JP2019111937A

JP2019111937A - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP2019111937A
Application number: JP2017247031A
Authority: JP
Inventors: 信人森; Nobuhito Mori; 光敬松村; Mitsutaka Matsumura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2019-07-11

Abstract

【課題】自動運転中においても急な加減速が要求された場合には、高応答な挙動が得られる車両の制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置は、自動運転中に急な加減速が要求された場合には、前記加減速を抑制する制御が中止されて加減速の応答性が優先させられることから、加減速に関する車両挙動が高応答となる。これにより、手動運転に比較して加減速を抑制する制御を伴う自動運転が行なわれる車両であっても、自動運転時の高速道路への合流時等の急加速や、衝突回避時等の急減速が得られる。【選択図】図８

Description

本発明は、ショックの抑制を優先する自動運転中に、急加減速要求があった場合には、応答性を優先させる車両の制御装置に関するものである。

自動運転中にはショックの抑制を優先する制御が行なわれる。たとえば、特許文献１には、自動運転中の車両のコーナリング、所定以上の前後Ｇ、所定以上のヨーレート、所定以上のロール角、所定以上のピッチ角が発生している車両の非安定時には、手動変速への切り換えを禁止してショックを抑制する制御を行なうようにした車両が、記載されている。

特開平０９−２２２９２２号公報

ところで、自動運転中においても、急な加減速が要求される場合がある。たとえば、高速道路への合流や、前方車両、人、物との衝突回避といった高応答な挙動が要求される場合がある。このような場合では、急加速による加速ショックを抑制するためにエンジントルクの増加が制限されたり、或いは急減速による減速ショックを抑制するための減速が制限されたりするので、車両の挙動が緩慢となるという不都合があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、自動運転中においても急な加減速が要求された場合には、高応答な挙動が得られる車両の制御装置を提供することにある。

本発明の要旨とするところは、手動運転に比較して加減速を抑制する制御を伴う自動運転が行なわれる車両の、制御装置であって、自動運転中に急な加減速が要求された場合には、前記加減速を抑制する制御を中止して加減速の応答性を優先させることにある。

本発明の車両の制御装置によれば、自動運転中に急な加減速が要求された場合には、前記加減速を抑制する制御が中止されて加減速の応答性が優先させられることから、加減速に関する車両挙動が高応答となる。これにより、自動運転時においても高速道路への合流時等の急加速や、衝突回避時等の急減速が得られる。

本発明が適用される車両の駆動装置および電子制御制部を説明する概略図である。図１の車両に備えられる駆動装置の構成を例示する骨子図である。図２の駆動装置の一部を構成する自動変速段を成立させる摩擦係合装置の組み合わせを説明する係合表である。図１の電子制御装置による変速制御に用いられる変速線図を示す図である。加減速を抑制する制御におけるエンジンの出力トルク特性を説明する特性図である。自動運転中において急加速が必要とされる高速道路への合流状態を説明する図である。自動運転中において前方車両との距離を維持するために急減速が必要とされる状態を説明する図である。図１の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図１の車両に設けられる自動変速機の他の構成例を示す骨子図である。図９の自動変速段を成立させる摩擦係合装置の組み合わせを説明する係合表である。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図である。車両１０は、動力源として機能するエンジン１２と、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた電気式無段変速機１６および自動変速機１８とを備えている。動変速機１８は、たとえば図２の骨子図に示すように構成される。電気式無段変速機１６は、エンジン１２に直接的に回転駆動されるメカオイルポンプＭＯＰと、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２に回転要素が連結された差動歯車機構とを備え、エンジン１２からの直達トルクと第２電動機ＭＧ２の出力トルクとを自動変速機１８に入力させる。

自動変速機１８は、たとえば図３に示すように、油圧式摩擦係合装置Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が選択的に作動させられることによって複数段（本実施例では４段）の前進段、および１段の後進段が得られるようになっている。

図１に戻って、油圧制御回路２０は、メカオイルポンプＭＯＰおよび電動オイルポンプＥＯＰから供給される作動油を油圧源として、電子制御装置２２からの指令に従って作動するように電磁弁を含み、自動変速機１８内の油圧式摩擦係合装置Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の係合および解放を上記電磁弁を用いて制御する。

電子制御装置２２は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン１２の出力を制御し、たとえば図４に示す予め記憶された変速マップから実際の車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）およびアクセル開度Ａｃｃ（％）基づいて、電気式無段変速機１６および自動変速機１８の変速比を制御し、油圧ポンプの切替を行なう等の各種制御を実行する。たとえば、電子制御装置２２は、図示しないアクセルペダルの開度に基づいて運転者の要求駆動力を算出し、その要求駆動力が最小燃費で得られるように、エンジン１２の出力を制御するとともに、電気式無段変速機１６内の駆動用第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２と、油圧制御回路２０内の電磁弁を制御し、エンジン１２および第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２を用いたエンジン走行や第２電動機ＭＧ２を用いた電気走行を選択する。

また、電子制御装置２２は、自動運転／手動運転選択スイッチ３２が運転者によって自動運転側へ操作された場合には、車両を走行させるために必要な運転者の運転動作の一部を自動化して一部自動運転制御や、設定された目標値間で運転者の操作を要しない完全自動運転などの自動運転モードが選択され、自動運転制御が開始される。

電子制御装置２２は、送受信器２４を介して、図示しないセンターに設けられたサーバとの間や、他車両との間で、自動運転等に利用可能な道路交通情報やインフラ情報等の授受を行なう。

ところで、車両１０の自動運転時には、手動運転時に比較してショックの発生を抑制するために、たとえば急な加減速についてのショックの発生を抑制するために、電子制御装置２２は、自動運転時において、急な加減速が必要な状態が検知された場合には、手動運転時に比較して加減速を抑制する加減速抑制手段を備えている。図５は、加減速抑制手段が加減速の抑制を実行するオン状態であるときのエンジン１２の出力トルク特性Ａと、加減速抑制手段が加減速の抑制を実行しないオフ状態であるときのエンジン１２の出力トルク特性Ｂとを、示している。手動運転時に選択される出力トルク特性Ａでは、目標トルクに対してｔ１時間で速やかに到達するが、自動運転時に選択される出力トルク特性Ｂでは、目標トルクに対してｔ１時間よりも長いｔ２時間で緩やかに到達する。

上記急な加減速が必要な状態とは、たとえば図６に示す高速道路への合流時や、たとえば図７に示す加減速を自動で走行する自動運転（クルーズ走行）中に先行車両の急減速があったときに車間距離を維持するために車両１０を急減速させる時等である。電子制御装置２２は、たとえば車両１０の位置を示すＧＰＳ地図情報から高速道路への合流時を検知する。また、電子制御装置２２は、搭載レーダー或いは搭載カメラから得られた車間距離が予め設定された車間距離よりも急に減少したことに基づいて、先行車両の急減速による車間距離の急減を検知する。

図８は、電子制御装置２２の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図８のＳ１では、加減速抑制手段による加減速抑制を伴う自動運転時において、手動運転時に比較して車両のショックを抑制するショックレス制御、たとえば手動運転時に比較して加減速を抑制する加減速抑制手段が実施中であるか否かが判断される。Ｓ１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、Ｓ２において、急な加減速が必要な状態、たとえば高速道路への合流時や、自動運転（クルーズ走行）中に先行車両の急減速があったときに車間距離を維持するために車両１０を急減速させる状態であるか否かが、判断される。Ｓ２の判断が否定される場合は、Ｓ３において、加減速抑制手段による加減速抑制が継続される。しかし、Ｓ２の判断が肯定される場合は、Ｓ４において、加減速抑制手段による加減速抑制が停止される。

図９は、車両１０が所謂１モータハイブリッド車両である場合の例を示している。車両１０は、動力源として機能するエンジン１２、断接クラッチＫ０、電動機ＭＧ、および、ステータの回転を許容するクラッチＢｓ付のトルクコンバータＴＣを有する８速の自動変速機５０を、直列に備える所謂１モータハイブリッド車両である。自動変速機５０は、たとえば図９の骨子図に示すように構成され、たとえば図１０に示すように、油圧式摩擦係合装置Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２が選択的に作動させられることによって複数段（本実施例では８段）の前進段、および１段の後進段が得られるようになっている。

なお、前述の実施例１および２はエンジンおよび電動機ＭＧ、ＭＧ１、ＭＧ２を駆動源として備えたハイブリッド車両であったが、駆動源として電動機のみを備えた電動車両や、駆動源としてエンジンのみを備えたエンジン車両であってもよい。

１０：車両
２２：電子制御装置（制御装置）

Claims

手動運転に比較して加減速を抑制する制御を伴う自動運転が行なわれる車両の、制御装置であって、
自動運転中に急な加減速が要求された場合には、前記加減速を抑制する制御を中止して加減速の応答性を優先させる
ことを特徴とする車両の制御装置。