JP6690511B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
この発明は、運転操作を人が行うことなく自動制御する自動運転で走行することが可能な車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a vehicle capable of traveling in an automatic driving mode in which a driving operation is automatically controlled without a person performing the driving operation.
特許文献1には、動力源としてのエンジンとモータとを備えるとともに、エンジンの動力で走行するHV走行モードと、エンジンを停止した状態でモータの動力で走行するEV走行モードとを切り替えることができるように構成されたハイブリッド車両の制御装置が記載されている。この制御装置は、ナビゲーションシステムにより設定された目的地までの走行ルートを、複数の走行区間に区分けし、それぞれの走行区間の走行負荷を算出する。そして、算出された走行負荷が所定値よりも小さい走行区間をEV走行モードを優先して設定する走行区間として定め、算出された走行負荷が所定値以上の走行区間をHV走行モードを優先して設定する走行区間として定めるように構成されている。さらに、それぞれの走行区間ごとに走行モードを設定したときに、HV走行モードを優先する走行区間がある場合には、HV走行モードを優先する走行区間のうちの最初の走行区間を、エンジンの排気を浄化する装置を暖気する区間(以下、暖気区間と記す)として定めるように構成されている。またさらに、暖気区間の走行負荷が予め定められた所定値よりも大きい場合には、暖気区間以前のいずれかの走行区間を、EV走行モードを優先する走行区間からHVモードを優先する走行区間に切り替え、その切替えられた走行区間で、浄化装置を暖気するように構成されている。 In Patent Document 1, an engine as a power source and a motor are provided, and it is possible to switch between an HV traveling mode in which the vehicle is driven by the power of the engine and an EV traveling mode in which the vehicle is driven by the power of the motor while the engine is stopped. A control device for a hybrid vehicle configured as described above is described. This control device divides the travel route to the destination set by the navigation system into a plurality of travel sections, and calculates the travel load of each travel section. Then, a traveling section in which the calculated traveling load is smaller than a predetermined value is defined as a traveling section in which the EV traveling mode is preferentially set, and a traveling section in which the calculated traveling load is equal to or greater than the predetermined value is prioritized in the HV traveling mode. It is configured to be set as a traveling section to be set. Further, when the traveling mode is set for each traveling section, if there is a traveling section that prioritizes the HV traveling mode, the first traveling section of the traveling sections that prioritizes the HV traveling mode is exhausted from the engine. Is configured to be defined as a warming section (hereinafter referred to as a warming section). Furthermore, when the traveling load in the warm air section is larger than a predetermined value, one of the traveling sections before the warm air section is changed from the traveling section prioritizing the EV traveling mode to the traveling section prioritizing the HV mode. Switching is performed, and the purifying device is warmed up in the switched travel section.
特許文献1に記載された車両のように動力源としてのエンジンを備えた車両は、排気に含まれる窒素酸化物(NOx)が外部に排出されることを抑制するための触媒コンバータや、微粒状物質(PM)が外部に排出されることを抑制するためのフィルターを有する浄化装置を備えている。上記の触媒コンバータは、貴金属を有しており、また排気には硫黄酸化物(SOx)が混在しているため、エンジンを駆動している期間に応じて、次第にSOxが触媒コンバータに堆積する。この現象は、「硫黄被毒」と称されている。その硫黄被毒は、NOxと反応する面を被覆するように触媒コンバータに堆積するため、硫黄被毒が進行すると、NOxと反応する面積が減少し、触媒としての機能が低下する可能性がある。また、フィルターは、PMを捕集するものであるから、エンジンを駆動している期間に応じて、次第にフィルターの目減りが生じる可能性がある。そのようにフィルターの目減りが生じると、エンジンの出力が低下し、またはフィルターにより捕集可能なPM量が飽和状態になると、外部にPMが排出されることとなりフィルターの機能が低下する可能性がある。 A vehicle provided with an engine as a power source, such as the vehicle described in Patent Document 1, has a catalytic converter for suppressing the discharge of nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust, and a fine particle A purification device having a filter for suppressing the discharge of the substance (PM) to the outside is provided. Since the above-mentioned catalytic converter has a noble metal and sulfur oxide (SOx) is mixed in the exhaust gas, SOx is gradually deposited on the catalytic converter depending on the period during which the engine is driven. This phenomenon is called "sulfur poisoning". Since the sulfur poisoning is deposited on the catalytic converter so as to cover the surface that reacts with NOx, if the sulfur poisoning progresses, the area that reacts with NOx may decrease and the function as a catalyst may deteriorate. . Further, since the filter collects PM, the filter may gradually lose its weight depending on the period during which the engine is driven. If the filter wears down in this way, the output of the engine decreases, or if the amount of PM that can be collected by the filter becomes saturated, PM is discharged to the outside and the function of the filter may deteriorate. is there.
上記のような触媒コンバータに堆積したSOxを脱離させる制御や、フィルターに捕集されたPMを除去する制御が従来知られている。それらの制御は、一般的に、エンジンの出力や運転状態を変化させ、または排気管に未燃燃料を供給するなどにより触媒コンバータやフィルターを昇温させるように構成されている。したがって、上記制御を実行している過程では、エンジンの運転状態を変化させることなどを要因とした振動や異音が生じる可能性があり、運転者に違和感が生じる可能性がある。 Conventionally, control for desorbing SOx deposited on the catalytic converter as described above and control for removing PM trapped in the filter have been known. These controls are generally configured to raise the temperature of the catalytic converter or the filter by changing the output or operating state of the engine or supplying unburned fuel to the exhaust pipe. Therefore, in the process of executing the above control, vibration or abnormal noise may occur due to a change in the operating state of the engine, and the driver may feel uncomfortable.
この発明は上記のような技術的課題に着目して考え出されたものであり、浄化装置の堆積物を除去する制御を実行することに伴って運転者に違和感が生じることを抑制することができる制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention was devised by focusing on the above technical problems, and it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable with the execution of the control for removing deposits of the purifying device. It is an object of the present invention to provide a control device that can be used.
上記の目的を達成するために、この発明は、燃料を燃焼することにより動力を出力するエンジンと、前記エンジンの排気を浄化する浄化装置とを備え、運転操作を人が行うことなく自動制御する自動運転で走行することが可能であり、前記浄化装置の浄化能を低下させる堆積物を前記浄化装置から除去する除去制御を実行することができる車両の制御装置において、前記車両は、前記除去制御を実行したことを搭乗者に知らせる通知手段を更に備え、前記制御装置は、前記車両を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、車内の前記搭乗者の有無を判断し、前記搭乗者が存在しない無人自動運転走行時にのみ、前記除去制御を実行すると共に、前記無人自動運転走行時に前記除去制御を実行した後に、前記車両に前記搭乗者が搭乗した場合には、前記無人自動運転走行時に前記除去制御を実行したことを前記通知手段によって前記搭乗者に知らせることを特徴とするものである。
また、この発明は、燃料を燃焼することにより動力を出力するエンジンと、前記エンジンの排気を浄化する浄化装置とを備え、運転操作を人が行うことなく自動制御する自動運転で走行することが可能であり、前記浄化装置の浄化能を低下させる堆積物を前記浄化装置から除去する除去制御を実行することができる車両の制御装置において、前記車両を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、車内の搭乗者の有無を判断し、出発地点から目的地点までの目標ルートを作成し、前記搭乗者が存在しない無人自動運転中に、前記目標ルートを走行した場合に前記除去制御を実行できるか否かを判断し、前記目標ルートを走行することによって前記除去制御を実行できない場合には、前記除去制御を実行できる前記出発地点から前記目的地点までの他の目標ルートを作成し、かつ、前記目標ルートを前記他の目標ルートに書き換え、前記搭乗者が存在しない無人自動運転による前記他の目標ルートに書き換えられた前記目標ルートの走行時にのみ、前記除去制御を実行することを特徴とするものである。
さらに、この発明は、燃料を燃焼することにより動力を出力するエンジンと、前記エンジンの排気を浄化する浄化装置とを備え、運転操作を人が行うことなく自動制御する自動運転で走行することが可能であり、前記浄化装置の浄化能を低下させる堆積物を前記浄化装置から除去する除去制御を実行することができる車両の制御装置において、前記車両は、前記車両の周囲の状況を検出するセンサとカメラとのうちの少なくともいずれか一方を更に備え、前記制御装置は、前記車両を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、車内の搭乗者の有無を判断し、かつ、前記センサと前記カメラとのうちの少なくともいずれか一方の検出データに基づいて前記車両の周囲に前記人や動物がいないこと、および、住宅街に前記車両がないこと、ならびに、閉鎖された空間に前記車両がないことを判断し、前記搭乗者が存在しない無人自動運転走行時であって、かつ、前記車両の周囲に前記人や前記動物がいないと共に前記住宅街に前記車両がなく、さらに、前記閉鎖された空間に前記車両がない場合にのみ、前記除去制御を実行することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention includes an engine that outputs power by burning fuel and a purifying device that purifies exhaust gas of the engine, and automatically controls a driving operation without human operation. In a control device for a vehicle, which is capable of traveling in an automatic operation and is capable of executing a removal control for removing a deposit that reduces the purification performance of the purification device from the purification device, the vehicle is configured to perform the removal control. further comprising a notification means for notifying the tower multiplication user that has been executed, the control device includes a controller for controlling the vehicle, wherein the controller determines whether the vehicle of the tower multiplication's, the passenger The removal control is executed only during unattended automatic driving that does not exist, and after the removal control is executed during unmanned automatic driving, the passenger is boarded in the vehicle. If the is characterized in that the informing the passenger by the notification unit that performs the removal control when the unmanned automatic operation travel.
Further, the present invention includes an engine that outputs power by burning fuel and a purifying device that purifies exhaust gas of the engine, and can travel in an automatic driving mode in which a driving operation is automatically controlled without a human being. In a control device for a vehicle, which is capable of performing a removal control for removing deposits that reduce the purification performance of the purification device from the purification device, a controller for controlling the vehicle is provided, and the controller is a vehicle interior. Whether or not the removal control can be executed when the target route is run during unmanned automatic driving in which the passenger does not exist, by determining the presence or absence of passengers If the removal control cannot be executed by traveling on the target route, it is possible to execute the removal control from the starting point where the removal control can be executed. Create the other target route to the point, and, the rewrite the target route to the other of the target route, the other before Symbol target route that has been rewritten to target route that by the unmanned automatic operation that the passenger does not exist The removal control is executed only when the vehicle runs.
Furthermore, the present invention includes an engine that outputs power by burning fuel and a purifying device that purifies exhaust gas of the engine, and can travel in an automatic driving mode in which a driving operation is automatically controlled without a human being. In a control device for a vehicle that is capable of performing a removal control that removes a deposit that reduces the purification performance of the purification device from the purification device, the vehicle is a sensor that detects a situation around the vehicle. And at least one of a camera, the control device includes a controller for controlling the vehicle, the controller determines the presence or absence of a passenger in the vehicle, and the sensor and the camera Based on the detection data of at least one of the above, there is no person or animal around the vehicle, and there is no vehicle in the residential area. In addition, it is determined that the vehicle is not in a closed space, the vehicle is in an unmanned automatic driving mode in which the passenger does not exist, and the person and the animal are not present around the vehicle and the residential area. It is characterized in that the removal control is executed only when there is no vehicle in the closed space and there is no vehicle in the closed space.
この発明によれば、浄化装置の堆積物を除去する除去制御は、無人自動運転時にのみ実行する。したがって、搭乗者がいるときに除去制御が実行されることがないため、除去制御の実行に伴う振動や異音が発生したとしても、搭乗者がその振動や異音を感じることがなく、その結果、搭乗者に違和感や不快感が生じることを抑制することができる。 According to the present invention, the removal control for removing deposits in the purification device is executed only during unmanned automatic operation. Therefore, since the removal control is not executed when the occupant is present, even if the vibration or the abnormal noise occurs due to the execution of the removal control, the passenger does not feel the vibration or the abnormal noise. As a result, it is possible to prevent the passenger from feeling uncomfortable or uncomfortable.
この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below are merely examples in which the present invention is embodied, and do not limit the present invention.
図1に、この発明の実施形態で制御対象にする車両Veの駆動系統の一例を示してある。図1に示す車両Veは、エンジン(ENG)1、ならびに、第1モータ(MG1)2および第2モータ(MG2)3を動力源とするハイブリッド車両である。また、この図1に示す車両Veは、動力分割機構4、出力部材5、駆動輪6、上記各モータ2,3に電気的に接続されたバッテリ7、および、コントローラ8を備えている。
FIG. 1 shows an example of a drive system of a vehicle Ve to be controlled in the embodiment of the present invention. The vehicle Ve shown in FIG. 1 is a hybrid vehicle that uses an engine (ENG) 1, and a first motor (MG1) 2 and a second motor (MG2) 3 as power sources. The vehicle Ve shown in FIG. 1 includes a power split mechanism 4, an
エンジン1は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼することにより動力を出力する内燃機関であり、出力の調整、ならびに、始動および停止の動作などが電気的に制御されるように構成されている。ガソリンエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料の供給量、点火の実行および停止、ならびに、点火時期などが電気的に制御される。 The engine 1 is, for example, an internal combustion engine that outputs power by burning a fuel such as a gasoline engine or a diesel engine, and is configured such that output adjustment and start and stop operations are electrically controlled. Has been done. In the case of a gasoline engine, the opening of the throttle valve, the amount of fuel supply, the execution and stop of ignition, the ignition timing, etc. are electrically controlled.
第1モータ2および第2モータ3は、いずれも、発電機能を有するモータ(いわゆる、モータ・ジェネレータ)であり、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。第1モータ2および第2モータ3は、それぞれ、回転数やトルクの調整、ならびに、モータとしての機能と発電機としての機能との切り替えなどを電気的に制御するように構成されている。また、第1モータ2と第2モータ3とは、バッテリ7や、図示しないインバータあるいはコンバータを介して、互いに電気的に接続されている。したがって、エンジン1から出力された動力の一部を第1モータ2で電力に変換し、その変換された電力を第2モータ3に供給し、第2モータ3を駆動することができる。そして、その際に第2モータ3が出力するトルクを駆動輪6に付加し、車両Veの駆動力を発生させることができる。なお、第1モータや第2モータをジェネレータとして機能させ、それらのモータで発電された電力を、バッテリ7に充電することもできる。
Each of the
動力分割機構4は、例えば、入力要素、反力要素、および、出力要素(いずれも図示せず)の3つの回転要素を有する遊星歯車機構から構成されている。この動力分割機構4の入力要素にエンジン1が連結され、反力要素に第1モータ2が連結され、出力要素に出力部材5を介して駆動輪6が連結されている。出力部材5には、第2モータ3が駆動輪6へ動力伝達が可能なように連結されている。そして、動力分割機構4は、エンジン1が出力するトルクを、第1モータ2側と駆動輪6側とに分割して伝達する。また、第1モータ2が出力するトルクを駆動輪6側に伝達すること、および、第1モータ2が出力するトルクをエンジン1に伝達してエンジン1をモータリングすることも可能なように構成されている。
The power split mechanism 4 is composed of, for example, a planetary gear mechanism having three rotating elements, which are an input element, a reaction force element, and an output element (none of which are shown). The engine 1 is connected to the input element of the power split mechanism 4, the
駆動輪6は、車両Veの前輪もしくは後輪である。あるいは、車両Veは、前輪および後輪を駆動輪6とする四輪駆動車であってもよい。駆動輪6を含む各車輪には、それぞれ、制動装置(図示せず)が設けられている。また、前輪もしくは後輪の少なくともいずれか一方には、車両Veの操舵を行う操舵装置(図示せず)が設けられている。
The
上記のような車両Veを制御するためのコントローラ(ECU)8が設けられている。コントローラ8は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置である。コントローラ8には、例えば、後述する外部センサ11、GPS受信部12、内部センサ13、地図データベース14、および、ナビゲーションシステム15などからの各種データが入力されるように構成されている。また、車両間通信システムからのデータが入力されるように構成することもできる。そして、コントローラ8は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行うとともに、その演算結果を制御指令信号として出力し、後述するアクチュエータ16や補助機器17などの各制御対象の動作を制御するように構成されている。
A controller (ECU) 8 for controlling the vehicle Ve as described above is provided. The
図1に示す車両Veはハイブリッド車両であるので、コントローラ8によってエンジン1および各モータ2,3などをそれぞれ制御することにより、ハイブリッド走行モード(以下、HVモード)およびモータ走行モード(以下、EVモード)を設定して走行することが可能である。HVモードは、エンジン1を稼動させた状態で走行する(HV走行する)走行モードである。図1に示す車両Veでは、エンジン1の出力トルクだけで走行する場合、あるいは、エンジン1の出力トルクと第1モータ2および第2モータ3の少なくともいずれかの出力トルクとを併用して走行する場合も、このHVモードに含まれる。なお、この発明の実施形態では、後述する図13に示すようなシリーズハイブリッド方式の車両Veにおいて、エンジン1を稼動させてモータ(発電機)を駆動する場合も、このHVモードに含まれる。一方、EVモードは、いわゆる電気自動車として走行する(EV走行する)走行モードであって、エンジン1を停止した状態で、モータの出力トルクによって走行する走行モードである。図1に示す車両Veでは、第2モータ3の出力トルクだけで走行する場合、あるいは、第1モータ2の出力トルクと第2モータ3の出力トルクとを併用して走行する場合も、このEVモードに含まれる。
Since the vehicle Ve shown in FIG. 1 is a hybrid vehicle, the
さらに、この発明の実施形態で制御対象とする車両Veは、車両Veの運転操作を人が行うことなく自動制御して走行させる自動運転が可能である。この発明の実施形態において定義している自動運転とは、走行環境の認識や周辺状況の監視、ならびに、発進・加速、操舵、および、制動・停止などの全ての運転操作を、全て車両Veの制御システムが行う自動運転である。例えば、NHTSA[米国運輸省道路交通安全局]が策定した自動化レベルにおける「レベル4」、あるいは、米国のSAE[Society of Automotive Engineers]が策定した自動化レベルにおける「レベル4」および「レベル5」に該当する高度自動運転もしくは完全自動運転である。したがって、この発明の実施形態で制御対象とする車両Veは、車内に搭乗者(運転者、同乗者、および、乗客など)が存在しない状況であっても自動運転によって走行することが可能である。すなわち、車両Veは、車内に搭乗者が存在する状態で自動運転によって走行する有人自動運転と、車内に搭乗者が存在しない状態で自動運転によって走行する無人自動運転とが可能である。なお、車両Veは、例えば上記のSAEの自動化レベルにおける「レベル4」で定義されているように、自動運転で走行する自動運転モードと、車両Veの運転操作を運転者が行う手動運転モードとを選択できる構成であってもよい。
Further, the vehicle Ve to be controlled in the embodiment of the present invention is capable of automatic driving in which the vehicle Ve is automatically controlled to travel without a driving operation of the vehicle Ve performed by a person. The automatic driving defined in the embodiment of the present invention includes recognition of a driving environment, monitoring of surrounding conditions, and all driving operations such as start / acceleration, steering, braking / stop, etc. of the vehicle Ve. It is an automatic operation performed by the control system. For example, "Level 4" in the automation level formulated by NHTSA [US Department of Transportation Road Safety Administration] or "Level 4" and "
上記のような自動運転を実施するコントローラ8の一例を、図2に示してある。コントローラ8には、外部センサ11、GPS受信部12、内部センサ13、地図データベース14、および、ナビゲーションシステム15などからの検出信号や情報信号が入力されるように構成されている。なお、図2では、1つのコントローラ8が設けられた例を示しているが、コントローラ8は、例えば、制御する装置や機器毎に、あるいは、制御内容に応じて、複数設けられていてもよい。
An example of the
外部センサ11は、車両Veの外部における走行環境や周辺状況を検出する。外部センサ11としては、例えば、車載カメラ、RADAR[Radio Detection and Ranging]、LIDAR[Laser Imaging Detection and Ranging]、および、超音波センサなどが設けられている。外部センサ11として、上記の各センサの全てが設けられていてもよく、あるいは、上記の各センサのうちの少なくとも1つが設けられた構成であってもよい。
The
例えば、車載カメラは、車両Veの前方および側方に設置され、車両Veの外部状況に関する撮像情報をコントローラ8に送信する。車載カメラは、単眼カメラであってもよく、あるいはステレオカメラであってもよい。単眼カメラは、ステレオカメラと比較して、小型で低コストであり、車両Veへの取り付けが容易である。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された複数の撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報によれば、認識対象物の奥行き方向の情報も得ることができる。
For example, the vehicle-mounted cameras are installed in front of and on the sides of the vehicle Ve, and transmit imaging information regarding the external situation of the vehicle Ve to the
RADARは、ミリ波やマイクロ波などの電波を利用して車両Veの外部の他車両や障害物等を検出し、その検出データをコントローラ8に送信する。例えば、電波を車両Veの周囲に放射し、他車両や障害物等に当たって反射された電波を受信して測定・分析することにより、他車両や障害物等を検出するように構成されている。
The RADAR detects other vehicles and obstacles outside the vehicle Ve by using radio waves such as millimeter waves and microwaves, and transmits the detection data to the
LIDAR(もしくは、レーザーセンサ、レーザースキャナー)は、レーザー光を利用して車両Veの外部の他車両や障害物等を検出し、その検出データをコントローラ8に送信する。例えば、レーザー光を車両Veの周囲に放射し、他車両や障害物等に当たって反射されたレーザー光を受光して測定・分析することにより、他車両や障害物等を検出するように構成されている。
The LIDAR (or a laser sensor or a laser scanner) detects another vehicle, an obstacle, or the like outside the vehicle Ve using the laser light, and transmits the detection data to the
超音波センサは、超音波を利用して車両Veの外部の他車両や障害物等を検出し、その検出データをコントローラ8に送信する。例えば、超音波を車両Veの周囲に放射し、他車両や障害物等に当たって反射された超音波を受信して測定・分析することにより、他車両や障害物等を検出するように構成されている。
The ultrasonic sensor detects another vehicle outside the vehicle Ve, an obstacle, or the like by using the ultrasonic wave, and transmits the detection data to the
GPS受信部12は、複数のGPS[Global Positioning System]衛星からの電波を受信することにより、車両Veの位置(例えば、車両Veの緯度および経度)を測定し、その位置情報をコントローラ8に送信する。
The
内部センサ13は、車両Veの走行状態および各部の作動状態や挙動等を検出する。内部センサ13としては、例えば、車速を検出する車速センサ、エンジン1の回転数を検出するエンジン回転数センサ、各モータ2,3の回転数をそれぞれ検出するモータ回転数センサ(もしくはレゾルバ)、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキセンサ(もしくはブレーキスイッチ)、操舵装置の舵角を検出する舵角センサ、車両Veの前後加速度を検出する前後加速度センサ、車両Veの横加速度を検出する横加速度センサ、車両Veのヨーレートを検出するヨーレートセンサ、各モータ2,3との間で電力を授受するバッテリ7の充電状態(充電残量;SOC)を検出するバッテリセンサ、ならびに、座席上に着席する搭乗者を検知する着座センサ、シートベルトの着装の有無を検出するシートベルト着装センサ、車内の搭乗者の有無を検知する生体センサあるいは動体検知センサ、エンジン1やインバータを冷却する冷却水の温度やエンジン1あるいは各モータ2,3などの各装置の温度をそれぞれ検出するセンサ、後述するフィルター46の圧力損失を検出するセンサ48などが設けられている。
The
地図データベース14は、地図情報を蓄積したデータベースであり、例えば、コントローラ8内に形成されている。あるいは、車両Veと通信可能な情報処理センタなどの外部施設のコンピュータに記憶されたデータを利用することもできる。
The
ナビゲーションシステム15は、GPS受信部12が測定した車両Veの位置情報と、地図データベース14の地図情報とに基づいて、車両Veの走行ルートを算出するように構成されている。
The
上記のような外部センサ11、GPS受信部12、内部センサ13、地図データベース14、および、ナビゲーションシステム15などからの検出データや情報データが、コントローラ8に入力される。そして、コントローラ8は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータ等を使用して演算を行い、その演算結果を基に、車両Ve各部のアクチュエータ16および補助機器17などに対して、制御指令信号を出力するように構成されている。
Detection data and information data from the
アクチュエータ16は、車両Veを自動運転で走行させる際に、車両Veの発進・加速、操舵、および、制動・停止などの運転操作に関与し、エンジン1や各モータ2,3、制動装置、および、操舵装置などを制御するための作動装置である。主なアクチュエータ16としては、例えば、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、および、操舵アクチュエータなどが設けられている。前述したように、図1に示す車両Veは、動力源としてエンジン1ならびに第1モータ2および第2モータ3を備えている。したがって、このアクチュエータ16には、エンジン1ならびに第1モータ2および第2モータ3を制御するためのアクチュエータや操作機器等が含まれる。
The
例えば、スロットルアクチュエータは、コントローラ8から出力される制御信号に応じてエンジン1のスロットルバルブの開度や第1モータ2および第2モータ3に対する供給電力を制御するように構成されている。ブレーキアクチュエータは、コントローラ8から出力される制御信号に応じて制動装置を作動させ、各車輪へ付与する制動力を制御するように構成されている。操舵アクチュエータは、コントローラ8から出力される制御信号に応じて電動パワーステアリング装置のアシストモータを駆動し、操舵装置における操舵トルクを制御するように構成されている。
For example, the throttle actuator is configured to control the opening of the throttle valve of the engine 1 and the electric power supplied to the
補助機器17は、上記のアクチュエータ16に含まれない機器もしくは装置であり、例えば、ワイパー、前照灯、方向指示器、エアコンディショナ、オーディオ装置など、車両Veの運転操作に直接には関与しない機器・装置である。
The
コントローラ8は、車両Veを自動運転で走行させるための主な制御部として、例えば、車両位置認識部18、外部状況認識部19、走行状態認識部20、走行計画生成部21、走行制御部22、および、補助機器制御部23などを有している。
The
車両位置認識部18は、GPS受信部12で受信した車両Veの位置情報および地図データベース14の地図情報に基づいて、地図上における車両Veの現在位置を認識するように構成されている。なお、ナビゲーションシステム15で用いられる車両Veの位置を、そのナビゲーションシステム15から得ることもできる。あるいは、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサやサインポスト等で車両Veの位置を測定可能な場合は、そのセンサとの通信によって現在位置を得ることもできる。
The vehicle
外部状況認識部19は、例えば車載カメラの撮像情報やRADARもしくはLIDARの検出データに基づいて、車両Veの外部状況を認識するように構成されている。外部状況としては、例えば、走行車線の位置、道路幅、道路の形状、路面勾配、および、車両周辺の障害物に関する情報等が得られる。また、走行環境として車両周辺の気象情報や路面の摩擦係数などを検出してもよい。
The external
走行状態認識部20は、内部センサ13の各種検出データに基づいて、車両Veの走行状態を認識するように構成されている。車両Veの走行状態としては、例えば、車速、前後加速度、横加速度、および、ヨーレートなどが入力される。
The traveling
走行計画生成部21は、例えば、ナビゲーションシステム15で演算された目標ルート、車両位置認識部18で認識された車両Veの現在位置、および、外部状況認識部19で認識された外部状況等に基づいて、車両Veの進路を生成するように構成されている。進路は、目標ルートに沿って車両Veが進行する経路である。また、走行計画生成部21は、目標ルート上で、安全に走行すること、法令を順守して走行すること、および、効率よく走行すること等の基準に沿って、車両Veが適切に走行することができるように進路を生成する。そして、走行計画生成部21は、生成した進路に応じた走行計画を生成するように構成されている。具体的には、少なくとも、外部状況認識部19で認識された外部状況および地図データベース14の地図情報に基づいて、予め設定された目標ルートに沿った走行計画が生成される。
The travel
走行計画は、車両Veの将来の駆動力要求を含む車両の走行状態を設定したものであり、例えば、現在時刻から数秒先の将来のデータが生成される。また、車両Veの外部状況や走行状況によっては、現在時刻から数十秒先の将来のデータが生成される。走行計画は、例えば、目標ルートに沿った進路を車両Veが走行する際に、車速、加速度、および、操舵トルク等の推移を示すデータとして走行計画生成部21から出力される。
The traveling plan sets the traveling state of the vehicle including the future driving force request of the vehicle Ve, and, for example, future data several seconds ahead of the current time is generated. Further, future data several tens of seconds ahead of the current time is generated depending on the external situation and the traveling situation of the vehicle Ve. The travel plan is output from the travel
また、走行計画は、車両Veの速度パターン、加速度パターン、および、操舵パターンとして走行計画生成部21から出力することもできる。速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔で設定された目標制御位置に対して、各目標制御位置毎に時間に関連付けられて設定された目標車速からなるデータである。加速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔で設定された目標制御位置に対して、各目標制御位置毎に時間に関連付けられて設定された目標加速度からなるデータである。操舵パターンとは、例えば、進路上に所定間隔で設定された目標制御位置に対して、各目標制御位置毎に時間に関連付けられて設定された目標操舵トルクからなるデータである。
In addition, the travel plan can be output from the travel
走行制御部22は、走行計画生成部21で生成された走行計画に基づいて、車両Veの走行を自動で制御するように構成されている。具体的には、走行計画に応じた制御信号が、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、および、操舵アクチュエータ等のアクチュエータ16に対して出力される。また、エンジン1ならびに第1モータ2および第2モータ3に対して、上記のような走行計画に応じた制御信号が出力されてもよい。
The
補助機器制御部23は、走行計画生成部21で生成された走行計画に基づいて、補助機器17を自動で制御するように構成されている。具体的には、走行計画に応じた制御信号が、必要に応じて、ワイパー、前照灯、方向指示器、エアコンディショナ、オーディオ装置等の補助機器17に対して出力される。
The auxiliary
なお、上述したような走行計画に基づいて車両Veを自動運転で走行させる制御に関しては、例えば、特開2016−99713号公報に記載されている。この車両Veは、特開2016−99713号公報に記載されている内容や、その他の自動運転に関する制御技術を適用して、上述した高度自動運転あるいは完全自動運転による走行が可能なように構成されている。 Note that the control for driving the vehicle Ve in the automatic driving based on the above-described travel plan is described in, for example, JP-A-2016-99713. This vehicle Ve is configured to be capable of traveling by the above-mentioned highly automatic driving or fully automatic driving by applying the contents described in Japanese Patent Laid-Open No. 2016-99713 and other control technologies related to automatic driving. ing.
ここで、エンジン1の構成の一例について説明する。図3は、エンジン1の構成を説明するための模式図であり、エンジン1の本体部24には、4つのシリンダ25が設けられている。また、それぞれのシリンダ25に燃料を噴射するための電子制御式燃料噴射弁26が設けられているとともに、それぞれのシリンダ25には、吸気マニホールド27と排気マニホールド28とがそれぞれ連通している。なお、吸気マニホールド27とシリンダ25との連結部には、図示しない吸気弁が設けられ、また排気マニホールド28とシリンダ25との連結部には、図示しない排気弁が設けられており、図示しないピストンの動作に連動して吸気弁や排気弁が開閉するように構成されている。
Here, an example of the configuration of the engine 1 will be described. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the configuration of the engine 1, and the
また、吸気マニホールド27は、吸気ダクト29を介して排気ターボチャージャ30のコンプレッサ30cの出口に連結され、コンプレッサ30cの入口は、エアフロメータ31を介してエアクリーナ32に連結されている。吸気ダクト29内には電気制御式スロットル弁33が設けられ、更に吸気ダクト29回りには、吸気ダクト29内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置34が設けられている。一方、排気マニホールド28は、排気ターボチャージャ30の排気タービン30tの入口に連結され、排気タービン30tの出口は浄化装置35に連結されている。
The
排気マニホールド28と吸気マニホールド27とは排気ガス再循環通路(以下、EGR通路と記す)36を介して互いに連結され、EGR通路36内には電気制御式EGR制御弁37が設けられている。また、EGR通路36周りにはEGR通路36内を流れるEGRガスを冷却するための冷却装置38が設けられている。一方、各燃料噴射弁26は燃料供給管39を介してコモンレール40に連結されている。このコモンレール40内へは電気制御式の吐出量可変は燃料ポンプ41を介して燃料タンク42から燃料が供給され、コモンレール40内に供給された燃料は各燃料供給管39を介して燃料噴射弁26に供給される。
The
浄化装置35は排気タービン30tの出口に連結された第1排気管43と、第1排気管43に連結された触媒コンバータ44と、触媒コンバータ44に連結された第2排気管45とを備えている。触媒コンバータ44内には、従来知られているウォールフロー型のパティキュレートフィルター(以下、単にフィルターと記す)46が設けられている。
The
触媒コンバータ44には、フィルター46の温度を検出するための温度センサ47と、フィルター46の圧力損失を検出するための圧力損失センサ48が設けられている。なお、圧力損失センサ48に代えて、フィルター46の上流側と下流側とにそれぞれ圧力センサを設け、それらの圧力センサで検出された圧力差から、圧力損失を求めてもよい。
The
一方、排気マニホールド28には燃料添加弁49が取り付けられている。この燃料添加弁49にはコモンレール40から燃料が添加され、燃料添加弁49から排気マニホールド28内に燃料が添加される。なお、燃料添加弁49は、シリンダ25から浄化装置35に到る流路内に燃料を添加できる位置に設けられていればよく、したがって、第1排気管43に燃料添加弁49が設けられていてもよい。
On the other hand, a
上記のエンジン1は、燃料を燃焼することにより動力を出力するように構成されており、その燃料の燃焼に伴って生じる窒素酸化物(NOx)を窒素に還元するために、前述したように触媒コンバータ44が設けられている。この触媒コンバータ44は、貴金属により構成されているものであるから、燃料の燃焼により生じる硫黄酸化物(SOx)が、次第に触媒コンバータ44の反応面に吸着する。そのため、触媒コンバータ44におけるNOxを還元する機能が低下する。このような現象は、硫黄被毒と称される。また、フィルター46は、燃料の燃焼に伴って生じる粒子状物質(PM)を捕集するものであるから、次第にフィルター46の目減りが生じ、そのため、排気を充分に外部に排出することができず、エンジン1の出力が低下し、またはフィルター46により捕集可能なPM量が飽和状態になると、外部にPMが排出されることとなりPMを捕集するというフィルター46の機能が低下する可能性がある。
The engine 1 is configured to output power by burning fuel, and as described above, the catalyst is used to reduce nitrogen oxides (NOx) generated by burning the fuel to nitrogen. A
上記のような硫黄被毒やフィルター46の目減りを解消するための制御が従来知られている。具体的には、硫黄被毒を解消するための制御(以下、触媒再生制御と記す)は、触媒コンバータ44の温度を予め定められた所定の温度まで昇温させて硫黄酸化物を触媒コンバータ44から脱離させる制御であり、フィルター46の目減りを解消するための制御(以下、PM除去制御と記す)は、フィルター46の温度を予め定められた所定の温度まで昇温させるとともに、フィルター46の設けられている箇所の酸素量を増大させて、フィルター46に堆積したPMを燃焼させて除去する制御である。なお、触媒再生制御における触媒コンバータ44の目標温度と、PM除去制御におけるフィルター46の目標温度とはほぼ同一である。
A control for eliminating the sulfur poisoning and the loss of the
一方、上記の触媒再生制御やPM除去制御による触媒コンバータ44やフィルター46の昇温は、エンジン1の出力や運転状態を変化させて行うことがある。具体的には、エンジン1が燃費が良好な運転点から外れた運転点で運転することや、要求駆動力に基づく動力以上の動力を出力すること、あるいはエンジン1の点火時期を遅らせる点火遅角制御を実行することがある。そのような場合には、燃費が悪化する可能性があるため、上記各制御を実行する頻度を少なくすることが好ましい。また、各制御を実行した場合には、上述したようなエンジン1の出力や運転状態の変化が生じるため、ショックや異音が生じる可能性がある。したがって、この発明の実施形態における制御装置は、無人自動運転時に、触媒再生制御やPM除去制御が実行されるように構成されている。
On the other hand, the temperature rise of the
その制御の一例を説明するためフローチャートを図4に示している。なお、図4に示す例は、PM除去制御が、無人自動運転時に実行されるように構成された制御例である。この制御例は、まず、PM除去制御を実行する必要があるか否かを判断する(ステップS1)。このステップS1は、従来知られているPM除去制御を実行する条件と同様に、フィルター46の前後差圧ΔPが、予め定められた所定圧以上であるか否かを判断することができる。なお、ステップS1は、車両Veの走行モードに拘わらず判断してよく、搭乗者の運転操作に従って走行するマニュアルモードで走行している時や、有人自動運転で走行している時、あるいは無人自動運転で走行している時に判断することができる。
A flow chart is shown in FIG. 4 for explaining an example of the control. The example shown in FIG. 4 is a control example in which the PM removal control is configured to be executed during unmanned automatic operation. In this control example, first, it is determined whether it is necessary to execute the PM removal control (step S1). In this step S1, it is possible to determine whether or not the differential pressure ΔP across the
PM除去制御を実行する必要がなく、ステップS1で否定的に判断された場合には、そのままこのルーチンを一旦終了する。それとは反対に、PM除去制御を実行する必要があり、ステップS1で肯定的に判断された場合には、ついで、無人自動運転中か否かを判断する(ステップS2)。このステップS2は、自動運転中であることと、車内に搭乗者が存在しないこととの少なくとも二つの条件が成立した場合に肯定的に判断される。また、自動運転であるか否かは、例えば、車内あるいは車外からコントローラ8に自動運転を実行する指示があったか否か、あるいは予めタイマーなどにより自動運転を実行する時刻が定められ、その時刻を経過しているか否かなどにより判断することができ、要はコントローラ8で実行されるいずれかのプログラムにより、自動運転を実行するためのフラグがオンされているか否かにより判断することができる。
When it is not necessary to execute the PM removal control and the determination in step S1 is negative, this routine is temporarily terminated. On the contrary, it is necessary to execute the PM removal control, and if the determination in step S1 is affirmative, then it is determined whether or not unmanned automatic operation is being performed (step S2). This step S2 is affirmatively determined when at least two conditions are satisfied, namely, that the vehicle is in the automatic driving mode and that there is no passenger in the vehicle. Whether or not it is automatic driving is determined, for example, whether or not there is an instruction to execute the automatic driving from the inside or outside of the vehicle to the
さらに、車内に搭乗者が存在しないか否かは、例えば、赤外線センサやドップラーセンサなどの生体センサあるいは動体検知センサを設け、搭乗者の体温や動作を検知することにより判断することができる。上記のような専用のセンサを利用することにより、確実に搭乗者の有無を判断することができる。また、車室内に設けられている装置の操作状況または作動状態に基づいて、搭乗者の有無を判断することもできる。例えば、パワースイッチあるいはイグニションキースイッチやスタートボタンスイッチがONに操作された場合や、着座センサが座席上に人が乗っていることを検知した場合に、車内に搭乗者が存在すると判断される。 Further, whether or not the passenger is present in the vehicle can be determined by, for example, providing a biometric sensor such as an infrared sensor or a Doppler sensor or a moving body detection sensor, and detecting the body temperature or motion of the passenger. By using the dedicated sensor as described above, it is possible to reliably determine the presence or absence of a passenger. It is also possible to determine the presence or absence of an occupant based on the operating state or operating state of a device provided in the vehicle compartment. For example, when the power switch, the ignition key switch, or the start button switch is turned on, or when the seating sensor detects that a person is on the seat, it is determined that the passenger is present in the vehicle.
無人自動運転中でなく、ステップS2で否定的に判断された場合には、そのままこのルーチンを一旦終了する。それとは反対に、無人自動運転中であることによりステップS2で肯定的に判断された場合には、ついで、走行ルートを検討する走行検討制御が実行される(ステップS3)。この走行検討制御は、ナビゲーションシステム15で演算された目標ルートを走行した場合に、PMを除去することができるか否かを判断し、PMを除去できないときには、目的地に到着するまでの間にPMを除去することができる走行ルートを生成するように構成されている。
If a negative determination is made in step S2, not during unmanned automatic operation, this routine is once ended. On the contrary, if the answer of Step S2 is affirmative due to the unmanned automatic driving, then the traveling examination control for examining the traveling route is executed (Step S3). This traveling examination control determines whether or not PM can be removed when the vehicle travels on the target route calculated by the
その走行検討制御の制御の一例を図5に示してある。図5に示す制御例では、まず、上記のようにナビゲーションシステム15で演算された目標ルートから走行負荷と走行時間とを予測する(ステップS31)。具体的には、目標ルートを走行する際の平均車速から走行負荷や走行時間を予測する。なお、走行負荷や走行時間は、渋滞情報や信号情報などの外部から入力されるデータなどを考慮して予測してもよい。
An example of the control of the traveling examination control is shown in FIG. In the control example shown in FIG. 5, first, the running load and the running time are predicted from the target route calculated by the
ついで、ステップS31で予測された走行負荷や走行時間に基づいて、PM除去制御を実行することによりPMを除去することができるか否かを判断する(ステップS32)。上述したようにPM除去制御は、エンジン1の出力を増大させてフィルター46を昇温する。そのようにエンジン1の出力を増大させることにより駆動力が変化しないように、図1に示す車両Veでは、エンジン1の出力を増大させた分の動力を、第1モータ2により電気エネルギーに変換させる。すなわち、第1モータ2を発電機として機能させ、発電された電力をバッテリ7に充電する。したがって、ステップS32では、PM除去制御を実行することに伴って発電される電力を、バッテリ7に充電できるか否か、すなわち、PM除去制御を実行することに伴って生じる電力をバッテリ7に充電した場合に、バッテリ7のSOCの上限値以下となるか否かを判断してもよい。言い換えれば、バッテリ7に許容される充電量を第1モータ2が発電する程度の動力をエンジン1が出力することにより、フィルター46がPMを除去することができる温度まで昇温するか否かを判断してもよい。
Next, it is determined whether PM can be removed by executing PM removal control based on the running load and running time predicted in step S31 (step S32). As described above, the PM removal control increases the output of the engine 1 to raise the temperature of the
なお、ステップS32を実行した時点では、SOCが高い場合であっても、目標ルートのうちの初期の走行区間をEVモードにより走行してSOCを低下させ、残りの走行区間をHVモードで走行することにより、PMを除去することができるか否かを判断してもよい。 At the time when step S32 is executed, even if the SOC is high, the initial traveling section of the target route is traveled in the EV mode to reduce the SOC, and the remaining traveling section is traveled in the HV mode. Therefore, it may be determined whether PM can be removed.
目標ルートを走行すればPMを除去することができ、ステップS32で肯定的に判断された場合には、図5における制御を一旦終了する。すなわち、後述するステップS4に移行する。それとは反対に、目標ルートを走行するとPMを除去することができず、ステップS32で否定的に判断された場合には、PMを除去することができる走行ルートを再計算し、目標ルートを再計算された走行ルートに書き換えて(ステップS33)、図5における制御を一旦終了する。ステップS33は、例えば、既存の目標ルートとは異なる他の走行ルートをナビゲーションシステム15で検索し、その検索された走行ルートを走行した場合にPMを除去することができるか否かを判断する。すなわち、目標ルートを検索された走行ルートに書き換えて上記ステップS32を実行する。そして、上記の走行ルートを繰り返し検索し、かつ検索された走行ルートを走行した場合にPMを除去することができるか否かを判断することにより、ステップS32で肯定的に判断される走行ルートを検索する。そして、ステップS32で肯定的に判断される走行ルートを、目標ルートとして書き換える。
The PM can be removed by traveling along the target route, and if the determination in step S32 is affirmative, the control in FIG. 5 is once terminated. That is, the process proceeds to step S4 described below. On the contrary, if the PM cannot be removed after traveling on the target route and the negative determination is made in step S32, the travel route on which the PM can be removed is recalculated and the target route is re-calculated. The calculated traveling route is rewritten (step S33), and the control in FIG. 5 is once ended. In step S33, for example, another navigation route different from the existing target route is searched by the
上記ステップS3についで、PM除去制御を実行して(ステップS4)、このルーチンを一旦終了する。図6は、ステップS4の制御内容を具体的に説明するためのフローチャートであり、まず、PM除去制御を実行することができる走行区間を走行しているか否かを判断する(ステップS41)。このステップS41は、エンジン1の出力を増大させることができる走行路を走行しているか否かを判断するためのステップであって、例えば、駆動走行する走行区間か否かなどにより判断することができる。 Following step S3, PM removal control is executed (step S4), and this routine is once ended. FIG. 6 is a flowchart for specifically explaining the control content of step S4. First, it is determined whether or not the vehicle is traveling in a traveling section in which PM removal control can be executed (step S41). This step S41 is a step for determining whether or not the vehicle is traveling on a traveling road in which the output of the engine 1 can be increased. it can.
PM除去制御を実行することができない走行区間を走行しており、ステップS41で否定的に判断された場合には、そのままこのルーチンを一旦終了する。それとは反対に、PM除去制御を実行することができる走行区間を走行しており、ステップS42で肯定的に判断された場合は、PM除去制御を実行する条件が成立しているか否かを判断する(ステップS42)。PM除去制御は、PMを燃焼させるものであるため、アイドリング時などと比較して二酸化炭素(CO2)が多く排出される。そのため、ステップS42における条件の一例として、車両Veの周辺環境が含まれる。具体的には、周辺に人間や動物がいないこと、住宅街ではないこと、車庫やタワー型の駐車場などの閉鎖された空間でないことなどであり、上記の全ての条件を満たしている場合に、ステップS42の条件が成立していると判断することができる。なお、周辺に人間や動物がいないか否かは、赤外線センサや車載カメラなどのデータに基づいて判断することができ、住宅街ではないこと、車庫やタワー型の駐車場などの閉鎖された空間でないことは、外部状況認識部19により判断することができる。
If the vehicle is traveling in a traveling section in which the PM removal control cannot be executed and the determination in step S41 is negative, this routine is temporarily terminated. On the contrary, when the vehicle is traveling in the traveling section where the PM removal control can be executed and the determination in step S42 is affirmative, it is determined whether the conditions for executing the PM removal control are satisfied. Yes (step S42). Since the PM removal control is to burn PM, a large amount of carbon dioxide (CO 2 ) is discharged as compared with the time of idling. Therefore, the surrounding environment of the vehicle Ve is included as an example of the condition in step S42. Specifically, there are no humans or animals in the vicinity, it is not a residential area, it is not a closed space such as a garage or a tower-type parking lot, and when all the above conditions are met , It can be determined that the condition of step S42 is satisfied. Whether or not there are humans or animals in the vicinity can be judged based on data from infrared sensors, vehicle-mounted cameras, etc., it is not a residential area, and a closed space such as a garage or a tower-type parking lot. That is not the case can be determined by the external
また、PM除去制御は、上述したようにフィルター46を昇温させる工程(昇温制御)を有している。そのフィルター46の昇温は、エンジン1の出力(パワー)を増大させることにより達成できる。このようにエンジン1の出力を増大させると、車両Veの駆動力が増大することになるため、駆動力の変化を抑制するためにエンジン1の出力を増大させた分のエネルギーを、第1モータ2または第2モータ3で回生する。すなわちバッテリ7に充電する。したがって、バッテリ7の充電量が過度に増大する可能性がある。さらに、エンジン1の出力を増大させることによりエンジン1の温度が過度に増大する可能性があり、また増大させたエンジン1の出力分のエネルギーを第1モータ2または第2モータ3で回生することにより第1モータ2や第2モータ3あるいはそれらのモータ2,3を制御するためのインバータの温度が過度に増大する可能性がある。さらに、エンジン1の出力を増大させることにより燃料が過度に減少する。
Further, the PM removal control includes the step of raising the temperature of the filter 46 (temperature raising control) as described above. The temperature rise of the
そのような車両Veの状態(運転状態)もステップS42における条件として含んでもよい。具体的には、PM除去制御を実行することによりバッテリ7に入力される電力量を予測し、その予測された電力量をバッテリ7が充電できること、すなわち入力電力量(Win)が所定の電力量以下であり、またSOCが所定値以下であること、各モータ2,3やインバータの温度が所定の温度以下であること、エンジン1を冷却する冷却水やインバータを冷却する冷却水の温度が所定の温度以下であること、燃料の残量が所定量以上であることなどを条件とし、それらの条件を全て満たしている場合に、ステップS42の条件が成立していると判断することができる。なお、予測された電力量をバッテリ7が充電できるか否かは、電力量に加えてバッテリ7の温度(周辺温度であってもよい)を考慮して判断してもよい。
Such a state (driving state) of the vehicle Ve may also be included as a condition in step S42. Specifically, the power amount input to the
PM除去制御を実行する条件が成立しておらず、ステップS42で否定的に判断された場合は、そのままこのルーチンを一旦終了する。それとは反対に、PM除去制御を実行する条件が成立しており、ステップS42で肯定的に判断された場合には、PM除去制御を実行する。具体的には、まず、バッテリ7に充電するべき電力量Wに、エンジン1の出力を増大させるための電力量W1を加算して、エンジン1の出力Peを設定する(ステップS43)。すなわち、PM除去制御を実行していない場合に設定されるエンジン1の出力Peと比較してエンジン1の出力Peを増大させる。これは、エンジン1の出力Peを定めるパラメータに、車両Veに要求される動力とバッテリ7に充電する電力とが含まれているためである。ステップS43における電力量W1は、エンジン1の出力Peが増大することによりフィルター46の温度がPMを燃焼可能な温度まで増大することができる電力量に定められている。なお、ステップS43は、バッテリ7の受け入れを補償しつつ、排気ガスの流量を増大させて迅速にフィルター46の温度を上昇させることができればよく、第1電力量W1は、走行中と停車中とで分けて設定してもよい。
If the condition for executing the PM removal control is not satisfied and the determination in step S42 is negative, this routine is temporarily terminated. On the contrary, if the condition for executing the PM removal control is satisfied and the determination in step S42 is affirmative, the PM removal control is executed. Specifically, first, the electric power amount W1 for increasing the output of the engine 1 is added to the electric power amount W to be charged in the
また、ステップS43におけるエンジン1の出力Peの増大に加えて、燃料添加弁49から第1排気管43内に燃料を添加して、第1排気管43内で未燃燃料の燃焼反応を生じさせ、第1排気管43内の温度を上昇させてもよい。さらに、ステップS43におけるエンジン1の出力Peの増大に加えて、または置き換えて、エンジン1の点火時期を遅らせる遅角制御を実行してもよい。
In addition to increasing the output Pe of the engine 1 in step S43, fuel is added from the
ついで、フィルター46の温度Tが予め定められた所定温度T1以上となったか否かを判断する(ステップS44)。このステップS44におけるフィルター46の温度Tは、温度センサ47により検出してもよく、エンジン1の負荷などに応じてフィルター46の温度を推定してもよい。なお、所定温度T1は、フィルター46の設けられている箇所の酸素量を増大させることで、PMを燃焼させることができる温度である。
Then, it is determined whether or not the temperature T of the
フィルター46の温度Tが所定温度T1未満であり、ステップS44で否定的に判断された場合には、そのままこのルーチンを一旦終了する。それとは反対に、フィルター46の温度Tが所定温度T1以上であって、ステップS44で肯定的に判断された場合には、フィルター46の設けられている箇所の酸素量を増大させる吸気制御を実行して(ステップS45)、このルーチンを終了する。このステップS45における吸気制御の一例は、シリンダ25に供給する混合気の空燃比(A/F)を大きくすることである。このように空燃比を大きくすることにより、排気に含まれる酸素量が比較的多くなるため、フィルター46が設けられている箇所に供給される酸素量を増大させることができる。または、第1モータ2によりエンジン1の回転数を増大させてもよい。これは、エンジン回転数を増大させることにより、単位時間にシリンダ25から排出される排気の流量が増大し、フィルター46が設けられている箇所に供給される酸素量を増大させることができるためである。
When the temperature T of the
上述したように制御することにより、PM除去制御は、無人自動運転時にのみ実行される。したがって、搭乗者がいるときにPM除去制御が実行されることがないため、PM除去制御の実行に伴う振動や異音が発生したとしても、搭乗者がその振動や異音を感じることがなく、その結果、搭乗者に違和感や不快感が生じることを抑制することができる。 By performing the control as described above, the PM removal control is executed only during unmanned automatic operation. Therefore, since the PM removal control is not executed when the passenger is present, the passenger does not feel the vibration or the abnormal noise even if the vibration or the abnormal noise occurs due to the execution of the PM removal control. As a result, it is possible to prevent the passenger from feeling uncomfortable or uncomfortable.
また、上述したハイブリッド車両は、第1モータ2を発電機として機能させることにより、エンジン1の出力を増大させたとしても駆動力が変化することを抑制することができる。そのため、走行負荷が低い走行状態であっても、車速や駆動力を変化させることなく、エンジン1の出力を増大させること、すなわちPM除去制御を実行することができる。
Further, in the above-described hybrid vehicle, by causing the
さらに、予め定められた目標ルートを走行するとした場合に、PMを除去することができないときには、PMを除去することができる走行ルートに目標ルートを変更するため、無人自動運転中にPM除去制御を実行する機会を増加させることができる。 Furthermore, when traveling on a predetermined target route, if the PM cannot be removed, the target route is changed to a traveling route that can remove the PM. Therefore, PM removal control is performed during unmanned automatic operation. You can increase the opportunity to carry out.
またさらに、PM除去制御を実行する条件に周辺環境の状態を含むことにより、周囲の人に不快感を与えることを抑制することや、閉鎖された空間で排気が充満することを抑制することができる。 Furthermore, by including the state of the surrounding environment in the conditions for executing the PM removal control, it is possible to prevent the surrounding people from feeling uncomfortable and to suppress the exhaust gas from being filled in the closed space. it can.
また、上述したようにPM除去制御を実行すると、エンジン1の出力を増大させ、また条件に応じて走行ルートが変更されるため、PM除去制御を実行した後に、人が搭乗した時に燃料の残量が、搭乗者が意図した量よりも低下している可能性があり、搭乗者に違和感が生じる可能性がある。そのため、この発明の実施形態における制御例では、無人自動運転中にPM除去制御を実行したことを搭乗者に知らせるように構成されている。その制御例を図7に示している。図7に示す例では、まず、無人自動運転中にPM除去制御を実行したか否かを判断する(ステップS71)。このステップS71は、例えば、上記ステップS45を実行した後に、PM除去制御を実行したことを示すフラグをオンに切り替え、そのフラグがオンになっているか否かに基づいて判断することができる。 Further, when the PM removal control is executed as described above, the output of the engine 1 is increased and the traveling route is changed according to the conditions. Therefore, after the PM removal control is executed, the remaining fuel amount is left when a person boarded. The amount may be lower than the amount intended by the passenger, and the passenger may feel uncomfortable. Therefore, the control example in the embodiment of the present invention is configured to notify the passenger that the PM removal control has been executed during the unmanned automatic driving. An example of the control is shown in FIG. In the example shown in FIG. 7, first, it is determined whether PM removal control has been executed during unmanned automatic operation (step S71). This step S71 can be determined based on whether or not the flag indicating that the PM removal control has been executed is turned on after executing step S45, and whether or not the flag is turned on, for example.
無人自動運転中にPM除去制御を実行しておらず、ステップS71で否定的に判断された場合には、そのままこのルーチンを一旦終了する。それとは反対に、無人自動運転中にPM除去制御を実行しており、ステップS71で肯定的に判断された場合には、無人自動運転中にPM除去制御を実行したことを搭乗者に知らせて(ステップS72)、このルーチンを一旦終了する。このステップS72は、例えば、無人自動運転中にPM除去制御を実行したことをインストルメントパネルに表示して搭乗者に知らせてもよく、無人自動運転中にPM除去制御を実行したことを音声により搭乗者に知らせてもよく、搭乗者に知らせる手段は特に限定されない。なお、ステップS72を実行した後に、PM除去制御を実行したことを示すフラグをオフに切り替えることが好ましい。 When the PM removal control is not executed during the unmanned automatic operation and the determination in step S71 is negative, this routine is temporarily terminated. On the contrary, if the PM removal control is being executed during the unmanned automatic driving, and the determination in step S71 is affirmative, the passenger is informed that the PM removal control was executed during the unmanned automatic driving. (Step S72), this routine is once ended. In this step S72, for example, the fact that PM removal control has been executed during unmanned automatic driving may be displayed on the instrument panel to notify the passengers, and the fact that PM removal control has been executed during unmanned automatic driving is indicated by voice. The passenger may be notified, and the means for notifying the passenger is not particularly limited. Note that it is preferable to switch off the flag indicating that the PM removal control has been executed after executing step S72.
上述したように無人自動運転中にPM除去制御を実行したことを搭乗者に知らせることにより、燃料の残量が意図した量よりも減少していることによる違和感や不快感が搭乗者に生じることを抑制することができる。 As described above, by notifying the passenger that the PM removal control was executed during the unmanned automatic operation, the passenger feels uncomfortable and uncomfortable because the remaining fuel amount is less than the intended amount. Can be suppressed.
なお、この発明の実施形態における「除去制御」は、上記のPM除去制御に限らず、触媒コンバータ44に吸着した硫黄酸化物を脱離させて触媒コンバータ44の機能を回復させる触媒再生制御を対象としたものであってもよい。その場合には、図4におけるステップS1では、触媒コンバータ44に吸着した硫黄酸化物を除去する触媒再生制御を実行する必要があるか否かを判断すればよい。具体的には、触媒コンバータ44の外周部のうちのいずれかの位置に、触媒コンバータ44の内部に向けて光を照射する発光部を設け、触媒コンバータ44の外周部のうち発光部に対向した位置に発光部から照射された光を受ける受光部を設け、発光部から出力された光量と受光部で受けた光量との偏差などから触媒コンバータ44に吸着した硫黄酸化物を検出し、その検出された硫黄酸化物の量が所定量以上か否かを判断すればよい。また、触媒再生制御は、触媒コンバータ44に酸素を供給する制御を有していなくてもよいので、上記ステップS44およびステップS45を行わなくてもよい。すなわち、ステップS43が、触媒再生制御となる。なお、他のステップは、同様のステップとしてよい。
The "removal control" in the embodiment of the present invention is not limited to the PM removal control described above, but is intended for catalyst regeneration control for desorbing the sulfur oxides adsorbed by the
このように触媒再生制御を対象とした場合であっても、PM除去制御と同様の効果を奏することができる。 Even when the catalyst regeneration control is targeted as described above, the same effect as the PM removal control can be obtained.
この発明の実施形態で制御対象とする車両Veは、前述の図1に示した構成の車両Veに限定されるものではない。この発明の実施形態では、一例として、以下の図8から図15に示すような構成の車両を制御対象にすることができる。なお、図8から図15に示す各車両Veにおいて、図1に示す車両Veまたは既出した図に示す車両Veと構成や機能が同じ部材については、図1または既出した図と同じ参照符号を付けてある。 The vehicle Ve to be controlled in the embodiment of the present invention is not limited to the vehicle Ve having the configuration shown in FIG. 1 described above. In the embodiment of the present invention, as an example, a vehicle having a configuration as shown in FIGS. 8 to 15 below can be a control target. In addition, in each vehicle Ve shown in FIGS. 8 to 15, members having the same configurations and functions as those of the vehicle Ve shown in FIG. 1 or the vehicle Ve shown in the already-explained figures are designated by the same reference numerals as those in FIG. 1 or the already-existing figures. There is.
例えば、図8に示す車両Veは、前述の図1に示した車両Veと同様に、エンジン1ならびに第1モータ2および第2モータ3を動力源とするハイブリッド車両である。前述の図1に示した車両Veは、動力分割機構4の入力要素にエンジン1が連結され、反力要素に第1モータ2が連結され、出力要素に出力部材5および第2モータ3が連結された、いわゆる入力スプリット方式と称することのできる構成のハイブリッド車両である。それに対して、この図8に示す車両Veは、動力分割機構4の入力要素にエンジン1および第2モータ3が連結され、反力要素に第1モータ2が連結され、出力要素に出力部材5が連結された、いわゆる出力スプリット方式と称することのできる構成のハイブリッド車両である。
For example, the vehicle Ve shown in FIG. 8 is a hybrid vehicle that uses the engine 1 and the
図9に示す車両Veは、前述の図1に示した車両Veと同様に、動力源として、エンジン1ならびに第1モータ2および第2モータ3を動力源とするハイブリッド車両である。また、動力分割機構50、出力部材5、駆動輪6、および、コントローラ8を備えている。動力分割機構50は、例えば、2個の遊星歯車機構を組み合わせた複合遊星歯車機構によって構成され、入力要素および出力要素を含む4つの回転要素が形成されている。動力分割機構50の入力要素にエンジン1が連結され、出力要素に出力部材5を介して駆動輪6が連結されている。残り2つの回転要素に第1モータ2および第2モータ3がそれぞれ連結されている。動力分割機構50は、上記のように複合遊星歯車機構の各回転要素の連結関係を切り替えるクラッチや回転を規制するブレーキなどの係合機構(図示せず)を備えており、係合機構の動作を制御することにより、入力要素と出力要素との間の変速比を変化させる変速機構としての機能も有している。したがって、この図9に示す車両Veは、いわゆる複合スプリット方式と称することのできる構成のハイブリッド車両である。
The vehicle Ve shown in FIG. 9 is a hybrid vehicle that uses the engine 1 and the
図10、図11、図12に示す車両Veは、いわゆるパラレルハイブリッド方式のハイブリッド車両であり、動力源として、エンジン1およびモータ(MG)51を備えている。また、変速機52、出力部材5、駆動輪6、および、コントローラ8を備えている。モータ51は、前述の第1モータ2および第2モータ3と同様に、発電機能を有するモータ・ジェネレータである。変速機52は、複数の変速段を設定すること、もしくは、変速比を無段階に変化させることが可能な自動変速機である。図10に示す車両Veは、変速機52の入力側にエンジン1が連結され、変速機52の出力側に出力部材5およびモータ51が連結されている。図11および図12に示す車両Veは、変速機52の入力側にエンジン1およびモータ51が連結され、変速機52の出力側に出力部材5を介して駆動輪6が連結されている。さらに、図12に示す車両Veは、エンジン1と変速機52との間の動力伝達を遮断するためのクラッチ53が設けられている。
A vehicle Ve shown in FIGS. 10, 11, and 12 is a so-called parallel hybrid type hybrid vehicle, and includes an engine 1 and a motor (MG) 51 as power sources. Further, the
図13に示す車両Veは、いわゆるシリーズハイブリッド方式のハイブリッド車両であり、動力源として、エンジン(ENG)61ならびに第1モータ(MG1)62および第2モータ(MG2)63を備えている。また、出力部材5、駆動輪6、および、コントローラ8を備えている。エンジン61は、前述のエンジン1と同様に、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関である。第1モータ62および第2モータ63は、前述の第1モータ2および第2モータ3と同様に、発電機能を有するモータ・ジェネレータである。なお、第1モータ62は、発電機能のみを有する発電機であってもよい。この図13に示す車両Veでは、エンジン61と第1モータ62とが連結されている。したがって、エンジン61の出力によって第1モータ62を駆動し、第1モータ62で発電させることができる。また、出力部材5を介して第2モータ62と駆動輪6とが連結されている。第1モータ62と第2モータ63とは、例えばバッテリ7やインバータあるいはコンバータ(いずれも図示せず)を介して、互いに電気的に接続されている。したがって、第1モータ62で発生させた電力を第2モータ63に供給し、第2モータ63を駆動することができる。
The vehicle Ve shown in FIG. 13 is a so-called series hybrid type hybrid vehicle, and includes an engine (ENG) 61, a first motor (MG1) 62, and a second motor (MG2) 63 as power sources. Further, the
図14に示す車両Veは、上記の図13に示す車両Veと同様に、動力源として、エンジン61ならびに第1モータ62および第2モータ63を備えている。また、出力部材5、駆動輪6、および、コントローラ8を備えている。さらに、エンジン61と出力部材5とを選択的に連結するクラッチ64を備えている。すなわち、この図14に示す車両Veは、上記の図13に示す車両Veの構成に対してクラッチ64が設けられている。クラッチ64を開放した状態では、上記の図13に示す車両Veと同様に、いわゆるシリーズハイブリッド方式のハイブリッド車両として機能し、クラッチ64を係合した状態では、いわゆるパラレルハイブリッド方式のハイブリッド車両として機能する。
The vehicle Ve shown in FIG. 14 includes an
そして、図15に示す車両Veは、動力源としてエンジン71を備えている。また、変速機72、出力部材5、駆動輪6、および、コントローラ8を備えている。エンジン71は、前述のエンジン1やエンジン61と同様に、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関である。変速機72は、複数の変速段を設定すること、もしくは、変速比を無段階に変化させることが可能な自動変速機である。図15に示す車両Veは、変速機72の入力側にエンジン71が連結され、変速機72の出力側に出力部材5が連結されている。すなわち、この図15に示す車両Veは、ハイブリッド車両ではなく、エンジン71のみを駆動力源とする従来一般的な車両(エンジン車両)である。この発明の実施形態では、ハイブリッド車両に限らず、この図15に示す車両Veのようなエンジン車両も制御対象にすることができる。
The vehicle Ve shown in FIG. 15 includes an
1,61,71…エンジン、 2,3,51,62,63…モータ、 8…コントローラ、 35…浄化装置、 44…触媒コンバータ、 46…フィルター、 Ve…車両。 1, 61, 71 ... Engine, 2, 3, 51, 62, 63 ... Motor, 8 ... Controller, 35 ... Purification device, 44 ... Catalytic converter, 46 ... Filter, Ve ... Vehicle.
Claims (3)
前記車両は、前記除去制御を実行したことを搭乗者に知らせる通知手段を更に備え、
前記制御装置は、前記車両を制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、
車内の前記搭乗者の有無を判断し、
前記搭乗者が存在しない無人自動運転走行時にのみ、前記除去制御を実行すると共に、
前記無人自動運転走行時に前記除去制御を実行した後に、前記車両に前記搭乗者が搭乗した場合には、前記無人自動運転走行時に前記除去制御を実行したことを前記通知手段によって前記搭乗者に知らせる
ことを特徴とする車両の制御装置。
An engine that outputs power by burning fuel and a purifying device that purifies the exhaust gas of the engine are provided, and it is possible to travel in an automatic operation in which the driving operation is automatically controlled without a human being. In a control device for a vehicle capable of executing a removal control for removing a deposit that reduces the purification performance of the device from the purification device,
It said vehicle further includes a notifying means for notifying that it has performed the removal control the tower multiplication's,
The control device includes a controller that controls the vehicle,
The controller is
To determine the presence or absence of the tower ride's car,
Only when the unmanned automatic driving traveling in which the passenger does not exist, while performing the removal control,
After the removal control is executed during the unmanned automatic driving, when the passenger is boarded in the vehicle, the notification means notifies the passenger that the removal control is executed during the unmanned automatic driving. A vehicle control device characterized by the above.
前記車両を制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、
車内の搭乗者の有無を判断し、
出発地点から目的地点までの目標ルートを作成し、
前記搭乗者が存在しない無人自動運転中に、前記目標ルートを走行した場合に前記除去制御を実行できるか否かを判断し、
前記目標ルートを走行することによって前記除去制御を実行できない場合には、前記除去制御を実行できる前記出発地点から前記目的地点までの他の目標ルートを作成し、かつ、前記目標ルートを前記他の目標ルートに書き換え、
前記搭乗者が存在しない無人自動運転による前記他の目標ルートに書き換えられた前記目標ルートの走行時にのみ、前記除去制御を実行する
ことを特徴とする車両の制御装置。
An engine that outputs power by burning fuel and a purifying device that purifies the exhaust gas of the engine are provided, and it is possible to travel in an automatic operation in which the driving operation is automatically controlled without a human being. In a control device for a vehicle capable of executing a removal control for removing a deposit that reduces the purification performance of the device from the purification device,
A controller for controlling the vehicle,
The controller is
Judging the presence of passengers in the car,
Create a target route from the starting point to the destination,
During unmanned automatic driving in which the passenger does not exist, it is determined whether or not the removal control can be executed when traveling on the target route,
When the removal control cannot be executed by traveling on the target route, another target route from the start point to the destination point where the removal control can be executed is created, and the target route is different from the other target route. Rewrite to the target route,
Control device for a vehicle, characterized in that the passenger only when running before Symbol target route rewritten to the other target route that by the unmanned automatic operation does not exist, executes the removal control.
前記車両は、前記車両の周囲の状況を検出するセンサとカメラとのうちの少なくともいずれか一方を更に備え、
前記制御装置は、前記車両を制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、
車内の搭乗者の有無を判断し、かつ、
前記センサと前記カメラとのうちの少なくともいずれか一方の検出データに基づいて前記車両の周囲に前記人や動物がいないこと、および、住宅街に前記車両がないこと、ならびに、閉鎖された空間に前記車両がないことを判断し、
前記搭乗者が存在しない無人自動運転走行時であって、かつ、前記車両の周囲に前記人や前記動物がいないと共に前記住宅街に前記車両がなく、さらに、前記閉鎖された空間に前記車両がない場合にのみ、前記除去制御を実行する
ことを特徴とする車両の制御装置。 An engine that outputs power by burning fuel and a purifying device that purifies the exhaust gas of the engine are provided, and it is possible to travel in an automatic operation in which the driving operation is automatically controlled without a human being. In a control device for a vehicle capable of executing a removal control for removing a deposit that reduces the purification performance of the device from the purification device,
The vehicle further includes at least one of a sensor and a camera that detects a situation around the vehicle,
The control device includes a controller that controls the vehicle,
The controller is
Determine whether there is a passenger in the car, and
There is no person or animal around the vehicle based on the detection data of at least one of the sensor and the camera, and there is no vehicle in the residential area, and in a closed space. Determine that there is no vehicle,
During unmanned automatic driving without the passenger, and there is no person or the animal around the vehicle and the vehicle does not exist in the residential area, and the vehicle is in the closed space. A control device for a vehicle, wherein the removal control is executed only when there is not any.
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