JP6128103B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、無人走行および有人走行が可能な車両制御装置に関し、とりわけ、無人走行時の内燃機関による車外騒音を低減する技術に関する。

内燃機関を備えるとともに、無人走行および有人走行が可能な車両制御装置を備えた車両が知られている。このような車両において、運転者の運転操作に代えて無人自動運転を行う車両制御装置が提案されている。たとえば、特許文献１の車両制御装置は、車両の内燃機関の出力を制御する内燃機関ＥＣＵと、車両のステアリングの回転方向および回転角度を制御するステアリングＥＣＵと、車両の周囲を撮影するカメラと、を備えている。カメラにより撮影され、無線送信された映像を元に車両外に設けられた自動駐車システムにおいて画像処理された車両画像および、駐車スペース画像、駐車スペースにすでに駐車されている別の車両を示す駐車車両画像などの駐車場画像などが表示されるディスプレイ上の情報を元に、車両外のオペレータによりディスプレイ上の車両画像を空いている駐車スペースに駐車させる、模擬アクセルレバー操作および模擬ステアリング操作が行われる。このオペレータによる模擬操作により作成された自動運転情報に基づいて、車両制御装置による、内燃機関ＥＣＵを介した内燃機関の制御、およびステアリングＥＣＵを介したステアリングの制御が実行され、無人自動運転での駐車スペースへの走行が行われる。これにより、運転者の駐車時における運転操作の負担が軽減される。

特開２０１２−１２６１９３号公報

ところで、上記のような無人での自動運転は、たとえば早朝での車両のガレージからの移動などといった状況でも行われる場合があり、また、制御室などの車両外からの操作により無人の車両が遠隔操作されるリモート運転は、深夜の工場内での荷物の搬送、車両の移動などといった状況で行われる場合がある。このような早朝あるいは深夜での無人走行は、たとえば内燃機関による車両の外に放射される音である車外騒音が問題となる可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、無人走行時の内燃機関による車外騒音を低減するものである。

上記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、内燃機関および電動モータと、前記内燃機関および前記電動モータと車軸との間の変速機とを備えた車両に搭載され、無人走行および有人走行が可能な車両制御装置において、無人走行中であるか否かを判定する判定手段を備え、前記判定手段が無人走行中であると判定した場合に、有人走行時に比べて前記内燃機関の出力を制限するとともに、前記変速機の作動油圧が小さくなるほど前記電動モータのトルクを小さくすることにある。

本発明の車両制御装置によれば、前記判定手段が無人走行中であると判定した場合に、有人走行時に比べて前記内燃機関の出力を制限する。このため、無人走行時の内燃機関による車外騒音を低減することができる。また、変速機の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のトルク伝達容量を超えた電動モータのトルクが出力されないことにより、油圧式摩擦係合装置のクラッチ滑りの発生などが抑制される。

ハイブリッド制御用コンピュータの概略構成を説明する図である。 図１のハイブリッド制御用コンピュータが適用されるハイブリッド車両に備えられたハイブリッド車両用駆動装置の構成例を説明する骨子図である。 図２の駆動装置に備えられた油圧式摩擦係合装置の作動の組合せとそれにより成立する変速段との関係を説明する図である。 図２の駆動装置における差動部および自動変速部に関して、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上に表すことができる共線図である。 図１のパーキングロック装置の構成を詳細に説明する図である。 図１のハイブリッド制御用コンピュータの入出力信号を説明する図である。 図１のハイブリッド制御用コンピュータに備えられる制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図１のハイブリッド制御用コンピュータにより実行されるエンジン出力抑制制御時のエンジン回転速度の上限値であるエンジン上限回転速度と蓄電装置の充電状態との関係を示す図である。 図２の駆動装置において、車速と出力トルクとをパラメータとする二次元座標に構成された、自動変速部の変速判断の基となる予め記憶された変速線図の一例と、エンジン走行とモータ走行とを切り替えるためのエンジン走行領域とモータ走行領域との境界線を有する予め記憶された駆動力切替線図の一例とを示す図である。 図１のハイブリッド制御用コンピュータの制御作動の要部である自動運転での無人運転の際に実行されるエンジン出力抑制制御の制御作動を説明するためのフローチャートである。 図１０の制御作動に対応するタイムチャートである。

以下、本発明のハイブリッド制御用コンピュータの一実施例について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、ハイブリッド車両８に備えられ、無人運転時のエンジン出力抑制制御装置としても機能を有するハイブリッド制御用コンピュータ１０（以下、「ＨＶ−ＥＣＵ１０」という）の概略構成を説明する図である。ＨＶ−ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力インターフェースなどから成る所謂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つつＲＯＭに予め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、駆動輪に連結されたパーキングギヤ１２（図５に示す）をロックするパーキングロック装置１４の作動を制御する。ＨＶ−ＥＣＵ１０には、シフト操作装置１５のシフトレバー１６の操作位置（シフトポジション）を検出するための位置センサであるシフトセンサ１８およびセレクトセンサ２０からのシフトポジションに応じたシフトレバー位置信号Ｐsh、ハイブリッド制御用駆動装置２２（以下、駆動装置２２という）のシフトレンジをパーキングレンジ（Ｐレンジ）とパーキングレンジ以外の非パーキングレンジ（非Ｐレンジ）との間で切り替えるためのＰスイッチ２４のスイッチ操作を表すＰスイッチ信号Ｐswが供給される。ＨＶ−ＥＣＵ１０は、供給されるシフトレバー位置信号Ｐshに応じて、電動アクチュエータ２６の回転位置を制御する信号を出力することにより、所謂シフトバイワイヤ方式で駆動装置２２のシフトポジションを切換え、Ｐスイッチ信号Ｐswの入力を検知すると、電動アクチュエータ２６を介してパーキングロック装置１４によるパーキングロックを実行する。また、ＨＶ−ＥＣＵ１０には、パーキングロックの作動状態を表す電動アクチュエータ２６の回転信号であるＰ位置信号が供給される。

また、ＨＶ−ＥＣＵ１０は、エンジン２８および駆動装置２２に含まれる電動機などのハイブリッド駆動制御などの駆動制御、および駆動装置２２に含まれる油圧式摩擦係合装置などに作動油を供給する油圧制御回路３０の制御などを実行する。

パーキングロックの作動、解除およびシフトレンジの切換えがシフトバイワイヤ方式で実行される車両８は、好適には、車両周辺環境を撮影するカメラなどを備え、運転者の運転操作を要することなく障害物を回避しながら、目的地まで走行する自動運転、あるいは車両外からの遠隔操作により走行するリモート運転における無人運転が可能である。

図２は、ＨＶ−ＥＣＵ１０が好適に適用されるハイブリッド車両用駆動装置２２の構成を説明する骨子図である。この図２に示すように、本実施例の駆動装置２２は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース３２（以下、ケース３２という）内において共通の軸心上に配設された入力軸３４と、その入力軸３４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパ（振動減衰装置）等を介して間接に連結された差動部３６と、その差動部３６と図示しない駆動輪との間の動力伝達経路に伝達部材（伝動軸）３８を介して直列に連結されている自動変速部４０と、その自動変速部４０に連結された出力軸４２とを、直列に備えている。

本実施例の駆動装置２２は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、上記入力軸３４に連結された走行用の駆動力源としての例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン２８により発生させられた動力を、出力軸４２から図示しない差動歯車装置およびその差動歯車装置と一対の駆動輪との間の図示しない車軸を介して駆動輪へと伝達する。なお、本実施例の駆動装置２２において、上記エンジン２８と差動部３６とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパ等を介する連結はこの直結に含まれる。また、上記駆動装置２２はその軸心に対して対称的に構成されているため、図２の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。

前記差動部３６は、第１電動機ＭＧ１と、前記入力軸３４に入力されて前記エンジン２８の出力を機械的に分配する機械的機構であってそのエンジン２８の出力を第１電動機ＭＧ１及び伝達部材３８に分配する差動機構としての動力分配装置４４と、前記伝達部材３８と一体的に回転するように作動的に連結されている第２電動機ＭＧ２とを、備えている。本実施例の駆動装置２２に備えられた第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、三相コイルが巻回された固定子と永久磁石が備えられた回転子から成る３相交流同期モータから構成されており、何れも発動機及び発電機として機能する所謂モータジェネレータとして機能し、本発明の電動モータに相当する。斯かる構成により、前記差動部３６は、上記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を介して運転状態が制御されることにより、入力回転速度（入力軸３４の回転速度）と出力回転速度（伝達部材３８の回転速度）の差動状態が制御される電気式差動部として機能する。

前記動力分配装置４４は、シングルピニオン型の遊星歯車装置を主体として構成されている。この遊星歯車装置は、サンギヤＳ０、遊星歯車Ｐ０、その遊星歯車Ｐ０を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ０、遊星歯車Ｐ０を介してサンギヤＳ０と噛み合うリングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えており、キャリアＣＡ０は前記入力軸３４すなわち前記エンジン２８に連結され、サンギヤＳ０は前記第１電動機ＭＧ１に連結され、リングギヤＲ０は前記伝達部材３８に連結されている。また、エンジン２８が連結された入力軸３４は、ブレーキＢ０を介して非回転部材であるケース３２に選択的に連結される。また、エンジン２８により回転駆動されて作動油を吐出し、エンジン２８の停止により油圧制御回路３０への作動油の供給を停止する、機械式油圧ポンプ４５が入力軸３４に連結されている。

前記自動変速部４０は、前記差動部３６と図示しない駆動輪との間の動力伝達経路にシングルピニオン型の遊星歯車装置４６、４８を主体として構成され、有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機である。上記遊星歯車装置４６、４８は、それぞれサンギヤＳ１、Ｓ２、遊星歯車Ｐ１、Ｐ２、それら遊星歯車Ｐ１、Ｐ２を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ１、ＣＡ２、遊星歯車Ｐ１、Ｐ２を介してサンギヤＳ１、Ｓ２と噛み合うリングギヤＲ１、Ｒ２を備えている。

また、前記自動変速部４０では、上記サンギヤＳ１がブレーキＢ１を介して前記ケース３２に選択的に連結されるようになっている。また、上記キャリアＣＡ１とリングギヤＲ２とが一体的に連結され、第２ブレーキＢ２を介して前記ケース３２に選択的に連結されるようになっていると共に、一方向クラッチＦ１を介してそのケース３２に対する一方向の回転が許容されつつ逆方向の回転が阻止されるようになっている。また、上記サンギヤＳ２が第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材３８に選択的に連結されるようになっている。また、一体的に連結された上記キャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２が第２クラッチＣ２を介して前記伝達部材３８に選択的に連結されるようになっている。また、上記リングギヤＲ１とキャリアＣＡ２とが一体的に連結されると共に前記出力軸４２に連結されている。また、図２には図示しないが、出力軸４２にはパーキングロック装置１４のパーキングギヤ１２が固定的に連結されている。

図３は、前記自動変速部４０の変速段毎に用いられる油圧式摩擦係合装置の係合作動の組み合わせを説明する係合表である。この図３に示すように、前記自動変速部４０においては、前記第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２の係合により第１速ギヤ段が成立させられる。なお、前記一方向クラッチＦ１により前記キャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２の前記ケース３２に対する相対回転が阻止されるため、前記第２ブレーキＢ２は係合させられなくとも第１速ギヤ段が成立させられる。また、前記第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１の係合により第２速ギヤ段が成立させられる。また、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の係合により第３速ギヤ段が成立させられる。また、前記第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１の係合により第４速ギヤ段が成立させられる。また、前記第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２の係合により後進ギヤ段（後進変速段）が成立させられる。また、たとえば前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２の全ての解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。また、ブレーキＢ０の係合により第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の両方で一対の駆動輪を駆動可能な状態すなわち両駆動状態のモータ走行となる。

以上のように構成された駆動装置２２において、無段変速機として機能する前記差動部３６とその差動部３６の後に連結される前記自動変速部４０とで全体として無段変速機が構成される。また、前記差動部３６の変速比を一定となるように制御することにより、その差動部３６と自動変速部４０とで有段変速機と同等の状態を構成することが可能とされる。

具体的には、前記差動部３６が無段変速機として機能し、且つその差動部３６に直列の前記自動変速部４０が有段変速機として機能することにより、その自動変速部４０の少なくとも１つの変速段Ｍに対してその自動変速部４０に入力される回転速度（以下、自動変速部４０の入力回転速度）すなわち前記伝達部材３８の回転速度（以下、伝達部材回転速度Ｎ₃₈）が無段的に変化させられてその変速段Ｍにおいて無段的な変速比幅が得られる。従って、前記駆動装置２２の総合変速比γＴ（＝入力軸３４の回転速度Ｎin／出力軸４２の回転速度Ｎout）が無段階に得られ、前記駆動装置２２において無段変速機が構成される。この駆動装置２２の総合変速比γＴは、前記差動部３６の変速比γ０と自動変速部４０の変速比γとに基づいて形成される前記駆動装置２２全体としてのトータル変速比γＴである。

図４は、駆動装置２２における差動部３６および自動変速部４０に関して、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上に表す共線図である。この図４の共線図は、各遊星歯車装置４４、４６、４８のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であって、横線Ｘ１が回転速度零を示し、横線ＸＧが伝達部材３８の回転速度Ｎ_３８を示している。

また、前記差動部３６を構成する動力分配装置４４の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順にサンギヤＳ０、キャリアＣＡ０、リングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は前記動力分配装置４４を構成する遊星歯車装置のギヤ比に応じて定められている。また、前記自動変速部４０の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、右から順に、Ｙ４がサンギヤＳ１の相対回転速度を、Ｙ５が相互に連結されたキャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２の相対回転速度を、Ｙ６が相互に連結されたリングギヤＲ１及びキャリアＣＡ２の相対回転速度を、Ｙ７がサンギヤＳ２の相対回転速度をそれぞれ表し、それら縦線Ｙ４〜Ｙ７の間隔は前記遊星歯車装置４６、４８のギヤ比に応じてそれぞれ定められている。

次に、出力軸４２に固定されたパーキングギヤ１２を介して駆動輪をパーキングロックするパーキングロック装置１４の構成を図５を用いて詳細に説明する。パーキングロック装置１４は、図示しない駆動輪と作動的に連結されている出力軸４２に固定されたパーキングギヤ１２と、パーキングギヤ１２と噛み合う噛合位置へ回動可能に設けられて選択的にパーキングギヤ１２の回転をロックするパーキングロックポール５０と、パーキングロックポール５０と当接するテーパ部５２に挿し通されてテーパ部５２を一端部において支持するパーキングロッド５４と、パーキングロッド５４に設けられてテーパ部５２をその小径方向へ付勢するスプリング５６と、パーキングロッド５４の他端部に回動可能に接続されて節度機構により少なくともパーキング位置に位置決めされるディテントプレート５８と、ディテントプレート５８に固設されて一軸まわりに回転可能に支持されたシャフト６０と、シャフト６０を回転駆動させる電動アクチュエータ２６と、シャフト６０の回転角度を検出するロータリエンコーダ６２と、ディテントプレート５８の回転に節度を与えて各シフト位置に固定するディテントスプリング６４およびその先端部に設けられた係合ローラ６６とを、備えている。

ディテントプレート５８は、シャフト６０を介して電動アクチュエータ２６の駆動軸に作動的に連結されており、パーキングロッド５４と共に電動アクチュエータ２６により駆動されて駆動装置２２のシフト位置を切り替えるためのシフト位置決め部材として機能する。ディテントプレート５８の頂部には、第１凹部６８および第２凹部７０が形成されている。そして、第１凹部６８がパーキングロック位置に対応しており、第２凹部７０が非パーキングロック位置に対応している。また、ロータリエンコーダ６２は、電動アクチュエータ２６の駆動量すなわち回転量に応じた計数値（エンコーダカウント）を取得するためのパルス信号を出力する。

図５は、パーキングロック装置１４がパーキングロック状態にある場合を表している。パーキングロック装置１４がパーキングロック状態にある場合、パーキングロックポール５０とパーキングギヤ１２とが噛み合わされることで、パーキングギヤ１２の回転が阻止されている。なお、パーキングギヤ１２は、図示しない駆動輪に作動的に連結されているため、パーキングギヤ１２がロック状態にあると、駆動輪の回転も同様に阻止される。パーキングロックポール５０は、パーキングロッド５４の一端に設けられているテーパ部５２との当接位置が変化させられることで、その位置が調節される。例えば、パーキングロックポール５０がテーパ部５２の大径部と当接する場合、パーキングギヤ１２とパーキングロックポール５０とが噛み合うことで、パーキングロック状態とされる（図５）。一方、パーキングロックポール５０がテーパ部５２の小径部と当接する場合、パーキングギヤ１２との噛合いが外れ、パーキングロック状態が解除される。

上記パーキングロックポール５０とテーパ部５２との当接位置は、テーパ部５２の軸方向位置に基づいて調節される。テーパ部５２の軸方向位置は、パーキングロッド５４によって変化させられ、それに伴ってパーキングロックポール５０とテーパ部５２との当接位置が調節される。例えば、矢印Ｃ方向にテーパ部５２が移動させられると、パーキングロックポール５０はテーパ部５２の小径側と当接することとなる。したがって、パーキングロックポール５０の先端が鉛直下方（矢印Ｄ方向）に移動されるに伴って、パーキングロックポール５０とパーキングギヤ１２との噛合が解除される。すなわちパーキングロック状態が解除される。

一方、矢印Ｃとは逆方向にテーパ部５２が移動させられると、パーキングロックポール５０の先端がテーパ部５２の大径側と当接することとなる。したがって、パーキングロックポール５０の先端が矢印Ｄとは逆方向の鉛直上方に移動されるに伴って、パーキングロックポール５０とパーキングギヤ１２とが噛み合わされる。すなわち、パーキングロック状態とされる。

また、パーキングロッド５４の軸方向への移動は、ディテントプレート５８の回動位置すなわちシャフト６０の回転位置に応じて調節される。シャフト６０は電動アクチュエータ２６によって回転させられ、走行レンジを制御するＨＶ−ＥＣＵ１０から出力される電動アクチュエータ２６の駆動信号に基づいて、その回転位置が制御される。ここで、シャフト６０において、ディテントプレート５８の第１凹部６８とディテントスプリング６４の係合ローラ６６とが係合される回転位置がパーキングロック位置、すなわちパーキングギヤ１２とパーキングロックポール５０とが噛み合う位置に対応している。一方、ディテントプレート５８の第２凹部７０と係合ローラ６６とが係合される回転位置がパーキングロック解除位置、すなわちパーキングギヤ１２とパーキングロックポール５０との噛合いが解除される位置に対応している。したがって、ＨＶ−ＥＣＵ１０からパーキングロック実行指令信号が出力されると、電動アクチュエータ２６は、シャフト６０を上記第１凹部６８と係合ローラ６６とが係合する回転位置まで矢印Ｂ方向へ回転させる。また、ＨＶ−ＥＣＵ１０からパーキングロック解除指令信号が出力されると、電動アクチュエータ２６は、シャフト６０を上記第２凹部７０と係合ローラ６６とが係合する回転位置まで矢印Ａ方向へ回転させる。なお、シャフト６０の回転位置は、予め設定されている基準回転位置よりロータリエンコーダ６２によって検出される計数値が、パーキングロック位置およびパーキングロック解除位置に対応する予め設定された回転位置に相当する計数値となるように制御される。

図６は、ＨＶ−ＥＣＵ１０の入出力信号を説明する図である。ＨＶ−ＥＣＵ１０には、前述のシフトレバー位置信号Ｐsh、Ｐスイッチ信号Ｐswなどの他に、例えばアクセル開度センサにより検出された運転者による車両８に対する要求量（ドライバ要求量）としてのアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａcc（％）を表す信号、エンジン回転速度センサにより検出されたエンジン２８の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe（rpm）を表す信号、吸入空気量センサにより検出されたエンジン２８の吸入空気量Ｑを表す信号、スロットル開度センサにより検出された電子スロットル弁の開度であるスロットル開度θth（％）を表す信号、車速センサにより検出された車速Ｖを表す信号、出力軸回転速度センサにより検出された出力軸４２の回転速度である出力軸回転速度Ｎoutを表す信号、第１電動機回転速度センサにより検出された第１電動機回転速度Ｎ_ＭＧ１およびその回転方向を表す信号、第２電動機回転速度センサにより検出された第２電動機回転速度Ｎ_ＭＧ２およびその回転方向を表す信号、蓄電装置電圧センサにより検出される蓄電装置４３の電圧から判定される蓄電装置４３の充電残量（ＳＯＣ）を表す信号、運転席のシートに内蔵された重量センサにより検出された運転席への運転者の乗車の有無を表す信号、作動油温センサにより検出された油圧制御回路３０内の作動油（たとえば、公知のＡＴＦ）の温度である作動油温ＴＨ_ＯＩＬを表す信号、伝達部材回転速度センサにより検出された伝達部材３８の回転速度Ｎ_３８を表す信号、ＩＳＣ弁開度センサにより検出されたＩＳＣ弁開度θiscを表す信号などがそれぞれ供給される。

また、ＨＶ−ＥＣＵ１０からは、第１電動機ＭＧ１の電流量および第２電動機ＭＧ２の電流量を制御する電動機制御用コンピュータ７２（ＭＧ−ＥＣＵ７２）への第１電動機ＭＧ１の出力トルクを制御するＭＧ１トルク指令信号および第２電動機ＭＧ２の出力トルクを制御するＭＧ２出力トルク指令信号、たとえばエンジン２８の吸気管に備えられた電子スロットル弁のスロットル開度θthをスロットルアクチュエータを介して制御するとともに、エンジン２８の点火時期を点火装置を介して制御するエンジン制御用コンピュータ７４（エンジンＥＣＵ７４）へのエンジン出力トルク指令信号、シフトレバー位置信号Ｐshに基づいてたとえば電動アクチュエータ２６を介して車両８の走行ポジションを電機的に切り替えさせるシフトバイワイヤ制御用コンピュータ７６（ＳＢＷ−ＥＣＵ７６）へのシフトポジション切換指令信号、駆動装置２２に備えられた油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御する油圧制御回路３０に含まれる各電磁制御弁の出力圧を制御するための油圧指令信号などがそれぞれ供給される。

油圧制御回路３０には、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２およびブレーキＢ０へ作動油圧を供給する油圧アクチュエータＡＣＴ１からＡＣＴ５の作動を制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１からＳＬ５が備えられている。エンジン２８によって回転駆動される機械式油圧ポンプ４５および／または電動油圧ポンプ８０から発生する油圧を元圧として、たとえばリリーフ型の調圧弁により調圧されたライン油圧が、リニアソレノイドバルブＳＬ１からＳＬ５によりＨＶ−ＥＣＵ１０からの上記油圧指令信号に応じた各係合油圧（クラッチ圧、ブレーキ圧）であるＣ１クラッチ圧Ｐ_Ｃ１、Ｃ２クラッチ圧Ｐ_Ｃ２、Ｂ１ブレーキ圧Ｐ_Ｂ１、Ｂ２ブレーキ圧Ｐ_Ｂ２およびＢ０ブレーキ圧Ｐ_Ｂ０に調圧されてそれぞれ直接的に供給される。

ところで、ＨＶ−ＥＣＵ１０は、自動運転あるいはリモート運転における無人走行時でのエンジン２８による車外騒音を低減するために、エンジン出力抑制制御を実行する。

図７は、ＨＶ−ＥＣＵ１０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。ＨＶ−ＥＣＵ１０は、無人運転判定手段８２と、充電状態判定手段８４と、エンジン出力上限設定手段８６と、駆動力範囲設定手段８８と、変速禁止手段９０と、ハイブリッド制御手段９２と、パーキングロック制御手段９４と、を備えている。また、ハイブリッド制御手段９２は、エンジン出力制御手段９６と、モータ出力制御手段９８とから構成される。

無人運転判定手段８２は、自動運転あるいはリモート運転が判断されていることを条件に、座席に設けられた重量センサから逐次検出される信号に基づき、その自動運転あるいはリモート運転が無人運転であるか否かを判定する。

充電状態判定手段８４は、無人運転判定手段８２により自動運転あるいはリモート運転での無人走行であると判定されると、蓄電装置電圧センサから逐次検出される蓄電装置４３の充電残量（ＳＯＣ）（％）が所定の第１充電残量Ｃ１（％）よりも大きいか否かを判定する。ここで、所定の第１充電残量Ｃ１は、エンジン出力抑制制御を実行し、エンジン出力を低下させても、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の駆動力が一定時間安定して出力されるか否かの閾値である。

エンジン出力上限設定手段８６は、無人運転判定手段８２から自動運転あるいはリモート運転での無人運転であるとの信号を入手すると、充電状態判定手段８４により判定された蓄電装置４３の充電状態に基づき、エンジン２８の出力を制限するエンジン出力上限値を設定する。図８は、エンジン出力抑制制御で用いられるエンジン回転速度Ｎeの上限値Ｎemaxと蓄電装置４３の充電残量（ＳＯＣ）との関係を示すグラフである。エンジン出力上限設定手段８６は、充電残量が所定の第２充電残量Ｃ２（％）よりも大きい場合には、エンジン出力抑制制御におけるエンジン回転速度Ｎeの上限値であるエンジン上限回転速度Ｎemaxを零に設定し、充電残量が所定の第２充電残量Ｃ２以下の場合には、エンジン出力抑制制御におけるエンジン上限回転速度Ｎemaxを所定のエンジン回転速度Ｎemax’に設定する。ここで、第２充電残量Ｃ２は、エンジン回転速度Ｎeを零に設定してエンジン２８を停止しても、第２電動機ＭＧ２および第１電動機ＭＧ１で一定時間、安定的に電動機のみの駆動力で走行する、所謂モータ走行を可能とする駆動力を出力できる予め実験的に設定された、蓄電装置４３の充電残量の下限値であり、前記第１充電残量Ｃ１よりも大きい値である。また、所定のエンジン回転速度Ｎemax’は、エンジン出力を抑制せずエンジン２８の燃費が最大となるようにエンジン２８を作動させる、たとえば有人運転時に実行される設定での運転よりも車外騒音を低減でき、充電残量が第１充電残量Ｃ１よりも大きく第２充電残量Ｃ２以下の場合に設定される。

駆動力範囲設定手段８８は、無人運転判定手段８２において自動運転あるいはリモート運転における無人運転状態にあると判定されると、第２電動機ＭＧ２および第１電動機ＭＧ１の出力する駆動力範囲を設定する。駆動力範囲設定手段８８は、エンジン出力上限設定手段８６により設定されたエンジン上限回転速度Ｎemaxおよび作動油温センサにより検出された作動油温ＴＨ_ＯＩＬから、自動変速部４０の第１速を成立させるクラッチＣ１の油圧アクチュエータに供給される作動油圧に応じて発生する伝達トルク容量を算出する。差動部３６から自動変速部４０へ伝達される自動変速部入力トルクＴ_ＩＮが、算出されたクラッチＣ１の伝達トルク容量を越えて、クラッチＣ１に滑りが生じないように第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２が出力する駆動力Ｆcmgの範囲を設定する。ここで、自動変速部入力トルクＴ_ＩＮに相当する駆動力は、上記伝達トルク容量を越えない領域の範囲内となるように、且つ第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２のみで発生できる最大の駆動力の領域の範囲内に制限される。このようにして、駆動力範囲設定手段８８は、エンジン出力が抑制されない前記有人運転に比してエンジン回転速度Ｎeが低下させられ、作動油温ＴＨ_ＯＩＬの上昇が抑制されることにより、機械式油圧ポンプ４５および／または電動油圧ポンプ８０から供給される、自動変速部４０のクラッチＣ１を作動させる油圧アクチュエータへの作動油圧が低下するほど自動変速部４０内の各クラッチおよび各ブレーキの伝達トルク容量を越えないように、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の出力トルクを低下させる。

変速禁止手段９０は、無人運転判定手段８２により自動運転あるいはリモート運転での無人運転と判定された場合には、前進走行時の自動変速部４０の変速段を第１速から第４速のいずれか１つに設定し、エンジン出力抑制制御中は設定した変速段から他の変速段への変速を禁止する。具体的には、変速禁止手段９０は、図３に示す係合表に従って、第１速から第４速のいずれか１の変速段が成立されるようにブレーキＢ０を除いた油圧式摩擦係合装置を係合および／または解放させる油圧指令値を油圧制御回路３０へ出力することにより、自動変速部４０の各油圧アクチュエータへ油圧式摩擦係合装置を係合させる係合圧を供給し、エンジン出力抑制制御中は少なくとも設定された変速段が成立されるように各油圧アクチュエータへの係合圧を維持する。

ハイブリッド制御手段９２は、無人運転判定手段８２により自動運転あるいはリモート運転での無人運転と判定され、充電状態判定手段８４により蓄電装置４３の充電状態が第１充電残量Ｃ１よりも大きいと判定された場合には、エンジン出力抑制制御中において動力伝達を行う自動変速部４０の所定の変速段を成立させる摩擦係合装置に供給される係合圧を確保するために、電動油圧ポンプ８０を作動させる。また、ハイブリッド制御手段９２は、イグニッションをＯＮにして、車両８に備えられた電気系統を作動させる。

パーキングロック制御手段９４は、ハイブリッド制御手段９２を介して、自動運転あるいはリモート運転での無人運転であるとの信号を取得すると、電動アクチュエータ２６を駆動させることによりパーキングロック装置１４のパーキングロックを解除する。

また、ハイブリッド制御手段９２は、無人運転判定手段８２により無人運転ではない有人運転であると判定された場合、あるいは、無人運転であっても充電状態判定手段８４により蓄電装置４３の充電状態が第１充電残量Ｃ１以下と判定された場合には、エンジン回転速度Ｎeが燃費最適値となるように自動変速部４０の変速比が制御される有人走行時の設定にて、エンジン２８、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２を作動させる。図９の実線Ａは、車両８の発進／走行用（以下、走行用という）の駆動力源をエンジン２８と電動機たとえば第２電動機ＭＧ２とで切り換えるための、言い換えればエンジン２８を走行用の駆動力源として車両８を発進／走行（以下、走行という）させる有人走行である所謂エンジン走行と、第２電動機ＭＧ２を走行用の駆動力源として車両８を走行させる電動機走行である所謂モータ走行とを切り換えるための、エンジン走行領域とモータ走行領域との境界線すなわち駆動力源切換線であり、ハイブリッド制御手段９２は、車速Ｖと自動変速部４０の要求出力トルクＴoutとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域とのいずれであるかを判断してモータ走行あるいはエンジン走行を実行する。なお、上記エンジン走行は、第１電動機ＭＧ１からの電気エネルギおよび／または蓄電装置４３からの電気エネルギを第２電動機ＭＧ２へ供給し、その第２電動機ＭＧ２を駆動してエンジン２８の動力を補助するトルクアシスト走行を含む。

また、ハイブリッド制御手段９２は、無人運転判定手段８２により無人運転ではない有人運転であると判定された場合、あるいは、無人運転であっても充電状態判定手段８４により蓄電装置４３の充電状態が第１充電残量Ｃ１以下と判定された場合には、図９の実線および一点鎖線に示す関係（変速線図、変速マップ）から車速Ｖおよび自動変速部４０の要求出力トルクＴoutで示される車両状態に基づいて、自動変速部４０の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部４０の変速を実行する。

それに対して、無人運転判定手段８２により自動運転あるいはリモート運転での無人運転であると判定され、且つ充電状態判定手段８４により充電状態が第１充電残量Ｃ１よりも大きいと判定された場合には、ハイブリッド制御手段９２は、エンジン出力が有人走行時の設定の場合よりも抑制されるように、エンジン２８、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の出力制御を実行する。

すなわち、ハイブリッド制御手段９２のエンジン出力制御手段９６は、無人運転であり、且つ蓄電装置４３の充電状態が第１充電残量Ｃ１よりも大きく第２充電残量Ｃ２以下の場合には、エンジン出力上限設定手段８６により設定されたエンジン上限回転速度Ｎemax’を越えない範囲内のエンジン回転速度Ｎe、たとえば、エンジン２８を連続的に作動させるための必要最低限のエンジン回転速度Ｎeであるアイドル回転速度ＮeidlとなるようにエンジンＥＣＵ７４を介してエンジン２８の出力を抑制し、また、蓄電装置４３の充電状態が第２充電残量Ｃ２よりも大きい場合には、エンジン回転速度Ｎeが零となるように、エンジンＥＣＵ７４を介して燃料噴射装置による燃料供給を停止させるフューエルカットによりエンジン２８を停止させる。

また、ハイブリッド制御手段９２のモータ出力制御手段９８は、無人運転判定手段８２により自動運転あるいはリモート運転での無人運転であると判定され、且つ充電状態判定手段８４により充電状態が第１充電残量Ｃ１よりも大きいと判定された場合には、駆動力範囲設定手段８８により設定された第２電動機ＭＧ２および第１電動機ＭＧ１の出力する駆動力Ｆcmgを越えない範囲内の駆動力となるように、インバータ１００を介して第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の出力トルクを抑制するための制御信号をＭＧ−ＥＣＵ７２へ出力する。

また、ハイブリッド制御手段９２は、無人運転判定手段８２により自動運転あるいはリモート運転での無人運転であると判定され、且つ充電状態判定手段８４により充電状態が第２充電残量Ｃ２よりも大きいと判定された場合には、エンジン２８が停止されるため、モータ走行からエンジン走行に切り換えられる際のエンジン回転速度Ｎeを自立エンジン回転速度に引き上げる第１電動機ＭＧ１の回転速度を引き上げるための始動トルクを確保する必要がなくなることから、図９のＡで示される駆動力源切換線よりもモータ走行域が拡大されたＢの一点鎖線で示される駆動力源切換線により、モータ走行を実行する。

図１０は、ＨＶ−ＥＣＵ１０の制御作動の要部すなわち自動運転あるいはリモート運転での無人運転時のエンジン出力抑制制御を実行するための制御作動を説明するフローチャートである。また、図１１は、図１０の制御作動に対応するタイムチャートである。

図１０において、先ず、無人運転判定手段８２に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する。）Ｓ１においては、自動運転あるいはリモート運転が行われることを条件に、その自動運転あるいはリモート運転が無人運転であるか否かが判定される（図１１のｔ１時点）。このＳ１の判定が肯定される場合は、充電状態判定手段８４に対応するＳ２において、蓄電装置４３の充電状態が第１充電残量Ｃ１よりも大きいか否かが判定される。このＳ２の判定または上述のＳ１の判定のいずれか１つが否定される場合には、ハイブリッド制御手段９２に対応する後述するＳ６が実行される。Ｓ２の判定が肯定される場合は、エンジン出力上限設定手段８６に対応するＳ３において、エンジン出力抑制制御実行中のエンジン回転速度Ｎeの上限値であるエンジン上限回転速度Ｎemaxが、蓄電装置４３の充電状態に基づいてたとえば零に設定される。次に、駆動力範囲設定手段８８に対応するＳ４において、自動変速部入力トルクＴ_ＩＮが自動変速部４０の油圧式摩擦係合装置の伝達トルク容量を越えないように、エンジン出力抑制制御中の第２電動機ＭＧ２および第１電動機ＭＧ１の出力する駆動力Ｆcmgが設定される。次に、変速禁止手段９０に対応するＳ５において、前進走行時の自動変速部４０の変速段が第１速から第４速のいずれか１つに設定され、エンジン出力抑制制御中は設定された変速段から他の変速段への変速が禁止される。Ｓ１またはＳ２の判定が否定される場合は、ハイブリッド制御手段９２に対応するＳ６において、エンジン２８の燃費効率が最大となるようにエンジン２８、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２を作動させる有人走行時の設定が選択されているので、ハイブリッド制御手段９２に対応するＳ７ではエンジン２８の燃費が最大効率となるようにエンジン２８、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２が作動させられる。一方、Ｓ１およびＳ２の判定が肯定される場合には、Ｓ７において、エンジン出力が抑制されたエンジン運転制御が実行される。すなわち、先ず、エンジン出力抑制制御実行時の自動変速部４０に備えられたクラッチＣ１の油圧式摩擦係合装置への係合圧を確保するために電動油圧ポンプ８０が作動され、イグニションがＯＮにされる。次に、パーキングロック制御手段９４を介してパーキングロックが解除される（図１１のｔ２時点）。Ｓ３において設定されたエンジン上限回転速度Ｎemaxにより、たとえばエンジン回転速度Ｎeが零となるように車両の走行開始（図１１のｔ３時点）以降、エンジン停止が維持されるとともに、Ｓ４において設定された第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の駆動力範囲内で、自動変速部４０の油圧式摩擦係合装置のエンジン出力が低下されることにより有人走行時の設定よりも上昇が抑制された伝達トルク容量を越えないように、たとえば第２電動機ＭＧ２の出力トルクＴmg2に制限がかけられる（図１１のｔ４時点以降）。また、エンジン出力抑制制御が実行される、少なくとも車両８の走行開始ｔ３時点以降において、Ｓ５において設定された自動変速部４０の変速段に基づき、たとえば自動変速部４０の変速段として第１変速段が維持される。Ｓ７実行後、本ルーチンが終了させられる。

上述のように、本実施例のＨＶ−ＥＣＵ１０によれば、無人運転判定手段８２により無人運転中であると判定され、且つ充電状態判定手段８４により蓄電装置４３の充電状態が第１充電残量Ｃ１よりも大きいと判定された場合に、有人運転時に比べてエンジン２８の出力が制限されるため、無人運転時のエンジン２８による車外騒音を低減することができる。

また、本実施例のＨＶ−ＥＣＵ１０によれば、無人運転判定手段８２により無人運転中であると判定され、且つ充電状態判定手段８４により蓄電装置４３の充電状態が第１充電残量Ｃ１よりも大きいと判定された場合に、エンジン出力上限設定手段８６により設定されるエンジン上限回転速度Ｎemax’の範囲内でエンジン２８が作動させられることにより有人走行時に比べてエンジン回転速度Ｎeが低下させられてエンジン２８の出力が制限されるため、無人運転時のエンジン２８による車外騒音を低減することができる。

また、本実施例のＨＶ−ＥＣＵ１０によれば、車両８は、駆動力源として、エンジン２８に加え、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２を備えるものであって、無人運転判定手段８２により無人運転中であると判定された場合に、差動部３６により発生させられたクラッチＣ１およびクラッチＣ２の入力側にあたる伝達部材３８に作用する自動変速部入力トルクＴ_ＩＮに相当する駆動力が、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２のみで発生できる駆動力の領域に制限されることで、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２のみで発生できる駆動力の領域を越えた駆動力を発生させるためのエンジン２８の出力が回避される。これにより、エンジン２８の出力が制限されるため、無人走行時のエンジン２８による車外騒音を低減することができる。

また、本実施例のＨＶ−ＥＣＵ１０によれば、車両８は、自動変速部４０を備え、無人運転判定手段８２により無人走行中であると判定された場合に、自動変速部４０で成立させられた１つの変速段からの他の変速段への変速が禁止されるため、たとえば車速Ｖと自動変速部４０の出力トルクＴoutとから決定される有人走行時の変速マップに相当する無人走行時の変速マップを新たに設計する必要がないなど、有人走行中での変速の無人走行中での変速への適合工数を低減することができる。

また、本実施例のＨＶ−ＥＣＵ１０によれば、車両８は、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２が備えられた差動部３６と出力軸４２との間に自動変速部４０を備え、無人運転判定手段８２により無人走行中であると判定された場合に、自動変速部４０の油圧式摩擦係合装置に供給される係合圧としての作動油圧が低下するほど第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の出力トルクを小さくするため、クラッチＣ１およびクラッチＣ２の入力側の伝達部材３８に作用されるトルクは自動変速部４０の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置の伝達トルク容量を越えて出力されない。これにより、油圧式摩擦係合装置のクラッチ滑りの発生などが抑制される。

以上、本発明を表及び図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。

たとえば、前述の実施例の車両８に備えられた駆動装置２２は、エンジン２８に加えて、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の２つの電動機を有する差動部３６と自動変速部４０とを備えるものであったが、これに限定されるものではなく、たとえば、エンジン２８に加えて、１つの電動機と自動変速機とを備えるもの、１つの電動機と無段変速機（ＣＶＴ）とを備えるもの、あるいは、１つの電動機とデュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）とを備えるものであってもよく、自動運転あるいはリモート運転での無人運転において、有人運転の場合よりもエンジン出力が抑制されることにより、エンジンの作動による車外騒音を低減することができる。また、たとえば駆動装置２２に無段変速機を備えるものにあっては、エンジン出力の抑制に起因した無段変速機の可変プーリ油圧アクチュエータに供給される作動油圧の低下に応じて、電動機の駆動力範囲が設定されれば、可変プーリ間に巻き掛けられた伝動ベルトの滑りを抑制することができる。また、エンジン出力抑制制御中の駆動装置の変速段（変速比）が固定されることにより、エンジン出力抑制制御を実行しない有人走行時の設定の場合の変速における変速マップを、無人運転時に実行されるエンジン出力抑制制御時の変速に適合させる工数を低減することができる。

また、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２を備えないで、エンジン２８のみを駆動源として備える車両であってもよい。この場合、エンジン２８と自動変速機とを備える車両の無人運転において、有人運転の場合よりもエンジン出力が抑制されるので、そのエンジンの作動による車外騒音を低減できる。

また、前述の実施例のＨＶ−ＥＣＵ１０によれば、エンジン出力抑制制御時においては、自動変速部４０の設定された変速段の他の変速段への変速が禁止されるものであったが、これに限定されるものではなく、たとえば、第１速および第２速との間で変速が可能なように変速が制限されてもよい。この場合でも、有人走行時の設定の場合の変速設定を出力抑制制御時の変速に適合させる工数を低減することができる。

また、前述の実施例のＨＶ−ＥＣＵ１０によれば、エンジン出力上限設定手段８６により設定されたエンジン上限回転速度Ｎemax’の範囲内のエンジン回転速度Ｎeでエンジン２８が作動させられることによりエンジン２８の出力が抑制されるものであったが、これに限定されるものではなく、たとえば、エンジン出力抑制制御時にエンジンが出力可能なエンジン出力トルクＴeの上限値が設定されてエンジン負荷が低減されることによりエンジン出力が抑制されるものであっても、無人運転時のエンジン２８による車外騒音を低減することができる。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

８：ハイブリッド車両
１０：ハイブリッド制御用コンピュータ（車両制御装置）
２８：エンジン（内燃機関）
４０：自動変速部（変速機）
ＭＧ１：第１電動機（電動モータ）
ＭＧ２：第２電動機（電動モータ）

Claims (1)

1. 内燃機関および電動モータと、前記内燃機関および前記電動モータと車軸との間の変速機とを備えた車両に搭載され、無人走行および有人走行が可能な車両制御装置において、
   無人走行中であるか否かを判定する判定手段を備え、
   前記判定手段が無人走行中であると判定した場合に、有人走行時に比べて前記内燃機関の出力を制限するとともに、前記変速機の作動油圧が小さくなるほど前記電動モータのトルクを小さくすることを特徴とする車両制御装置。

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