JP2018070135A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転中に惰性走行条件が成立した場合に蓄電器の充電量の低下を抑える走行が可能な車両の制御装置を提供する。
【解決手段】車両は、エンジン、エンジンと駆動輪との間での動力伝達を断続するクラッチ、エンジンの駆動力により発電する発電機、発電機が発電した電力により充電される蓄電器、および蓄電器に蓄積された電力を利用して動作する各種センサやアクチュエータなどを制御するコントローラにより走行が可能である。コントローラは、所定条件が成立しかつ充電残量が第１所定値以上である場合にエンジンの運転を休止させかつクラッチを解放する第１惰性走行制御と、所定条件が成立しかつ充電残量が第１所定値未満である場合にエンジンを運転させかつクラッチを解放させる第２惰性走行制御とのいずれかの制御を所定条件が成立した場合に実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の自動運転を行う自動運転車両の制御装置に関する。

従来、車両の運転を自動的に行う自動運転車両制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の自動運転車両制御装置は、車両の走行状態、車両の周辺状況、および運転者の状態を取得する検知手段を備え、自動運転を行うための条件を満たしている場合に、例えば出力要求量、制動力、および操舵角などを制御するためのアクチュエータを駆動して車両が自動運転されるように制御する。

車両の走行状態を取得する検知手段は、例えばＧＰＳ装置、車速センサ、加速度センサ、および操舵角センサを有する。車両の周辺状況を取得する検知手段は、ミリ波レーダなどの各種レーダ、車外を撮影するカメラ、車車間通信手段などを有する。運転者の状態を取得する検知手段は、例えば心拍等の生体情報を取得する生体情報センサ、および運転者の表情や瞳孔を撮影するカメラを有する。

ところで、内燃機関と駆動輪との間に動力断続部を備えた車両が知られている。この車両では、燃費を改善するために、動力断続部により内燃機関と駆動輪との間での動力伝達を解除し、かつ内燃機関の運転を停止して走行することが考えられている。

特開２０１４−１０６８５４号公報

自動運転車両としては、内燃機関によって駆動される発電機を充電源とする蓄電器を搭載した車両が知られている。この種の自動運転車両では、内燃機関の運転が停止された惰性走行中に蓄電器に充電することができない。このため、自動運転中は、内燃機関の運転が停止された惰性走行中の場合でも、前述した検知手段や各種のアクチュエータ、例えば操舵用のアクチュエータなどに電力を使用するため、蓄電器の充電量が低下するおそれがある。また、内燃機関と駆動輪との間に動力断続部を備えた自動運転車両では、動力断続部の接続を解除し、かつ内燃機関の運転を停止した惰性走行中に、内燃機関で駆動される機械式のオイルポンプによって動力断続部を接続させる作動油圧を確保することができなくなる。そこで、蓄電器から供給される電力を使用して電動オイルポンプを駆動する必要が生じる。このため、蓄電器の充電量がさらに低下するおそれがある。自動運転中に蓄電器の充電量が不足すると、自動運転が制約されることがある。特許文献１に記載の自動運転車両では、惰性走行中にどのような走行制御を選択するかについて考慮されておらず改善の余地があった。

この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、自動運転中に充電量の不足によって自動運転が制約されることを抑制することが可能な自動運転車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は、燃料を燃焼して駆動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関が出力する駆動力、または駆動輪から前記内燃機関に伝達される駆動力を利用して発電可能な発電機と、前記発電機と電力のやり取りが可能で、かつ充放電可能な蓄電器と、前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力伝達を断続する動力断続部と、前記蓄電器の充電残量を取得する充電残量取得部と、車輪に制動トルクを付与する制動部と、操舵輪の操舵角を操作する操舵部とを備え、前記内燃機関、前記動力断続部、前記発電機、前記蓄電器、前記充電残量取得部、前記制動部、および前記操舵部のそれぞれを制御して、人が操作することなく走行する自動運転と前記動力断続部の断続を切り換えて走行する惰性走行とを実行することができる自動運転車両の制御装置において、前記内燃機関、および前記動力断続部を制御するコントローラと、前記車両が走行する走行路の勾配を取得する勾配取得部とを備え、前記コントローラは、前記自動運転が実行されているか否かの判断、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、前記充電残量についての判断および前記走行路の勾配についての判断を行い、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が予め決められた第１所定値以上の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記動力断続部の接続を解除させる第１惰性走行制御を実行し、また、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が前記第１所定値未満の場合には前記内燃機関を運転させ、かつ前記動力断続部の接続を解除させる第２惰性走行制御を実行するとともに、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が予め決められた第１所定値未満で、かつ前記走行路の勾配が予め決められた第２所定値以上の下り勾配の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記動力断続部を接続させる第３惰性走行制御を実行することを特徴とするものである。

この発明は、前記車両の燃料の残量を取得する燃料残量取得部と、運転者が前記車両の運転操作を可能な状態である有人か否かを検出する検出部とを備え、前記コントローラは、前記自動運転が実行されているか否かの判断、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、および前記充電残量についての判断に加えて、前記燃料の残量についての判断、および前記有人か否かについての判断を行い、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が前記第１所定値未満で、かつ前記燃料の残量が予め決められた第３所定値未満で、かつ前記検出部による検出が前記有人の場合には自動運転を終了するように構成されていてよい。

この発明では、前記車両の燃料の残量を取得する燃料残量取得部と、運転者が前記車両の運転操作を可能な状態である有人か否かを検出する検出部とを備え、前記コントローラは、前記自動運転が実行されているか否かの判断、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、および前記充電残量についての判断に加えて、前記燃料の残量についての判断、および前記有人か否かについての判断を行い、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が前記第１所定値未満で、かつ前記燃料の残量が予め決められた第３所定値未満で、かつ前記検出部による検出が前記有人ではない無人の場合には前記車両の目的地を燃料給油スタンドに設定するように構成されてよい。

また、この発明は、燃料を燃焼して駆動力を出力する内燃機関と、発電可能な走行用の電動機と、前記電動機と電力のやり取りが可能で、かつ充放電可能な蓄電器と、前記蓄電器の充電残量を取得する充電残量取得部と、前記内燃機関と前記電動機との間の動力伝達を断続する第１動力断続部と、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達を断続する第２動力断続部と、車両が走行する走行路の勾配を取得する勾配取得部と、車輪に制動トルクを付与する制動部と、操舵輪の操舵角を操作する操舵部とを備え、前記内燃機関、前記蓄電器、前記電動機、前記充電残量取得部、前記第１動力断続部、前記第２動力断続部、前記勾配取得部、前記制動部、および前記操舵部のそれぞれを制御して、人が操作することなく走行する自動運転と前記第１動力断続部および第２動力断続部のそれぞれの断続を切り換えて走行する惰性走行とを実行することができる自動運転車両の制御装置において、前記内燃機関、前記第１動力断続部、および第２動力断続部を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記自動運転が実行されているか否かの判断、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、前記充電残量についての判断、および前記走行路の勾配についての判断を行い、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が予め決められた第４所定値未満で、かつ前記走行路の勾配が予め決められた第５所定値以上の下り勾配の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記第１動力断続部および前記第２動力断続部をそれぞれ接続させる第４惰性走行制御を実行し、また、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が前記第４所定値以上で、かつ前記走行路の勾配が前記第５所定値未満の下り勾配の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記第１動力断続部および前記第２動力断続部の接続をそれぞれ解除させる第５惰性走行制御を実行し、さらに、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が第４所定値以上でかつ前記第４所定値よりも大きい第６所定値未満で、かつ前記走行路の勾配が前記第５所定値未満の下り勾配の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記第１動力断続部を解放させ、かつ前記第２動力断続部を係合させる第６惰性走行制御を実行することを特徴とするものである。

この発明は、前記車両の燃料の残量を取得する燃料残量取得部を備え、コントローラは、前記自動運転が実行されているか否かの判断、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、前記充電残量についての判断、および前記走行路の勾配についての判断に加えて、前記燃料の残量についての判断を行い、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記走行路の勾配が前記第５所定値未満でかつ前記第５所定値よりも小さい第７所定値以上の下り勾配で、かつ前記燃料の残量が予め決められた第８所定値以上の場合に、内燃機関を運転させ、かつ前記第１動力断続部の接続を解除させ、かつ前記第２動力断続部を接続させる第７惰性走行制御を実行し、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記走行路の勾配が前記第７所定値未満の下り勾配で、かつ前記燃料の残量が前記第８所定値以上の場合に、前記内燃機関を運転させ、かつ前記第１動力断続部を接続させ、かつ前記第２動力断続部の接続を解除させる第８惰性走行制御を実行するように構成されていてよい。

この発明では、前記内燃機関から出力される駆動力により回転して発電する発電機を備えるとともに、前記蓄電器は、前記発電機が発電した電力によって充電され、かつ低電圧で駆動する電気負荷に電力を供給する第１蓄電器と、前記電動機が発電した電力によって充電され、かつ高電圧で駆動する電気負荷に電力を供給する第２蓄電器とを備えるように構成されていてよい。

この発明では、運転者が前記車両の運転操作を可能な状態である有人か否かを検出する検出部を備え、前記コントローラは、前記自動運転が実行されているか否かの判断、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、前記充電残量についての判断、前記走行路の勾配についての判断、および前記燃料の残量についての判断に加えて、前記有人の状態か否かについての判断を行い、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が予め決められた第４所定値未満で、かつ前記走行路の勾配が前記第５所定値未満の下り勾配で、かつ前記燃料の残量が前記第８所定値未満で、かつ前記検出部による検出が前記有人の場合には自動運転を終了するように構成されていてよい。

この発明では、運転者が前記車両の運転操作を可能な状態である有人か否かを検出する検出部を備え、前記コントローラは、前記自動運転が実行されているか否かの判断、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、前記充電残量についての判断、前記走行路の勾配についての判断、および前記燃料の残量についての判断に加えて、前記有人か否かについての判断を行い、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が予め決められた第４所定値未満で、かつ前記走行路の勾配が前記第５所定値未満の下り勾配で、かつ前記燃料の残量が前記第８所定値未満で、かつ前記検出部による検出が前記有人ではない無人の場合には前記車両の目的地を燃料給油スタンドに設定するように構成されていてよい。

この発明によれば、自動運転中に惰性走行を実施する条件が成立した場合に、蓄電器の充電量の低下を抑えることが可能な走行制御を選択することができる。つまり、充電の残量が第１所定値未満の場合に第２惰性走行制御を実行することで、動力断続部の接続を解除し、かつ内燃機関を運転することで、蓄電器を充電しながら惰性走行することができる。その結果、充電量の不足によって自動運転が制約されることを抑制することができる。また、自動運転中に充電残量が第２所定値未満の場合に第３惰性走行制御が実行される。この第３惰性走行制御では、動力断続部が係合され、かつ内燃機関への燃料が断たれてその運転が停止されるため、駆動輪から伝達される被駆動力により内燃機関が被回転される。すなわち内燃機関が被駆動状態となる。このため、発電機が内燃機関とともに回転して発電することにより蓄電器が充電されるので、蓄電器への充電量の低下を抑えることができる。しかも内燃機関が被駆動状態となることによりエンジンブレーキ力（制動力）が作用して、車速が上がることを抑制することができる。

有人の場合に自動運転を終了する発明によれば、充電の残量が第１所定値未満で、かつ燃料の残量が予め決められた第３所定値未満であり、かつ運転者が車両の運転操作を可能な状態である有人の場合に、自動運転が終了して手動運転が実行される。このため、例えば蓄電器の充電の残量および車両の燃料が不足する前に燃料給油スタンドに行くことが可能となる。

無人の場合に目的地を燃料給油スタンドに設定する発明によれば、燃料が不足する前に自動的に燃料給油スタンドに行くことが可能となる。

第４惰性走行制御を実行する発明によれば、充電残量が第４所定値未満の場合に第４惰性走行制御を実行することで、第１動力断続部および第２動力断続部をそれぞれ接続し、かつ内燃機関が運転を停止することで、充電を蓄電器に実施しながら内燃機関が被駆動状態となることによりエンジンブレーキ力が作用して車速が上がることを抑制することができる。

第７惰性走行制御ないし第８惰性走行制御を実行する発明によれば、燃料の残量が十分の場合に実行される惰性走行制御であるため、内燃機関を運転しながら蓄電器の充電量の低下を抑えることが可能となる。

２つの蓄電器を有する発明によれば、低電圧用の蓄電器と高電圧用の蓄電器との充電残量に応じて惰性走行制御を選択可能となる。

この発明の第１実施例における自動運転車両の一例を示す説明図である。 惰性走行制御を決定する手順の一例を示すフローチャートである。 惰性走行制御を決定するための条件を示す説明図である。 この発明の第２実施例における自動運転車両を示す説明図である。 第２実施例における惰性走行制御を決定する手順の一例を示すフローチャートである。 第２実施例での惰性走行制御を決定するための条件を示す説明図である。 この発明の第３実施例における自動運転車両を示す説明図である。 第３実施例での惰性走行制御を決定するための条件を示す説明図である。

以下、この発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同じまたは同様な部材には同じ符号を付与し、重複する説明は省略する。

［第１実施例］
図１は、この発明の第１実施例における自動運転車両（以下、「車両」と称す）１０の一例を示す説明図である。車両１０は、例えば運転者が搭乗していない環境下（無人）において運転者の操作なしで運転可能な自動運転と、運転者が運転可能な環境下（有人）において自動運転と運転者の操作により運転する手動運転とに切り替えが可能である。例えば車両１０は、自動運転中に、運転者による操舵操作、アクセル操作およびブレーキ操作のいずれかの操作量が所定の閾値以上である場合に、自動運転を手動運転に切り替える。また、車両１０は、自動運転時に、他車両と隊列を形成せずに単独で自動運転を行う単独走行が可能である。つまり、車両１０における自動運転は、特定の環境下に限定されずに自動運転を可能とする完全自動運転となっている。

図１に示すように車両１０は、走行のための駆動力を出力する駆動力源の一例としてエンジン１１を備えている。エンジン１１の出力は、自動変速機１２から差動歯車機構１３を介して、車両１０の後方に配置された左右の駆動輪１４，１５に伝達される。エンジン１１と自動変速機１２との間には、エンジン１１と駆動輪１４，１５との間の動力伝達を断続するクラッチ１７が設けられている。

エンジン１１は、気筒（図示なし）の内部に形成された燃焼室（図示なし）で混合気が燃焼したときに生じる爆発力に応じて気筒の内部で往復運動を生じるピストン（図示なし）を備える。このピストンの往復運動は、コネクティングロッド（図示なし）を介してクランク軸（図示なし）の回転運動に変換され、クランク軸と連結された出力軸１１ａから取り出される。

なお、エンジン１１は、この発明の実施例における内燃機関の一例である。内燃機関としては、燃料種別、気筒配列、気筒数、燃料供給態様、動弁系の構成及び吸排気系の構成などにおいて自由に選択されたものであってよい。また、駆動輪としては、車両１０の後輪に限らず、前方に配置された左右の前輪としてよい。

クラッチ１７は、出力軸１１ａと、自動変速機１２を介して駆動輪１４，１５に駆動力を伝達する入力軸１２ａとが接続されており、出力軸１１ａおよび入力軸１２ａを断続する。このクラッチ１７は、この発明の実施例における動力断続部の一例である。なお。クラッチ１７と自動変速機１２との間には、ダンパ装置やトルクコンバータなどの動力伝達機構が設けられてよい。

車両１０は、エンジン１１の運転を制御するエンジン制御部２３を備える。エンジン制御部２３は、電子スロットル制御部２０、および燃料噴射制御部２１などを有する。電子スロットル制御部２０は、スロットルバルブの開閉量、つまり吸入空気量を制御する。燃料噴射制御部２１は、燃料の供給量を制御する。電子スロットル制御部２０は、アクセルペダルの操作量、すなわちアクセル開度などの出力要求量に応じてエンジン１１の出力を制御する。燃料噴射制御部２１は、燃料供給を停止するフューエルカット((Fuel cut)F/C）制御を実行する。エンジン１１は、複数の気筒を有してよい。燃料供給の停止は、気筒の一部に対して実施可能である。

エンジン制御部２３は、電子制御部２５により統括的に制御される。電子制御部２５は、電池制御部２８を制御することにより、オルタネータ２６でエネルギー回生を実施させるオルタネータ回生制御を実行可能になっている。

オルタネータ２６は、エンジン１１が出力する駆動力の一部が伝達されることで回転し、その回転力を電気エネルギー（三相交流電力）に変換する交流発電機である。変換された三相交流電力は、ダイオードを用いた整流回路で全波整流して直流電力に変換され、変換された直流電力は、第１スイッチ４０を介して蓄電器２７に出力される。また、オルタネータ２６は、出力される電圧を制御する電圧制御部２９、例えばボルテージレギュレータを備える。電圧制御部２９は、オルタネータ２６の出力電圧を監視しており、必要に応じてオルタネータ２６の出力電圧を調整する。なお、オルタネータ２６は、この発明の実施例における発電機の一例である。

電圧制御部２９には、蓄電器２７が接続されるとともに、第１スイッチ４０が接続されている。第１スイッチ４０は、蓄電器２７が満充電状態またはそれに近い状態のときにオフ状態にされるスイッチと、始動開始操作部４１、例えばイグニッションスイッチに連動するスイッチとを直列に接続した形態となっている。補助機器３０は、切換スイッチ、および始動開始操作部４１を介して電圧制御部２９に接続されている。補助機器３０などは、この発明の実施例における電気負荷の一例である。

蓄電器２７は、例えば二次電池または鉛蓄電池を含み、オルタネータ２６が発電した電力により充電され、また補助機器３０などに電力を供給する。補助機器３０は、スタータモータ３２、点火プラグ、エアコンプレッサ、ドアガラス用アクチュエータ、灯火器、電動オイルポンプ３４、自動運転中に使用する車載センサ（詳しくは後述するレーザー、カメラ、ライダーを含む）、および操舵用アクチュエータ３６などを含む。

電池制御部２８は、充電残量取得部３７を備える。充電残量取得部３７は、例えば電流センサ３８から得られる蓄電器２７の充放電電流値に基づいて、蓄電器２７の満充電時の充電量に対する実際の充電量の割合である充電残量（ＳＯＣ（State of charge））を取得する。

電子制御部２５は、オルタネータ回生制御を実施するために、電池制御部２８を介してＳＯＣを常に監視している。オルタネータ回生制御では、例えばエンジン１１の負荷を減らし、かつ燃費の向上を図るために、ＳＯＣが予め決められた第１所定値未満に低下するまでは、エンジン１１の運転中に、オルタネータ２６による発電が停止されて、蓄電器２７に蓄えられた電力が補助機器３０に供給される。一方、例えばエンジン１１におけるＦ／Ｃ制御中で、かつ車両１０の減速走行あるいは惰性走行のときには、駆動輪１４，１５から入力される駆動力（いわゆる逆入力）によりエンジン１１が被回転される。この場合には、エンジン１１の被回転によりオルタネータ２６をエンジン１とともに回転させて、オルタネータ２６から出力される電力により蓄電器２７が充電される。電子制御部２５は、車両１０の走行状況に応じて、オルタネータ２６による発電、およびその停止を切り替える制御を実行する。

電池制御部２８は、充電残量取得部３７から得られたＳＯＣの情報を電子制御部２５に送る。電子制御部２５は、電池制御部２８から得られたＳＯＣに基づいて、蓄電器１７のＳＯＣについての判断、例えば「少」や「十分」などの段階的なレベルの判断を実行する。また、電子制御部２５は、蓄電器２７が満充電状態にならないように、蓄電器２７の充電状態を制御する。つまり、電池制御部２８は、蓄電器２７が満充電状態、またはそれに近い状態の場合に、第１スイッチ４０をオフ状態にして蓄電器２７への充電を停止する。なお、電池制御部２８や電子制御部２５などは、この発明の実施例におけるコントローラの一例である。

エンジン１１には、エンジン始動要求のときにクランキングさせるスタータモータ３２が設けられている。スタータモータ３２は、第２スイッチ４２がオン状態に変わることに応答して蓄電器２７に蓄積された電力を利用して駆動する。第２スイッチ４２は、電子制御部２５の制御、例えばエンジン１１の始動（車両の始動を含む）指令に応答してオン状態に変化する。電子制御部２５は、イグニッションスイッチや始動ボタンなどの始動開始操作部４１の操作に応答して始動指令を出力する。

油圧制御部２４は、機械式のオイルポンプ（ＭＯＰ）４３、および給油路（図示なし）を備える。機械式のオイルポンプ４３は、エンジン１１のクランク軸の回転によって駆動される。また、車両１０は、電動オイルポンプ（ＥＯＰ）３４を備える。電動オイルポンプ３４は、蓄電器２７に蓄積された電力により駆動する補助機器３０の一部である。給油路は、機械式のオイルポンプ４３、および電動オイルポンプ３４に接続されている。機械式のオイルポンプ４３、または電動オイルポンプ３４は、例えば昇圧した圧油を油圧制御部２４に供給して圧油を予め決められた設定値に維持する定油圧制御を実行するときに駆動される。油圧制御部２４は、エンジン１１の各部、クラッチ１７および自動変速機１２などに、例えば潤滑用、冷却用、あるいは作動圧用のオイルとして供給する。

自動変速機１２は、例えば複数の油圧式摩擦係合装置、例えばクラッチやブレーキを係合する係合状態、またはその係合を解放する解放状態により変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる有段の自動変速機である。油圧制御部２４は、電子制御部２５から得られる目標ギヤ段の情報に応答して、作動圧を供給する油路を切り換える制御を実行することで、目標ギヤ段を構成するクラッチやブレーキが係合状態または解放状態に制御される。なお、自動変速機１２としては、ベルト式などの無段変速機を用いてよい。

クラッチ１７は、自動変速機１２の入力クラッチとして機能する油圧式摩擦係合装置であり、油圧制御部の制御により係合状態、または解放状態に制御される。電子制御部２５は、クラッチ１７を係合状態にしてエンジン１１と駆動輪１４，１５とを連結して、エンジン１１の動力によって走行する通常走行中に、所定条件が成立することで車両１０を惰性走行させる惰性走行制御を実行することができる。

電子制御部２５が実行可能な惰性走行制御は、第１惰性走行制御、第２惰性走行制御、および第３惰性走行制御を含む。第１惰性走行制御は、クラッチ１７を解放することでエンジン１１と駆動輪１４，１５とを切り離し、かつエンジン１１の運転を停止するフリーラン惰性走行を実行する。第２惰性走行制御は、クラッチ１７を解放することでエンジン１１と駆動輪１４，１５とを切り離し、かつエンジン１１の一部または全部の気筒に燃料を供給して運転させるニュートラル惰性走行を実行する。第３惰性走行制御は、クラッチ１７を係合してエンジン１１と駆動輪１４，１５とを連結し、かつＦ／Ｃ惰性走行制御を実施してエンジン１１の運転を停止するＦ／Ｃ惰性走行制御を実行することができる。

電子制御部２５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、および入出力インターフェースなどを有するマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用し、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムに基づいて電池制御部２８、およびエンジン制御部２３を制御する。電子制御部２５には、ブレーキセンサ４５からブレーキペダルの踏み込み量に応じた信号が供給されるとともに、アクセルセンサ４６からアクセルペダルの踏み込み量に応じた信号が供給される。また、電子制御部２５は、燃料タンク内の燃料の残量を、例えばフューエルレベルゲージなどを用いた燃料センサ４７から得られる情報に基づいて取得する燃料残量取得部５０を備える。

エンジン１１のクランク軸には、エンジン回転速度センサ４８が設けられている。エンジン回転速度センサ４８は、エンジン１１の回転速度に対応する信号を電子制御部２５に供給する。自動変速機１２の出力軸には、車速センサ４９が設けられている。車速センサ４９は、車速に対応する信号を電子制御部２５に供給する。この他、電子制御部２５には、各種の制御に必要な種々の情報が供給されるようになっている。

電子制御部２５は、運転者の加速意思に対応するアクセル開度、およびブレーキ操作量などに沿ったエンジン１１の出力制御、および回転停止制御を実行する。また、電子制御部２５は、予め記憶されている変速線図から運転者の加速意思に対応するアクセル開度に基づく要求出力を求め、求めた要求出力に基づいて、またはアクセル開度あるいは車速に基づいて自動変速機１２の変速段を制御する変速制御などを実行する。また、自動運転の場合には、走行路の速度規制情報、走行路の勾配、前方車両との車間距離、および操舵部の角度などに基づいて要求出力が決められる。

電子制御部２５は、その他に自動運転を制御するために車両位置認識部５１、外部状況認識部５２、走行状態認識部５３、走行計画生成部５４、有人無人判定部５５、補助機器制御部５６、走行制御部５７、および惰性走行条件成立判定部６２などを備え、各部５１〜５７，６２から得られる情報に基づいて操舵システム５８、ブレーキシステム５９、および駆動システム６０などを制御する。なお、電子制御部２５は、図１では単体の制御部として記載しているが、この発明ではこれに限らず、複数の電子制御部で構成されており、各電子制御部がそれぞれ接続されて、協調して１つあるいは複数の機能を実現するように構成された電子制御ユニット（ＥＣＵ（electronic control unit））であってよい。

駆動システム６０は、一例としてスロットルアクチュエータ６４、およびアクセルセンサ４６を有する。スロットルアクチュエータ６４の動作は、電子制御部２５などに制御されて、スロットルバルブを開閉する。アクセルセンサ４６は、アクセルペダルの踏み込み量を検出して、その情報を、駆動システム６０を介して電子制御部２５に送る。また、自動運転では、電子制御部２５により求められた要求出力量に応じてスロットルアクチュエータ６４を制御してよい。スロットルアクチュエータ６４、およびアクセルセンサ４６などは、蓄電器２７に蓄積された電力により動作する。

ブレーキシステム５９は、一例としてブレーキアクチュエータ６１、およびブレーキセンサ４５を有する。ブレーキアクチュエータ６１の動作は、電子制御部２５などにより電気的に制御されて、例えばブレーキペダルを踏み込む作用と同じまたは同様な作用をして車両１０、例えば駆動輪１４，１５を含む車輪に制動トルク（制動力）を与える。ブレーキセンサ４５は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出し、その情報を、ブレーキシステム５９を介して電子制御部２５に送る。また、自動運転では、電子制御部２５により求められた要求制動量に応じてブレーキアクチュエータ６１の駆動量を制御してよい。ブレーキアクチュエータ６１、およびブレーキセンサ４５などは、蓄電器２７から供給される電力により動作する。なお、ブレーキシステム５９などは、この発明の実施例における制動部の一例である。

操舵システム５８は、電子制御部２５などにより電気的に制御されて操舵用アクチュエータ３６を動作させるものであり、例えば電動パワーステアリングシステムやＳＢＷ（steer by wire）システムなどを含む。操舵用アクチュエータ３６は、複数のアクチュエータで構成されてよい。一例として操舵システム５８は、操舵反力アクチュエータにより操舵部にトルクを付加して操舵力を補ったり、転舵アクチュエータにより、操舵輪、例えば前輪を転舵したりする。また、操舵システム５８は、トルクセンサ６３を有する。トルクセンサ６３は、例えば運転者が操舵部に与えるトルクを検出し、検出したトルクを、操舵システム５８を介して電子制御部２５に送る。また、自動運転では、電子制御部２５により求められた要求操舵角に応じて転舵アクチュエータを制御してよい。操舵用アクチュエータ３６、およびトルクセンサ６３などは、蓄電器２７から供給される電力により動作する。なお、操舵システム５８は、この発明の実施例における操舵部の一例である。

電子制御部２５には、自動運転を制御するために、内部センサ６５、外部センサ６６、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部６７、地図データベース６８、ナビゲーションシステム６９、および有人無人センサ７０が接続されている。内部センサ６５は、車両１０の走行状態、およびエンジン１１や自動変速機１２を含む各部の作動状態や挙動などを検出する複数のセンサを含む。内部センサ６５としては、例えば車両１０の前後方向における加速度を検出する前後加速度センサ、車両１０の横（幅）方向における加速度を検出する横加速度センサ、車両１０のヨーレートを検出するヨーレートセンサ、およびシフトレバー（もしくはシフトスイッチ）の位置を検出するシフトセンサなどを有する。また、内部センサ６５は、前述したトルクセンサ６３、アクセルセンサ４６、ブレーキセンサ４５、および車速センサ４９などを含んでよい。前後加速度センサ、横加速度センサ、ヨーレートセンサ、およびシフトセンサなどは、蓄電器２７から供給される電力により動作する。

なお、図１では、アクセルセンサ４６、ブレーキセンサ４５、トルクセンサ６３、および車速センサ４９以外のセンサを便宜上、内部センサ６５として示している。

電子制御部２５は、内部センサ６５から入力された信号や、予め記憶されている演算式あるいはマップなどに基づいて、エンジン１１の出力や運転状態、クラッチ１７の断接状態、制動力、および操舵部の操舵角などを制御するための信号をエンジン制御部２３、操舵システム５８、ブレーキシステム５９、および駆動システム６０などに出力するように構成されている。

外部センサ６６は、車両１０の周辺情報や外部状況を検出する複数のセンサであり、例えば車載カメラ、レーダー（RADAR:Radio Detection and Ranging）、およびライダー（LIDAR:Laser Imaging Detection and Ranging）などを含む。外部センサ６６は、蓄電器２７から供給される電力を利用して動作する。

車載カメラは、例えば車両１０のフロントガラスの内側に設置され、車両１０の外部状況に関する撮像情報を電子制御部２５に送信するように構成されている。車載カメラは、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よい。車載カメラがステレオカメラを有する場合には、車載カメラから得られる撮像情報に基づいて車両１０の前方の奥行き方向の情報（深度情報）を取得することができる。

レーダーは、ミリ波やマイクロ波などの電波を利用して車両１０の外部の他車両や障害物等を検出し、その検出データを電子制御部２５に送信するように構成されている。電子制御部２５は、例えば電波を車両の周囲に放射し、他車両や障害物など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。

ライダーは、レーザー光を利用して車両１０の外部の他車両や障害物等を検出し、その検出データを電子制御部２５に送信するように構成されている。電子制御部２５は、例えばレーザー光を車両１０の周囲に放射し、他車両や障害物など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、他車両や障害物などを検出する。

ＧＰＳ受信部６７は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより、車両１０の位置、例えば、車両１０の緯度および経度を測定し、その位置情報を電子制御部２５に送信するように構成されている。地図データベース６８は、地図情報を蓄積したデータベースであり、例えば車両１０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ができる。なお、地図データベース６８は、電子制御部２５の内部に設けた記憶部に記憶されていてもよい。ナビゲーションシステム６９は、ＧＰＳ受信部６７が測定した車両１０の位置情報と、地図データベース６８の地図情報とに基づいて、車両１０の走行ルートを算出するように構成されている。

車両位置認識部５１は、ＧＰＳ受信部６７で受信した車両１０の絶対位置情報、および地図データベース６８の地図情報に基づいて、地図上における車両１０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６９で用いられる車両１０の位置は、そのナビゲーションシステム６９から取得してよい。あるいは道路上や道路脇の外部に設置されたサインポストなどから得られる情報に基づいて車両１０の現在位置を取得または測定が可能な場合は、そのサインポストなどとの通信によって車両１０の現在位置を取得してよい。

外部状況認識部５２は、例えば車載カメラの撮像情報やレーダー、もしくはライダーの検出データに基づいて、車両１０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１０の周辺の障害物に関する情報などが取得される。また、外部状況としては、走行環境として車両１０の周辺の気象情報や走行路面の摩擦係数などを取得してもよい。

走行状態認識部５３は、内部センサ６５の各種の検出データに基づいて、車両１０の走行状態を認識するように構成されている。車両１０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取得される。

走行計画生成部５４は、例えばナビゲーションシステム６９で演算された目標ルート、車両位置認識部５１で認識された車両１０の位置、および外部状況認識部５２で認識された外部状況などに基づいて、車両１０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１０が進行する軌跡である。また、走行計画生成部５４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などの基準に沿って、車両１０が適切に走行することができるように進路を生成する。

さらに、走行計画生成部５４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。例えば走行計画生成部５４は、外部状況認識部５２で認識された外部状況、および地図データベース６８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。

走行計画は、車両１０における将来的な要求出力を含む車両１０の走行状態を予め設定するものであり、例えば現在時刻から数秒先の将来のデータを基に生成される。車両１０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を用いることもできる。走行計画は、例えば、目標ルートに沿った進路を車両１０が走行するときに、車速、加速度、および操舵トルクなどの推移を示すデータとして走行計画生成部５４から出力される。

また、走行計画は、車両１０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５４から出力してもよい。速度パターンは、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、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としてよい。加速度パターンは、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、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としてよい。操舵パターンは、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、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としてよい。

走行制御部５７は、走行計画生成部５４で生成された走行計画に基づいて、車両１０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、走行制御部５７は、走行計画に応じた制御信号をエンジン制御部２３、駆動システム６０、ブレーキシステム５９、および操舵システム５８に出力することでスロットルアクチュエータ６４、ブレーキアクチュエータ６１、および操舵用アクチュエータ３６の駆動を制御する。また、走行制御部５７は、惰性走行条件が成立したときに通常走行制御から惰性走行制御に走行制御を切り換える。

有人無人センサ７０は、例えば座席に設けられた重量センサや、運転者の状態を取得する運転状態検出部を有する。重量センサは、運転者が着座しているか否かを検出する。運転状態検出部は、例えば心拍等の生体情報を取得する生体情報センサ、および運転者の表情や瞳孔を撮影するカメラを有する。有人無人センサ７０により検出された情報は電子制御部２５に送られる。有人無人判定部５５は、有人無人センサ７０から得られる情報に基づいて、運転者が運転操作を可能な状態（以下、「有人」と称す）か否か（以下、「無人」と称す）を判断する。電子制御部２５は、自動走行中に「有人」で、かつ燃料の残量が予め決めた閾値未満になると自動運転を終了するなどの制御を実行し、また、自動走行中に「無人」で、かつ燃料の残量が予め決めた閾値未満になるとナビゲーションシステムの目的地を、例えば現在地に一番近い燃料給油スタンドに設定するなどの制御を実行する。なお、有人無人センサ７０は、この発明の実施例における検出部の一例である。

補助機器制御部５６は、補助機器システム７２を介して補助機器３０の作動を制御する。なお、図１では、補助機器３０を、前述した電動オイルポンプ３４、スタータモータ３２、操舵用アクチュエータ３６、スロットルアクチュエータ６４、ブレーキアクチュエータ６１および有人無人センサ７０とは別に記載しているが、それらは補助機器３０に含まれてよい。補助機器３０としては、例えばエアコンプレッサ、前照灯、方向指示器、尾灯、室内灯、ワイパー用アクチュエータ、およびパワーウィンドウ用アクチュエータなどを含んでよい。補助機器３０は、蓄電器２７に蓄積された電力により動作する。

惰性走行条件成立判定部６２は、自動運転中に所定の惰性走行条件が成立したか否かを判定する。所定の惰性走行条件は、第１走行条件の成立に加えて、蓄電器２７のＳＯＣについての判断、および走行路の勾配についての判断を含む第２走行条件を有する。第１走行条件は、一例として車速が予め定められた所定の車速以上であること、ブレーキアクチュエータ６１が作動していないこと、車両１０に駆動力が要求されていない状態（アクセル開度がゼロに近い所定値以下）であること、前方車両との車間距離が予め定められた所定の距離以上であること、操舵部、例えばステアリングの操舵角度が予め決められた所定角度以下であることなどを含む。

惰性走行条件成立判定部６２は、蓄電器２７のＳＯＣが空充電状態以上で予め決められた第１所定値未満となる場合を「少」、ＳＯＣが第１所定値以上で満充電状態未満の場合には「十分」と判定する。

走行路の勾配についての判断は、「急な下り坂路」、および「緩やかな下り坂路」または「平坦路」を含む。惰性走行条件成立判定部６２は、走行路の勾配を取得する勾配取得部７５を備える。勾配取得部７５は、例えば駆動力またはスロットル開度と車両の前後方向における加速度とから勾配を推定する手段、またはナビゲーションシステムの地図データに含まれる道路情報から走行路の勾配を推定する手段を備える。さらに、勾配取得部７５は、推定した走行路の勾配に基づいて上り勾配または下り勾配を判定する手段を備えている。惰性走行条件成立判定部６２は、一例として走行路の勾配が予め決められた第２所定値以上の下り勾配の場合には「急な下り坂」として、また、走行路の勾配が第２所定値未満の下り勾配の場合には「緩やかな下り坂」または「平坦路」としてそれぞれ判定する。

走行制御部５７は、惰性走行条件成立判定部６２により所定の惰性走行条件が成立した場合に、成立した惰性走行条件の種類に基づいて複数の惰性走行制御から一つの惰性走行制御を選択し、選択された惰性走行制御を実行する。複数の惰性走行制御は、前述した第１惰性走行制御、第２惰性走行制御、および第３惰性走行制御を含む。

図２は、走行制御部５７が惰性走行制御を決定する手順の一例を示す。走行制御部５７は、所定の惰性走行条件に基づいて第１惰性走行制御から第３惰性走行制御のうちのいずれか一つの惰性走行制御を選択する。所定の惰性走行条件は、第１走行条件、および第２走行条件に基づいて決定される。

図２に示すようにステップＳ１では、自動運転中か否かを判定する。ステップＳ１にて自動運転中の場合、つまりYes側の場合にはステップＳ２に移行し、そうでなければリターンする。ステップＳ２では、第１走行条件が成立したか否かを判定する。ステップＳ２にて第１走行条件が成立した場合、つまりYes側の場合には、ステップＳ３に移行し、そうでなければリターンする。ステップＳ３では、蓄電器２７のＳＯＣが第１所定値以上か否かを判定する。ステップＳ３にて、蓄電器２７のＳＯＣが予め決められた第１所定値以上、つまり蓄電器２７のＳＯＣが「十分」の場合（Yes側の場合）には、ステップＳ４に移行する。ステップＳ４では、走行路の勾配が予め決められた第２所定値以上の下り勾配か否かを判定する。ステップＳ４にて、走行路の勾配が第２所定値未満の下り勾配、つまり走行路が「平坦路」または「緩やかな下り坂路」の場合（No側の場合）には、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、第１惰性走行制御を実行する。つまり第１惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件が成立することに加えて、蓄電器２７のＳＯＣが「十分」で、かつ走行路が「平坦路」または「緩やかな下り坂路」の場合に実行される。ステップＳ５を実行した後にはステップＳ６に移行する。

ステップＳ６では、第１走行条件の成立が終了したか否かを判定する。第１走行条件の成立が終了した場合、つまりYes側の場合には、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、惰性走行制御を終了し、その後にリターンする。ステップＳ６にて、第１走行条件の成立が継続されている場合、つまりNo側の場合はリターンする。

ステップＳ３にて蓄電器２７のＳＯＣが第１所定値未満、つまり蓄電器２７のＳＯＣが「少」の場合（No側の場合）は、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、走行路の勾配が第２所定値以上の下り勾配か否かを判定する。走行路の勾配が第２所定値以上の下り勾配、つまり走行路が「急な下り坂路」の場合（Yes側の場合）は、ステップＳ９に移行する。ステップＳ９では、第３惰性走行制御を実行する。つまり第３惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件が成立することに加えて、蓄電器２７のＳＯＣが「少」で、かつ走行路が「急な下り坂路」の場合に実行される。その後に前述したステップＳ６に移行する。

ステップＳ８にて走行路の勾配が第２所定値未満の場合の下り勾配、つまり走行路が「緩やかな下り坂路」または「平坦路」の場合（No側の場合）は、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、燃料の残量が予め決められた第３所定値以上か否かを判定する。燃料の残量が第３所定値以上、つまり燃料の残量が「十分」の場合（Yes側の場合）には、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では、第２惰性走行制御を実行する。つまり第２惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件が成立することに加えて、蓄電器２７のＳＯＣが「少」で、かつ燃料の残量が「十分」で、かつ走行路が「平坦路」または「緩やかな下り坂路」の場合に実行される。その後に前述したステップＳ６に移行する。

ステップＳ１０にて燃料の残量が第３所定値未満、つまり燃料の残量が「少」である場合（No側の場合）は、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、有人無人判定部５５における判定に基づいて無人運転か否かを判定する。ステップＳ１２にて「無人」の場合、つまりYes側の場合には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、例えば現在地から、例えば現在地から直線距離において一番近い燃料給油スタンドを検索し、検索された燃料給油スタンドをナビゲーションシステムの目的地に設定する。なお、この発明では、距離的に一番近い燃料給油スタンドを検索することに限定されずに、主要道路を通って現在地から時間的に一番近い燃料給油スタンドを検索してもよい。ステップＳ１３を実行した後にはリターンする。なお、上記実施例では、目的地を燃料給油スタンドに設定する条件に、「緩やかな下り坂」または「平坦路」となる走行路の勾配についての判断が含まれているが、この発明では走行路の勾配について判断を省略してもよい。

ステップＳ１２にて「有人」である場合（No側の場合）には、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、自動運転を終了する。なお、自動運転を終了する場合には、キャビンに設けた表示部に自動運転を終了する旨の情報を音声または文字を含む画像によって表示してよい。ステップＳ１４を実行した後はリターンする。なお、上記実施例では、自動運転を終了する条件に、「緩やかな下り坂」または「平坦路」となる走行路の勾配についての判断が含まれているが、この発明では走行路の勾配についての判断を省略してもよい。

図２で説明した第１実施例は、予め複数設定された惰性走行制御のうちのいずれか一つの惰性走行制御を選択するための手順の一例を示す。つまり、この発明では、蓄電器２７のＳＯＣについての判断や走行路の勾配についての判断を実行する順番は、上記実施例に限定されない。また、上記実施例では、第１惰性走行制御および第２惰性走行制御を実行する条件に、走行路の勾配についての判断が含まれているが、この発明では走行路の勾配についての判断を省略してもよい。

また、上記実施例では、第１惰性走行制御から第３惰性走行制御の各々を、エンジン１１の運転の可否、およびクラッチ１７の断続との組み合わせにより、予め決められたパターンで設定しておいてもよい。また、前述したパターンで設定しておくのではなく、エンジン１１、およびクラッチ１７などを個々に制御して各惰性走行制御を達成するように構成してもよい。

さらに、図２では、第１走行条件成立の判断をステップＳ１の直後に実施する手順としているが、代わりに第１惰性走行制御から第３惰性走行制御を実行するステップＳ５、ステップＳ９、およびステップＳ１１の直前で第１走行条件成立の判断をそれぞれ行ってもよい。

図３は、惰性走行制御を選択するための条件の組み合わせを示す説明図である。なお、図３に記載の「ＥＮＧ」はエンジン１１を、「ＭＯＰ」は機械式のオイルポンプ４３を、「ＥＯＰ」は電動オイルポンプ３４をそれぞれ表す。

図３に示すように第１惰性走行制御は、自動運転中の条件、かつ第１走行条件の成立に加えて、蓄電器２７のＳＯＣが「十分」で、かつ「平坦路」または「緩やかな下り坂路」を走行中のときに選択される惰性走行制御である。

第１惰性走行制御では、エンジン１１の運転が停止されるため、油圧制御部２４への圧油の供給は、電動オイルポンプ３４を駆動して行う。この第１惰性走行制御では、オルタネータ回生制御が実施されず、また電動オイルポンプ３４などの補助機器３０が使用されるため、蓄電器２７の電力消費が、第２惰性走行制御および第３惰性走行制御を実行するときよりも大きくなる。

また、第１惰性走行制御では、クラッチ１７が解放されるため、燃料を消費しない状態での走行距離を稼いで燃費を向上させることができる。なお、第１惰性走行制御では、ＳＯＣが「十分」であるので、電動オイルポンプ３４、および自動走行運転に必要な内部センサ６５や外部センサ６６などの電源を確保することができる。

第２惰性走行制御は、自動運転中の条件、かつ第１走行条件の成立に加えて、蓄電器２７のＳＯＣが「少」で、かつ「平坦路」または「緩やかな下り坂路」を走行中のときに選択される制御である。

第２惰性走行制御では、クラッチ１７を解放し、かつエンジン１１を運転する制御である。この第２惰性走行制御では、燃料の残量が十分であるため、エンジン１１を運転する。このため、機械式のオイルポンプ４３の駆動により圧油を油圧制御部２４に供給することができる。なお、第２惰性走行制御では、燃費が第１惰性走行制御および第３惰性走行制御を実行するときよりも悪くなることがある。さらに、オルタネータ回生制御が実施されるため、蓄電器２７に充電が実施されて、蓄電器２７の電力消費を抑制することができる。このため、第２惰性走行制御では、自動運転の制御を制約する機器、例えば内部センサ６５や外部センサ６６などの電源を確保することが可能となる。なお、第２惰性走行制御を実行する場合には、エンジン１１が備える気筒の一部を休止する減筒運転をしてよい。

第３惰性走行制御は、自動運転中の条件、かつ第１走行条件の成立に加えて、蓄電器２７のＳＯＣが第１所定値以上、つまりＳＯＣが「少」で、かつ「急な下り坂路」を走行中のときに選択される制御である。

第３惰性走行制御では、クラッチ１７を係合し、かつエンジン１１の運転が停止される。エンジン１１の運転が停止されるため燃費が向上する。また、オルタネータ回生制御により蓄電器２７に充電が実施される。このため、自動走行運転に必要な内部センサ６５や外部センサ６６などの電源を確保することが可能となる。また、機械式のオイルポンプ４３の駆動により圧油を油圧制御部２４に供給することができる。さらに、クラッチ１７を係合してエンジン１１とともにオルタネータ２６を回転させる。つまり、第３惰性走行制御を「急な下り坂路」で実行すると、充電を蓄電器２７に実行可能となり、また、エンジン１１が被駆動状態にされること、つまり内燃機関でポンピングロスなどを生じさせることによりエンジンブレーキ力が作用して車速が上がることを抑制することができる。

なお、前述した第１惰性走行制御、および第２惰性走行制御を、蓄電器２７のＳＯＣについての判断と走行路の勾配について判断との２つの判断で決定しているが、本発明ではこれに限らず、蓄電器２７のＳＯＣについての判断で選択してもよい。また、上記実施例では、第１惰性走行制御から第３惰性走行制御を実行しているが、この発明ではこれに限らず、第３惰性走行制御の実行を省略し、第１惰性走行制御、および第２惰性走行制御を実行する構成としてもよい。さらに、第３惰性走行制御としては、例えばピストンが停止させられる構造を有する場合にはピストンを停止させてよい。この場合には、ポンピング作用によるロスが無い分だけエンジンブレーキ力を低減させた制御が可能となる。

［第２実施例］
図４は、第２実施例の自動運転車両（以下、「車両」と称す）７７の一例を示す。図４に示すように車両７７は、エンジン１１、第１クラッチ７８、第２クラッチ７９、および駆動用の電動機（ＭＧ(Motor Generator)）８０を有する。この車両７７は、エンジン１１と電動機８０との出力軸が同軸上に配置されており、エンジン１１を完全に切り離して、電動機８０から出力される駆動力で走行することができる。また、車両７７は、発進時や加速時など駆動力要求が必要なときに、電動機８０から出力される駆動力によってエンジン１１から出力される駆動力をアシストすることが可能である。つまり、車両７７は、エンジン１１、および電動機８０の何れか一方または両方を駆動力源として使用する。

図４に示すように、第１クラッチ７８は、エンジン１１と電動機８０との間で駆動力の伝達を断続する。例えば第１クラッチ７８は、エンジン１１から出力される駆動力が伝達される出力軸１１ａと、駆動力を電動機８０に入力する入力軸８０ａとが接続され、出力軸１１ａと入力軸８０ａとの間での動力伝達を断続する。第２クラッチ７９は、電動機８０と自動変速機１２との間で駆動力の伝達を断続する。例えば第２クラッチ７９は、電動機８０から出力される駆動力が伝達される出力軸８０ｂと、駆動力を自動変速機１２に入力する入力軸１２ａとが接続され、出力軸８０ｂと入力軸１２ａとの間での動力伝達を断続する。第１クラッチ７８および第２クラッチ７９は、油圧制御部２４から供給される圧油により断続が制御される。第１クラッチ７８は、この発明の実施例における第１動力断続部の一例であり、また、第２クラッチ７９は、この発明の実施例における第２動力断続部の一例である。

電動機８０は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えている。電動機８０は、例えば交流同期型の電動発電機となっており、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータ、および回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータ（いずれも図示なし）を備える。電動機８０は、インバータ８２を介して蓄電器２７から電力が供給されることにより力行し、また、エンジン１１から出力される駆動力、または駆動輪１４，１５から伝達される被駆動力により被回転するときに発電可能となっている。電動機８０により発電された電力は、インバータ８２に供給され、インバータ８２は、電動機８０により発電された電圧を使用して蓄電器２７を充電する。このとき、電動機８０は、回生電力に応じた大きさの回生トルクを発生する。この回生トルクは、エンジンブレーキ力として作用する。なお、電動機８０は、エンジン１１をクランキングさせるときにも駆動される。

インバータ８２は、電動機制御部８３によって制御され、蓄電器２７から供給される直流電圧を交流電圧に変換するとともに、電動機８０から発電される交流電圧を直流電圧に変換する。電動機制御部８３は、電動機８０が駆動力を発生する場合に、蓄電器２７の直流電圧を交流電圧に変換して、電動機８０に電力を供給する駆動制御を実行するようにインバータ８２を制御する。また電動機制御部８３は、電動機８０が発電する場合に、電動機８０からの交流電圧を直流電圧に変換する回生制御を実行するようにインバータ８２を制御する。すなわち、電動機８０が発電する場合にインバータ８２は、蓄電器２７に直流電圧を供給するための整流器および電圧調整装置として作用をする。

惰性走行条件成立判定部８４は、自動運転中に所定の惰性走行条件が成立したか否かを判定する。所定の惰性走行条件は、第１走行条件の成立に加えて、蓄電器２７のＳＯＣについての判断、および走行路の勾配についての判断を含む第２走行条件を有する。第１走行条件は、第１実施例で説明したと同じまたは同様に、車速が予め定められた所定の車速以上であること、ブレーキアクチュエータ６１が作動していないこと、車両７７に駆動力が要求されていない状態（アクセル開度がゼロに近い所定値以下）であること、前方車両との車間距離が予め定められた所定の距離以上であること、操舵部、例えばステアリングの操舵角度が予め決められた所定角度以下であることなどを含む。

惰性走行条件成立判定部８４は、蓄電器２７のＳＯＣが空充電容量以上で予め決められた第４所定値未満となる場合を「少」、蓄電器２７のＳＯＣが第４所定値以上で、かつ予め決められた第６所定値未満となる場合を「中」、蓄電器２７のＳＯＣが第６所定値以上で、かつ満充電容量未満の場合には「十分」と判定する。なお、第４所定値および第５所定値の関係は、第４所定値＜第６所定値となっている。

走行路の勾配についての判断は、「急な下り坂路」、「緩やかな下り坂路」、および「平坦路」を含む。惰性走行条件成立判定部８４は、走行路の勾配を取得する勾配取得部７５を備える。惰性走行条件成立判定部８４は、勾配取得部７５から取得した走行路の下り勾配が予め決められた第５所定値以上の場合に「急な下り坂」として、また走行路の下り勾配が第５所定値未満で、かつ予め決められた第７所定値以上の場合には「緩やかな下り坂」として、さらに走行路の下り勾配が第７所定値未満の場合には「平坦路」としてそれぞれ判定する。なお、第６所定値および第７所定値の関係は、第７所定値＜第５所定値となっている。

走行制御部８５は、惰性走行条件成立判定部８４により所定の惰性走行条件が成立した旨の情報を受けた場合に、第２走行条件に基づいて複数の惰性走行制御から一つの惰性走行制御を選択し、選択された惰性走行制御を実行する。複数の惰性走行制御は、第４惰性走行制御から第８惰性走行制御を含む。

図５は、走行制御部８５が惰性走行制御を決定する手順の一例を示す。走行制御部８５は、所定の惰性走行条件に基づいて第４惰性走行制御から第８惰性走行制御のうちのいずれか一つの惰性走行制御を選択する。

図５に示すように、ステップＳ１５では、自動運転中か否かを判定する。ステップＳ１５にて自動運転中の場合、つまりYes側の場合にはステップＳ１６に移行し、そうでない場合にはリターンする。ステップＳ１６では、第１走行条件が成立したか否かを判定する。第１走行条件が成立した場合、つまりYes側の場合にはステップＳ１７に移行し、そうでない場合にはリターンする。ステップＳ１７では、蓄電器２７のＳＯＣが第４所定値以上か否かを判定する。ステップＳ１７にて蓄電器２７のＳＯＣが第４所定値未満の場合（No側の場合）、つまりＳＯＣが「少」の場合にステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８では、走行路の勾配が第５所定値以上の下り勾配か否かを判定する。走行路の勾配が第５所定値以上の下り勾配、つまり走行路が「急な下り坂路」の場合（Yes側の場合）には、ステップＳ１９に移行する。ステップＳ１９では、第４惰性走行制御を実行する。つまり、第４惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件が成立することに加えて、蓄電器２７のＳＯＣが「少」で、かつ走行路が「急な下り坂路」の場合に実行される。ステップＳ１９を実行した後は、ステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２０では、第１走行条件の成立が終了したか否かを判定する。ステップＳ２０にて、第１走行条件の成立が終了した場合、つまりYes側の場合にはステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１では、惰性走行制御を終了し、その後にリターンする。なお、ステップＳ２０にて第１走行条件の成立が継続されている場合、つまりNo側の場合にはリターンする。

ステップＳ１７にて、蓄電器２７のＳＯＣが第４所定値以上、つまりＳＯＣが「十分」または「中」の場合（Yes側の場合）には、ステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２では、蓄電器２７のＳＯＣが第６所定値以上か否かを判定する。ステップＳ２２にて蓄電器２７のＳＯＣが第６所定値以上、つまりＳＯＣが「十分」の場合（Yes側の場合）には、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、走行路の勾配が第５所定値以上の下り勾配か否かを判定する。ステップＳ２３にて走行路の勾配が第５所定値未満の下り勾配、つまり走行路が「緩やかな下り坂路」または「平坦路」の場合（No側の場合）には、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、第５惰性走行制御を実行する。つまり、第５惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件が成立することに加えて、蓄電器２７のＳＯＣが「十分」で、かつ走行路が「緩やかな下り坂路」または「平坦路」の場合に実行される。その後に前述したステップＳ２０に移行する。ステップＳ２３にて走行路の勾配が第５所定値以上の下り勾配、つまり走行路が「急な下り坂路」の場合（Yes側の場合）にはリターンする。なお、ステップＳ２３にてYes側の場合には、走行路が「急な下り坂路」で、かつＳＯＣが「十分」であるので第４惰性走行制御を実行してもよいし、現在実行中の運転状態を維持してもよい。

ステップＳ２２にて、蓄電器２７のＳＯＣが第６所定値未満、つまりＳＯＣが「中」である場合（No側の場合）には、ステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５では、走行路の勾配が第５所定値以上の下り勾配か否かを判定する。ステップＳ２５にて走行路の勾配が第５所定値未満の下り勾配、つまり走行路が「緩やかな下り坂路」または「平坦路」の場合（No側の場合）には、ステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６では、走行路の勾配が第７所定値以上の下り勾配か否かを判定する。ステップＳ２６にて走行路の勾配が第７所定値以上の下り勾配、つまり走行路が「緩やかな下り坂路」の場合（Yes側の場合）には、ステップＳ２７に移行する。ステップＳ２７では、第６惰性走行制御を実行する。つまり、第６惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件が成立することに加えて、蓄電器２７のＳＯＣが「中」で、かつ走行路が「緩やかな下り坂」の場合に実行される。その後に前述したステップＳ２０に移行する。

なお、ステップＳ２５にて走行路の勾配が第５所定値以上の下り勾配、つまり走行路が「急な下り坂路」の場合（Yes側の場合）にはリターンする。ステップＳ２５にてYes側の場合には、走行路が「急な下り坂路」で、かつＳＯＣが「中」であるので第４惰性走行制御を実行してもよいし、現在実行中の運転状態を維持してもよい。また、ステップＳ２６にて走行路の勾配が第７所定値未満の下り勾配、つまり走行路が「平坦路」の場合（No側の場合）にはリターンする。ステップＳ２６にてNo側の場合には、走行路が「平坦路」で、かつＳＯＣが「中」であるので第５惰性走行制御、または第８惰性走行制御を実行してもよいし、現在実行中の運転状態を維持してもよい。

ステップＳ１８にて、走行路の勾配が第５所定値未満の下り勾配、つまり走行路が「緩やかな下り坂路」または「平坦路」の場合（No側の場合）には、ステップＳ２８に移行する。ステップＳ２８では、燃料の残量が予め決められた第８所定値以上か否かを判定する。第８所定値は、第１実施例で説明した第３所定値と同じ値であってよい。ステップＳ２８にて燃料の残量が第８所定値以上、つまり燃料の残量が「十分」の場合（Yes側の場合）には、ステップＳ２９に移行する。ステップＳ２９では、走行路の勾配が第７所定値以上の下り勾配か否かを判定する。ステップＳ２９にて走行路の勾配が第７所定値未満の下り勾配、つまり走行路が「平坦路」の場合（No側の場合）には、ステップＳ３０に移行する。ステップＳ３０では、第８惰性走行制御を実行する。第８惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件が成立することに加えて、蓄電器２７のＳＯＣが「少」で、かつ走行路が「平坦路」で、かつ燃料の残量が「十分」の場合に実行される。その後に前述したステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２９にて走行路の勾配が第７所定値以上の下り勾配、つまり走行路が「緩やかな下り坂路」の場合（Yes側の場合）には、ステップＳ３１に移行する。ステップＳ３１では、第７惰性走行制御を実行する。つまり、第７惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件が成立することに加えて、蓄電器２７のＳＯＣが「少」で、かつ走行路が「緩やかな下り坂路」で、かつ燃料の残量が「十分」の場合に実行される。その後に前述したステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２８にて燃料の残量が第８所定値未満、つまり「少」の場合（No側の場合）には、ステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２にて、有人無人判定部５５の判定に基づいて無人運転か否かを判定する。ステップＳ３２にて「無人」の場合、つまりYes側の場合には、ステップＳ３３に移行する。ステップＳ３３は、例えば第１実施例で説明したと同じまたは同様に現在地から時間的または距離的に一番近い燃料給油スタンドを検索し、検索した燃料給油スタンドをナビゲーションシステムの目的地に設定する。ステップＳ３３を実行した後にはリターンする。なお、第２実施例では、目的地を燃料給油スタンドに設定する条件に、「緩やかな下り坂」または「平坦路」となる走行路の勾配についての判断が含まれているが、この発明では走行路の勾配についての判断を省略してもよい。

ステップＳ３２にて「有人」である場合、つまりNo側の場合には、ステップＳ３４に移行する。ステップＳ３４では、自動運転を終了する。その後にリターンする。なお、第２実施例では、自動運転を終了する条件に、「緩やかな下り坂」または「平坦路」となる走行路の勾配についての判断が含まれているが、この発明では走行路の勾配についての判断を省略してもよい。

なお、図５で説明した第２実施例は、一の惰性走行制御を選択するための手順の一例を示すものであり、この発明では、ＳＯＣについての判断や走行路の勾配についての判断を実行する順番は、図５で説明した実施例に限定されない。また、第４惰性走行制御から第８惰性走行制御の各々を、エンジン１１の運転の可否、第１クラッチ７８の断続、および第２クラッチ７９の断続との組み合わせにより、予め決められたパターンで設定しておいてもよい。また、前述したパターンで設定しておくのではなく、エンジン１１、第１クラッチ７８、および第２クラッチ７９などを個々に制御して各惰性走行制御を達成するように構成してもよい。

さらに、図５では、第１走行条件成立の判断をステップＳ１５の後に実施する手順としているが、代わりに第４惰性走行制御から第８惰性走行制御を実行する直前で第１走行条件成立の判断をそれぞれ行ってもよい。また、上記実施例では、第４惰性走行制御から第８惰性走行制御を実行する例としているが、この発明ではこれに限らず、第６惰性走行制御から第８惰性走行制御の実行を省略し、第４惰性走行制御および第５惰性走行制御を実行する構成としてもよい。

図６は、惰性走行制御を選択するための条件の組み合わせを示す説明図である。なお、図６に記載の「ＥＮＧ」はエンジン１１を、「ＭＯＰ」は機械式のオイルポンプ４３を、「ＥＯＰ」は電動オイルポンプ３４をそれぞれ表す。

図６に示すように第４惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件の成立に加えて、ＳＯＣが「少」で、かつ「急な下り坂路」を走行中のときに選択される制御である。この第４惰性走行制御は、惰性走行中に第１クラッチ７８、および第２クラッチ７９をそれぞれ係合し、かつエンジン１１の運転を停止する制御である。この制御では、駆動輪１４，１５から入力される被駆動力によりエンジン１１および電動機８０がそれぞれ被回転される。

第４惰性走行制御では、エンジン１１の運転が停止されるため、詳しくは後述する第７惰性走行制御および第８惰性走行制御を実行するときよりも燃費が向上する。また、第４惰性走行制御では、エンジン１１が被回転されるため、機械式のオイルポンプ４３の駆動により圧油を油圧制御部２４に供給することができる。また、第４惰性走行制御では、電動機８０が被回転にすることで発電して、発電した電力により蓄電器２７を充電する。これにより、第４惰性走行制御では、詳しくは後述する第５惰性走行制御および第６惰性走行制御を実施するときよりも、電動オイルポンプ３４を駆動しない分、蓄電器２７の電力消費を抑制することができる。さらに、第４惰性走行制御では、電動機８０で回生トルクを生じさせることにより作用するエンジンブレーキ力に加えて、エンジン１１でポンピングロスなどを生じさせることにより作用するエンジンブレーキ力を効かせながら惰性走行が可能となる。このため、急な下り坂路であっても車速が上がることを抑制することができる。このときのエンジンブレーキ力は、第５惰性走行制御から第８惰性走行制御の中で一番大きい力になる。同図では、第４惰性走行制御におけるエンジンブレーキ力を「大」として記載している。

第５惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件の成立に加えて、蓄電器２７のＳＯＣが「十分」で、かつ「平坦路」または「緩やかな下り坂路」を走行中のときに選択される制御である。この第５惰性走行制御は、第１クラッチ７８、および第２クラッチ７９をそれぞれ解放することでエンジン１１および電動機８０を有する駆動源と駆動輪１４，１５とを切り離し、かつエンジン１１の運転を停止させる。

第５惰性走行制御では、電動機８０によるエネルギー回生が実施されず、また電動オイルポンプ３４を駆動して圧油を油圧制御部２４に供給する。このように第４惰性走行制御では、惰性走行中に蓄電器２７への充電が実施されずに、電動オイルポンプ３４などの補助機器３０が蓄電器２７に蓄積された電力を使用するため、蓄電器２７の消費電力が第４惰性走行制御、第７惰性走行制御および第８惰性走行制御を実行するときよりも大きくなることがある。

第６惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件の成立に加えて、蓄電器２７のＳＯＣが「中」で、かつ「緩やかな下り坂路」を走行中のときに選択される制御である。この第６惰性走行制御は、惰性走行中に第１クラッチ７８を解放し、かつ第２クラッチ７９を係合することで、駆動輪１４，１５からエンジン１１を切り離し、かつエンジン１１の運転を停止させる。

第６惰性走行制御では、エンジン１１の運転が停止されるため第７惰性走行制御および第８惰性走行制御を実行するときよりも燃費が向上する。また、第６惰性走行制御では、電動機制御部８３により回生制御が実施され、かつ電動オイルポンプ３４の駆動により圧油が油圧制御部２４に供給される。このように第６惰性走行制御では、蓄電器２７への充電が実施されるのに対し、電動オイルポンプ３４などの補助機器３０を駆動させるために蓄電器２７に蓄積された電力が使用される。このため、第６惰性走行制御では、第４惰性走行制御、第７惰性走行制御および第８惰性走行制御を実施するときよりも、蓄電器２７の消費電力が大きくなることがある。さらに、第６惰性走行制御では、電動機８０で回生トルクが生じることにより作用するエンジンブレーキ力を効かせながら惰性走行が可能となる。このときのエンジンブレーキ力は、第５惰性走行制御を実行するときよりも大きくなる。同図では、第６惰性走行制御におけるエンジンブレーキ力を「中」、第５惰性走行制御におけるエンジンブレーキ力を「小」としてそれぞれ記載している。

第７惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件の成立に加えて、燃料の残量が「十分」で、かつ蓄電器２７のＳＯＣが「少」で、かつ「緩やかな下り坂路」を走行中のときに選択される制御である。この第７惰性走行制御は、第１クラッチ７８を解放し、かつ第２クラッチ７９を係合することでエンジン１１を駆動輪１４，１５から切り離し、かつエンジン１１を運転させる制御を実施する。このときのエンジン１１の運転は、減筒運転をしてよい。

第７惰性走行制御では、燃料の残量が「十分」であるため、エンジン１１が運転される。このため、燃費が第４惰性走行制御から第６惰性走行制御を実行するときよりも悪くなることがあるが、機械式のオイルポンプ４３が駆動されるため、電動オイルポンプ３４を駆動しないで、圧油を油圧制御部２４に供給することができる。また、第２クラッチ７９を係合するため、駆動輪１４，１５から伝達される被駆動力が電動機８０に入力される。このため、電動機８０が被回転することで発電し、発電した電力により蓄電器２７が充電される。このため、第７惰性走行制御では、第５惰性走行制御を実施するときよりも、電動オイルポンプ３４を駆動させない分、蓄電器２７の電力消費を抑制することができる。さらに、第７惰性走行制御では、電動機８０で回生トルクを生じさせることにより作用するエンジンブレーキ力を効かせながら惰性走行が可能となる。このときのエンジンブレーキ力は、第５惰性走行制御を実行するときよりも大きくなる。同図ではエンジンブレーキ力を「中」として記載している。

第８惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件の成立に加えて、燃料の残量が「十分」で、かつ蓄電器２７のＳＯＣが「少」で、かつ「平坦路」を走行中のときに選択される制御である。この第８惰性走行制御は、第１クラッチ７８を係合し、かつ第２クラッチ７９を解放することで、電動機８０およびエンジン１１を有する駆動源と駆動輪１４，１５とを切り離し、かつエンジン１１を運転させる制御である。このとき、エンジン１１を減筒運転してもよい。

第８惰性走行制御では、燃料の残量が「十分」であるため、エンジン１１が運転される。また、第８惰性走行制御では、機械式のオイルポンプ４３により圧油を油圧制御部２４に供給することができるため、電動オイルポンプ３４の駆動を停止可能となる。さらに第８惰性走行制御では、エンジン１１の駆動力により電動機８０が回転して発電することで蓄電器２７が充電される。このため、第８惰性走行制御では、第５惰性走行制御および第６惰性走行制御を実施するときよりも、電動オイルポンプ３４を停止させる分、蓄電器２７の電力消費を抑制することができる。また、第８惰性走行制御では、第２クラッチ７９が開放されるため、電動機８０に生じる回生トルクにより作用するエンジンブレーキ力が駆動輪１４，１５に伝達されない。このため、平坦路での惰性走行距離を延ばして燃費を改善することが可能となる。なお、同図では、第８惰性走行制御におけるエンジンブレーキ力を「小」として記載している。

［第３実施例］
図７は、第３実施例の自動運転車両（以下、「車両」と称す）９０を示す。図７に示すように車両９０は、図４で説明した第２実施例の車両７７と比べてオルタネータ２６を備えている。オルタネータ２６は、図１で説明したものと同じまたは同様であってよい。また、車両９０は、第１蓄電器９１および第２蓄電器９２を備える。第１蓄電器９１は、オルタネータ２６が発電した電力により充電されるとともに、低電圧で駆動する補助機器３０、つまり内部センサ６５や外部センサ６６などの低電圧負荷（電気負荷）に電力を供給する低電圧用の電池である。第２蓄電器９２は、電動機８０が発電した電力により充電されるとともに、高電圧で駆動する補助機器３０、一例として操舵用アクチュエータ３６などの高電圧負荷（電気負荷）に電力を供給する高電圧用の電池である。電池制御部２８は、第１蓄電器９１のＳＯＣ（以下「第１ＳＯＣ」と称す）、および第２蓄電器９２のＳＯＣ（以下「第２ＳＯＣ」と称す）をそれぞれ検出する充電残量取得部９４を備える。オルタネータ２６は、この発明の実施例における発電機の一例である。

走行制御部９５は、惰性走行条件成立判定部９６にて所定の惰性走行条件が成立した場合に、第１ＳＯＣについての判断、第２ＳＯＣについての判断、および走行路の勾配についての判断を含む第２走行条件に基づいて、複数の惰性走行制御から一つの惰性走行制御を選択し、選択された惰性走行制御を実行する。複数の惰性走行制御は、第９惰性走行制御から第１３惰性走行制御を含む。

図８に示すように第９惰性走行制御は、エンジン１１の運転を停止し、かつ第１クラッチ７８、および第２クラッチ７９をそれぞれ係合する制御である。この第９惰性走行制御は、第２実施例で説明した第４惰性走行制御を実行する条件と略同じ条件が成立したときに、第４惰性走行制御と実質的に同じ内容の制御を実行する制御である。つまり第１１惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件の成立に加えて、第１ＳＯＣ、および第２ＳＯＣがそれぞれ「少」で、かつ「急な下り坂」を走行中のときに選択される。

第９惰性走行制御では、オルタネータ２６による充電、および電動機８０による充電が実施可能となる。これにより第９惰性走行制御では、第１０惰性走行制御を実施するときよりも第１蓄電器９１および第２蓄電器９２の電力消費を抑制することができる。また、第１１惰性走行制御を実施するときよりも第１蓄電器９１の電力消費を抑制することができる。さらにまた、第９惰性走行制御では、電動機８０で回生トルクを生じさせることにより作用するエンジンブレーキ力に加えて、エンジン１１でポンピングロスなどを生じさせることにより作用するエンジンブレーキ力を効かせながら惰性走行が可能となるため、急な下り坂でも車速が上がることを抑制することができる。

第１０惰性走行制御は、惰性走行中に第１クラッチ７８、および第２クラッチ７９をそれぞれ解放することでエンジン１１および電動機８０を有する駆動源と駆動輪１４，１５とを切り離し、かつエンジン１１の運転を停止する。この第１０惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件の成立に加えて、第１ＳＯＣ、および第２ＳＯＣがそれぞれ「十分」で、かつ「平坦路」または「緩やかな下り坂」を走行中のときに選択される。第１０惰性走行制御は、第２実施例で説明した第５惰性走行制御を実行する条件と略同じ条件が成立したときに、第５惰性走行制御と実質的に同じ内容の制御を実行する。このため、ここでは詳しい説明を省略する。

第１１惰性走行制御は、第１クラッチ７８を解放し、かつ第２クラッチ７９を係合するとともに、エンジン１１の運転を停止させる制御である。この第１１惰性走行制御は、第２実施例で説明した第６惰性走行制御を実行する条件と略同じ条件が成立したときに、第６惰性走行制御と実質的に同じ内容の制御を実行する。つまり第１１惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件の成立に加えて、第１ＳＯＣおよび第２ＳＯＣがそれぞれ「中」で、かつ「緩やかな下り坂」を走行中のときに選択される。

第１１惰性走行制御では、第２蓄電器９２への充電が実施されるのに対し、電動オイルポンプ３４などの低電圧で駆動する補助機器３０を駆動させるために第１蓄電器９１に蓄積された電力が使用される。また、第１１惰性走行制御では、電動機８０で回生トルクを生じさせることにより作用するエンジンブレーキ力を効かせながら惰性走行が可能となる。このときのエンジンブレーキ力は、第１０惰性走行制御を実行するときよりも大きくなる。

第１２惰性走行制御は、第１クラッチ７８を解放し、かつ第２クラッチ７９を係合することでエンジン１１を駆動輪１４，１５から切り離し、かつエンジン１１を運転させる。第１２惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件の成立に加えて、第１ＳＯＣ、および第２ＳＯＣがそれぞれ「少」で、かつ「緩やかな下り坂」を走行中のときに選択される。つまり、第１２惰性走行制御は、第２実施例で説明した第７惰性走行制御を実行する条件と略同じ条件が成立したときに、第７惰性走行制御と実質的に同じ内容の制御を実行する。

第１２惰性走行制御では、オルタネータ２６および電動機８０による発電が実施されるため、第１０惰性走行制御および第１１惰性走行制御を実施するときよりも第１蓄電器９１および第２蓄電器９２のいずれかの電力消費を抑制することができる。また、第１２惰性走行制御では、電動機８０で回生トルクを生じさせることにより作用するエンジンブレーキ力を効かせながら惰性走行が可能となる。このときのエンジンブレーキ力は、第１０惰性走行制御を実行するときよりも大きくなる。

第１３惰性走行制御は、第１クラッチ７８を係合し、かつ第２クラッチ７９を解放し、かつエンジン１１を運転させる。第１３惰性走行制御は、第２実施例で説明した第８惰性走行制御を実行する条件と略同じ条件が成立したときに、第８惰性走行制御と実質的に同じ内容の制御を実行する。つまり第１３惰性走行制御は、自動運転中で、かつ第１走行条件の成立に加えて、第１ＳＯＣ、および第２ＳＯＣがそれぞれ「少」で、かつ「平坦路」を走行中のときに選択される。

第１３惰性走行制御では、第１０惰性走行制御、および第１１惰性走行制御を実施するときよりも第１蓄電器９１および第２蓄電器９２のいずれかの電力消費を抑制することができる。また、第１３惰性走行制御では、第２クラッチ７９が開放されるため、電動機８０で回生トルクを生じさせることにより作用するエンジンブレーキ力が駆動輪１４，１５に伝達されない。このため、平坦路での惰性による走行距離を延ばして燃費を改善することが可能となる。

この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、多くの変形がこの発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

例えば図２で説明した第１実施例では、駆動力源をエンジン１１として説明しているが、これに限らず、例えばエンジン１１、および発電可能な電動機を有する駆動力源としてよい。この場合には、エンジン１１が出力した駆動力を出力軸と電動機とに分割して伝達する、例えば遊星歯車機構を有する動力分割機構を備えてよい。つまりエンジン１１と電動機とは、動力分割機構によりエンジン１１が出力した駆動力を出力軸と電動機とに分割して伝達できるように接続される。電動機は、エンジン１１から出力される駆動力の一部を利用して回転することで発電して蓄電器２７を充電させる発電機能と、蓄電器２７に蓄積された電力を利用して駆動させて、駆動力をエンジン１１から出力される駆動力にアシストする力行機能とを有する。この場合には図１で説明したオルタネータ２６を省略してよい。

また図４で説明した第２実施例では、エンジン１１および電動機８０を駆動力源として備えているが、これに限らず、例えば駆動力源としてエンジン１１、発電可能な第１電動機、および発電可能な第２電動機を備えてよい。この場合には、前述したようにエンジン１１が出力した駆動力を出力軸と第１電動機とに分割して伝達する動力分割機構を備えてよい。第１電動機は、エンジン１１から出力される駆動力の一部を利用して回転することで発電して蓄電器２７を充電させる発電機能と、蓄電器２７に蓄積された電力を利用して駆動して駆動力をエンジン１１から出力される駆動力にアシストする力行機能とを有する。第２電動機は、第２実施例で説明した電動機８０と同じまたは同様な作用をする。第１電動機および第２電動機は、一つの蓄電器２７に対して電力のやりとりが可能に構成してよい。この例では、第３実施例で説明したと同じまたは同様に第１クラッチ７８を介して第２電動機８０を出力軸に接続するとともに、第２電動機８０と自動変速機１２との間に第２クラッチ７９を接続することで、第３実施例と同じまたは同様な作用および効果を得ることができる。

１０，７７，９０…自動運転車両、 １１…エンジン、 １７…クラッチ、 ２５…電子制御部、 ２６…オルタネータ、 ２７…蓄電器、 ２８…電池制御部、 ３４…電動オイルポンプ、 ３７，９４…充電残量取得部、 ４３…機械式のオイルポンプ、 ４７…燃料センサ、 ５７，８５，９５…走行制御部、 ６２，８４，９６…惰性走行条件成立判定部、 ７５…勾配取得部、 ７８…第１クラッチ、 ７９…第２クラッチ、 ８０…電動機、 ８２…インバータ、 ８３…電動機制御部、 ９１…第１蓄電器、 ９２…第２蓄電器。

本発明は、車両の制御装置に関する。

この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、運転中に充電量の不足によって運転が制約されることを抑制することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は、燃料を燃焼して駆動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関が出力する駆動力、または駆動輪から前記内燃機関に伝達される駆動力を利用して発電可能な発電機と、前記発電機と電力のやり取りが可能で、かつ充放電可能な蓄電器と、前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力伝達を断続する動力断続部と、前記蓄電器の充電残量を取得する充電残量取得部と、車輪に制動トルクを付与する制動部とを備え、前記内燃機関、前記動力断続部、前記発電機、前記蓄電器、前記充電残量取得部、および前記制動部のそれぞれを制御して、前記動力断続部の断続を切り換えて走行する惰性走行を実行することができる車両の制御装置において、前記内燃機関、および前記動力断続部を制御するコントローラと、前記車両が走行する走行路の勾配を取得する勾配取得部とを備え、前記コントローラは、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、前記充電残量についての判断および前記走行路の勾配についての判断を行い、前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が予め決められた第１所定値以上の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記動力断続部の接続を解除させる第１惰性走行制御を実行し、また、前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が前記第１所定値未満の場合には前記内燃機関を運転させ、かつ前記動力断続部の接続を解除させる第２惰性走行制御を実行するとともに、前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が予め決められた第１所定値未満で、かつ前記走行路の勾配が予め決められた第２所定値以上の下り勾配の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記動力断続部を接続させる第３惰性走行制御を実行することを特徴とするものである。

また、この発明は、燃料を燃焼して駆動力を出力する内燃機関と、発電可能な走行用の電動機と、前記電動機と電力のやり取りが可能で、かつ充放電可能な蓄電器と、前記蓄電器の充電残量を取得する充電残量取得部と、前記内燃機関と前記電動機との間の動力伝達を断続する第１動力断続部と、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達を断続する第２動力断続部と、車両が走行する走行路の勾配を取得する勾配取得部と、車輪に制動トルクを付与する制動部とを備え、前記内燃機関、前記蓄電器、前記電動機、前記充電残量取得部、前記第１動力断続部、前記第２動力断続部、前記勾配取得部、および前記制動部のそれぞれを制御し、前記第１動力断続部および前記第２動力断続部のそれぞれの断続を切り換えて走行する惰性走行を実行することができる車両の制御装置において、前記内燃機関、前記第１動力断続部、および前記第２動力断続部を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、前記充電残量についての判断、および前記走行路の勾配についての判断を行い、前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が予め決められた第４所定値未満で、かつ前記走行路の勾配が予め決められた第５所定値以上の下り勾配の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記第１動力断続部および前記第２動力断続部をそれぞれ接続させる第４惰性走行制御を実行し、また、前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が前記第４所定値以上で、かつ前記走行路の勾配が前記第５所定値未満の下り勾配の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記第１動力断続部および前記第２動力断続部の接続をそれぞれ解除させる第５惰性走行制御を実行し、さらに、前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が第４所定値以上でかつ前記第４所定値よりも大きい第６所定値未満で、かつ前記走行路の勾配が前記第５所定値未満の下り勾配の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記第１動力断続部を解放させ、かつ前記第２動力断続部を係合させる第６惰性走行制御を実行することを特徴とするものである。

この発明は、前記車両の燃料の残量を取得する燃料残量取得部を備え、コントローラは、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、前記充電残量についての判断、および前記走行路の勾配についての判断に加えて、前記燃料の残量についての判断を行い、前記所定条件が成立し、かつ前記走行路の勾配が前記第５所定値未満でかつ前記第５所定値よりも小さい第７所定値以上の下り勾配で、かつ前記燃料の残量が予め決められた第８所定値以上の場合に、内燃機関を運転させ、かつ前記第１動力断続部の接続を解除させ、かつ前記第２動力断続部を接続させる第７惰性走行制御を実行し、また、前記所定条件が成立し、かつ前記走行路の勾配が前記第７所定値未満の下り勾配で、かつ前記燃料の残量が前記第８所定値以上の場合に、前記内燃機関を運転させ、かつ前記第１動力断続部を接続させ、かつ前記第２動力断続部の接続を解除させる第８惰性走行制御を実行するように構成されていてよい。

この発明によれば、運転中に惰性走行を実施する条件が成立した場合に、蓄電器の充電量の低下を抑えることが可能な走行制御を選択することができる。つまり、充電の残量が第１所定値未満の場合に第２惰性走行制御を実行することで、動力断続部の接続を解除し、かつ内燃機関を運転することで、蓄電器を充電しながら惰性走行することができる。その結果、充電量の不足によって運転が制約されることを抑制することができる。また、運転中に充電残量が第２所定値未満の場合に第３惰性走行制御が実行される。この第３惰性走行制御では、動力断続部が係合され、かつ内燃機関への燃料が断たれてその運転が停止されるため、駆動輪から伝達される被駆動力により内燃機関が被回転される。すなわち内燃機関が被駆動状態となる。このため、発電機が内燃機関とともに回転して発電することにより蓄電器が充電されるので、蓄電器への充電量の低下を抑えることができる。しかも内燃機関が被駆動状態となることによりエンジンブレーキ力（制動力）が作用して、車速が上がることを抑制することができる。

Claims (8)

1. 燃料を燃焼して駆動力を出力する内燃機関と、
   前記内燃機関が出力する駆動力、または駆動輪から前記内燃機関に伝達される駆動力を利用して発電可能な発電機と、
   前記発電機と電力のやり取りが可能で、かつ充放電可能な蓄電器と、
   前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力伝達を断続する動力断続部と、
   前記蓄電器の充電残量を取得する充電残量取得部と、
   車輪に制動トルクを付与する制動部と、
   操舵輪の操舵角を操作する操舵部とを備え、
   前記内燃機関、前記動力断続部、前記発電機、前記蓄電器、前記充電残量取得部、前記制動部、および前記操舵部のそれぞれを制御して、人が操作することなく走行する自動運転と前記動力断続部の断続を切り換えて走行する惰性走行とを実行することができる自動運転車両の制御装置において、
   前記内燃機関、および前記動力断続部を制御するコントローラと、前記車両が走行する走行路の勾配を取得する勾配取得部とを備え、
   前記コントローラは、前記自動運転が実行されているか否かの判断、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、前記充電残量についての判断および前記走行路の勾配についての判断を行い、
   前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が予め決められた第１所定値以上の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記動力断続部の接続を解除させる第１惰性走行制御を実行し、
   また、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が前記第１所定値未満の場合には前記内燃機関を運転させ、かつ前記動力断続部の接続を解除させる第２惰性走行制御を実行するとともに、
   前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が予め決められた第１所定値未満で、かつ前記走行路の勾配が予め決められた第２所定値以上の下り勾配の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記動力断続部を接続させる第３惰性走行制御を実行する
   ことを特徴とする自動運転車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の自動運転車両の制御装置において、
   前記車両の燃料の残量を取得する燃料残量取得部と、
   運転者が前記車両の運転操作を可能な状態である有人か否かを検出する検出部とを備え、
   前記コントローラは、前記自動運転が実行されているか否かの判断、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、および前記充電残量についての判断に加えて、前記燃料の残量についての判断、および前記有人か否かについての判断を行い、
   前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が前記第１所定値未満で、かつ前記燃料の残量が予め決められた第３所定値未満で、かつ前記検出部の検出が前記有人の場合には自動運転を終了する
   ことを特徴とする自動運転車両の制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の自動運転車両の制御装置において、
   前記車両の燃料の残量を取得する燃料残量取得部と、
   運転者が前記車両の運転操作を可能な状態である有人か否かを検出する検出部とを備え、
   前記コントローラは、前記自動運転が実行されているか否かの判断、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、および前記充電残量についての判断に加えて、前記燃料の残量についての判断、および前記有人か否かについての判断を行い、
   前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が前記第１所定値未満で、かつ前記燃料の残量が予め決められた第３所定値未満で、かつ前記検出部による検出が前記有人ではない無人の場合には前記車両の目的地を燃料給油スタンドに設定する
   ことを特徴とする自動運転車両の制御装置。
4. 燃料を燃焼して駆動力を出力する内燃機関と、
   発電可能な走行用の電動機と、
   前記電動機と電力のやり取りが可能で、かつ充放電可能な蓄電器と、
   前記蓄電器の充電残量を取得する充電残量取得部と、
   前記内燃機関と前記電動機との間の動力伝達を断続する第１動力断続部と、
   前記電動機と駆動輪との間の動力伝達を断続する第２動力断続部と、
   車両が走行する走行路の勾配を取得する勾配取得部と、
   車輪に制動トルクを付与する制動部と、
   操舵輪の操舵角を操作する操舵部とを備え、
   前記内燃機関、前記蓄電器、前記電動機、前記充電残量取得部、前記第１動力断続部、前記第２動力断続部、前記勾配取得部、前記制動部、および前記操舵部のそれぞれを制御し、人が操作することなく走行する自動運転と前記第１動力断続部および前記第２動力断続部のそれぞれの断続を切り換えて走行する惰性走行とを実行することができる自動運転車両の制御装置において、
   前記内燃機関、前記第１動力断続部、および前記第２動力断続部を制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、前記自動運転が実行されているか否かの判断、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、前記充電残量についての判断、および前記走行路の勾配についての判断を行い、
   前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が予め決められた第４所定値未満で、かつ前記走行路の勾配が予め決められた第５所定値以上の下り勾配の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記第１動力断続部および前記第２動力断続部をそれぞれ接続させる第４惰性走行制御を実行し、
   また、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が前記第４所定値以上で、かつ前記走行路の勾配が前記第５所定値未満の下り勾配の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記第１動力断続部および前記第２動力断続部の接続をそれぞれ解除させる第５惰性走行制御を実行し、
   さらに、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が第４所定値以上でかつ前記第４所定値よりも大きい第６所定値未満で、かつ前記走行路の勾配が前記第５所定値未満の下り勾配の場合に、前記内燃機関の運転を停止させ、かつ前記第１動力断続部を解放させ、かつ前記第２動力断続部を係合させる第６惰性走行制御を実行する
   ことを特徴とする自動運転車両の制御装置。
5. 請求項４に記載の自動運転車両の制御装置において、
   前記車両の燃料の残量を取得する燃料残量取得部を備え、
   前記コントローラは、前記自動運転が実行されているか否かの判断、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、前記充電残量についての判断、および前記走行路の勾配についての判断に加えて、前記燃料の残量についての判断を行い、
   前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記走行路の勾配が前記第５所定値未満でかつ前記第５所定値よりも小さい第７所定値以上の下り勾配で、かつ前記燃料の残量が予め決められた第８所定値以上の場合に、前記内燃機関を運転させ、かつ前記第１動力断続部の接続を解除させ、かつ前記第２動力断続部を接続させる第７惰性走行制御を実行し、
   また、前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記走行路の勾配が前記第７所定値未満の下り勾配で、かつ前記燃料の残量が前記第８所定値以上の場合に、前記内燃機関を運転させ、かつ前記第１動力断続部を接続させ、かつ前記第２動力断続部の接続を解除させる第８惰性走行制御を実行する
   ことを特徴とする自動運転車両の制御装置。
6. 請求項５記載の自動運転車両の制御装置において、
   前記内燃機関から出力される駆動力により回転して発電する発電機を備えるとともに、
   前記蓄電器は、前記発電機が発電した電力によって充電され、かつ低電圧で駆動する電気負荷に電力を供給する第１蓄電器と、前記電動機が発電した電力によって充電され、かつ高電圧で駆動する電気負荷に電力を供給する第２蓄電器とを備える
   ことを特徴とする自動運転車両の制御装置。
7. 請求項５または請求項６に記載の自動運転車両の制御装置において、
   運転者が前記車両の運転操作を可能な状態である有人か否かを検出する検出部を備え、
   前記コントローラは、前記自動運転が実行されているか否かの判断、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、前記充電残量についての判断、前記走行路の勾配についての判断、および前記燃料の残量についての判断に加えて、前記有人か否かについての判断を行い、
   前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が予め決められた第４所定値未満で、かつ前記走行路の勾配が前記第５所定値未満の下り勾配で、かつ前記燃料の残量が前記第８所定値未満で、かつ前記検出部による検出が前記有人の場合には自動運転を終了する
   ことを特徴とする自動運転車両の制御装置。
8. 請求項５または請求項６に記載の自動運転車両の制御装置において、
   運転者が前記車両の運転操作を可能な状態である有人か否かを検出する検出部を備え、
   前記コントローラは、前記自動運転が実行されているか否かの判断、前記惰性走行を行う所定条件が成立しているか否かの判断、前記充電残量についての判断、前記走行路の勾配についての判断、および前記燃料の残量についての判断に加えて、前記有人か否かについての判断を行い、
   前記自動運転中で、かつ前記所定条件が成立し、かつ前記充電残量が予め決められた第４所定値未満で、かつ前記走行路の勾配が前記第５所定値未満の下り勾配で、かつ前記燃料の残量が前記第８所定値未満で、かつ前記検出部による検出が前記有人ではない無人の場合には前記車両の目的地を燃料給油スタンドに設定する
   ことを特徴とする自動運転車両の制御装置。

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