検出され
ると（Ｓ８でＹＥＳ）、アイドルコントロールバルブ３
４の開度Ａが開度値Ａ１に変更される（Ｓ３）。以後、
その開度Ａ１でのアイドルコントロールバルブ３４の開
度制御（ＩＳＣ１）が実行される。

【００３９】この場合、アイドルコントロールバルブ３
４の開度がより小さい開度値Ａ１に変更されるが、自動
運転車両Ｖがカーブ路を抜けてパワーステアリング機構
の動作が停止されてエンジン１０の負荷が低減される。
このため、アイドルコントロールバルブ３４の開度が開
度値Ａ１に変更されてエンジン１０の出力が低下する、
例えば、図１０の時刻ｔ４の直後に僅かに車速低下はあ
るものの、所定の微速度を維持することができる。

【００４０】このように、自動運転車両Ｖがカーブ路を
抜けてアイドルコントロールバルブ３４の開度値Ａ１で
の開度制御（ＩＳＣ１）が継続される過程（Ｓ３、Ｓ
４、Ｓ５）で、微速制御を終了すべき地点に設置された
マークＭ４が検出されると（Ｓ５でＹＥＳ）、再び、次
の微速制御を開始すべき地点に設置されたＭ１の監視を
行いつつ（Ｓ１）、前述したように検出車速に応じてス
ロットルバルブ３２の開度制御による動力系の制御及び
操舵系、制動系の制御がなされる自動運転制御が実行さ
れる（Ｓ２）。その結果、自動運転車両Ｖは、所定の速
度パターンにてコース路を自動走行する。以後、動力系
は、上述したのと同様に制御される（Ｓ１〜Ｓ１０）。

【００４１】上述したようなカーブ路の駅５００に停車
する場合だけでなく、自動運転車両Ｖが微速（クリープ
走行）にてカーブ路を通過する場合も、動力系が上記と
同様に制御される。即ち、微速制御すべき地点に設置さ
れたマークＭ１が検出されると、スロットルバルブ３２
が全閉状態の維持されると共に、図１１に示すように、
アイドルコントロールバルブ３４が開度値Ａ１にて開度
制御（ＩＳＣ１）される（Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５）。そし
て、自動運転車両Ｖがカーブ路に進入してパワーステア
リング機構の動作が開始すると見込まれる地点に設置し
たマークＭ２が、例えば、時刻ｔ１にて検出されると
（Ｓ４でＹＥＳ）、アイドルコントロールバルブ３４の
開度Ａがより大きい開度値Ａ２に変更され、以後、アイ
ドルコントロールバルブ３４は、この開度値Ａ２にて開
度制御（ＩＳＣ２）される（Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８）。

【００４２】更に、自動運転車両Ｖがカーブ路抜け出し
てパワーステアリング機構の動作が停止すると見込まれ
る地点に設置されたマークＭ３が、例えば、時刻ｔ２に
て検出されると（Ｓ８でＹＥＳ）、アイドルコントロー
ルバルブの開度がより小さい開度値Ａ１に戻され、以
後、アイドルコントロールバルブ３４は、この開度値Ａ
１にて開度制御（ＩＳＣ１）される（Ｓ３、Ｓ４、Ｓ
５）。

【００４３】このようなアイドルコントロールバルブ３
４の制御により、パワーステアリング機構の動作が開始
する時刻ｔ１及びその動作が停止する時刻ｔ２にてエン
ジン１０に対する負荷が変動しても、例えば、図１２に
示すように、微速Ｖ_L（クリープ走行）をほぼ維持しつ
つカーブ路を通過することができる。上記の例におい
て、アイドルコントロールバルブ３４の開度をより小さ
い開度値Ａ１からより大きい開度値Ａ２に切換えるタイ
ミングは、パワーステアリング機構の動作が開始されて
エンジン１０に対する負荷が実際に増大を開始す直前の
タイミングであることが、負荷の増大に伴うエンジン回
転数（車速）の低減を防止する観点から好ましい。この
場合、エンジン１０に実際に負荷が作用する直前にアイ
ドルコントロールバルブ３４の開度がより大きい開度値
Ａ２に切り換えられる。そのため、アイドルコントロー
ルバルブ３４の開度切り換え直後に僅かにエンジン回転
数（車速）が増大する。このようなエンジン回転数の変
動を低減させるために、アイドルコントロールバルブ３
４の開度は、例えば、図１３に示すように制御すること
ができる。

【００４４】図１３において、自動運転車両Ｖを微速走
行（クリープ走行）させるために、スロットルバルブ３
２を全閉にした状態で、アイドルコントロールバルブ３
２がより小さい開度値Ａ１にて開度制御される。この状
態で、パワーステアリング機構の動作が開始すると見込
まれる地点で、アイドルコントロールバルブ３４の開度
Ａが、開度値Ａ１２、Ａ２と段階的に大きくなるように
変更される。そして、以後、アイドルコントロールバル
ブ３４がより大きい開度値Ａ２にて開度制御される。

【００４５】このようにパワーステアリング機構の動作
開始にてエンジン１０に対する負荷が増大する直前に、
アイドルコントロールバルブ３４の開度を急激に増大さ
せずに、段階的に増大させることにより、例えば、図１
４に示すように、微速Ｖ_Lに制御される車速の一時的な
増大を極力押さえることが可能となる。また、アイドル
コントロールバルブ３４の開度をより小さい開度値Ａ１
からより大きい開度値Ａ２に切換えるタイミングは、前
述したように、エンジン１０に対する負荷が実際に増大
を開始する直前のタイミングでなくても、負荷が増大を
開始した直後の短い時間であれば、エンジン回転数（車
速）の低減を極力小さくすることができる。このアイド
ルコントロールバルブ３４の開度の切り換えタイミング
は、種々の条件（微速制御の態様、車重、乗員の人数、
エンジン１０の規格出力等）に基づいて決定される。

【００４６】更に、アイドルコントロールバルブ３４の
開度をより大きい開度値Ａ２からより小さい開度値Ａ１
に戻すタイミングも同様にして決定される。上記例にお
いて、図６に示すステップＳ６での処理が第一のタイミ
ング検出手段（第一のマーク検出手段）に対応し、ステ
ップＳ６での処理が第一の動力源制御手段に対応する。
図６に示すステップＳ８での処理が第二のタイミング検
出手段（第二のマーク検出手段）に対応し、ステップＳ
３での処理が第二の動力源制御手段に対応する。

【００４７】吸気経路３１に設けられたバイパス経路３
３と該バイパス経路３３内に設けられたアイドルコント
ロールバルブ３４がアイドル機構に対応し、ステップＳ
６での処理が第一のアイドル制御手段に対応し、ステッ
プＳ３での処理が第二のアイドル制御手段に対応する。

【００４８】

【発明の効果】以上、説明してきたように、請求項１乃
至１１に係る本願発明によれば、自動運転車両の所定速
度での走行中に動力源の負荷となる車載装置の動作開始
が見込まれるタイミングにて、動力源の出力が増大され
るので、当該車載装置の動作開始に伴う動力源の出力低
下によって車速が低下することを防止することができ
る。その結果、自動運転車両の動力源の出力に車載装置
が負荷として作用しても、制御される車速の変動をより
小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動運転車両が走行するコース路の一例を示す
図である。

【図２】自動運転車両が微速にてカーブ路を走行する際
にパワーステアリング機構の動作開始により変動する車
速特性の一例を示す図である。

【図３】自動運転車両が微速にてカーブ路を走行する際
にパワーステアリング機能の動作開始及び動作停止によ
り変動する車速特性の一例を示す図である。

【図４】自動運転車両の動力系の一例を概念的に示す図
である。

【図５】自動運転車両の制御系の構成例を示すブロック
図である。

【図６】図５に示す制御にて実行される動力系の制御の
手順の一例を示すフローチャートである。

【図７】図６に示す手順にてなされるアイドルコントロ
ールバルブの開度制御の特性の一例を示す図である。

【図８】図７に示すようにアイドルコントロールバルブ
の開度が制御される状態での車速制御に基づく車速変化
の一例を示す図である。

【図９】図６に示す手順にてなされるアイドルコントロ
ールバルブの開度制御の特性の一例を示す特性図であ
る。

【図１０】図９に示すようにアイドルコントロールバル
ブの開度が制御される状態での車速制御に基づく車速変
化の一例を示す図である。

【図１１】図６に示す手順にてなされるアイドルコント
ロールバルブの開度制御の特性の一例を示す特性図であ
る。

【図１２】図１１に示すようにアイドルコントロールバ
ルブの開度が制御される状態での車速制御に基づく車速
変化の一例を示す図である。

【図１３】アイドルコントロールバルブの開度制御の他
の一例を示す特性図である。

【図１４】図１３に示すようにアイドルコントロールバ
ルブの開度が制御される状態での車速制御に基づく車速
変化の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０エンジン１２自動変速機１４動力シャフト１６ディファレンシャルギア１８車軸２０ＦＬ、２０ＦＲ左右前輪２０ＲＬ、２０ＲＲ左右後輪３１吸気経路３２スロットルバルブ３２ａスロットルバルブのアクチュエータ３３バイパス経路３４アイドルコントロールバルブ３４ａアイドルコントロールバルブのアクチュエータ３６Ａ／Ｔアクチュエータ５０自動運転制御ユニット５１車速センサ５２舵角センサ５３マーカセンサ５４エンジン回転数センサ５５メモリユニット５６制動系アクチュエータ５７操舵系アクチュエータ６０エンジン制御ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3D044 AA41 AA45 AC05 AC26 AC31 AC41 AC56 AD04 AD17 AD21 AE21 5H301 AA03 AA09 AA10 BB05 BB20 CC03 CC06 EE03 FF04 FF16 FF17 GG14 JJ05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のコース路を予め定めた速度特性にて
走行する自動運転車両における動力源の出力を制御する
動力制御装置において、当該自動運転車両が所定の速度にて走行している状態
で、動力源に対して負荷となる車載装置の動作開始が見
込まれるタイミングを検出する第一のタイミング検出手
段と、該第一のタイミング検出手段が当該タイミングを検出し
たときに、動力源の出力を増大させる第一の動力源制御
手段とを備えた自動運転車両の動力制御装置。
【請求項２】請求項１記載の動力制御装置において、上記車載装置の動作開始後、当該車載装置の動作停止が
見込まれるタイミングを検出する第二のタイミング検出
手段と、該第二のタイミング検出手段が当該タイミングを検出し
たときに、増大された動力源の出力を減少させる第二の
動力源制御手段とを備えた自動運転車両の動力制御装
置。
【請求項３】請求項１または２記載の動力制御装置にお
いて、第一のタイミング検出手段は、動力源に対して負荷とな
る車載装置の動作開始が見込まれる地点に予め設置した
マークを検出する第一のマーク検出手段を有し、該第一
のマーク検出手段が当該マークを検出したときに、上記
第一の動力源制御手段が動力源の出力を増大させるよう
にした自動運転車両の動力制御装置。
【請求項４】請求項２記載の動力制御装置において、上記第二のタイミング検出手段は、動力源に対して負荷
となる車載装置の動作停止が見込まれる地点に予め設置
したマークを検出する第二のマーク検出手段を有し、該
第二のマーク検出手段が当該マークを検出したときに、
上記第二の動力源制御手段が動力源の出力を減少させる
ようにした自動運転車両の動力制御装置。
【請求項５】請求項１乃至４いずれか記載の動力制御装
置において、上記第一の動力源制御手段は、動力源の出力を段階的に
増大させる段階制御手段を有する自動運転車両の動力制
御装置。
【請求項６】自動変速機を搭載した自動運転車両に適用
される請求項１乃至５いずれか記載の動力制御装置にお
いて、上記第一のタイミング検出手段は、当該自動運転車両が
クリープ走行している状態で動力源に対して負荷となる
車載装置の動作開始が見込まれるタイミングを検出する
ようにした自動運転車両の動力制御装置。
【請求項７】自動変速機を搭載した自動運転車両に適用
される請求項２または４記載の動力制御装置において、上記第二のタイミング検出手段は、当該自動運転車両が
クリープ走行している状態で動力源に対して負荷となる
車載装置が動作開始した後に、当該車載装置の動作停止
が見込まれるタイミングを検出するようにした自動運転
車両の動力制御装置。
【請求項８】動力源の出力を利用して動作するパワース
テアリング機構を搭載した自動運転車両に適用される請
求項１乃至７いずれか記載の動力制御装置において、上記第一のタイミング検出手段は、当該自動運転車両が
コース路のカーブ部分においてパワーステアリング機構
の動作開始が見込まれるタイミングを検出するようにし
た自動運転車両の動力制御装置。
【請求項９】動力源の出力を利用して動作するパワース
テアリング機構を搭載した自動運転車両に適用される請
求項２、４及び７いずれか記載の動力制御装置におい
て、上記第二のタイミング検出手段は、パワーステアリング
機構の動作開始後、当該自動運転車両がコース路のカー
ブ部分終了地点にてパワーステアリング機構の動作停止
が見込まれるタイミングを検出するようにした自動運転
車両の動力制御装置。
【請求項１０】空気供給量にて出力制御される機関が動
力源として搭載されると共に、通常走行時の制御供給空
気量より少ない微小空気量の当該機関への供給制御を行
うアイドル機構が搭載された自動運転車両に適用される
請求項６記載の動力制御装置において、上記第一の動力源制御手段は、第一の微小空気量が当該
機関に供給されるようにアイドル機構を制御することに
より当該自動運転車両がクリープ走行している状態で、
上記第一のタイミング検出手段が当該機関に対して負荷
となる車載装置の動作開始が見込まれるタイミングを検
出したときに、上記第一の微小空気量より多い第二の微
小空気量が当該機関に供給されるようにアイドル機構を
制御する第一のアイドル制御手段を有する自動運転車両
の動力制御装置。
【請求項１１】請求項１０記載の動力制御装置におい
て、上記第二の動力源制御手段は、上記第一の動力源制御手
段が上記第二の微小空気量が当該機関に供給されるよう
にアイドル機構を制御している状態で、上記第二のタイ
ミング検出手段が当該タイミングを検出したときに、上
記第一の微小空気量が当該機関に供給されるようにアイ
ドル機構を制御する第二のアイドル制御手段を有する自
動運転車両の動力制御装置。