JP7077608B2

JP7077608B2 - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP7077608B2
Application number: JP2017248516A
Authority: JP
Inventors: 健太熊▲崎▼
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2037-12-25
Also published as: JP2019111994A

Description

本発明は、手動運転に比較して自動運転中における変速ショックを抑制する車両の制御装置に関するものである。

特許文献１には、運転者が意図しないフューエルカット時のショックの発生を抑制するために、手動運転時に比較して自動運転時ではフィーエルカットを早期に終了させる車両の制御装置が提案されている。

特開２０１６－２１１３８５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、自動運転時には変速のビジー（頻繁な変速）感やショックが発生し易いという課題や、それを解決する手段について何ら検討されていない。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、自動変速機の変速に起因するビジー感やショックが自動運転中に生じ難くする車両の制御装置の制御装置を提供することにある。

本発明の要旨とするところは、動力源および自動変速機を備え、手動運転および自動運転制御を選択的に行なうことが可能な車両の、制御装置であって、燃費優先走行でない前記自動運転制御中において加減速要求が所定以上の場合には、前記手動運転中に比べて、車速およびアクセル開度に基づいて自動変速機の変速比を制御するために変速マップ上に設定される変速線のうちのアップ変速線とダウン変速線との間のヒステリシスが拡大されるように前記自動変速機の変速線を変更し、前記燃費優先走行である場合は、前記自動変速機の変速線の変更を実施しないが、前記自動運転制御中において路面凹凸が所定以下の平坦路であるときには、前記自動変速機のダウンシフトを抑制するように前記自動変速機の変速線を変更することにある。

本発明の車両の制御装置によれば、燃費優先走行でない自動運転制御中には、手動運転中に比べて、車速およびアクセル開度に基づいて自動変速機の変速比を制御するために変速マップ上に設定される変速線のうちのアップ変速線とダウン変速線との間のヒステリシスが拡大されるように前記自動変速機の変速線を変更し、前記燃費優先走行である場合は、前記自動変速機の変速線の変更を実施しないが、前記自動運転制御中において路面凹凸が所定以下の平坦路であるときには、前記自動変速機のダウンシフトを抑制するように前記自動変速機の変速線が変更される。これにより、燃費優先走行でない自動運転制御中であるとき、或いは自動運転制御中の路面凹凸が所定以下の平坦路であるときでは、変速のビジー感或いは変速ショックが抑制される。

本発明が適用される車両の駆動装置および電子制御制部を説明する概略図である。図１の車両に備えられる駆動装置の構成を例示する骨子図である。図２の駆動装置の一部を構成する自動変速段を成立させる摩擦係合装置の組み合わせを説明する係合表である。図１の電子制御装置による変速制御に用いられる変速線図を示す図である。図１の電子制御装置の制御作動のうち、加減速要求が所定以上となることが予測された場合の、変速線の変更例を説明する変速線図である。図１の電子制御装置の制御作動のうち、路面凹凸が所定以上となることが予測された場合の、変速線の変更例を説明する変速線図である。図１の電子制御装置の制御作動のうち、渋滞情報がなく路面勾配が緩やかであることが予測された場合の、変速線の変更例を説明する変速線図である。図１の電子制御装置の制御作動のうち、加減速要求が所定以上となることが予測された場合の、要部を説明するフローチャートである。図１の電子制御装置の制御作動のうち、路面凹凸が所定以上となることが予測された場合の、要部を説明するフローチャートである。図１の電子制御装置の制御作動のうち、渋滞情報がなく路面勾配が緩やかであることが予測された場合の、要部を説明するフローチャートである。図１の車両に設けられる自動変速機の他の構成例を示す骨子図である。図１１の自動変速段を成立させる摩擦係合装置の組み合わせを説明する係合表である。

本発明の一実施形態では、少なくとも運転者の操作がなく加減速を自動的に行なう自動運転制御が選択されている場合には、自動運転の走行計画ルートによって変速線が変更される。その自動運転の走行計画ルートによって変速線が変更されるとは、たとえばビッグデータ（地図情報）から推定された登坂勾配が所定以上、ワインディング路（所定値以下の曲率半径のカーブが所定以上連続する道路）、または、ビッグデータから得られた過去又は現在の他車両の車速変化や指令駆動力変化が所定以上に変動する路面、であるような、加減速要求が所定より大きいこと、たとえばビッグデータ（地図情報、工事情報、個人意見情報）から推定された路面凹凸が、所定以下の平坦な路面であることであり、その場合には、自動変速機の変速線がビジーシフト或いは変速ショックを抑制する側に変更される。

また、本発明の一実施形態では、自動運転の走行計画ルートによって変速線が変更されるとは、たとえばＦＭ多重放送による道路交通情報提供システムやビッグデータ（他車両の現在時点での走行データ）から推定された渋滞情報がなく且つ路面勾配の緩やかで目標車速での定常走行がそのまま継続できると推定されることであり、その場合には、アップ線とダウン線との間のヒステリシスが減少或いは解消されるように、自動変速機の変速線が変更される。

また、本発明の一実施形態では、燃費優先走行である場合には、前記自動運転制御が選択されている場合であっても、前記自動変速機の変速線の変更が実施されない。上記燃費優先走行とは、燃料タンクの燃料残量が所定値以下のとき、ドライバーが表示パネルや携帯型端末機を用いて燃費や優先走行を選択操作することで意志表示したとき、過去のドライバーの運手履歴からドライバーの運転嗜好に基づいて燃費優先走行と推定したとき、或いはそれらの組み合わせにより判定されるものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図である。車両１０は、動力源として機能するエンジン１２と、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた電気式無段変速機１６および自動変速機１８とを備えている。自動変速機１８は、たとえば図２の骨子図に示すように構成される。電気式無段変速機１６は、エンジン１２に直接的に回転駆動されるメカオイルポンプＭＯＰと、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２に回転要素が連結された差動歯車機構とを備え、エンジン１２からの直達トルクと第２電動機ＭＧ２の出力トルクとを自動変速機１８に入力させる。

自動変速機１８は、たとえば図３に示すように、油圧式摩擦係合装置Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が選択的に作動させられることによって複数段（本実施例では４段）の前進段、および１段の後進段が得られるようになっている。

図１に戻って、油圧制御回路２０は、メカオイルポンプＭＯＰおよび電動オイルポンプＥＯＰから供給される作動油を油圧源として、電子制御装置２２からの指令に従って作動するように電磁弁を含み、自動変速機１８内の油圧式摩擦係合装置Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の係合および解放を上記電磁弁を用いて制御する。

電子制御装置２２は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン１２の出力を制御し、たとえば図４に示す予め記憶された変速マップから実際の車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）およびアクセル開度Ａｃｃ（％）基づいて、電気式無段変速機１６および自動変速機１８の変速比を制御し、油圧ポンプの切替を行なう等の各種制御を実行する。たとえば、電子制御装置２２は、図示しないアクセルペダルの開度に基づいて運転者の要求駆動力を算出し、その要求駆動力が最小燃費で得られるように、エンジン１２の出力を制御するとともに、電気式無段変速機１６内の駆動用第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２と、油圧制御回路２０内の電磁弁を制御し、エンジン１２および第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２を用いたエンジン走行や第２電動機ＭＧ２を用いた電気走行を図４に従って選択する。

また、電子制御装置２２は、自動運転／手動運転選択スイッチ３２が運転者により自動運転側へ操作された場合は、車両を走行させるために必要な運転者の運転動作の一部たとえば加減速操作（アクセル操作／ブレーキ操作）を自動化した一部自動運転制御や、予め設定された目標地間の走行計画に基づく運転者の操作を要しない完全自動運転などの自動運転制御を実施する。

電子制御装置２２は、送受信器２４を介して、図示しないセンターに設けられたサーバとの間や、他車両との間で、自動運転等に利用可能な道路交通情報やインフラ情報等の授受を行なう。

電子制御装置２２は、自動運転制御中には、手動運転に比較して変速が実行され難くなるように自動変速機１８の変速線を変更し、ビジーシフト感や変速ショックの発生を抑制する。たとえば、電子制御装置２２は、自動運転の走行計画ルートに関連する加減速要求或いは路面凹凸良好判定に従って、自動変速機１８の変速線を図５或いは図６に示すように変更し、ビジーシフト感や変速ショックの発生を抑制する。或いは、電子制御装置２２は、自動運転制御中に自動運転の走行計画ルートに観点する定常走行維持判定に従って、自動変速機１８の変速線を図７に示すように変更し、燃費性能を維持する。

図５、図６、図７では、図４と同様に非自動（手動）運転時の通常変速線のうち変速アップ線が細線で、ダウン変速線が細線の破線で示されている。また、自動運転時に変更された変更後変速アップ線が太線で、変更後ダウン変速線が破線にて示されている。

図５では、自動運転中において大きな加減速要求が予測された場合には、アップ変速線が高車速側に、ダウン変速線がアクセル開度の高開度側に変更された例が示されている。図６では、自動運転中において路面凹凸が無く、平坦（きれい）な路面であることが推定された場合には、低車速領域では２→１ダウン変速せず、第２速状態で走行するように変速線が変更された例が示されている。図７では、自動運転中において定常走行が予測される場合には、変速アップ線と変更後ダウン変速線との間のヒステリシスが低減或いは解消されるように変速線が変更された例が示されている。

図８、図９、および図１０は、電子制御装置２２による変速線変更制御作動の要部を説明するフローチャートであって、自動運転中において大きな加減速要求が予測された場合、自動運転中において路面凹凸が無く且つ平坦な路面であることが推定された場合、および、自動運転中において定常走行が予測される場合に、自動変速機１８の変速線図を変更する制御を、それぞれ示している。それら図８、図９、および図１０に示す制御は、単独で、或いは組み合わせて実行される。

図８の変速線変更制御では、Ｓ１において運転者および同乗者の有無に拘わらず少なくとも駆動力或いは車速の増減が自動で行なわれる有人の自動運転中であるか否かが判断される。Ｓ１の判断が否定されると、Ｓ５の非自動（手動）運転である通常制御が実行されるが、Ｓ１の判断が肯定されると、Ｓ２が実行される。Ｓ２では、燃費優先走行であるか否かが判断される。このＳ２の判断が肯定されると、Ｓ５の通常制御が実行されるが、Ｓ２の判断が否定されると、Ｓ３において、路面勾配、ワインディング路、他車の車両データ等による推定される加減速要求の有無が判定される。このＳ３の判断が否定されると、Ｓ５の通常制御が実行されるが、Ｓ３の判断が肯定されると、Ｓ４において、たとえば図５に示すように自動変速機１８を変速制御するための変速線が変更される。

図９の変速線変更制御では、図８と同様に、Ｓ１において運転者および同乗者の有無に拘わらず少なくとも駆動力或いは車速の増減が自動で行なわれる有人の自動運転中であるか否かの判断が否定されると、Ｓ５の非自動運転である通常制御が実行されるが、Ｓ１の判断が肯定されると、Ｓ２が実行される。Ｓ２では、燃費優先走行であるか否かが判断される。このＳ２の判断が肯定されると、Ｓ５の通常制御が実行されるが、Ｓ２の判断が否定されると、Ｓ１３において、地図情報、工事情報等により推定される路面凹凸の有無が判定される。このＳ１３の判断が否定されると、Ｓ５の通常制御が実行されるが、Ｓ１３の判断が肯定されると、Ｓ１４において、たとえば図６に示すように自動変速機１８を変速制御するための変速線が変更される。

図１０の変速線変更制御では、図８と同様に、Ｓ１において運転者および同乗者の有無に拘わらず少なくとも駆動力或いは車速の増減が自動で行なわれる有人の自動運転中であるか否かの判断が否定されると、Ｓ５の非自動運転である通常制御が実行されるが、Ｓ１の判断が肯定されると、Ｓ２３が実行される。Ｓ２３では、地図情報、渋滞情報に基づいて定常走行（定速走行、定負荷走行）が継続するか否かが判断される。このＳ２３の判断が否定されると、Ｓ５の通常制御が実行されるが、Ｓ２３の判断が肯定されると、Ｓ２４において、たとえば図７に示すように自動変速機１８を変速制御するための変速線が変更される。

図１１は、車両１０が所謂１モータハイブリッド車両である場合の例を示している。車両１０は、動力源として機能するエンジン１２、断接クラッチＫ０、電動機ＭＧ、および、ステータの回転を許容するクラッチＢｓ付のトルクコンバータＴＣを有する８速の自動変速機５０を、直列に備える所謂１モータハイブリッド車両である。自動変速機５０は、たとえば図１１の骨子図に示すように構成され、たとえば図１２に示すように、油圧式摩擦係合装置Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２が選択的に作動させられることによって複数段（本実施例では８段）の前進段、および１段の後進段が得られるようになっている。

なお、前述の実施例１および２はエンジンおよび電動機ＭＧ、ＭＧ１、ＭＧ２を駆動源として備えたハイブリッド車両であったが、駆動源として電動機のみを備えた電動車両であってもよい。要するに、駆動力制御が自動変速機の変速を伴う車両であればよい。

１０：車両
１２：エンジン（動力源）
１６：電気式無段変速機
１８、５０：自動変速機
２２：電子制御装置（制御装置）

Claims

動力源および自動変速機を備え、手動運転および自動運転制御を選択的に行なうことが可能な車両の、制御装置であって、
燃費優先走行でない前記自動運転制御中において加減速要求が所定以上の場合には、前記手動運転中に比べて、車速およびアクセル開度に基づいて自動変速機の変速比を制御するために変速マップ上に設定される変速線のうちのアップ変速線とダウン変速線との間のヒステリシスが拡大されるように前記自動変速機の変速線を変更し、前記燃費優先走行である場合は、前記自動変速機の変速線の変更を実施しないが、
前記自動運転制御中において路面凹凸が所定以下の平坦路であるときには、前記自動変速機のダウンシフトを抑制するように前記自動変速機の変速線を変更する
ことを特徴とする車両の制御装置。