JP2022034770A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より適正にモータの負荷を低減させる。【解決手段】走行用の動力を出力するエンジンと、走行用の動力を出力するモータと、を備えるハイブリッド車両に用いられ、運転者の操作によって走行する通常運転モードと運転者の操作によらずに走行する自動運転モードとを切り替えて走行するようにハイブリッド車両を制御する車両用制御装置であって、自動運転モード中にモータの過熱と登坂路での走行とが予測されるときには、走行軌跡が車線の中央よりカーブの外側寄りとなるようにハイブリッド車両を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用制御装置に関し、詳しくは、エンジンと、モータと、を備えるハイブリッド車両に用いられ、通常運転モードと自動運転モードとを切り替えて走行するようにハイブリッド車両を制御する車両用制御装置に関する。

従来、この種の車両用制御装置としては、エンジンと、モータと、を備えるハイブリッド車両に用いられるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両用制御装置では、減速時にモータの過熱が予測される場合には、モータによる発電を禁止する。これにより、モータの過熱を抑制している。

特開２０１２－１６６７３７

ところで、運転者の操作によって走行する通常運転モードと運転者の操作によらずに走行する自動運転モードとを切り替えて走行するハイブリッド車両を制御する車両用制御装置では、自動運転モードにおいて走行軌跡の設定の自由度が高い。しかしながら、こうした走行軌跡を踏まえたハイブリッド車両の制御は行なわれていない。そのため、モータの過熱が予測されるときには、必要以上にモータの負荷が低減される分エンジンからの出力が増加し、エネルギ効率が低下したり、エンジンの回転数の変化のよる振動やノイズが増加する場合がある。したがって、必要以上にモータの負荷を低減しない制御が望まれている。

本発明の車両用制御装置は、モータの負荷をより適正に低減することを主目的とする。

本発明の車両用制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両用制御装置は、
走行用の動力を出力するエンジンと、走行用の動力を出力するモータと、を備えるハイブリッド車両に用いられ、運転者の操作によって走行する通常運転モードと前記運転者の前記操作によらずに走行する自動運転モードとを切り替えて走行するように前記ハイブリッド車両を制御する車両用制御装置であって、
前記自動運転モード中に前記モータの過熱と登坂路での走行とが予測されるときには、走行軌跡がカーブの外側寄りとなるように前記ハイブリッド車両を制御する
ことを要旨とする。

この本発明の車両用制御装置では、自動運転モード中にモータの過熱と登坂路での走行とが予測されるときには、走行軌跡がカーブの外側寄りとなるようハイブリッド車両を制御する。登坂路において、カーブの外側寄りを走行するときには、カーブの内側寄りを走行するときに比して走行軌跡における最大勾配が小さくなる。したがって、走行軌跡がカーブの外側寄りとなるようハイブリッド車両を制御することにより、モータの負荷を低減させることができる。よって、カーブにおける走行軌跡を考慮することなくモータの出力を一律に制限してエンジンからの出力を大きくするものに比して、エネルギ効率の低下や振動やノイズをより抑制できる。この結果、より適正にモータの負荷を低減させることができる。

こうした本発明の車両用制御装置において、前記自動運転モード中に前記モータの過熱と前記登坂路での走行とが予測された場合において、複数の車線を有する道路を走行しているときには、複数の前記車線のうち最もカーブの外側寄りの車線を走行するようにハイブリッド車両を制御してもよい。こうすれば、複数の車線を有する道路を走行している場合に、より適正にモータの負荷を低減させることができる。

本発明の実施例としての車両用制御装置を備えるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される走行制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 片側２車線の登坂路Ｌｓを走行する自動運転モードのハイブリッド自動車２０の走行軌跡の一例を説明するための説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例としての車両用制御装置を備えるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、ハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、蓄電装置としてのバッテリ５０と、操舵装置５３と、ナビゲーション装置６０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されており、ダンパ２８を介してプラネタリギヤ３０のキャリヤに接続されている。エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。また、エンジン２２の吸気圧を検出する吸気圧センサからの吸気圧Ｐｉやエンジン２２の吸入空気量を検出するエアフローメータからの吸入空気量Ｑａも挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算する。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、上述したように、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。電力ライン５４には、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の温度を検出する温度センサ４５、４６からのモータ温度Ｔｅｍｐ１、Ｔｅｍｐ２、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流を挙げることができる。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４に接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２により管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂ、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂとに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合であり、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい許容充放電電力である。

操舵装置５３は、ステリングと駆動輪３９ａ、３９ｂとがステアリングシャフトを介して機械的に接続されて構成されており、運転者の操作に基づいてまたはＨＶＥＣＵ７０かたの操舵信号に基づいて駆動輪３９ａ、３９ｂを操舵する。

ナビゲーション装置６０は、地図情報などが記憶されたハードディスクなどの記憶媒体や入出力ポート、通信ポートを有する制御部が内蔵された本体６２と、自車の現在地に関する情報を受信するＧＰＳアンテナ６４と、自車の現在地に関する情報や目的地までの走行予定ルートなどの各種情報を表示すると共にユーザが各種指示を入力可能なタッチパネル式のディスプレイ６６と、を備える。ここで、地図情報には、サービス情報（例えば、観光情報や駐車場など）や各走行区間（例えば、信号機間や交差点間など）の道路情報などがデータベースとして記憶されている。道路情報には、距離情報や、幅員情報、車線数情報、地域情報（市街地や郊外）、種別情報（一般道路や高速道路）、勾配情報、法定速度、信号機の数、各カーブの旋回半径などが含まれる。ナビゲーション装置６０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

このナビゲーション装置６０の本体６２は、ユーザによるディスプレイ６６の操作により目的地が設定されると、本体６２に記憶された地図情報とＧＰＳアンテナ６４からの自車の現在地と目的地とに基づいて自車の現在地から目的地までの走行予定ルートを設定し、設定した走行予定ルートをディスプレイ６６に表示してルート案内を行なう。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖ、加速度センサ８９からの加速度αも挙げることができる。さらに、周辺認識装置９０からの自車の前方や後方の他車との車間距離Ｄ１，Ｄ２、自動運転モードを指示する自動運転スイッチ９２からのスイッチ信号も挙げることができる。ここで、周辺認識装置９０は、カメラやミリ波レーダー、準ミリ波レーダー、赤外線レーザーレーダー、ソナーなどにより構成される。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。

実施例の「車両用制御装置」としては、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とが該当する。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０に用いられる車両用制御装置では、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との協調制御により、エンジン２２の運転を伴わずに走行する電動走行（ＥＶ走行）と、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）と、を切り替えて走行するようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。以下、通常運転モード（自動運転スイッチ９２がオフ）でのＥＶ走行やＨＶ走行、自動運転モード（自動運転スイッチ９２がオン）でのＥＶ走行やＨＶ走行について説明する。

通常運転モードでのＥＶ走行では、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数を乗じて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求パワーＰｄ＊を設定する。駆動軸３６の回転数としては、モータＥＣＵ４０から通信により入力されるモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が用いられる。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０から通信により入力されるバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊（要求パワーＰｄ＊）が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このＥＶ走行中に要求トルクＴｄ＊が始動閾値Ｔｓｔ以上に至ると、エンジン２２の始動条件が成立したと判断し、エンジン２２を始動してＨＶ走行に移行する。

通常運転モードでのＨＶ走行では、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、通常運転モードでのＥＶ走行と同様に、要求トルクＴｄ＊および要求パワーＰｄ＊を設定する。続いて、要求パワーＰｄ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づく充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて車両に要求される（エンジン２２に要求される）要求パワーＰｅ＊を設定する。そして、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊（要求パワーＰｄ＊）が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいて運転されるようにエンジン２２の運転制御（吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御など）を行なう。モータＥＣＵ４０によるインバータ４１，４２の制御については上述した。このＨＶ走行中に要求トルクＴｄ＊が始動閾値Ｔｓｔ以下の停止閾値Ｔｓｐ未満に至ると、エンジン２２の停止条件が成立したと判断し、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行に移行する。

通常運転モードのときには、操舵装置５３は、運転者の操作に基づいて駆動輪３９ａ、３９ｂを操舵する。

自動運転モードのときには、要求トルクＴｄ＊の設定方法が異なる点を除いて、通常運転モードと同様にＥＶ走行やＨＶ走行を行なう。自動運転モードでの要求トルクＴｄ＊の設定では、ＨＶＥＣＵ７０は、ＥＶ走行かＨＶ走行かに拘わらずに、ナビゲーション装置６０からの走行予定ルートや自車の現在地、地図情報（例えば、法定速度）と、周辺認識装置９０からの自車の前方や後方の他車との車間距離Ｄ１，Ｄ２（自車周辺に他車がいる場合）と、に基づいて目標車速Ｖ＊を設定し、車速Ｖが目標車速Ｖ＊となるように仮要求トルクＴｄｔｍｐを設定し、設定した仮要求トルクＴｄｔｍｐに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定する。また、自動運転モードのときには、ナビゲーション装置６０からの走行予定ルートと自車の現在地と地図情報とに基づいて車線維持や車線変更などが行なわれるように操舵装置５３を制御する。さらに、自動運転モードのときには、周辺認識装置９０に含まれるカメラで撮像した路面の画像に基づいて、路面の車線における自車の走行位置を認識している。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、自動運転モード（自動運転スイッチ９２がオン）で走行する際の動作について説明する。図２は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される走行制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、自動運転モードで走行しているときに、繰り返し実行される。

本ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０の図示しないＣＰＵは、自車の現在地に関する情報と、自車の現在地から目的地までの走行予定ルートにおける各走行区間の道路情報のうち路面勾配の情報としての勾配情報Ｉｎｆｓおよび各カーブの旋回半径情報Ｉｎｆｔおよび車線数情報Ｉｎｔｌと、車線に対する自車の位置としてのレーン位置Ｐｌと、モータＭＧ２のモータ温度Ｔｅｍｐ２を入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。自車の現在地に関する情報、勾配情報Ｉｎｆｓ、旋回半径情報Ｉｎｆｔ、車線数情報Ｉｎｔｌは、ナビゲーション装置６０から入力している。レーン位置Ｐｌは、周辺認識装置９０に含まれるカメラで撮像した路面の画像に基づいて、路面の車線における自車の走行位置として認識したものを入力している。モータ温度Ｔｅｍｐ２は、温度センサ４６により検出したものをモータＥＣＵ４０を介して通信により入力している。

続いて、自車の現在地から目的地までの走行予定ルートの各走行区間におけるモータＭＧ２の温度の推定値Ｔｅｍｐ２ｅｓｔを設定する（ステップＳ１１０）。推定値Ｔｅｍｐ２ｅｓｔは、以下の方法で設定する。まず、走行区間の走行負荷に関する情報（例えば、勾配情報など）とモータＭＧ２の回転数およびトルクからなる動作点との関係としての第１関係と、モータＭＧ２の動作点とモータＭＧ２の温度の上昇量との関係としての第２関係と、を予め図示しないＲＯＭに記憶しておく。そして、ステップＳ１００で入力した走行予定ルートにおける各走行区間の勾配情報Ｉｎｆｓと第１関係とを用いて各走行区間のモータＭＧ２の動作点を導出し、導出した各走行区間のモータＭＧ２の動作点と第２関係とを用いて各走行区間でのモータＭＧ２の温度の上昇量を導出する。そして、ステップＳ１００で入力したモータ温度Ｔｅｍｐ２と各走行区間でのモータＭＧ２の温度の上昇量から、各走行区間におけるモータＭＧ２の温度の推定値Ｔｅｍｐ２ｅｓｔを設定する。

続いて、走行予定ルートにおいてモータＭＧ２の過熱が予測されるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。この判定は、各走行区間でのモータＭＧ２の温度の推定値Ｔｅｍｐ２ｅｓｔのうち少なくとも１つの走行区間の推定値Ｔｅｍｐ２ｅｓｔが所定温度Ｔｅｍｐｒｅｆを超えるときには、モータＭＧ２の過熱が予測されると判定する。所定温度Ｔｅｍｐｒｅｆは、モータＭＧ２の過熱を判定するための閾値であり、例えば、１４０℃、１５０℃、１６０℃などに設定される。

ステップＳ１２０でモータＭＧ２の過熱が予測されないときには、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１２０でモータＭＧ２の過熱が予測されるときには、続いて、各走行区間のうち現在地から所定距離Ｄｒｅｆ（例えば、４０ｍ、５０ｍ、６０ｍなど）以内の走行区間が登坂路になることが予測されるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。この判定は、勾配情報Ｉｎｆｓを用いて現在地から所定距離Ｄｒｅｆ以内の走行区間における路面の勾配の平均値としての平均勾配Ｓａｖ（登り勾配を正の値とする）を算出し、算出した平均勾配Ｓａｖが所定勾配Ｓｒｅｆより大きいときに、現在地から所定距離Ｄｒｅｆ以内の走行区間が登坂路になることが予測されると判定する。所定勾配Ｓｒｅｆは、登坂路であるか否かを判定するための閾値であり、例えば、４％、５％、６％などに設定される。

ステップＳ１３０で現在地から所定距離Ｄｒｅｆ以内の走行区間が登坂路になることが予測されないときには、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１３０で現在地から所定距離Ｄｒｅｆ以内の走行区間が登坂路になることが予測されるときには、続いて、各走行区間のうち現在地から所定距離Ｄｒｅｆ以内の走行区間にカーブがあることが予測されるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。この判定は、旋回半径情報Ｉｎｆｔを用いて現在地から所定距離Ｄｒｅｆ以内の走行区間における旋回半径Ｒｔが所定半径Ｒｔｒｅｆ未満のカーブが存在するときに、現在地から所定距離Ｄｒｅｆ以内にカーブがあることが予測されると判定する。所定判定Ｒｆｒｅｆは、カーブであるか否かを判定するための閾値であり、例えば、２４０ｍ、２５０ｍ、２６０ｍなどに設定される。

ステップＳ１４０で各走行区間のうち現在地から所定距離Ｄｒｅｆ以内の走行区間にカーブがあることが予測されないときには、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１４０で各走行区間のうち現在地から所定距離Ｄｒｅｆ以内の走行区間にカーブがあることが予測されるときには、レーン位置Ｐｌに基づいて現在カーブの外側寄りの車線を走行しているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。カーブの外側寄りの車線とは、複数車線の道路を走行しているときには、複数車線のうち最もカーブの外側に近い車線のことであり、例えば、３車線（中央車線、進行方向左車線、進行方向右車線）を走行中であるときには、３車線のうちカーブの外側に近い車線（進行方向左車線または進行方向右車線）をいう。

ステップＳ１５０でカーブの外側寄りの車線を走行しているときには、車線を維持し（ステップＳ１６０）、ステップＳ１５０でカーブの外側寄りの車線を走行していないときには、カーブの外側寄りの車線を走行するように操舵装置５３を制御して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。

図３は、片側２車線の登坂路Ｌｓを走行する自動運転モードのハイブリッド自動車２０の走行軌跡の一例を説明するための説明図である。ハイブリッド自動車２０は、図示するように、２車線のうちカーブの外側寄りの車線を選択する走行軌跡で走行する。登坂路Ｌｓにおいて、カーブの外側寄りを走行するときには、カーブの内側寄りを走行するときに比して最大勾配が小さくなる。したがって、走行軌跡が車線の中央よりカーブの外側寄りとなるようハイブリッド自動車２０を制御することにより、走行軌跡を考慮せずに要求トルクＴｄ＊で走行するようにハイブリッド自動車を制御するものに比して、エンジン２２の出力を大きくすることなくモータＭＧ２の負荷を低減させることができる。これにより、エンジン２２からの出力を大きくすることによるエネルギ効率の低下やエンジン２２の回転数の変化による振動やノイズの増加を抑制するから、より適正にモータＭＧ２の負荷を低減させることができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０に用いられる車両用制御装置によれば、自動運転モード中にモータＭＧ２の過熱と登坂路での走行とが予測されるときには、走行軌跡がカーブの外側寄りとなるようにハイブリッド自動車２０を制御することにより、より適正にモータＭＧ２の負荷を低減させることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０に用いられる車両用制御装置ででは、ステップＳ１５０～Ｓ１７０でレーン位置Ｐｌに基づいて現在カーブの外側寄りの車線を走行しているか否かを判定し、カーブの外側寄りの車線を走行しているときには、車線を維持し、カーブの外側寄りの車線を走行していないときには、カーブの外側寄りの車線を走行するように操舵装置５３を制御している。しかしながら、１車線の道路である場合には、ステップＳ１５０で車線の中央よりカーブの外側寄りを走行しているか否かを判定し、カーブの外側寄りを走行しているときには、その位置を維持し、カーブの外側寄りを走行していないときには、カーブの外側寄りを走行するように操舵装置５３を制御してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０に用いられる車両用制御装置では、自動運転モードのときには、目標車速Ｖ＊を設定すると共に車速Ｖと目標車速Ｖ＊とに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定するものとした。しかしながら、これに代えて、目標車間距離Ｄ１＊，Ｄ２＊を設定すると共に車間距離Ｄ１，Ｄ２と目標車間距離Ｄ１＊，Ｄ２＊とに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定するものとしてもよい。また、目標加速度α＊を設定すると共に加速度αと目標加速度α＊とに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０に用いられる車両用制御装置では、蓄電装置として、バッテリ５０を用いるものとしたが、バッテリ５０に代えて、キャパシタを用いるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０に用いられる車両用制御装置では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとしている。しかしながら、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とのうちの少なくとも２つを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０に用いられる車両用制御装置では、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続し、モータＭＧ１，ＭＧ２に電力ラインを介してバッテリ５０を接続する構成としている。しかしながら、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に変速機を介してモータを接続すると共にモータにクラッチを介してエンジン２２を接続し、モータに電力ラインを介してバッテリ５０を接続するいわゆる１モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。

また、こうしたハイブリッド自動車の制御に適用するものに限定されるものではなく、列車など自動車以外の車両を制御する車両用制御装置の形態としても構わない。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とが「車両用制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両用制御装置の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４５，４６ 温度センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５３ 操舵装置、５４ 電力ライン、５７ コンデンサ、６０ ナビゲーション装置、６２ 本体、６４ ＧＰＳアンテナ、６６ ディスプレイ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、８９，９２ 自動運転スイッチ、９０ 周辺認識装置、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. 走行用の動力を出力するエンジンと、走行用の動力を出力するモータと、を備えるハイブリッド車両に用いられ、運転者の操作によって走行する通常運転モードと前記運転者の前記操作によらずに走行する自動運転モードとを切り替えて走行するように前記ハイブリッド車両を制御する車両用制御装置であって、
   前記自動運転モード中に前記モータの過熱と登坂路での走行とが予測されるときには、走行軌跡が車線の中央よりカーブの外側寄りとなるように前記ハイブリッド車両を制御する
   車両用制御装置。

Images