JP2020008095A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一時的な駆動力抜け生じたときに後続車両へ悪影響を与えることを回避する。【解決手段】車両制御装置５０は、アクチュエータＡＣを制御する走行制御部４６と、走行制御部４６がアクチュエータＡＣを制御しているとき、エンジンから車輪に伝達する駆動力が一時的に低下する駆動力抜けが生じたことを検出する位置センサ３２ａと、実駆動力を検出するトルクセンサ３２ｂと、位置センサ３２ａにより駆動力抜けが検出され、かつ、トルクセンサ３２ｂにより検出された実駆動力が所定値以下に低下したことが検出されると、自車両への後続車両の接近の程度を抑える接近抑制制御を実行する接近抑制制御部４７と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

車両走行中に、駆動源から車軸に伝達される駆動力が、偶発的事象によって一時的に低減することがある。この点に関し、例えば特許文献１には、変速機の回転軸と一体に回転するハブに軸方向に移動可能に支持されたスリーブと、スリーブの側方に配置され、回転軸に対し相対回転可能なギヤとを備え、スリーブに設けられたドグ歯とギヤに設けられたドグ歯とをインギヤさせることで変速段を確立する装置が記載されている。特許文献１記載の装置では、スリーブの移動を指令してインギヤを試みたにも拘らず、インギヤが失敗して当該ギヤを介した動力伝達が不能である場合に、駆動源から車軸に伝達される駆動力が一時的に低減するが、このとき、スリーブを中立位置に戻して再度インギヤを試みる。

特開平１０−２９９８８４号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、インギヤが失敗してからインギヤリトライによりインギヤが終了するまで駆動力抜けが生じ、車両が一時的に減速するおそれがある。その結果、例えば後続車両がいるとき、後続車両が自車両に急接近するおそれがある。

本発明の一態様である車両制御装置は、走行用アクチュエータを制御する走行制御部と、走行制御部が走行用アクチュエータを制御しているとき、駆動源から車輪に伝達する駆動力が一時的に低下する駆動力抜けが生じたことを検出する駆動力抜け検出部と、実駆動力を検出する駆動力検出部と、駆動力抜け検出部により駆動力抜けが検出され、かつ、駆動力検出部により検出された実駆動力が所定値以下に低下したことが検出されると、自車両への後続車両の接近の程度を抑える接近抑制制御を実行する接近抑制制御部と、を備える。

本発明によれば、駆動力抜けが生じた場合の自車両に対する後続車両の急接近を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る車両制御装置が適用される自動運転車両の走行系の概略構成を示す図。 本発明の実施形態に係る自動運転車両システムの全体構成を概略的に示すブロック図。 図２の行動計画生成部で生成された行動計画の一例を示す図。自動運転車両システムに含まれる故障対処促進装置の要部構成を示すブロック図。 本発明の実施形態に係る車両制御装置の要部構成を示すブロック図。 図４のコントローラで実行される処理の一例を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係る車両制御装置の動作の一例を示すタイムチャート。

以下、図１〜図６を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る車両制御装置は、自動運転機能を有する車両（自動運転車両）と自動運転機能を有しない車両（手動運転車両）のいずれにも適用することができるが、以下では、特に自動運転車両に適用する例を説明する。図１は、本実施形態に係る車両制御装置が適用される自動運転車両２００（単に車両または自車両と呼ぶこともある）の走行系の概略構成を示す図である。車両２００は、ドライバによる運転操作が不要な自動運転モードでの走行だけでなく、ドライバの運転操作による手動運転モードでの走行も可能である。

図１に示すように、車両２００は、エンジン１と、変速機２とを有する。エンジン１は、スロットルバルブ１１を介して供給される吸入空気とインジェクタ１２から噴射される燃料とを適宜な割合で混合し、点火プラグ等により点火して燃焼させ、これにより回転動力を発生する内燃機関（例えばガソリンエンジン）である。なお、ガソリンエンジンに代えてディーゼルエンジン等、各種エンジンを用いることもできる。吸入空気量はスロットルバルブ１１により調節され、スロットルバルブ１１の開度は、電気信号により作動するスロットル用アクチュエータ１３の駆動によって変更される。スロットルバルブ１１の開度およびインジェクタ１２からの燃料の噴射量（噴射時期、噴射時間）はコントローラ４０（図２）により制御される。

変速機２は、エンジン１と車輪（駆動輪）３との間の動力伝達径路に設けられ、エンジン１からの回転を変速し、かつエンジン１からのトルクを変換して出力する。変速機２で変速された回転は車輪３に伝達され、これにより車両２００が走行する。なお、エンジン１の代わりに、あるいはエンジン１に加えて、駆動源としての走行用モータを設け、電気自動車やハイブリッド自動車として車両２００を構成することもできる。

変速機２は、例えば複数の変速段（６段や８段等）に応じて変速比を段階的に変更可能な有段変速機である。なお、奇数変速段用および偶数変速段用の一対のクラッチを有するデュアルクラッチ変速機あるいはツインクラッチ変速機として、変速機２を構成することもできる。変速比を無段階に変更可能な無段変速機を、変速機２として用いることもできる。図示は省略するが、トルクコンバータを介してエンジン１からの動力を変速機２に入力してもよい。変速機２は、例えばドグクラッチや摩擦クラッチなどの係合要素２１を備え、油圧制御装置２２が油圧源から係合要素２１への油の流れを制御することにより、変速機２の変速段を変更することができる。油圧制御装置２２は、電気信号により作動するソレノイドバルブなどの変速機用のバルブ機構（便宜上、変速用アクチュエータ２３と呼ぶ）を有し、変速用アクチュエータ２３の作動に応じて係合要素２１への圧油の流れを変更することで、適宜な変速段を設定できる。

自動運転車両２００は、自動運転車両システムによって走行が制御される。図２は、本発明の実施形態に係る自動運転車両システム１００の全体構成を概略的に示すブロック図である。図２に示すように、自動運転車両システム１００は、コントローラ４０と、コントローラ４０にそれぞれ電気的に接続された外部センサ群３１と、内部センサ群３２と、入出力装置３３と、ＧＰＳ受信機３４と、地図データベース３５と、ナビゲーション装置３６と、通信ユニット３７と、走行用アクチュエータＡＣとを主に有する。

外部センサ群３１は、車両２００の周辺情報である外部状況を検出する複数のセンサの総称である。例えば外部センサ群３１には、車両２００の全方位の照射光に対する散乱光を測定して車両２００から周辺の障害物までの距離を測定するライダ、電磁波を照射し反射波を検出することで車両２００の周辺の他車両や障害物等を検出するレーダ、車両２００に搭載され、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有して車両２００の周辺（前方、後方および側方）を撮像するカメラなどが含まれる。車両２００から前方車両までの車間距離は、ライダ、レーダおよび車載カメラのいずれによっても測定可能である。

内部センサ群３２は、車両２００の走行状態を検出する複数のセンサの総称である。例えば内部センサ群３２には、車両２００の車速を検出する車速センサ、車両２００の前後方向の加速度および左右方向の加速度（横加速度）をそれぞれ検出する加速度センサ、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ、車両２００の重心の鉛直軸回りの回転角速度を検出するヨーレートセンサ、スロットルバルブ１１の開度を検出するスロットル開度センサなどが含まれる。手動運転モードでのドライバの運転操作、例えばアクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、ステアリングの操作等を検出するセンサも内部センサ群３２に含まれる。

入出力装置３３は、ドライバから指令が入力されたり、ドライバに対し情報が出力されたりする装置の総称である。例えば入出力装置３３には、操作部材の操作によりドライバが各種指令を入力する各種スイッチ、ドライバが音声で指令を入力するマイク、ドライバに表示画像を介して情報を提供する表示部、ドライバに音声で情報を提供するスピーカなどが含まれる。各種スイッチには、自動運転モードおよび手動運転モードのいずれかを指令する手動自動切換スイッチが含まれる。

手動自動切換スイッチは、例えばドライバが手動操作可能なスイッチとして構成され、スイッチ操作に応じて、自動運転機能を有効化した自動運転モードまたは自動運転機能を無効化した手動運転モードへの切換指令を出力する。手動自動切換スイッチの操作によらず、所定の走行条件が成立したときに、手動運転モードから自動運転モードへの切換、あるいは自動運転モードから手動運転モードへの切換が指令されるようにしてもよい。すなわち、手動自動切換スイッチが自動的に切り換わることで、モード切換が手動ではなく自動で行われるようにしてもよい。

ＧＰＳ受信機３４は、複数のＧＰＳ衛星からの測位信号を受信し、これにより自車両の絶対位置（緯度、経度など）を測定する。

地図データベース３５は、ナビゲーション装置３６に用いられる一般的な地図情報を記憶する装置であり、例えばハードディスクにより構成される。地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、交差点や分岐点の位置情報が含まれる。なお、地図データベース３５に記憶される地図情報は、コントローラ４０の記憶部４２に記憶される高精度な地図情報とは異なる。

ナビゲーション装置３６は、ドライバにより入力された目的地までの道路上の目標経路を探索するとともに、目標経路に沿った案内を行う装置である。目的地の入力および目標経路に沿った案内は、入出力装置３３を介して行われる。目標経路は、ＧＰＳ受信機３４により測定された車両２００の現在位置と、地図データベース３５に記憶された地図情報とに基づいて演算される。

通信ユニット３７は、インターネット回線などの無線通信網を含むネットワークを介して図示しない各種サーバと通信し、地図情報および交通情報などを定期的に、あるいは任意のタイミングでサーバから取得する。取得した地図情報は、地図データベース３５や記憶部４２に出力され、地図情報が更新される。取得した交通情報には、渋滞情報や、信号が赤から青に変わるまでの残り時間等の信号情報が含まれる。

アクチュエータＡＣは、車両２００の走行動作に関する各種機器を作動するためのものである。アクチュエータＡＣには、図１に示すエンジン１のスロットルバルブ１１の開度（スロットル開度）を調整するスロットル用アクチュエータ１３、係合要素２１への油の流れを制御して変速機２の変速段を変更する変速用アクチュエータ２３の他、制動装置を作動するブレーキ用アクチュエータ、およびステアリング装置を駆動する操舵用アクチュエータなどが含まれる。

コントローラ４０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成される。なお、エンジン制御用ＥＣＵ、変速機制御用ＥＣＵ等、機能の異なる複数のＥＣＵを別々に設けることができるが、図２では、便宜上、これらＥＣＵの集合としてコントローラ４０が示される。コントローラ４０は、ＣＰＵ等の演算部４１と、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスク等の記憶部４２と、図示しないその他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。

記憶部４２には、車線の中央位置の情報や車線位置の境界の情報等を含む高精度の詳細な地図情報が記憶される。より具体的には、地図情報として、道路情報、交通規制情報、住所情報、施設情報、電話番号情報等が記憶される。道路情報には、高速道路、有料道路、国道などの道路の種別を表す情報、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の３次元座標位置、車線のカーブの曲率、車線の合流ポイントおよび分岐ポイントの位置、道路標識等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事等により車線の走行が制限または通行止めとされている情報などが含まれる。記憶部４２には、各種制御のプログラム、プログラムで用いられる閾値等の情報も記憶される。

演算部４１は、自動走行に関する機能的構成として、自車位置認識部４３と、外界認識部４４と、行動計画生成部４５と、走行制御部４６とを有する。

自車位置認識部４３は、ＧＰＳ受信機３４で受信した車両２００の位置情報および地図データベース３５の地図情報に基づいて、地図上の車両２００の位置（自車位置）を認識する。記憶部４２に記憶された地図情報（建物の形状などの情報）と、外部センサ群３１が検出した車両２００の周辺情報とを用いて自車位置を認識してもよく、これにより自車位置を高精度に認識することができる。なお、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサで自車位置を測定可能であるとき、そのセンサと通信ユニット３７を介して通信することにより、自車位置を高精度に認識することもできる。

外界認識部４４は、ライダ、レーダ、カメラ等の外部センサ群３１からの信号に基づいて車両２００の周囲の外部状況を認識する。例えば車両２００の周辺を走行する周辺車両（前方車両や後続車両）の位置や速度や加速度、車両２００の周囲に停車または駐車している周辺車両の位置、および他の物体の位置や状態などを認識する。他の物体には、標識、信号機、道路の境界線や停止線、建物、ガードレール、電柱、看板、歩行者、自転車等が含まれる。他の物体の状態には、信号機の色（赤、青、黄）、歩行者や自転車の移動速度や向きなどが含まれる。

行動計画生成部４５は、例えばナビゲーション装置３６で演算された目標経路と、自車位置認識部４３で認識された自車位置と、外界認識部４４で認識された外部状況とに基づいて、現時点から所定時間先までの車両２００の走行軌道（目標軌道）を生成する。目標経路上に目標軌道の候補となる複数の軌道が存在するときには、行動計画生成部４５は、その中から法令を順守し、かつ効率よく安全に走行する等の基準を満たす最適な軌道を選択し、選択した軌道を目標軌道とする。そして、行動計画生成部４５は、生成した目標軌道に応じた行動計画を生成する。

行動計画には、現時点から所定時間Ｔ（例えば５秒）先までの間に単位時間Δｔ（例えば０．１秒）毎に設定される走行計画データ、すなわち単位時間Δｔ毎の時刻に対応付けて設定される走行計画データが含まれる。走行計画データは、単位時間Δｔ毎の車両２００の位置データと車両状態のデータとを含む。位置データは、例えば道路上の２次元座標位置を示す目標点のデータであり、車両状態のデータは、車速を表す車速データと車両２００の向きを表す方向データなどである。車両状態のデータは、単位時間Δｔ毎の位置データの変化から求めることができる。走行計画は単位時間Δｔ毎に更新される。

図３は、行動計画生成部４５で生成された行動計画の一例を示す図である。図３では、車両２００の前方および後方をそれぞれ前方車両２０１および後続車両２０２が走行している状態で、車両２００が走行車線から追い越し車線に車線変更して追い越し車線を走行中の後続車両２０３の前方に移動するとともに、前方車両２０１を追い越すシーンの行動計画が示される。図３の各点Ｐは、現時点から所定時間Ｔ先までの単位時間Δｔ毎の位置データに対応し、これら各点Ｐを時刻順に接続することにより、目標軌道１０３が得られる。このとき、目標軌道１０３上の単位時間Δｔ毎の各目標点の車速（目標車速）に基づいて、単位時間Δｔ毎の加速度（目標加速度）を算出する。すなわち、行動計画生成部４５は、目標車速と目標加速度とを算出する。なお、目標加速度を走行制御部４６で算出するようにしてもよい。

行動計画生成部４５では、追い越し走行以外に、走行車線を変更する車線変更走行、走行車線を逸脱しないように車線を維持するレーンキープ走行、減速走行または加速走行等に対応した種々の行動計画が生成される。行動計画生成部４５は、目標軌道を生成する際に、まず走行態様を決定し、走行態様に基づいて目標軌道を生成する。例えばレーンキープ走行に対応した行動計画を作成する際には、まず定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行等の走行態様を決定する。

走行制御部４６は、自動運転モードにおいて、行動計画生成部４５で生成された目標軌道１０３に沿って車両２００が走行するように各アクチュエータＡＣを制御する。すなわち、単位時間Δｔ毎の目標点Ｐを車両２００が通過するように、スロットル用アクチュエータ１３、変速用アクチュエータ２３、ブレーキ用アクチュエータ、および操舵用アクチュエータなどをそれぞれ制御する。

より具体的には、走行制御部４６は、自動運転モードにおいて道路勾配などにより定まる走行抵抗を考慮して、行動計画生成部４５で算出された単位時間Δｔ毎の目標加速度を得るための要求駆動力（目標駆動力）を算出する。そして、例えば内部センサ群３２により検出された実車速または実加速度が目標車速または目標加速度となるようにアクチュエータＡＣをフィードバック制御する。すなわち、車両２００が目標車速および目標加速度で走行するようにアクチュエータＡＣを制御する。なお、手動運転モードでは、走行制御部４６は、内部センサ群３２により取得されたドライバからの走行指令（アクセル開度等）に応じて各アクチュエータＡＣを制御する。

以上の自動運転車両システム１００においては、車両２００が走行中に、偶発的な事象によってエンジン１から車輪３に伝達する駆動力が目標駆動力よりも一時的に低下すること、すなわち、駆動力抜けが生じることがある。例えば、変速機２の変速段を変更するために係合要素２１の係合動作（インギヤ）を開始したところ、その係合動作が失敗して係合動作をやり直す（インギヤリトライする）場合には、当該ギヤを介した動力伝達が一時的に不能となり、駆動力抜けが生じる。

また、変速用アクチュエータ２３により駆動される変速用部品の目標位置と実際の位置とにずれが生じてコントローラ４０がギヤ位置を確定できない場合、すなわちギヤインバリッドが生じた場合、ギヤ位置を把握するために変速用アクチュエータ２３を所定の態様で駆動させるが（いわゆるリファレンスサーチ）、リファレンスサーチを実行中においても駆動力抜けが生じる。さらに、クラッチの信頼度が低下すると、クラッチ油圧を一旦大気解放し、その後、元に戻すような強制リフィルが実行されるが、強制リフィルの実行中においても駆動力抜けが生じる。

このような駆動力抜けは、自動運転車両システム１００の故障によって生じる事象ではないため、車両２００にとってそれほど問題とはらない。しかし、駆動力抜けが偶発的に生じると、車速が目標車速よりも低下し、車両２００と後続車両２０２との間の車間距離ΔＬ（図３）が短くなる。すなわち、後続車両２０２のドライバは、車両２００の減速を予期していないため、車両２００の減速を直ちに認識できず、後続車両２０２が車両２００に急接近するおそれがある。このような問題に対処するため、本実施形態では、以下のように車両制御装置を構成する。

図４は、本実施形態に係る車両制御装置５０の要部構成を示すブロック図である。この車両制御装置５０は、車両２００の自動運転に関する構成を含む。したがって、図２の自動運転車両システム１００と一部共通の構成を有するが、図４では、車両制御装置５０として用いられる主たる構成のみを示す。

以下では、駆動力抜けが生じる例として、便宜上、変速用アクチュエータ２３の駆動によりギヤ係合用のスリーブを移動させてインギヤを試みたにも拘らず、インギヤが失敗してインギヤリトライする場合を想定する。すなわち、所定の変速段を確立するためにインギヤ指令が出力され、そのインギヤ指令に対応するスリーブを移動させたが、スリーブが所定のインギヤ位置まで移動せずに、インギヤリトライを行う場合を想定する。なお、ギヤインバリッドや強制リフィルによる駆動力抜けが生じる場合にも、同様に構成できる。

図４に示すように、車両制御装置５０は、コントローラ４０と、それぞれコントローラ４０に接続された位置センサ３２ａと、トルクセンサ３２ｂと、車速センサ３２ｃと、距離センサ３１ａと、手動自動切換スイッチ３３ａと、アクチュエータＡＣと、ブレーキランプ５１とを有する。

位置センサ３２ａは、変速機２に設けられたギヤ係合用のスリーブの位置を検出するセンサであり、図２の内部センサ群３２の一例である。なお、スリーブが所定のインギヤ位置に移動したときにオンする接触スイッチにより位置センサ３２ａを構成することもできる。位置センサ３２ａにより、駆動力抜けを検出できる。トルクセンサ３２ｂは、車輪３に接続された車軸に設けられ、車軸に作用する実トルク（走行駆動力）を検出するセンサであり、内部センサ群３２の一例である。なお、エンジン１のトルクと、変速機２の変速段と、変速機２におけるトルクの伝達効率等を用いて実トルクを算出することもでき、これをトルクセンサ３２ｂの代わりに用いることもできる。

距離センサ３１ａは、車両１００から周辺物体（例えば後続車両２０２）までの距離ΔＬ（図３）を検出する。距離センサ３１ａは、図２の外部センサ群３１の一例であり、レーダ、ライダ、カメラ等により構成される。手動自動切換スイッチ３３ａは、図２の入出力装置３３の一例である。ブレーキランプ５１は、車両１００の後面に装着されることが法令で定められた車両用灯具であり、自動運転でブレーキが作動する場合や、ブレーキペダルの操作によりブレーキが作動する場合に点灯する。

コントローラ４０は、主たる機能的構成として、行動計画生成部４５と走行制御部４６の他、接近抑制制御部４７を有する。

接近抑制制御部４７は、まず、位置センサ３２ａからの信号に基づいて、インギヤが失敗したことによる駆動力抜けが生じたか否かを判定する。具体的には、コントローラ４０（走行制御部４６）からのインギヤ指令に対し、スリーブが所定のインギヤ位置まで移動せずにスリーブの移動が停止したときに駆動力抜けが生じたと判定する。駆動力抜けが生じたと判定した場合には、接近抑制制御部４７は、さらにトルクセンサ３２ｂにより検出される実駆動力Ｇが所定値Ｇａ以下に低下したか否かを判定する。この判定は、制動装置を作動させていないにも拘わらず車両１００が通常走行の減速の範囲を超えて減速するか否かの判定であり、所定値Ｇａは、例えば０に設定される。検出された実駆動力Ｇが所定値Ｇａ以下であるとき、接近抑制制御部４７は、ブレーキランプ５１に制御信号を出力し、制動装置が作動したときと同様、ブレーキランプ５１を点灯させる。

このとき、行動計画生成部４５により出力された目標車速と車速センサ３２ｃにより検出された実車速Ｖとが乖離するため、走行制御部４６によるフィードバック制御時の目標駆動力（要求駆動力）が増大する。接近抑制制御部４７は、距離センサ３１ａにより検出された車間距離ΔＬが所定値ΔＬａ以下であるか否かを判定し、所定値ΔＬａ以下のときは、走行制御部４６により駆動力のフィードバック制御を行わせる一方、所定値ΔＬａより大きいときはフィードバック制御を禁止する。

すなわち、車間距離ΔＬが所定値ΔＬａ以下のときは、後続車両のドライバに悪影響を与えないよう車両２００を急加速する必要があるため、フィードバック制御を許可する。これにより駆動力抜けが終了すると同時に、車両２００が急加速されるため、後続車両２０２との間の十分な車間距離ΔＬを速やかに確保できる。一方、車間距離ΔＬが所定値ΔＬａより大きいときは、急加速の必要がないためフィードバック制御を禁止する。この場合、走行制御部４６は、例えば駆動力抜けが終了するまで目標駆動力を一定に維持し、駆動力抜けが終了すると、実駆動力が目標駆動力に向けて所定の割合で徐々に増加するようにアクチュエータＡＣを制御する。これにより、駆動力抜けが終了したときの車両２００の急加速を抑え、乗員に与えるショックを軽減することができる。

行動計画生成部４５は、自動運転モードで走行中に、駆動力抜けが検出され、かつ、実駆動力Ｇが所定値Ｇａ以下であるとき、生成する行動計画から追い越し走行を除外する。これにより走行制御部４６は、追い越し走行するための追い越し車線への車線変更を禁止するようにアクチュエータＡＣを制御する。

図５は、予め記憶されたプログラムに従い図４のコントローラ４０のＣＰＵで実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば手動自動切換スイッチ３３ａにより自動運転モードが選択されると開始され、所定周期で繰り返される。

図５に示すように、まず、ステップＳ１で、位置センサ３２ａからの信号に基づいて一時的な駆動力抜けが生じたか否かを判定する。ステップＳ１で肯定されるとステップＳ２に進み、トルクセンサ３２ｂからの信号に基づいて実駆動力Ｇが所定値Ｇａ以下か否かを判定する。ステップＳ１およびステップＳ２のいずれかで否定されるとステップＳ７に進み、実駆動力Ｇが目標駆動力と一致するように、換言すると実車速が目標車速となるようにアクチュエータＡＣに制御信号を出力する。すなわち、アクチュエータＡＣをフィードバック制御する。

一方、ステップＳ２で肯定されるとステップＳ３に進み、ブレーキランプ５１に制御信号を出力し、ブレーキランプ５１を点灯させる。次いで、ステップＳ４で、行動計画生成部４５で生成される行動計画から追い越し走行を除外させ、追い越し走行を禁止する。次いで、ステップＳ５で、距離センサ３１ａからの信号に基づいて車間距離ΔＬが所定値ΔＬａ以下か否かを判定する。ステップＳ５で肯定されるとステップＳ７に進み、否定されるとステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、駆動力のフィードバック制御を禁止する。より具体的には、駆動力抜けが終了するまで目標駆動力を一定に維持し、駆動力抜けが終了すると、実車速が目標車速となるように目標駆動力を所定の割合で徐々に増加させる。なお、図示は省略するが、駆動力抜けが終了すると、ブレーキランプ５１を消灯させるとともに、追い越し走行禁止の指令を解除する。

図６は、本実施形態に係る車両制御装置５０の動作の一例を示すタイムチャートである。図中の点線の特性ｆ１、ｆ３、ｆ５は、それぞれ目標車速、車間距離ΔＬが所定値ΔＬａ以下のときの目標駆動力、および車間距離ΔＬが所定値ΔＬａより大きいときの目標駆動力の特性であり、実線の特性ｆ２、ｆ４、ｆ６は、それぞれ実車速、ΔＬ≦ΔＬａのときの実駆動力Ｇ、およびΔＬ＞ΔＬａのときの実駆動力Ｇの特性である。

時点ｔ１で、変速機２のインギヤが失敗して変速機２が前進状態からニュートラル状態に移行すると、実駆動力Ｇが所定値Ｇａ以下になって駆動力抜けが生じ、ブレーキランプ５１が点灯（オン）する（ステップＳ３）。これにより後続車両２０２（図３）のドライバは、特性ｆ２に示す車両２００の減速状態を早期に認識することができ、車両２００の減速に対し余裕をもって対処することができる。その後、時点ｔ２で、変速機２のリトライによるインギヤが完了し、駆動力抜けが終了すると、ブレーキランプ５１は消灯（オフ）する。

時点ｔ１で、駆動力抜けが生じたときの車間距離ΔＬが所定値ΔＬａ以下であれば、駆動力のフィードバック制御が実行される（ステップＳ７）。このとき、特性ｆ１に示すように車速が目標車速から徐々に乖離するため、特性ｆ３に示すように目標駆動力が徐々に増大する。したがって、時点ｔ２で、駆動力抜けが終了すると、特性ｆ４に示すように実駆動力Ｇが急激に立ち上がる。これにより車両２００が急加速し、後続車両２０２との十分な車間距離ΔＬを確保できる。また、この場合には追い越し走行が禁止されるため（ステップＳ４）、追い越し車線を走行中の後続車両２０３（図３）に対し悪影響を与えることを防止できる。

一方、時点ｔ１で、車間距離ΔＬが所定値ΔＬａより大きければ、フィードバック制御が禁止される（ステップＳ６）。この場合には、特性ｆ５に示すように、駆動力抜けが終了するまで目標駆動力が一定に維持され、時点ｔ２で駆動力抜けが終了すると、目標駆動力が所定の割合で徐々に上昇する。したがって、ΔＬ≦ΔＬａの場合よりも、時点ｔ２における実駆動力Ｇと目標駆動力との乖離の程度が小さいため、特性ｆ６に示すように、時点ｔ２で実駆動力Ｇは緩やかに立ち上がる。これにより車両２００の急加速が抑えられ、乗員が受けるショックを軽減できる。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）車両制御装置５０は、走行用のアクチュエータＡＣを制御する走行制御部４６と、走行制御部４６がアクチュエータＡＣを制御しているとき、エンジン１から車輪３に伝達する駆動力が一時的に低下する駆動力抜けが生じたことを検出する位置センサ３２ａと、実駆動力Ｇを検出するトルクセンサ３２ｂと、位置センサ３２ａにより駆動力抜けが検出され、かつ、トルクセンサ３２ｂにより検出された実駆動力Ｇが所定値Ｇａ以下に低下したことが検出されると、車両２００への後続車両２０２の接近の程度を抑える接近抑制制御を実行する接近抑制制御部４７と、を備える（図４）。これにより、偶発的要因で駆動力抜けが発生し、車両２００が意図せずに一時的に減速した場合に、後続車両２０２が車両２００に急接近することを防止できる。

（２）車両制御装置５０は、後続車両に対し車両２００の減速状態を報知するブレーキランプ５１をさらに備える（図４）。接近抑制制御部４７は、位置センサ３２ａにより駆動力抜けが検出され、かつ、トルクセンサ３２ｂにより検出された実駆動力Ｇが所定値Ｇａ以下に低下したことが検出されると、ブレーキランプ５１を点灯させる（ステップＳ３）。これにより後続車両２０２のドライバは、駆動力抜けによる車両２００の減速を直ちに認識することができ、車両２００の減速時に余裕をもって対処することができる。

（３）車両制御装置５０は、自動運転時に要求駆動力を発生する行動計画生成部４５と、車両２００と後続車両２０２との間の車間距離ΔＬを検出する距離センサ３１ａと、をさらに備える（図４）。接近抑制制御部４７は、位置センサ３２ａにより駆動力抜けが検出され、かつ、トルクセンサ３２ｂにより検出された実駆動力Ｇが所定値Ｇａ以下に低下したことが検出されると、距離センサ３１ａにより検出された車間距離ΔＬが所定値ΔＬａ以下であるときに、トルクセンサ３２ｂにより検出された実駆動力Ｇが行動計画生成部４５により発生された目標駆動力（要求駆動力）となるように走行制御部４６により駆動力のフィードバック制御を行わせる一方（ステップＳ５→ステップＳ７）、距離センサ３１ａにより検出された車間距離ΔＬが所定値ΔＬａより大きいときには、走行制御部４６による駆動力のフィードバック制御を禁止する（ステップＳ５→ステップＳ６）。これにより駆動力抜けにより車間距離ΔＬが短くなったとき、駆動力抜けの終了と同時に直ちに車間距離ΔＬを拡大することができ、後続車両２０２の急接近を防止できる。また、車間距離ΔＬが所定値ΔＬａ以上で、例えば後続車両２０２がいないとき、車両２００の急加速が制限され、車両２００の乗員に与えるショックを軽減できる。

（４）車両２００は自動運転機能を有する自動運転車両として構成される。走行制御部４６は、自動運転走行中に、位置センサ３２ａにより駆動力抜けが検出され、かつ、トルクセンサ３２ｂにより検出された実駆動力Ｇが所定値Ｇａ以下に低下したことが検出されると、前方車両２０１（図３）を追い越し走行するための車線変更を禁止させる（ステップＳ４）。これにより、駆動力抜けが生じたときに自動での車線変更は行われず、追い越し車線を走行中の後続車両２０３が急減速する等、後続車両２０３に悪影響を与えることを防止できる。

上記実施形態は種々の形態に変更することができる。以下、変形例について説明する。上記実施形態では、位置センサ３２ａにより変速機２のインギヤ失敗を検出して駆動力抜けを検出するようにしたが、走行制御部４６が走行用アクチュエータＡＣを制御しているとき、駆動源から車輪に伝達する駆動力が一時的に低下する駆動力抜けが生じたことを検出するのであれば、駆動力抜け検出部の構成はいかなるものでもよい。駆動源としてエンジン１ではなくモータを用いる場合、モータ自体の一時的な駆動力の低下を検出するようにしてもよい。上記実施形態では、トルクセンサ３２ｂにより実駆動力を検出するようにしたが、例えばエンジン１のトルクと、変速機２の変速段と、変速機２におけるトルクの伝達効率等を用いて実トルクを算出することもでき、これをトルクセンサ３２ｂの代わりに用いることもできる。したがって、駆動力検出部の構成は上述したものに限らない。

上記実施形態では、駆動力抜けが検出され、かつ、実駆動力Ｇの所定値Ｇａ以下への低下が検出されると、ブレーキランプ５１を作動させて、車両２００への後続車両２０２の接近の程度を抑えるようにした。また、駆動力抜けが検出され、かつ、実駆動力Ｇの所定値Ｇａ以下への低下が検出され、かつ、車間距離ΔＬが所定値ΔＬａ以下のときに、アクチュエータＡＣをフィードバック制御して車両２００への後続車両２０２の接近の程度を抑えるようにした。しかし、少なくとも駆動力抜けが検出され、かつ、実駆動力が所定値以下に低下したことが検出されると、自車両への後続車両の接近の程度を抑える接近抑制制御を実行するのであれば、接近抑制制御部の構成はいかなるものでもよい。

上記実施形態では、ブレーキランプ５１により後続車両２０２に対し車両２００の減速状態を報知するようにしたが、減速報知部の構成はこれに限らない。例えば車両２００が通信ユニット３７を介して減速状態を出力し、これを後続車両２０２が取得することで、減速状態を報知するようにしてもよい。上記実施形態では、距離センサ３１ａにより車両２００と後続車両２０２との間の車間距離ΔＬを検出するようにしたが、車間距離検出部の構成はこれに限らない。上記実施形態では、自動運転車両システム１００の一部である行動計画生成部４５により要求駆動力を発生するようにしたが、要求駆動力発生部の構成はこれに限らない。

上記実施形態は、自動運転車両に車両制御装置５０を適用したが、本発明の車両制御装置は、自動運転機能を有しない手動運転車両にも同様に適用することができる。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１ エンジン、２ 変速機、３ 車輪、３１ａ 距離センサ、３２ａ 位置センサ、３２ｂ トルクセンサ、４０ コントローラ、４５ 行動計画生成部、４６ 走行制御部、４７ 接近抑制制御部、５０ 車両制御装置、５１ ブレーキランプ、ＡＣ アクチュエータ

Claims (4)

1. 走行用アクチュエータを制御する走行制御部と、
   前記走行制御部が前記走行用アクチュエータを制御しているとき、駆動源から車輪に伝達する駆動力が一時的に低下する駆動力抜けが生じたことを検出する駆動力抜け検出部と、
   実駆動力を検出する駆動力検出部と、
   前記駆動力抜け検出部により駆動力抜けが検出され、かつ、前記駆動力検出部により検出された実駆動力が所定値以下に低下したことが検出されると、自車両への後続車両の接近の程度を抑える接近抑制制御を実行する接近抑制制御部と、を備えることを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   後続車両に対し自車両の減速状態を報知する減速報知部をさらに備え、
   前記接近抑制制御部は、前記駆動力抜け検出部により駆動力抜けが検出され、かつ、前記駆動力検出部により検出された実駆動力が前記所定値以下に低下したことが検出されると、前記減速報知部を作動させることを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両制御装置において、
   要求駆動力を発生する要求駆動力発生部と、
   自車両と後続車両との間の車間距離を検出する車間距離検出部と、をさらに備え、
   前記接近抑制制御部は、前記駆動力抜け検出部により駆動力抜けが検出され、かつ、前記駆動力検出部により検出された実駆動力が前記所定値以下に低下したことが検出されると、前記車間距離検出部により検出された車間距離が所定値以下であるときに、前記駆動力検出部により検出された実駆動力が前記要求駆動力発生部により発生された要求駆動力となるように前記走行制御部により駆動力のフィードバック制御を行わせる一方、前記車間距離検出部により検出された車間距離が前記所定値より大きいときには、前記走行制御部による駆動力のフィードバック制御を禁止することを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
   自車両は自動運転機能を有する自動運転車両であり、
   前記走行制御部は、自動運転走行中に、前記駆動力抜け検出部により駆動力抜けが検出され、かつ、前記駆動力検出部により検出された実駆動力が前記所定値以下に低下したことが検出されると、前方車両を追い越し走行するための車線変更を禁止または遅延させるように前記走行用アクチュエータを制御することを特徴とする車両制御装置。

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