JP5251822B2 - 走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、フリーランを実施可能なハイブリッド車両の走行制御装置に関する。

エンジンとモータを組み合わせた動力源を備えるハイブリッド車両が実用化されている。ハイブリッド車両では、走行中でもエンジンを停止させることができ、特に、燃費を向上させるために、走行中にエンジン及びモータを停止して走行抵抗のみで減速するフリーランという走行が可能である。特許文献１に記載のハイブリッド車両の走行制御装置では、先行車両との車間距離が最小車間距離よりも小さくなったときに（減速が必要になったときに）、エンジン及びモータを停止させてフリーランを実施し、燃費の悪化を防止する。

特開２００７−２９１９１９号公報 特開２００７−１８７０９０号公報 特開２０００−２０５０００号公報

エンジンの停止と始動の判定では、走行中にエンジンの停止と始動を繰り返すことを防止するために、停止用と始動用の各閾値にヒステリシスを設けている。そのため、例えば、自動運転で加速からフリーランに移行するときにエンジンの出力目標値として０を設定した場合、その出力目標値（＝０）が、ヒステリシス内となり、エンジンの停止用閾値を下回らないことがある。その結果、エンジンが停止せず（アイドル状態を継続し）、フリーランに移行できず、燃費の悪化を招く。

そこで、本発明は、フリーランを確実に実施可能な走行制御装置を提供することを課題とする。

本発明に係る走行制御装置は、エンジン出力を制御するとともに異なる値のエンジン停止閾値とエンジン始動閾値に基づいてエンジンの停止と始動を行うエンジン制御手段を備え、フリーランを実施可能な車両の走行制御装置であって、加速状態からフリーランへの移行時にエンジン出力目標値がエンジン停止閾値に達していない場合でもエンジンを停止するエンジン停止手段を備えることを特徴とする。

この車両は、少なくともエンジンを備え、エンジンを停止させたフリーランを実施可能である。走行制御装置のエンジン制御手段では、ヒステリシスを有するエンジン停止閾値とエンジン始動閾値を用いて、エンジンを停止する場合にはエンジン出力目標値がエンジン停止閾値に達した（下回った）と判定するとエンジンを停止し、停止中のエンジンを再始動する場合にはエンジン出力目標値がエンジン始動閾値に達した（上回った）と判定するとエンジンを始動する。このように、エンジン停止閾値とエンジン始動閾値にヒステリシスを持たせることにより、走行時に、エンジンが停止と始動を頻繁に繰り返すことを防止できる。特に、走行制御装置では、車両が加速状態からフリーランに移行するときにはエンジン出力目標値がエンジン停止閾値に達していない場合でも、エンジン停止手段によりエンジンを停止する。このように、走行制御装置では、フリーランを実施するときにはエンジン出力目標値がエンジン停止閾値に達していない場合でもエンジンを確実に停止することにより、フリーランを確実に実施することができる。その結果、エンジンのアイドル状態での燃費悪化を防止でき、省燃費走行が可能である。

本発明の上記走行制御装置では、エンジン停止手段は、加速状態からフリーランへの移行前にエンジン出力目標値がエンジン停止閾値に達するまで減速を行うようにエンジン出力目標値を調整する目標値調整手段を有する構成としてもよい。

この走行制御装置のエンジン停止手段では、車両が加速状態からフリーランに移行するときにエンジン出力目標値がエンジン停止閾値に達しない場合には、目標値調整手段によりエンジン停止閾値に達するまで減速を行うようにエンジン出力目標値を調整する。このように、走行制御装置では、通常のフリーランではエンジン出力目標値がエンジン停止閾値に達していない場合にはエンジン出力目標値がエンジン停止閾値に達するように調整することにより、エンジンを確実に停止でき、フリーランを確実に実施することができる。

本発明の上記走行制御装置では、車両の到達目標地点及び到達目標速度を設定する到達目標設定手段を備え、目標値調整手段は、車両が到達目標地点に到達目標速度で到達できるように、減速後にエンジン始動閾値を下回る範囲でエンジン出力目標値を調整すると好適である。

この走行制御装置では、車両が目標の地点に目標の速度で走行（目標の地点に停止することも含む）するために、到達目標設定手段により到達目標地点及び到達目標速度を設定する。しかし、通常のフリーランよりも減速するためのエンジントルク目標値とした場合、到達目標速度で到達目標地点まで到達できない。そこで、走行制御装置では、その到達目標地点に到達目標速度で到達できるように、目標値調整手段によりエンジン停止閾値に達するための減速の後にエンジン始動閾値を下回る範囲（つまり、エンジンが再始動しない範囲）でエンジン出力目標値を調整する。このように、走行制御装置では、減速後にエンジン始動閾値を下回る範囲でエンジン出力目標値を調整することにより、エンジンを確実に停止するために通常のフリーランよりも減速を行っても、所望の地点まで所望の速度で到達できる。

本発明の上記走行制御装置では、車両の到達目標地点、到達目標時間及び到達目標速度を設定する到達目標設定手段を備え、目標値調整手段は、車両が到達目標地点かつ到達目標時間に到達目標速度で到達できるように、減速前の加速状態を延長するようにエンジン出力目標値を調整すると好適である。

この走行制御装置では、車両が目標の地点かつ目標の時間に目標の速度で走行（目標の地点に目標の時間に停止することも含む）するために、到達目標設定手段により到達目標地点、到達目標時間及び到達目標速度を設定する。しかし、通常のフリーランよりも減速するためのエンジントルク目標値とした場合、到達目標速度で到達目標時間に到達目標地点まで到達できない。そこで、走行制御装置では、その到達目標地点かつ到達目標時間に到達目標速度で到達できるように、目標値調整手段によりエンジン停止閾値に達するための減速前の加速状態を延長するようにエンジン出力目標値を調整する。このように、走行制御装置では、減速前の加速状態を延長するようにエンジン出力目標値を調整することにより、エンジンを確実に停止するために通常のフリーランよりも減速を行っても、所望の時間に所望の地点まで所望の速度で到達できる。

なお、到達目標地点は、車両の最終的な目標地点でもよいしあるいは目標地点に至るまでの各地点（例えば、一時停止線、交差点の停止線、道路の制限速度の切り替わり地点、カーブ路の所定地点）でもよい。到達目標速度は、到達目標地点で停止するための０ｋｍ／ｈでもよいしあるいは到達目標地点を通過するときの所定の速度でもよい。到達目標時間は、車両の最終的な目標地点への到達する時間でもよいしあるいは目標地点に至るまでの到達目標地点での通過する時間又は停止する時間でもよい。

本発明の上記走行制御装置では、速度パターンに基づいてフリーラン区間を判断し、フリーラン区間でエンジン停止要求信号を設定する停止要求信号設定手段を備え、エンジン停止手段は、停止要求信号設定手段で設定したエンジン停止要求信号に基づいてエンジンを停止する構成としてもよい。

この走行制御装置では、停止要求信号設定手段により速度パターンに基づいてフリーラン区間を判断し、その判断したフリーラン区間でエンジン停止要求信号を設定する。そして、走行制御装置では、エンジン停止手段によりそのエンジン停止要求信号に基づいてエンジンを停止する。このように、走行制御装置では、速度パターンのフリーラン区間に基づくエンジン停止要求信号を設定することにより、このエンジン停止要求信号に基づいてエンジンを確実に停止でき、フリーランを確実に実施することができる。

本発明は、フリーランを実施するときにはエンジン出力目標値がエンジン停止閾値に達していない場合でもエンジンを確実に停止することにより、フリーランを確実に実施することができる。

本実施の形態に係る走行制御装置の構成図である。 第１の実施の形態に係る燃費速度パターン生成の説明図であり、（ａ）が燃費速度パターン（速度目標の時間変化）を示すグラフであり、（ｂ）がエンジン始動停止フラグの時間変化を示すグラフである。 第１の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵにおける速度制御の流れを示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る燃費速度パターン補正の説明図であり、（ａ）が補正前と補正後の燃費速度パターン（速度目標の時間変化）を示すグラフであり、（ｂ）が補正前と補正後のトルク目標の時間変化を示すグラフである。 第２の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵにおける速度制御の流れを示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係る燃費速度パターン補正の説明図であり、（ａ）が補正前と補正後の燃費速度パターン（速度目標の時間変化）を示すグラフであり、（ｂ）が補正前と補正後のトルク目標の時間変化を示すグラフである。 第３の実施の形態に係る補正過程のトルク目標の時間変化を示すグラフである。 第３の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵにおける速度制御の流れを示すフローチャートである。 第４の実施の形態に係る燃費速度パターン補正の説明図であり、（ａ）が補正前と補正後の燃費速度パターン（速度目標の時間変化）を示すグラフであり、（ｂ）が補正前と補正後のトルク目標の時間変化を示すグラフである。 第４の実施の形態に係る補正過程のトルク目標の時間変化を示すグラフである。 第４の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵにおける速度制御の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明に係る走行制御装置の実施の形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施の形態では、本発明に係る走行制御装置を、シリーズ・パラレル式のハイブリッド車両に搭載される走行制御装置に適用する。本実施の形態では、運転者が燃費重視の自動運転を選択しており、省燃費となる速度制御（加減速制御）で自動運転走行を行っている場合に適用する。本実施の形態に係る走行制御装置では、自動運転の速度制御の燃費速度パターンを生成し、その燃費速度パターンで走行できるようにエンジンとモータを制御する。本実施の形態には、燃費速度パターンの生成（補正）方法の異なる４つの実施の形態がある。なお、本実施の形態では、自動運転制御のうちハイブリッド制御に関連する速度制御についてのみ説明する。

図１及び図２を参照して、第１の実施の形態に係る走行制御装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係る走行制御装置の構成図である。図２は、第１の実施の形態に係る燃費速度パターン生成の説明図であり、（ａ）が燃費速度パターン（速度目標の時間変化）を示すグラフであり、（ｂ）がエンジン始動停止フラグの時間変化を示すグラフである。

走行制御装置１は、自動運転制御において燃費速度パターンを生成するとともに燃費速度パターンにおける各時間での速度目標を達成するためのトルク目標をハイブリッド制御側に出力し、ハイブリッド制御においてそのトルク目標（出力目標）になるようにエンジンとモータを制御する。特に、走行制御装置１は、燃費速度パターンでのフリーラン（エンジン及びモータを停止して走行抵抗のみで減速する走行）でエンジンを確実に停止させるために、自動運転制御においてエンジン始動停止フラグを生成するとともにトルク目標に加えてエンジン始動停止フラグをハイブリッド制御側に出力し、エンジン始動停止フラグで停止要求が設定されている場合にはハイブリッド制御によりエンジンを停止させる。

走行制御装置１は、モータ１０、ジェネレータ１１、エンジン１２、動力分割機構１３、インバータ１４、バッテリ１５、エンジン制御ＥＣＵ[Electronic Control Unit]１６、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１及び自動運転制御ＥＣＵ３１などを備えている。なお、第１の実施の形態では、エンジン制御ＥＣＵ１６及びハイブリッド制御ＥＣＵ２１が特許請求の範囲に記載するエンジン制御手段に相当し、自動運転制御ＥＣＵ３１が特許請求の範囲に記載するエンジン停止手段及び停止要求信号設定手段に相当する。

モータ１０は、交流モータであり、ハイブリッド車両の駆動源の一つである。モータ１０は、インバータ１４からの交流電力によって駆動し、そのモータ出力がディファレンシャルギア（図示せず）などを介して車輪（図示せず）に伝達される。また、モータ１０は、ジェネレータとしての機能を有している。モータ１０は、ディファレンシャルギアなどを介して伝達される車輪の回転エネルギを電気エネルギに変換して回生発電し、その発電電力がインバータ１４を介してバッテリ１５に充電される。

ジェネレータ１１は、エンジン１２の出力によって発電する交流ジェネレータである。ジェネレータ１１は、動力分割機構１３を介して伝達されたエンジン１２の回転エネルギを電気エネルギに変換して発電し、その発電電力がインバータ１４を介してバッテリ１５に充電されるかあるいはモータ１０に供給される。

エンジン１２は、ハイブリッド車両の駆動源の一つであり、スロットルアクチュエータ（図示せず）、電子制御式燃料噴射装置（図示せず）などを備えている。エンジン１２は、エンジン制御ＥＣＵ１６からの各種指令に応じてスロットルアクチュエータや電子制御式燃料噴射装置などが作動し、エンジン出力が動力分割機構１３に伝達される。また、エンジン１２は、エンジン制御ＥＣＵ１６によって停止／始動される。

動力分割機構１３は、エンジン１２の出力を車輪側とジェネレータ１１側に分割する機構を有している。動力分割機構１３は、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１からの配分比目標に応じてエンジン出力を分割し、その分割された一方の出力（０の場合もある）がディファレンシャルギアなどを介して車輪に伝達され、分割された他方の出力（０の場合もある）がジェネレータ１１に伝達される。

インバータ１４は、モータ１０の駆動と回生発電及びジェネレータの発電を制御するインバータである。インバータ１４は、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１からのモータ駆動トルク目標に応じて、バッテリ１５に充電されている電力を直流から交流に変換し、その交流電力をモータ１０に供給する。また、インバータ１４は、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１からのモータ回生トルク目標に応じて、モータ１０の回生発電による電力を交流から直流に変換し、その直流電力をバッテリ１５に充電する。さらに、インバータ１４は、ジェネレータ１１の発電による電力を交流から直流に変換し、その直流電力をバッテリ１５に充電又はモータ１０に供給する。ちなみに、モータ駆動トルク目標が０かつモータ回生トルク目標が０の場合、インバータ１４は、モータ１０を停止させる（駆動も回生を行わない状態）。

エンジン制御ＥＣＵ１６は、ＣＰＵ[CentralProcessing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[RandomAccess Memory]等からなる電子制御ユニットであり、エンジン制御を行う。特に、自動運転の場合、エンジン制御ＥＣＵ１６では、演算周期毎に、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１からエンジントルク目標を入力すると、そのエンジントルク目標を達成するためのスロットルアクチュエータや電子制御式燃料噴射装置などに対する各種指令をエンジン１２に出力する。また、エンジン制御ＥＣＵ１６では、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１からエンジン停止指令を入力すると、エンジン１２を停止させる。また、エンジン制御ＥＣＵ１６では、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１からエンジン始動指令を入力すると、エンジン１２を始動させる。

ハイブリッド制御ＥＣＵ２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる電子制御ユニットであり、ハイブリッド制御を行う。ハイブリッド制御では、加速や減速の様々な状況に応じて、最適なエネルギ効率を考慮してエンジン１２及びモータ１０の最適なトルク目標及び動力分割機構１３の最適な配分比目標を求める。例えば、わずかなトルクによる加速を行う場合、エンジンを始動させて加速するより、モータのみで加速するほうがエネルギ効率が良くなるので、エンジン１２の停止状態を継続させつつ、モータ１０に対するトルク目標を設定する。

特に、自動運転の場合、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１では、演算周期毎に、自動運転制御ＥＣＵ３１からトルク目標（ハイブリッド車両トータルの出力目標）とエンジン始動停止フラグを入力する。

エンジン始動停止フラグで始動要求（フラグ値＝１）の場合、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１では、トルク目標を達成するための最適なエンジントルク目標、モータ駆動トルク目標又はモータ回生トルク目標、配分比目標を演算し、エンジントルク目標をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力し、モータ駆動トルク目標又はモータ回生トルク目標をインバータ１４に出力し、配分比目標を動力分割機構１３に出力する。特に、エンジン１２が停止中にエンジン始動停止フラグで始動要求の場合（再始動の場合）、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１では、エンジン始動指令をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力する。

エンジン始動停止フラグで停止要求（フラグ値＝０）の場合（フリーランの場合）、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１では、エンジントルク目標として０、モータ駆動トルク目標及びモータ回生トルク目標として０、配分比目標としてデフォルト値を設定し、エンジン停止指令をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力し、モータ駆動トルク目標及びモータ回生トルク目標をインバータ１４に出力し、配分比目標を動力分割機構１３に出力する。

なお、第１の実施の形態では、自動運転制御ＥＣＵ３１で設定されるエンジン始動停止フラグに応じてエンジン１２の始動／停止を行うので、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１では、ヒステリシスを持つエンジン始動閾値とエンジン停止閾値によるエンジン１２の始動と停止の判定を行ってもよいし、行わなくてもよい。このヒステリシスを持つエンジン始動閾値とエンジン停止閾値による判定について第２の実施の形態で説明する。

自動運転制御ＥＣＵ３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる電子制御ユニットであり、自動運転制御を行う。ここでは、自動運転制御ＥＣＵ３１における自動運転制御のうち速度制御についてのみ説明する。この速度制御を行うために、自動運転制御ＥＣＵ３１には燃費速度パターン生成部、エンジン始動停止フラグ生成部、トルク目標出力部が構成される。

燃費速度パターン生成部の処理について説明する。自動運転制御ＥＣＵ３１では、走行前に運転者が目的地及び燃費モードを設定すると、目的地までの走行軌跡を探索し、目的地までの区間あるいは目的地に至るまでの各地点（例えば、信号機の有る交差点の停止線、一時停止線、合流地点、有料道路の料金所、道路の制限速度が変わる地点、カーブ路などで減速する地点）まで各区間の燃費速度パターンを生成する。燃費速度パターンは、ハイブリッド車両で燃費を重視して走行するための速度目標の時間変化を示すものである。燃費速度パターンの生成方法としては、例えば、最適効率加速とフリーランの組み合わせで行う。フリーランを実施した場合、エンジン１２が停止されるので、アイドル状態での燃料消費も無く、燃費が向上する。図２（ａ）には、燃費速度パターンＶＰの一例を示しており、前半の加速の速度目標の時間変化を示す速度パターンＶＰａと後半のフリーランの速度目標の時間変化を示す速度パターンＶＰｂからなる。一般に加速量が多いほど燃費が悪化するので、加速量をできるだけ抑え、フリーランを長く行う。

また、自動運転制御ＥＣＵ３１では、走行中、演算周期毎に、自車両周辺の他車両や障害物の状況及び前方の信号機のサイクル情報などを考慮して、各区間の燃費速度パターンを生成する。走行中、前方の他車両や信号機の赤信号などで停止や減速する必要が生じるので、その都度、燃費速度パターンを生成する。なお、燃費速度パターンについては、目的地までの全ての区間のパターンを生成してもよいが、少なくとも次の地点までの区間のパターンを生成すればよい。

エンジン始動停止フラグ生成部の処理について説明する。自動運転制御ＥＣＵ３１では、燃費速度パターンを生成すると、燃費速度パターンに基づいてエンジン始動停止フラグを生成する。この生成方法としては、燃費速度パターンで加速の速度目標の場合にはフラグに１（始動要求）を設定し、フリーランの速度目標の場合にはフラグに０（停止要求）を設定する。これによって、燃費速度パターンにエンジン始動停止フラグが紐付けられたことになる。図２（ｂ）には、図２（ａ）の燃費速度パターンＶＰに応じたエンジン始動停止フラグの時間変化（エンジン始動停止フラグパターン）ＦＰを示している。

トルク目標出力部の処理について説明する。自動運転制御ＥＣＵ３１では、演算周期毎に、次の地点までの区間のエンジン始動停止フラグ付燃費速度パターンから、次回の速度目標及びフラグの値を抽出する。そして、自動運転制御ＥＣＵ３１では、その抽出した速度目標を達成するためのトルク目標（ハイブリッド車両トータル（エンジン＋モータ）でのトルク目標）を演算する。この演算方法としては、例えば、トルク目標＝速度目標の微分値＋走行抵抗（空気抵抗、ころがり抵抗など）で演算する。そして、自動運転制御ＥＣＵ３１では、その演算したトルク目標と抽出したエンジン始動停止フラグ値をハイブリッド制御ＥＣＵ２１に出力する。

図１及び図２を参照して、ハイブリッド車両が燃費モードで自動運転の場合の走行制御装置１における動作について説明する。特に、自動運転制御ＥＣＵ３１における速度制御に関する処理については図３のフローチャートに沿って説明する。図３は、第１の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵにおける速度制御の流れを示すフローチャートである。

走行開始前に運転者が目的地及び燃費モードを設定すると、自動運転制御ＥＣＵ３１では、目的地までの走行経路を探索するとともに、各区間の燃費速度パターンを生成する（Ｓ１０）。走行開始後、自動運転制御ＥＣＵ３１では、演算周期毎に、自車両周辺の他車両や障害物の状況及び前方の信号機のサイクル情報などに応じて、各区間の燃費速度パターンを生成する（Ｓ１０）。燃費速度パターンを生成すると、自動運転制御ＥＣＵ３１では、燃費速度パターンの加速区間ではフラグ値を１、フリーラン区間ではフラグ値を０としたエンジン始動停止フラグを生成する（Ｓ１１）。

自動運転制御ＥＣＵ３１では、エンジン始動停止フラグ付燃費速度パターンから次回の速度目標及びフラグ値を抽出し、その速度目標からトルク目標を演算する（Ｓ１２）。そして、自動運転制御ＥＣＵ３１では、その演算したトルク目標と抽出したエンジン始動停止フラグ値をハイブリッド制御ＥＣＵ２１に出力する（Ｓ１３）。

トルク目標とエンジン始動停止フラグ値を入力すると、エンジン始動停止フラグ値が１の場合（加速区間）、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１では、トルク目標を達成するための最適なエンジントルク目標、モータ駆動トルク目標、配分比目標を演算し、エンジントルク目標をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力し、モータ駆動トルク目標をインバータ１４に出力し、配分比目標を動力分割機構１３に出力する。このエンジントルク目標を入力すると、エンジン制御ＥＣＵ１６では、そのエンジントルク目標を達成するための各種指令をエンジン１２に出力する。この各種指令を入力すると、エンジン１２では、その各種指令に応じて駆動する。また、この配分比目標を入力すると、動力分割機構１３では、配分比目標に応じてエンジン１２の出力を分割する。その分割された一方のエンジン出力はディファレンシャルギアなどを介して車輪に伝達され、分割された他方のエンジン出力はジェネレータ１１に伝達される。また、このモータ駆動トルクを入力すると、インバータ１４では、モータ駆動トルク目標に応じて、バッテリ１５に充電されている電力を直流から交流に変換し、その交流電力をモータ１０に供給する。モータ１０では、インバータ１４からの交流電力によって駆動する。そのモータ出力は、ディファレンシャルギアなどを介して車輪に伝達される。特に、エンジン１２が停止中にエンジン始動停止フラグ値が１の場合（再始動の場合）、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１では、エンジン始動指令をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力する。このエンジン始動指令を入力すると、エンジン制御ＥＣＵ１６では、エンジン１２を始動させる。

エンジン始動停止フラグ値が０の場合（フリーラン区間）、ハイブリッド制御ＥＣＵ２１では、モータ駆動トルク目標として０、モータ回生トルク目標として０、配分比目標としてデフォルト値を設定し、エンジン停止指令をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力し、０のモータ駆動トルク目標及びモータ回生トルク目標をインバータ１４に出力し、配分比目標を動力分割機構１３に出力する。このエンジン停止指令を入力すると、エンジン制御ＥＣＵ１６では、エンジン１２を停止させる（既に停止中の場合には停止状態を継続させる）。また、０のモータ駆動トルク目標及びモータ回生トルク目標を入力すると、インバータ１４では、モータ１０を停止させる。

この走行制御装置１によれば、燃費速度パターンのフリーランを実施するときにはエンジン１２を確実に停止することにより、フリーランを確実に実施することができる。その結果、エンジンのアイドル状態での燃費悪化を防止でき、最も省燃費走行が可能である。特に、走行制御装置１では、燃費速度パターンの加速区間とフリーラン区間に応じたエンジン始動停止フラグを導入することにより、エンジン始動停止フラグに基づいてフリーラン区間ではエンジン１２を確実に停止できる。

図１及び図４を参照して、第２の実施の形態に係る走行制御装置２について説明する。図４は、第２の実施の形態に係る燃費速度パターン補正の説明図であり、（ａ）が補正前と補正後の燃費速度パターン（速度目標の時間変化）を示すグラフであり、（ｂ）が補正前と補正後のトルク目標の時間変化を示すグラフである。

走行制御装置２は、第１の実施の形態に係る走行制御装置１と比較すると、エンジン始動停止フラグを導入することなく燃費速度パターンでのフリーランでエンジンを確実に停止させるために、自動運転制御において燃費速度パターンの加速からフリーランに移行する前に通常のフリーランの速度パターンよりも強く減速する速度パターンに補正する。ちなみに、第１の実施の形態で用いたエンジンの始動と停止を一律の条件で行うエンジン始動停止フラグを導入することが困難な場合がある。

走行制御装置２は、モータ１０、ジェネレータ１１、エンジン１２、動力分割機構１３、インバータ１４、バッテリ１５、エンジン制御ＥＣＵ１６、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２及び自動運転制御ＥＣＵ３２などを備えている。ここでは、第１の実施の形態に係る走行制御装置１のハイブリッド制御ＥＣＵ２１及び自動運転制御ＥＣＵ３１と処理が異なるハイブリッド制御ＥＣＵ２２及び自動運転制御ＥＣＵ３２についてのみ説明する。なお、第２の実施の形態では、エンジン制御ＥＣＵ１６及びハイブリッド制御ＥＣＵ２２が特許請求の範囲に記載するエンジン制御手段に相当し、自動運転制御ＥＣＵ３２が特許請求の範囲に記載するエンジン停止手段及び目標値調整手段に相当する。

ハイブリッド制御ＥＣＵ２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる電子制御ユニットであり、ハイブリッド制御を行う。走行制御装置２ではエンジン始動停止フラグを導入していないので、自動運転の場合、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、演算周期毎に、自動運転制御ＥＣＵ３２からトルク目標のみ入力する。そして、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、トルク目標を達成するための最適なエンジントルク目標、モータ駆動トルク目標又はモータ回生トルク目標、配分比目標を演算し、エンジントルク目標をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力し、モータ駆動トルク目標又はモータ回生トルク目標をインバータ１４に出力し、配分比目標を動力分割機構１３に出力する。

特に、エンジン１２が作動中の場合、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、エンジントルク目標がエンジン停止閾値に達したか否か（下回ったか否か）を判定する。エンジントルク目標がエンジン停止閾値に達したと判定した場合、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、エンジン１２を停止させるために、エンジン停止指令をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力する。一方、エンジン１２が停止中の場合、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、エンジントルク目標がエンジン始動閾値に達したか否か（上回ったか否か）を判定する。エンジントルク目標がエンジン始動閾値に達したと判定した場合、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、エンジン１２を始動させるために、エンジン始動指令をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力する。エンジン始動閾値及びエンジン停止閾値は、ハイブリッド車両の設計要件から決定される。エンジン始動閾値とエンジン停止閾値とはヒステリシスを持っており、エンジン始動閾値が所定のプラス値であり、エンジン停止閾値が所定のマイナス値である。この各閾値は、車両の速度に応じて設定されたマップなどを用いて設定され、速度に応じた可変値である。なお、フリーランのトルク目標の場合、モータ１０を停止させるためにモータ駆動トルク目標及びモータ回生トルク目標には０が設定されるので、自動運転制御ＥＣＵ３２から入力したトルク目標がエンジントルク目標となり、このエンジントルク目標（＝トルク目標）でエンジン停止閾値との判定を行うことになる。

自動運転制御ＥＣＵ３２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる電子制御ユニットであり、自動運転制御を行う。ここでは、自動運転制御ＥＣＵ３２における自動運転制御のうち速度制御についてのみ説明する。この速度制御を行うために、自動運転制御ＥＣＵ３２には燃費速度パターン生成部、燃費速度パターン補正部、トルク目標出力部が構成される。燃費速度パターン生成部は、第１の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵ３１の燃費速度パターン生成部と同様の処理なので、説明を省略する。ちなみに、図４（ａ）には、燃費速度パターン生成部で生成した燃費速度パターンＶＰの一例を示しており、前半が加速区間の速度パターンＶＰａであり、後半がフリーラン区間の速度パターンＶＰｂである。

燃費速度パターン補正部の処理について説明する。自動運転制御ＥＣＵ３２では、燃費速度パターン生成部で基準となる燃費速度パターンを生成すると、燃費速度パターンから各時間での速度目標を抽出する。そして、自動運転制御ＥＣＵ３２では、各時間の速度目標からトルク目標を演算する。この演算方法としては、例えば、トルク目標＝速度目標の微分値＋走行抵抗で演算する。図４（ｂ）には、基準となる燃費速度パターンＶＰの各時間での速度目標からトルク目標を演算し、その各時間のトルク目標をグラフ化したトルク目標の時間変化（トルクパターン）ＴＰを示している。このトルクパターンＴＰでは、燃費速度パターンＶＰの加速区間ＶＰａではプラス値のトルク目標からなる台形状のトルクパターンＴＰａとなり、フリーラン区間ＶＰｂでは常にトルク目標が０のトルクパターンＴＰｂとなる。

このように、フリーランにおいてトルク目標が常に０の場合、エンジントルク目標がマイナス側にヒステリシスを持つエンジン停止閾値ＳＰＳに達することはないので、エンジン１２を停止できない。そこで、エンジントルク目標（すなわち、トルク目標）がエンジン停止閾値ＳＰＳに確実に達するように、通常の基準となるフリーランの速度パターンＶＰｂよりも急減速させた速度パターンに補正する。

そこで、自動運転制御ＥＣＵ３２では、加速区間のトルク目標（プラス値）からフリーランのトルク目標（＝０）に移行する時点から、一時的に急減速するために、各時間のトルク目標を補正する。この補正方法としては、トルク目標がエンジン停止閾値ＳＰＳを下回るまでトルク目標を減少させ、エンジン停止閾値ＳＰＳを下回ってからは０になるまでトルク目標を増加させる。トルク目標を減少させる場合、例えば、各時間のトルク目標＝時間的に前回のトルク目標−Ｔｍａｘで演算する。トルク目標を増加させる場合、例えば、各時間のトルク目標＝時間的に前回のトルク目標＋Ｔｍａｘで演算する。Ｔｍａｘは、ハイブリッド車両で追従できるトルクの最大変化値であり、ハイブリッド車両の性能によって決まる。Ｔｍａｘは、トルクを減少させるときの値と増加させるときの値で異なる値の場合もあれば同じ値の場合もある。図４（ｂ）に示す例の場合、補正後のトルクパターンは、トルク目標が０からエンジン停止閾値ＳＰＳまで線形に減少しかつエンジン停止閾値ＳＰＳから０まで線形に増加する逆三角形状のトルクパターンＴＰ２ｂを含むトルクパターンＴＰ２となっている。ちなみに、この逆三角形状のトルクパターンＴＰ２ｂ以外のトルク目標の変化は、基準となるトルクパターンＴＰと同じ変化である。

そして、自動運転制御ＥＣＵ３２では、加速区間のトルク目標（プラス値）からフリーランのトルク目標（＝０）に移行する時点から、補正した各時間でのトルク目標から速度目標を演算し、減速部分の燃費速度パターンを補正する。この演算方法としては、例えば、各時間での速度目標＝時間的に前回の速度目標＋補正トルク目標の演算周期での積分値−走行抵抗で演算する。図４（ａ）に示す例の場合、減算補正燃費速度パターンは、加速が終了した時点から基準のフリーランの速度パターンＶＰｂよりも急減速するための速度パターンＶＰ２ｂを含む速度パターンＶＰ２となっている。

トルク目標出力部の処理について説明する。自動運転制御ＥＣＵ３２では、演算周期毎に、次の地点までの区間の減速補正の燃費速度パターンから、次回の速度目標を抽出する。そして、自動運転制御ＥＣＵ３２では、その抽出した速度目標からトルク目標を演算する。さらに、自動運転制御ＥＣＵ３２では、その演算したトルク目標をハイブリッド制御ＥＣＵ２２に出力する。なお、このハイブリッド制御ＥＣＵ２２に出力するトルク目標は、減速補正燃費速度パターンにおける各時間の速度目標から演算するのでなく、補正後のトルク目標をそのまま用いてもよい。

図１及び図４を参照して、ハイブリッド車両が燃費モードで自動運転の場合の走行制御装置２における動作について説明する。特に、自動運転制御ＥＣＵ３２における速度制御に関する処理については図５のフローチャートに沿って説明する。図５は、第２の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵにおける速度制御の流れを示すフローチャートである。

自動運転制御ＥＣＵ３２では、第１の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵ３１と同様の処理により燃費速度パターンを生成する（Ｓ２０）。

燃費速度パターンを生成すると、自動運転制御ＥＣＵ３２では、燃費速度パターンの各時間での速度目標からトルク目標を演算する（Ｓ２１）。自動運転制御ＥＣＵ３２では、加速（プラス値）からフリーラン（０）に移行する時点からの各時間のトルク目標を、エンジン停止閾値を超えるように補正する（Ｓ２２）。そして、自動運転制御ＥＣＵ３２では、各時間での補正トルク目標から補正速度目標を演算し、減速補正燃費速度パターンを生成する（Ｓ２３）。

自動運転制御ＥＣＵ３２では、減速補正燃費速度パターンから次回の速度目標を抽出し、その速度目標からトルク目標を演算する（Ｓ２４）。そして、自動運転制御ＥＣＵ３２では、その演算したトルク目標をハイブリッド制御ＥＣＵ２２に出力する（Ｓ２５）。

トルク目標を入力すると、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、トルク目標を達成するための最適なエンジントルク目標、モータ駆動トルク目標、配分比を演算する。特に、減速補正燃費速度パターンが加速から急減速に移行すると、モータ１０を停止させるためにモータ駆動トルク目標及びモータ回生トルク目標には０が設定され、エンジントルク目標＝トルク目標（マイナス値）となる。

エンジン１２が作動中の場合、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、エンジントルク目標がエンジン停止閾値を下回ったか否かを判定する。エンジントルク目標がエンジン停止閾値を下回ったと判定するまで（フリーランの前）、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、トルク目標に応じて最適に設定したエンジントルク目標をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力し、モータ駆動トルク目標をインバータ１４に出力し、配分比目標を動力分割機構１３に出力する。この区間の場合、このエンジントルク目標、モータ駆動トルク目標、配分比目標に基づいて、エンジン制御ＥＣＵ１６、エンジン１２、インバータ１４、モータ１０、動力分割機構１３では、第１の実施の形態におけるエンジン始動停止フラグ値が１のときと同様の動作をする。

エンジントルク目標がエンジン停止閾値を下回ったと判定した時点から以降（フリーラン区間）、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、エンジン停止指令をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力し、モータ駆動トルク目標（＝０）及びモータ回生トルク目標（＝０）をインバータ１４に出力し、配分比目標（＝デフォルト値）を動力分割機構１３に出力する。このエンジン停止指令を入力すると、エンジン制御ＥＣＵ１６では、エンジン１２を停止させる（既に停止中の場合には停止状態を継続させる）。また、０のモータ駆動トルク目標及びモータ回生トルク目標を入力すると、インバータ１４では、モータ１０を停止させる。

この走行制御装置２によれば、燃費速度パターンのフリーランを実施するときにはエンジン１２を確実に停止することにより、フリーランを確実に実施することができる。特に、走行制御装置２では、エンジントルク目標がエンジン停止閾値を超えるように通常より急減速を加えた燃費速度パターンに補正することにより、エンジン始動停止フラグを導入することなく、この減速補正燃費速度パターンに基づいてフリーラン区間ではエンジン１２を確実に停止できる。

図１及び図６、図７を参照して、第３の実施の形態に係る走行制御装置３について説明する。図６は、第３の実施の形態に係る燃費速度パターン補正の説明図であり、（ａ）が補正前と補正後の燃費速度パターン（速度目標の時間変化）を示すグラフであり、（ｂ）が補正前と補正後のトルク目標の時間変化を示すグラフである。図７は、第３の実施の形態に係る補正過程のトルク目標の時間変化を示すグラフである。

走行制御装置３は、第２の実施の形態に係る走行制御装置２と比較すると、指定された到達距離（位置）に指定された速度で到達するために、自動運転制御において第２の実施の形態で加えた強い減速の後に一時的な加速を加えた速度パターンに補正する。ちなみに、一時停止線で停止する場合など、その一時停止線までの到達距離を厳守する必要がある。しかし、第２の実施の形態のように燃費速度パターンを通常のフリーランよりも強い減速を加えて補正した場合、その減速補正燃費速度パターンに従って走行して速度が０になった時点（停止時点）での走行距離は、補正前の燃費速度パターンに従って走行して速度が０になった時点での走行距離よりも短くなる。

走行制御装置３は、モータ１０、ジェネレータ１１、エンジン１２、動力分割機構１３、インバータ１４、バッテリ１５、エンジン制御ＥＣＵ１６、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２及び自動運転制御ＥＣＵ３３などを備えている。ここでは、第２の実施の形態に係る走行制御装置２の自動運転制御ＥＣＵ３２と処理が異なる自動運転制御ＥＣＵ３３についてのみ説明する。なお、第３の実施の形態では、エンジン制御ＥＣＵ１６及びハイブリッド制御ＥＣＵ２２が特許請求の範囲に記載するエンジン制御手段に相当し、自動運転制御ＥＣＵ３３が特許請求の範囲に記載するエンジン停止手段、目標値調整手段及び到達目標設定手段に相当する。

自動運転制御ＥＣＵ３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる電子制御ユニットであり、自動運転制御を行う。ここでは、自動運転制御ＥＣＵ３３における自動運転制御のうち速度制御についてのみ説明する。この速度制御を行うために、自動運転制御ＥＣＵ３３には燃費速度パターン生成部、燃費速度パターン補正部、トルク目標出力部が構成される。トルク目標出力部は、第２の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵ３２のトルク目標出力部と同様の処理なので、説明を省略する。

燃費速度パターン生成部の処理について説明する。自動運転制御ＥＣＵ３３では、第１の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵ３１と同様の処理により、目的地までの走行軌跡を探索するとともに、目的地に至るまでの各地点までの各区間での燃費速度パターンを生成する。この際、自動運転制御ＥＣＵ３３では、目的地に至るまでの各地点で到達距離（位置）を厳守する必要がある区間については、距離変更不可要求を設定するとともに、その地点までの指定到達距離とその地点での指定走行速度（停止の場合には０ｋｍ／ｈ）を設定する。この指定走行速度は、各区間の燃費速度パターンの終了時点の速度に相当する。ちなみに、図６（ａ）には、燃費速度パターン生成部で生成した燃費速度パターンＶＰの一例を示しており、前半が加速区間ＶＰａであり、後半がフリーラン区間ＶＰｂである。

燃費速度パターン補正部の処理について説明する。自動運転制御ＥＣＵ３３では、燃費速度パターン生成部で基準となる燃費速度パターンを生成すると、第２の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵ３２と同様の処理により、燃費速度パターンから各時間での速度目標を抽出し、各時間の速度目標からトルク目標を演算する。図６（ｂ）には、基準となる燃費速度パターンＶＰの各時間での速度目標からトルク目標を演算し、それをグラフ化したトルク目標の時間変化ＴＰを示している。

そして、自動運転制御ＥＣＵ３３では、加速区間のトルク目標（プラス値）からフリーランのトルク目標（＝０）に移行する時点から、一時的に急減速とその後に一時的に加速するために、各時間のトルク目標を補正する。この補正方法としては、トルク目標がエンジン停止閾値ＳＰＳを下回るまでトルク目標を減少させ、エンジン停止閾値ＳＰＳを下回ってからはエンジンを始動しない閾値ＮＳＳ（エンジン始動閾値の直前の値）までトルク目標を増加させ、エンジンを始動しない閾値ＮＳＳから０までトルク閾値を減少させる。トルク目標を減少させる場合や増加させる場合、例えば、第２の実施の形態で例に挙げた演算方法で演算する。図７に示す例の場合、補正後のトルクパターン（トルク目標の時間変化）は、トルク目標が０からエンジン停止閾値ＳＰＳまで線形に減少しかつエンジン停止閾値ＳＰＳから０まで線形に増加する逆三角形状のトルクパターンＴＰ３ｂとトルク目標が０からエンジンが始動しない閾値ＮＳＳまで線形に増加しかつエンジンが始動しない閾値ＮＳＳから０まで線形に減少する三角形状のトルクパターンＴＰ３ｃを含むトルクパターンとなっている。

さらに、自動運転制御ＥＣＵ３３では、加速補正したトルク目標をエンジンを始動しない閾値ＮＳＳで維持するための加速維持時間ＴＡ３を決定する。加速維持時間ＴＡ３は、減速補正燃費速度パターンに従って走行した場合に最終的に到達する走行距離が指定走行距離になるように、トルク目標をエンジンを始動しない閾値ＮＳＳで保持して加速を維持する時間である。

この加速維持時間ＴＡ３の決定方法としては、演算周期毎に、新たな加速維持時間ＴＡ３を演算すると、その加速維持時間ＴＡ３を急減速後の加速区間に加えた暫定のトルクパターンの各時間での補正トルク目標から補正速度目標を演算し、暫定の減速補正燃費速度パターンを生成する。補正トルク目標から補正速度目標を演算する場合、例えば、第２の実施の形態で例に挙げた演算方法で演算する。次に、暫定の減速補正燃費速度パターンの終了時点まで各時間での補正速度目標から補正後走行距離を演算する。この演算方法としては、例えば、各時間での補正速度目標の演算周期での積分値を積算することによって補正後走行距離を演算する。

そして、この補正後走行距離が指定走行距離に等しいか否かを判定する。この際、補正後走行距離は減速補正燃費速度パターンの終了時点での距離なので、補正後走行距離のときの速度は指定走行速度となっている。したがって、指定走行速度についての判定は行わなくてもよい。補正後走行距離が指定走行距離より長い場合には加速維持を短くするために加速維持時間ＴＡ３＝時間的に前回の加速維持時間ＴＡ３−Ｔ’で加速維持時間ＴＡ３を演算し、補正後走行距離が指定走行距離より短い場合には加速維持を長くするために加速維持時間ＴＡ３＝時間的に前回の加速維持時間ＴＡ３＋Ｔ’で加速維持時間ＴＡ３を演算する。Ｔ’は、演算周期である。加速維持時間ＴＡ３の初期値は、０である。

以上の処理を、演算周期毎に、補正後走行距離が指定走行距離に等しくなるまで行い、補正後走行距離が指定走行距離に等しくなったときの加速維持時間ＴＡ３を最終的な加速維持時間ＴＡ３とする。そして、この加速維持時間ＴＡ３を加えた暫定のトルクパターンが最終的な補正トルクパターンであり、この加速維持時間ＴＡ３を加えた暫定のトルクパターンから演算された暫定の減算補正燃費速度パターンが最終的な減算補正燃費速度パターンである。図６（ｂ）に示す例の場合、補正後の最終的なトルクパターンＴＰ３は、トルク目標が０からエンジン停止閾値ＳＰＳまで線形に減少しかつエンジン停止閾値ＳＰＳから０まで線形に増加する逆三角形状のトルクパターンＴＰ３ｂと、トルク目標が０からエンジンが始動しない閾値ＮＳＳまで線形に増加しかつトルク目標が加速維持時間ＴＡ３だけエンジンが始動しない閾値ＮＳＳで維持しかつエンジンが始動しない閾値ＮＳＳから０まで線形に減少する台形状のトルクパターンＴＰ３ｄを含むトルクパターンとなっている。また、図６（ａ）に示す例の場合、減算補正燃費速度パターンは、加速が終了した時点から基準のフリーランの速度パターンＶＰｂよりも急減速するための速度パターンＶＰ３ｂと急減速後に加速するための速度パターンＶＰ３ｃを含む速度パターンＶＰ３となっている。

図１及び図６、図７を参照して、ハイブリッド車両が燃費モードで自動運転の場合の走行制御装置３における動作について説明する。特に、自動運転制御ＥＣＵ３３における速度制御に関する処理については図８のフローチャートに沿って説明する。図８は、第３の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵにおける速度制御の流れを示すフローチャートである。

自動運転制御ＥＣＵ３３では、第１の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵ３１と同様の処理により燃費速度パターンを生成する（Ｓ３０）。また、自動運転制御ＥＣＵ３３では、燃費速度パターンに対して、距離変更不可要求、指定走行距離、指定走行速度を設定する（Ｓ３１）。

燃費速度パターンを生成すると、自動運転制御ＥＣＵ３３では、燃費速度パターンの各時間での速度目標からトルク目標を演算する（Ｓ３２）。自動運転制御ＥＣＵ３３では、加速（プラス値）からフリーラン（０）に移行する時点からの各時間のトルク目標を、エンジン停止閾値を超えるように補正し、エンジン停止閾値を超えた後にはエンジンを始動しない閾値まで補正する（Ｓ３３）。

自動運転制御ＥＣＵ３３では、トルク目標がエンジンを始動しない閾値での加速を維持する加速維持時間を演算する（Ｓ３４）。そして、自動運転制御ＥＣＵ３３では、その加速維持時間を加えた暫定のトルクパターンの各時間での補正トルク目標から補正速度目標を演算し、暫定の減速補正燃費速度パターンを生成する（Ｓ３５）。さらに、自動運転制御ＥＣＵ３３では、この暫定の減速補正燃費速度パターンの各時間での補正速度目標から補正後走行距離を演算する（Ｓ３６）。そして、自動運転制御ＥＣＵ３３では、指定走行距離と補正後走行距離とが等しいか否かを判定する（Ｓ３７）。Ｓ３７にて指定走行距離と補正後走行距離とが等しくないと判定した場合、自動運転制御ＥＣＵ３３では、Ｓ３４の処理に戻って、演算周期分短くしたあるいは長くした加速維持時間を再演算する。

Ｓ３７にて指定走行距離と補正後走行距離とが等しいと判定した場合、自動運転制御ＥＣＵ３３では、そのときの暫定の減速補正燃費速度パターンを最終的な減速補正燃費速度パターンとし、その減速補正燃費速度パターンから次回の速度目標を抽出し、その速度目標からトルク目標を演算する（Ｓ３８）。そして、自動運転制御ＥＣＵ３３では、その演算したトルク目標をハイブリッド制御ＥＣＵ２２に出力する（Ｓ３９）。

トルク目標を入力すると、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、トルク目標を達成するための最適なエンジントルク目標、モータ駆動トルク目標、配分比を演算する。特に、加速から急減速に移行すると、モータ１０を停止させるためにモータ駆動トルク目標及びモータ回生トルク目標には０が設定され、エンジントルク目標＝トルク目標（マイナス値）となる。さらに、その急減速後の加速では（エンジン１２が停止後）、エネルギ効率の良いモータ１０のみで加速するので、エンジントルク目標が０に設定され、モータ駆動トルク＝トルク目標（プラス値）となる。

エンジン１２が作動中の場合、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、エンジントルク目標がエンジン停止閾値を下回ったか否かを判定する。エンジントルク目標がエンジン停止閾値を下回ったと判定するまで（フリーランの前）、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、最適に設定したエンジントルク目標をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力し、モータ駆動トルク目標をインバータ１４に出力し、配分比目標を動力分割機構１３に出力する。この区間の場合、このエンジントルク目標、モータ駆動トルク目標、配分比目標に基づいて、エンジン制御ＥＣＵ１６、エンジン１２、インバータ１４、モータ１０、動力分割機構１３は、第１の実施の形態におけるエンジン始動停止フラグ値が１のときと同様の動作をする。

エンジントルク目標がエンジン停止閾値を下回ったと判定したときには（フリーランに移行時）、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、エンジン停止指令をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力し、モータ駆動トルク目標（＝０）及びモータ回生トルク目標（＝０）をインバータ１４に出力し、配分比目標（＝デフォルト値）を動力分割機構１３に出力する。このエンジン停止指令を入力すると、エンジン制御ＥＣＵ１６では、エンジン１２を停止させる（停止中の場合には停止状態を継続させる）。また、０のモータ駆動トルク目標及びモータ回生トルク目標を入力すると、インバータ１４では、モータ１０を停止させる。

エンジン停止後の加速のときには、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、エンジン停止指令をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力し、モータ駆動トルク目標（プラス値）をインバータ１４に出力し、配分比目標を動力分割機構１３に出力する。このエンジン停止指令を入力すると、エンジン制御ＥＣＵ１６では、エンジン１２の停止状態を継続させる。また、モータ駆動トルク目標を入力すると、インバータ１４では、モータ駆動トルク目標に応じて、バッテリ１５に充電されている電力を直流から交流に変換し、その交流電力をモータ１０に供給する。モータ１０では、インバータ１４からの交流電力によって駆動する。そのモータ出力は、ディファレンシャルギアなどを介して車輪に伝達される。これによって、車両は、一時的に加速する。

エンジン停止後の加速終了後、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２では、エンジン停止指令をエンジン制御ＥＣＵ１６に出力し、モータ駆動トルク目標（＝０）及びモータ回生トルク目標（＝０）をインバータ１４に出力し、配分比目標（＝デフォルト値）を動力分割機構１３に出力する。このエンジン停止指令を入力すると、エンジン制御ＥＣＵ１６では、エンジン１２の停止状態を継続させる。また、０のモータ駆動トルク目標及びモータ回生トルク目標を入力すると、インバータ１４では、モータ１０を停止させる。

この走行制御装置３によれば、第２の実施の形態に係る走行制御装置２と同様の効果を有する上に、以下の効果も有している。走行制御装置３では、エンジントルク目標がエンジン停止閾値を超えるように通常より急な減速を加えた後に加速を加えた燃費速度パターンに補正することにより、エンジン１２を確実に停止するために通常より急な減速を行っても、所望の地点に所望の速度で到達できる。

図１及び図９、図１０を参照して、第４の実施の形態に係る走行制御装置４について説明する。図９は、第４の実施の形態に係る燃費速度パターン補正の説明図であり、（ａ）が補正前と補正後の燃費速度パターン（速度目標の時間変化）を示すグラフであり、（ｂ）が補正前と補正後のトルク目標の時間変化を示すグラフである。図１０は、第４の実施の形態に係る補正過程のトルク目標の時間変化を示すグラフである。

走行制御装置４は、第２の実施の形態に係る走行制御装置２と比較すると、指定された到達距離（位置）かつ指定された時間に指定された速度で到達するために、自動運転制御において第２の実施の形態で加えた強い減速の前に加速を加えた（加速状態を延長する）速度パターンに補正する。この第４の実施の形態で説明する方法の場合、距離が合っていれば時間も合うので、少なくとも距離についての処理を行えばよい。ちなみに、赤信号で停止する場合など、その交差点の停止線までの到達距離を厳守しかつ赤信号になる信号サイクルに応じて到達時間も厳守する必要がある。しかし、第２の実施の形態のように燃費速度パターンを通常のフリーランよりも強い減速を加えて補正した場合、その減速補正燃費速度パターンに従って走行して速度が０になった時点（停止時点）での走行距離は、補正前の燃費速度パターンに従って走行して速度が０になった時点での走行距離よりも短くなり、速度が０になる時間も速くなる。

走行制御装置４は、モータ１０、ジェネレータ１１、エンジン１２、動力分割機構１３、インバータ１４、バッテリ１５、エンジン制御ＥＣＵ１６、ハイブリッド制御ＥＣＵ２２及び自動運転制御ＥＣＵ３４などを備えている。ここでは、第２の実施の形態に係る走行制御装置２の自動運転制御ＥＣＵ３２と処理が異なる自動運転制御ＥＣＵ３４についてのみ説明する。なお、第４の実施の形態では、エンジン制御ＥＣＵ１６及びハイブリッド制御ＥＣＵ２２が特許請求の範囲に記載するエンジン制御手段に相当し、自動運転制御ＥＣＵ３４が特許請求の範囲に記載するエンジン停止手段、目標値調整手段及び到達目標設定手段に相当する。

自動運転制御ＥＣＵ３４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる電子制御ユニットであり、自動運転制御を行う。ここでは、自動運転制御ＥＣＵ３４における自動運転制御のうち速度制御についてのみ説明する。この速度制御を行うために、自動運転制御ＥＣＵ３４には燃費速度パターン生成部、燃費速度パターン補正部、トルク目標出力部が構成される。トルク目標出力部は、第２の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵ３２のトルク目標出力部と同様の処理なので、説明を省略する。

燃費速度パターン生成部の処理について説明する。自動運転制御ＥＣＵ３４では、第１の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵ３１と同様の処理により、目的地までの走行軌跡を探索するとともに、目的地に至るまでの各地点までの各区間での燃費速度パターンを生成する。この際、自動運転制御ＥＣＵ３４では、目的地に至るまでの各地点で到達距離と到達時間を厳守する必要がある区間については、距離時間変更不可要求を設定するとともに、その地点までの指定到達距離、その地点への指定走行時間とその地点での指定走行速度（停止の場合には０ｋｍ／ｈ）を設定する。ちなみに、図９（ａ）には、燃費速度パターン生成部で生成した燃費速度パターンＶＰの一例を示しており、前半が加速区間ＶＰａであり、後半がフリーラン区間ＶＰｂである。

燃費速度パターン補正部の処理について説明する。自動運転制御ＥＣＵ３４では、燃費速度パターン生成部で基準となる燃費速度パターンを生成すると、第２の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵ３２と同様の処理により、燃費速度パターンから各時間での速度目標を抽出し、各時間の速度目標からトルク目標を演算する。図９（ｂ）には、基準となる燃費速度パターンＶＰの各時間での速度目標からトルク目標を演算し、それをグラフ化したトルク目標の時間変化ＴＰを示している。

そして、自動運転制御ＥＣＵ３４では、加速区間のトルク目標（プラス値）からフリーランのトルク目標（＝０）に移行する時点から、一時的に急減速するために、各時間のトルク目標を補正する。この補正方法としては、第２の実施の形態と同様の方法である。図１０に示す例の場合、補正後のトルクパターンは、トルク目標が０からエンジン停止閾値ＳＰＳまで線形に減少しかつエンジン停止閾値ＳＰＳから０まで線形に増加する逆三角形状のトルクパターンＴＰ４ｂを含むトルクパターンとなっている。

さらに、自動運転制御ＥＣＵ３４では、トルク目標を急減速前の加速状態で維持するための加速維持時間ＴＡ４を決定する。加速維持時間ＴＡ４は、減速補正燃費速度パターンに従って走行した場合に最終的に到達する走行距離が指定走行距離になりかつ到達する時間が指定走行時間になるように、トルク目標をフリーラン前の加速時の最大トルクで保持して加速を維持する時間である。

この加速維持時間ＴＡ４の決定方法としては、演算周期毎に、新たな加速維持時間ＴＡ４を演算すると、その加速維持時間ＴＡ４をフリーラン前の加速区間に加えた暫定のトルクパターンの各時間での補正トルク目標から補正速度目標を演算し、暫定の減速補正燃費速度パターンを生成する。補正トルク目標から補正速度目標を演算する場合、例えば、第２の実施の形態で例に挙げた演算方法で演算する。次に、暫定の減速補正燃費速度パターンの終了時点まで各時間での補正速度目標から補正後走行距離を演算する。この演算方法としては、例えば、第３の実施の形態で例に挙げた演算方法で演算する。また、必要な場合には、暫定の減速補正燃費速度パターンの終了時点まで各時間での補正速度目標から補正後走行時間を演算する。

そして、この補正後走行距離が指定走行距離に等しいか否かを判定する。必要な場合な場合には、補正後走行時間が指定走行時間に等しいか否かも判定する。補正後走行距離が指定走行距離より長い場合（補正後走行時間が指定走行時間より長い場合）には加速維持を短くするために加速維持時間ＴＡ４＝時間的に前回の加速維持時間ＴＡ４−Ｔ’で加速維持時間ＴＡ４を演算し、補正後走行距離が指定走行距離より短い場合（補正後走行時間が指定走行時間より短い場合）には加速維持を長くするために加速維持時間ＴＡ４＝時間的に前回の加速維持時間ＴＡ４＋Ｔ’で加速維持時間ＴＡ４を演算する。加速維持時間ＴＡ４の初期値は、０である。

以上の処理を、演算周期毎に、補正後走行距離が指定走行距離に等しく（補正後走行時間が指定走行時間に等しく）なるまで行い、補正後走行距離が指定走行距離に等しく（補正後走行時間が指定走行時間に等しく）なったときの加速維持時間ＴＡ４を最終的な加速維持時間ＴＡ４とする。そして、この加速維持時間ＴＡ４を加えた暫定のトルクパターンが最終的な補正トルクパターンであり、この加速維持時間ＴＡ４を加えた暫定のトルクパターンから演算された暫定の減算補正燃費速度パターンが最終的な減算補正燃費速度パターンである。図９（ｂ）に示す例の場合、補正後の最終的なトルクパターンＴＰ４は、燃費速度パターンＶＰの加速区間ＶＰａに対応する基準となる台形状のトルクパターンＴＰａの加速の最大トルクを維持する時間が加速維持時間ＴＡ４分長くなったトルクパターンＴＰ４ｃとトルク目標が０からエンジン停止閾値ＳＰＳまで線形に減少しかつエンジン停止閾値ＳＰＳから０まで線形に増加する逆三角形状のトルクパターンＴＰ４ｄを含むトルクパターンとなっている。また、図９（ａ）に示す例の場合、減算補正燃費速度パターンは、フリーラン前の通常の加速の速度パターンＶＰａを更に継続するための加速の速度パターンＶＰ４ｂと基準のフリーランの速度パターンＶＰｂよりも急減速するための速度パターンＶＰ４ｃを含む速度パターンＶＰ４となっている。この例からも判るように、急減速の前に加速状態を通常よりも継続することにより、急減速後に減算補正燃費速度パターンＶＰ４は補正前の燃費速度パターンＶＰに一致し、停止するときの（速度が０ｋｍ／ｈになるとき）の時間が一致している。

図１及び図９、図１０を参照して、ハイブリッド車両が燃費モードで自動運転の場合の走行制御装置４における動作について説明する。特に、自動運転制御ＥＣＵ３４における速度制御に関する処理については図１１のフローチャートに沿って説明する。図１１は、第４の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵにおける速度制御の流れを示すフローチャートである。

自動運転制御ＥＣＵ３４では、第１の実施の形態に係る自動運転制御ＥＣＵ３１と同様の処理により燃費速度パターンを生成する（Ｓ４０）。また、自動運転制御ＥＣＵ３４では、燃費速度パターンに対して、距離時間変更不可要求、指定走行距離、指定走行時間、指定走行速度を設定する（Ｓ４１）。

燃費速度パターンを生成すると、自動運転制御ＥＣＵ３４では、燃費速度パターンの各時間での速度目標からトルク目標を演算する（Ｓ４２）。自動運転制御ＥＣＵ３４は、加速（プラス値）からフリーラン（０）に移行する時点からの各時間のトルク目標を、エンジン停止閾値を超えるように補正する（Ｓ４３）。

自動運転制御ＥＣＵ３４では、フリーラン前の加速を維持する加速維持時間を演算する（Ｓ４４）。そして、自動運転制御ＥＣＵ３４では、加速維持時間を加えた暫定のトルクパターンの各時間での補正トルク目標から補正速度目標を演算し、暫定の減速補正燃費速度パターンを生成する（Ｓ４５）。さらに、自動運転制御ＥＣＵ３４では、この暫定の減速補正燃費速度パターンの各時間での補正速度目標から補正後走行距離と補正後走行時間を演算する（Ｓ４６）。そして、自動運転制御ＥＣＵ３４では、指定走行距離と補正後走行距離とが等しいか否かかつ指定走行時間と補正後走行時間とが等しいか否かを判定する（Ｓ４７）。この判定では、指定走行距離と補正後走行距離とが等しい否かを判定すればよい。Ｓ４７にて指定走行距離と補正後走行距離とが等しくない（指定走行時間と補正後走行時間とが等しくない）と判定した場合、自動運転制御ＥＣＵ３４では、Ｓ４４の処理に戻って、演算周期分短くしたあるいは長くした加速維持時間を演算する。

Ｓ４７にて指定走行距離と補正後走行距離とが等しいかつ指定走行時間と補正後走行時間とが等しいと判定した場合、自動運転制御ＥＣＵ３４では、そのときの暫定の減速補正燃費速度パターンを最終的な減速補正燃費速度パターンとし、その減速補正燃費速度パターンから次回の速度目標を抽出し、その速度目標からトルク目標を演算する（Ｓ４８）。そして、自動運転制御ＥＣＵ３４では、その演算したトルク目標をハイブリッド制御ＥＣＵ２２に出力する（Ｓ４９）。

これ以降の動作については、第２の実施の形態と同様の動作である。但し、フリーラン前の加速では、通常の最適効率の加速よりも加速状態を維持した加速となり、その加速維持のトルク目標を達成するための最適なエンジントルク目標、モータ駆動トルク目標、配分比が演算される。したがって、第２の実施の形態よりも、フリーラン前（急減速前）に通常よりも加速状態が長くなる。

この走行制御装置４によれば、第２の実施の形態に係る走行制御装置２と同様の効果を有する上に、以下の効果も有している。走行制御装置４では、エンジントルク目標がエンジン停止閾値を超えるように通常より急な減速を加えた前に加速を加えた燃費速度パターンに補正することにより、エンジン１２を確実に停止するために通常より急な減速を行っても、所望の地点かつ所望の時間に所望の速度で到達できる。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

例えば、本実施の形態では動力源としてエンジンとモータを備えるハイブリッド車両に適用したが、動力源として少なくともエンジンを備える車両なら適用可能である。また、ハイブリッド車両の方式としてもシリーズ・パラレル方式以外のハイブリッド車両にも適用可能である。

また、本実施の形態では自動運転を行う場合に適用したが、クルーズ制御などの速度制御を行っている場合などにも適用可能である。

また、本実施の形態では出力としてトルクを用いたが、パワー（トルク×速度）などの他のパラメータとしてもよい。

また、第２の実施の形態ではエンジン出力目標値をエンジン停止閾値に達するまで減速させる一つの方法を示したが、他の方法で行ってもよい。また、第３の実施の形態では急減速後にエンジン出力目標値がエンジン始動閾値を下回る範囲で加速させる一つの方法を示したが、他の方法で行ってもよい。また、第４の実施の形態ではフリーラン前の加速を延長する一つの方法を示したが、他の方法で行ってもよい。

また、第３及び第４の実施の形態では到達目標地点を指定走行距離とし、目標地点を走行距離で判定する構成としたが、絶対的な位置や車両からの相対的な位置で判定する構成としてもよい。

１，２，３，４…走行制御装置、１０…モータ、１１…ジェネレータ、１２…エンジン、１３…動力分割機構、１４…インバータ、１５…バッテリ、１６…エンジン制御ＥＣＵ、２１，２２…ハイブリッド制御ＥＣＵ，３１，３２，３３，３４…自動運転制御ＥＣＵ

Claims (5)

1. エンジン出力を制御するとともに異なる値のエンジン停止閾値とエンジン始動閾値に基づいてエンジンの停止と始動を行うエンジン制御手段を備え、フリーランを実施可能な車両の走行制御装置であって、
   加速状態からフリーランへの移行時にエンジン出力目標値がエンジン停止閾値に達していない場合でもエンジンを停止するエンジン停止手段を備えることを特徴とする走行制御装置。
2. 前記エンジン停止手段は、前記加速状態から前記フリーランへの移行前にエンジン出力目標値がエンジン停止閾値に達するまで減速を行うようにエンジン出力目標値を調整する目標値調整手段を有することを特徴とする請求項１に記載する走行制御装置。
3. 車両の到達目標地点及び到達目標速度を設定する到達目標設定手段を備え、
   前記目標値調整手段は、車両が前記到達目標地点に前記到達目標速度で到達できるように、前記減速後にエンジン始動閾値を下回る範囲でエンジン出力目標値を調整することを特徴とする請求項２に記載する走行制御装置。
4. 車両の到達目標地点、到達目標時間及び到達目標速度を設定する到達目標設定手段を備え、
   前記目標値調整手段は、車両が前記到達目標地点かつ前記到達目標時間に前記到達目標速度で到達できるように、前記減速前の前記加速状態を延長するようにエンジン出力目標値を調整することを特徴とする請求項２に記載する走行制御装置。
5. 速度パターンに基づいてフリーラン区間を判断し、フリーラン区間でエンジン停止要求信号を設定する停止要求信号設定手段を備え、
   前記エンジン停止手段は、前記停止要求信号設定手段で設定したエンジン停止要求信号に基づいてエンジンを停止することを特徴とする請求項１に記載する走行制御装置。

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