JP2018191441A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転モードに適した電力供給制御を実現することのできる車両用制御装置を提供すること。【解決手段】走行用の電動モータと、該電動モータに供給する電力を調整するインバータとを備える車両に搭載されて、電動モータへの供給電力調整を制御する車両用制御装置であって、車両は、手動走行モードと、有人自動走行モードと、無人自動走行モードと、を備え、車両の走行速度が予め設定されている車速閾値未満に低下した場合に、インバータのキャリア周波数を上昇させて電動モータへの供給電力の調整制御処理を実行する調整制御部を有し、車速閾値として、無人自動走行モード時に利用する無人自動時車速閾値と、手動走行モード時に利用する無人自動時車速閾値より大きな値の手動時車速閾値と、有人自動走行モード時に利用する手動時車速閾値よりも大きな値の有人自動時車速閾値と、が予め格納準備されている。【選択図】図８

Description

本発明は、動力源として電動モータが搭載されている車両用制御装置に関する。

近年、電動モータを動力源として搭載する車両が普及しつつある。このような車両においては、無人の自動運転モードで走行する場合に、振動を抑制する防振制御などの実行を制限することにより、無用な制御処理や動力の浪費を防止して燃費を向上させることが特許文献１に記載されている。

特開２００１−１７８７号公報

その一方で、電動モータを搭載する車両にあっては、低速時におけるスイッチングノイズがドライバに不快感を与える騒音となることから、キャリア周波数（スイッチング周波数とも称される）を上昇させることが行われている。

しかしながら、このような車両用制御装置にあっては、このキャリア周波数の上昇を一律に実行するようにすると、不必要な制御処理の実行となって、燃費向上の妨げになってしまう。

そこで、本発明は、運転モードに適した電力供給制御を実現することのできる車両用制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決する車両用制御装置の発明の一態様は、走行用動力源の電動モータと、該電動モータに供給する電力を調整するインバータとを備える車両に搭載されて、前記電動モータへの供給電力を調整する車両用制御装置であって、前記車両は、ドライバによる操作に従って走行する手動走行モードと、乗員の乗車する状態で前記ドライバによる操作が不要な有人自動走行モードと、乗員の乗車していない状態で前記ドライバによる操作が不要な無人自動走行モードと、を備え、前記車両の走行速度が予め設定されている車速閾値未満に低下した場合に、前記インバータのキャリア周波数を上昇させて前記電動モータへの供給電力の調整制御処理を実行する調整制御部を有し、前記車速閾値として、前記無人自動走行モード時に利用する無人自動時車速閾値と、前記手動走行モード時に利用する前記無人自動時車速閾値より大きな値の手動時車速閾値と、前記有人自動走行モード時に利用する前記手動時車速閾値よりも大きな値の有人自動時車速閾値と、が予め設定されている。

このように本発明の一態様によれば、電動モータに電力供給するインバータのキャリア周波数を、無人自動走行モード時の無人自動時車速閾値、手動走行モード時の手動時車速閾値、有人自動走行モード時の有人自動時車速閾値の順に高くなる車速閾値が設定されて、各走行モードで走行する車両の車速がその車速閾値未満に低下したときにキャリア周波数が上昇される。

したがって、無人自動走行モード、手動走行モード、有人自動走行モードの順に高めの車速でスイッチングノイズ（騒音）の発生が抑制される。このため、運転操作に意識がなく、スイッチングノイズが不快に感じる走行モードほど、そのスイッチングノイズの発生が抑制され、乗員の不快感が軽減される一方、無用な制御処理を制限して燃費向上を図ることができる。この結果、運転モードに適した電力供給制御を実現する車両用制御装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用制御装置を説明する図であり、その制御装置を搭載する車両の概略全体構成を示す骨子図である。 図２は、その制御装置（ＥＣＵ）が制御する変速装置の摩擦係合要素の変速段毎の締結または解放を示す締結作動表である。 図３は、その制御装置（ＥＣＵ）との間の各種情報の受け渡しを説明する入出力図である。 図４は、内燃機関および回転電機の動力伝達機構が備える遊星歯車の各回転要素の回転動作を説明する共線図である。 図５は、車速と要求トルクとに基づく変速切換制御を説明する変速線図と、その変速切換制御における有段変速と無段変速とを切り換える境界線を示す変速切換線図と、エンジン走行とモータ走行とを切り換える境界線を示す動力源切換線図とのそれぞれの一例を図示するマップである。 図６は、走行時の制御処理を説明する制御ブロック図である。 図７は、手動運転モードでのインバータのキャリア周波数の変更を説明するタイムチャートである。 図８は、無人運転モードでのインバータのキャリア周波数の変更を説明するタイムチャートである。 図９は、オートクルーズ走行モードでのインバータのキャリア周波数の変更を説明するタイムチャートである。 図１０は、有人運転モードでのインバータのキャリア周波数の変更を説明するタイムチャートである。 図１１は、そのインバータのキャリア周波数の変更を説明するフローチャートである。 図１２は、実施形態の他の態様を説明する図であり、その制御装置を搭載する車両の概略全体構成を示す骨子図である。 図１３は、その他の態様の制御装置（ＥＣＵ）が制御する変速装置の摩擦係合要素の変速段毎の締結または解放を示す締結作動表である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１〜図１１は本発明の一実施形態に係る車両用制御装置を説明する図であり、図１はその制御装置を搭載する車両の一例を示す図である。

図１において、車両１００は、動力源として、内燃機関型のエンジン１０１と、モータジェネレータ（ＭＧ）として機能する回転電機１０３、１０５とを備えている。この車両１００は、これらエンジン１０１や回転電機１０３、１０５の出力する回転動力を駆動輪１０９に動力伝達機構１１０を介して伝達して転動させることにより走行する。なお、この車両１００は、ドライバが不図示のフットブレーキを踏み込むことで機能する摩擦式ブレーキ（制動機構）１４０が駆動輪１０９の回転を摩擦制動することにより減速停止するようになっている。すなわち、摩擦式ブレーキ１４０は、摩擦制動トルクを負荷することにより駆動輪１０９の回転を制限して減速停止させる。

動力伝達機構１１０は、エンジン１０１の出力する回転動力が入力される入力軸１１１と、デファレンシャルギヤ（差動歯車装置）１５０に連結されて左右の駆動輪１０９のそれぞれに伝達する回転動力を出力する出力軸１１２と、入力軸１１１および出力軸１１２との間に介在して回転動力を中継するように伝達する伝達軸１１３と、入力軸１１１と伝達軸１１３の間に配置されてエンジン１０１の回転動力を回転電機１０３、１０５に分配して出力させる動力分配機構１１５と、出力軸１１２と伝達軸１１３との間に配置されて動力分配機構１１５から伝達される回転動力を備える変速段で自動変速して出力する自動変速機構１１７と、を備えて構築されている。

この動力伝達機構１１０は、軸心が共通の軸線となるように、入力軸１１１、出力軸１１２および伝達軸１１３がトランスミッションケース１１９内に直列に収容されて、それぞれ回転自在に軸受などを介して支持されている。ここで、出力軸１１２の回転速度（回転数）は車速センサ１３２が検出し、回転電機１０３のロータの回転速度は回転速度センサ１３３が検出し、回転電機１０５のロータと一体の伝達軸１１３の回転速度は回転速度センサ１３５が検出するようにそれぞれ設置されている。これら車速センサ１３２および回転速度センサ１３３、１３５は、後述のＥＣＵ１１にセンサ信号を送信可能に接続されている。なお、図１は、動力伝達機構１１０が入力軸１１１などの軸心を中心にして回転対称に構成されているため、図中下側を省略する骨子図（スケルトン図）である。

動力分配機構１１５は、第１の回転電機（ＭＧ１）１０３と第２の回転電機（ＭＧ２）１０５とが切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を備えるシングルピニオン型の遊星歯車機構１２１に連結されて、エンジン１０１の回転動力を分配出力するようになっている。遊星歯車機構１２１は、サンギヤＳ０、プラネタリギヤＰ０、キャリヤＣＡ０、およびリングギヤＲ０を回転要素として備えている。第１の回転電機１０３は、遊星歯車機構１２１のサンギヤＳ０にロータが一体回転するように連結されている。第２の回転電機（ＭＧ２）１０５は、遊星歯車機構１２１のリングギヤＲ０および伝達軸１１３と一体的にロータが回転するように連結されている。また、遊星歯車機構１２１のキャリヤＣＡ０は入力軸１１１、すなわちエンジン１０１の出力軸に連結されている。切換ブレーキＢ０はトランスミッションケース１１９に設置されて、サンギヤＳ０を締結または解放する。切換クラッチＣ０はそのサンギヤＳ０とキャリヤＣＡ０との間を締結または解放する。なお、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、油圧により駆動して圧接する対象部材との係合圧力を調整することにより締結状態や解放状態や摩擦接触（所謂、摺動）状態を維持する摩擦係合要素により構築されている。

この動力分配機構１１５は、例えば、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放状態にされると、サンギヤＳ０、キャリヤＣＡ０、リングギヤＲ０がそれぞれ相対回転可能な差動状態にされる。このとき、エンジン１０１の出力（回転動力）が第１の回転電機１０３と第２の回転電機１０５（伝達軸１１３）とに分配されて、例えば、そのエンジン１０１の分配出力で第１の回転電機１０３が発電機として駆動され、また、第２の回転電機１０５が電動機、すなわち、電動モータとして駆動される。これにより、動力分配機構１１５は、回転電機１０３、１０５による所謂、無段変速状態（電気的ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）になり、エンジン１０１の所定回転数に拘わらずに、伝達軸１１３の回転数を連続的に変化させる差動状態にすることができる。このため、動力分配機構１１５は、入力軸１１１の回転速度／伝達軸１１３の回転速度の変速比を連続的に変化させる電気的な無段変速機（Ｔ／Ｍ）として機能可能な無段変速状態とすることができる。なお、回転電機１０３、１０５は、電動機（電動モータ）として機能する際にインバータ１０７を介してバッテリ１０８内に蓄電されている電力の供給（放電）を受けて回転駆動し、また、発電機として機能する際の発電電力はインバータ１０７を介してバッテリ１０８に充電（蓄電）される。

また、動力分配機構１１５は、切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０の一方が締結状態にされると、差動回転不能な非差動状態にされる。例えば、動力分配機構１１５は、サンギヤＳ０とキャリヤＣＡ０とが切換クラッチＣ０により締結されると、リングギヤＲ０も含めて一体回転されるロック状態にされて差動回転不能な非差動状態とされる。このとき、エンジン１０１の回転数と伝達軸１１３の回転数とが一致する変速比「１」に固定される。これにより、動力分配機構１１５が非無段変速状態の定変速状態になって、自動変速機構１１７による有段変速可能な状態にされる。

また、この動力分配機構１１５は、サンギヤＳ０が切換ブレーキＢ０によりトランスミッションケース１１９側に連結されてロック状態にされても、差動回転不能な非差動状態にされる。このとき、リングギヤＲ０はキャリヤＣＡ０よりも増速回転される。これにより、動力分配機構１１５が非無段変速状態の定増速（変速）状態になって、自動変速機構１１７による有段変速可能な状態にされる。

自動変速機構１１７は、シングルピニオン型の第１遊星歯車機構１２５、第２遊星歯車機構１２６、および第３遊星歯車機構１２７と共に、切換クラッチＣ１、Ｃ２および切換ブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３を備えて、４速の有段式自動変速機として機能する。第１遊星歯車機構１２５は、サンギヤＳ１、プラネタリギヤＰ１、キャリヤＣＡ１、およびリングギヤＲ１を回転要素として備えている。第２遊星歯車機構１２６は、サンギヤＳ２、プラネタリギヤＰ２、キャリヤＣＡ２、およびリングギヤＲ２を回転要素として備えている。第３遊星歯車機構１２７は、サンギヤＳ３、プラネタリギヤＰ３、キャリヤＣＡ３、およびリングギヤＲ３を回転要素として備えている。なお、切換クラッチＣ１、Ｃ２および切換ブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３は、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０と同様の摩擦係合要素により構築されている。

この自動変速機構１１７では、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２が一体回転するように連結されて、切換クラッチＣ２を介して伝達軸１１３に締結または解放可能に連結されている。また、リングギヤＲ２およびサンギヤＳ３は一体回転するように連結されて、切換クラッチＣ１を介して伝達軸１１３に締結または解放可能に連結されている。さらに、リングギヤＲ１、キャリヤＣＡ２およびキャリヤＣＡ３は出力軸１１２に一体回転するように連結されている。そして、切換ブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３はトランスミッションケース１１９に設置されており、切換ブレーキＢ１は一体回転するサンギヤＳ１およびサンギヤＳ２を締結または解放し、切換ブレーキＢ２はキャリヤＣＡ１を締結または解放し、切換ブレーキＢ３はリングギヤＲ３を締結または解放する。

このように構成された動力伝達機構１１０は、後述するＥＣＵ１１の駆動制御によって、動力分配機構１１５の切換クラッチＣ０と切換ブレーキＢ０のいずれかが駆動されて締結状態にされ、自動変速機構１１７の切換クラッチＣ１、Ｃ２および切換ブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３が選択的に駆動されて締結状態にされる。これにより、動力分配機構１１５から伝達軸１１３を介して伝達されるエンジン１０１や回転電機１０３、１０５の回転動力は、車速等の各種運転状況に応じて後述の変速段に切り換えられることにより、変速されつつ出力軸１１２から駆動輪１０９側へと出力される。すなわち、動力伝達機構１１０が有段変速機（Ｔ／Ｍ）を構成している。

また、動力伝達機構１１０は、後述するＥＣＵ１１の駆動制御によって、動力分配機構１１５の切換クラッチＣ０と切換ブレーキＢ０が解放状態にされることで無段変速状態とされ、自動変速機構１１７を含めて電気的な無段変速機（Ｔ／Ｍ）として機能可能な状態にされる。

なお、動力伝達機構１１０は、自動変速機構１１７の切換クラッチＣ１、Ｃ２の一方が締結状態にされることにより回転動力を出力可能に伝達経路が形成されるが、その双方共に解放状態にされることにより回転動力の伝達経路が遮断状態にされる。

詳細には、この動力伝達機構１１０は、図２の締結作動表に示すように、動力分配機構１１５の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０と、自動変速機構１１７の切換クラッチＣ１、Ｃ２および切換ブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３とが選択的に締結されることにより、無段変速段、あるいは、１速（1st）、２速（2nd）、３速（3rd）、４速（4th）、５速（5th）、Ｒ（Reverse）、Ｎ（Neutral）のいずれかの有段変速段が選択されて伝達経路が形成される。なお、図２に図示する「○」は選択駆動時に締結状態にされることを示し、また「◎」は上述の有段変速時の選択駆動時には締結状態にされるが無段変速時の選択駆動時には解放状態にされることを示している。また、車両１００は、不図示のシフトレバーの選択操作により、例えば、駐車「Ｐ（パーキング）」、後進走行「Ｒ（リバース）」、動力伝達経路遮断の中立「Ｎ（ニュートラル）」、前進走行「Ｄ（ドライブ）」、前進走行「Ｍ（マニュアル）」のいずれかを選択可能に備えており、「Ｄ」ポジションの選択時に無段変速制御を実行し、また、「Ｍ」ポジションの選択時に有段変速制御を実行するようになっている。

そして、図３に示すように、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１は、予めメモリ１２内に格納されている制御プログラムに従って車両１００全体を統括制御するようになっている。ＥＣＵ１１は、図中左側に示す各種センサ情報等の信号入力を受けて、図中右側に示す各種装置機器に制御情報等の信号出力をすることにより、例えば、エンジン１０１や回転電機１０３、１０５の駆動を制御し、また、動力伝達機構１１０の切換クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２と切換ブレーキＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の駆動を制御して動力分配機構１１５や自動変速機構１１７を制御するようになっている。

ここで、ＥＣＵ１１は、図３中の左側に信号入力用インタフェースが準備されている。このＥＣＵ１１は、詳細な図示は省略するが、例えば、バッテリ１０８の充電残量（ＳＯＣ：State Of Charge）、エンジン水温のセンサ信号、シフトレバーの選択ポジションのセンサ信号、回転電機１０３の回転数の回転速度センサ１３３のセンサ信号、回転電機１０５の回転数の回転速度センサ１３５のセンサ信号、エンジン１０１の回転数ＮＥのセンサ信号、吸気温度のセンサ信号、Ｍモード（手動変速操作）スイッチの切換信号、エアコン（エアーコンディショナ）の操作信号、車速（出力軸１１２）の車速センサ１３２のセンサ信号、動力伝達機構１１０におけるＡＴ（Automatic Transmission）の油温のセンサ信号、ＥＣＴ（Electronic Controlled Transmission）のスイッチの操作信号、サイドブレーキの操作信号、フットブレーキ（ブレーキペダルの踏込量）のセンサ信号、触媒温度のセンサ信号、アクセル開度（アクセルペダルの踏込量）のセンサ信号、カム角のセンサ信号、スノーモードの設定信号、車両前後方向の加速度のセンサ信号、オートクルーズ走行等の自動運転走行の各種信号、過給器のタービンの回転数ＮＴのセンサ信号、車両の重量（車重）のセンサ信号などの各種信号が入力可能になっている。

また、ＥＣＵ１１は、図３中の右側に信号出力用インタフェースが準備されている。このＥＣＵ１１は、詳細な図示は省略するが、例えば、インジェクタ（燃料噴射装置）の駆動制御信号、吸気管の電子スロットル弁の駆動制御信号、過給圧の調整制御信号、電動エアコンへの制御信号、エンジン１０１の燃焼室のプラグの点火信号、回転電機１０３（ＭＧ１）の駆動制御信号、回転電機１０５（ＭＧ２）の駆動制御信号、並列処理する別個の駆動制御処理を実行するコントローラＡ、Ｂへの制御信号、ギヤ比インジケータへの表示信号、スノーモードインジケータへの表示信号、ＡＴライン圧コントロールソレノイドへの駆動制御信号、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）アクチュエータへの駆動制御信号、Ｍモード（手動変速操作）インジケータへの表示信号、ＡＴソレノイドへの駆動制御信号、ＡＴ電動オイルポンプへの駆動制御信号、ポンプへの駆動制御信号、電動ヒータへの駆動制御信号、ギヤ比インジケータへの表示信号などの各種信号、並列処理するオートクルーズ走行等の自動運転走行のコントロール制御処理を実行するコントローラＣへの制御信号が出力可能になっている。

また、ＥＣＵ１１は、装置各部に設置されているセンサなどからの各種入力信号に基づいて対応する各種出力信号を生成し、例えば、不図示のソレノイドなどに駆動制御信号を出力する。このＥＣＵ１１は、動力伝達機構１１０を構成する動力分配機構１１５や自動変速機構１１７の切換クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２および切換ブレーキＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の締結・解放を切り換える締結油圧あるいは解放油圧を適宜に供給して変速制御処理を実行させる。

この動力伝達機構１１０の動力分配機構１１５や自動変速機構１１７は、切換クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２および切換ブレーキＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が適宜締結されることにより、それぞれの回転要素（サンギヤＳ、キャリヤＣＡ、リングギヤＲ）が図４の共線図に示す回転速度の関係を維持する状態で回転する。なお、図４の共線図では、連結されて一体回転する回転要素（サンギヤＳ、キャリヤＣＡ、リングギヤＲ）が一つの縦線にまとめられて、図中に数字で示す回転速度比（変速比）になるように各縦線の離隔間隔が設定されており、その縦線を横断する直線状の交差線とその縦線との交点がその回転要素毎の回転速度になるように作図されている。この図４には、１速の変速比（１ｓｔ：３．３５７）などの変速段毎の変速比が図示されており、動力分配機構１１５や自動変速機構１１７において、後述するように一体回転する各回転要素毎の縦線間距離に応じた各変速比も図示されている。

例えば、図４に示すように、動力分配機構１１５は、図２に示す切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が締結状態の有段変速時には、サンギヤＳ０、キャリヤＣＡ０およびリングギヤＲ０の噛み合い位置が固定されて直結状態で回転される。このとき、動力分配機構１１５は、回転動力が伝達される経路が形成され、回転要素毎の縦線に対して直交する交差線とその縦線との交点が横一線となって等速回転になる。すなわち、動力分配機構１１５の締結状態時には、サンギヤＳ０とロータが一体回転する回転電機１０３と、キャリヤＣＡ０と一体回転する入力軸１１１に出力軸が連結されるエンジン１０１と、リングギヤＲ０とロータが一体回転する回転電機１０５とが等速回転されて、入力軸１１１から伝達軸１１３を介して出力軸１１２の前段の自動変速機構１１７に回転動力が伝達出力される。

要するに、動力分配機構１１５の締結状態の有段変速時において、入力軸１１１から出力軸１１２に伝達出力される回転動力の変速比は、自動変速機構１１７の切換クラッチＣ１、Ｃ２および切換ブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３の締結状態や解放状態に応じた有段変速切換により決定される。

また、動力分配機構１１５は、図２に示す切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の解放状態の無段変速時には、歯数に応じた変速比で噛み合い位置が変化されるサンギヤＳ０、キャリヤＣＡ０およびリングギヤＲ０の回転要素毎の縦線に対して傾斜する交差線とその縦線との交点が上下に異なって差動回転になる。すなわち、動力分配機構１１５の解放状態（無段変速）時には、回転電機１０３に連結されているサンギヤＳ０と、エンジン１０１に連結されているキャリヤＣＡ０（入力軸１１１）と、回転電機１０５に連結されているリングギヤＲ０との差動回転が許容されて、入力軸１１１から出力される回転動力が出力軸１１２の前段の自動変速機構１１７側の伝達軸１１３に伝達される。

要するに、動力分配機構１１５の解放状態の無段変速時における、入力軸１１１から出力軸１１２に伝達出力される回転動力の変速比は、動力分配機構１１５の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の締結状態や解放状態に応じた回転電機１０３、１０５の差動回転に基づく無段変速比に加えて、自動変速機構１１７の切換クラッチＣ１、Ｃ２および切換ブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３の締結状態や解放状態に応じた有段変速切換により決定される。

このとき、自動変速機構１１７は、切換クラッチＣ１、Ｃ２が締結状態の場合、それぞれの縦線に対して直交する交差線とその縦線との交点が横一線となって等速回転される。すなわち、自動変速機構１１７は、伝達軸１１３や動力分配機構１１５を介して等速の変速比で入力軸１１１から伝達される回転動力をそのまま等速伝達して出力軸１１２を等速回転させる。

また、自動変速機構１１７は、切換クラッチＣ１、Ｃ２および切換ブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３の締結状態や解放状態に応じてサンギヤＳ１〜Ｓ３、キャリヤＣＡ１〜ＣＡ３、およびリングギヤＲ１〜Ｒ３がそれぞれの歯数に応じた変速比で回転される変速機構を構成することにより、その回転要素の縦線に対して傾斜する交差線とその縦線との交点が上下に異なる回転速度で差動回転される。すなわち、自動変速機構１１７は、サンギヤＳなどの回転要素のそれぞれが適宜に差動回転することにより、動力分配機構１１５や伝達軸１１３を介して入力軸１１１から伝達される回転動力を伝達経路の回転要素間の変速比で変速して出力軸１１２に出力し回転させる。

そして、ＥＣＵ１１は、取得するセンサ信号などの各種情報に基づいてメモリ１２内の制御プログラムを実行することにより、例えば、メモリ１２内に格納されている図５に示す変速線図などのマップに従って動力伝達機構１１０の切換クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２と切換ブレーキＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の駆動を制御するようになっている。

具体的に、ＥＣＵ１１は、例えば、効率のよい走行を実現するために、図５の変速線図に示すように、出力軸１１２から出力することを要求されるトルクと車速とをパラメータとして、動力伝達機構１１０の切換クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２と切換ブレーキＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３とを締結状態または解放状態にする駆動制御信号を出力して変速制御処理を実行するようになっている。ここで、図５は、車速と出力（要求）トルクとをパラメータとして変速切換制御を実行する際に用いる変速線ＳＨｄ、ＳＨｕを示す変速線図の一例を示している。この図５には、有段変速と無段変速とを切り換えるための有段変速領域と無段変速制御領域との変速境界線ＧＣｃ、ＧＣｔを示す変速切換線図の一例も図示されている。さらに、図５には、エンジン１０１の回転動力を走行トルクにするエンジン走行と、回転電機１０３、１０５の回転動力を走行トルクにするモータ走行とを切り換えるために、エンジン走行領域とモータ走行領域との動力境界線ＰＴを示す動力源切換線図の一例も図示されている。

詳細には、ＥＣＵ１１は、図５中の変速線ＳＨｄ、ＳＨｕを横切るタイミングに変速段切換制御処理を実行するようになっている。このとき、ＥＣＵ１１は、加速中に、低速側から高速側に向かってアップシフト変速線ＳＨｕを横切るタイミングに、例えば、２速から３速にアップシフトさせる変速段切換制御処理を実行する。また、ＥＣＵ１１は、減速中に、高速側から低速側に向かってダウンシフト変速線ＳＨｄを横切るタイミングに、例えば、４速から３速にダウンシフトさせる変速段切換制御処理を実行する。

このＥＣＵ１１は、図５中の変速境界線ＧＣｃ、ＧＣｔを横切るタイミングに有段変速と無段変速とを切り換える制御処理を実行するようになっている。このとき、ＥＣＵ１１は、高トルク側から低トルク側に向かって無段変速境界線ＧＣｃを横切るタイミングに、自動変速機構１１７の変速段はそのままで、動力分配機構１１５の切換クラッチＣ０と切換ブレーキＢ０とを解放状態にして無段変速制御領域に移行する変速段切換制御処理を実行する。また、ＥＣＵ１１は、低トルク側から高トルク側に向かって有段変速境界線ＧＣｔを横切るタイミングに、自動変速機構１１７の変速段はそのままで、動力分配機構１１５の切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０の一方を締結状態にして有段変速制御領域に移行する変速段切換制御処理を実行する。

ここで、本実施形態の動力伝達機構１１０は、図２に示すように、動力分配機構１１５の切換ブレーキＢ０と、自動変速機構１１７の切換クラッチＣ２とを締結状態にして５速に変速する機構に構成されている。このため、ＥＣＵ１１は、有段変速制御により５速が選択されて低トルクで高速走行している状態のまま減速されて無段変速境界線ＧＣｃを横切るタイミングには、自動変速機構１１７の変速段はそのままで、動力分配機構１１５の切換ブレーキＢ０を解放状態にして実質４速での無段変速制御領域に移行する変速切換制御処理を実行するようになっている。また、ＥＣＵ１１は、有段変速制御により４速が選択されて低トルクで走行している状態のまま加速されて有段変速境界線ＧＣｔを横切るタイミングには、自動変速機構１１７の変速段はそのままで、動力分配機構１１５の切換ブレーキＢ０を締結状態にして実質５速での有段変速制御領域に移行する変速切換制御処理を実行するようになっている。

また、ＥＣＵ１１は、走行開始時などの図５中の動力境界線ＰＴ内のモータ走行領域では、エンジン１０１を動力伝達経路から切り離し、あるいは、空転状態にするとともに、動力分配機構１１５の切換クラッチＣ０と切換ブレーキＢ０とを解放状態（無段変速制御領域）にして、回転電機１０５を適宜に駆動させて回転動力を伝達することにより車両１００を加速走行させるようになっている。なお、ＥＣＵ１１は、車両１００の走行を開始して図５のモータ走行領域外に移行した後には、エンジン１０１の回転動力を伝達して車両１００を走行させるエンジン走行領域とする。このときに、ＥＣＵ１１は、例えば、バッテリ１０８の蓄電電力を回転電機１０５に供給して回転駆動させることにより、走行トルクを出力軸１１２に伝達出力させる、所謂、トルクアシストを適宜実行するようにしてもよい。なお、このトルクアシストは、駆動輪１０９の転動するトルクを回転電機１０３に伝達して負荷（入力）することにより、その回転電機１０３を発電機として駆動させて、その発電電力を回転電機１０５に供給して実行するようにしてもよい。

さらに、車両１００には、例えば、高速道路上でのアクセル操作等を簡略化してドライバの運転操作を支援することにより自動走行を実現する、所謂、オートクルーズ走行モード（有人自動運転モード）が不図示のスイッチ操作等により選択指示可能に備えている。ＥＣＵ１１は、オートクルーズ走行モードの選択指示を自動運転走行信号から取得した場合、メモリ１２内の制御プログラムを実行して、車速などの各種取得情報を自動運転走行制御コントローラＣに送るようになっている。自動運転走行制御コントローラＣは、ＥＣＵ１１から受け渡される車速などの各種取得情報に基づいてオートクルーズ制御信号を生成してＥＣＵ１１に返送する。ＥＣＵ１１は、受け取った制御信号に基づく車両１００の自動運転走行制御処理を実行することにより、オートクルーズ走行を実現するようになっている。

自動運転走行制御コントローラＣは、このオートクルーズ走行では、車速を一定に保ちつつ走行する定速制御モードと、先行車両に一定の車間距離を保ちつつ追随するように走行する車間制御モードとを、ＥＣＵ１１と連携して実行するようになっている。このＥＣＵ１１および自動運転走行制御コントローラＣは、ドライバによるオートクルーズ走行の選択指示や各種走行条件の指定などの操作信号を取得して定速制御モードや車間制御モードを実行する。また、車両１００においては、この定速制御モードや車間制御モードのオートクルーズ走行モードを実行可能にする各種機器が搭載されており、例えば、車速や加速度を検出するセンサ類に加えて、放射するミリ波の反射波を受け取って車間距離を検出する所謂、ミリ波レーダセンサや、先行車両との間で所謂、車車間通信を行ってブレーキ信号などの各種情報を受け取る通信機能を備えている。なお、本実施形態では、ミリ波レーダセンサで車間距離を検知する場合を一例にして説明するが、これに限るものでなく、例えば、カメラを搭載して撮影画像の画像処理により先行車両との間の車間距離を検出するようにしてもよい。

このオートクルーズ走行の定速制御モードでは、設定されている走行速度を維持するように、エンジン１０１や回転電機１０３、１０５の駆動や動力伝達機構１１０の切換と共に、摩擦式ブレーキ１４０の作動を自動制御するようになっている。例えば、高速道路の下り坂の走行中には、エンジン１０１のエンジンブレーキや回転電機１０３、１０５の回生制動を動力伝達機構１１０の変速比の切換により効果的に利用するとともに、摩擦式ブレーキ１４０による摩擦制動を効かせて走行速度を設定速度に維持する。ここで、回転電機１０３、１０５の回生制動は、駆動輪１０９の転動するトルクを伝達負荷して発電させる、所謂、回生制御処理の実行により機能し、その回転電機１０３、１０５が発電機として駆動する際に発生する制動力を利用するものである。なお、回転電機１０３、１０５を発電機として駆動させるために負荷されるトルクは、回生トルクと称され、また、その発電電力は回生電力と称される。また、本実施形態での説明において、回生制動は、便宜上、回転電機１０３、１０５で機能させると説明するが、回転電機１０３、１０５の一方または双方のいずれで機能させてもよく、エンジン１０１との連携などに応じて、適宜、選択して機能させればよい。

また、オートクルーズ走行の車間制御モードでは、先行車両に一定の車間距離を保ちつつ追随するように、先行車両からの離隔距離をミリ波レーダセンサにより検知しつつ、先行車両との間の車車間通信でフットブレーキの踏込などの制動情報等を取得することにより、エンジン１０１や回転電機１０３、１０５の駆動や動力伝達機構１１０の切換と共に、摩擦式ブレーキ１４０の作動を自動制御するようになっている。例えば、高速道路の先行車両の減速走行中の車間制御モードでは、エンジン１０１のエンジンブレーキや回転電機１０３、１０５の回生制動を動力伝達機構１１０の変速比の切換により効果的に利用するとともに、摩擦式ブレーキ１４０を適宜に自動的に作動させて先行車両との車間距離を一定に保ちつつ追随する。

さらに、この車両１００には、完全自動運転走行モードが不図示のスイッチ操作等により選択指示可能に備えられている。完全自動運転走行モードは、例えば、上述のオートクルーズ走行モードの車間制御モードと同様に、先行車両との間で車車間通信を行って一定の車間距離を保ちつつ追随することにより、複数台の縦列走行を実現する縦列自動走行モードを少なくとも構成する。この縦列自動走行モードでは、例えば、工場等の決められた敷地内で部品や工具等の荷物を複数台の車両で運搬する際などに、少なくとも後続車両に乗員の乗車のない状態での無人走行を可能にする。

ここで、完全自動運転走行モードとしては、例えば、予め設定される目的地までのルートをナビゲーションシステムが備えるマップ情報に従って決定し、その目的地までの自動運転走行を実現するルート自動走行モードを含んでいてもよく、このルート自動走行モードでも、乗員の乗車のない状態での無人走行を可能にする。なお、このルート自動走行モードは、例えば、上述の路車間通信による赤信号等の道路情報や撮像映像の画像処理による走行車線や歩行者等の周辺情報などの各種情報を取得しつつ交通状況に応じて目的地までの自動運転走行を実現する。

また、完全自動運転走行モードとしては、例えば、公園等の敷地内で決められた走行経路と停車位置が予め設定されていて、上記の道路情報や周辺情報などの各種情報を取得しつつ巡回するなどの既定走行を実現する既定自動走行モードを含んでいてもよく、この既定自動走行モードでも、乗員の乗車のない状態での無人走行を可能にする。

このような完全自動運転走行モードは、縦列自動走行モード、ルート自動走行モード、あるいは既定自動走行モードに限るものではなく、ドライバの乗車の必要ない走行を実現する他のモードを含んでいてもよい。例えば、リモートシステムを搭載してドライバが乗車することのない車両において、不図示のリモートコントローラが操作されて入力される遠隔位置からの運転指示に従って走行して停止する、無人走行可能なリモート自動走行モードを完全自動運転走行モードに含めて、受け取る運転指示を自動運転走行信号として処理などすればよい。

なお、上述のナビゲーションシステムを利用する運転システムとしては、例えば、図６の制御ブロック図に示すシステム構成とすればよい。このシステム構成では、車両１００に車載されているナビゲーション装置１７０のＥＣＵ１７１がメモリ１７２内の制御プログラムに従って自動運転を実現する制御処理条件を決定する。このナビゲーション装置１７０のＥＣＵ１７１は、入力部１７５等からの各種入力情報に基づいて必要なナビゲーション情報を含む制御情報を生成して車両１００のＥＣＵ１１に受け渡すことにより、各種走行モードを実現するようになっている。

簡単に説明すると、図６に示す運転システムは、ナビゲーション装置１７０のＥＣＵ１７１が走行計画生成部１８１として機能し、車両１００本体のＥＣＵ１１が走行制御部１９１として機能するように構成されている。この図６には、ナビゲーション装置１７０の走行計画生成部１８１が走行時の目標車速を生成する場合を一例に図示されている。この目標車速を受け取った車両１００本体側の走行制御部１９１は、摩擦式ブレーキ１４０を作動させて摩擦制動トルクを駆動輪１０９に負荷し、回転電機（ＭＧ）１０３、１０５やエンジン（ＥＮＧ）１０１や動力伝達機構（Ｔ／Ｍ）１１０の駆動を制御して駆動トルクや制動トルクを駆動輪１０９に負荷する。これにより、車両１００は、入力部１７５から入力された目的地に向かって、所望の駆動力や制動力を決定して自動走行することにより到着することが可能になる。

このとき、ナビゲーション装置１７０の入力部１７５は、目的地や走行モード（運転モード）の他に、例えば、車両１００の走行する車速の上限値や最適値、目的地へのルート選択での時間優先や燃費優先などの各種指示情報が入力される。

ナビゲーション装置１７０のＥＣＵ１７１の走行計画生成部１８１は、入力部１７５から入力された目的地などの入力情報に基づいて、選択指示された走行モードで走行するのに必要な各種情報を取得して走行条件（計画）を生成し、走行制御部１９１に受け渡すコミュニケーション処理を実行する。走行計画生成部１８１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能による車両１００の位置情報と共に、道路や勾配や法定速度などの各種地図情報や、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System（登録商標））機能による交通情報を含むインフラストラクチャ（社会基盤）情報、天候などの各種情報を取得し、選択指示された手動運転走行モードや完全自動運転走行モードなどで走行するのに最適な走行ルートや進路（進行方向）などの各種走行条件を特定して生成する。

例えば、走行中に、走行計画生成部１８１は、走行ルートや進路（進行方向）などに応じた目標車速を処理部Ｓ１０１で演算してベース目標車速として出力する。この走行計画生成部１８１は、予め設定されているルートに応じて安全性を確保する車速のマージンを処理部Ｓ１０２で演算し、そのベース目標車速に加味（＋／−）した目標車速を、走行制御部１９１に受け渡す。このとき、処理部Ｓ１０２では、予め設定されている車速やルートに応じた前車との目標車間距離に、実測する前車との間の実車間距離を加味（＋／−）して車速安全マージンを算出する。この車速安全マージンは、目標車間距離に実車間距離を加味した車間距離が不十分である場合には目標車速を減じ、また、十分に車間距離がある場合には目標車速を不必要に増加させないゼロ下限ガード処理を行う処理部Ｓ１０３での処理結果を加えて算出する。

また、車両１００本体のＥＣＵ１１の走行制御部１９１は、ナビゲーション装置１７０の走行計画生成部１８１から目標車速を受け取って走行時の要求駆動力を導出して出力する。走行制御部１９１は、受け取る目標車速に基づいて駆動輪１０９を転動させて走行するのに必要な駆動力を、予め設定されているパラメータや処理手順を用いるフィードフォワード（ＦＦ）制御により導出するＦＦ処理部Ｓ２０１と、その目標車速に車速センサ１３２から受け取る実車速情報を加味（＋／−）するフィードバック（ＦＢ）制御により導出するＦＢ処理部Ｓ２０２と、を備えている。この走行制御部１９１は、ＦＦ処理部Ｓ２０１により取得したＦＦ駆動力とＦＢ処理部Ｓ２０２により取得したＦＢ駆動力とを加味（＋／＋）した後に、その走行ルートの勾配などに応じた走行抵抗を処理部Ｓ２０３で取得してさらに加味（＋／＋）した要求駆動力を導出する。

この走行制御部１９１は、その要求駆動力を処理部Ｓ２０４で受け取って、エンジン１０１や回転電機１０３、１０５に出力させる駆動力や制動力を演算すると共に動力伝達機構１１０を変速機として機能させる制御条件を決定して、それぞれ機能させることにより駆動輪１０９に駆動力を負荷する。また、この走行制御部１９１は、その処理部Ｓ２０４で取得した駆動力や制動力に応じたアベイラビリティの上下限値を処理部Ｓ２０５に受け渡してブレーキ要求制動力を演算させることにより摩擦式ブレーキ１４０を適時に作動させて駆動輪１０９に制動力を負荷する。

そして、ＥＣＵ１１は、完全自動運転走行モードの選択指示を自動運転走行信号から取得した場合、オートクルーズ走行モードの場合と同様に、メモリ１２内の制御プログラムを実行して、車速などの各種取得情報を自動運転走行制御コントローラＣに送るようになっている。自動運転走行制御コントローラＣは、ＥＣＵ１１から受け渡される車速などの各種取得情報に基づいて完全自動運転走行制御信号を生成してＥＣＵ１１に返送する。ＥＣＵ１１は、受け取った制御信号に基づく車両１００の自動運転走行制御処理を実行することにより、完全自動運転走行を実現するようになっている。

このＥＣＵ１１および自動運転走行制御コントローラＣは、上述のオートクルーズ走行モードと同様に、ドライバによる完全自動運転走行の選択指示や各種走行条件の指定などの操作信号を取得して縦列自動走行モード、ルート自動走行モード、既定自動走行モード、あるいはリモート自動走行モードを実行する。また、車両１００においては、オートクルーズ走行モードに必要な各種機器が縦列自動走行モードなどの完全自動運転走行モードを実行可能にする。

ところで、ＥＣＵ１１は、メモリ１２内の制御プログラムを実行することにより、手動運転走行モードと、オートクルーズ走行モードと、完全自動運転走行モードと、を実行するようになっている。すなわち、ＥＣＵ１１は、手動運転モードとして、手動運転走行モードを実行可能に構成されて、自動運転モードとして、オートクルーズ走行モードと、有人の完全自動運転走行モードと、無人の完全自動運転走行モードを実行可能に構成されている。また、ＥＣＵ１１は、有人運転モードとして、手動運転走行モードと、オートクルーズ走行モードと、有人の完全自動運転走行モードとを実行可能に構成されて、無人運転モードとして、無人の完全自動運転走行モードを実行可能に構成されている。

例えば、ＥＣＵ１１は、手動運転走行モードでは、ドライバの手動操作に応じたセンサ信号等の取得情報などに基づいてメモリ１２内の制御プログラムを実行することにより、エンジン１０１や回転電機１０３、１０５の駆動や動力伝達機構１１０の切換を実行して車両１００の走行を実現する。

また、ＥＣＵ１１は、オートクルーズ走行モードや完全自動運転走行モードでは、選択指示スイッチや走行条件の指定スイッチなどの操作信号に応じた車速などの走行条件を取得すると共にミリ波レーダセンサや車車間などの通信機能を稼動させて自動走行に必要な各種情報を取得して、メモリ１２内の制御プログラムを実行する。これにより、ＥＣＵ１１は、エンジン１０１や回転電機１０３、１０５の駆動や動力伝達機構１１０の変速段の切換と共に、摩擦式ブレーキ１４０の作動を自動制御して車両１００の走行を実現する。

ここで、ＥＣＵ１１は、シフトレバーの手動操作に基づく制御処理、あるいは、オートクルーズ走行モードなどの自動運転走行制御処理の実行に伴う変速要求が確認された場合に、切換クラッチＣ０などの摩擦係合要素への供給油圧を制御して動力伝達機構１１０の変速段を切り換える変速制御処理を実行する。

ところで、回転電機１０３、１０５は、バッテリ１０８内の直流電力がインバータ１０７により交流電力に変換されて供給されることにより、電動モータとして機能する。インバータ１０７は、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御方式で駆動して、ＥＣＵ１１によりキャリア周波数を調整可能に構築されている。なお、回転電機１０３、１０５が電動モータとして機能する場合、キャリア周波数を上昇させて供給電力波形を調整することにより、発生する騒音や振動（ＮＶ：Noise and Vibration）のレベルを抑制することができる一方、漏れ電流が発生するなどして電力消費（浪費）が大きくなる。

このことから、ＥＣＵ１１は、車速や要求トルクなどの各種情報に基づいてエンジン１０１および回転電機１０３、１０５のいずれか一方あるいは双方を駆動させる駆動制御処理を実行する際に、その回転電機１０３、１０５の一方または双方を最適な駆動条件で電動モータとして機能させるようになっている。

特に、ＥＣＵ１１は、エンジン１０１を停止させて回転電機１０３、１０５を電動モータとして駆動させることにより、車両１００を電動モータの駆動力のみで電動車両として走行させる機能も備えている。このＥＣＵ１１は、車両１００を電動車両として走行させる際に、例えば、車速（出力軸１１２の回転数でもよい）に応じて回転電機１０３、１０５に電力供給するインバータ１０７のキャリア周波数を調整する供給電力調整制御処理を実行することにより、走行時に発生する騒音や振動（以下では、単にＮＶともいう）と、バッテリ１０８内の蓄電電力の浪費とを適宜に抑制するようになっている。

このＥＣＵ１１は、各種走行モード毎に応じて予めメモリ１２内に格納（設定）準備されている車速閾値に基づいてインバータ１０７で利用するキャリア周波数を上昇させることにより、走行時に発生するＮＶの増加やバッテリ１０８内の蓄電電力の浪費を抑制するようになっている。すなわち、ＥＣＵ１１が調整制御部を構成している。

具体的に、ＥＣＵ１１は、例えば、車両１００の減速時には、図７〜図１０のタイムチャートに示すように、その車速がメモリ１２内に設定されている速度閾値未満になったときに、高速時用キャリア周波数から低速時用キャリア周波数に切り換える電力供給制御処理（供給電力調整）を実行するようになっている。このとき、車両１００では、インバータ１０７のキャリア周波数が上昇されることにより、低速時に発生して車両１００の車室内に伝播するＮＶの増加が抑制される一方、その低速時よりもバッテリ１０８内の蓄電電力は浪費される傾向になる。

ここで、図７のタイムチャートに示す車速閾値は、手動運転走行モードで使用するように、その手動運転走行モードに対応する手動時車速閾値としてメモリ１２内に格納準備されている。図８のタイムチャートに示す車速閾値は、無人の完全自動運転走行モードで使用するように、その無人完全自動運転走行モードに対応する無人自動時車速閾値としてメモリ１２内に格納準備されている。図９のタイムチャートに示す車速閾値は、オートクルーズ走行モードで使用するように、そのオートクルーズ走行モードに対応するオートクルーズ時車速閾値としてメモリ１２内に格納準備されている。図１０のタイムチャートに示す車速閾値は、有人の完全自動運転走行モードで使用するように、その有人完全自動運転走行モードに対応する有人自動時車速閾値としてメモリ１２内に格納準備されている。

そして、ＥＣＵ１１は、選択指示されている走行モードに応じてメモリ１２内に設定して使用する車速閾値を適宜に選択変更する、図１１のフローチャートに示す切換制御処理を、メモリ１２内の制御プログラムに従って実行する。

詳細には、ＥＣＵ１１は、まず、走行モードの選択指示を確認すると、完全自動運転走行モードが選択されているか否か確認して（ステップＳ１１）、完全自動運転走行モードの設定が確認できなかった場合には、さらに、オートクルーズ走行モードが設定されているか否か確認する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１１、Ｓ１２において、完全自動運転走行モードやオートクルーズ走行モードの選択を確認できなかったＥＣＵ１１は、図７のタイムチャートに示す手動運転走行モードに対応する手動時車速閾値をメモリ１２内に設定して（ステップＳ１３）、走行モードの設定処理に戻る。

また、ステップＳ１１において、完全自動運転走行モードの選択を確認したＥＣＵ１１は、さらに、乗員の有無に応じた車両の重量（車重）のセンサ信号の変化から車両１００への乗車のない無人での走行モードであるか否か確認する（ステップＳ２１）。

ステップＳ２１において、無人での完全自動運転走行モードであることを確認したＥＣＵ１１は、図８のタイムチャートに示す無人の完全自動運転走行モードに対応する無人自動時車速閾値をメモリ１２内に設定して（ステップＳ２２）、走行モードの設定処理に戻る。

一方、ステップＳ１２において、オートクルーズ走行モードの選択を確認したＥＣＵ１１は、図９のタイムチャートに示すオートクルーズ走行モードに対応するオートクルーズ時車速閾値をメモリ１２内に設定して（ステップＳ１４）、走行モードの設定処理に戻る。

また、ステップＳ２１において、完全自動運転走行モードであるが無人ではないことを確認したＥＣＵ１１は、図１０のタイムチャートに示す有人の完全自動運転走行モードに対応する有人自動時車速閾値をメモリ１２内に設定して（ステップＳ２３）、走行モードの設定処理に戻る。

この一連の走行モードの選択指示時にメモリ１２内に設定される車速閾値は、車両１００の操作状況に応じて設定されるようになっている。

例えば、手動運転走行モードでは、ドライバが運転操作していることから、減速操作に起因する回転電機１０３、１０５の騒音や振動が大きな問題になることはない。このことから、メモリ１２内に設定する手動時車速閾値は、後述する無人自動時車速閾値と同様に、ＮＶの増加の抑制よりもバッテリ１０８内の蓄電電力の浪費の抑制を優先するように、低めの車速がメモリ１２内に格納準備されている。

無人の完全自動運転走行モードでは、ドライバを含めて乗員がいないことから、回転電機１０３、１０５の騒音や振動が問題になることはない。このことから、メモリ１２内に設定する無人自動時車速閾値は、上述の手動運転走行モードよりもバッテリ１０８内の蓄電電力の浪費の抑制をさらに優先するように、より低めの車速がメモリ１２内に格納準備されている。

オートクルーズ走行モードでは、ドライバが特に操作することなく車間制御モードなどの各種制御処理が実行されることから、意図しない騒音や振動が車両１００の車室内に伝播すると、運転操作をする手動運転走行モードよりも乗車環境が悪化したと感じ易い。このことから、オートクルーズ時車速閾値としては、手動運転走行モードよりも騒音や振動が発生し辛くする車速、言い換えると、減速時に早めに下回る車速がメモリ１２内に格納準備されている。

有人の完全自動運転走行モードでは、オートクルーズ走行モードよりも自動化がさらに進んで、ドライバでない乗員のみが乗車して走行状態に注意が払われることがないことから、意図しない騒音や振動が車両１００の車室内に伝播すると、オートクルーズ走行モードよりもさらに敏感に乗車環境が悪化したと感じ易い。このことから、有人自動時車速閾値としては、オートクルーズ走行モードよりもさらに発生し辛くする車速、言い換えると、減速時にさらに早めに下回る車速がメモリ１２内に格納準備されている。

要するに、上述の各種走行モードでインバータ１０７のキャリア周波数を上昇させるタイミングを決定する車速閾値としては、無人の完全自動運転走行モードの無人自動時車速閾値＜手動運転走行モードの手動時車速閾値＜オートクルーズ走行モードのオートクルーズ時車速閾値＜有人の完全自動運転走行モードの有人自動時車速閾値の順に大きな値、すなわち、高速の車速がメモリ１２内に格納されている。

これにより、ＥＣＵ１１は、車両１００の走行モードが、無人の完全自動運転走行モード、有人の手動運転走行モード、有人のオートクルーズ走行モード、有人の完全自動運転走行モードのいずれであるかに応じて、インバータ１０７のキャリア周波数を上昇させるタイミングとなる車速閾値を選択してメモリ１２内に設定し利用することができる。

例えば、無人の完全自動運転走行モードの場合には、有人の各種走行モードよりもキャリア周波数の上昇を遅延させてインバータ１０７での電力浪費を抑制することができ、燃費を向上させることができる。さらに、有人の走行モードの場合には、操作の度合いが少なくなるのに応じてインバータ１０７のキャリア周波数を上昇させるタイミングとなる車速閾値を大きくすることにより、運転操作に意識がないほど早期にＮＶ増加を抑制する状況にすることができ、インバータ１０７のＮＶ増加を乗車環境の悪化と敏感に感じさせてしまうことを回避することができる。

このように、本実施形態のＥＣＵ１１においては、手動または自動や、有人または無人の各種の運転走行モードに応じて、インバータ１０７のキャリア周波数を上昇させるタイミングとなる車速閾値を適宜に設定することができる。このため、運転走行モードに応じた車速閾値とすることによって、インバータ１０７での電力浪費をできるだけ抑制しつつ、そのインバータ１０７の騒音や振動が気になることを回避することができる。

したがって、有人運転モードでは、インバータ１０７の騒音や振動が気になることを回避しつつ電力浪費を抑制して燃費を向上させることができる。一方、無人の完全自動運転走行モードでは、インバータ１０７の騒音や振動を考慮することなく、電力浪費を抑制して燃費向上を実現することができる。さらに、その有人運転モードでは、手動運転走行モード、オートクルーズ走行モード、有人完全自動運転走行モードにおける運転操作の意識の度合いに応じて、上述のインバータ１０７のＮＶ増加や電力浪費の抑制の優先度を考慮して、インバータ１０７のキャリア周波数を最適なタイミングに上昇させることができる。この結果、運転モードに最適な制御処理を実行する車両１００用のＥＣＵ１１を提供することができる。

また、本実施形態の他の態様としては、例えば、図１２および図１３に示すように、エンジン１０１と連携させる１つの回転電機２０７を動力源として搭載する車両２００に適用してもよい。この車両２００は、簡単に説明すると、エンジン１０１や回転電機２０７の回転動力を入力軸２１１に連結されているトルクコンバータ２０５と伝達軸２１３とを介して動力伝達機構２１０に伝達し、その回転動力を動力伝達機構２１０から出力軸２１２に出力して駆動輪１０９を転動させることにより走行するようになっている。

ここで、動力伝達機構２１０は、エンジン１０１と回転電機２０７の間に連結クラッチＫ０を有すると共に、切換クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４および切換ブレーキＢ１、Ｂ２を配置して、２組のダブルピニオン型の遊星歯車機構２２１、２２２を備えている。遊星歯車機構２２１は、サンギヤＳ１、プラネタリギヤＰ１１、Ｐ１２、キャリヤＣＡ１１、２１、およびリングギヤＲ１を回転要素として備え、遊星歯車機構２２２は、サンギヤＳ２１、Ｓ２２、プラネタリギヤＰ２１、Ｐ２２、キャリヤＣＡ１２、２２、およびリングギヤＲ２を回転要素として備えている。なお、図１２は、動力伝達機構２１０が入力軸２１１などの軸心を中心にして回転対称に構成されているため、図中下側を省略する骨子図である。

この動力伝達機構１１０は、図１３の締結作動表に示すように、切換クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４および切換ブレーキＢ１、Ｂ２が選択的に締結されることにより、１速（1st）、２速（2nd）、３速（3rd）、４速（4th）、５速（5th）、６速（6th）、７速（7th）、８速（8th）、Ｒ１（Reverse１）、Ｒ２（Reverse１）のいずれかの有段変速段が選択されて伝達経路が形成される。なお、図１３に図示する「○」は選択駆動時に締結状態にされることを示している。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１１……ＥＣＵ（制御装置、調整制御部）
１２……メモリ
１００、２００……車両
１０１……エンジン
１０３、１０５、２０７……回転電機（電動モータ）
１０８……バッテリ
１０９……駆動輪
１１０、２１０……動力伝達機構
１１１、２１１……入力軸
１１２、２１２……出力軸
１１３、２１３……伝達軸
１１５……動力分配機構
１１７……自動変速機構
１２１、１２５、１２６、１２７、２２１、２２２……遊星歯車機構
１４０……摩擦式ブレーキ（制動機構）
１７０……ナビゲーション装置
１８１……走行計画生成部
１９１……走行制御部

Claims (1)

1. 走行用動力源の電動モータと、該電動モータに供給する電力を調整するインバータとを備える車両に搭載されて、前記電動モータへの供給電力を調整する車両用制御装置であって、
   前記車両は、ドライバによる操作に従って走行する手動走行モードと、乗員の乗車する状態で前記ドライバによる操作が不要な有人自動走行モードと、乗員の乗車していない状態で前記ドライバによる操作が不要な無人自動走行モードと、を備え、
   前記車両の走行速度が予め設定されている車速閾値未満に低下した場合に、前記インバータのキャリア周波数を上昇させて前記電動モータへの供給電力の調整制御処理を実行する調整制御部を有し、
   前記車速閾値として、前記無人自動走行モード時に利用する無人自動時車速閾値と、前記手動走行モード時に利用する前記無人自動時車速閾値より大きな値の手動時車速閾値と、前記有人自動走行モード時に利用する前記手動時車速閾値よりも大きな値の有人自動時車速閾値と、が予め設定されている、車両用制御装置。

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