JP2022134378A - 車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
<パワートレーンの構成>
図1を参照して、本実施形態の車両制御装置28が搭載されたハイブリッド車両のパワートレーンの構成を説明する。ハイブリッド車両のパワートレーン10には、内燃機関11、第1発電電動機12、及び第2発電電動機13が設けられている。第1発電電動機12、及び第2発電電動機13は、給電に応じて動力を発生する電動機としての機能と、外部から動力を受けて発電する発電機としての機能と、を兼ね備えている。第1発電電動機12、及び第2発電電動機13は、インバータ14を介してバッテリ15に接続されている。インバータ14は、第1発電電動機12、及び第2発電電動機13とバッテリ15との間で授受される電力の量を調整する。
続いて、図2を参照して、本実施形態の車両制御装置28の構成を説明する。車両制御装置28は、車両制御用の電子制御装置である。車両制御装置28は、演算処理装置29と記憶装置30とを備えている。記憶装置30には、パワートレーン10の制御用のプログラムやデータが予め記憶されている。演算処理装置29は、記憶装置30からプログラムを読み込んで実行することで、パワートレーン10の制御に係る各種処理を行っている。
車両走行中に車両制御装置28は、車載音響機器34が演奏中の楽曲や乗員の会話などの車室34内で発せられている音を、マイクロフォン33により取得している。そして、車両制御装置28は、その取得した音に基づいて、乗員が高揚した気分にあるか、落ち着いた気分にあるか、の乗員のムード判定を行っている。すなわち、本実施形態の車両制御装置28は、車室32に設置されたマイクロフォン33の出力する信号に基づき、乗員のムード判定を行っている。
続いて、車両制御装置28が行うパワートレーン10の制御について説明する。車両走行中のパワートレーン10の制御に際して、車両制御装置28はまず、車速V、アクセルペダル開度ACC等に基づき、パワートレーン10全体で発生する車両の駆動力の要求値である要求駆動力を決定する。また、車両制御装置28は、決定した要求駆動力と、バッテリ15の充電率SOC等と、に基づき、内燃機関11の目標出力を決定する。さらに、車両制御装置28は、目標出力に基づき、内燃機関11の目標回転数、及び目標負荷率を決定する。目標回転数は、内燃機関11の回転数NEの制御目標値であり、目標負荷率は、内燃機関11の負荷率KLの制御目標値である。また、負荷率KLは、内燃機関11の各気筒の吸気の充填効率ηを表している。そして、車両制御装置28は、目標負荷率の値分の負荷率が得られるように、内燃機関11のスロットル開度TAを操作する。また、車両制御装置28は、内燃機関11の回転数NEを目標回転数とすべく、第1発電電動機12の力行/回生トルクのフィードバック制御を行う。そして、車両制御装置28は、要求駆動力分の駆動力が得られるように、第2発電電動機13の力行/回生トルクを制御する。
なお、車両制御装置28は、上述した乗員のムード判定の結果に応じて、内燃機関11の目標回転数の設定態様を変更している。ここでは、まず、本実施形態の車両制御装置28での目標回転数の設定についての前提となる事項を説明する。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
乗員の会話や車載音響機器34の演奏中の楽曲などの車室32で発せられている音からは、乗員の気分の高揚度をある程度に推定できる。例えば、会話が弾んでいるときや、アップテンポの楽曲を聴いているときには、乗員の気分の高揚度は高いと考えられる。また、会話が途切れがちなときや、スローテンポの楽曲を聴いているときには、乗員の気分の高揚度は低いと考えられる。
(1)本実施形態の車両制御装置28は、パワートレーン10の制御として、第1制御と、同第1制御によるパワートレーン10の制御中よりもパワートレーン10の動作音を抑える第2制御と、を有している。また、車両制御装置28は、車室32内で発せられている音に基づき、車両の乗員が、上記動作音についての許容度が高い状態にあるか、同許容度が低い状態にあるか、の乗員のムード判定を行っている。そして、車両制御装置28は、ムード判定により上記許容度が高い状態にあると判定された場合には第1制御によりパワートレーン10を制御している。その一方で、車両制御装置28は、ムード判定により上記許容度が低い状態にあると判定された場合には第2制御によりパワートレーン10を制御している。そのため、パワートレーン10の動作音を、乗員の気分に応じて適切に制御できる。
<ムード判定について>
上記実施形態では、機械学習により学習された判定器31を用いて乗員のムード判定を行っていたが、それ以外の方法で乗員のムード判定を行うようにしてもよい。例えば、マイクロフォン33により取得した音の周波数分析の結果からは、乗員の会話の頻度や声のトーン、車載音響機器34が車室32内で演奏中の楽曲の曲調等を確認できる。会話の頻度が高い、或いは声のトーンが高い場合には、乗員が高揚した気分と推定できる。また、演奏中の楽曲の曲調からも、乗員が高揚した気分にと判定できる。よって、上記周波数分析の結果から乗員のムード判定を行うことも可能である。
車両の乗員が車載音響機器34の選曲操作を行っている場合には、乗員が聴きたいものとは異なる楽曲が一時的に演奏されることがある。こうした選曲操作中の車室32内の音に基づきムード判定を行うと、乗員の本当の気分とは異なる判定がなされる虞がある。
図5に、選曲操作中の判定を保留してムード判定を行う場合のムード判定の処理手順の一例を示す。図5に示されるムード判定ルーチンは、ムード判定の実施が要求されたときに車両制御装置28が実行する処理となっている。車両制御装置28は、本ルーチンを開始すると、まずステップS200において、車載音響機器34が選曲操作中であるか否かを判定する。そして、車両制御装置28は、選曲操作中でないと判定した場合(NO)には、ステップS210において乗員のムード判定を実施した後、本ルーチンの処理を終了する。これに対して、車両制御装置28は、選曲操作中であると判定した場合(YES)には、今回はムード判定を実施せずに本ルーチンの処理を終了する。
上記実施形態では、高高揚度判定時には低周波駆動域の回転数NEを目標回転数として設定する一方で、低高揚度判定時には燃費最適回転数を目標回転数として設定していた。図6に示すような態様で、目標回転数の設定を行うようにしてもよい。
次に、図7を参照して、ムード判定結果の変化に応じた目標回転数の切替え時に生じる問題について説明する。なお、図7(b)には、図7(a)に示すようにムード判定の結果が変化したときの目標回転数の推移が二点鎖線で示されている。すなわち、時刻t1に低高揚度判定から高高揚度判定に切り替わり、その後の時刻t2に高高揚度判定から再び低高揚度判定に切り替わったときの目標回転数の推移である。なお、ここでは、同図に示される期間には、車室32内の音以外の車両の状態には変化が無いものとしている。よって、同図に示される期間には、低高揚度判定時には一定の値N1が、高高揚度判定時には値N1よりも大きい一定の値N2が、それぞれ目標回転数の値として設定されている。
上記実施形態では、目標回転数の設定態様を変更することで、第1制御と第2制御とのパワートレーン10の制御の切替えを行っていた。それ以外のやり方で、第1制御と第2制御とのパワートレーン10の制御の切替えを行うようにしてもよい。その場合にも、第2制御が、第1制御によりパワートレーン10を制御する場合よりもパワートレーン10の動作音が抑えられる制御であれば、パワートレーン10の動作音を乗員の気分に応じて適切に制御できる。続いて、そうした第1制御及び第2制御の実施態様の例を記載する。
プラグイン方式等のハイブリッド車両では、車両の走行状態により、ハイブリッド走行モードとEV走行モードとの走行モードの切替えを行うものがある。ハイブリッド走行モードでは、内燃機関11を稼働した状態でハイブリッド車両を走行する走行モードである。EV走行モードは、内燃機関11を停止した状態で第2発電電動機13の動力で走行する走行モードである。走行モードの切替えは、バッテリ15の充電率SOC、車速V、アクセルペダル開度ACC等に基づいて行われる。なお、以下の説明では、充電率SOC、車速V、アクセルペダル開度ACC等により規定される車両の走行状態にあって、EV走行モードでの走行を行う走行状態の範囲を、EV走行領域と記載する。
内燃機関と自動変速機とがパワートレーンに設けられた従来型の車両でも、パワートレーンの動作音を抑えるようにパワートレーンの制御を変更することが可能である。そして、ムード判定の結果に応じてパワートレーンの制御を、第1制御と、第1制御の実行中よりもパワートレーンの動作音が抑えられる第2制御と、に切替えれば、パワートレーンの動作音を乗員の気分に応じて適切に制御することが可能となる。こうした従来型の車両でのパワートレーンの第1制御、及び第2制御は、例えば下記の態様で行える。
近年、運転者の操作の一部、又はすべてを自動で行う自動走行車の実用化が進められている。そして、自動走行車として、運転者のアクセルペダル操作に応じて車速Vを制御する手動走行モードと、車速Vを自動制御する自動走行モードと、の走行モードの切替えが可能なものがある。そうした自動走行モード時には、周囲の状況等により許容される範囲内で、車両制御装置28が車速Vを設定できる。そして、そうした自動走行モード時の車速Vの設定を通じて、パワートレーンの動作音を制御することが可能である。車両制御装置28の変更例3では、ムード判定の結果に応じて自動走行モード時の目標車速の設定態様を変更することで、パワートレーンの動作音を乗員の気分に応じて制御している。
上記のような自動走行モードでの目標車速の設定に際して、車両の走行環境に応じて、目標車速の上限値である最大車速をまず設定し、その最大車速以下の車速Vの範囲において、目標車速を設定することがある。車両制御装置28の変更例4では、ムード判定の結果に応じて自動走行モード時の最大車速の設定態様を変更することで、パワートレーンの動作音を乗員の気分に応じて制御している。
第1制御によるパワートレーンの制御の実行中には、第2制御による同制御の実行中よりも、パワートレーンの動作音が大きくなる。また、第1制御によるパワートレーンの制御は、車室32内の音から、乗員が高揚した気分にあると判定されるとき、すなわち車室32内が騒がしいときに実行される。そのため、第1制御の実行中には、ウィンカやハザードスイッチの作動音が聞き取り難くなる。こうした第1制御によるパワートレーン制御の実行中の、ウィンカやハザードスイッチの作動音の可聴性の低下は、下記の実施例5や実施例6の制御により抑えられる。
図13は、実施例5の車両制御装置28が実行する作動音量設定ルーチンのフローチャートである。実施例5の車両制御装置28は、上述の実施形態、及び実施例におけるパワートレーンの制御を併せ行っている。そして、実施例5の車両制御装置28は、車両の走行中に同ルーチンの処理を、既定の制御周期毎に繰り返し実行している。
図14は、第6実施例の車両制御装置28が実行する動作音調整ルーチンのフローチャートである。実施例6の車両制御装置28は、上述の実施形態、及び実施例におけるパワートレーンの制御を併せ行っている。そして、実施例6の車両制御装置28は、車両の走行中に同ルーチンの処理を、既定の制御周期毎に繰り返し実行している。
11…内燃機関
12…第1発電電動機
13…第2発電電動機
14…インバータ
15…バッテリ
16…動力分割機構
17…サンギア
18…プラネタリキャリア
19…リングギア
20…プラネタリギア
21…ダンパ機構
22…カウンタドライブギア
23…カウンタドリブンギア
24…デフドライブギア
25…ディファレンシャルギア
26…車輪軸
27…リダクションギア
28…車両制御装置
29…演算処理装置
30…記憶装置
31…判定器
32…車室
33…マイクロフォン
34…車載音響機器
35…スピーカ
Claims (18)
- 車両のパワートレーンの制御を行う車両制御装置であって、
当該車両制御装置は、前記パワートレーンの制御として、第1制御と、同第1制御による前記パワートレーンの制御中よりも同パワートレーンの動作音を抑える第2制御と、を有しており、
かつ、車室内で発せられている音に基づき、前記車両の乗員が、前記動作音についての許容度が高い状態にあるか、同許容度が低い状態にあるか、の乗員のムード判定を行うとともに、
前記ムード判定により前記許容度が高い状態にあると判定された場合には前記第1制御により前記パワートレーンを制御する一方で、同ムード判定により前記許容度が低い状態にあると判定された場合には前記第2制御により前記パワートレーンを制御する
車両制御装置。 - 前記車室内で発せられている音は、車載音響機器が演奏中の楽曲である請求項1に記載の車両制御装置。
- 前記ムード判定は、前記車載音響機器が選曲操作中では無いと判定されているときに行われる請求項2に記載の車両制御装置。
- 前記ムード判定は、前記車載音響機器の音声出力の信号に基づき行われる請求項2又は請求項3に記載の車両制御装置。
- 前記ムード判定は、前記車室に設置されたマイクロフォンの出力する信号に基づき行われる請求項1に記載の車両制御装置。
- 前記信号に基づく前記ムード判定を、機械学習により学習された判定器により行う請求項4又は請求項5に記載の車両制御装置。
- 前記車両は、内燃機関、及び電動機が前記パワートレーンに設けられたハイブリッド車両であり、
前記第1制御及び前記第2制御は、前記電動機の回転数の制御であって、
かつ、前記第2制御は、前記第1制御により前記電動機の回転数を制御する場合よりも、前記内燃機関の回転数が低くなるように前記電動機の回転数を調整する制御である
請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記車両は、内燃機関、及び電動機が前記パワートレーンに設けられたハイブリッド車両であり、
前記第1制御及び前記第2制御は、前記電動機の回転数の制御であり、
前記第2制御は、前記内燃機関の回転数が既定の範囲外の値となるように前記電動機の回転数を調整する制御であり、
かつ、前記既定の範囲は、前記パワートレーンの動作音に含まれる周波数成分のうちの、人間の可聴域内の周波数成分が大きくなる前記内燃機関の回転数の範囲である
請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記車両は、内燃機関、及び電動機が前記パワートレーンに設けられたハイブリッド車両であり、
前記第1制御は、前記内燃機関の回転数が既定の範囲内の値となるように前記電動機の回転数を調整する制御であり、
かつ、前記既定の範囲は、前記パワートレーンの動作音に含まれる周波数成分のうちの、人間の可聴域内の周波数成分が大きくなる前記内燃機関の回転数の範囲である
請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記車両は、内燃機関、及び電動機が前記パワートレーンに設けられたハイブリッド車両であり、
前記第1制御及び前記第2制御は、前記内燃機関を稼働した状態で走行するハイブリッド走行と、前記内燃機関を停止した状態で前記電動機の動力で走行するEV走行と、を同車両の走行状態に応じて切替える制御であり、
かつ、前記第2制御において前記EV走行が行われる前記車両の走行状態の範囲は、前記第1制御における同範囲よりも広い範囲とされている
請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記パワートレーンは、自動変速機を備えており、
前記第1制御及び前記第2制御は、予め設定されたシフトスケジュールに従って前記自動変速機のギア段を切替える制御であり、
かつ前記第2制御で用いる前記シフトスケジュールは、前記第1制御で用いる前記シフトスケジュールよりも高車速でギア段が切替えられるように設定されている
請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記車両は、運転者のアクセルペダル操作に応じて車速を制御する手動走行モードと、車速を自動制御する自動走行モードと、の走行モードの切替えが可能であり、
前記第1制御及び前記第2制御は、前記自動走行モード時の目標車速を前記車両の走行環境に応じて設定する制御であり、
かつ、同一の前記走行環境の下で設定する前記目標車速が、前記第2制御では、前記第1制御の場合よりも低い車速となる
請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記車両は、運転者のアクセルペダル操作に応じて車速を制御する手動走行モードと、車速を自動制御する自動走行モードと、の走行モードの切替えが可能であり、
前記第1制御及び前記第2制御は、前記自動走行モード時の目標車速を前記車両の走行環境に応じて設定する制御であり、
かつ、前記目標車速の上限値が、前記第2制御では、前記第1制御の場合よりも低い車速となっている
請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記車両は、内燃機関、及び電動機が前記パワートレーンに設けられ、かつ前記内燃機関を稼働した状態で走行するハイブリッド走行と、前記内燃機関を停止した状態で前記電動機の動力で走行するEV走行と、を行うハイブリッド車両であり、
かつ同車両は、運転者のアクセルペダル操作に応じて車速を制御する手動走行モードと、車速を自動制御する自動走行モードと、の走行モードの切替えが可能であり、
前記第1制御及び前記第2制御は、前記自動走行モード時の目標車速を前記車両の走行状態に応じて設定する制御であり、
かつ、前記第2制御では、前記EV走行が可能な車速の上限値以下の速度を前記目標車速として設定する
請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記ムード判定の判定結果に応じた前記第1制御、及び前記第2制御の切替えを、自動走行モード時にのみ実施する請求項12~請求項14のいずれか1項に記載の車両制御装置。
- 前記第1制御から前記第2制御への前記パワートレーンの制御の切替えに際して、前記パワートレーンの操作量を、前記第1制御により設定される値から前記第2制御により設定される値へと徐変する第1徐変処理と、
前記第2制御から前記第1制御への前記パワートレーンの制御の切替えに際して、前記パワートレーンの操作量を、前記第2制御により設定される値から前記第1制御により設定される値へと徐変する第2徐変処理と、
を行い、かつ前記第1徐変処理での前記操作量の徐変速度を前記第2徐変処理での前記操作量の徐変速度よりも高い速度とする
請求項1~請求項15のいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記第1制御による前記パワートレーンの制御中は、前記第2制御による前記パワートレーンの制御中よりも、ウィンカ、及びハザードスイッチの作動音を大きくする請求項1~請求項16のいずれか1項に記載の車両制御装置。
- 前記第1制御による前記パワートレーンの制御中に、ウィンカ、及びハザードスイッチの少なくとも一方が作動したときには、前記パワートレーンの動作音を抑えるための前記パワートレーンの制御を行う請求項1~請求項17のいずれか1項に記載の車両制御装置。
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