JP2021094998A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】自動出庫制御の終了時におけるユーザの不快感を低減する。【解決手段】車両は、ユーザが操作可能なアクセルペダルと、ユーザによるアクセルペダルの操作に基づかずに車両を駐車位置から出庫させる自動出庫制御を実行するように構成されたＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、自動出庫制御の実行中にアクセルペダルが操作されるとＳ２０２（ＹＥＳ）自動出庫制御を終了するとともに、アクセルペダルの操作に応じた要求駆動力を発生させる。要求駆動力の増加速度Ｄ１は、アクセルペダルの操作量Ａｃｃが小さいほど低く、かつ、自動出庫制御の終了時点からの経過時間ΔＴが短いほど低いＳ２０６。【選択図】図６

Description

本開示は、車両に関し、より特定的には、車両を駐車位置から自動で出庫させる自動出庫制御が可能な車両に関する。

近年、アクセル操作などをユーザに代替して車両が自動で制御することが可能な車両が普及し始めている。たとえば、車両を目標の駐車位置に自動で駐車させる自動駐車制御を実行可能な車両が市販されている。それに加えて、車両を駐車位置から自動で出庫させる自動出庫制御が可能な車両も知られている。

たとえば、特開２０１２−１１１２６３号公報（特許文献１）は、自動制御装置を開示する。この自動制御装置は、所定の自動制御を行う自動制御部と、予め定められた解除操作が操作者によって自動制御中に行われたことに基づいて自動制御を解除する制御解除部とを備える。自動制御装置は、解除操作が行われた場合であっても、その解除操作が誤操作だと判定された場合には自動制御を解除せず、自動制御を継続させる。

特開２０１２−１１１２６３号公報

自動出庫制御が可能な車両において、自動出庫制御の実行中にユーザがアクセルペダルを操作した場合には、自動出庫制御を終了することが考えられる。この場合、車両の操作権限がユーザに移り、車両の駆動力の制御がユーザによるアクセル操作に基づく制御に切り替えられる。そのため、車両では、ユーザのアクセル操作に応じた要求駆動力が発生する。その要求駆動力を直ちに実現した場合、車両にショックが生じたり過剰な加速感が生じたりしてユーザに不快感を与える可能性がある。

本開示は、かかる課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、自動出庫制御の終了時におけるユーザの不快感を低減することである。

本開示のある局面に従う車両は、ユーザが操作可能なアクセルペダルと、当該ユーザによるアクセルペダルの操作に基づかずに車両を駐車位置から出庫させる自動出庫制御を実行するように構成された制御装置とを備える。制御装置は、自動出庫制御の実行中にアクセルペダルが操作されると自動出庫制御を終了するとともに、アクセルペダルの操作に応じた要求駆動力を発生させる。要求駆動力の増加速度は、アクセルペダルの操作量が小さいほど低く、かつ、自動出庫制御の終了時点からの経過時間が短いほど低い。

上記構成において、自動出庫制御の終了直後の要求駆動力の増加速度は、アクセルペダルの操作量が小さいほど低く、かつ、自動出庫制御の終了時点からの経過時間が短いほど低い、つまり、制御装置は、自動出庫制御の終了直後には要求駆動量を徐々に増加させる。これにより、自動出庫制御の終了直後に車両の要求駆動力が急増する事態を避け、ショックまたは過剰な加速度の発生を防止できる。したがって、自動出庫制御の終了時におけるユーザの不快感を低減できる。

本開示によれば、自動出庫制御の終了時におけるユーザの不快感を低減できる。

本実施の形態に係る車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。 比較例における自動出庫制御の終了時の制御を示すタイムチャートである。 本実施の形態における自動出庫制御の終了時の制御を示すタイムチャートである。 本実施の形態において車両の要求駆動力の増加レートを算出するためのマップを説明するための概念図である。 本実施の形態における自動出庫制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態における自動出庫制御の終了時の処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

［実施の形態］
＜車両構成＞
図１は、本実施の形態に係る車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。図１を参照して、本実施の形態において、車両１は、ハイブリッド車両（ＨＶ：Hybrid Vehicle）である。しかし、車両１の種類は限定されるものではない。車両１は、プラグインハイブリッド車両（ＰＨＶ：Plug-in Hybrid Vehicle）であってもよいし、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）であってもよいし、燃料電池車（ＦＣＶ：Fuel Cell Vehicle）であってもよい。また、車両１は、バッテリが搭載されておらずエンジンで走行する車両（いわゆるコンベ車）であってもよい。

車両１は、エンジン１０と、第１モータジェネレータ（ＭＧ：Motor Generator）２１と、第２ＭＧ２２と、動力分割装置３１と、出力軸３２と、駆動輪３３と、電力制御装置（ＰＣＵ：Power Control Unit）４０と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System Main Relay）５０と、バッテリ６０と、ヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ：Human Machine Interface）７０と、カメラ８０と、アクセルペダル９１と、アクセルポジションセンサ９２と、車速センサ９３と、電子制御装置（ＥＣＵ：Electric Control Unit）１００とを備える。

エンジン１０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、燃料を燃焼させて動力を出力する。エンジン１０は、たとえばガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンである。エンジン１０は、第１ＭＧ２１のクランキングにより始動されると、動力分割装置３１を介して第１ＭＧ２１および出力軸３２のうちの少なくとも一方に動力を供給する。

第１ＭＧ２１および第２ＭＧ２２の各々は交流回転電機であり、たとえば三相交流永久磁石型同期モータである。第１ＭＧ２１は、動力分割装置３１を介して受けるエンジン１０の動力を用いて発電することができる。たとえばバッテリ６０のＳＯＣ（State Of Charge）が所定の下限値に達すると、エンジン１０が始動して第１ＭＧ２１により発電が行われる。第１ＭＧ２１によって発電された電力は、ＰＣＵ４０により電圧変換され、バッテリ６０に蓄えられたり、第２ＭＧ２２に直接供給されたりする。

第２ＭＧ２２は、バッテリ６０に蓄えられた電力および第１ＭＧ２１により発電された電力のうちの少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。第２ＭＧ２２の駆動力は、出力軸３２を介して駆動輪３３に伝達される。車両１の制動時には、駆動輪３３により第２ＭＧ２２が駆動されるため、第２ＭＧ２２は制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２ＭＧ２２により発電された電力は、バッテリ６０に蓄えられる。

動力分割装置３１は、エンジン１０が発生する駆動力を、駆動輪３３を駆動するための動力と、第１ＭＧ２１を駆動するための動力とに分割可能に構成されている。動力分割装置３１は、たとえば遊星歯車機構であり、サンギヤＳと、プラネタリギヤＰと、リングギヤＲと、キャリヤＣとを含む。

ＰＣＵ４０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、バッテリ６０から供給される高電圧の直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ２１および／または第２ＭＧ２２に出力する。これにより、第１ＭＧ２１および／または第２ＭＧ２２が駆動される。また、ＰＣＵ４０は、第１ＭＧ２１および／または第２ＭＧ２２によって発電される交流電力を直流電力に変換してバッテリ６０へ出力する。これにより、バッテリ６０が充電される。また、ＰＣＵ４０は、第１ＭＧ２１によって発電された電力で第２ＭＧ２２を駆動することもできる。

ＳＭＲ５０は、ＰＣＵ４０とバッテリ６０との間に電気的に接続されている。ＳＭＲ５０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、バッテリ６０をＰＣＵ４０に電気的に接続したり、バッテリ６０をＰＣＵ４０から電気的に切り離したりする。

バッテリ６０は、第１ＭＧ２１および／または第２ＭＧ２２を駆動するための高電圧の直流電力を蓄える。バッテリ６０は組電池を含む。組電池を構成する各セルは、ニッケル水素電池またはリチウムイオン二次電池などの二次電池である。

ＨＭＩ７０は、ＥＣＵ１００との間で信号の授受を行い、車両１に関する様々な情報を車両１のユーザ（代表的にはドライバ）に提供したり、ユーザの操作を受け付けたりする。ＨＭＩ７０は、いずれも図示しないが、各種操作ボタン、インストルメントパネル、ヘッドアップディスプレイ、カーナビゲーションシステムのタッチパネル付ディスプレイ、ＡＩ（Artificial Intelligence）アシスタントなどを含み得る。

カメラ８０は、車両１の周囲を撮像する撮像機器である。カメラ８０は、たとえば自動駐車制御（後述）の実行時に作動する。

アクセルペダル９１は、車両１の駆動力を調整するためにユーザ（ドライバ）によって操作される。アクセルポジションセンサ９２は、ユーザによるアクセルペダル９１の踏み込み量をアクセル開度Ａｃｃとして検出し、その検出結果をＥＣＵ１００に出力する。車速センサ９３は、出力軸３２の回転速度を車速Ｖとして検出し、その検出結果をＥＣＵ１００に出力する。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサと、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリと、入出力ポートと、タイマー（いずれも図示せず）とを内蔵する。ＥＣＵ１００は、メモリに記憶された情報および対応するセンサからのデータに基づいて所定の演算処理を実行する。たとえば、ＥＣＵ１００は、アクセル開度Ａｃｃおよび車速などに基づいて、ユーザが車両１に要求する駆動力（要求駆動力）を算出する。ＥＣＵ１００は、その算出された要求駆動力に従って車両１の駆動力を制御する。より具体的には、要求駆動力に近い駆動力が駆動輪３３に伝達されるように、エンジン１０の出力（スロットル開度、点火時期、燃料噴射量など）と、第１ＭＧ２１および第２ＭＧ２２の出力（通電量など）とを制御する。

なお、ＥＣＵ１００は、機能毎に複数のＥＣＵに分割されていてもよい。たとえば、ＥＣＵ１００は、エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵと、バッテリ６０を監視するバッテリＥＣＵと、車両１の全体制御を統括するハイブリッドＥＣＵ（いずれも図示せず）とに分割されていてもよい。

本実施の形態においてＥＣＵ１００により実行される主要な制御として自動駐車制御が挙げられる。自動駐車制御とは、カメラ８０により取得される画像情報に基づいて車両１を目標の駐車位置に自動で駐車させる制御である。ＥＣＵ１００は、ユーザの車両操作（ステアリング操作およびアクセルペダル操作など）に基づくことなく、車両１を目標位置に駐車させるための各種制御（ステアリング制御、駆動力制御、ブレーキ制御など）を実行する。

自動駐車制御は、その機能の１つとして自動出庫制御を含む。自動出庫制御とは、カメラ８０により取得される画像情報に基づいて、車両１の駐車位置（たとえば縦列駐車の位置）から目標位置（たとえば車線に合流可能な位置）まで車両１を自動で移動させる制御である。自動出庫制御においても、ＥＣＵ１００は、ユーザの車両操作（ステアリング操作およびアクセルペダル操作など）に基づくことなく、車両１を駐車位置から出庫させるための各種制御（ステアリング制御、駆動力制御、ブレーキ制御など）を実行する。

＜自動出庫制御の終了＞
車両１における自動駐車制御（特に自動出庫制御）の実行中にユーザによりアクセルペダル９１が操作される場合がある。たとえば、車両１が縦列駐車の位置から移動して車線に合流可能な位置に到達した場合、ユーザはアクセルペダル９１を踏むと考えられる。ＥＣＵ１００は、アクセルペダル９１が踏まれたことを検出すると、たとえユーザがＨＭＩ７を操作していなくても自動出庫制御を終了する。これにより、ＨＭＩ７へのユーザ操作が削減されるため、ユーザの利便性を向上させることができる。

その一方で、自動出庫制御の終了時には以下で説明するような課題が生じ得る。したがって、本実施の形態におけるＥＣＵ１００は、自動出庫制御の終了時に特定の制御を実行する。この制御について、比較例と対比しながら詳細に説明する。

図２は、比較例における自動出庫制御の終了時の制御を示すタイムチャートである。図２および後述する図３において、横軸は経過時間を表す。縦軸は、上から順に、自動出庫制御を管理する自動駐車制御フラグのオン／オフ、ユーザのアクセルペダル操作に基づくアクセル開度Ａｃｃ、および、車両１の要求駆動力を表す。

図２を参照して、初期時刻ｔ０では自動駐車制御フラグがオンであり、自動出庫制御が実行されているとする。時刻ｔ１においてユーザによるアクセルペダル９１の踏み込み量（アクセル開度Ａｃｃ）が所定値Ｘを超えると、ユーザがアクセルペダル９１を踏み込んだと判定される。そうすると、自動駐車制御フラグがオンからオフに切り替えられ、自動出庫制御が終了する。そして、車両１の操作権限が車側（車両１）から人間側（ユーザ）へと移管し、車両１の要求駆動力の制御がユーザによるアクセルペダル操作に基づく制御に切り替えられる。

比較例では、時刻ｔ１における自動出庫制御の終了に伴い、アクセル開度Ａｃｃに応じた要求駆動力（Ａｃｃ＝Ｘに対応する要求駆動力）が発生する。自動出庫制御の終了前後で要求駆動力が不連続に変化するので、自動出庫制御の終了直前の駆動力が比較的小さかった場合などには、時刻ｔ１でのＡｃｃ＝Ｘに対応する要求駆動力の発生に伴い、車両１の駆動力が急変（急増）する可能性がある。その結果、車両１にショック（振動または衝撃）が生じたり過剰な加速感が生じたりしてユーザに不快感を与える可能性がある。

そこで、本実施の形態においては、自動出庫制御の終了直後には車両１の要求駆動力を緩やかに増加させる。より具体的には、車両１の要求駆動力を、アクセルペダル９１の操作量（アクセル開度Ａｃｃ）が小さいほど小さくし、かつ、自動出庫制御の終了時点（時刻ｔ１）からの経過時間が短いほど小さくする。なお、以下では、自動出庫制御の終了時点からの経過時間を「ΔＴ」とも記載する。

図３は、本実施の形態における自動出庫制御の終了時の制御を示すタイムチャートである。図３を参照して、本実施の形態においても時刻ｔ１にてアクセル開度Ａｃｃが所定値Ｘに達し、自動駐車制御フラグがオンからオフに切り替えられる。自動出庫制御の終了に伴い、車両１の要求駆動力がユーザによるアクセルペダル操作に基づいて制御されるようになる。

本実施の形態においては、自動出庫制御を終了させて以降、車両１の要求駆動力の増加レート（単位時間当たりの増加量）を比較例と比べて低くする。以下、車両１の要求駆動力の増加レートを「駆動力レート」とも呼ぶ。駆動力レートは、少なくとも「第１駆動力レートＤ１」に基づいて定められる。第１駆動力レートＤ１の算出には、たとえば以下に説明するようなマップＭＰが用いられる。

図４は、本実施の形態において第１駆動力レートＤ１を算出するためのマップＭＰを説明するための概念図である。図４に示すように、アクセル開度Ａｃｃが小さく、自動出庫制御の終了時点からの経過時間ΔＴが短いほど、第１駆動力レートＤ１は低く設定される。これにより、車両１のスムーズな発進が実現されるので、自動出庫制御の終了に伴うショックや過剰な加速感（飛び出し感）の発生を防止することが可能である。よって、ユーザの不快感を低減（抑制）できる。

＜制御フロー＞
図５は、本実施の形態における自動出庫制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、ＥＣＵ１００により実行され、ユーザによって自動出庫が要求されると開始される。自動出庫の要求は、たとえば、ＨＭＩ７に表示される自動出庫開始ボタンをユーザがタッチすることで発生する。このフローチャートの実行開始時には、車両１は駐車しているとする。また、ＥＣＵ１００は、自動駐車制御フラグに加えて、ユーザによるアクセルペダル９１の操作があったことを示すアクセルペダル操作フラグを管理する。アクセルペダル操作フラグはオフであるとする。

なお、図５および後述する図６のフローチャート内の各ステップは、ＥＣＵ１００によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＥＣＵ１００内に作製された電子回路による処理（ハードウェア処理）によって実現されてもよい。以下ではステップを「Ｓ」と略す。

図５を参照して、自動出庫が要求されると、ＥＣＵ１００は、自動駐車制御（自動出庫制御を含む）の実行中であることを示す自動駐車制御フラグをオンにする（Ｓ１０１）。

Ｓ１０２において、ＥＣＵ１００は、目標位置を撮影するカメラ８０から撮影画像の情報を取得する（Ｓ１０２）。目標位置とは、前述のように、車線に合流可能な位置などである。次いで、ＥＣＵ１００は、車両１の現在の駐車位置から目標位置に至るまでの車両１の移動経路を生成する（Ｓ１０３）。

Ｓ１０４において、ＥＣＵ１００は、Ｓ１０３にて生成された移動経路に沿って車両１を移動させる際の目標車速を算出する。さらに、ＥＣＵ１００は、生成された移動経路に沿って車両１が目標車速で移動するように、車両１のステアリング、駆動力、ブレーキ等を制御する（Ｓ１０５）。

Ｓ１０６において、ＥＣＵ１００は、車両１が目標位置に到達したかどうかを判定する。車両１が目標位置に到達した場合（Ｓ１０６においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、自動駐車制御フラグをオンからオフに切り替え、自動出庫制御を終了する（Ｓ１０７）。なお、ＨＭＩ７へのユーザ操作により自動出庫制御の中止が要求された場合にも自動駐車制御フラグをオフにすることができる。

一方、車両１が目標位置に到達していない場合（Ｓ１０６においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ１０８に進め、アクセルポジションセンサ９２からアクセル開度Ａｃｃを取得する。そして、ＥＣＵ１００は、アクセル開度Ａｃｃが所定値Ｘ以上であるかを判定する（Ｓ１０９）。アクセル開度Ａｃｃが所定値Ｘ未満である場合（Ｓ１０９においてＮＯ）には、ＥＣＵ１００は、ユーザによるアクセルペダル９１の操作が検出されていないとして処理をＳ１０４に戻す。この場合、自動出庫制御が継続する。

これに対し、アクセル開度Ａｃｃが所定値Ｘ以上である場合（Ｓ１０９においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ユーザによるアクセルペダル９１の操作が検出されたとして、アクセルペダル操作フラグをオンにする（Ｓ１１０）。その後、ＥＣＵ１００は、処理をＳ１０７に進め、自動駐車制御フラグをオフにする。

図６は、本実施の形態における自動出庫制御の終了時の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、ＥＣＵ１００により実行され、たとえば所定の制御周期毎に開始される。

図６を参照して、Ｓ２０１において、ＥＣＵ１００は、自動駐車制御フラグがオフであるかどうかを判定する。自動駐車制御フラグがオンである場合（Ｓ２０１においてＮＯ）には、ＥＣＵ１００は処理をメインルーチンに戻す。自動駐車制御フラグがオフである場合（Ｓ２０１においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、アクセル操作フラグがオンであるかどうかを判定する（Ｓ２０２）。アクセル操作フラグがオフである場合（Ｓ２０２においてＮＯ）にも、ＥＣＵ１００は処理をメインルーチンに戻す。

自動駐車制御フラグがオフであり、かつ、アクセル操作フラグがオンである場合（Ｓ２０１においてＹＥＳかつＳ２０２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、自動駐車制御フラグがオンからオフに切り替えられてからの経過時間ΔＴを取得する（Ｓ２０３）。この経過時間は、ＥＣＵ１００に内蔵されたタイマー（図示せず）によって計測可能である。さらに、ＥＣＵ１００は、アクセルポジションセンサ９２からアクセル開度Ａｃｃを取得する（Ｓ２０４）。また、ＥＣＵ１００は、車速センサ９３から車速Ｖを取得する（Ｓ２０５）。

Ｓ２０６において、ＥＣＵ１００は、自動駐車制御フラグがオンからオフに切り替えられてからの経過時間ΔＴとアクセル開度Ａｃｃとに基づいて、第１駆動力レートＤ１を算出する。図４にて説明したように、第１駆動力レートＤ１は、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど高くなり、経過時間ΔＴが長いほど高くなるように、マップＭＰに基づいて算出される。

Ｓ２０７において、ＥＣＵ１００は、車速Ｖに基づいて第２駆動力レートＤ２を算出する。より詳細には、車速Ｖが速いほど第２駆動力レートＤ２を高くすることができる。

Ｓ２０８において、ＥＣＵ１００は、第１駆動力レートＤ１と第２駆動力レートＤ２とに基づいて、車両１の駆動力レートを算出する。たとえば、車両１のシフトポジションが前進レンジ（Ｄレンジなど）である場合には、第１駆動力レートＤ１と第２駆動力レートＤ２とのうちの高い方を車両１の駆動力レートとすることができる。一方、車両１のシフトポジションが後進レンジ（Ｒレンジ）である場合には、第１駆動力レートＤ１と第２駆動力レートＤ２とのうちの低い方を車両１の駆動力レートとすることができる。

ただし、第１駆動力レートＤ１と第２駆動力レートＤ２とから車両１の駆動力レートを算出する手法は、これに限定されるものではない。たとえば、第１駆動力レートＤ１と第２駆動力レートＤ２との和（加算値）を車両１の駆動力レートとしてもよい。

Ｓ２０９において、ＥＣＵ１００は、Ｓ２０９にて算出された駆動力レートに応じて定まる要求駆動力に従って、車両１の駆動力を制御する。

以上のように、本実施の形態においては、自動出庫制御の終了直後には要求駆動量を徐々に増加させる。より具体的には、車両１の要求駆動力は、アクセル開度Ａｃｃが小さいほど小さくなり、自動出庫制御の終了時点からの経過時間ΔＴが短いほど小さくなるように定められる。これにより、自動出庫制御の終了直後に車両１の要求駆動力が急増する事態を避けることができる。したがって、自動出庫制御の終了直後のショックまたは過剰な加速度の発生を防止し、ユーザの不快感を抑制できる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ エンジン、２１ 第１ＭＧ、２２ 第２ＭＧ、３１ 動力分割装置、３２ 出力軸、３３ 駆動輪、４０ ＰＣＵ、５０ ＳＭＲ、６０ バッテリ、７０ ＨＭＩ、８０ カメラ、９１ アクセルペダル、９２ アクセルポジションセンサ、９３ 車速センサ、１００ ＥＣＵ、Ｃ キャリヤ、Ｐ プラネタリギヤ、Ｒ リングギヤ、Ｓ サンギヤ。

Claims (1)

1. ユーザが操作可能なアクセルペダルと、
   前記ユーザによる前記アクセルペダルの操作に基づかずに車両を駐車位置から出庫させる自動出庫制御を実行するように構成された制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記自動出庫制御の実行中に前記アクセルペダルが操作されると前記自動出庫制御を終了するとともに、前記アクセルペダルの操作量に応じた要求駆動力を発生させ、
   前記要求駆動力の増加速度は、前記アクセルペダルの操作量が小さいほど低く、かつ、前記自動出庫制御の終了時点からの経過時間が短いほど低い、車両。

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