JP2024058782A - Hybrid vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、運転操作および駆動力を自動制御する自動運転で走行することが可能なハイブリッド車両の制御装置に関するものである。 This invention relates to a control device for a hybrid vehicle that can run in an autonomous mode by automatically controlling the driving operation and driving force.
特許文献1には、駆動力源としてエンジンおよびモータを備え、モータの出力により走行している場合に、車速が設定速度を超えると、エンジンを始動するように構成したハイブリッド車両の制御装置が記載されている。この特許文献1に記載されたハイブリッド車両の制御装置では、静粛性および燃費の向上を目的として、自動運転モードの種類に応じてエンジンを始動する速度閾値が決定される。具体的には、この特許文献1に記載されたハイブリッド車両の制御装置は、地図情報に基づく自動操舵で車両が走行する第1自動運転モードと、ドライバによる操舵に従い目標車速または先行車両との距離を維持するように車両が走行する第2自動運転モードとが実行可能である。そして、第2自動運転モードの場合に、上記の速度閾値が、第1自動運転モードの場合よりも高く設定される。
上記の特許文献1に記載されているハイブリッド車両の制御装置では、異なる二つの自動運転モードで自動運転が可能であり、エンジンを始動する速度閾値を変更して、それら二つの自動運転モードを切り替えるタイミングを変更する。すなわち、エンジンを始動するタイミングを変更することにより、ハイブリッド車両の静粛性向上と燃費向上との両立を図っている。但し、従来の自動運転車両では、自動運転中に、搭乗者(または、運転者)が意図してエンジンを始動することがない。そのため、搭乗者がイメージする、または、搭乗者が希望する走行と、ハイブリッド車両の実際の走行状態とが乖離してしまい、搭乗者に違和感や不快感を与えてしまう可能性がある。例えば、ハイブリッド車両の静粛性を優先するモードが設定されると、ハイブリッド車両はエンジンを始動するタイミングを遅らせて、すなわち、エンジンを稼働する頻度を減らして、比較的にゆったりとした走行になる。仮に、搭乗者が急いで移動したい状況でこのような静粛性を優先するモードが設定されてしまうと、搭乗者に不満感を抱かせてしまうおそれがある。
The control device for a hybrid vehicle described in the
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、搭乗者の意向や要望を適切に反映させて、自動運転で走行することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とするものである。 This invention was conceived with a focus on the technical challenges described above, and aims to provide a control device for a hybrid vehicle that can run autonomously while appropriately reflecting the intentions and requests of the passengers.
上記の目的を達成するために、この発明は、動力源としてエンジンおよびモータを備え、前記エンジンを稼動させた状態で走行するHEVモードと、前記エンジンを停止した状態で前記モータの出力により走行するEVモードとを選択的に設定することが可能であり、かつ、運転操作および駆動力を自動制御する自動運転で走行することが可能なハイブリッド車両の制御装置であって、前記ハイブリッド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、前記ハイブリッド車両の搭乗者の意向(または、意図、意志、志向等)を判断し、前記意向に基づいて、前記HEVモードで前記エンジンを稼働して走行する頻度、および、前記EVモードで前記エンジンを停止して走行する頻度をそれぞれ変化させる、もしくは、それら頻度の割合を変化させることを特徴とするものである。 To achieve the above object, the present invention provides a control device for a hybrid vehicle that has an engine and a motor as a power source, is capable of selectively setting an HEV mode in which the vehicle runs with the engine running, and an EV mode in which the vehicle runs with the engine stopped and using the output of the motor, and is capable of running in an automatic driving mode that automatically controls the driving operation and driving force, and is characterized in that the control device includes a controller that controls the hybrid vehicle, and the controller determines the intention (or intent, will, inclination, etc.) of a passenger in the hybrid vehicle, and based on the intention, changes the frequency of running the vehicle in the HEV mode with the engine running and the frequency of running the vehicle in the EV mode with the engine stopped, or changes the ratio of these frequencies.
また、この発明における前記コントローラは、前記自動運転を実行する際に、前記搭乗者が前記ハイブリッド車両の静粛性を優先する意向である場合は、前記HEVモードで走行する頻度を減少させ、かつ、前記EVモードで走行する頻度を増加させ、前記搭乗者が前記ハイブリッド車両の移動時間を優先する(すなわち、移動時間の短縮を優先する)意向である場合は、前記HEVモードで走行する頻度を増加させ、かつ、前記自動制御における目標加速度を、通常時に設定する標準の目標加速度よりも大きくするように構成してもよい。 The controller of the present invention may also be configured to, when performing the automatic driving, reduce the frequency of driving in the HEV mode and increase the frequency of driving in the EV mode if the occupant intends to prioritize quietness of the hybrid vehicle, and to increase the frequency of driving in the HEV mode and set the target acceleration in the automatic control to be greater than the standard target acceleration set under normal circumstances if the occupant intends to prioritize travel time of the hybrid vehicle (i.e., prioritize shortening travel time).
また、この発明における前記コントローラは、現在地から目的地に至る予定走行径路における将来の前記駆動力の制御内容を予め設定した走行計画に基づいて前記自動運転を実行するとともに、前記搭乗者が前記ハイブリッド車両の静粛性を優先する意向である場合は、前記HEVモードで走行する頻度が減少し、かつ、前記EVモードで走行する頻度が増加するように前記走行計画を策定し、前記搭乗者が前記ハイブリッド車両の移動時間を優先する(すなわち、移動時間の短縮を優先する)意向である場合は、前記HEVモードで走行する頻度が増加し、かつ、前記自動制御における目標加速度が、通常時に設定する標準の目標加速度よりも大きくなるように前記走行計画を策定するように構成してもよい。 The controller in this invention may also be configured to execute the automatic driving based on a driving plan in which future control contents of the driving force on the planned driving route from the current location to the destination are preset, and to formulate the driving plan so that if the passenger intends to prioritize quietness of the hybrid vehicle, the frequency of driving in the HEV mode decreases and the frequency of driving in the EV mode increases, and to formulate the driving plan so that if the passenger intends to prioritize travel time of the hybrid vehicle (i.e., prioritize shortening travel time), the frequency of driving in the HEV mode increases and the target acceleration in the automatic control is greater than the standard target acceleration set under normal circumstances.
そして、この発明は、前記搭乗者によって操作され、前記搭乗者の意向を前記自動制御に反映させる媒介装置を備えていてよく、この発明における前記コントローラは、前記媒介装置を介して取得した情報に基づいて、前記搭乗者の意向を判断するように構成してもよい。 The invention may further include an intermediary device that is operated by the passenger and reflects the passenger's intentions in the automatic control, and the controller in the invention may be configured to determine the passenger's intentions based on information acquired via the intermediary device.
この発明で制御の対象とするハイブリッド車両は、エンジンを稼働させるHEVモードと、エンジンを停止してモータだけを稼働させるEVモードとを選択して走行する。HEVモードで走行することにより、エンジンが稼働する頻度が増大する。また、EVモードで走行することにより、エンジンが停止する頻度が増大する。なお、この発明では、いわゆるシリーズ方式のハイブリッド車両において、エンジンを発電用の動力源として稼働させ、モータの出力によって走行する場合もHEVモードに含められる。そして、この発明のハイブリッド車両の制御装置は、搭乗者の意向を判断し、その判断した搭乗者の意向に基づいて、HEVモードで走行するか、または、EVモードで走行するかが判断される。すなわち、搭乗者の意向に応じて、エンジンを稼働して走行する頻度が増大される、または、エンジンを停止して走行する頻度が増大される。そのため、搭乗者の意向や要望を、自動運転の制御に反映させることができる。 The hybrid vehicle controlled by this invention runs in a selected HEV mode in which the engine is operated, and an EV mode in which the engine is stopped and only the motor is operated. Running in HEV mode increases the frequency with which the engine is operated. Running in EV mode increases the frequency with which the engine is stopped. In this invention, in a so-called series hybrid vehicle, the HEV mode also includes a case in which the engine is operated as a power source for generating electricity and the vehicle runs using the output of the motor. The control device of the hybrid vehicle of this invention determines the intention of the passenger, and based on the determined intention of the passenger, determines whether to run in HEV mode or EV mode. In other words, the frequency with which the engine is operated and the frequency with which the engine is stopped and the vehicle runs are increased according to the intention of the passenger. Therefore, the intentions and requests of the passenger can be reflected in the control of the automatic driving.
具体的には、この発明のハイブリッド車両の制御装置では、搭乗者の意向が、ハイブリッド車両の静粛性を優先する場合は、HEVモードで走行する頻度が減少させられ、かつ、EVモードで走行する頻度が増大させられる。その結果、エンジンを停止して走行する頻度が増大する。そのため、自動運転による走行中に、エンジンの振動や運転音を削減して、ハイブリッド車両の静粛性を向上させることができる。一方、搭乗者の意向が、ハイブリッド車両での移動時間の短縮を優先する場合は、HEVモードで走行する頻度が増大させられる。その結果、エンジンを稼働して走行する頻度が増大し、エンジンおよびモータの両方の出力で大きな駆動力が得られる状態になる。あるいは、十分な発電電力を得て、モータの出力で大きな駆動力が得られる状態になる。それとともに、通常よりも大きい目標加速度が設定される。例えば、通常時に設定する標準の目標加速度よりも大きい目標加速度が設定される。そのため、より大きな駆動力、および、より大きな加速度で、ハイブリッド車両を自動運転走行させることができ、ハイブリッド車両の走行性を向上させ、移動時間を短縮することができる。 Specifically, in the control device for a hybrid vehicle of the present invention, when the passenger's intention is to prioritize quietness of the hybrid vehicle, the frequency of driving in HEV mode is reduced and the frequency of driving in EV mode is increased. As a result, the frequency of driving with the engine stopped increases. Therefore, during driving in automatic driving, engine vibration and operating noise can be reduced, and the quietness of the hybrid vehicle can be improved. On the other hand, when the passenger's intention is to prioritize shortening the travel time in the hybrid vehicle, the frequency of driving in HEV mode is increased. As a result, the frequency of driving with the engine running increases, and a state is reached in which a large driving force can be obtained from the output of both the engine and the motor. Alternatively, a state is reached in which sufficient generated power can be obtained and a large driving force can be obtained from the output of the motor. At the same time, a target acceleration higher than normal is set. For example, a target acceleration higher than the standard target acceleration set in normal times is set. Therefore, the hybrid vehicle can be driven automatically with a larger driving force and a larger acceleration, improving the driving performance of the hybrid vehicle and shortening the travel time.
また、この発明のハイブリッド車両の制御装置は、予定走行径路の走行計画を策定して走行する、いわゆる「レベル4」または「レベル5」の高度自動運転を実行する。そして、この発明のハイブリッド車両の制御装置では、そのような高度自動運転を実行する際に、搭乗者の意向が、ハイブリッド車両の静粛性を優先する場合は、HEVモードで走行する頻度が減少し、かつ、EVモードで走行する頻度が増大するように、走行計画が策定される。その結果、エンジンを停止して走行する頻度が増大する。そのため、自動運転による走行中に、エンジンの振動や運転音を削減して、ハイブリッド車両の静粛性を向上させることができる。一方、搭乗者の意向が、ハイブリッド車両での移動時間の短縮を優先する場合は、HEVモードで走行する頻度が増大するように、走行計画が策定される。その結果、エンジンを稼働して走行する頻度が増大し、エンジンおよびモータの両方の出力で大きな駆動力が得られる状態になる。あるいは、十分な発電電力を得て、モータの出力で大きな駆動力が得られる状態になる。それとともに、通常よりも大きい目標加速度が設定されるように、走行計画が策定される。例えば、通常時に設定する標準の目標加速度よりも大きい目標加速度が設定される。そのため、より大きな駆動力、および、より大きな加速度で、ハイブリッド車両を自動運転走行させることができ、ハイブリッド車両の走行性を向上させ、移動時間を短縮することができる。
The control device for a hybrid vehicle of the present invention also performs so-called "
そして、この発明のハイブリッド車両の制御装置では、静粛性または移動時間を優先するといった搭乗者の意向が、例えば、インターフェースや選択スイッチ等の媒介装置により、適切に判断される。 The hybrid vehicle control device of the present invention appropriately determines the passenger's preference, such as prioritizing quietness or travel time, through an intermediary device such as an interface or selection switch.
したがって、この発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、搭乗者の意向や要望を、適切に制御に反映させて、自動運転を実行することができる。 Therefore, the hybrid vehicle control device of this invention can appropriately reflect the passenger's intentions and requests in the control and execute automatic driving.
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。 The embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment shown below is merely an example of how the present invention can be realized, and is not intended to 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、動力源として、エンジン(ENG)1、および、モータ(MG)2を備えたハイブリッド車両である。また、車両Veは、駆動輪3、検出部4、インターフェース(HMI)5、および、コントローラ(ECU)6を備えている。そして、車両Veは、運転操作および駆動力を自動制御する自動運転で走行することが可能な自動運転車両であって、少なくとも、エンジン1を稼動させた状態で走行するHEVモード、および、エンジン1を停止した状態でモータ2の出力により走行するEVモードのいずれかを選択的に設定して走行することが可能なように構成されている。
Figure 1 shows an example of a drive system of a vehicle Ve that is the subject of control in an embodiment of the present invention. The vehicle Ve shown in Figure 1 is a hybrid vehicle equipped with an engine (ENG) 1 and a motor (MG) 2 as power sources. The vehicle Ve also includes
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内燃機関であり、出力の調整、ならびに、始動および停止などの作動状態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、燃料の供給量または噴射量、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。あるいは、ディーゼルエンジンであれば、燃料の噴射量、燃料の噴射時期、または、(EGRシステムにおける)スロットルバルブの開度などが電気的に制御される。
モータ2は、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。モータ2は、回転数やトルクの調整、および、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、モータ2は、バッテリ(図示せず)、ならびに、インバータおよびコンバータ(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、モータ2を発電機として機能させ、その際に発生する電力をバッテリに蓄えることができる。また、バッテリに蓄えられている電力をモータ2に供給し、モータ2を電動機として機能させて駆動トルクを出力することもできる。
The
なお、この発明の実施形態で制御対象にする車両Ve、すなわち、“ハイブリッド車両”は、この図1に示すような、いわゆるパラレル方式の“ハイブリッド車両”の他に、例えば、遊星歯車機構(差動機構)を用いて構成した動力分割機構(図示せず)を介してエンジン1およびモータ2を連結する、いわゆるスプリット方式(あるいは、シリーズ・パラレル方式)の“ハイブリッド車両”であってもよい。もしくは、エンジン1を発電用の動力源として搭載し、モータ2の出力によって走行する構成の、いわゆるシリーズ方式の“ハイブリッド車両”であってもよい。
The vehicle Ve to be controlled in the embodiment of the present invention, i.e., a "hybrid vehicle", may be a so-called parallel type "hybrid vehicle" as shown in FIG. 1, or may be a so-called split type (or series-parallel type) "hybrid vehicle" in which the
駆動輪3は、駆動力源(少なくとも、モータ2、または、エンジン1およびモータ2)が出力する駆動トルクが伝達されることにより、車両Veの駆動力を発生する。図1に示す実施形態では、駆動輪3は、変速機(TM)7、デファレンシャルギヤ8、および、ドライブシャフト9を介して、エンジン1およびモータ2に連結されている。なお、この発明の実施形態における車両Veは、図1に示す実施形態のように、駆動トルクを前輪に伝達し、前輪で駆動力を発生させる前輪駆動車であってもよい。あるいは、車両Veは、駆動トルクを、例えばプロペラシャフト(図示せず)等を介して後輪に伝達し、後輪で駆動力を発生させる後輪駆動車であってもよい。あるいは、車両Veは、トランスファ機構(図示せず)を設けて、駆動トルクを前輪および後輪の両方に伝達し、前輪および後輪の両方で駆動力を発生させる四輪駆動車であってもよい。そして、駆動輪3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
検出部4は、車両Veを制御する際に必要な各種のデータや情報を取得するための機器あるいは装置であり、例えば、電源部、マイクロコンピュータ、センサー、および、入出力インターフェース等を含んでいる。特に、この発明の実施形態における検出部4は、車両Veの運転操作および駆動力を自動制御する、すなわち、車両Veの自動運転を実行するための各種のデータを検出する。例えば、検出部4は、車速を検出する車速センサー(または、車輪速センサー)4a、車両Veの加速度を検出する加速度センサー4b、エンジン1の回転数を検出するエンジン回転数センサー4c、モータ2の回転数を検出するモータ回転数センサー4d、アクセルペダル(図示せず)の操作量(アクセルペダル開度)を検出するアクセルポジションセンサー4e、および、制動装置(図示せず)の作動状態を検出するブレーキスイッチ4fなどの各種センサ・機器を有している。その他にも、例えば、ステアリング装置(図示せず)の操舵角を検出する舵角センサー(図示せず)、シフト装置(図示せず)のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサー(図示せず)、および、車両Veの外部状況に関する撮像情報を取得する車載カメラ(図示せず)などを有している。また、GPS受信器(図示せず)などを有している。GPS受信器は、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)を測定する。そして、検出部4は、後述するインターフェース5およびコントローラ6と電気的に接続されており、上記のような各種センサや機器・装置等の検出値または算出値に応じた電気信号、ならびに、インターフェース5の操作に基づく指令信号等を検出データとしてコントローラ6に出力する。
The
インターフェース5は、例えば、HMI[Human Machine Interface]と称されるような媒介装置であり、人と機械との間、すなわち、搭乗者(運転者、同乗者、および、乗客など)と車両Veのコントローラ6との間で、情報および信号をやり取りする。インターフェース5は、例えば、いわゆるタッチスクリーンあるいはタッチパネルの操作機能を備えたディスプレイ(図示せず)や、所定の音声情報や告知音を発生するスピーカ(図示せず)を有している。また、インターフェース5は、例えば、近接サンサー(図示せず)や動体センサー(図示せず)、あるいは、赤外線感知センサー(図示せず)などの機能を有していてもよい。また、インターフェース5は、例えば、音声認識や音声入力の機能を有していてもよい。あるいは、インターフェース5は、車両Veの搭乗者によって操作される操作スイッチや操作ボタン等(図示せず)のシンプルな媒介装置であってもよい。なお、インターフェース5のディスプレイは、例えば、ナビゲーションシステム(図示せず)の表示装置(ディスプレイ)を兼用していてもよい。
The
上記のような機能により、インターフェース5は、車両Veの搭乗者が、例えば、ディスプレイの表面をタッチする操作、選択スイッチのON/OFF等の操作、あるいは、インターフェース5に向かって身振りや手振りを行う操作、あるいは、インターフェース5に向かって発声する操作等を感知し、その搭乗者の操作に基づく指令信号を、(検出部4を介して)コントローラ6に出力する。また、インターフェース5は、コントローラ6から出力される信号に基づく情報を、車両Veの搭乗者に知らせる。例えば、所定の画像情報や文字情報をディスプレイに表示し、搭乗者に認識させることや、所定の音声情報や告知音を発生し、搭乗者に認識させることも可能である。
With the above-mentioned functions, the
コントローラ6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り、この発明の実施形態におけるコントローラ6は、車両Veの動作全般を制御する。特に、車両Veの運転操作および駆動力を自動制御する。コントローラ6には、上記の検出部4で検出または算出された各種データ、および、インターフェース5からの指令信号等が入力される。コントローラ6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。そして、コントローラ6は、その演算結果を制御指令信号として出力し、上記のように車両Veを制御するように構成されている。なお、図1では一つのコントローラ6が設けられた例を示しているが、コントローラ6は、制御する装置や機器毎に、あるいは、制御内容毎に、複数設けられていてもよい。
The
上記のとおり、この発明の実施形態で制御の対象とする車両Veは“ハイブリッド車両”である。そのため、車両Veは、コントローラ6によってエンジン1およびモータ2をそれぞれ制御することにより、少なくとも、ハイブリッド走行モード(HEVモード)、および、モータ走行モード(EVモード)の複数の走行モードを選択して走行することが可能である。
As described above, the vehicle Ve that is the subject of control in this embodiment of the invention is a "hybrid vehicle." Therefore, the vehicle Ve can run in a selection of multiple driving modes, at least a hybrid driving mode (HEV mode) and a motor driving mode (EV mode), by controlling the
HEVモードは、エンジン1を稼動させた状態で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の出力トルクとモータ2の出力トルクとを併用して走行する場合も、このHEVモードに含まれる。HEVモードでは、エンジン1が稼働する頻度が増えて、モータ2の出力だけで車両Veの駆動力を発生する場合と比較し、エンジン1の出力を加えて、より大きな駆動力を発生することができる。そのため、HEVモードでは、EVモードと比較して、寄り大きな駆動力により、より大きな加速度を発生して走行することができる。したがって、HEVモードは、EVモードと比較して、車両Veの走行性能を向上させ、車両Veの移動時間を優先した走行(すなわち、走行速度を増大して移動時間を短縮する走行)を優先した走行が可能である。
HEV mode is a driving mode in which the vehicle runs with the
なお、この発明の実施形態では、前述したような、いわゆるシリーズ方式の“ハイブリッド車両”において、エンジン1を稼動させて発電機(図示せず)を駆動する場合も、このHEVモードに含めている。そのようなシリーズ方式の“ハイブリッド車両”の場合、HEVモードでは、エンジン1の出力で発電されることにより、十分な電力でモータ2を駆動し、車両Veの駆動力を発生することができる。したがって、シリーズ方式の“ハイブリッド車両”の場合も、HEVモードは、EVモードと比較して、車両Veの走行性能を向上させ、車両Veの移動時間を優先した走行が可能である。
In this embodiment of the invention, the HEV mode also includes the case where the
一方、EVモードは、いわゆる電気自動車として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2の出力トルクによって走行する(EV走行する)走行モードである。EVモードでは、エンジン1が停止しているため、エンジン1の運転音や振動が発生しない。したがって、EVモードは、HEVモードと比較して、車両Veの静粛性を優先した走行が可能である。
On the other hand, the EV mode is a driving mode in which the vehicle runs as a so-called electric vehicle, and runs (EV running) using the output torque of the
この発明の実施形態における車両Veは、上記のようなHEVモードおよびEVモードの他に、エンジン1の燃費を最適にする、すなわち、エンジン1による燃料消費量を最少にする燃費走行モードで走行することも可能である。例えば、車両Veは、燃費走行モードがデフォルトの走行モードとして設定されており、走行状態や状況に応じて、適宜、HEVモードまたはEVモードに切り替えられる。そして、この発明の実施形態における車両Veでは、後述するように、搭乗者の意向や要望に応じて、HEVモードまたはEVモードが選択的に設定される。その場合のHEVモードまたはEVモードの選択は、例えば、搭乗者が前述したインターフェース5を操作することにより、HEVモードまたはEVモードのいずれかが選択されて設定される。すなわち、搭乗者の意向に基づいて、車両Veが、HEVモードでエンジン1を稼働して走行する頻度、および、EVモードでエンジン1を停止して走行する頻度がそれぞれ変化させられる。
In addition to the above-mentioned HEV mode and EV mode, the vehicle Ve in the embodiment of the present invention can also run in a fuel-efficient driving mode that optimizes the fuel efficiency of the
更に、この発明の実施形態で制御対象とする車両Veは、車両Veの運転操作および駆動力を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は、例えば、走行環境の認識や周辺状況の監視、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。具体的には、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。また、例えば、「レベル3」または「レベル2」程度の部分的自動運転、もしくは、いわゆる運転支援システムによる車両Veの自動操作等を含めることもできる。
Furthermore, the vehicle Ve to be controlled in the embodiment of the present invention is capable of automatic driving, in which the driving operation and driving force of the vehicle Ve are automatically controlled to drive the vehicle. The automatic driving defined in the embodiment of the present invention is automatic driving in which the control system of the vehicle Ve performs all driving operations, such as, for example, recognizing the driving environment, monitoring the surrounding conditions, starting, accelerating, steering, and braking and stopping. Specifically, it is highly automatic driving or fully automatic driving corresponding to "
上記の「レベル4」または「レベル5」の高度自動運転もしくは完全自動運転では、車内に搭乗者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、すなわち、無人自動運転が可能である。但し、この発明の実施形態では、後述するように、搭乗者の意向や要望を制御に反映させる構成であるので、無人自動運転は制御対象に含めていない。
In the above-mentioned "
上記のような自動運転を実施するコントローラ6の詳細な構成を、図2に示してある。図2に示すように、コントローラ6には、前述の検出部(内部センサー)4に加えて、外部センサー11、GPS受信部12、地図データベース13、および、ナビゲーションシステム14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。また、コントローラ6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21、外部状況認識部22、走行状態認識部23、走行計画生成部24、走行制御部25、および、補助機器制御部26などを有している。そして、コントローラ6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の各部のアクチュエータ31、および、補助機器32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。
The detailed configuration of the
車両Veは、上記のように構成されたコントローラ6により、現在地から目的地に至る予定走行径路における将来の駆動力の制御内容(すなわち、将来の駆動力要求)を予め設定した“走行計画”に基づいて、自動運転を実行する。なお、上記の図2で示したようなコントローラ6の各制御部、および、周辺の各装置や機器(センサー、アクチュエータ等)の詳細は、例えば、特許第6460065号公報に記載されている。また、“走行計画”に基づく自動運転の詳細に関しては、例えば、特開2016-99713号公報等に記載されている。
The vehicle Ve executes autonomous driving based on a "driving plan" in which the future drive force control content (i.e., future drive force requirements) for the planned driving route from the current location to the destination is preset by the
前述したように、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置は、搭乗者の意向や要望を適切に反映させて、自動運転で走行することを目的にしている。そのために、この発明の実施形態における車両Veのコントローラ6は、例えば、次の図3のフローチャートに示す制御を実行するように構成されている。
As described above, the purpose of the control device for a hybrid vehicle in this embodiment of the invention is to drive the vehicle autonomously while appropriately reflecting the intentions and desires of the passengers. To this end, the
この図3のフローチャートで示す制御は、車両Veが自動運転で走行する際に実行される。例えば、車両Veが自動運転のみで走行する構成である場合は、車両Veが走行する際に実行される。また、車両Veが自動運転モードまたは手動運転モードのいずれかを選択して走行する構成である場合は、自動運転モードが選択され、車両Veが走行する際に実行される。 The control shown in the flowchart of FIG. 3 is executed when the vehicle Ve is traveling in autonomous driving mode. For example, if the vehicle Ve is configured to travel only in autonomous driving mode, the control is executed when the vehicle Ve is traveling. Also, if the vehicle Ve is configured to travel in either autonomous driving mode or manual driving mode, the autonomous driving mode is selected and the control is executed when the vehicle Ve is traveling.
図3のフローチャートにおいて、先ず、ステップS1で示すように、車両Veは、初期の、あるいは、標準の動作条件として、燃費走行モードが設定されている。前述したように、燃費走行モードは、エンジン1の燃費最適走行を行う走行モードである。燃費走行モードでは、エンジン1の燃費が最適となるように、車両Veの走行状態や状況に応じて、HEVモードとEVモードとが適宜切り替えられる。
In the flowchart of FIG. 3, first, as shown in step S1, the fuel-efficient driving mode is set as the initial or standard operating condition of the vehicle Ve. As described above, the fuel-efficient driving mode is a driving mode in which the
次いで、ステップS2では、搭乗者が、車両Veの静粛性を優先する意向(要望)であるか否かが判断される。例えば、搭乗者がインターフェース5を操作して、車両Veの静粛性を優先する意向を選択する、あるいは、車両Veの静粛性に有利なEVモードを選択することにより、搭乗者が車両Veの静粛性を優先する意向であると判断できる。
Next, in step S2, it is determined whether the occupant intends (wants) to prioritize the quietness of the vehicle Ve. For example, the occupant operates the
搭乗者が車両Veの静粛性を優先する意向であることにより、このステップS2で肯定的に判断された場合は、ステップS3へ進む。 If the occupant intends to prioritize quietness of the vehicle Ve and the answer is affirmative in step S2, the process proceeds to step S3.
ステップS3では、エンジン1の始動頻度が減少し、かつ、EV走行する頻度が増加するように制御される。具体的には、車両VeがHEVモードで走行する頻度を減少させ、かつ、車両VeがEVモードで走行する頻度を増加させる。例えば、車両VeがHEVモードで走行する頻度を減少し、かつ、車両VeがEVモードで走行する頻度を増加するように、自動運転制御における走行計画が策定される。
In step S3, the
続いて、ステップS4では、搭乗者が、車両Veの移動時間を優先する、すなわち、移動時間を短縮し、速やかな移動(自動運転)を優先する意向(要望)であるか否かが判断される。例えば、搭乗者がインターフェース5を操作して、車両Veの移動時間の短縮(車両Veの敏捷性や高速走行)を優先する意向を選択する、あるいは、車両Veの静粛性に有利なEVモードを選択することにより、搭乗者が車両Veの移動時間の短縮を優先する意向であると判断できる。
Next, in step S4, it is determined whether the occupant intends (wants) to prioritize the travel time of the vehicle Ve, i.e., to shorten the travel time and prioritize quicker travel (automated driving). For example, the occupant operates the
搭乗者が車両Veの移動時間の短縮を優先する意向であることにより、このステップS4で肯定的に判断された場合は、ステップS5へ進む。 If the answer to step S4 is affirmative because the passenger intends to prioritize shortening the travel time of the vehicle Ve, the process proceeds to step S5.
ステップS5では、エンジン1の始動頻度が増加し、かつ、自動運転の自動制御における目標加速度が通常よりも大きくなるように制御される。具体的には、車両VeがHEVモードで走行する頻度を増加させ、かつ、自動運転の際の目標加速度を、通常時に設定する標準の目標加速度よりも大きくする。例えば、車両VeがHEVモードで走行する頻度を増加し、かつ、自動運転の際の目標加速度を標準の目標加速度よりも大きくするように、自動運転制御における走行計画が策定される。
In step S5, the frequency of
上記のようにしてステップS5の制御が実行されると、その後、この図3のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。 Once the control of step S5 has been executed as described above, the routine shown in the flowchart of FIG. 3 is then temporarily terminated.
一方、上述のステップS2で、搭乗者が車両Veの静粛性を優先する意向ではないことによって否定的に判断された場合には、ステップS3を飛ばして、ステップS4へ進む。ステップS4では、従前と同様に、搭乗者が車両Veの移動時間の短縮を優先する意向であるか否かが判断される。 On the other hand, if the above-mentioned step S2 is negatively determined because the passenger does not intend to prioritize quietness of the vehicle Ve, step S3 is skipped and the process proceeds to step S4. In step S4, as before, it is determined whether the passenger intends to prioritize shortening the travel time of the vehicle Ve.
そして、ステップS4で、搭乗者が車両Veの移動時間の短縮を優先する意向ではないことによって否定的に判断された場合には、以降の制御(すなわち、ステップS5)を実行することなく、この図3のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。すなわち、この場合(ステップS2で否定的に判断され、かつ、ステップS4でも否定的に判断された場合)は、標準の燃費走行モードで、自動運転走行が実行される。 If step S4 is negatively determined because the occupant does not intend to prioritize shortening the travel time of the vehicle Ve, the routine shown in the flowchart of FIG. 3 is terminated without executing the subsequent control (i.e., step S5). In other words, in this case (if step S2 is negatively determined and step S4 is also negatively determined), automatic driving is performed in the standard fuel-efficient driving mode.
以上のように、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置では、搭乗者の意向が、車両Veの静粛性を優先する場合は、HEVモードで走行する頻度が減少させられ、かつ、EVモードで走行する頻度が増大させられる。その結果、エンジン1を停止して走行する頻度が増大する。そのため、自動運転による走行中に、エンジン1の振動や運転音を削減して、車両Veの静粛性を向上させることができる。一方、搭乗者の意向が、車両Veでの移動時間の短縮を優先する場合は、HEVモードで走行する頻度が増大させられる。その結果、エンジン1を稼働して走行する頻度が増大し、エンジン1およびモータ2の両方の出力で大きな駆動力が得られる状態になる。あるいは、十分な発電電力を得て、モータ2の出力で大きな駆動力が得られる状態になる。それとともに、例えば、通常時に設定する標準の目標加速度よりも大きい目標加速度が設定される。そのため、より大きな駆動力、および、より大きな加速度で、車両Veを自動運転走行させることができる。その結果、車両Veの走行性や敏捷性を向上させ、自動運転走行における移動時間を短縮することができる。
As described above, in the control device for a hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention, when the passenger's intention is to prioritize quietness of the vehicle Ve, the frequency of driving in HEV mode is reduced and the frequency of driving in EV mode is increased. As a result, the frequency of driving with the
したがって、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置によれば、搭乗者の意向や要望を、適切に制御に反映させて、車両Veを自動運転で走行させることができる。 Therefore, the hybrid vehicle control device according to this embodiment of the invention can appropriately reflect the passenger's intentions and requests in the control, allowing the vehicle Ve to run in an autonomous mode.
1 エンジン(ENG:動力源)
2 モータ(MG:動力源)
3 駆動輪
4 検出部(内部センサー)
4a (検出部の)車速センサー(または、車輪速センサー)
4b (検出部の)加速度センサー
4c (検出部の)エンジン回転数センサー
4d (検出部の)モータ回転数センサー
4e (検出部の)アクセルポジションセンサー
4f (検出部の)ブレーキスイッチ
5 インターフェース(HMI)
6 コントローラー(ECU)
7 変速機(TM)
8 デファレンシャルギヤ
9 ドライブシャフト
11 外部センサー
12 GPS受信部
13 地図データベース
14 ナビゲーションシステム
21 車両位置認識部
22 外部状況認識部
23 走行状態認識部
24 走行計画生成部
25 走行制御部
26 補助機器制御部
31 アクチュエータ
32 補助機器
Ve 車両(ハイブリッド車両)
1. Engine (ENG: power source)
2 Motor (MG: power source)
3 Drive
4a (detection section) vehicle speed sensor (or wheel speed sensor)
4b (detection section) acceleration sensor 4c (detection section)
6 Controller (ECU)
7. Transmission (TM)
Claims (4)
前記ハイブリッド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、
前記ハイブリッド車両の搭乗者の意向を判断し、
前記意向に基づいて、前記HEVモードで走行する頻度、および、前記EVモードで走行する頻度を変化させる
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A control device for a hybrid vehicle, which has an engine and a motor as power sources, and is capable of selectively setting an HEV mode in which the vehicle runs with the engine running, and an EV mode in which the vehicle runs using the output of the motor with the engine stopped, and which is capable of running in an automatic driving mode in which driving operations and driving force are automatically controlled,
A controller for controlling the hybrid vehicle,
The controller:
determining an intention of a passenger of the hybrid vehicle;
A control device for a hybrid vehicle, characterized in that the frequency of running in the HEV mode and the frequency of running in the EV mode are changed based on the intention.
前記コントローラは、
前記自動運転を実行する際に、
前記搭乗者が前記ハイブリッド車両の静粛性を優先する意向である場合は、前記HEVモードで走行する頻度を減少させ、かつ、前記EVモードで走行する頻度を増加させ、
前記搭乗者が前記ハイブリッド車両の移動時間を優先する意向である場合は、前記HEVモードで走行する頻度を増加させ、かつ、前記自動制御における目標加速度を通常よりも大きくする
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 The control device for a hybrid vehicle according to claim 1,
The controller:
When performing the automatic driving,
When the passenger intends to prioritize quietness of the hybrid vehicle, the frequency of driving in the HEV mode is reduced and the frequency of driving in the EV mode is increased;
A control device for a hybrid vehicle, characterized in that, when the occupant intends to prioritize travel time in the hybrid vehicle, the frequency of driving in the HEV mode is increased and the target acceleration in the automatic control is made higher than normal.
前記コントローラは、
現在地から目的地に至る予定走行径路における前記駆動力の制御内容を予め設定した走行計画に基づいて前記自動運転を実行するとともに、
前記搭乗者が前記ハイブリッド車両の静粛性を優先する意向である場合は、前記HEVモードで走行する頻度が減少し、かつ、前記EVモードで走行する頻度が増加するように前記走行計画を策定し、
前記搭乗者が前記ハイブリッド車両の移動時間を優先する意向である場合は、前記HEVモードで走行する頻度が増加し、かつ、前記自動制御における目標加速度が通常よりも大きくなるように前記走行計画を策定する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 The control device for a hybrid vehicle according to claim 1,
The controller:
The automatic driving is performed based on a driving plan in which the control content of the driving force on a planned driving route from the current location to the destination is set in advance,
When the passenger intends to prioritize quietness of the hybrid vehicle, the driving plan is formulated so that the frequency of driving in the HEV mode is reduced and the frequency of driving in the EV mode is increased;
A control device for a hybrid vehicle, characterized in that, when the occupant intends to prioritize travel time in the hybrid vehicle, the driving plan is formulated so that the frequency of driving in the HEV mode is increased and the target acceleration in the automatic control is greater than usual.
前記搭乗者によって操作され、前記搭乗者の意向を前記自動制御に反映させる媒介装置を備え、
前記コントローラは、
前記媒介装置を介して取得した情報に基づいて、前記搭乗者の意向を判断する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
an intermediary device that is operated by the passenger and reflects the passenger's intention in the automatic control;
The controller:
A control device for a hybrid vehicle, characterized in that the control device determines the intention of the passenger based on information obtained via the intermediate device.
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