JP2019116253A

JP2019116253A - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP2019116253A
Application number: JP2017252415A
Authority: JP
Inventors: 加藤　晃一; Koichi Kato; 晃一加藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2019-07-18

Abstract

【課題】油圧式ブレーキと回生ブレーキとを用いて車両を制動する、手動運転および自動運転が可能な車両において、自動運転時における回生ブレーキから油圧式ブレーキへの掛け替え時のショックを低減できる車両の制御装置を提供する。【解決手段】自動運転時には、油圧式ブレーキによる制動トルクの上昇を開始した後に、回生ブレーキによる制動トルクの減少を開始することで、手動運転時に比べて前記回生ブレーキから前記油圧式ブレーキへの掛け替えを遅くするので、自動運転における制動時のショックが緩和される。【選択図】図７

Description

本発明は、自動運転制御中の回生ブレーキから油圧式ブレーキへの掛け替えにより発生する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、自動運転時には、ショックを抑制するためにフューエルカットを手動変速時に比較して早期に終了させるようにした車両が、記載されている。

特開２０１６−２１１３８５号公報

ところで、車両の制動力に関しては、手動運転時には、運転者の意志の通りに制動するという、運転者の制動操作に速やかな応答性が求められる。しかし、自動運転時には、搭乗者に安心感を与えることが優先されるため、上記のような速やかな応答性で車両の制動力を効かせると、制動時の減速度が搭乗者に危険を感じさせるという不都合があった。

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、自動運転時における回生ブレーキから油圧式ブレーキへの掛け替え時のショックを低減できる車両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、油圧式ブレーキと回生ブレーキとを用いて車両を制動する、手動運転および自動運転が可能な車両の、制御装置であって、前記手動運転時に比較して、前記自動運転時には、前記回生ブレーキから前記油圧式ブレーキへの掛け替えを遅くすることにある。

本発明の車両の制御装置によれば、自動運転時には、前記手動運転時に比較して、前記回生ブレーキから前記油圧式ブレーキへの掛け替えが遅くされるので、自動運転における制動時のショックが緩和される。

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。従来の制御作動の要部を説明するタイムチャートである。図１の電子制御装置の制御作動の要部を説明するタイムチャートである。図１の電子制御装置の制御作動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８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。

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。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が運転者によって自動運転側へ操作された場合には、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を自動化して一部自動運転制御や、設定された目標値間で運転者の操作を要しない完全自動運転などの自動運転モードが選択され、自動運転制御が開始される。

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。

ところで、車両１０の自動運転時における制動時、たとえば車間距離を確保するための制動時では、手動運転時と比較して、運転者による制動操作のないにも拘わらず制動が開始されるので、搭乗者は制動による減速度の発生によって危険を感じる可能性が高い。このため、電子制御装置２２は、自動運転が選択されている場合では、手動運転時に比較して、回生ブレーキから油圧式ブレーキ３６への掛け替えタイミングを遅くする。掛け替えタイミングとは、回生ブレーキによる制動力の減少と油圧式ブレーキ３６による制動力の上昇とが同時に実行される時点を示している。好適には、減速度の増加を緩和するために回生ブレーキによる制動力の減少タイミングと油圧式ブレーキ３６による制動力の上昇タイミングとが異なるタイミングで開始される。回生ブレーキによる制動力の減少と油圧式ブレーキ３６による制動力の上昇とのいずれが先でいずれが後であってもよい。上記回生ブレーキによる制動力は、電子制御装置２２によって制御される第２電動機ＭＧ２の発電によって得られ、油圧式ブレーキ３６による制動力は、電子制御装置２２によって制御される油圧式制動装置３８によって得られる。

図５は、回生ブレーキによる制動力の減少と油圧式ブレーキ３６による制動力の上昇とを同時に開始させる従来の制御作動を説明するタイムチャートであり、図６は、油圧式ブレーキ３６による制動力の上昇タイミングに対して回生ブレーキによる制動力の減少タイミングを遅延させる電子制御装置２２の制御作動の要部を説明するタイムチャートである。

図５および図６の車両減速度では、破線は運転者による要求減速度を示し、実線は実際の減速度を示す。また、図５および図６の制御トルクでは、実線が回生ブレーキと油圧式ブレーキとの合計の制動トルクを示し、破線が回生ブレーキによる制動トルクの減少を示し、点線が油圧式ブレーキ３６の目標油圧を示し、１点鎖線が油圧式ブレーキ３６として必要な制動トルクを示し、細線が油圧式ブレーキ３６の実際の制動トルクの上昇を示している。

図５では、Ｂ時点において、回生ブレーキによる制動トルクの減少と油圧式ブレーキ３６による制動トルクの上昇とが同時に開始された掛け替えタイミングを示している。この場合には、制動要求に応答して、回生ブレーキによる制動トルクの減少と油圧式ブレーキ３６による制動トルクの上昇とによる車両減速度の変化がＢ時点において同時に発生するため、制動要求による制動が終了するＡ時点までの間において車両減速度の変動が比較的大きい。

これに対して、図６では、制動要求に応答して、Ｂ時点において油圧式ブレーキ３６による制動トルクの上昇が開始されると、その後のＢα時点において回生ブレーキによる制動トルクの減少が開始され、Ａ時点およびＡα時点で制動要求による制動が終了する。すなわち、回生ブレーキによる制動トルクの減少がＢ時点より遅いＢα時点で開始されることにより、油圧式ブレーキ３６による制動トルクの上昇と回生ブレーキによる制動トルクの減少とが同時に発生する掛け替えタイミングが、Ｂ時点からＢα時点へ遅延されている。この場合には、Ｂα時点からＡ時点およびＡα時点までの間の車両減速度の変動が緩和される。

図７は、電子制御装置２２の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図７のＳ１では、たとえば自動運転中の車間距離維持のためなどの制動要求或いはブレーキペダル操作による制動要求が発生したか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１の判断が肯定されると、Ｓ２において、手動運転中或いは自動運転中のいずれであるかが判断される。Ｓ２において手動運転中であると判断されると、Ｓ３において、たとえば図５に示すように、Ｂ時点に示す掛け替えタイミングで、回生ブレーキによる制動力の減少と油圧式ブレーキ３６による制動力の上昇とが同時に発生させられる。しかし、Ｓ２において自動運転中であると判断されると、Ｓ４において、たとえば図６に示すように、手動運転での掛け替えタイミングであるＢ時点に対して、自動運転では、Ｂ時点において油圧式ブレーキ３６による制動トルクの上昇が開始された後、その後のＢα時点において回生ブレーキによる制動トルクの減少が開始されることで、それら両者が同時に行なわれる掛け替えタイミングがＢα時点に遅延される。

図８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８の骨子図に示すように構成され、たとえば図９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、駆動源および発電機として用いる電動機を備える電動車両であればよい。

１０：車両
２２：電子制御装置（制御装置）
３６：油圧式ブレーキ

Claims

油圧式ブレーキと回生ブレーキとを用いて車両を制動する、手動運転および自動運転が可能な車両の、制御装置であって、
前記手動運転時に比較して、前記自動運転時には、前記回生ブレーキから前記油圧式ブレーキへの掛け替えを遅くする
ことを特徴とする車両の制御装置。