JP2018030510A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンを動力源とする車両を自動運転で適切に走行させることができる制御装置を提供する。【解決手段】動力源として少なくともエンジンを備え、運転操作を自動制御する自動運転で走行することが可能な車両の制御装置において、前記エンジンの運転に起因する振動および騒音を抑制するための制限値を設定するとともに、前記エンジンの運転を、エンジン回転数が前記制限値よりも低く、かつ、エンジントルクが前記制限値よりも大きい運転領域内に制限する動作制限を実施し、車内の搭乗者の有無を判断し（ステップＳ１０１）、前記搭乗者が存在する有人自動運転の場合は、前記制限値として、第１制限値を設定し（ステップＳ１０２）、前記搭乗者が存在ない無人自動運転の場合は、前記制限値として、前記第１制限値よりも前記運転領域が広くなる第２制限値を設定する（ステップＳ１０３）。【選択図】図４

Description

この発明は、運転操作を自動制御する自動運転で走行することが可能な車両の制御装置に関するものである。

特許文献１には、車両の走行状態、周辺状況、および、運転者の状態の少なくともいずれかを検出する検知手段と、車両を自動運転する自動運転手段とを備え、検知手段の検知精度が所定の基準を満たさない場合に、自動運転を行うための条件を満たしていないと判断するように構成された自動運転車両制御装置が記載されている。また、この特許文献１には、上記の自動運転を行うための条件を満たしていると判断した場合に、自動運転を開始し、自動運転を行うための条件を満たしていないと判断した場合には、運転者に対して自動運転の解除を促す制御が記載されている。さらに、地図情報および検知手段から検出する車両の走行状態および車両の周辺状況に基づいて、車両を安全に停止可能な停車地点を定期的に算出するとともに、自動運転を行うための条件を満たしていないと判断して自動運転の解除を促したにもかかわらず運転者が自動運転を解除しない場合には、車両を上記の停車地点に誘導して停止させる制御が記載されている。

特開２０１４−１０６８５４号公報

上記の特許文献１に記載されている自動運転車両制御装置によれば、車両の走行状態や走行環境などに即して、自動運転の開始および解除、ならびに、車両の自動停止を行うことができる。すなわち、運転操作を自動制御する自動運転を実施することができる。そのような自動運転に関する技術を適用した車両においては、車内に搭乗者が存在する有人自動運転で走行する状況に加えて、車内に搭乗者が存在しない無人自動運転で走行する状況が想定される。

一方、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関（以下、エンジン）を動力源として搭載した車両では、エンジンを稼動させることにより、不可避的にエンジンの運転に起因する振動や騒音が発生する。そのような振動や騒音は、車内の搭乗者に違和感を与え、乗り心地の低下要因となってしまう可能性がある。そのため、従来、上記のような振動や騒音を抑制することを目的としたエンジンの動作制限を実施するための制限値が設けられている。例えば、上記のような振動や騒音の発生が懸念される運転領域でのエンジンの運転を制限するため、エンジンの動作点（もしくは運転点）を設定することが可能な運転領域が、エンジン回転数が制限値よりも低く、かつ、エンジントルクが制限値よりも大きい領域に制限される。そのようなエンジンの動作制限は、エンジンのみを駆動力源とする従来の車両に限らず、エンジンおよびモータを駆動力源とするハイブリッド車両においても実施されている。

特許文献１に記載されているような自動運転車両が、有人自動運転で走行する状況では、上記のようなエンジンの動作制限を実施することが有効である。振動や騒音が搭乗者に違和感を与えてしまう可能性がある運転領域でのエンジンの動作を制限することにより、車両の乗り心地や快適性を向上させることができる。しかしながら、上記のようなエンジンの動作制限は、エンジンの燃費よりも振動や騒音の抑制を優先して実施されるため、エンジンの動作点が最適燃費状態から外れてしまう場合がある。したがって、無人自動運転で走行する状況では、一律に上記のようなエンジンの動作制限が実施されると、車両のエネルギ効率が単に低下するだけになってしまう可能性がある。

この発明は上記のような技術的課題に着目して考え出されたものであり、動力源としてエンジンを搭載した車両を、自動運転で適切に走行させることができる制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、動力源として少なくともエンジンを備え、運転操作を自動制御する自動運転で走行することが可能な車両の制御装置において、前記車両を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記エンジンの運転に起因する振動および騒音を抑制するための前記エンジンの運転についての制限値を設定するとともに、前記エンジンの運転を、エンジン回転数が前記制限値よりも低く、かつ、エンジントルクが前記制限値よりも大きい運転領域内に制限する動作制限を実施し、車内の搭乗者の有無を判断し、前記搭乗者が存在する状態で前記車両が前記自動運転で走行する有人自動運転の場合は、前記制限値として、第１制限値を設定し、前記搭乗者が存在しない状態で前記車両が前記自動運転で走行する無人自動運転の場合は、前記制限値として、前記第１制限値よりも前記運転領域が広くなる第２制限値を設定することを特徴とするものである。

また、この発明における前記車両は、前記動力源としてモータを更に備え、この発明における前記コントローラは、前記制限値として前記第２制限値を設定する場合は、前記モータでトルクを発生させるように構成することができる。

また、この発明における前記車両は、車速を検出するセンサを備え、この発明における前記コントローラは、前記無人自動運転で、かつ、前記車速が予め定めた車速閾値以下である場合は、前記制限値として、前記第２制限値よりも前記運転領域が狭くなる第３制限値を設定するように構成することができる。

また、この発明における前記車両は、前記車両周辺の人を検知するセンサを備え、この発明における前記コントローラは、前記無人自動運転で、かつ、前記周辺の予め定めた所定範囲内で前記人を検知した場合は、前記制限値として、前記第２制限値よりも前記運転領域が狭くなる第３制限値を設定するように構成することができる。

また、この発明における前記車両は、車室、および、前記車室内に設けられた装置を更に備え、この発明における前記コントローラは、前記装置の操作状況または作動状態に基づいて前記搭乗者の有無を判断するように構成することができる。

そして、この発明における前記コントローラは、前記車両の運行状況を判断し、前記車両が停車した場合は、前記制限値として前記第１制限値を設定するように構成することができる。

この発明で制御の対象とする車両は、動力源として少なくともエンジンを備えており、そのエンジンに対して振動および騒音を抑制するための動作制限を実施することが可能である。また、この発明で制御の対象とする車両は、完全自動運転が可能であり、有人自動運転と無人自動運転とを選択して走行することが可能である。そして、この発明によれば、有人自動運転の場合に、エンジンの動作制限を実施して振動や騒音を抑制することができる。それとともに、無人自動運転の場合には、有人自動運転の場合よりも、エンジンの運転領域が広げられる、すなわち、エンジンの動作制限が緩和されることにより、燃費を優先して車両を自動運転で走行させることができる。そのため、有人自動運転の際の車両の乗り心地や快適性を確保しつつ、無人自動運転の際の車両のエネルギ効率を向上させることができ、したがって、車両を自動運転で適切に走行させることができる。

また、この発明によれば、ハイブリッド車両を無人自動運転で走行させる場合は、上記のようにエンジンの動作制限が緩和される運転領域が広げられるとともに、モータのトルクが０にならないように、モータが所定のトルクを発生するように制御される。モータのトルクが０でないことにより、そのため、モータに対してトルクを伝達するギヤやスプライン等の噛み合い部分で、それら噛み合い部分同士が互いに押し付けられる。そのため、上記のようなギヤやスプライン等の噛み合い部分で、がた部の衝突や歯打ち音の発生を抑制することができる。その結果、車両の耐久性を向上させることができる。

また、この発明によれば、車両が自動運転で、かつ、車速が車速閾値以下の低速もしくは極低速で走行する場合には、無人自動運転の場合であっても、エンジンの運転領域が狭められる。すなわち、エンジンの動作制限が強化される。例えば、エンジンの動作制限が有人自動運転の場合と同等程度に強化される。そのため、車両が自動運転で低速もしくは極低速走行する際に車両周辺の人への影響が大きくなる場合であっても、エンジンの動作制限によって振動や騒音を適切に抑制することができ、車両周辺の人に与える印象やイメージを良好なものにすることができる。

また、この発明によれば、車両が自動運転で、かつ、車両周辺の所定範囲内で人を検知した場合には、無人自動運転の場合であっても、エンジンの運転領域が狭められる。すなわち、エンジンの動作制限が強化される。例えば、エンジンの動作制限が有人自動運転の場合と同等程度に強化される。そのため、車両周辺に人が居る場合に、エンジンの動作制限によって振動や騒音を適切に抑制することができ、車両周辺の人に与える印象やイメージを良好なものにすることができる。

また、この発明によれば、例えば、スタートスイッチやシートの着座センサなど、車内に設けられている装置の操作状況または作動状態に基づいて、車内の搭乗者の有無が判断される。そのため、従来一般的に装備される装置を用いて、搭乗者の有無を容易に判断することができる。

そして、この発明によれば、自動運転で走行していた車両が停車した場合には、エンジンの動作制限が有人自動運転の場合と同等程度に設定される。そのため、車両が停車したことにより車両周辺に人が居る可能性が高いと推定される場合に、エンジンの動作制限によって振動や騒音を抑制することができ、車両周辺の人に与える印象やイメージを良好なものにすることができる。

この発明の制御装置で自動運転の対象とする車両の駆動系統の概要（第１例）を示す図である。 この発明の制御装置で自動運転の対象とする車両の制御系統の概要を説明するための図である。 この発明の制御装置で実行される制御において、エンジンの動作制限を実施するための制限値の一例を説明するための図である。 この発明の制御装置で実行される制御の第１例を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置で実行される制御において、エンジンの動作制限を実施するための制限値を示す図であって、第１制限値、第２制限値、および、第３制限値の一例を説明するための図である。 この発明の制御装置で実行される制御の第２例を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置で実行される制御の第３例を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置で実行される制御の第４例を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置で実行される制御の第５例を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置で実行される制御の第６例を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置で自動運転の対象とする車両の駆動系統の第２例を示す図である。 この発明の制御装置で自動運転の対象とする車両の駆動系統の第３例を示す図である。 この発明の制御装置で自動運転の対象とする車両の駆動系統の第４例を示す図である。 この発明の制御装置で自動運転の対象とする車両の駆動系統の第５例を示す図である。 この発明の制御装置で自動運転の対象とする車両の駆動系統の第６例を示す図である。 この発明の制御装置で自動運転の対象とする車両の駆動系統の第７例を示す図である。 この発明の制御装置で自動運転の対象とする車両の駆動系統の第８例を示す図である。 この発明の制御装置で自動運転の対象とする車両の駆動系統の第９例を示す図である。

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。

図１に、この発明の実施形態で制御対象にする車両Ｖｅの駆動系統の一例を示してある。図１に示す車両Ｖｅは、エンジン（ENG）１、ならびに、第１モータ（MG1）２および第２モータ（MG2）３を動力源とするハイブリッド車両である。また、この図１に示す車両Ｖｅは、動力分割機構４、出力部材５、駆動輪６、および、コントローラ７を備えている。

エンジン１は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であり、出力の調整、ならびに、始動および停止の動作などが電気的に制御されるように構成されている。ガソリンエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料の供給量、点火の実行および停止、ならびに、点火時期などが電気的に制御される。このエンジン１に対しては、エンジン１の運転に起因して発生する振動や騒音を抑制するために、動作制限を実施するための制限値が設けられている。例えば、後述する図３に示すように、エンジンの運転を許容領域内に制限する動作制限を実施するための制限値（制限ライン）が設定されている。

第１モータ２および第２モータ３は、いずれも、発電機能を有するモータ（いわゆる、モータ・ジェネレータ）であり、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。第１モータ２および第２モータ３は、それぞれ、回転数やトルクの調整、ならびに、モータとしての機能と発電機としての機能との切り替えなどを電気的に制御するように構成されている。また、第１モータ２と第２モータ３とは、例えばバッテリやインバータあるいはコンバータ（いずれも図示せず）を介して、互いに電気的に接続されている。したがって、第１モータ２で発生させた電力を第２モータ３に供給し、第２モータ３を駆動することができる。そして、その際に第２モータ３が出力するトルクを駆動輪６に付加し、車両Ｖｅの駆動力を発生させることができる。

動力分割機構４は、例えば、入力要素、反力要素、および、出力要素（いずれも図示せず）の３つの回転要素を有する遊星歯車機構から構成されている。この動力分割機構４の入力要素にエンジン１が連結され、反力要素に第１モータ２が連結され、出力要素に出力部材５を介して駆動輪６が連結されている。出力部材５には、第２モータ３が駆動輪６へ動力伝達が可能なように連結されている。そして、動力分割機構４は、エンジン１が出力するトルクを、第１モータ２側と駆動輪６側とに分割して伝達する。また、第１モータ２が出力するトルクを駆動輪６側に伝達すること、および、第１モータ２が出力するトルクをエンジン１に伝達してエンジン１をモータリングすることも可能なように構成されている。

駆動輪６は、車両Ｖｅの前輪もしくは後輪である。あるいは、車両Ｖｅは、前輪および後輪を駆動輪６とする四輪駆動車であってもよい。駆動輪６を含む各車輪には、それぞれ、制動装置（図示せず）が設けられている。また、前輪もしくは後輪の少なくともいずれか一方には、車両Ｖｅの操舵を行う操舵装置（図示せず）が設けられている。

上記のような車両Ｖｅを制御するためのコントローラ（ECU）７が設けられている。コントローラ７は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置である。コントローラ７には、例えば、後述する外部センサ１１、ＧＰＳ受信部１２、内部センサ１３、地図データベース１４、および、ナビゲーションシステム１５などからの各種データが入力されるように構成されている。また、車両間通信システムからのデータが入力されるように構成することもできる。そして、コントローラ７は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行うとともに、その演算結果を制御指令信号として出力し、後述するアクチュエータ１６や補助機器１７などの各制御対象の動作を制御するように構成されている。

図１に示す車両Ｖｅはハイブリッド車両であるので、コントローラ７によってエンジン１および各モータ２，３などをそれぞれ制御することにより、ハイブリッド走行モード（以下、ＨＶモード）およびモータ走行モード（以下、ＥＶモード）を設定して走行することが可能である。ＨＶモードは、エンジン１を稼動させた状態で走行する（ＨＶ走行する）走行モードである。図１に示す車両Ｖｅでは、エンジン１の出力トルクだけで走行する場合、あるいは、エンジン１の出力トルクと第１モータ２および第２モータ３の少なくともいずれかの出力トルクとを併用して走行する場合も、このＨＶモードに含まれる。なお、この発明の実施形態では、後述する図１６に示すようなシリーズハイブリッド方式の車両Ｖｅにおいて、エンジン１を稼動させてモータ（発電機）を駆動する場合も、このＨＶモードに含まれる。一方、ＥＶモードは、いわゆる電気自動車として走行する（ＥＶ走行する）走行モードであって、エンジン１を停止した状態で、モータの出力トルクによって走行する走行モードである。図１に示す車両Ｖｅでは、第２モータ３の出力トルクだけで走行する場合、あるいは、第１モータ２の出力トルクと第２モータ３の出力トルクとを併用して走行する場合も、このＥＶモードに含まれる。

さらに、この発明の実施形態で制御対象とする車両Ｖｅは、車両Ｖｅの運転操作を自動制御して走行させる自動運転が可能である。この発明の実施形態において定義している自動運転とは、走行環境の認識や周辺状況の監視、ならびに、発進・加速、操舵、および、制動・停止などの全ての運転操作を、全て車両Ｖｅの制御システムが行う自動運転である。例えば、ＮＨＴＳＡ［米国運輸省道路交通安全局］が策定した自動化レベルにおける「レベル４」、あるいは、米国のＳＡＥ［Society of Automotive Engineers］が策定した自動化レベルにおける「レベル４」および「レベル５」に該当する高度自動運転もしくは完全自動運転である。したがって、この発明の実施形態で制御対象とする車両Ｖｅは、車内に搭乗者（運転者、同乗者、および、乗客など）が存在しない状況であっても自動運転によって走行することが可能である。すなわち、車両Ｖｅは、車内に搭乗者が存在する状態で自動運転によって走行する有人自動運転と、車内に搭乗者が存在しない状態で自動運転によって走行する無人自動運転とが可能である。なお、車両Ｖｅは、例えば上記のＳＡＥの自動化レベルにおける「レベル４」で定義されているように、自動運転で走行する自動運転モードと、車両Ｖｅの運転操作を運転者が行う手動運転モードとを選択できる構成であってもよい。

上記のような自動運転を実施するコントローラ７の一例を、図２に示してある。コントローラ７には、外部センサ１１、ＧＰＳ受信部１２、内部センサ１３、地図データベース１４、および、ナビゲーションシステム１５などからの検出信号や情報信号が入力されるように構成されている。なお、図２では、１つのコントローラ７が設けられた例を示しているが、コントローラ７は、例えば、制御する装置や機器毎に、あるいは、制御内容に応じて、複数設けられていてもよい。

外部センサ１１は、車両Ｖｅの外部における走行環境や周辺状況を検出する。外部センサ１１としては、例えば、車載カメラ、ＲＡＤＡＲ［Radio Detection and Ranging］、ＬＩＤＡＲ［Laser Imaging Detection and Ranging］、および、超音波センサなどが設けられている。外部センサ１１として、上記の各センサの全てが設けられていてもよく、あるいは、上記の各センサのうちの少なくとも１つが設けられた構成であってもよい。

例えば、車載カメラは、車両Ｖｅの前方および側方に設置され、車両Ｖｅの外部状況に関する撮像情報をコントローラ７に送信する。車載カメラは、単眼カメラであってもよく、あるいはステレオカメラであってもよい。単眼カメラは、ステレオカメラと比較して、小型で低コストであり、車両Ｖｅへの取り付けが容易である。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された複数の撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報によれば、認識対象物の奥行き方向の情報も得ることができる。

ＲＡＤＡＲは、ミリ波やマイクロ波などの電波を利用して車両Ｖｅの外部の他車両や障害物等を検出し、その検出データをコントローラ７に送信する。例えば、電波を車両Ｖｅの周囲に放射し、他車両や障害物等に当たって反射された電波を受信して測定・分析することにより、他車両や障害物等を検出するように構成されている。

ＬＩＤＡＲ（もしくは、レーザーセンサ、レーザースキャナー）は、レーザー光を利用して車両Ｖｅの外部の他車両や障害物等を検出し、その検出データをコントローラ７に送信する。例えば、レーザー光を車両Ｖｅの周囲に放射し、他車両や障害物等に当たって反射されたレーザー光を受光して測定・分析することにより、他車両や障害物等を検出するように構成されている。

超音波センサは、超音波を利用して車両Ｖｅの外部の他車両や障害物等を検出し、その検出データをコントローラ７に送信する。例えば、超音波を車両Ｖｅの周囲に放射し、他車両や障害物等に当たって反射された超音波を受信して測定・分析することにより、他車両や障害物等を検出するように構成されている。

ＧＰＳ受信部１２は、複数のＧＰＳ［Global Positioning System］衛星からの電波を受信することにより、車両Ｖｅの位置（例えば、車両Ｖｅの緯度および経度）を測定し、その位置情報をコントローラ７に送信する。

内部センサ１３は、車両Ｖｅの走行状態および各部の作動状態や挙動等を検出する。主な内部センサとしては、一例として、車速を検出する車速センサ、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ、各モータ２，３の回転数をそれぞれ検出するモータ回転数センサ（もしくはレゾルバ）、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキセンサ（もしくはブレーキスイッチ）、操舵装置の舵角を検出する舵角センサ、車両Ｖｅの前後加速度を検出する前後加速度センサ、車両Ｖｅの横加速度を検出する横加速度センサ、車両Ｖｅのヨーレートを検出するヨーレートセンサ、各モータ２，３との間で電力を授受するバッテリの充電状態（充電残量；ＳＯＣ）を検出するバッテリセンサ、ならびに、座席上に着席する搭乗者を検知する着座センサ、シートベルトの着装の有無を検出するシートベルト着装センサ、および、車内の搭乗者の有無を検知する生体センサあるいは動体検知センサなどが設けられている。

地図データベース１４は、地図情報を蓄積したデータベースであり、例えば、コントローラ７内に形成されている。あるいは、車両Ｖｅと通信可能な情報処理センタなどの外部施設のコンピュータに記憶されたデータを利用することもできる。

ナビゲーションシステム１５は、ＧＰＳ受信部１２が測定した車両Ｖｅの位置情報と、地図データベース１４の地図情報とに基づいて、車両Ｖｅの走行ルートを算出するように構成されている。

上記のような外部センサ１１、ＧＰＳ受信部１２、内部センサ１３、地図データベース１４、および、ナビゲーションシステム１５などからの検出データや情報データが、コントローラ７に入力される。そして、コントローラ７は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータ等を使用して演算を行い、その演算結果を基に、車両Ｖｅ各部のアクチュエータ１６および補助機器１７などに対して、制御指令信号を出力するように構成されている。

アクチュエータ１６は、車両Ｖｅを自動運転で走行させる際に、車両Ｖｅの発進・加速、操舵、および、制動・停止などの運転操作に関与し、エンジン１や各モータ２，３、制動装置、および、操舵装置などを制御するための作動装置である。主なアクチュエータ１６としては、例えば、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、および、操舵アクチュエータなどが設けられている。前述したように、図１に示す車両Ｖｅは、動力源としてエンジン１ならびに第１モータ２および第２モータ３を備えている。したがって、このアクチュエータ１６には、エンジン１ならびに第１モータ２および第２モータ３を制御するためのアクチュエータや操作機器等が含まれる。

例えば、スロットルアクチュエータは、コントローラ７から出力される制御信号に応じてエンジン１のスロットルバルブの開度や第１モータ２および第２モータ３に対する供給電力を制御するように構成されている。ブレーキアクチュエータは、コントローラ７から出力される制御信号に応じて制動装置を作動させ、各車輪へ付与する制動力を制御するように構成されている。操舵アクチュエータは、コントローラ７から出力される制御信号に応じて電動パワーステアリング装置のアシストモータを駆動し、操舵装置における操舵トルクを制御するように構成されている。

補助機器１７は、上記のアクチュエータ１６に含まれない機器もしくは装置であり、例えば、ワイパー、前照灯、方向指示器、エアコンディショナ、オーディオ装置など、車両Ｖｅの運転操作に直接には関与しない機器・装置である。

コントローラ７は、車両Ｖｅを自動運転で走行させるための主な制御部として、例えば、車両位置認識部１８、外部状況認識部１９、走行状態認識部２０、走行計画生成部２１、走行制御部２２、および、補助機器制御部２３などを有している。

車両位置認識部１８は、ＧＰＳ受信部１２で受信した車両Ｖｅの位置情報および地図データベース１４の地図情報に基づいて、地図上における車両Ｖｅの現在位置を認識するように構成されている。なお、ナビゲーションシステム１５で用いられる車両Ｖｅの位置を、そのナビゲーションシステム１５から得ることもできる。あるいは、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサやサインポスト等で車両Ｖｅの位置を測定可能な場合は、そのセンサとの通信によって現在位置を得ることもできる。

外部状況認識部１９は、例えば車載カメラの撮像情報やＲＡＤＡＲもしくはＬＩＤＡＲの検出データに基づいて、車両Ｖｅの外部状況を認識するように構成されている。外部状況としては、例えば、走行車線の位置、道路幅、道路の形状、路面勾配、および、車両周辺の障害物に関する情報等が得られる。また、走行環境として車両周辺の気象情報や路面の摩擦係数などを検出してもよい。

走行状態認識部２０は、内部センサ１３の各種検出データに基づいて、車両Ｖｅの走行状態を認識するように構成されている。車両Ｖｅの走行状態としては、例えば、車速、前後加速度、横加速度、および、ヨーレートなどが入力される。

走行計画生成部２１は、例えば、ナビゲーションシステム１５で演算された目標ルート、車両位置認識部１８で認識された車両Ｖｅの現在位置、および、外部状況認識部１９で認識された外部状況等に基づいて、車両Ｖｅの進路を生成するように構成されている。進路は、目標ルートに沿って車両Ｖｅが進行する経路である。また、走行計画生成部２１は、目標ルート上で、安全に走行すること、法令を順守して走行すること、および、効率よく走行すること等の基準に沿って、車両Ｖｅが適切に走行することができるように進路を生成する。そして、走行計画生成部２１は、生成した進路に応じた走行計画を生成するように構成されている。具体的には、少なくとも、外部状況認識部１９で認識された外部状況および地図データベース１４の地図情報に基づいて、予め設定された目標ルートに沿った走行計画が生成される。

走行計画は、車両Ｖｅの将来の駆動力要求を含む車両の走行状態を設定したものであり、例えば、現在時刻から数秒先の将来のデータが生成される。また、車両Ｖｅの外部状況や走行状況によっては、現在時刻から数十秒先の将来のデータが生成される。走行計画は、例えば、目標ルートに沿った進路を車両Ｖｅが走行する際に、車速、加速度、および、操舵トルク等の推移を示すデータとして走行計画生成部２１から出力される。

また、走行計画は、車両Ｖｅの速度パターン、加速度パターン、および、操舵パターンとして走行計画生成部２１から出力することもできる。速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔で設定された目標制御位置に対して、各目標制御位置毎に時間に関連付けられて設定された目標車速からなるデータである。加速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔で設定された目標制御位置に対して、各目標制御位置毎に時間に関連付けられて設定された目標加速度からなるデータである。操舵パターンとは、例えば、進路上に所定間隔で設定された目標制御位置に対して、各目標制御位置毎に時間に関連付けられて設定された目標操舵トルクからなるデータである。

走行制御部２２は、走行計画生成部２１で生成された走行計画に基づいて、車両Ｖｅの走行を自動で制御するように構成されている。具体的には、走行計画に応じた制御信号が、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、および、操舵アクチュエータ等のアクチュエータ１６に対して出力される。また、エンジン１ならびに第１モータ２および第２モータ３に対して、上記のような走行計画に応じた制御信号が出力されてもよい。

補助機器制御部２３は、走行計画生成部２１で生成された走行計画に基づいて、補助機器１７を自動で制御するように構成されている。具体的には、走行計画に応じた制御信号が、必要に応じて、ワイパー、前照灯、方向指示器、エアコンディショナ、オーディオ装置等の補助機器１７に対して出力される。

なお、上述したような走行計画に基づいて車両Ｖｅを自動運転で走行させる制御に関しては、例えば、特開２０１６−９９７１３号公報に記載されている。この車両Ｖｅは、特開２０１６−９９７１３号公報に記載されている内容や、その他の自動運転に関する制御技術を適用して、上述した高度自動運転あるいは完全自動運転による走行が可能なように構成されている。

前述したように、動力源として車両Ｖｅに搭載されるエンジン１は、燃料を燃焼させることによって発生する熱エネルギを機械的エネルギに変換する内燃機関であり、その稼動時に、燃料の燃焼に伴う振動や騒音が不可避的に発生する。そのようなエンジン１の運転に起因する振動や騒音は、例えば、エンジン１のトルク変動とエンジン１と連結されている駆動系統の固有振動とが共振することによって発生する。また、図１に示す車両Ｖｅはハイブリッド車両であるので、第１モータ２や第２モータ３が連結されている伝動機構から発生する場合もある。特に、第１モータ２あるいは第２モータ３がトルクを出力していない状態（トルクが０もしくはほぼ０の状態）では、第１モータ２あるいは第２モータ３が連結された伝動機構におけるギヤやスプラインの噛み合い部分で、がた部の衝突や歯打ち音が生じ易くなる。なお、このようなギヤやスプラインの噛み合い部分における衝突や歯打ち音は、ハイブリッド車両に限らず、後述する図１８に示すようなエンジンの動力を自動変速機を介して駆動輪へ伝達する従来一般的な車両においても発生する。

上記のようなエンジン１の運転に起因する振動や騒音を抑制することを目的として、エンジン１の動作制限を実施するための制限値が設けられている。例えば、図３に示すように、エンジン回転数とエンジントルクとによって決まる動作点（もしくは運転点）の許容領域Ｒprmを制限する制限値（制限ラインＬth）が設定されている。この制限値により、エンジン１の運転が、エンジン回転数が制限値よりも低く、かつ、エンジントルクが制限値よりも大きい運転領域内に制限される。この図３に示す例では、制限値は、動作点の許容領域Ｒprmと制限領域Ｒrst（図３でハッチングを付けた領域）とを区画する閾値として予め設定されている。許容領域Ｒprmは、動作点を設定してエンジン１を運転することが可能な通常の運転領域である。制限領域Ｒrstは、エンジン１の運転に起因する振動や騒音が発生する可能性が高いと推定される運転領域であって、エンジン１の運転を制限するべき運転領域である。したがって、この制限領域Ｒrstを、例えば走行実験やシミュレーション等の結果を基に推定することにより、制限ラインＬthを設定することができる。なお、制限値（制限ラインＬth）は、一定値として設定することもできるが、後述するように、車両Ｖｅの自動運転の状態や車速に応じて変更することができる。

図３に示す例では、制限値は、エンジン回転数およびエンジントルクをパラメータとして求められる各制限値を結んだ制限ラインＬthとして設定されている。この制限ラインＬthよりもエンジン回転数が低く、かつ、エンジントルクが大きい運転領域が制限領域Ｒrstであり、その制限領域Ｒrst内の動作点でエンジン１が運転されないように、エンジン１の動作が制限される。

また、図３には、上記の制限ラインＬthと併せて、最低エンジン回転数Ｎmin、最適燃費ラインＬopt、および、等パワーラインＬpowを記してある。最低エンジン回転数Ｎminは、エンジン１の自立運転が可能な最低回転数もしくはアイドリング回転数である。最適燃費ラインＬoptは、エンジン１の燃費が最適になる各動作点を結んだ線である。等パワーラインＬpowは、エンジン１の出力が等しくなる各動作点を結んだ線である（なお、図３には、代表的な等パワーラインＬpowを１本だけ記してある）。したがって、エンジン１は、通常、動作点が、最低エンジン回転数Ｎmin以上のエンジン回転数でかつ最適燃費ラインＬoptに沿って変化するように制御される。動作点が制限領域Ｒrstに入る場合は、動作点が、等パワーラインＬpow上でかつ制限領域Ｒrst外（制限ラインＬth上も含む）となる点に変更される。例えば図３に示すように、車速および要求駆動力に基づいて当初に算出された動作点Ｐ_１が制限領域Ｒrst内であった場合は、動作点Ｐ_１が、その動作点Ｐ_１を通る等パワーラインＬpow上でかつ制限ラインＬth上にある動作点Ｐ_２に変更される。すなわち、エンジン１の動作が制限される。

この車両Ｖｅは、上記のようにエンジン１の動作制限を実施するための制限値が設けられることにより、エンジン１の運転に起因する振動や騒音を抑制することができる。そのため、車両Ｖｅが有人自動運転で走行する際に、搭乗者に与える車両Ｖｅの乗り心地や快適性を向上させることができる。ただし、上記のように設定された制限値（制限ラインＬthおよび制限領域Ｒrst）に基づいてエンジン１の動作が制限されることにより、エンジン１の動作点が最適燃費ラインＬoptから外れる場合がある。その場合、エンジン１は、燃費よりも振動や騒音の抑制効果を優先して運転されることになる。一方、車両Ｖｅが無人自動運転で走行する際には、振動や騒音の抑制効果よりも燃費を優先してエンジン１を運転する方が有利である。

この車両Ｖｅのコントローラ７は、上記のようなエンジン１の動作制限による振動や騒音の抑制効果とエンジン１の燃費とを考慮して、車両Ｖｅを適切に自動運転で走行させるための制御を実行するように構成されている。その制御の具体例を、図４のフローチャートに示してある。この図４のフローチャートで示す制御は、車両Ｖｅが自動運転で走行する際に実行される。例えば、車両Ｖｅが自動運転のみで走行する構成である場合は、車両Ｖｅが走行を開始する際に実行される。また、車両Ｖｅが自動運転モードまたは手動運転モードのいずれかを選択して走行する構成である場合は、自動運転モードが選択された際に実行される。

先ず、車内に搭乗者が存在しないか否かが判断される（ステップＳ１０１）。すなわち、車両Ｖｅが無人自動運転の状態であるか、有人自動運転の状態であるかが判断される。例えば、赤外線センサやドップラーセンサなどの生体センサあるいは動体検知センサを設け、搭乗者の体温や動作を検知することにより、車内に搭乗者が存在しないか否かを判断することができる。上記のような専用のセンサを利用することにより、確実に搭乗者の有無を判断することができる。また、後述するように、車室内に設けられている装置の操作状況または作動状態に基づいて、搭乗者の有無を判断することもできる。例えば、パワースイッチあるいはイグニションキースイッチやスタートボタンスイッチがＯＮに操作された場合や、着座センサが座席上に人が乗っていることを検知した場合に、車内に搭乗者が存在すると判断される。

車内に搭乗者が存在すること、すなわち、車両Ｖｅが有人自動運転の状態であることにより、このステップＳ１０１で否定的に判断された場合は、ステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２では、エンジン１の動作制限を実施するための制限値が初期値のまま維持される。具体的には、図５に示すように、前述したようなエンジン１の動作制限を実施するための制限値の初期値として、第１制限値（第１制限ラインＬth_１）が設定される。それとともに、このステップＳ１０２では、その第１制限値の設定が維持される。第１制限ラインＬth_１は、図５において、エンジン回転数およびエンジントルクをパラメータとして求められる各第１制限値を結んだ線である。このステップＳ１０２の制御が実行されると、その後、このルーチンを一旦終了する。

上記のように、このステップＳ１０２では、車両Ｖｅが有人自動運転で走行する際に、制限値が初期値である第１制限値に設定される。第１制限値は、制限値の初期値であって、後述する第２制限値（第２制限ラインＬth_２）よりもエンジン回転数が高くかつエンジントルクが低くなる運転領域に設定された制限値である。したがって、車両Ｖｅが有人自動運転で走行する場合は、エンジン１の動作制限が、当初に計画された通常の制限で実施される。すなわち、エンジン１の運転に起因する振動や騒音の抑制を優先してエンジン１が運転される。そのため、有人自動運転の際に、エンジン１の運転に起因する振動や騒音を適切に抑制することができ、車両Ｖｅの乗り心地や快適性を向上させることができる。

これに対して、車内に搭乗者が存在しないこと、すなわち、車両Ｖｅが無人自動運転の状態であることにより、ステップＳ１０１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３では、エンジン１の動作制限を実施するための制限値が、低回転側かつ高トルク側に変更される。具体的には、図５に示すように、エンジン１の動作制限のための制限値として設定されていた第１制限値（第１制限ラインＬth_１）が、第１制限値よりもエンジン回転数が低くかつエンジントルクが高くなる運転領域に設定された第２制限値（第２制限ラインＬth_２）に変更される。第２制限ラインＬth_２は、図５において、エンジン回転数およびエンジントルクをパラメータとして求められる各第２制限値を結んだ線である。このステップＳ１０３の制御が実行されると、その後、このルーチンを一旦終了する。

上記のように、このステップＳ１０３では、車両Ｖｅが無人自動運転で走行する際に、制限値が第２制限値に設定される。第２制限値は、制限値の初期値として設定される第１制限値よりも、エンジン回転数が低くかつエンジントルクが高くなる運転領域に設定された制限値である。すなわち、第２制限値は、第１制限値よりもエンジン１の動作制限が緩和される制限値である。したがって、車両Ｖｅが無人自動運転で走行する場合は、エンジン１の燃費向上を優先してエンジン１が運転される。そのため、無人自動運転の際に、エンジン１の燃費を向上させること、もしくは、エンジン１の燃費の低下を抑制することができ、ひいては、車両Ｖｅのエネルギ効率を向上させることができる。

車両Ｖｅを適切に自動運転で走行させるためにコントローラ７で実行される他の制御例を、図６から図１０のフローチャートに示してある。なお、これら図６から図１０の各フローチャートにおいて、上記の図４のフローチャートと制御内容が同じ制御ステップについては、図４のフローチャートと同じステップ番号を付けてある。

図６のフローチャートに示す制御例では、無人自動運転の際に、ステップＳ１０３で、制限値が第１制限値（第１制限ラインＬth_１）よりもエンジン１の動作制限が緩和される第２制限値（第２制限ラインＬth_２）に設定されると、ステップＳ２０１へ進む。ステップＳ２０１では、第２モータ３のトルク（MG2トルク）の絶対値が、トルク閾値Ｔth以上となるように、第２モータ３が制御される。このステップＳ２０１の制御が実行されると、その後、このルーチンを一旦終了する。

前述したように、第２モータ３がトルクを出力していない状態では、第２モータ３と連結する伝動機構に例えばエンジン１のトルク変動による振動が伝わると、その伝動機構のギヤやスプラインの噛み合い部分における衝突や歯打ち音が発生し、また、噛み合い部分の摩耗が進行してしまう可能性がある。それに対して、この図６のフローチャートに示す制御例で設定されるトルク閾値Ｔthは、上記のような第２モータ３に関係する衝突や歯打ち音が発生しなくなると判断し得るトルクである。トルク閾値Ｔthは、例えば、走行実験やシミュレーション等の結果を基に予め設定されている。したがって、このステップＳ２０１で、第２モータ３でトルク閾値Ｔth以上のトルクを出力することにより、あるいは、第２モータ３にトルク閾値Ｔth以上のトルクを加えることにより、上記のような第２モータ３に関係する衝突や歯打ち音を抑制することができる。そのため、噛み合い部分の摩耗の進行を抑制し、車両Ｖｅの耐久性を向上させることができる。

なお、この図６のフローチャートに示す制御例では、第２モータ３に関係する衝突や歯打ち音を抑制するために、第２モータ３に対して上記のようなトルク閾値Ｔthを設定し、第２モータ３のトルクを制御しているが、第１モータ２に対しても同様に制御することができる。すなわち、第１モータ２に対して、上記のトルク閾値Ｔthに相当するトルク閾値を設定し、そのトルク閾値以上となるように第１モータ２のトルクを制御することにより、上記と同様に、第１モータ２に関係する衝突や歯打ち音を抑制することができる。

図７のフローチャートに示す制御例では、無人自動運転の際に、ステップＳ１０３で、制限値が第１制限値（第１制限ラインＬth_１）よりもエンジン１の動作制限が緩和される第２制限値（第２制限ラインＬth_２）に設定されると、ステップＳ３０１へ進む。ステップＳ３０１では、車速の絶対値が、車速閾値Ｖth以下であるか否かが判断される。車速閾値Ｖthは、車両Ｖｅが停止もしくは極低速で走行しているか否かを判断するための閾値である。車速の絶対値がこの車速閾値Ｖth以下の場合に、車両Ｖｅは極低速で前進または後進走行している、もしくは、車両Ｖｅは停止していると判断される（なお、この場合の車両Ｖｅの停止は、エンジン１が少なくともアイドリング運転等で稼動している状態を前提にしている）。それとともに、車両Ｖｅが停止もしくは極低速で走行していると判断されることにより、その場合に車両Ｖｅから発せられる振動や騒音が、車両Ｖｅ周辺の人に及ぼす影響が大きいと推定される。車速閾値Ｖthは、例えば、走行実験やシミュレーション等の結果を基に予め設定されている。

車速の絶対値が車速閾値Ｖthよりも大きいことにより、このステップＳ３０１で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、車速の絶対値が車速閾値Ｖth以下であることにより、ステップＳ３０１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３０２へ進む。ステップＳ３０２では、エンジン１の動作制限を実施するための制限値が、高回転側かつ低トルク側に変更される。すなわち、エンジン１の動作制限が強化される。具体的には、図５に示すように、前述のステップＳ１０３で、エンジン１の動作制限のための制限値として設定されていた第２制限値（第２制限ラインＬth_２）が、第２制限値よりもエンジン回転数が高くかつエンジントルクが小さくなる運転領域に設定された第３制限値（第３制限ラインＬth_３）に変更される。第３制限ラインＬth_３は、図５において、エンジン回転数およびエンジントルクをパラメータとして求められる各第３制限値を結んだ線である。このステップＳ３０２の制御が実行されると、その後、このルーチンを一旦終了する。

上記のように、この図７のフローチャートで示す制御例では、車両Ｖｅが無人自動運転でかつ極低速で走行するもしくは停止する際に、制限値が第３制限値に設定される。第３制限値は、エンジン１の動作制限が緩和される第２制限値よりもエンジン回転数が高くかつエンジントルクが小さくなる運転領域に設定された制限値である。すなわち、第３制限値は、第２制限値よりもエンジン１の動作制限が強化される制限値である。なお、第３制限値は、制限値の初期値として設定される第１制限値と同等以下に設定される。

一方、車両Ｖｅが極低速で走行するもしくは停止する場合は、例えば、搭乗者の乗車が行われることが想定される。また、停止した車両Ｖｅの周辺に歩行者が存在すること、および、歩行者と車両Ｖｅとの距離が近いことが想定される。したがって、この図７のフローチャートで示す制御例では、車両Ｖｅが無人自動運転でかつ極低速で走行するもしくは停止する場合は、車内に搭乗者は存在しないものの、車両Ｖｅ周辺の人に対しても配慮し、エンジン１の運転に起因する振動や騒音の抑制を優先してエンジン１が運転される。そのため、無人自動運転の際に、エンジン１の運転に起因する振動や騒音を抑制し、車両Ｖｅ周辺の人に与える印象やイメージを良好なものにすることができる。

なお、上記の図７のフローチャートにおけるステップＳ３０１では、車両Ｖｅが無人自動運転の場合に、車両Ｖｅの周辺に人が存在する可能性を車速と車速閾値Ｖthとを比較することによって推定している。それに対して、この発明の実施形態におけるコントローラ７では、図８のフローチャートに示すように、外部センサ１１を利用して車両Ｖｅの周辺における人の有無を判断することができる。すなわち、この発明の実施形態において制御対象とする車両Ｖｅは、前述したような自動運転を実施するための外部センサ１１を備えている。したがって、その外部センサ１１を利用して、車両Ｖｅの周辺の所定範囲内に存在する人を検知することができる。

例えば、図８のフローチャートに示す制御例では、無人自動運転の際に、ステップＳ１０３で、制限値が第１制限値（第１制限ラインＬth_１）よりもエンジン１の動作制限が緩和される第２制限値（第２制限ラインＬth_２）に設定されると、ステップＳ４０１へ進む。ステップＳ４０１では、車両Ｖｅの周辺の所定範囲内に人が存在するか否かが判断される。上記のように、自動運転を実施するために設けられている外部センサ１１を利用することにより、車両Ｖｅの周辺における人の有無を判断することができる。

車両Ｖｅの周辺の所定範囲内に人の存在を検知しなかったことにより、このステップＳ４０１で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、車両Ｖｅの周辺の所定範囲内に人の存在を検知したことにより、ステップＳ４０１で肯定的に判断された場合には、前述のステップＳ３０２へ進む。ステップＳ３０２では、従前と同様に、エンジン１の動作制限を実施するための制限値が、高回転側かつ低トルク側に変更される。すなわち、エンジン１の動作制限が強化される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

上記のように、この図８のフローチャートで示す制御例では、車両Ｖｅが無人自動運転で走行する際に車両Ｖｅの周辺に人を検知した場合は、車内に搭乗者は存在しないものの、車両Ｖｅ周辺の人に対しても配慮し、エンジン１の運転に起因する振動や騒音の抑制を優先してエンジン１が運転される。そのため、無人自動運転の際に、エンジン１の運転に起因する振動や騒音を抑制し、車両Ｖｅ周辺の人に与える印象やイメージを良好なものにすることができる。

図９のフローチャートは、車室内に設けられている装置の操作状況または作動状態を基に車内の搭乗者の有無を判断する制御の一例を示してある。この図９のフローチャートで示す制御は、車両Ｖｅが自動運転で走行する際に実行される。例えば、車両Ｖｅが自動運転のみで走行する構成である場合は、車両Ｖｅが走行を開始する際に実行される。また、車両Ｖｅが自動運転モードまたは手動運転モードのいずれかを選択して走行する構成である場合は、自動運転モードが選択された際に実行される。

先ず、車両Ｖｅの鍵が車内に存在しないか否かが判断される（ステップＳ５０１）。例えば、従来のキースイッチに挿入するタイプの鍵が、キースイッチに挿入されていないか否かが判断される。この場合、キースイッチの電気信号を検出し、鍵がキースイッチに挿入されていないことを検知した場合に、車内に鍵は存在しないと判断される。あるいは、例えば、近距離無線通信が可能な非接触タイプの鍵（もしくは鍵として機能する通信機器）が、車両Ｖｅ側の通信機器と通信可能な状態ではないか否かが判断される。この場合、車両Ｖｅ側の通信機器の電気信号を検出し、その車両Ｖｅ側の通信機器と鍵とが通信可能な状態ではないことを検知した場合に、車内に鍵は存在しないと判断される。

車両Ｖｅの鍵が車内に存在しないことにより、このステップＳ５０１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ５０２へ進む。ステップＳ５０２では、車内に搭乗者は存在しないと判断される。例えば、このステップＳ５０２では、コントローラ７が搭乗者の有無を認識するための搭乗者フラグがＯＦＦにされる。この場合の搭乗者フラグは、車内に搭乗者が存在すると判断された場合にＯＮにされ、車内に搭乗者が存在しないと判断された場合にＯＦＦにされる制御フラグである。このステップＳ５０２の制御が実行されると、その後、ステップＳ１０１へ進む。

これに対して、車両Ｖｅの鍵が車内に存在することにより、ステップＳ５０１で否定的に判断された場合には、ステップＳ５０３へ進む。ステップＳ５０３では、車両Ｖｅの全てのシートのいずれにも搭乗者が着座していないか否かが判断される。具体的には、全ての着座センサの検出値が、いずれも、閾値Ｐth以下であるか否かが判断される。閾値Ｐthは、シートに搭乗者が着座していない状態で検出され得る検出値の最大値に設定されている。したがって、着座センサの検出値が閾値Ｐth以下である場合に、シートに搭乗者は着座していないと判断される。

車両Ｖｅの全てのシートのいずれにも搭乗者が着座していないことにより、このステップＳ５０３で肯定的に判断された場合は、前述のステップＳ５０２へ進む。ステップＳ５０２では、従前と同様に、車内に搭乗者は存在しないと判断され、その後、ステップＳ１０１へ進む。

これに対して、例えば、少なくとも１つの着座センサの検出値が閾値Ｐthよりも大きいことにより、ステップＳ５０３で否定的に判断された場合には、ステップＳ５０４へ進む。ステップＳ５０４では、車両Ｖｅの全てのシートベルトがいずれも装着されていないか否かが判断される。具体的には、全てのシートベルト着装センサの検出値が、いずれも、閾値Ｂth以下であるか否かが判断される。閾値Ｂthは、シートベルトが装着されていない状態で検出され得る検出値の最大値に設定されている。したがって、シートベルト着装センサの検出値が閾値Ｂth以下である場合に、シートベルトは装着されていないと判断される。

車両Ｖｅの全てのシートベルトがいずれも装着されていないことにより、このステップＳ５０４で肯定的に判断された場合は、前述のステップＳ５０２へ進む。ステップＳ５０２では、従前と同様に、車内に搭乗者は存在しないと判断され、その後、ステップＳ１０１へ進む。

これに対して、例えば、少なくとも１つのシートベルト着装センサの検出値が閾値Ｂthよりも大きいことにより、ステップＳ５０４で否定的に判断された場合には、ステップＳ５０５へ進む。ステップＳ５０５では、車両Ｖｅのステアリングホイールが操作されていないか否かが判断される。例えば、舵角センサの検出値が所定時間以上変化していない場合に、ステアリングホイールは操作されていないと判断される。

車両Ｖｅのステアリングホイールが操作されていないことにより、このステップＳ５０５で肯定的に判断された場合は、前述のステップＳ５０２へ進む。ステップＳ５０２では、従前と同様に、車内に搭乗者は存在しないと判断され、その後、ステップＳ１０１へ進む。

これに対して、例えば、舵角センサの検出値が変化したことにより、ステップＳ５０５で否定的に判断された場合には、ステップＳ５０６へ進む。ステップＳ５０６では、車両Ｖｅのアクセルペダルおよびブレーキペダルがいずれも操作されていないか否かが判断される。例えば、アクセルセンサおよびブレーキスイッチの検出値がいずれも所定時間以上変化していない場合に、アクセルペダルおよびブレーキペダルはいずれも操作されていないと判断される。

車両Ｖｅのアクセルペダルおよびブレーキペダルがいずれも操作されていないことにより、このステップＳ５０６で肯定的に判断された場合は、前述のステップＳ５０２へ進む。ステップＳ５０２では、従前と同様に、車内に搭乗者は存在しないと判断され、その後、ステップＳ１０１へ進む。

これに対して、例えば、アクセルセンサまたはブレーキスイッチの少なくともいずれかの検出値が変化したことにより、ステップＳ５０６で否定的に判断された場合には、ステップＳ５０７へ進む。ステップＳ５０７では、車内に搭乗者が存在すると判断される。例えば、前述の搭乗者フラグがＯＮにされる。そして、このステップＳ５０７の制御が実行されると、その後、ステップＳ１０１へ進む。

なお、この図９のフローチャートでは、ステップＳ５０３からステップＳ５０６の全てで否定的に判断された場合に、車内に搭乗者が存在すると判断する例を示しているが、ステップＳ５０３からステップＳ５０６の少なくともいずれか１つのステップで否定的に判断された場合に、車内に搭乗者が存在すると判断するように制御することもできる。すなわち、図９のフローチャートは、ステップＳ５０３からステップＳ５０６が必ずしも全て設けられる必要はなく、それらステップＳ５０３からステップＳ５０６のうちの少なくとも１つが設けられたフローチャートであってもよい。

ステップＳ１０１以降は、前述の図４のフローチャートに示した制御例と同様の制御が実行される。あるいは、前述の図６または図７や図８のフローチャートに示した制御例と同様の制御を実行してもよい。

上記のように、この図９のフローチャートで示す制御例では、車室内に設けられている装置の操作状況または作動状態に基づいて搭乗者の有無が判断される。そのため、車両Ｖｅに従来一般的に装備される装置や機器あるいはセンサ等を活用し、車内の搭乗者の有無を容易に判断することができる。

図１０のフローチャートは、自動運転中の車両Ｖｅの運行状況を判断するとともに、車両Ｖｅが停車した場合に対応する制御の一例を示してある。この図１０のフローチャートで示す制御は、車両Ｖｅが自動運転で走行する際に実行される。例えば、車両Ｖｅが自動運転のみで走行する構成である場合は、車両Ｖｅが走行を開始する際に実行される。また、車両Ｖｅが自動運転モードまたは手動運転モードのいずれかを選択して走行する構成である場合は、自動運転モードが選択された際に実行される。

車両Ｖｅの運行状況を判断するために、先ず、車速が０であるか否かが判断される（ステップＳ６０１）。例えば、車速センサによって車速が０であると検出されたことにより、このステップＳ６０１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ６０２へ進む。ステップＳ６０２では、車両Ｖｅは停車していると判断される。例えば、このステップＳ６０２では、コントローラ７が車両Ｖｅの走行状態を認識するための走行フラグがＯＦＦにされる。この場合の走行フラグは、車両Ｖｅが走行していると判断された場合にＯＮにされ、車両Ｖｅが停車していると判断された場合にＯＦＦにされる制御フラグである。このステップＳ６０２の制御が実行されると、その後、後述するステップＳ６０６へ進む。

これに対して、車速が０でないことにより、ステップＳ６０１で否定的に判断された場合には、ステップＳ６０３へ進む。ステップＳ６０３では、パーキングブレーキがＯＮであるか否かが判断される。例えば、パーキングブレーキスイッチがＯＮであるか否かが判断される。パーキングブレーキスイッチは、車両Ｖｅの停車状態を維持するためにパーキングブレーキが作動した場合にＯＮとなるセンサである。

パーキングブレーキがＯＮであることにより、このステップＳ６０３で肯定的に判断された場合は、前述のステップＳ６０２へ進む。ステップＳ６０２では、従前と同様に、車車両Ｖｅは停車していると判断され、その後、ステップＳ６０６へ進む。

これに対して、パーキングブレーキがＯＮでないことにより、ステップＳ６０３で否定的に判断された場合には、ステップＳ６０４へ進む。ステップＳ６０４では、シフトポジションスイッチのパーキングがＯＮであるか否かが判断される。シフトポジションスイッチは、シフトレバーあるいはシフトボタンなどによって設定される各シフトポジションを検出するセンサであり、パーキングポジションが選択された場合に、シフトポジションスイッチのパーキングがＯＮになる。

シフトポジションスイッチのパーキングがＯＮであることにより、このステップＳ６０４で肯定的に判断された場合は、前述のステップＳ６０２へ進む。ステップＳ６０２では、従前と同様に、車両Ｖｅは停車していると判断され、その後、ステップＳ６０６へ進む。

これに対して、シフトポジションスイッチのパーキングがＯＮでないことにより、ステップＳ６０４で否定的に判断された場合には、ステップＳ６０５へ進む。ステップＳ６０５では、車両Ｖｅは走行していると判断される。例えば、前述の走行フラグがＯＮにされる。そして、このステップＳ６０５の制御が実行されると、その後、ステップＳ６０６へ進む。

ステップＳ６０６では、車両Ｖｅが停車状態であるか否かが判断される。この場合は、例えば、上記のステップＳ６０２またはステップＳ６０５で設定される走行フラグの値に基づいて判断することができる。

車両Ｖｅが停車状態でないこと、すなわち、車両Ｖｅが走行中であることにより、このステップＳ６０６で否定的に判断された場合は、ステップＳ６０７へ進む。ステップＳ６０７では、エンジン１の動作制限を実施するための制限値が、現状設定されている制限値のまま維持される。例えば、車両Ｖｅが無人自動運転で走行していることにより、制限値として第２制限値が設定されている場合は、その第２制限値の設定が維持される。このステップＳ６０７の制御が実行されると、その後、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、車両Ｖｅが停車状態であることにより、ステップＳ６０６で肯定的に判断された場合には、ステップＳ６０８へ進む。ステップＳ６０８では、エンジン１の動作制限を実施するための制限値が、初期値に変更される。すなわち、制限値として第１制限値が設定される。このステップＳ６０８の制御が実行されると、その後、このルーチンを一旦終了する。

上記のように、この図１０のフローチャートで示す制御例では、自動運転中に車両Ｖｅが停車した場合には、制限値が初期値にリセットされる。すなわち、制限値として第１制限値が設定される。前述したように、第１制限値は、車両Ｖｅが有人自動運転で走行する場合にも設定される制限値の初期値であって、当初に計画された通常の制限でエンジン１の動作制限を実施するための制限値である。したがって、制限値として第１制限値が設定されることにより、エンジン１は、エンジン１の運転に起因する振動や騒音の抑制を優先して運転される。

一方、車両Ｖｅが停車した状態では、例えば、搭乗者の降車や乗車が行われることが想定される。また、停車した車両Ｖｅの周辺に歩行者が存在すること、および、歩行者と車両Ｖｅとの距離が近いことが想定される。したがって、この図１０のフローチャートで示す制御例では、車両Ｖｅが自動運転中に停車する場合は、車両Ｖｅ周辺の人に対しても配慮し、エンジン１の運転に起因する振動や騒音の抑制を優先してエンジン１が運転される。そのため、車両Ｖｅが自動運転される際に、エンジン１の運転に起因する振動や騒音を抑制し、車両Ｖｅ周辺の人に与える印象やイメージを良好なものにすることができる。

この発明の実施形態で制御対象とする車両Ｖｅは、前述の図１に示した構成の車両Ｖｅに限定されるものではない。この発明の実施形態では、一例として、以下の図１１から図１８に示すような構成の車両を制御対象にすることができる。なお、図１１から図１８に示す各車両Ｖｅにおいて、図１に示す車両Ｖｅまたは既出した図に示す車両Ｖｅと構成や機能が同じ部材については、図１または既出した図と同じ参照符号を付けてある。

例えば、図１１に示す車両Ｖｅは、前述の図１に示した車両Ｖｅと同様に、エンジン１ならびに第１モータ２および第２モータ３を動力源とするハイブリッド車両である。また、図１に示した車両Ｖｅと同様に、動力分割機構４、駆動輪６、および、コントローラ７を備えている。前述の図１に示した車両Ｖｅは、動力分割機構４の入力要素にエンジン１が連結され、反力要素に第１モータ２が連結され、出力要素に出力部材５および第２モータ３が連結された、いわゆる入力スプリット方式と称することのできる構成のハイブリッド車両である。それに対して、この図１１に示す車両Ｖｅは、動力分割機構４の入力要素にエンジン１および第２モータが連結され、反力要素に第１モータ２が連結され、出力要素に出力部材５が連結された、いわゆる出力スプリット方式と称することのできる構成のハイブリッド車両である。

図１２に示す車両Ｖｅは、前述の図１に示した車両Ｖｅと同様に、動力源として、エンジン１ならびに第１モータ２および第２モータ３を動力源とするハイブリッド車両である。また、動力分割機構３１、出力部材５、駆動輪６、および、コントローラ７を備えている。動力分割機構３１は、例えば、２個の遊星歯車機構を組み合わせた複合遊星歯車機構によって構成され、入力要素および出力要素を含む４つの回転要素が形成されている。動力分割機構３１の入力要素にエンジン１が連結され、出力要素に出力部材５を介して駆動輪６が連結されている。残り２つの回転要素に第１モータ２および第２モータ３がそれぞれ連結されている。動力分割機構３１は、上記のように複合遊星歯車機構の各回転要素の連結関係を切り替えるクラッチや回転を規制するブレーキなどの係合機構（図示せず）を備えており、係合機構の動作を制御することにより、入力要素と出力要素との間の変速比を変化させる変速機構としての機能も有している。したがって、この図１２に示す車両Ｖｅは、いわゆる複合スプリット方式と称することのできる構成のハイブリッド車両である。

図１３、図１４、図１５に示す車両Ｖｅは、いわゆるパラレルハイブリッド方式のハイブリッド車両であり、動力源として、エンジン１およびモータ（MG）４１を備えている。また、変速機４２、出力部材５、駆動輪６、および、コントローラ７を備えている。モータ４１は、前述の第１モータ２および第２モータ３と同様に、発電機能を有するモータ・ジェネレータである。変速機４２は、複数の変速段を設定すること、もしくは、変速比を無段階に変化させることが可能な自動変速機である。図１３に示す車両Ｖｅは、変速機４２の入力側にエンジン１が連結され、変速機４２の出力側に出力部材５およびモータ４１が連結されている。図１４および図１５に示す車両Ｖｅは、変速機４２の入力側にエンジン１およびモータ４１が連結され、変速機４２の出力側に出力部材５を介して駆動輪６が連結されている。さらに、図１５に示す車両Ｖｅは、エンジン１と変速機４２との間の動力伝達を遮断するためのクラッチ４３が設けられている。

図１６に示す車両Ｖｅは、いわゆるシリーズハイブリッド方式のハイブリッド車両であり、動力源として、エンジン（ENG）５１ならびに第１モータ（MG1）５２および第２モータ（MG2）５３を備えている。また、出力部材５、駆動輪６、および、コントローラ７を備えている。エンジン５１は、前述のエンジン１と同様に、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関である。また、このエンジン５１に対しては、前述のエンジン１と同様に、エンジン５１の運転に起因する振動や騒音を抑制することを目的として、エンジン５１の動作制限を実施するための制限値が設定されている。第１モータ５２および第２モータ３は、前述の第１モータ２および第２モータ３と同様に、発電機能を有するモータ・ジェネレータである。なお、第１モータ５２は、発電機能のみを有する発電機であってもよい。この図１６に示す車両Ｖｅでは、エンジン５１と第１モータ５２とが連結されている。したがって、エンジン５１の出力によって第１モータ５２を駆動し、第１モータ５２で発電させることができる。また、出力部材５を介して第２モータ５２と駆動輪６とが連結されている。第１モータ５２と第２モータ５３とは、例えばバッテリやインバータあるいはコンバータ（いずれも図示せず）を介して、互いに電気的に接続されている。したがって、第１モータ５２で発生させた電力を第２モータ５３に供給し、第２モータ５３を駆動することができる。

図１７に示す車両Ｖｅは、上記の図１６に示す車両Ｖｅと同様に、動力源として、エンジン５１ならびに第１モータ５２および第２モータ５３を備えている。また、出力部材５、駆動輪６、および、コントローラ７を備えている。さらに、エンジン１と出力部材５とを選択的に連結するクラッチ６１を備えている．すなわち、この図１７に示す車両Ｖｅは、上記の図１６に示す車両Ｖｅの構成に対してクラッチ６１が設けられている。クラッチ６１を開放した状態では、上記の図１６に示す車両Ｖｅと同様に、いわゆるシリーズハイブリッド方式のハイブリッド車両として機能し、クラッチ６１を係合した状態では、いわゆるパラレルハイブリッド方式のハイブリッド車両として機能する。

そして、図１８に示す車両Ｖｅは、動力源としてエンジン７１を備えている。また、変速機７２、出力部材５、駆動輪６、および、コントローラ７を備えている。エンジン７１は、前述のエンジン１やエンジン５１と同様に、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関である。また、このエンジン７１に対しては、前述のエンジン１やエンジン５１と同様に、エンジン７１の運転に起因する振動や騒音を抑制することを目的として、エンジン７１の動作制限を実施するための制限値が設定されている。変速機７２は、複数の変速段を設定すること、もしくは、変速比を無段階に変化させることが可能な自動変速機である。図１８に示す車両Ｖｅは、変速機７２の入力側にエンジン７１が連結され、変速機７２の出力側に出力部材５が連結されている。すなわち、この図１８に示す車両Ｖｅは、ハイブリッド車両ではなく、エンジン７１のみを駆動力源とする従来一般的な車両（エンジン車両）である。この発明の実施形態では、ハイブリッド車両に限らず、この図１８に示す車両Ｖｅのようなエンジン車両も制御対象にすることができる。

１，５１，７１…エンジン（ENG；動力源）、 ２，５２…第１モータ（MG1；動力源）、 ３，５３…第２モータ（MG2；動力源）、 ４, ３１…動力分割機構、 ５…出力部材、 ６…駆動輪、 ７…コントローラ（ECU）、 １１…外部センサ、 １２…ＧＰＳ受信部、 １３…内部センサ、 １４…地図データベース、 １５…ナビゲーションシステム、 １６…アクチュエータ、 ４１…モータ（MG；動力源）、 Ｖｅ…車両。

Claims (6)

1. 動力源として少なくともエンジンを備え、運転操作を自動制御する自動運転で走行することが可能な車両の制御装置において、
   前記車両を制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、
   前記エンジンの運転に起因する振動および騒音を抑制するための前記エンジンの運転についての制限値を設定するとともに、前記エンジンの運転を、エンジン回転数が前記制限値よりも低く、かつ、エンジントルクが前記制限値よりも大きい運転領域内に制限する動作制限を実施し、
   車内の搭乗者の有無を判断し、
   前記搭乗者が存在する状態で前記車両が前記自動運転で走行する有人自動運転の場合は、前記制限値として、第１制限値を設定し、
   前記搭乗者が存在しない状態で前記車両が前記自動運転で走行する無人自動運転の場合は、前記制限値として、前記第１制限値よりも前記運転領域が広くなる第２制限値を設定する
   ことを特徴とする車両の制御装置。
   
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記車両は、前記動力源としてモータを更に備え、
   前記コントローラは、
   前記制限値として前記第２制限値を設定する場合は、前記モータでトルクを発生させる
   ことを特徴とする車両の制御装置。
   
3. 請求項１または２に記載の車両の制御装置において、
   前記車両は、車速を検出するセンサを備え、
   前記コントローラは、
   前記無人自動運転で、かつ、前記車速が予め定めた車速閾値以下である場合は、前記制限値として、前記第２制限値よりも前記運転領域が狭くなる第３制限値を設定する
   ことを特徴とする車両の制御装置。
   
4. 請求項１または２に記載の車両の制御装置において、
   前記車両は、前記車両周辺の人を検知するセンサを備え、
   前記コントローラは、
   前記無人自動運転で、かつ、前記周辺の予め定めた所定範囲内で前記人を検知した場合は、前記制限値として、前記第２制限値よりも前記運転領域が狭くなる第３制限値を設定する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
   
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
   前記車両は、車室、および、前記車室内に設けられた装置を更に備え、
   前記コントローラは、
   前記装置の操作状況または作動状態に基づいて前記搭乗者の有無を判断する
   ことを特徴とする車両の制御装置。
   
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記車両の運行状況を判断し、
   前記車両が停車した場合は、前記制限値として前記第１制限値を設定する
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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