JP7103094B2 - Hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本開示は、自車両前方の物標との衝突を回避するハイブリッド車両に関する。 The present disclosure relates to a hybrid vehicle that avoids a collision with a target in front of the own vehicle.
特許文献1は、油圧ブレーキ装置が及ぼす車両制動力に車両駆動用のモータで得られる回生制動力を併用する際の制動特性を、ブレーキ油の粘度特性が温度により変化する点を考慮して向上させる制動手法を提案している。モータの回生制動力を併用した車両制動は、ブレーキペダルの操作がなされた場合に限らず、自車両とその前方の物標との衝突回避においても活用されている。
ところで、エンジンとモータ動力を併用するハイブリッド車両は、ハイブリッド走行においては、駆動輪に伝達する動力をエンジンとモータとで分割した上で、エンジンの動力を発電機にも分割している。こうしたハイブリッド車両では、エンジンとモータとの動力を分割する動力分割機構の機器構成上の制約を受ける。よって、ハイブリッド車両における衝突回避の際の車両制動においては、ブレーキ油の粘度特性とは異なる観点からの制動特性の向上についての余地が残されている。 By the way, in a hybrid vehicle that uses both engine and motor power, in hybrid driving, the power transmitted to the drive wheels is divided between the engine and the motor, and then the power of the engine is also divided into the generator. In such a hybrid vehicle, there are restrictions on the equipment configuration of the power split mechanism that splits the power between the engine and the motor. Therefore, in vehicle braking when avoiding a collision in a hybrid vehicle, there is room for improvement of braking characteristics from a viewpoint different from the viscosity characteristics of brake oil.
本開示の一形態によれば、ハイブリッド車両が提供される。このハイブリッド車両は、駆動輪(W)をエンジン(100)の動力と駆動モータ(110)の動力とを併用して駆動するハイブリッド車両(30)であって、前記駆動モータの動力と前記エンジンの動力の前記駆動輪への分割と、前記エンジンの動力を受けて発電し発電電力を前記駆動モータまたはバッテリ(114)に出力する発電機(116)への前記エンジンの動力の分割とを、前記発電機の回転数と前記エンジンの回転数と前記駆動モータの回転数とがこの順に共線図において直線状に並ぶ関係を保って実行する動力分割部(200)と、自車両(30)の前方に存在する物標との間の間隔を含む前記物標の状態を取得する物標状態取得部(21)と、前記物標との衝突リスクの程度を表すリスクパラメータを前記間隔を用いて算出するパラメータ算出部(22)と、前記算出した前記リスクパラメータが予め規定した第1閾値に達すると、前記物標との衝突回避のための自動ブレーキングに先立って、前記エンジンの回転数が低減するよう前記エンジンを駆動制御する制御部(60)と、を備える。前記制御部は、前記自動ブレーキングに先立って前記エンジンの回転数を低減させる際に、前記自車両の車速が大きいほど前記回転数の低減率を大きくする。 According to one form of the present disclosure, a hybrid vehicle is provided. This hybrid vehicle is a hybrid vehicle (30) that drives the drive wheels (W) by using the power of the engine (100) and the power of the drive motor (110) in combination, and the power of the drive motor and the power of the engine. The division of the power into the drive wheels and the division of the power of the engine into the generator (116) that receives the power of the engine to generate power and output the generated power to the drive motor or the battery (114) are described above. The power dividing unit (200) and the own vehicle (30) execute while maintaining the relationship in which the rotation speed of the generator, the rotation speed of the engine, and the rotation speed of the drive motor are arranged linearly in the co-line diagram in this order. The target state acquisition unit (21) that acquires the state of the target including the distance between the target and the target existing in front, and the risk parameter indicating the degree of collision risk with the target are set using the distance. When the calculated parameter calculation unit (22) and the calculated risk parameter reach a predetermined first threshold value, the number of revolutions of the engine is increased prior to automatic braking for avoiding collision with the target. A control unit (60) that drives and controls the engine so as to reduce the number of the engine is provided. When the control unit reduces the rotation speed of the engine prior to the automatic braking, the higher the vehicle speed of the own vehicle, the greater the reduction rate of the rotation speed.
ハイブリッド車両では、発電機の回転数とエンジンの回転数と駆動モータの回転数とがこの順に共線図において直線状に並ぶ関係を保って動力分配がなされ、発電機の発電電力は、駆動モータまたはバッテリに供給される。こうした機器構成上の制約から、例えば、バッテリの充電量SOCが満充電であると、発電機の回転数を上げることができないので、この状況下でエンジン回転数が高いと、共線図の関係から駆動モータの回転数を下げることができず、駆動モータの回生制御を介して得られる回生制動力を大きくできないことが有り得る。また、発電機の回転数を機器構成上の上限値まで上げることができる状況下でも、エンジン回転数が高いと、共線図の関係から駆動モータの回転数の低減程度を大きくできず、駆動モータの回生制御を介して得られる回生制動力を大きくできないことが有り得る。しかしながら、この形態のハイブリッド車両は、物標との衝突リスクが高まると、衝突回避のための自動ブレーキングに先立って、エンジンの回転数を低減する。よって、この形態のハイブリッド車両によれば、発電機の回転数を上げることができない状況下であっても、エンジンの回転数の低減に伴う共線図の関係から駆動モータの回転数を下げることができ、駆動モータの回生制御を介して得られる回生制動力を大きくできる。また、この形態のハイブリッド車両によれば、発電機の回転数を機器構成上の上限値まで上げることができる状況下であっても、エンジンの回転数の低減に伴う共線図の関係から駆動モータの回転数の低減程度を大きくでき、駆動モータの回生制御を介して得られる回生制動力を大きくできる。よって、この形態のハイブリッド車両によれば、駆動モータの回生制御を介して得た大きな回生制動力で自動ブレーキングを実行可能とする。 In a hybrid vehicle, power is distributed while maintaining a relationship in which the number of revolutions of the generator, the number of revolutions of the engine, and the number of revolutions of the drive motor are arranged linearly in the co-line diagram in this order, and the generated power of the generator is the drive motor. Or it is supplied to the battery. Due to these restrictions on the equipment configuration, for example, if the charge amount SOC of the battery is fully charged, the rotation speed of the generator cannot be increased. Therefore, it is possible that the rotation speed of the drive motor cannot be reduced and the regenerative braking force obtained through the regenerative control of the drive motor cannot be increased. In addition, even in a situation where the rotation speed of the generator can be raised to the upper limit value in the equipment configuration, if the engine rotation speed is high, the reduction degree of the rotation speed of the drive motor cannot be increased due to the relationship with the common diagram, and the drive is driven. It may not be possible to increase the regenerative braking force obtained through the regenerative control of the motor. However, in this form of hybrid vehicle, when the risk of collision with a target increases, the engine speed is reduced prior to automatic braking for collision avoidance. Therefore, according to this type of hybrid vehicle, even in a situation where the rotation speed of the generator cannot be increased, the rotation speed of the drive motor can be reduced due to the relationship of the co-line diagram accompanying the reduction of the engine rotation speed. The regenerative braking force obtained through the regenerative control of the drive motor can be increased. Further, according to this type of hybrid vehicle, even under the condition that the rotation speed of the generator can be raised to the upper limit value in the equipment configuration, it is driven due to the relationship of the co-line diagram accompanying the reduction of the rotation speed of the engine. The degree of reduction in the rotation speed of the motor can be increased, and the regenerative braking force obtained through the regenerative control of the drive motor can be increased. Therefore, according to this form of the hybrid vehicle, automatic braking can be executed with a large regenerative braking force obtained through the regenerative control of the drive motor.
A.第1実施形態:
図1および図2に示すように、第1実施形態のハイブリッド車両30は、駆動輪Wをエンジン100の動力と駆動モータ110の動力とを併用して駆動する車両であって、衝突回避システム10を備える他、動力系統には、駆動輪Wを駆動する一動力源であるエンジン100と、他の動力源である駆動モータ110と、これら動力源の出力する動力を駆動輪Wに分割して伝達する動力分配装置120と、動力分配装置120からの動力を駆動輪Wに伝達する減速機130とを備える。この他、ハイブリッド車両30は、制御系として、衝突回避システム10の衝突回避ECU20と、ブレーキ系統のブレーキECU40と、駆動モータ110と接続された駆動モータECU50と、エンジン100と接続されたエンジン制御ECU60と、動力制御ユニット200とを備える。これらECUと制御ユニットは、ハイブリッド車両30の制御装置を構成し、車内ネットワークにより接続されており、相互に信号を送受信して、車両走行に必要な各種制御を行う。
A. First Embodiment:
As shown in FIGS. 1 and 2, the
エンジン100は、通常のガソリンエンジンであり、エンジン制御ECU60の制御を受けて駆動し、その動力を動力分配装置120に出力する。また、エンジン100は、その動力を、動力分配装置120を介して発電機116に分配して出力する。発電機116は、エンジン100の動力を受けて発電し、その発電電力を、インバータ112を介して、駆動モータ110またはバッテリ114に出力する。エンジン制御ECU60は、CPU,ROM,RAM等を有するワンチップ・マイクロコンピュータであり、ROMに記録されたプログラムに従い、エンジン100の燃料噴射量や点火時期その他の各種エンジン制御を実行する。エンジン制御ECU60は、本開示における制御部を後述の動力制御ユニット200や衝突回避ECU20と協働して構築する。なお、エンジン制御を可能とするために、エンジン制御ECU60には、エンジン100の運転状態を検出する種々のセンサ、例えばエンジン回転数センサ等が電気的に接続されている。図1においては、センサ図示が省略されている。
The
駆動モータ110は、交流同期電動機であり、インバータ112を介してバッテリ114に電気的に接続されている。駆動モータ110は、駆動モータECU50の制御を受けて駆動し、その動力を動力分配装置120に出力する。駆動モータECU50は、CPU,ROM,RAM等を有するワンチップ・マイクロコンピュータであり、ROMに記録されたプログラムに従い、駆動モータ110のいわゆる力行運転制御や、駆動モータ110を発電機として機能させる回生制御を実行する。なお、モータ制御を可能とするために、駆動モータECU50には、駆動モータ110の運転状態を検出する種々のセンサ、例えばモータ回転数センサ等が電気的に接続されている。図1においては、センサ図示が省略されている。
The
インバータ112は、駆動モータECU50とエンジン制御ECU60とも電気的に接続されており、両ECUからの制御信号により、駆動モータ110にバッテリ114から駆動電流を供給したり、後述の発電機116の発電電力をバッテリ114に蓄電する。また、ハイブリッド走行を含む車両走行において、インバータ112は、発電機116の発電電力を、駆動電流として駆動モータ110に直に供給する。
The
ブレーキECU40は、油圧ブレーキ42を駆動制御し、駆動輪Wに車両制動力を及ぼす。ブレーキECU40は、油圧ブレーキ42と共に本開示における油圧ブレーキ機構を構成する。駆動モータECU50は、駆動モータ110の駆動制御および回生制御を行うことで、駆動モータ110と接続済みの動力分配装置120を介して駆動輪Wを駆動したり、駆動輪Wに駆動モータ110の回生制動力を及ぼす。また、駆動モータECU50は、駆動モータ110への電力供給および駆動モータ110からの回生電力を充電するバッテリ114と接続され、バッテリ114の現状の充電量SOCを検出したり、衝突回避ECU20の衝突回避制御部23からの制御信号を受けて、駆動モータ110の回生制御を実行してバッテリ114の充電を図る。
The
ブレーキECU40と駆動モータECU50は、衝突回避ECU20を介することなくデータ送受信可能であり、運転者のブレーキペダル操作に基づいて、油圧ブレーキ42による車両制動力だけでのハイブリッド車両30の制動や、駆動モータ110の回生制動力を併用したハイブリッド車両30の制動を図る。この他、ブレーキECU40と駆動モータECU50は、衝突回避ECU20と協働して、物標衝突が起き得ると判定された場合のハイブリッド車両30の自動ブレーキングを実行する。自動ブレーキングについては、後述する。
The
減速機130は、ディファレンシャルギヤ構成とされ、動力分配装置120により分配済みの動力を駆動輪Wに伝達する。この動力伝達により駆動輪Wが回転し、ハイブリッド車両30は走行する。
The
動力制御ユニット200は、既述した各種ECUと同様、内部にCPU,ROM,RAM等を有するワンチップ・マイクロコンピュータであり、ROMに記録されたプログラムに従い動力系統における種々の制御を統括処理する制御部を構成する。動力系統の統括制御を可能とするために、動力制御ユニット200には、種々のセンサおよびスイッチが電気的に接続されている。動力制御ユニット200に接続されているセンサおよびスイッチとしては、アクセルペダルの操作量を検出するためのアクセルポジションセンサ、シフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ等がある。なお、図1においては、センサ図示が省略されている。
Like the various ECUs described above, the
動力分配装置120は、動力分割機構122とモータリダクション機構124とを備える。動力分割機構122とモータリダクション機構124は、いずれもプラネタリーギヤ構成とされ、カウンターギヤドライブギヤとカウンタードリブンギヤのギヤ対を経て、減速機130に動力を伝達する。動力分割機構122とモータリダクション機構124とを備える動力分配装置120は、両機構のギヤ構成に基づいて、以下のように動力分割を行い、本開示における動力分割部を構成する。動力分配装置120は、モータリダクション機構124に接続された駆動モータ110の動力と動力分割機構122に接続されたエンジン100の動力の駆動輪Wへの分割を行う。また、動力分配装置120は、この分割に加え、発電機116へのエンジン100の動力の分割をも行う。そして、動力分配装置120は、図3に示すように、発電機116の回転数とエンジン100の回転数と駆動モータ110の回転数とがこの順に共線図において直線状に並ぶ関係を保って、駆動モータ110の動力とエンジン100の動力の駆動輪Wへの分割と、発電機116へのエンジン100の動力の分割とを実行する。図3では、ハイブリッド車両30がハイブリッドモードで走行している状況下での回転数の共線図が示されている。この図3に示すエンジン回転数においては、上限回転数ELが示されている。この上限回転数ELは、エンジン100を運転させる際に、構成上の制約、例えば運転時の過大な摩擦を回避するために規定される上限値である。そして、エンジン100は、この上限回転数ELを超えないように、エンジン制御ECU60により駆動制御される。
The
動力分配装置120は、機器回転数が直線状に並んだ関係であれば、図4に示すように、各種の動力分割を可能とする。図4の共線図K1は、任意時点での共線図K0に対して、エンジン回転数を維持した状態で、図中の黒塗り矢印で示すように、駆動モータ110の回転数を下げ、発電機116の回転数を上げた状態を示している。共線図K2は、任意時点での共線図K0に対して、エンジン回転数を維持した状態で、図中の矢印で示すように、駆動モータ110の回転数を上げ、発電機116の回転数を下げた状態を示している。こうした共線図に則った回転数推移となるよう、エンジン100と発電機116および駆動モータ110は、それぞれのECUにより駆動制御される。共線図K0から共線図K1への推移により、発電機116の回転数が上がって、発電電力が大きくなる。その一方、駆動モータ110の回転数は下がって、駆動輪Wからの回転を受けた回生制御の状況となり、駆動輪Wに対してブレーキ力を作用させる。
As shown in FIG. 4, the
図1に示すように、ハイブリッド車両30に搭載された衝突回避システム10は、センサ部11と、衝突回避ECU20とを備える。センサ部11と衝突回避ECU20とは車内ネットワークにより接続している。なお、衝突回避に関連した既述においては、ハイブリッド車両30を、適宜、自車両30とも称する。
As shown in FIG. 1, the
センサ部11は、ミリ波センサ12と、画像センサ14と、車速センサ16と、ヨーレートセンサ18とを備える。ミリ波センサ12は、図2に示すとおり、自車両30の前部に取り付けられている。ミリ波センサ12は、例えば、FMCW方式のいわゆる「ミリ波レーダ」として構成されており、周波数変調されたミリ波帯のレーダ波を送受信する。ミリ波センサ12がミリ波を送信する範囲は、自車両30の前方に存在する物標(例えば、他の車両、歩行者、自転車等)を含むことができる範囲である。自車両30の前方は、真正面に加え、右前方および左前方も含む。
The
画像センサ14は、図2に示すとおり、フロントシールド31の上端付近に取り付けられている。画像センサ14は、周知の構成を有するカメラであり、自車両30の前方の風景を撮像できる。画像センサ14の撮像範囲は、自車両30の前方に存在する物標を含むことができる範囲である。
As shown in FIG. 2, the
車速センサ16(図1)は、自車両30の移動速度のデータを取得する。ヨーレートセンサ18は、自車両30の回転角速度のデータを取得する。センサ部11が取得した各種データは、衝突回避ECU20に送信され、物標と自車両30との間の間隔や、物標に対する自車両30の相対速度等の算出に用いられる。
The vehicle speed sensor 16 (FIG. 1) acquires data on the moving speed of the
衝突回避ECU20は、記憶部29および図示しないCPUを備える。衝突回避ECU20は、記憶部29に記憶されている制御プログラムを実行することにより後述する衝突回避処理を動力制御ユニット200等と協働して実行する。このため、衝突回避ECU20は、動力制御ユニット200等と協働して本開示における衝突回避制御部を構築する。
The
記憶部29は、ROMやRAMなどの周知の構成を有している。自車両30の長さや横幅などの自車両30に関する情報や、後述する衝突回避制御部23によって用いられる予め設定された各種閾値の他、物標衝突が起き得ると判定された場合に自車両30の自動ブレーキング(AEB:Autonomous Emergency Braking)を行う際の制動力や減速度が記憶されている。
The
衝突回避ECU20は、自車両30が備えるブレーキECU40と駆動モータECU50とエンジン制御ECU60および動力制御ユニット200と車内ネットワークにより接続され、相互に制御信号を送受信する。この衝突回避ECU20は、物標状態取得部21と、衝突判定部22と、衝突回避制御部23とを備え、これら機能部は、衝突回避ECU20が所定のプログラムを実行することで構築される。
The
物標状態取得部21は、ミリ波センサ12が取得したレーダ波である反射波に基づいた自車両前方の物標の検出や、検出した物標と自車両30との間の間隔(以下、この間隔を、用語引用の都合から、物標間隔と称する)の算出、物標に対する自車両30の相対速度の算出等を行う。つまり、物標状態取得部21は、物標間隔を含む物標の状態を取得する。なお、物標検出に際しては、画像センサ14が取得したデータである撮像画像や、撮像画像と反射波との双方のデータに基づいて自車両30の前方に存在する物標を検出してもよい。
The target
衝突判定部22は、物標状態取得部21が取得した物標間隔を物標に対する自車両30の相対速度で除算した判定パラメータTTCを後述の閾値と対比し、その対比結果により、自車両30が物標に衝突する物標衝突が起き得るか否かを判定する。判定パラメータTTCの逆数は、物標との衝突リスクの程度を表すリスクパラメータの一例である。そして、物標との衝突リスクは、リスクパラメータが大きくなると高まり、判定パラメータTTCが小さくなると高まる。この逆に、物標との衝突リスクは、リスクパラメータが小さくなると低くなり、判定パラメータTTCが大きくなると低くなる。よって、物標との衝突リスクが高まったか否かの判定において、判定パラメータTTCが予め規定した閾値以下か否かの判定と、リスクパラメータが予め規定した閾値以上か否かの判定とは、同義となる。この他、物標間隙が小さくなれば物標との衝突リスクは高まることから、物標との衝突リスクが高まったか否かの判定を、物標間隔が予め規定した閾値以下か否かの判定で行うことも可能である。こうした判定を行う衝突判定部22は、物標状態取得部21と協働して本開示におけるパラメータ算出部や取得部として機能する。
The
衝突回避制御部23は、衝突判定部22によって自車両30が物標に衝突し得ると判定された場合に、記憶部29に記憶済みの車両制動力により自車両30が減速するように、ブレーキECU40や駆動モータECU50と協働して、後述の自動ブレーキングを実行する。
When the
第1実施形態のハイブリッド車両30が搭載した衝突回避システム10の衝突回避ECU20は、ハイブリッド車両30がハイブリッド走行を継続している状況下において、図5に示す衝突回避処理をブレーキECU40と駆動モータECU50および動力制御ユニット200と協働して、所定時間ごとに繰り返し実行する。衝突回避ECU20の物標状態取得部21は、衝突回避処理の実行に際し、まず、自車両30の前方に位置する物標を検出する(ステップS100)。物標状態取得部21によって物標が検出されない場合は、本ルーチンにおける衝突回避処理は終了し、所定時間後に再びステップS100の物標検出が実行される。
The
ステップS100で物標が検出されると、物標状態取得部21は、物標状態の取得(ステップS110)と、判定パラメータTTCの算出(ステップS120)とを順次行う。物標状態の取得では、物標状態取得部21は、ミリ波センサ12が取得したレーダ波である反射波に基づいて検出した物標間隔の算出と、物標に対する自車両30の相対速度の算出とを実行する。判定パラメータTTCは、物標間隔を物標に対する自車両30の相対速度で除算して算出される。
When the target is detected in step S100, the target
判定パラメータTTCの算出に続き、衝突判定部22は、ステップS120で算出した判定パラメータTTCを、予め規定された第1閾値TTCHと対比する(ステップS130)。このステップS130において、判定パラメータTTCが第1閾値TTCHより大きければ、自車両30がその前方の物標に衝突する衝突リスクは低いと判定できる。よって、この場合は、衝突回避のための自動ブレーキングは無用である。こうしたことから、衝突回避ECU20は、動力制御ユニット200やエンジン制御ECU60と協働して、エンジン100のエンジン回転数を、現状の自車両30の走行状態に適合したエンジン回転数(以下、この回転数を用語引用の都合から走行適合回転数ESと称する)に設定する(ステップS140)。この走行適合回転数ESは、図3に示した上限回転数EL以下のエンジン回転数であり、アクセル踏込量や車速などを用いて設定される。
Following the calculation of the determination parameter TTC, the
図4では、この走行適合回転数ESが示されており、エンジン100がエンジン制御ECU60の制御を受けて走行適合回転数ESで駆動制御されている状況下で、駆動モータECU50による駆動モータ110の駆動制御、エンジン制御ECU60による発電機116の駆動制御が統括的になされる(ステップS150)。例えば、アクセル踏込量が小さいような場合には、駆動輪Wの駆動力を小さくできるので、図4に示すように、共線図K0から共線図K1に推移するように駆動モータ110の回転数を低減して制御すればよい。ステップS140での回転数設定とステップS150での統合制御は、ステップS130において物標との衝突リスクが低いと判定された以降になされるので、ステップS150での統合制御を終えると、本ルーチンにおける衝突回避処理は終了し、所定時間後に再びステップS100が実行される。
FIG. 4 shows the travel compatible rotation speed ES, and the
その一方、ステップS130において、判定パラメータTTCが第1閾値TTCHに達してこの第1閾値TTCH以下となると、自車両30がその前方の物標に衝突し得ると判定できる。よって、この場合は、物標への自車両30の衝突を回避するため、まず、動力制御ユニット200は、エンジン制御ECU60と協働して、エンジン100のエンジン回転数を、現状の自車両30のエンジン回転数、例えば走行適合回転数ESより低回転数のエンジン回転数(以下、この回転数を用語引用の都合からブレーキング適合回転数EBと称する)に設定する(ステップS160)。本実施形態では、ブレーキング適合回転数EBを現状の走行適合回転数ESの60~80%の回転数とした。こうしてブレーキング適合回転数EBが設定されると、衝突回避ECU20は、動力制御ユニット200やエンジン制御ECU60と協働して、エンジン100をブレーキング適合回転数EBで駆動するようエンジン回転数の引き下げ制御を行う(ステップS170)。これにより、物標との衝突回避のための後述の自動ブレーキングに先立って、エンジン100の回転数が低減することになる。なお、走行適合回転数ESからブレーキング適合回転数EBまでの回転数低減率を、自車両30の現状の車速を用いて定めてもよく、車速が大きいほど低減率が大きくなるように、してもよい。
On the other hand, in step S130, when the determination parameter TTC reaches the first threshold value TTCH and becomes equal to or less than the first threshold value TTCH, it can be determined that the
エンジン回転数の引き下げ制御(ステップS170)を実行する際、ハイブリッド車両30は、ハイブリッド走行の状況下にある。よって、発電機116の回転数と駆動モータ110の回転数とは、エンジン100のエンジン回転数が、ステップS170のエンジン回転数の引き下げ制御前の回転数、例えば、既述した走行適合回転数ESからブレーキング適合回転数EBに低下した状況下で、共線図に直線状に並ぶことになる。図6には、エンジン回転数の引き下げ制御に伴う発電機116とエンジン100と駆動モータ110の回転数の関係が複数例示されており、共線図K1は、エンジン回転数の引き下げ制御前の走行適合回転数ESの共線図K0に対して、発電機116の回転数と駆動モータ110の回転数とを、エンジン100と同様に、低下させた状態を示している。共線図K2は、エンジン回転数の引き下げ制御後のブレーキング適合回転数EBの共線図K1に対して、図中の黒塗り矢印で示すように、駆動モータ110の回転数を下げ、発電機116の回転数を上げた状態を示している。共線図K3は、エンジン回転数の引き下げ制御後のブレーキング適合回転数EBの共線図K1に対して、図中の矢印で示すように、駆動モータ110の回転数を上げ、発電機116の回転数を下げた状態を示している。つまり、エンジン回転数の引き下げ制御によりエンジン100の回転数がブレーキング適合回転数EBに低下した状況下で、発電機116と駆動モータ110の回転数は、共線図に則って各種制御可能であるが、駆動モータ110を回生制御の状況として駆動輪Wに対してブレーキ力を作用させるには、共線図K1から共線図K2に推移させることになる。
When executing the reduction control of the engine speed (step S170), the
エンジン回転数の引き下げ制御に続き、衝突判定部22は、ステップS120で算出済みの判定パラメータTTCを予め規定された第2閾値TTCLと改めて対比する(ステップS180)。第2閾値TTCLは、第1閾値TTCHより小さな閾値であり、判定パラメータTTCがこの第2閾値TTCLに達すると、衝突回避のための自動ブレーキを実行すべきタイミングを規定するものである。ステップS180において、判定パラメータTTCが第2閾値TTCLより大きければ、現時点では、まだ自動ブレーキングの実行タイミングではないので、既述したステップS100に移行して、物標検出以降の各処理を繰り返す。この繰り返しにおいて、ステップS130で判定パラメータTTCが第1閾値TTCHより大きいと判断した場合は、前回の衝突回避処理のルーチンで一端、第1閾値TTCHより小さくなった判定パラメータTTCが、車両操作者のブレーキングにより物標との間隔が広がったり車速が低下したために、第1閾値TTCHより大きくなったことになる。よって、この場合は、ステップS140に移行して、エンジン回転数の設定と、エンジン等の統合制御(ステップS150)を経て、衝突回避処理は終了する。
Following the reduction control of the engine speed, the
その一方、ステップS180で判定パラメータTTCが第2閾値TTCLに達してこの第2閾値TTCL以下となると、自車両30がその前方の物標に衝突するリスクはより高まったことから、自動ブレーキングを実行すべきタイミングとなる。し得ると判定できる。よって、この場合は、衝突回避ECU20の衝突回避制御部23は、その前方の物標への自車両30の衝突を回避するために、ブレーキECU40と駆動モータECU50およびエンジン制御ECU60と協働して、油圧ブレーキ42による車両制動力に駆動モータ110の回生制動力を併用した自車両30の自動ブレーキングを実行する(ステップS190)。
On the other hand, when the determination parameter TTC reaches the second threshold value TTCL in step S180 and becomes equal to or lower than the second threshold value TTCL, the risk of the
衝突回避ECU20は、ステップS120で設定した判定パラメータTTCの対比対象である第1閾値TTCHに対応して、物標との衝突回避に必要な制動力(衝突回避制動力)の大きさや減速度を記憶部29に記憶している。よって、衝突回避制御部23は、第1閾値TTCHに対応した衝突回避制動力が油圧ブレーキ42による車両制動力と駆動モータ110の回生制御を介した回生制動力とで得られるように、ブレーキECU40と駆動モータECU50に制御信号を送信する。この際、衝突回避制御部23は、駆動モータECU50から現状生成できる駆動モータ110の回生制動力の大きさを予め入手し、入手した回生制動力で不足する分の制動力を油圧ブレーキ42から得られるようにする。この場合には、駆動モータ110の回生制動力を、油圧ブレーキ42から得られる車両制動力に併用して、自動ブレーキングが実行される。入手した回生制動力が衝突回避制動力より大きければ、油圧ブレーキ42の車両制動力を値ゼロとして、駆動モータ110の回生制動力だけで衝突回避制動力を発揮するようにしてもよい。この場合には、駆動モータ110の回生制動力を用いて、自動ブレーキングが実行される。こうした自動ブレーキングにより、物標手前での自車両30の減速や停止がなされ、本ルーチンにおける衝突回避処理は終了する。そして、所定時間後に再びステップS100が実行される。なお、ステップS180での自動ブレーキングの際、衝突回避制動力のうちの一定の制動力、例えば衝突回避制動力の20~30%の制動力を油圧ブレーキ42による車両制動力で発揮し、衝突回避制動力のうちの不足分の制動力を駆動モータ110の回生制御で得られる回生制動力で補うようにしてもよい。
The
自動ブレーキング(ステップS190)を実行する際にも、ハイブリッド車両30は、ハイブリッド走行の状況下にある。よって、発電機116の回転数と駆動モータ110の回転数とは、エンジン100のエンジン回転数がブレーキング適合回転数EBになった状況下で、共線図に直線状に並ぶことになる。そして、ハイブリッド走行の状況下で、駆動モータ110を回生制御の状況として駆動輪Wに対してブレーキ力を作用させることから、ステップS190の自動ブレーキングでは、ステップS170でのエンジン回転数の引き下げ制御に伴う図6の共線図K1から、駆動モータ110の回転数が低下した共線図K2に推移するようにして、駆動モータECU50による駆動モータ110の駆動制御、エンジン制御ECU60による駆動モータ110と発電機116の駆動制御が統括的になされる。
The
ステップS190の自動ブレーキングにおいて図6の共線図K1から共線図K2に推移するような機器制御を実行するに当たり、例えば、バッテリ114の充電量SOCが満充電であったり満充電に近いと、発電機116の回転数を現状の回転数からさほど上げることができないことが有り得る。自動ブレーキングに先立ってエンジン100の回転数の引き下げ制御を行わない場合では、図7の左図に示すように、発電機116の回転数は、図中の共線図K0における走行適合回転数ESに対応した回転数から、上限回転数BLまでしか上げられない。上限回転数BLは、バッテリ114の充電量SOCが満充電であったり満充電に近い場合における発電機116の回転数の上限値である。そうすると、駆動モータ110の回転数は、走行適合回転数ESに対応した現状の共線図K0から共線図K1に推移するよう低減するものの、その回転数低減程度KBはさほど大きくならない。
In executing the device control such that the transition from the co-line diagram K1 to the co-line diagram K2 in FIG. 6 occurs in the automatic braking in step S190, for example, when the charge amount SOC of the
これに対して、自動ブレーキングに先立ってエンジン100の回転数の引き下げ制御を行う場合では、図7の右図に示すように、まず、エンジン100の回転数が走行適合回転数ESからブレーキング適合回転数EBに低減した上で、このブレーキング適合回転数EBと発電機116の上限回転数BLとに対応した図中の共線図K1に推移するよう、駆動モータ110の回転数は、走行適合回転数ESに対応した回転数から低減し、その回転数低減程度KBは極めて大きくなる。よって、本実施形態のハイブリッド車両30によれば、発電機116の回転数をさほど上げることができない状況下であっても、エンジン100の回転数の低減に伴う共線図の関係から発電機116の回転数を大きく下げて、駆動モータ110の回生制御を介して得られる大きな回生制動力を用いて自動ブレーキングを実行できる。
On the other hand, in the case of controlling the reduction of the rotation speed of the
また、ステップS190の自動ブレーキングにおいて図6の共線図K1から共線図K2に推移するような機器制御を実行するに当たり、発電機116の回転数を機器構成上の上限回転数BMLまで上げることができる状況下でも、次のような差異がある。自動ブレーキングに先立ってエンジン100の回転数の引き下げ制御を行わない場合では、図8の左図に示すように、発電機116の回転数を、走行適合回転数ESに対応した回転数から上限回転数BMLまで上げると、駆動モータ110の回転数は、走行適合回転数ESに対応した現状の共線図K0から共線図K1に推移するよう低減する。この場合の回転数低減程度KBは、走行適合回転数ESに対応した発電機116の現状の回転数から上限回転数BMLまでの上昇の程度に応じてある程度大きくなる。
Further, in executing the device control such that the transition from the collinear diagram K1 to the collinear diagram K2 in FIG. 6 occurs in the automatic braking in step S190, the rotation speed of the
これに対して、自動ブレーキングに先立ってエンジン100の回転数の引き下げ制御を行う場合では、図8の右図に示すように、まず、エンジン100の回転数が走行適合回転数ESからブレーキング適合回転数EBに低減した上で、このブレーキング適合回転数EBと発電機116の上限回転数BMLとに対応した共線図K1に推移するよう、駆動モータ110の回転数は、走行適合回転数ESに対応した現状の回転数から低減し、その回転数低減程度KBは極めて大きくなる。よって、本実施形態のハイブリッド車両30によれば、発電機116の回転数を機器構成上の上限回転数BMLまで上げることができる状況下であっても、エンジン100の回転数の低減に伴う共線図の関係から駆動モータ110の回転数の低減程度を大きく下げて、駆動モータ110の回生制御を介して得られる大きな回生制動力を用いて自動ブレーキングを実行できる。
On the other hand, in the case of controlling the reduction of the rotation speed of the
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、ハイブリッド車両の制御装置としての構成の他、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be realized by various configurations within a range not deviating from the gist thereof. For example, in addition to the configuration as a control device for a hybrid vehicle, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each form described in the column of the outline of the invention solve some or all of the above-mentioned problems. Or, in order to achieve some or all of the above-mentioned effects, it is possible to replace or combine them as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.
10…衝突回避システム、20…衝突回避ECU、21…物標状態取得部、22…衝突判定部、23…衝突回避制御部、30…ハイブリッド車両(自車両)、40…ブレーキECU、42…油圧ブレーキ、50…駆動モータECU、60…エンジン制御ECU、100…エンジン、110…駆動モータ、116…発電機、120…動力分配装置、122…動力分割機構、200…動力制御ユニット、W…駆動輪 10 ... Collision avoidance system, 20 ... Collision avoidance ECU, 21 ... Target state acquisition unit, 22 ... Collision determination unit, 23 ... Collision avoidance control unit, 30 ... Hybrid vehicle (own vehicle), 40 ... Brake ECU, 42 ... Hydraulic Brake, 50 ... Drive motor ECU, 60 ... Engine control ECU, 100 ... Engine, 110 ... Drive motor, 116 ... Generator, 120 ... Power distribution device, 122 ... Power split mechanism, 200 ... Power control unit, W ... Drive wheels
Claims (6)
前記駆動モータの動力と前記エンジンの動力の前記駆動輪への分割と、前記エンジンの動力を受けて発電し発電電力を前記駆動モータまたはバッテリ(114)に出力する発電機(116)への前記エンジンの動力の分割とを、前記発電機の回転数と前記エンジンの回転数と前記駆動モータの回転数とがこの順に共線図において直線状に並ぶ関係を保って実行する動力分割部(120)と、
自車両(30)の前方に存在する物標との間の間隔を含む前記物標の状態を取得する物標状態取得部(21)と、
前記物標との衝突リスクの程度を表すリスクパラメータを前記間隔を用いて算出するパラメータ算出部(22)と、
前記算出した前記リスクパラメータが予め規定した第1閾値に達すると、前記物標との衝突回避のための自動ブレーキングに先立って、前記エンジンの回転数が低減するよう前記エンジンを駆動制御する制御部(60)と、を備え、
前記制御部は、前記自動ブレーキングに先立って前記エンジンの回転数を低減させる際に、前記自車両の車速が大きいほど前記回転数の低減率を大きくする、
ハイブリッド車両。 A hybrid vehicle (30) that drives the drive wheels (W) by using the power of the engine (100) and the power of the drive motor (110) in combination.
The power of the drive motor and the power of the engine are divided into the drive wheels, and the power generated by the engine is generated and the generated power is output to the drive motor or the battery (114). The power division unit (120) executes the division of engine power while maintaining the relationship in which the rotation speed of the generator, the rotation speed of the engine, and the rotation speed of the drive motor are linearly arranged in the co-line diagram in this order. )When,
The target state acquisition unit (21) for acquiring the state of the target including the distance between the target and the target existing in front of the own vehicle (30), and the target state acquisition unit (21).
A parameter calculation unit (22) that calculates a risk parameter indicating the degree of collision risk with the target using the interval, and a parameter calculation unit (22).
When the calculated risk parameter reaches a predetermined first threshold value, control for driving and controlling the engine so that the rotation speed of the engine is reduced prior to automatic braking for avoiding a collision with the target. With a part (60)
When the control unit reduces the rotation speed of the engine prior to the automatic braking, the higher the vehicle speed of the own vehicle, the greater the reduction rate of the rotation speed.
Hybrid vehicle.
前記算出した前記リスクパラメータが前記第1閾値より大きい第2閾値に達すると、前記駆動モータの回生制御を介して得られる回生制動力を用いて、前記自動ブレーキングを実行する衝突回避制御部(20)を備える、
ハイブリッド車両。 The hybrid vehicle according to claim 1.
When the calculated risk parameter reaches a second threshold value larger than the first threshold value, a collision avoidance control unit that executes the automatic braking by using the regenerative braking force obtained through the regenerative control of the drive motor (the collision avoidance control unit). 20)
Hybrid vehicle.
前記エンジンの動力を受けて発電し発電電力を前記駆動モータまたはバッテリ(114)に出力する発電機(116)の回転数と前記エンジンの回転数と前記駆動モータの回転数とを、共線図において直線状に並ぶ関係を保って制御する制御部(200)と、
物標との衝突リスクを取得する取得部(21,22)とを備え、
前記制御部は、前記取得部により取得された衝突リスクに基づき、前記物標との衝突回避のための自動ブレーキングに先立つタイミングで、前記エンジンの回転数が低減するように前記エンジンを駆動制御すし、
前記制御部は、前記自動ブレーキングに先立って前記エンジンの回転数を低減させる際に、自車両の車速が大きいほど前記回転数の低減率を大きくする、
制御装置。 In the control device of the hybrid vehicle (30) that drives the drive wheels (W) by using the power of the engine (100) and the power of the drive motor (110) in combination.
A common line diagram shows the rotation speed of the generator (116), which receives the power of the engine to generate electricity and outputs the generated power to the drive motor or the battery (114), the rotation speed of the engine, and the rotation speed of the drive motor. In the control unit (200), which controls while maintaining a linear relationship,
It is equipped with an acquisition unit (21, 22) that acquires the risk of collision with a target.
Based on the collision risk acquired by the acquisition unit, the control unit drives and controls the engine so that the rotation speed of the engine is reduced at a timing prior to automatic braking for avoiding a collision with the target. Sushi
When the control unit reduces the rotation speed of the engine prior to the automatic braking, the higher the vehicle speed of the own vehicle, the greater the reduction rate of the rotation speed.
Control device.
前記制御部は、前記取得部により取得された衝突リスクに基づき、前記物標との衝突回避のための自動ブレーキングのタイミングで、前記駆動モータの回生制御を介して得られる回生制動力を用いて、前記自動ブレーキングを実行する、
制御装置。 The control device according to claim 3.
The control unit uses the regenerative braking force obtained through the regenerative control of the drive motor at the timing of automatic braking for avoiding a collision with the target based on the collision risk acquired by the acquisition unit. To execute the automatic braking,
Control device.
前記制御部は、前記自動ブレーキングに先立って前記エンジンの回転数を低減させるとともに前記駆動モータの回生制御によりブレーキ力を作用させる、ハイブリッド車両。 The control unit is a hybrid vehicle that reduces the number of revolutions of the engine prior to the automatic braking and exerts a braking force by regenerative control of the drive motor.
前記制御部は、前記自動ブレーキングに先立って前記エンジンの回転数を低減させるとともに前記駆動モータの回生制御によりブレーキ力を作用させる、制御装置。 The control unit is a control device that reduces the number of revolutions of the engine prior to the automatic braking and exerts a braking force by regenerative control of the drive motor.
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