2024年11月1日发(作者：剑嘉歆)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.5
(22)申请日 2019.04.10
(71)申请人 本田技研工业株式会社
地址 日本东京港区南青山2-1-1
(72)发明人 足立崇 贞清雅行 野口智之 石川尚 新井健太郎
(74)专利代理机构 北京同立钧成知识产权代理有限公司
代理人 杨文娟
(51)
(10)申请公布号 CN 110395244 A
(43)申请公布日 2019.11.01
权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
车辆的控制装置
(57)摘要
本发明提供一种可在自动驾驶控制
中的减速时谋求振动·噪音的减少性能与安
全性的并存的车辆的控制装置。车辆的控
制装置是可执行自动地控制车辆的操舵与
加减速中的至少加减速的自动驾驶模式的
车辆的控制装置，其具有路径信息取得
部、及根据地图信息来决定行动计划的自
动驾驶控制部，行动计划至少包含在后期
行驶的道路上，针对各规定的地点规定了
目标车速的目标车速列，自动驾驶控制部
算出通过减速而达成目标车速时的作为用
于减速至目标车速为止的制动力的要求制
动力，并算出通过刹车装置而达成要求制
动力时的刹车装置的预测温度，且根据所
算出的刹车装置的预测温度，决定相对于
要求制动力的刹车装置的使用比例。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种车辆的控制装置,其是能够执行自动地控制车辆的操舵与加减速中的至少加减
速的自动驾驶模式的车辆的控制装置,其特征在于,包括:
路径信息取得部,能够根据地图信息来取得车辆后期行驶的路径的路径信息;以及
自动驾驶控制部,根据所述路径信息取得部所取得的所述路径信息来决定行动计划;
所述行动计划至少包含在车辆后期行驶的道路上,针对各规定的地点规定了目标车
速的目标车速列,
作为用于使所述车辆减速的方法,所述车辆能够进行利用使用动力源的制动力的动
力源制动机构的减速、及利用对车轮的旋转赋予机械式的制动力的机械式制动机构
的减速,
所述自动驾驶控制部算出通过所述车辆的减速而达成所述目标车速时的作为用于减
速至所述目标车速为止的制动力的要求制动力,
并算出通过所述机械式制动机构而达成所述要求制动力时的所述机械式制动机构的
预测温度,且
根据所算出的所述机械式制动机构的所述预测温度,决定相对于所述要求制动力的
所述动力源制动机构与所述机械式制动机构的使用比例。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其特征在于,
在所述机械式制动机构的所述预测温度的值未满规定值的情况下,
以与所述机械式制动机构的所述预测温度的值为规定值以上的情况相比,相对于所
述要求制动力的所述机械式制动机构的所述使用比例变多的方式进行控制。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的控制装置,其特征在于,
在所述机械式制动机构的所述预测温度的值为规定值以上的情况下,
以与所述机械式制动机构的所述预测温度的值未满规定值的情况相比,相对于所述
要求制动力的所述机械式制动机构的所述使用比例变少的方式进行控制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述动力源制动机构是使用内燃机与变速机构来产生制动力的内燃机制动机构,且
在所述机械式制动机构的所述预测温度的值未满规定值的情况下,以不变更所述变
速机构的变速比,通过所述内燃机制动机构与所述机械式制动机构来满足所述要求
制动力的方式进行控制。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述动力源制动机构是使用内燃机与变速机构来产生制动力的内燃机制动机构,且
在所述机械式制动机构的所述预测温度的值为规定值以上的情况下,以所述变速机
构的变速比变大的方式进行控制。
6.根据权利要求4或5所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述自动驾驶控制部当在所述车辆的行驶中正进行减速时算出所述机械式制动机构
的温度作为行驶中温度,在所算出的所述行驶中温度的值为规定值以上的情况下,以
所述变速机构的变速比变大的方式进行控制。
7.根据权利要求6所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述自动驾驶控制部根据制动时的所述机械式制动机构的发热量,算出所述机械式
制动机构的所述行驶中温度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述行动计划包含所述后期行驶的道路的坡度列。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述行动计划包含所述后期行驶的道路的曲率。
10.根据权利要求8或9所述的车辆的控制装置,其特征在于,
根据所述坡度列或所述曲率,算出所述后期行驶的道路的所述目标车速列。
11.根据权利要求10所述的车辆的控制装置,其特征在于,
根据路面信息来算出所述后期行驶的道路的所述目标车速列。
12.根据权利要求10所述的车辆的控制装置,其特征在于,
根据拥堵信息来算出所述后期行驶的道路的所述目标车速列。
说 明 书
技术领域
本发明涉及一种车辆的控制装置,且特别涉及一种进行自动地控制本车辆的加减速
及操舵的至少一者的自动驾驶控制的车辆的控制装置。
背景技术
具备进行自动地控制本车辆的加减速及操舵的至少一者的自动驾驶控制的功能的车
辆的开发正在进行。在此种自动驾驶控制中,驾驶员并不亲自驾驶车辆,因此存在进
行驾驶员并不期望的加减速的情况。此时,驾驶员对于由伴随车辆的加减速的发动
机或变速器的动作所产生的车辆的振动或噪音变得更敏感,因此要求比手动驾驶时
更高的振动·噪音的减少性能(以下,在本说明书中称为“NV减少性能”)。尤其,在自
动驾驶中的车辆的减速时,若进行伴随利用发动机刹车的减速度的赋予或利用自动
变速器的变速级的降档(downshift)的减速度的增加的控制,则由此所产生的振动或噪
音变大,由此存在对驾驶员造成不快感的担忧。另一方面,若在车辆的行驶中仅长时
间连续地使用摩擦刹车(轮刹(wheelbrake)),则摩擦刹车的温度过度地上升,由此存在
产生衰退(fade)的担忧。因此,要求在自动驾驶控制中,一边防止摩擦刹车的衰退来确
保安全性,一边谋求NV减少性能的提升。
关于此点,在专利文献1中有为了提升车辆的NV减少性能,而分开使用发动机刹车
(内燃机制动机构)与轮刹(机械式制动机构)的公开。具体而言,根据专利文献1中所
示的车辆的控制装置及方法,以在车辆的减速时,考虑NV减少性能而决定进行利用
发动机刹车的减速控制与利用轮刹的减速控制的哪一个的方式构成。
在专利文献2中,有为了安全性而分开使用发动机刹车与轮刹的公开。具体而言,根
据专利文献2中所示的驾驶支援装置及驾驶支援方法,以如下方式构成:当在转弯处
的近前进行减速时,以安全性变高的方式,根据本车辆信息·外部环境信息来决定利用
变速器及刹车系统的分担比例。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2007-168741号公报
[专利文献2]日本专利特开2007-216839号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
但是,在专利文献1与专利文献2的任一者中均未公开在自动驾驶控制中,为了使
NV减少性能与安全性并存,如何分开使用发动机刹车与轮刹。因此,在自动驾驶控
制中的后期行驶路径中,例如当想要在长的下坡路上减速时,无法回应以下等要求:想
要一边确实地避免轮刹的过热,一边为了减少NV而尽可能不降档,仅通过轮刹来减
速。
本发明是鉴于所述问题点而成者,其目的在于:在自动驾驶控制中,通过取得地图信息
并制定后期行驶的行动计划来预测机械式制动机构的温度,并根据所述预测来适当
地分开使用内燃机制动机构与机械式制动机构,由此使车辆的减速时的NV减少性
能与安全性并存。
[解决问题的技术手段]
用于达成所述目的的本发明是可执行自动地控制车辆1的操舵与加减速中的至少加
减速的自动驾驶模式的车辆的控制装置100,包括:路径信息取得部13,可根据地图信
息来取得车辆后期行驶的路径的信息;以及自动驾驶控制部110,根据路径信息取得
部13所取得的路径信息来决定行动计划;行动计划至少包含在车辆后期行驶的道路
上,针对各规定的地点规定了目标车速的目标车速列,作为用于使所述车辆减速的方
法,车辆可进行利用使用动力源EG的制动力的动力源制动机构的减速、及利用对
车轮的旋转赋予机械式的制动力的机械式制动机构94的减速,自动驾驶控制部110
算出通过车辆的减速而达成目标车速时的作为用于减速至目标车速为止的制动力的
要求制动力,并算出通过机械式制动机构94而达成要求制动力时的机械式制动机构
94的预测温度T,且根据所算出的机械式制动机构94的预测温度T,决定相对于要求
制动力的动力源制动机构与机械式制动机构94的使用比例。
根据本发明的车辆的控制装置,作为用于在自动驾驶模式中达成已决定的行动计划
中所包含的目标车速列中的要求制动力的控制,设为根据机械式制动机构的预测温
度,决定相对于要求制动力的机械式制动机构的使用比例。如此,通过设为根据预测
温度来决定机械式制动机构的使用比例,在自动驾驶模式中的后期行驶的路径中,可
更确实地防止机械式制动机构的过热。因此,可最大限度地活用机械式制动机构,因
此可一边防止机械式制动机构的过热,一边谋求车辆的减速中的NV减少性能的提
升。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为在机械式制动机构94的预测温度T的
值未满规定值T1的情况下,以与机械式制动机构94的预测温度T的值为规定值T1
以上的情况相比,相对于要求制动力的机械式制动机构94的使用比例变多的方式进
行控制。
根据所述结构,在机械式制动机构的预测温度的值低的情况下,更多地使用机械式制
动机构,由此可减少动力源制动机构的使用。由此,可避免伴随动力源制动机构的使
用的振动或噪音的增加,因此可防止NV减少性能的恶化。
另外,在所述车辆的控制装置中,可设为在机械式制动机构94的预测温度T的值为
规定值T1以上的情况下,以与机械式制动机构94的预测温度T的值未满规定值T1
的情况相比,相对于要求制动力的机械式制动机构94的使用比例变少的方式进行控
制。
根据所述结构,在机械式制动机构的预测温度高的情况下,减少机械式制动机构的使
用,由此可防止机械式制动机构的过热。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为具有使用由内燃机EG所产生的制动
力(发动机刹车)、及由利用变速机构TM的变速比的变更所产生的制动力来使车辆
产生制动力的内燃机制动机构,且在机械式制动机构94的预测温度T的值未满规定
值T1的情况下,以不变更变速机构TM的变速比,通过内燃机制动机构与机械式制
动机构94来满足要求制动力的方式进行控制。
根据所述结构,不进行利用变速机构的降档而通过发动机刹车与机械式制动机构来
进行减速,由此可避免伴随降档的振动或噪音的产生,因此可防止NV减少性能的恶
化。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为在机械式制动机构94的预测温度T的
值为规定值T1以上的情况下,以变速机构的变速比变大的方式进行控制。
根据所述结构,在使用发动机刹车的同时进行利用变速机构的降档,由此可获得需要
的减速度,因此可减少机械式制动机构的使用。因此,可防止机械式制动机构的过热。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为自动驾驶控制部110当在车辆1的行
驶中正进行减速时算出机械式制动机构94的温度作为行驶中温度,在所算出的行驶
中温度的值为规定值以上的情况下,以变速比变大的方式进行控制。
根据所述结构,不仅进行根据机械式制动机构中的事先算出的预测温度的控制,而且
考虑机械式制动机构的实际的行驶中的温度,由此可更有效地防止机械式制动机构
的过热。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为自动驾驶控制部110根据制动时的机
械式制动机构94的发热量,算出机械式制动机构94的行驶中温度。
根据所述结构,通过考虑机械式制动机构的发热量,可算出更正确的温度。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为行动计划包含后期行驶的道路的坡度
列。
根据所述结构,通过考虑后期行驶的道路的坡度列,能够以适当的车速进行行驶。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为行动计划包含后期行驶的道路的曲率。
根据所述结构,通过考虑后期行驶的道路的曲率,能够以适当的车速进行行驶。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为根据坡度列或曲率,算出后期行驶的道
路的目标车速列。
根据所述结构,通过考虑根据后期行驶的道路的坡度或曲率所算出的目标车速列,能
够以适当的车速进行行驶。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为根据路面信息来算出后期行驶的道路
的目标车速列。
根据所述结构,通过考虑路面信息,能够以更适当的车速进行行驶。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为根据拥堵信息来算出后期行驶的道路
的目标车速列。
根据所述结构,通过考虑拥堵信息,能够以更适当的车速进行行驶。
另外,所述括号内的符号是为了参考而表示后述的实施方式中的对应的构成元件的
附图参照编号者。
[发明的效果]
根据本发明的车辆的控制装置,在自动驾驶控制中,通过取得地图信息并制定后期行
驶的行动计划来预测机械式制动机构的发热量,并根据所述预测来分开使用内燃机
制动机构与机械式制动机构,由此可使车辆的减速时的NV减少性能与安全性并存。
附图说明
图1是作为本发明的一实施方式的车辆的控制装置的功能结构图。
图2是表示车辆的行驶驱动力输出装置(驱动装置)的结构的概略图。
图3是表示在自动驾驶模式中使用刹车装置在作为后期行驶的道路的坡度变化的下
坡路上行驶时的刹车装置的温度变化的模型的图表。
图4是表示在下坡路的行驶时主要使用刹车装置进行减速的情况下的坡度、车速、
扭矩、刹车装置的温度、及发动机转速的相关关系的图表。
图5是表示在下坡路的行驶时主要使用发动机刹车进行减速的情况下的坡度、车速、
扭矩、刹车装置的温度、及发动机转速的相关关系的图表。
图6是表示在行动计划中通过在哪个时机踩刹车、或松开刹车来控制车辆的加减速
的顺序的流程图。
符号的说明
1:车辆
4:FI-ECU(燃料喷射控制装置)
5:AT-ECU(自动变速控制装置)
6:油压控制装置
12:外部状况取得部
13:路径信息取得部
14:行驶状态取得部
15:驾驶员识别部
26:行驶位置取得部
28:车速取得部
30:横摆率取得部
32:操舵角取得部
34:行驶轨道取得部
42:偏差取得部
44:修正部
52:目标值设定部
54:目标轨道设定部
55:换档图
56:加减速指令部
58:操舵指令部
60:换档装置
65:闸门式开关
66:减号按钮
67:加号按钮
70:油门踏板
71:油门开度传感器
72:刹车踏板
73:刹车踏量传感器
74:转向盘
75:转向操舵角传感器
80:切换开关
82:报告装置
90:行驶驱动力输出装置
92:转向装置
94:刹车装置(机械式制动机构)
100:控制装置
110:自动驾驶控制部
112:本车位置识别部
114:外界识别部
116:行动计划生成部
118:目标行驶状态设定部
120:行驶控制部
140:存储部
142:地图信息
144:路径信息
146:行动计划信息
201:曲轴转速传感器
202:输入轴转速传感器
203:输出轴转速传感器
205:换档位置传感器
206:节气门开度传感器
221:曲轴
227:输入轴
229:输出轴
EG:内燃机(发动机)
TC:变矩器
TM:自动变速器
具体实施方式
以下,参照随附附图对本发明的实施方式进行说明。图1是搭载在车辆1中的控制
装置100的功能结构图。使用此图对控制装置100的结构进行说明。搭载所述控制
装置100的车辆(本车辆)1例如为二轮或三轮、四轮等的汽车,包括将柴油发动机或
汽油发动机等内燃机作为动力源的汽车、或将电动机作为动力源的电动汽车、兼具
内燃机及电动机的混合动力汽车等。另外,所述电动汽车例如使用由二次电池、氢
燃料电池、金属燃料电池、乙醇燃料电池等电池放电的电力来驱动。
车辆1包括行驶驱动力输出装置(驱动装置)90、转向装置92、及刹车装置(以下,也
称为“轮刹”)94作为用于进行所述车辆1的驱动或操舵的装置,并且包括用于控制这
些装置的控制装置100。控制装置100包括:外部状况取得部12、路径信息取得部
13、行驶状态取得部14等用于取入来自车辆1的外部的各种信息的部件。
另外,控制装置100包括:油门踏板70、刹车踏板72、及转向盘74(方向盘)、切换开
关80等操作元件,检测对应于油门踏板70的踩踏的油门开度的油门开度传感器71、
检测对应于刹车踏板72的踩踏的刹车踏量的刹车踏量传感器(刹车开关)73、及对
应于转向盘74的操舵的转向操舵角传感器(或转向扭矩传感器)75等操作检测传感
器,报告装置(输出部)82,以及驾驶员识别部(车内相机)15。这些装置或机器通过控制
器局域网(ControllerAreaNetwork,CAN)通信线等多重通信线或串行通信线、无线通
信网等而相互连接。另外,例示的操作器件只是一例,也可以将按钮、拨号盘式开关、
图形用户接口(GraphicalUserInterface,GUI)开关等搭载在车辆1中。
外部状况取得部12以取得车辆1的外部状况,例如行驶路的车道或车辆周边的物体
等车辆周边的环境信息的方式构成。外部状况取得部12例如包括:各种相机(单眼
相机、立体相机、红外线相机等)或各种雷达(毫米波雷达、微波雷达、激光雷达等)
等。另外,也可以使用将由相机所获得的信息与由雷达所获得的信息综合的融合传
感器(fusionsensor)。
路径信息取得部13包含导航装置,所述导航装置取得地图信息(导航地图),且至少将
自动驾驶的开始地点与结束预定地点之间的区间或开始地点与自动驾驶的目的地之
间的区间作为后期行驶的道路而导出。具体而言,导航装置具有随时更新取得地图
信息的地图信息取得应用程序、全球导航卫星系统
(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)接收机或作为用户接口发挥功能的触摸屏式
显示装置、扬声器、麦克风等,通过GNSS接收机来确定所取得的地图信息中的车
辆1的当前位置,并导出从当前位置至由用户所指定的目的地为止的路径。由导航
装置所导出的路径是后期行驶的道路,作为路径信息144而储存在存储部140中。
车辆1的位置也可以通过利用行驶状态取得部14的输出的惯性导航系统
(InertialNavigationSystem,INS)来确定或补充。另外,当控制装置100正在执行手动
驾驶模式时,导航装置通过声音或导航显示来对至目的地的路径进行引导。另外,用
于确定车辆1的位置的结构也可以独立于导航装置来设置。另外,导航装置例如也
可以通过用户所持有的智能手机或平板终端等终端装置的一功能来实现。在此情况
下,在终端装置与控制装置100之间,通过利用无线或有线的通信来进行信息的收发。
行驶状态取得部14以取得车辆1的当前的行驶状态的方式构成。行驶状态取得部
14包括:行驶位置取得部26、车速取得部28、横摆率(yawrate)取得部30、操舵角
取得部32、以及行驶轨道取得部34。
行驶位置取得部26以取得作为行驶状态之一的车辆1的行驶位置及车辆1的姿势
(前进方向)的方式构成。行驶位置取得部26包括:定位装置、陀螺仪传感器及加速
度传感器等。定位装置例如为接收从卫星或路上装置所发送的电磁波来取得位置信
息(纬度、经度、高度、坐标等)的装置(全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)
接收机、GNSS接收机、信标接收机等)。车辆1的行驶位置是以车辆1的特定部位
为基准来测定。
车速取得部28以取得作为行驶状态之一的车辆1的速度(称为车速)的方式构成。
车速取得部28例如包括设置在一个以上的车轮上的速度传感器等。
横摆率取得部30以取得作为行驶状态之一的车辆1的横摆率(环绕穿过车辆的重心
点的垂直轴的旋转角速度)的方式构成。横摆率取得部30例如包括横摆率传感器等。
操舵角取得部32以取得作为行驶状态之一的操舵角的方式构成。操舵角取得部32
例如包括设置在转向轴(steeringshaft)上的操舵角传感器等。此处,根据所取得的操
舵角,也取得操舵角速度及操舵角加速度。
行驶轨道取得部34以取得作为行驶状态之一的车辆1的实际行驶轨道的信息(实际
行驶轨道)的方式构成。实际行驶轨道包含车辆1实际上已行驶的轨道(轨迹),也可
以包含即将行驶的预定的轨道,例如已行驶的轨道(轨迹)的前进方向前侧的延长线。
行驶轨道取得部34包括存储器。存储器存储实际行驶轨道中所包含的一连串的点
列的位置信息。另外,实际行驶轨道的延长线可通过计算机等来预测。
作为操作检测传感器的油门开度传感器71、刹车踏量传感器73、转向操舵角传感
器75将作为检测结果的油门开度、刹车踏量、转向操舵角输出至控制装置100中。
切换开关80是由车辆1的驾驶员来操作的开关。切换开关80接受驾驶员的操作,
并根据已接受的操作内容进行驾驶模式(例如,自动驾驶模式及手动驾驶模式)的切换。
例如,切换开关80根据驾驶员的开关操作内容,生成指定车辆1的驾驶模式的驾驶模
式指定信号,并将其输出至控制装置100中。
另外,本实施方式的车辆1包括通过驾驶者经由换档杆(shiftlever)来操作的换档装置
60。在换档装置60中的换档杆(未图示)的位置上,如图1所示,例如有P(停车)、
R(后退行驶)、N(空档)、D(自动变速模式(普通模式)中的前进行驶)、S(运动模式中
的前进行驶)等。在换档装置60的附近设置换档位置传感器205。换档位置传感器
205检测由驾驶者操作的换档杆的位置。由换档位置传感器205所检测到的换档位
置的信息被输入控制装置100中。另外,在手动驾驶模式中,由换档位置传感器205
所检测到的换档位置的信息被直接输出至行驶驱动力输出装置90(图2中所示的
AT-ECU5)中。
另外,本实施方式的车辆1包括设置在转向盘74的附近的闸门式开关
(paddleswitch)65。闸门式开关65包含用于在手动驾驶时(手动驾驶模式)的手动变
速模式(手动模式)中指示降档的-按钮66(减号开关)、及用于在手动变速模式中指示
升档的+按钮67(加号开关)。在手动驾驶模式中的自动变速器TM的手动变速模式
中,所述减号按钮66及加号按钮67的操作信号被输出至电子控制单元100中,对应
于车辆1的行驶状态等来进行由自动变速器TM所设定的变速级的升档或降档。另
外,在本实施方式中,在手动驾驶时,例如当换档杆的位置在D范围或S范围内设定了
自动变速模式时,若通过驾驶者来操作减号按钮66、加号按钮67的任一者,则从自
动变速模式切换成手动变速模式(手动模式)。另外,在自动驾驶时,对闸门式开关65
的操作赋予下述中详细地说明的功能(与手动驾驶时不同的功能)。
报告装置82是可输出信息的各种装置。报告装置82例如向车辆1的驾驶员输出用
于催促从自动驾驶模式朝手动驾驶模式的转变的信息。作为报告装置82,例如可使
用扬声器、振动器、显示装置、及发光装置等中的至少一个。
驾驶员识别部15例如包括可对车辆1的车厢内进行拍摄的车内相机。所述车内相
机例如可为利用电荷耦合器件(ChargeCoupledDevice,CCD)或互补金属氧化物半导
体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor,CMOS)等固体摄像元件的数码相机、
或与近红外光源进行了组合的近红外相机等。控制装置100可取得由驾驶员识别部
15(车内相机)所拍摄的图像,并根据图像中所包含的车辆1的驾驶者的脸的图像,识
别当前的车辆1的驾驶者。
图2是本实施方式的车辆1的行驶驱动力输出装置(驱动装置)90的功能结构图。行
驶驱动力输出装置90包括作为驱动源的内燃机(发动机)EG、及经由带有锁止离合
器(lock-upclutch)的变矩器TC而与发动机EG连结的自动变速器TM,进而包括控制
发动机EG的FI-电子控制单元(ElectronicControlUnit,ECU)4、及控制自动变速器
TM的AT-ECU5。
在如本实施方式那样,行驶驱动力输出装置90包括发动机EG及自动变速器TM来
构成的情况下,FI-ECU4及AT-ECU5按照从图1中所示的后述的按照行驶控制部
120输入的信息,相互协调地控制发动机EG的节气门开度或自动变速器TM的换档
级等,并控制用于车辆1进行行驶的行驶驱动力(扭矩)。另外,当行驶驱动力输出装
置90仅包含行驶用马达来代替发动机EG及自动变速器TM时,马达ECU按照从行
驶控制部120输入的信息,调整对行驶用马达提供的脉冲宽度调制
(PulseWidthModulation,PWM)信号的占空比,并控制所述行驶驱动力。另外,当行驶
驱动力输出装置90包含发动机及行驶用马达时,FI-ECU4及马达ECU两者按照从
行驶控制部120输入的信息,相互协调地控制行驶驱动力。
转向装置92例如包括电动马达。所述电动马达例如使力作用于齿条与齿轮
(rackandpinion)机构上来变更转舵轮的方向。转向装置92按照从行驶控制部120输
入的信息,驱动电动马达来变更转舵轮的方向。
刹车装置94例如为电动伺服刹车装置,所述电动伺服刹车装置包括:刹车卡钳、朝刹
车卡钳中传达油压的汽缸、使汽缸中产生油压的电动马达、以及控制汽缸及电动马
达来控制刹车卡钳的制动的制动控制部。电动伺服刹车装置是制动力输出装置,其
制动控制部按照从行驶控制部120输入的信息来控制电动马达,并以输出对应于制
动操作的制动力的刹车扭矩被输出至各车轮中的方式进行控制。电动伺服刹车装置
可包括将通过刹车踏板72的操作所产生的油压经由主汽缸而传达至汽缸中的机构
作为备用元件。另外,刹车装置94并不限定于以上所说明的电动伺服刹车装置,也可
以是电子控制式油压刹车装置。电子控制式油压刹车装置按照从行驶控制部120输
入的信息来控制致动器,并将主汽缸的油压传达至汽缸中。
继而,再次参照图1对控制装置100进行说明。控制装置100包括:自动驾驶控制部
110、行驶控制部120、及存储部140。
自动驾驶控制部110的各部、行驶控制部120的一部分或全部通过中央处理器
(CentralProcessingUnit,CPU)等处理器执行程序来实现。另外,它们中的一部分或全
部也可以通过大规模集成电路(LargeScaleIntegration,LSI)或专用集成电路
(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)等硬件来实现。另外,存储部140通过只
读存储器(ReadOnlyMemory,ROM)或随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)、
硬盘驱动器(HardDiskDrive,HDD)、快闪存储器等来实现。处理器执行的程序可事
先储存在存储部140中,也可以经由车载互联网设备等而从外部装置下载。另外,程
序也可以通过将储存有此程序的可携式存储介质安装在未图示的驱动装置中而安装
在存储部140中。另外,控制装置100也可以是通过多个计算机装置来分散化者。
由此,可针对车辆1的车载计算机,使所述硬件功能部与包含程序等的软件协动来实
现本实施方式中的各种处理。
存储部140具有地图信息142、路径信息144、及行动计划信息146。
地图信息142例如为精度比路径信息取得部13所具有的导航地图高的地图信息,包
含车道的中央的信息或车道的边界的信息等。更具体而言,在地图信息142中包含
道路信息或交通管制信息、住址信息(住址·邮政编码)、设施信息、电话号码信息等。
在道路信息中包含表示高速道路、收费道路、国道、都道府县道路等道路的类别的
信息,或道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的位置(包含经度、纬度、
高度的三维坐标)、车道的转弯处的曲率、车道的合流及分流点的位置、设置在道
路上的标识等信息。在交通管制信息中包含车道因工程或交通事故、拥堵等而被封
锁等信息。
路径信息144是储存在存储部140中的一要素,例如为通过构成路径信息取得部13
的导航装置的GNSS接收机来确定车辆1的位置,并从所述位置至由用户所指定的
目的地为止所导出的路径。
行动计划信息146是储存在存储部140中的一要素,且是表示自动驾驶控制部110
的行动计划生成部116根据路径信息取得部13所取得的地图信息来生成的行动计
划的信息。
自动驾驶控制部110包括:本车位置识别部112、外界识别部114、行动计划生成部
116、及目标行驶状态设定部118。
自动驾驶控制部110按照来自切换开关80的信号的输入,切换驾驶模式来进行控制。
作为驾驶模式,有自动地控制车辆1的加减速及操舵的驾驶模式(自动驾驶模式),或
者根据对于油门踏板70或刹车踏板72等操作器件的人为操作来控制车辆1的加减
速,并根据对于转向盘74等操作器件的人为操作来控制操舵的驾驶模式(手动驾驶
模式),但并不限定于此。作为其他驾驶模式,例如也可以包含自动地控制车辆1的加
减速及操舵中的一者,并根据对于操作器件的人为操作来控制另一者的驾驶模式(半
自动驾驶模式)。另外,当在以下的说明中称为“自动驾驶”时,除所述自动驾驶模式以
外,也包含半自动驾驶模式。
另外,当实施手动驾驶模式时,可设为自动驾驶控制部110停止动作,来自操作检测传
感器71、操作检测传感器73、操作检测传感器75的输入信号可不被输出至自动驾
驶控制部110中而被输出至行驶控制部120中,也可设为被直接供给至行驶驱动力
输出装置90(FI-ECU4或AT-ECU5)、转向装置92、或刹车装置94中。
本车位置识别部112根据已被储存在存储部140的地图信息142,及从外部状况取得
部12、路径信息取得部13、或行驶状态取得部14输入的信息,识别车辆1正在行
驶的车道(行驶车道),及相对于行驶车道的车辆1的相对位置。
本车位置识别部112例如将车辆1的基准点(例如重心)的从行驶车道中央的偏离、
及车辆1的前进方向的相对于连接行驶车道中央的线形成的角度作为相对于行驶车
道的车辆1的相对位置来识别。另外,作为替代,本车位置识别部112也可以将相对
于本车道的任一侧端部的车辆1的基准点的位置等作为相对于行驶车道的车辆1的
相对位置来识别。
外界识别部114根据从外部状况取得部12等输入的信息,识别周边车辆的位置、及
速度、加速度等状态。本实施方式中的周边车辆是指在车辆1的周边行驶的其他车
辆,且为朝与车辆1相同的方向行驶的车辆。周边车辆的位置可由车辆1的重心或
角等代表点表示,也可以由利用车辆1的轮廓来表达的区域表示。周边车辆的“状态”
也可以包含是否正在根据所述各种机器的信息,进行周边车辆的加速度变更、车道
变更(或是否正欲进行车道变更)。另外,除周边车辆以外,外界识别部114也可以识
别护栏或电线杆、驻车车辆、行人等物体的位置。
行动计划生成部116设定自动驾驶的开始地点、自动驾驶的结束预定地点、和/或
自动驾驶的目的地。自动驾驶的开始地点可以是车辆1的当前位置,也可以是由车
辆1的驾驶员进行了指示自动驾驶的操作的地点。
行动计划生成部116所生成的行动计划例如包含在后期行驶的道路的各规定的地点
中依次执行的多个事件。在所述事件中,例如包括:使车辆1减速的减速事件或使车
辆1加速的加速事件、使车辆1以不脱离行驶车道的方式行驶的车道保持事件、变
更行驶车道的车道变更事件、使车辆1超过前行车辆的超车事件、在分流点变更成
所期望的车道或使车辆1以脱离当前的行驶车道的方式行驶的分流事件、在用于朝
主干道合流的合流车道上使车辆1加减速并变更行驶车道的合流事件等。
目标行驶状态设定部118以如下方式构成:根据由行动计划生成部116所决定的行
动计划与由外部状况取得部12、路径信息取得部13、及行驶状态取得部14所取得
的各种信息,设定车辆1的作为目标的行驶状态即目标行驶状态。
目标行驶状态设定部118包括:目标值设定部52、目标轨道设定部54、偏差取得部
42、及修正部44。
目标轨道设定部54以如下方式构成:根据由外部状况取得部12所取得的外部状况、
及由路径信息取得部13所取得的行驶路径信息,设定车辆1的目标轨道的信息(也简
称为目标轨道)。目标轨道包含每单位时间的目标位置的信息。使车辆1的姿势信
息(前进方向)与各目标位置建立对应。另外,也可以使车速、加速度、横摆率、横向
G值、操舵角、操舵角速度、操舵角加速度等目标值信息与各目标位置建立对应。
所述目标位置、目标车速、目标横摆率、目标轨道是表示目标行驶状态的信息。
偏差取得部42以如下方式构成:根据由目标行驶状态设定部118的目标值设定部52
与目标轨道设定部54所设定的目标行驶状态、及由行驶状态取得部14所取得的实
际行驶状态,取得相对于目标行驶状态的实际行驶状态的偏差。
修正部44以对应于由偏差取得部42所取得的偏差,修正目标行驶状态的方式构成。
具体而言,偏差变得越大,修正部44使由目标行驶状态设定部118所设定的目标行驶
状态越接近由行驶状态取得部14所取得的实际行驶状态来设定新的目标行驶状态。
行驶控制部120包含加减速指令部56与操舵指令部58,以控制车辆1的行驶的方式
构成。具体而言,行驶控制部120将行驶控制的指令值输出至所述行驶驱动力输出
装置90、转向装置92、及刹车装置94中,以使车辆1的实际行驶状态与由目标行
驶状态设定部118所设定的目标行驶状态、或由修正部44所设定的新的目标行驶
状态一致或接近。
加减速指令部56以进行车辆1的行驶控制中的加减速控制的方式构成。具体而言,
加减速指令部56根据由目标行驶状态设定部118或修正部44所设定的目标行驶状
态(目标加减速度)与实际行驶状态(实际加减速度),对用于使车辆1的行驶状态与目
标行驶状态一致的加减速度指令值进行运算。
操舵指令部58以进行车辆1的行驶控制中的操舵控制的方式构成。具体而言,操舵
指令部58根据由目标行驶状态设定部118或修正部44所设定的目标行驶状态与实
际行驶状态,对用于使车辆1的实际行驶状态与目标行驶状态一致的操舵角速度指
令值进行运算。
继而,再次参照图2对行驶驱动力输出装置90进行说明。发动机EG的旋转输出被
输出至曲轴(发动机EG的输出轴)221中,并经由变矩器TC而被传达至自动变速器
TM的输入轴227中。自动变速器TM是使利用从发动机EG传达至输入轴227中
的驱动力的旋转变速后,从输出轴228朝驱动轮侧输出的变速器,且为可设定前进行
驶用的多个变速级与后退行驶用的一个变速级的有级式的自动变速器。
另外,行驶驱动力输出装置90包括:FI-ECU4(燃料喷射控制装置),电子式地控制发动
机EG;AT-ECU5(自动变速控制装置),电子式地控制包含变矩器TC的自动变速器
TM;以及油压控制装置6,按照AT-ECU5的控制对变矩器TC的旋转驱动或闭锁控
制、及自动变速器TM所包括的多个摩擦卡合机构的接合(卡合)·松开进行油压控制。
车辆1包括:曲轴转速传感器201、输入轴转速传感器202、及输出轴转速传感器
203。曲轴转速传感器201检测曲轴221(发动机EG)的转速Ne并将所述转速Ne提
供至AT-ECU5中。输入轴转速传感器202检测输入轴227的转速(自动变速器TM
的输入轴转速)Ni并将所述转速Ni提供至AT-ECU5及FI-ECU(燃料喷射控制装
置)4中。输出轴转速传感器203检测输出轴228的转速(自动变速器TM的输出轴
转速)No并将所述转速No提供至AT-ECU5中。而且,AT-ECU5根据由各传感器
201~传感器203所检测到的转速数据Ne、转速数据Ni、转速数据No来算出车速
数据。另外,车辆1包括节气门开度传感器206。节气门开度传感器206检测发动机
EG的节气门开度TH并将所述节气门开度TH的数据提供至FI-ECU4中。
另外,控制自动变速器TM的AT-ECU5具有对应于由车速取得部28的车速传感器
所检测到的车速与由油门开度传感器71所检测到的油门开度,决定可由自动变速器
TM设定的变速级的区域的换档图(变速特性)55。换档图55是包含针对各变速级设
定的升档线及降档线者,事先准备了特性不同的多种换档图。在自动变速器TM的
变速控制中,AT-ECU5按照从所述多种换档图中选择的换档图进行切换自动变速器
TM的变速级的控制。
在车辆1中,当通过由驾驶者所进行的切换开关80的操作而选择了自动驾驶模式时,
自动驾驶控制部110进行车辆1的自动驾驶控制。在所述自动驾驶控制中,自动驾
驶控制部110根据从外部状况取得部12、路径信息取得部13、行驶状态取得部14
等所取得的信息,或由本车位置识别部112及外界识别部114所识别的信息,掌握车
辆1的当前的行驶状态(实际行驶轨道或行驶位置等)。目标行驶状态设定部118根
据由行动计划生成部116所生成的行动计划,设定车辆1的作为目标的行驶状态即
目标行驶状态(目标轨道或目标位置)。偏差取得部42取得相对于目标行驶状态的
实际行驶状态的偏差。行驶控制部120在由偏差取得部42取得偏差情况下,以使车
辆1的行驶状态与目标行驶状态一致或接近的方式进行行驶控制。
修正部44根据由行驶位置取得部26所取得的行驶位置来修正目标轨道或目标位置。
行驶控制部120根据由车速取得部28所取得的车速等,进行利用行驶驱动力输出装
置90及刹车装置94的车辆1的加减速控制,以使车辆1追随新的目标轨道或目标
位置。
另外,修正部44根据由行驶位置取得部26所取得的行驶位置来修正目标轨道。行
驶控制部120根据由操舵角取得部32所取得的操舵角速度,进行利用转向装置92
的操舵控制,以使车辆1追随新的目标轨道。
此处,车辆1具有利用刹车装置(机械式制动机构)94的制动功能、及利用使用发动
机EG与自动变速器TM来产生制动力的发动机刹车(内燃机制动机构)的制动功能。
图3是表示在自动驾驶模式中使用刹车装置94在作为后期行驶的道路的坡度变化
的下坡路上行驶时的刹车装置94的温度变化的模型的图表。在此图的图表中,纵轴
为刹车装置94的温度(刹车盘的温度)T,横轴为从当前时间点至未来的经过时间t。
在此图中所示的图表中,若刹车装置94的温度T变成阈值温度T1以上,则有在刹车
装置94中产生衰退(制动力下降)现象的担忧。即,若在车辆1的行驶中长时间连续
地使用刹车装置94,则因(刹车盘的)温度达到阈值温度T1而存在产生衰退的担忧。
因此,当车辆1在长的下坡路上行驶时,为了防止衰退现象而必须并用并非摩擦刹车
的发动机刹车。
继而,使用图4及图5,对在自动驾驶模式中的车辆1的行驶中,在下坡路的行驶时主
要使用刹车装置94(轮刹)进行行驶的情况下的优点与缺点、及在下坡路的行驶时主
要使用发动机刹车进行行驶的情况下的优点与缺点进行说明。
图4是表示在下坡路时主要使用刹车装置94(轮刹)的情况下的坡度L、车速V、扭
矩TR、刹车装置94的温度Te、发动机转速Ne的相关关系的图表。在此图表例中,
存在如下的相关关系。
(1A)由于是下坡,因此行驶的路面的实际坡度为负侧。因此,油门开度AP=0(松开油
门),存在因松开刹车而导致车速V增加的倾向。
(2A)车速(实际车速)V相对于目标车速上下波动地位移,因下坡的斜度、刹车控制而
导致车速不均。
(3A)扭矩TR虽然是由自动变速器TM的变速级为6速级的发动机刹车所产生的扭
矩、及由刹车装置94所产生的扭矩(轮刹扭矩)两者发挥作用,但与由发动机刹车所
产生的扭矩相比,由刹车装置94所产生的扭矩(轮刹扭矩)变成绝对值大的值(由于是
负值,因此是减速力大的值)。
(4A)由于经常使用轮刹,因此刹车装置94的温度(刹车盘温度)Te从初始温度T0起
逐渐地上升。
(5A)发动机转速Ne为6速级的转速且呈波状地缓慢变化。
因此,在下坡时主要使用刹车装置94(轮刹)的情况下,存在如所述(1A)~所述(5A)那样
的相关关系,因此优点是避免发动机EG的旋转声音变大、及不会产生由自动变速
器TM的降档所引起的震动,缺点是刹车装置94的温度变成高温。
图5是表示在下坡路时主要使用发动机刹车的情况下的坡度L、车速V、扭矩TR、
刹车装置94的温度Te、发动机转速Ne的相关关系的图表。在此图表例中,存在如
下的相关关系。
(1B)与(1A)同样地,由于是下坡,因此行驶的路面的实际坡度为负侧。因此,油门开度
AP=0(松开油门),存在因松开刹车而导致车速V增加的倾向。
(2B)与(2A)同样地,车速(实际车速)V相对于目标车速上下波动地位移,因下坡的斜度、
刹车控制而导致车速不均。
(3B)扭矩TR虽然是由自动变速器TM的变速级为4速级的发动机刹车所产生的扭
矩、及由刹车装置94所产生的扭矩(轮刹扭矩)两者发挥作用,但与由6速级的发动
机刹车所产生的扭矩相比,由4速级的发动机刹车所产生的扭矩变成绝对值大的值
(由于是负值,因此是减速力大的值)。
(4B)由于刹车装置94的使用频率下降,因此刹车装置94的温度Te相对于初始温度
T0难以产生温度上升。
(5B)发动机转速为比6速级的转速高的4速级的转速且呈波状地变化。
因此,在主要使用发动机刹车的情况下,存在如所述(1B)~所述(5B)那样的相关关系,因
此优点是刹车装置94(轮刹)的使用频率下降,由此刹车装置94的温度难以变成高温。
另一方面,缺点是产生由降档(6速级→4速级)所引起的减速度的变动(变速震动),及
在低速级侧的变速级中发动机EG的转速变高,因此发动机EG的旋转声音变大。另
外,若根据坡度信息而事先降档,则可避免减速度的变动,但在此情况下,由于在低速级
侧的变速级中发动机EG的转速变高,因此也无法避免发动机EG的旋转声音变大。
因此,在本实施方式的车辆1的控制装置中,在自动驾驶模式中进行如下的控制:在根
据事先取得的路径信息所决定的包含目标车速列的行动计划中,算出作为用于减速
至目标车速为止的制动力的要求制动力,并算出通过刹车装置94而达成要求制动力
时的所述刹车装置94的预测温度T,且根据所述已算出的预测温度T,决定相对于要
求制动力的由刹车装置94所产生的制动力与由发动机刹车所产生的制动力的使用
比例。由此,在利用自动驾驶模式的车辆的行驶中,在下坡路的行驶时可获得使用刹
车装置94(轮刹)的优点与使用发动机刹车的优点两者,且可避免使用刹车装置94(轮
刹)的缺点与使用发动机刹车的缺点。以下,对所述控制进行详细说明。
在自动驾驶模式时,加减速指令部56在刹车装置94的预测温度T未满阈值温度
T1(规定值)的情况下,以不变更自动变速器TM的变速比,通过发动机刹车与刹车装
置94来满足要求制动力满足的方式进行控制。由此,不进行降档而通过发动机刹车
与刹车装置94来进行减速,由此可防止NV减少性能的恶化。另一方面,加减速指令
部56在刹车装置94的预测温度T为阈值温度T1以上的情况下,以自动变速器TM
的变速比变大的方式进行控制。由此,可通过进行降档并使用发动机刹车来达成要
求性动力,因此可防止刹车装置94的过热。
在所述控制中,目标值设定部52以设定车辆1作为目标的行驶位置(纬度、经度、高
度、坐标等)的信息(也简称为目标位置)、所述目标车速列、横摆率的目标值信息
(也简称为目标横摆率)的方式构成。为了以适当的车速进行行驶,目标值设定部52
根据后期行驶的道路的坡度列、曲率、路面信息、或拥堵信息来算出目标车速列。
加进坡度列是为了设定对应于后期行驶的道路变成何种起伏的坡度的目标行驶状态。
加进曲率是为了设定对应于后期行驶的道路变成何种转弯的目标行驶状态。加进拥
堵信息的原因在于:刹车装置94中产生的热量根据车辆在途中是否停车而变化。
为了考虑道路的坡度列及曲率而能够以适当的车速进行行驶,在由行动计划生成部
116所决定的行动计划中,包含在后期行驶的道路的各规定的地点中依次执行的针对
坡度列及曲率的多个事件,目标轨道设定部54以设定与针对坡度列及曲率的多个事
件对应的车速、加速度、减速度、横摆率的方式构成。
在自动驾驶模式中,目标值设定部52设定至少包含在后期行驶的道路上,针对各规定
的地点规定了车速的目标值信息(也简称为目标车速)的目标车速列的目标行驶状态。
而且,当通过减速来达成目标车速时,算出作为用于减速至目标车速为止的制动力的
要求制动力。而且,算出通过刹车装置(机械式制动机构)94来达成要求制动力时的
刹车装置94的温度(预测温度),并根据所算出的刹车装置94的预测温度,决定相对
于要求制动力的刹车装置94的使用比例。如此,根据预测温度来决定相对于要求制
动力的刹车装置94的使用比例,由此可确实地防止刹车装置94的过热。因此,在自
动驾驶中的车辆的行驶时,可通过取得地图信息并制定行动计划来预测将来的温度,
一边使NV减少性能与安全性并存,一边分开使用发动机刹车(内燃机制动机构)与刹
车装置(机械式制动机构)94来达成要求制动力。
另外,目标值设定部52在刹车装置94的预测温度T未满图3中所示的阈值温度
T1(规定温度)的情况下,以与刹车装置94的预测温度T为阈值温度T1以上的情况
相比,相对于要求制动力的刹车装置94的使用比例变多的方式进行控制。由此,通过
安全地多使用刹车装置94,可防止由自动变速器TM的降档所引起的NV减少性能
的恶化。
另一方面,目标值设定部52在刹车装置94的预测温度T为阈值温度T1以上的情况
下,以与刹车装置94的预测温度T未满阈值温度T1的情况相比,相对于要求制动力
的刹车装置94的使用比例变少的方式进行控制。由此,通过减少刹车装置94的使
用,可防止刹车装置94的过热。
此处,对根据所算出的刹车装置94的预测温度来分开使用由发动机刹车所产生的制
动力与由刹车装置94所产生的制动力的控制的顺序进行说明。图6是表示在自动
驾驶模式中,分开使用车辆的后期行驶的道路为下坡路时的由发动机刹车所产生的
制动力与由刹车装置94所产生的制动力的控制顺序的流程图。在此图的流程中,首
先判断根据存储在存储部140中的地图信息142的微处理器
(MicroprocessorUnit,MPU)(高精度地图)所判断的后期行驶的道路是否为下坡路
(ST1)。其结果,在判断后期行驶的道路为下坡路的情况(是(YES))下,接下来从MPU
取得针对后期行驶的道路的各规定的地点规定了坡度的坡度列(ST2),继而,从MPU
取得针对后期行驶的道路的各规定的地点规定了转弯的转弯列(ST3),继而,从根据由
外部状况取得部12所取得的外部状况(外界状况)所获得的拥堵信息取得后期行驶
的道路的坡度·转弯曲率(ST4),继而,根据在所述三个步骤(ST2、ST3、ST4)中获得的
信息设定路径计划(车速分布)(ST5)。继而,根据车速分布计算刹车装置94的刹车盘
总发热量,并算出刹车盘最大温度(ST6)。继而,判断使用通常行驶齿轮级(变速级)的
发动机刹车时的刹车盘最大温度是否变成阈值温度T1以上(ST7)。当所述判断的结
果为刹车盘最大温度变成阈值温度T1以上时(是),允许降档并积极地使用发动机刹
车(ST8)。具体而言,选择可抑制衰退的齿轮级(变速级)(进行降档来增加发动机刹车),
并返回至初始步骤(ST1)。另外,当所述步骤ST7的判断的结果为刹车盘最大温度未
满阈值温度T1时(否(NO)),原则上禁止降档并积极地使用刹车装置94(ST9)。具体
而言,积极地使用刹车装置94(轮刹),只要不变成低旋转,则禁止降档,并返回至初始步
骤(ST1)。
如根据图6的流程图而可知那样,在本实施方式的车辆1的控制装置中,可通过取得
地图信息并制定行动计划来预测刹车装置94的将来的温度,一边使NV减少性能与
安全性并存,一边分开使用发动机刹车与刹车装置94。
如以上所说明那样,在本实施方式的车辆1的控制装置中,作为用于在自动驾驶模式
中达成已决定的行动计划中所包含的目标车速列中的要求制动力的控制,设为根据
刹车装置94的预测温度,决定相对于要求制动力的刹车装置94的使用比例。如此,
通过设为根据预测温度来决定刹车装置94的使用比例,在自动驾驶模式中的后期行
驶的路径中,可更确实地防止刹车装置94的过热。因此,可最大限度地活用刹车装置
94,因此可一边防止刹车装置94的过热,一边谋求车辆1的减速中的NV减少性能的
提升。
另外,在本实施方式中,表示了算出通过刹车装置94来达成要求制动力时的所述刹车
装置94的预测温度T的情况。但是,除此以外,也可以设为加减速指令部56当在自
动驾驶模式中的车辆1的行驶中正进行减速时算出刹车装置94的温度作为行驶中
温度,并根据所述已算出的行驶中温度的值,决定(变更)发动机刹车与刹车装置94的
使用比例。具体而言,可设为当在车辆1的行驶中正进行减速时算出刹车装置94的
温度作为行驶中温度,在所算出的行驶中温度的值为规定值以上的情况下,以自动变
速器TM的变速比变大的方式进行控制。由此,不仅考虑由事先的计算所得的预测
温度,而且考虑也加进行驶中的散热等的实际的温度,由此可更确实地防止刹车装置
94的过热。另外,虽然省略图示,但为了算出刹车装置94的刹车盘的正确的温度,也
可以设置测量刹车盘的温度的温度传感器。另外,也能够以检测刹车盘的摩擦面的
发热量的方式设置热量计,并以根据制动时的刹车装置94的发热量,算出刹车装置
94的温度的方式构成。
另外,在所述实施方式中,表示了车辆1是将发动机EG作为动力源的车辆,由本发明
的动力源制动机构所产生的制动力是由发动机EG与自动变速器TM所产生发动机
刹车的情况。但是,除此以外,在车辆1是将电动机(行驶用马达)作为动力源的电动
汽车的情况下,作为行驶驱动力输出装置90,可包括行驶用马达及控制行驶用马达的
马达ECU。另外,在车辆1为混合动力汽车的情况下,可包括发动机、发动机ECU、
行驶用马达、及马达ECU。如此,在行驶驱动力输出装置90包括作为驱动源的行驶
用马达的情况下,可将利用所述行驶用马达的再生刹车代替所述发动机刹车来作为
由本发明的动力源制动机构所产生的制动力。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于所述实施方式,可在权利
要求、及说明书与附图中记载的技术思想的范围内进行各种变形。例如,实施所述
变速级切换控制时的自动驾驶模式是自动地控制车辆1的操舵角与加减速度两者的
模式,但除此以外,实施目标加速度的修正控制时的驾驶模式也可以是仅自动地控制
车辆1的加减速度的半自动驾驶模式。
2024年11月1日发(作者：剑嘉歆)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.5
(22)申请日 2019.04.10
(71)申请人 本田技研工业株式会社
地址 日本东京港区南青山2-1-1
(72)发明人 足立崇 贞清雅行 野口智之 石川尚 新井健太郎
(74)专利代理机构 北京同立钧成知识产权代理有限公司
代理人 杨文娟
(51)
(10)申请公布号 CN 110395244 A
(43)申请公布日 2019.11.01
权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
车辆的控制装置
(57)摘要
本发明提供一种可在自动驾驶控制
中的减速时谋求振动·噪音的减少性能与安
全性的并存的车辆的控制装置。车辆的控
制装置是可执行自动地控制车辆的操舵与
加减速中的至少加减速的自动驾驶模式的
车辆的控制装置，其具有路径信息取得
部、及根据地图信息来决定行动计划的自
动驾驶控制部，行动计划至少包含在后期
行驶的道路上，针对各规定的地点规定了
目标车速的目标车速列，自动驾驶控制部
算出通过减速而达成目标车速时的作为用
于减速至目标车速为止的制动力的要求制
动力，并算出通过刹车装置而达成要求制
动力时的刹车装置的预测温度，且根据所
算出的刹车装置的预测温度，决定相对于
要求制动力的刹车装置的使用比例。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种车辆的控制装置,其是能够执行自动地控制车辆的操舵与加减速中的至少加减
速的自动驾驶模式的车辆的控制装置,其特征在于,包括:
路径信息取得部,能够根据地图信息来取得车辆后期行驶的路径的路径信息;以及
自动驾驶控制部,根据所述路径信息取得部所取得的所述路径信息来决定行动计划;
所述行动计划至少包含在车辆后期行驶的道路上,针对各规定的地点规定了目标车
速的目标车速列,
作为用于使所述车辆减速的方法,所述车辆能够进行利用使用动力源的制动力的动
力源制动机构的减速、及利用对车轮的旋转赋予机械式的制动力的机械式制动机构
的减速,
所述自动驾驶控制部算出通过所述车辆的减速而达成所述目标车速时的作为用于减
速至所述目标车速为止的制动力的要求制动力,
并算出通过所述机械式制动机构而达成所述要求制动力时的所述机械式制动机构的
预测温度,且
根据所算出的所述机械式制动机构的所述预测温度,决定相对于所述要求制动力的
所述动力源制动机构与所述机械式制动机构的使用比例。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其特征在于,
在所述机械式制动机构的所述预测温度的值未满规定值的情况下,
以与所述机械式制动机构的所述预测温度的值为规定值以上的情况相比,相对于所
述要求制动力的所述机械式制动机构的所述使用比例变多的方式进行控制。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的控制装置,其特征在于,
在所述机械式制动机构的所述预测温度的值为规定值以上的情况下,
以与所述机械式制动机构的所述预测温度的值未满规定值的情况相比,相对于所述
要求制动力的所述机械式制动机构的所述使用比例变少的方式进行控制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述动力源制动机构是使用内燃机与变速机构来产生制动力的内燃机制动机构,且
在所述机械式制动机构的所述预测温度的值未满规定值的情况下,以不变更所述变
速机构的变速比,通过所述内燃机制动机构与所述机械式制动机构来满足所述要求
制动力的方式进行控制。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述动力源制动机构是使用内燃机与变速机构来产生制动力的内燃机制动机构,且
在所述机械式制动机构的所述预测温度的值为规定值以上的情况下,以所述变速机
构的变速比变大的方式进行控制。
6.根据权利要求4或5所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述自动驾驶控制部当在所述车辆的行驶中正进行减速时算出所述机械式制动机构
的温度作为行驶中温度,在所算出的所述行驶中温度的值为规定值以上的情况下,以
所述变速机构的变速比变大的方式进行控制。
7.根据权利要求6所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述自动驾驶控制部根据制动时的所述机械式制动机构的发热量,算出所述机械式
制动机构的所述行驶中温度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述行动计划包含所述后期行驶的道路的坡度列。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述行动计划包含所述后期行驶的道路的曲率。
10.根据权利要求8或9所述的车辆的控制装置,其特征在于,
根据所述坡度列或所述曲率,算出所述后期行驶的道路的所述目标车速列。
11.根据权利要求10所述的车辆的控制装置,其特征在于,
根据路面信息来算出所述后期行驶的道路的所述目标车速列。
12.根据权利要求10所述的车辆的控制装置,其特征在于,
根据拥堵信息来算出所述后期行驶的道路的所述目标车速列。
说 明 书
技术领域
本发明涉及一种车辆的控制装置,且特别涉及一种进行自动地控制本车辆的加减速
及操舵的至少一者的自动驾驶控制的车辆的控制装置。
背景技术
具备进行自动地控制本车辆的加减速及操舵的至少一者的自动驾驶控制的功能的车
辆的开发正在进行。在此种自动驾驶控制中,驾驶员并不亲自驾驶车辆,因此存在进
行驾驶员并不期望的加减速的情况。此时,驾驶员对于由伴随车辆的加减速的发动
机或变速器的动作所产生的车辆的振动或噪音变得更敏感,因此要求比手动驾驶时
更高的振动·噪音的减少性能(以下,在本说明书中称为“NV减少性能”)。尤其,在自
动驾驶中的车辆的减速时,若进行伴随利用发动机刹车的减速度的赋予或利用自动
变速器的变速级的降档(downshift)的减速度的增加的控制,则由此所产生的振动或噪
音变大,由此存在对驾驶员造成不快感的担忧。另一方面,若在车辆的行驶中仅长时
间连续地使用摩擦刹车(轮刹(wheelbrake)),则摩擦刹车的温度过度地上升,由此存在
产生衰退(fade)的担忧。因此,要求在自动驾驶控制中,一边防止摩擦刹车的衰退来确
保安全性,一边谋求NV减少性能的提升。
关于此点,在专利文献1中有为了提升车辆的NV减少性能,而分开使用发动机刹车
(内燃机制动机构)与轮刹(机械式制动机构)的公开。具体而言,根据专利文献1中所
示的车辆的控制装置及方法,以在车辆的减速时,考虑NV减少性能而决定进行利用
发动机刹车的减速控制与利用轮刹的减速控制的哪一个的方式构成。
在专利文献2中,有为了安全性而分开使用发动机刹车与轮刹的公开。具体而言,根
据专利文献2中所示的驾驶支援装置及驾驶支援方法,以如下方式构成:当在转弯处
的近前进行减速时,以安全性变高的方式,根据本车辆信息·外部环境信息来决定利用
变速器及刹车系统的分担比例。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2007-168741号公报
[专利文献2]日本专利特开2007-216839号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
但是,在专利文献1与专利文献2的任一者中均未公开在自动驾驶控制中,为了使
NV减少性能与安全性并存,如何分开使用发动机刹车与轮刹。因此,在自动驾驶控
制中的后期行驶路径中,例如当想要在长的下坡路上减速时,无法回应以下等要求:想
要一边确实地避免轮刹的过热,一边为了减少NV而尽可能不降档,仅通过轮刹来减
速。
本发明是鉴于所述问题点而成者,其目的在于:在自动驾驶控制中,通过取得地图信息
并制定后期行驶的行动计划来预测机械式制动机构的温度,并根据所述预测来适当
地分开使用内燃机制动机构与机械式制动机构,由此使车辆的减速时的NV减少性
能与安全性并存。
[解决问题的技术手段]
用于达成所述目的的本发明是可执行自动地控制车辆1的操舵与加减速中的至少加
减速的自动驾驶模式的车辆的控制装置100,包括:路径信息取得部13,可根据地图信
息来取得车辆后期行驶的路径的信息;以及自动驾驶控制部110,根据路径信息取得
部13所取得的路径信息来决定行动计划;行动计划至少包含在车辆后期行驶的道路
上,针对各规定的地点规定了目标车速的目标车速列,作为用于使所述车辆减速的方
法,车辆可进行利用使用动力源EG的制动力的动力源制动机构的减速、及利用对
车轮的旋转赋予机械式的制动力的机械式制动机构94的减速,自动驾驶控制部110
算出通过车辆的减速而达成目标车速时的作为用于减速至目标车速为止的制动力的
要求制动力,并算出通过机械式制动机构94而达成要求制动力时的机械式制动机构
94的预测温度T,且根据所算出的机械式制动机构94的预测温度T,决定相对于要求
制动力的动力源制动机构与机械式制动机构94的使用比例。
根据本发明的车辆的控制装置,作为用于在自动驾驶模式中达成已决定的行动计划
中所包含的目标车速列中的要求制动力的控制,设为根据机械式制动机构的预测温
度,决定相对于要求制动力的机械式制动机构的使用比例。如此,通过设为根据预测
温度来决定机械式制动机构的使用比例,在自动驾驶模式中的后期行驶的路径中,可
更确实地防止机械式制动机构的过热。因此,可最大限度地活用机械式制动机构,因
此可一边防止机械式制动机构的过热,一边谋求车辆的减速中的NV减少性能的提
升。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为在机械式制动机构94的预测温度T的
值未满规定值T1的情况下,以与机械式制动机构94的预测温度T的值为规定值T1
以上的情况相比,相对于要求制动力的机械式制动机构94的使用比例变多的方式进
行控制。
根据所述结构,在机械式制动机构的预测温度的值低的情况下,更多地使用机械式制
动机构,由此可减少动力源制动机构的使用。由此,可避免伴随动力源制动机构的使
用的振动或噪音的增加,因此可防止NV减少性能的恶化。
另外,在所述车辆的控制装置中,可设为在机械式制动机构94的预测温度T的值为
规定值T1以上的情况下,以与机械式制动机构94的预测温度T的值未满规定值T1
的情况相比,相对于要求制动力的机械式制动机构94的使用比例变少的方式进行控
制。
根据所述结构,在机械式制动机构的预测温度高的情况下,减少机械式制动机构的使
用,由此可防止机械式制动机构的过热。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为具有使用由内燃机EG所产生的制动
力(发动机刹车)、及由利用变速机构TM的变速比的变更所产生的制动力来使车辆
产生制动力的内燃机制动机构,且在机械式制动机构94的预测温度T的值未满规定
值T1的情况下,以不变更变速机构TM的变速比,通过内燃机制动机构与机械式制
动机构94来满足要求制动力的方式进行控制。
根据所述结构,不进行利用变速机构的降档而通过发动机刹车与机械式制动机构来
进行减速,由此可避免伴随降档的振动或噪音的产生,因此可防止NV减少性能的恶
化。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为在机械式制动机构94的预测温度T的
值为规定值T1以上的情况下,以变速机构的变速比变大的方式进行控制。
根据所述结构,在使用发动机刹车的同时进行利用变速机构的降档,由此可获得需要
的减速度,因此可减少机械式制动机构的使用。因此,可防止机械式制动机构的过热。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为自动驾驶控制部110当在车辆1的行
驶中正进行减速时算出机械式制动机构94的温度作为行驶中温度,在所算出的行驶
中温度的值为规定值以上的情况下,以变速比变大的方式进行控制。
根据所述结构,不仅进行根据机械式制动机构中的事先算出的预测温度的控制,而且
考虑机械式制动机构的实际的行驶中的温度,由此可更有效地防止机械式制动机构
的过热。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为自动驾驶控制部110根据制动时的机
械式制动机构94的发热量,算出机械式制动机构94的行驶中温度。
根据所述结构,通过考虑机械式制动机构的发热量,可算出更正确的温度。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为行动计划包含后期行驶的道路的坡度
列。
根据所述结构,通过考虑后期行驶的道路的坡度列,能够以适当的车速进行行驶。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为行动计划包含后期行驶的道路的曲率。
根据所述结构,通过考虑后期行驶的道路的曲率,能够以适当的车速进行行驶。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为根据坡度列或曲率,算出后期行驶的道
路的目标车速列。
根据所述结构,通过考虑根据后期行驶的道路的坡度或曲率所算出的目标车速列,能
够以适当的车速进行行驶。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为根据路面信息来算出后期行驶的道路
的目标车速列。
根据所述结构,通过考虑路面信息,能够以更适当的车速进行行驶。
另外,在所述车辆1的控制装置100中,可设为根据拥堵信息来算出后期行驶的道路
的目标车速列。
根据所述结构,通过考虑拥堵信息,能够以更适当的车速进行行驶。
另外,所述括号内的符号是为了参考而表示后述的实施方式中的对应的构成元件的
附图参照编号者。
[发明的效果]
根据本发明的车辆的控制装置,在自动驾驶控制中,通过取得地图信息并制定后期行
驶的行动计划来预测机械式制动机构的发热量,并根据所述预测来分开使用内燃机
制动机构与机械式制动机构,由此可使车辆的减速时的NV减少性能与安全性并存。
附图说明
图1是作为本发明的一实施方式的车辆的控制装置的功能结构图。
图2是表示车辆的行驶驱动力输出装置(驱动装置)的结构的概略图。
图3是表示在自动驾驶模式中使用刹车装置在作为后期行驶的道路的坡度变化的下
坡路上行驶时的刹车装置的温度变化的模型的图表。
图4是表示在下坡路的行驶时主要使用刹车装置进行减速的情况下的坡度、车速、
扭矩、刹车装置的温度、及发动机转速的相关关系的图表。
图5是表示在下坡路的行驶时主要使用发动机刹车进行减速的情况下的坡度、车速、
扭矩、刹车装置的温度、及发动机转速的相关关系的图表。
图6是表示在行动计划中通过在哪个时机踩刹车、或松开刹车来控制车辆的加减速
的顺序的流程图。
符号的说明
1:车辆
4:FI-ECU(燃料喷射控制装置)
5:AT-ECU(自动变速控制装置)
6:油压控制装置
12:外部状况取得部
13:路径信息取得部
14:行驶状态取得部
15:驾驶员识别部
26:行驶位置取得部
28:车速取得部
30:横摆率取得部
32:操舵角取得部
34:行驶轨道取得部
42:偏差取得部
44:修正部
52:目标值设定部
54:目标轨道设定部
55:换档图
56:加减速指令部
58:操舵指令部
60:换档装置
65:闸门式开关
66:减号按钮
67:加号按钮
70:油门踏板
71:油门开度传感器
72:刹车踏板
73:刹车踏量传感器
74:转向盘
75:转向操舵角传感器
80:切换开关
82:报告装置
90:行驶驱动力输出装置
92:转向装置
94:刹车装置(机械式制动机构)
100:控制装置
110:自动驾驶控制部
112:本车位置识别部
114:外界识别部
116:行动计划生成部
118:目标行驶状态设定部
120:行驶控制部
140:存储部
142:地图信息
144:路径信息
146:行动计划信息
201:曲轴转速传感器
202:输入轴转速传感器
203:输出轴转速传感器
205:换档位置传感器
206:节气门开度传感器
221:曲轴
227:输入轴
229:输出轴
EG:内燃机(发动机)
TC:变矩器
TM:自动变速器
具体实施方式
以下,参照随附附图对本发明的实施方式进行说明。图1是搭载在车辆1中的控制
装置100的功能结构图。使用此图对控制装置100的结构进行说明。搭载所述控制
装置100的车辆(本车辆)1例如为二轮或三轮、四轮等的汽车,包括将柴油发动机或
汽油发动机等内燃机作为动力源的汽车、或将电动机作为动力源的电动汽车、兼具
内燃机及电动机的混合动力汽车等。另外,所述电动汽车例如使用由二次电池、氢
燃料电池、金属燃料电池、乙醇燃料电池等电池放电的电力来驱动。
车辆1包括行驶驱动力输出装置(驱动装置)90、转向装置92、及刹车装置(以下,也
称为“轮刹”)94作为用于进行所述车辆1的驱动或操舵的装置,并且包括用于控制这
些装置的控制装置100。控制装置100包括:外部状况取得部12、路径信息取得部
13、行驶状态取得部14等用于取入来自车辆1的外部的各种信息的部件。
另外,控制装置100包括:油门踏板70、刹车踏板72、及转向盘74(方向盘)、切换开
关80等操作元件,检测对应于油门踏板70的踩踏的油门开度的油门开度传感器71、
检测对应于刹车踏板72的踩踏的刹车踏量的刹车踏量传感器(刹车开关)73、及对
应于转向盘74的操舵的转向操舵角传感器(或转向扭矩传感器)75等操作检测传感
器,报告装置(输出部)82,以及驾驶员识别部(车内相机)15。这些装置或机器通过控制
器局域网(ControllerAreaNetwork,CAN)通信线等多重通信线或串行通信线、无线通
信网等而相互连接。另外,例示的操作器件只是一例,也可以将按钮、拨号盘式开关、
图形用户接口(GraphicalUserInterface,GUI)开关等搭载在车辆1中。
外部状况取得部12以取得车辆1的外部状况,例如行驶路的车道或车辆周边的物体
等车辆周边的环境信息的方式构成。外部状况取得部12例如包括:各种相机(单眼
相机、立体相机、红外线相机等)或各种雷达(毫米波雷达、微波雷达、激光雷达等)
等。另外,也可以使用将由相机所获得的信息与由雷达所获得的信息综合的融合传
感器(fusionsensor)。
路径信息取得部13包含导航装置,所述导航装置取得地图信息(导航地图),且至少将
自动驾驶的开始地点与结束预定地点之间的区间或开始地点与自动驾驶的目的地之
间的区间作为后期行驶的道路而导出。具体而言,导航装置具有随时更新取得地图
信息的地图信息取得应用程序、全球导航卫星系统
(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)接收机或作为用户接口发挥功能的触摸屏式
显示装置、扬声器、麦克风等,通过GNSS接收机来确定所取得的地图信息中的车
辆1的当前位置,并导出从当前位置至由用户所指定的目的地为止的路径。由导航
装置所导出的路径是后期行驶的道路,作为路径信息144而储存在存储部140中。
车辆1的位置也可以通过利用行驶状态取得部14的输出的惯性导航系统
(InertialNavigationSystem,INS)来确定或补充。另外,当控制装置100正在执行手动
驾驶模式时,导航装置通过声音或导航显示来对至目的地的路径进行引导。另外,用
于确定车辆1的位置的结构也可以独立于导航装置来设置。另外,导航装置例如也
可以通过用户所持有的智能手机或平板终端等终端装置的一功能来实现。在此情况
下,在终端装置与控制装置100之间,通过利用无线或有线的通信来进行信息的收发。
行驶状态取得部14以取得车辆1的当前的行驶状态的方式构成。行驶状态取得部
14包括:行驶位置取得部26、车速取得部28、横摆率(yawrate)取得部30、操舵角
取得部32、以及行驶轨道取得部34。
行驶位置取得部26以取得作为行驶状态之一的车辆1的行驶位置及车辆1的姿势
(前进方向)的方式构成。行驶位置取得部26包括:定位装置、陀螺仪传感器及加速
度传感器等。定位装置例如为接收从卫星或路上装置所发送的电磁波来取得位置信
息(纬度、经度、高度、坐标等)的装置(全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)
接收机、GNSS接收机、信标接收机等)。车辆1的行驶位置是以车辆1的特定部位
为基准来测定。
车速取得部28以取得作为行驶状态之一的车辆1的速度(称为车速)的方式构成。
车速取得部28例如包括设置在一个以上的车轮上的速度传感器等。
横摆率取得部30以取得作为行驶状态之一的车辆1的横摆率(环绕穿过车辆的重心
点的垂直轴的旋转角速度)的方式构成。横摆率取得部30例如包括横摆率传感器等。
操舵角取得部32以取得作为行驶状态之一的操舵角的方式构成。操舵角取得部32
例如包括设置在转向轴(steeringshaft)上的操舵角传感器等。此处,根据所取得的操
舵角,也取得操舵角速度及操舵角加速度。
行驶轨道取得部34以取得作为行驶状态之一的车辆1的实际行驶轨道的信息(实际
行驶轨道)的方式构成。实际行驶轨道包含车辆1实际上已行驶的轨道(轨迹),也可
以包含即将行驶的预定的轨道,例如已行驶的轨道(轨迹)的前进方向前侧的延长线。
行驶轨道取得部34包括存储器。存储器存储实际行驶轨道中所包含的一连串的点
列的位置信息。另外,实际行驶轨道的延长线可通过计算机等来预测。
作为操作检测传感器的油门开度传感器71、刹车踏量传感器73、转向操舵角传感
器75将作为检测结果的油门开度、刹车踏量、转向操舵角输出至控制装置100中。
切换开关80是由车辆1的驾驶员来操作的开关。切换开关80接受驾驶员的操作,
并根据已接受的操作内容进行驾驶模式(例如,自动驾驶模式及手动驾驶模式)的切换。
例如,切换开关80根据驾驶员的开关操作内容,生成指定车辆1的驾驶模式的驾驶模
式指定信号,并将其输出至控制装置100中。
另外,本实施方式的车辆1包括通过驾驶者经由换档杆(shiftlever)来操作的换档装置
60。在换档装置60中的换档杆(未图示)的位置上,如图1所示,例如有P(停车)、
R(后退行驶)、N(空档)、D(自动变速模式(普通模式)中的前进行驶)、S(运动模式中
的前进行驶)等。在换档装置60的附近设置换档位置传感器205。换档位置传感器
205检测由驾驶者操作的换档杆的位置。由换档位置传感器205所检测到的换档位
置的信息被输入控制装置100中。另外,在手动驾驶模式中,由换档位置传感器205
所检测到的换档位置的信息被直接输出至行驶驱动力输出装置90(图2中所示的
AT-ECU5)中。
另外,本实施方式的车辆1包括设置在转向盘74的附近的闸门式开关
(paddleswitch)65。闸门式开关65包含用于在手动驾驶时(手动驾驶模式)的手动变
速模式(手动模式)中指示降档的-按钮66(减号开关)、及用于在手动变速模式中指示
升档的+按钮67(加号开关)。在手动驾驶模式中的自动变速器TM的手动变速模式
中,所述减号按钮66及加号按钮67的操作信号被输出至电子控制单元100中,对应
于车辆1的行驶状态等来进行由自动变速器TM所设定的变速级的升档或降档。另
外,在本实施方式中,在手动驾驶时,例如当换档杆的位置在D范围或S范围内设定了
自动变速模式时,若通过驾驶者来操作减号按钮66、加号按钮67的任一者,则从自
动变速模式切换成手动变速模式(手动模式)。另外,在自动驾驶时,对闸门式开关65
的操作赋予下述中详细地说明的功能(与手动驾驶时不同的功能)。
报告装置82是可输出信息的各种装置。报告装置82例如向车辆1的驾驶员输出用
于催促从自动驾驶模式朝手动驾驶模式的转变的信息。作为报告装置82,例如可使
用扬声器、振动器、显示装置、及发光装置等中的至少一个。
驾驶员识别部15例如包括可对车辆1的车厢内进行拍摄的车内相机。所述车内相
机例如可为利用电荷耦合器件(ChargeCoupledDevice,CCD)或互补金属氧化物半导
体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor,CMOS)等固体摄像元件的数码相机、
或与近红外光源进行了组合的近红外相机等。控制装置100可取得由驾驶员识别部
15(车内相机)所拍摄的图像,并根据图像中所包含的车辆1的驾驶者的脸的图像,识
别当前的车辆1的驾驶者。
图2是本实施方式的车辆1的行驶驱动力输出装置(驱动装置)90的功能结构图。行
驶驱动力输出装置90包括作为驱动源的内燃机(发动机)EG、及经由带有锁止离合
器(lock-upclutch)的变矩器TC而与发动机EG连结的自动变速器TM,进而包括控制
发动机EG的FI-电子控制单元(ElectronicControlUnit,ECU)4、及控制自动变速器
TM的AT-ECU5。
在如本实施方式那样,行驶驱动力输出装置90包括发动机EG及自动变速器TM来
构成的情况下,FI-ECU4及AT-ECU5按照从图1中所示的后述的按照行驶控制部
120输入的信息,相互协调地控制发动机EG的节气门开度或自动变速器TM的换档
级等,并控制用于车辆1进行行驶的行驶驱动力(扭矩)。另外,当行驶驱动力输出装
置90仅包含行驶用马达来代替发动机EG及自动变速器TM时,马达ECU按照从行
驶控制部120输入的信息,调整对行驶用马达提供的脉冲宽度调制
(PulseWidthModulation,PWM)信号的占空比,并控制所述行驶驱动力。另外,当行驶
驱动力输出装置90包含发动机及行驶用马达时,FI-ECU4及马达ECU两者按照从
行驶控制部120输入的信息,相互协调地控制行驶驱动力。
转向装置92例如包括电动马达。所述电动马达例如使力作用于齿条与齿轮
(rackandpinion)机构上来变更转舵轮的方向。转向装置92按照从行驶控制部120输
入的信息,驱动电动马达来变更转舵轮的方向。
刹车装置94例如为电动伺服刹车装置,所述电动伺服刹车装置包括:刹车卡钳、朝刹
车卡钳中传达油压的汽缸、使汽缸中产生油压的电动马达、以及控制汽缸及电动马
达来控制刹车卡钳的制动的制动控制部。电动伺服刹车装置是制动力输出装置,其
制动控制部按照从行驶控制部120输入的信息来控制电动马达,并以输出对应于制
动操作的制动力的刹车扭矩被输出至各车轮中的方式进行控制。电动伺服刹车装置
可包括将通过刹车踏板72的操作所产生的油压经由主汽缸而传达至汽缸中的机构
作为备用元件。另外,刹车装置94并不限定于以上所说明的电动伺服刹车装置,也可
以是电子控制式油压刹车装置。电子控制式油压刹车装置按照从行驶控制部120输
入的信息来控制致动器,并将主汽缸的油压传达至汽缸中。
继而,再次参照图1对控制装置100进行说明。控制装置100包括:自动驾驶控制部
110、行驶控制部120、及存储部140。
自动驾驶控制部110的各部、行驶控制部120的一部分或全部通过中央处理器
(CentralProcessingUnit,CPU)等处理器执行程序来实现。另外,它们中的一部分或全
部也可以通过大规模集成电路(LargeScaleIntegration,LSI)或专用集成电路
(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)等硬件来实现。另外,存储部140通过只
读存储器(ReadOnlyMemory,ROM)或随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)、
硬盘驱动器(HardDiskDrive,HDD)、快闪存储器等来实现。处理器执行的程序可事
先储存在存储部140中,也可以经由车载互联网设备等而从外部装置下载。另外,程
序也可以通过将储存有此程序的可携式存储介质安装在未图示的驱动装置中而安装
在存储部140中。另外,控制装置100也可以是通过多个计算机装置来分散化者。
由此,可针对车辆1的车载计算机,使所述硬件功能部与包含程序等的软件协动来实
现本实施方式中的各种处理。
存储部140具有地图信息142、路径信息144、及行动计划信息146。
地图信息142例如为精度比路径信息取得部13所具有的导航地图高的地图信息,包
含车道的中央的信息或车道的边界的信息等。更具体而言,在地图信息142中包含
道路信息或交通管制信息、住址信息(住址·邮政编码)、设施信息、电话号码信息等。
在道路信息中包含表示高速道路、收费道路、国道、都道府县道路等道路的类别的
信息,或道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的位置(包含经度、纬度、
高度的三维坐标)、车道的转弯处的曲率、车道的合流及分流点的位置、设置在道
路上的标识等信息。在交通管制信息中包含车道因工程或交通事故、拥堵等而被封
锁等信息。
路径信息144是储存在存储部140中的一要素,例如为通过构成路径信息取得部13
的导航装置的GNSS接收机来确定车辆1的位置,并从所述位置至由用户所指定的
目的地为止所导出的路径。
行动计划信息146是储存在存储部140中的一要素,且是表示自动驾驶控制部110
的行动计划生成部116根据路径信息取得部13所取得的地图信息来生成的行动计
划的信息。
自动驾驶控制部110包括:本车位置识别部112、外界识别部114、行动计划生成部
116、及目标行驶状态设定部118。
自动驾驶控制部110按照来自切换开关80的信号的输入,切换驾驶模式来进行控制。
作为驾驶模式,有自动地控制车辆1的加减速及操舵的驾驶模式(自动驾驶模式),或
者根据对于油门踏板70或刹车踏板72等操作器件的人为操作来控制车辆1的加减
速,并根据对于转向盘74等操作器件的人为操作来控制操舵的驾驶模式(手动驾驶
模式),但并不限定于此。作为其他驾驶模式,例如也可以包含自动地控制车辆1的加
减速及操舵中的一者,并根据对于操作器件的人为操作来控制另一者的驾驶模式(半
自动驾驶模式)。另外,当在以下的说明中称为“自动驾驶”时,除所述自动驾驶模式以
外,也包含半自动驾驶模式。
另外,当实施手动驾驶模式时,可设为自动驾驶控制部110停止动作,来自操作检测传
感器71、操作检测传感器73、操作检测传感器75的输入信号可不被输出至自动驾
驶控制部110中而被输出至行驶控制部120中,也可设为被直接供给至行驶驱动力
输出装置90(FI-ECU4或AT-ECU5)、转向装置92、或刹车装置94中。
本车位置识别部112根据已被储存在存储部140的地图信息142,及从外部状况取得
部12、路径信息取得部13、或行驶状态取得部14输入的信息,识别车辆1正在行
驶的车道(行驶车道),及相对于行驶车道的车辆1的相对位置。
本车位置识别部112例如将车辆1的基准点(例如重心)的从行驶车道中央的偏离、
及车辆1的前进方向的相对于连接行驶车道中央的线形成的角度作为相对于行驶车
道的车辆1的相对位置来识别。另外,作为替代,本车位置识别部112也可以将相对
于本车道的任一侧端部的车辆1的基准点的位置等作为相对于行驶车道的车辆1的
相对位置来识别。
外界识别部114根据从外部状况取得部12等输入的信息,识别周边车辆的位置、及
速度、加速度等状态。本实施方式中的周边车辆是指在车辆1的周边行驶的其他车
辆,且为朝与车辆1相同的方向行驶的车辆。周边车辆的位置可由车辆1的重心或
角等代表点表示,也可以由利用车辆1的轮廓来表达的区域表示。周边车辆的“状态”
也可以包含是否正在根据所述各种机器的信息,进行周边车辆的加速度变更、车道
变更(或是否正欲进行车道变更)。另外,除周边车辆以外,外界识别部114也可以识
别护栏或电线杆、驻车车辆、行人等物体的位置。
行动计划生成部116设定自动驾驶的开始地点、自动驾驶的结束预定地点、和/或
自动驾驶的目的地。自动驾驶的开始地点可以是车辆1的当前位置,也可以是由车
辆1的驾驶员进行了指示自动驾驶的操作的地点。
行动计划生成部116所生成的行动计划例如包含在后期行驶的道路的各规定的地点
中依次执行的多个事件。在所述事件中,例如包括:使车辆1减速的减速事件或使车
辆1加速的加速事件、使车辆1以不脱离行驶车道的方式行驶的车道保持事件、变
更行驶车道的车道变更事件、使车辆1超过前行车辆的超车事件、在分流点变更成
所期望的车道或使车辆1以脱离当前的行驶车道的方式行驶的分流事件、在用于朝
主干道合流的合流车道上使车辆1加减速并变更行驶车道的合流事件等。
目标行驶状态设定部118以如下方式构成:根据由行动计划生成部116所决定的行
动计划与由外部状况取得部12、路径信息取得部13、及行驶状态取得部14所取得
的各种信息,设定车辆1的作为目标的行驶状态即目标行驶状态。
目标行驶状态设定部118包括:目标值设定部52、目标轨道设定部54、偏差取得部
42、及修正部44。
目标轨道设定部54以如下方式构成:根据由外部状况取得部12所取得的外部状况、
及由路径信息取得部13所取得的行驶路径信息,设定车辆1的目标轨道的信息(也简
称为目标轨道)。目标轨道包含每单位时间的目标位置的信息。使车辆1的姿势信
息(前进方向)与各目标位置建立对应。另外,也可以使车速、加速度、横摆率、横向
G值、操舵角、操舵角速度、操舵角加速度等目标值信息与各目标位置建立对应。
所述目标位置、目标车速、目标横摆率、目标轨道是表示目标行驶状态的信息。
偏差取得部42以如下方式构成:根据由目标行驶状态设定部118的目标值设定部52
与目标轨道设定部54所设定的目标行驶状态、及由行驶状态取得部14所取得的实
际行驶状态,取得相对于目标行驶状态的实际行驶状态的偏差。
修正部44以对应于由偏差取得部42所取得的偏差,修正目标行驶状态的方式构成。
具体而言,偏差变得越大,修正部44使由目标行驶状态设定部118所设定的目标行驶
状态越接近由行驶状态取得部14所取得的实际行驶状态来设定新的目标行驶状态。
行驶控制部120包含加减速指令部56与操舵指令部58,以控制车辆1的行驶的方式
构成。具体而言,行驶控制部120将行驶控制的指令值输出至所述行驶驱动力输出
装置90、转向装置92、及刹车装置94中,以使车辆1的实际行驶状态与由目标行
驶状态设定部118所设定的目标行驶状态、或由修正部44所设定的新的目标行驶
状态一致或接近。
加减速指令部56以进行车辆1的行驶控制中的加减速控制的方式构成。具体而言,
加减速指令部56根据由目标行驶状态设定部118或修正部44所设定的目标行驶状
态(目标加减速度)与实际行驶状态(实际加减速度),对用于使车辆1的行驶状态与目
标行驶状态一致的加减速度指令值进行运算。
操舵指令部58以进行车辆1的行驶控制中的操舵控制的方式构成。具体而言,操舵
指令部58根据由目标行驶状态设定部118或修正部44所设定的目标行驶状态与实
际行驶状态,对用于使车辆1的实际行驶状态与目标行驶状态一致的操舵角速度指
令值进行运算。
继而,再次参照图2对行驶驱动力输出装置90进行说明。发动机EG的旋转输出被
输出至曲轴(发动机EG的输出轴)221中,并经由变矩器TC而被传达至自动变速器
TM的输入轴227中。自动变速器TM是使利用从发动机EG传达至输入轴227中
的驱动力的旋转变速后,从输出轴228朝驱动轮侧输出的变速器,且为可设定前进行
驶用的多个变速级与后退行驶用的一个变速级的有级式的自动变速器。
另外,行驶驱动力输出装置90包括:FI-ECU4(燃料喷射控制装置),电子式地控制发动
机EG;AT-ECU5(自动变速控制装置),电子式地控制包含变矩器TC的自动变速器
TM;以及油压控制装置6,按照AT-ECU5的控制对变矩器TC的旋转驱动或闭锁控
制、及自动变速器TM所包括的多个摩擦卡合机构的接合(卡合)·松开进行油压控制。
车辆1包括:曲轴转速传感器201、输入轴转速传感器202、及输出轴转速传感器
203。曲轴转速传感器201检测曲轴221(发动机EG)的转速Ne并将所述转速Ne提
供至AT-ECU5中。输入轴转速传感器202检测输入轴227的转速(自动变速器TM
的输入轴转速)Ni并将所述转速Ni提供至AT-ECU5及FI-ECU(燃料喷射控制装
置)4中。输出轴转速传感器203检测输出轴228的转速(自动变速器TM的输出轴
转速)No并将所述转速No提供至AT-ECU5中。而且,AT-ECU5根据由各传感器
201~传感器203所检测到的转速数据Ne、转速数据Ni、转速数据No来算出车速
数据。另外,车辆1包括节气门开度传感器206。节气门开度传感器206检测发动机
EG的节气门开度TH并将所述节气门开度TH的数据提供至FI-ECU4中。
另外,控制自动变速器TM的AT-ECU5具有对应于由车速取得部28的车速传感器
所检测到的车速与由油门开度传感器71所检测到的油门开度,决定可由自动变速器
TM设定的变速级的区域的换档图(变速特性)55。换档图55是包含针对各变速级设
定的升档线及降档线者,事先准备了特性不同的多种换档图。在自动变速器TM的
变速控制中,AT-ECU5按照从所述多种换档图中选择的换档图进行切换自动变速器
TM的变速级的控制。
在车辆1中,当通过由驾驶者所进行的切换开关80的操作而选择了自动驾驶模式时,
自动驾驶控制部110进行车辆1的自动驾驶控制。在所述自动驾驶控制中,自动驾
驶控制部110根据从外部状况取得部12、路径信息取得部13、行驶状态取得部14
等所取得的信息,或由本车位置识别部112及外界识别部114所识别的信息,掌握车
辆1的当前的行驶状态(实际行驶轨道或行驶位置等)。目标行驶状态设定部118根
据由行动计划生成部116所生成的行动计划,设定车辆1的作为目标的行驶状态即
目标行驶状态(目标轨道或目标位置)。偏差取得部42取得相对于目标行驶状态的
实际行驶状态的偏差。行驶控制部120在由偏差取得部42取得偏差情况下,以使车
辆1的行驶状态与目标行驶状态一致或接近的方式进行行驶控制。
修正部44根据由行驶位置取得部26所取得的行驶位置来修正目标轨道或目标位置。
行驶控制部120根据由车速取得部28所取得的车速等,进行利用行驶驱动力输出装
置90及刹车装置94的车辆1的加减速控制,以使车辆1追随新的目标轨道或目标
位置。
另外,修正部44根据由行驶位置取得部26所取得的行驶位置来修正目标轨道。行
驶控制部120根据由操舵角取得部32所取得的操舵角速度,进行利用转向装置92
的操舵控制,以使车辆1追随新的目标轨道。
此处,车辆1具有利用刹车装置(机械式制动机构)94的制动功能、及利用使用发动
机EG与自动变速器TM来产生制动力的发动机刹车(内燃机制动机构)的制动功能。
图3是表示在自动驾驶模式中使用刹车装置94在作为后期行驶的道路的坡度变化
的下坡路上行驶时的刹车装置94的温度变化的模型的图表。在此图的图表中,纵轴
为刹车装置94的温度(刹车盘的温度)T,横轴为从当前时间点至未来的经过时间t。
在此图中所示的图表中,若刹车装置94的温度T变成阈值温度T1以上,则有在刹车
装置94中产生衰退(制动力下降)现象的担忧。即,若在车辆1的行驶中长时间连续
地使用刹车装置94,则因(刹车盘的)温度达到阈值温度T1而存在产生衰退的担忧。
因此,当车辆1在长的下坡路上行驶时,为了防止衰退现象而必须并用并非摩擦刹车
的发动机刹车。
继而,使用图4及图5,对在自动驾驶模式中的车辆1的行驶中,在下坡路的行驶时主
要使用刹车装置94(轮刹)进行行驶的情况下的优点与缺点、及在下坡路的行驶时主
要使用发动机刹车进行行驶的情况下的优点与缺点进行说明。
图4是表示在下坡路时主要使用刹车装置94(轮刹)的情况下的坡度L、车速V、扭
矩TR、刹车装置94的温度Te、发动机转速Ne的相关关系的图表。在此图表例中,
存在如下的相关关系。
(1A)由于是下坡,因此行驶的路面的实际坡度为负侧。因此,油门开度AP=0(松开油
门),存在因松开刹车而导致车速V增加的倾向。
(2A)车速(实际车速)V相对于目标车速上下波动地位移,因下坡的斜度、刹车控制而
导致车速不均。
(3A)扭矩TR虽然是由自动变速器TM的变速级为6速级的发动机刹车所产生的扭
矩、及由刹车装置94所产生的扭矩(轮刹扭矩)两者发挥作用,但与由发动机刹车所
产生的扭矩相比,由刹车装置94所产生的扭矩(轮刹扭矩)变成绝对值大的值(由于是
负值,因此是减速力大的值)。
(4A)由于经常使用轮刹,因此刹车装置94的温度(刹车盘温度)Te从初始温度T0起
逐渐地上升。
(5A)发动机转速Ne为6速级的转速且呈波状地缓慢变化。
因此,在下坡时主要使用刹车装置94(轮刹)的情况下,存在如所述(1A)~所述(5A)那样
的相关关系,因此优点是避免发动机EG的旋转声音变大、及不会产生由自动变速
器TM的降档所引起的震动,缺点是刹车装置94的温度变成高温。
图5是表示在下坡路时主要使用发动机刹车的情况下的坡度L、车速V、扭矩TR、
刹车装置94的温度Te、发动机转速Ne的相关关系的图表。在此图表例中,存在如
下的相关关系。
(1B)与(1A)同样地,由于是下坡,因此行驶的路面的实际坡度为负侧。因此,油门开度
AP=0(松开油门),存在因松开刹车而导致车速V增加的倾向。
(2B)与(2A)同样地,车速(实际车速)V相对于目标车速上下波动地位移,因下坡的斜度、
刹车控制而导致车速不均。
(3B)扭矩TR虽然是由自动变速器TM的变速级为4速级的发动机刹车所产生的扭
矩、及由刹车装置94所产生的扭矩(轮刹扭矩)两者发挥作用,但与由6速级的发动
机刹车所产生的扭矩相比,由4速级的发动机刹车所产生的扭矩变成绝对值大的值
(由于是负值,因此是减速力大的值)。
(4B)由于刹车装置94的使用频率下降,因此刹车装置94的温度Te相对于初始温度
T0难以产生温度上升。
(5B)发动机转速为比6速级的转速高的4速级的转速且呈波状地变化。
因此,在主要使用发动机刹车的情况下,存在如所述(1B)~所述(5B)那样的相关关系,因
此优点是刹车装置94(轮刹)的使用频率下降,由此刹车装置94的温度难以变成高温。
另一方面,缺点是产生由降档(6速级→4速级)所引起的减速度的变动(变速震动),及
在低速级侧的变速级中发动机EG的转速变高,因此发动机EG的旋转声音变大。另
外,若根据坡度信息而事先降档,则可避免减速度的变动,但在此情况下,由于在低速级
侧的变速级中发动机EG的转速变高,因此也无法避免发动机EG的旋转声音变大。
因此,在本实施方式的车辆1的控制装置中,在自动驾驶模式中进行如下的控制:在根
据事先取得的路径信息所决定的包含目标车速列的行动计划中,算出作为用于减速
至目标车速为止的制动力的要求制动力,并算出通过刹车装置94而达成要求制动力
时的所述刹车装置94的预测温度T,且根据所述已算出的预测温度T,决定相对于要
求制动力的由刹车装置94所产生的制动力与由发动机刹车所产生的制动力的使用
比例。由此,在利用自动驾驶模式的车辆的行驶中,在下坡路的行驶时可获得使用刹
车装置94(轮刹)的优点与使用发动机刹车的优点两者,且可避免使用刹车装置94(轮
刹)的缺点与使用发动机刹车的缺点。以下,对所述控制进行详细说明。
在自动驾驶模式时,加减速指令部56在刹车装置94的预测温度T未满阈值温度
T1(规定值)的情况下,以不变更自动变速器TM的变速比,通过发动机刹车与刹车装
置94来满足要求制动力满足的方式进行控制。由此,不进行降档而通过发动机刹车
与刹车装置94来进行减速,由此可防止NV减少性能的恶化。另一方面,加减速指令
部56在刹车装置94的预测温度T为阈值温度T1以上的情况下,以自动变速器TM
的变速比变大的方式进行控制。由此,可通过进行降档并使用发动机刹车来达成要
求性动力,因此可防止刹车装置94的过热。
在所述控制中,目标值设定部52以设定车辆1作为目标的行驶位置(纬度、经度、高
度、坐标等)的信息(也简称为目标位置)、所述目标车速列、横摆率的目标值信息
(也简称为目标横摆率)的方式构成。为了以适当的车速进行行驶,目标值设定部52
根据后期行驶的道路的坡度列、曲率、路面信息、或拥堵信息来算出目标车速列。
加进坡度列是为了设定对应于后期行驶的道路变成何种起伏的坡度的目标行驶状态。
加进曲率是为了设定对应于后期行驶的道路变成何种转弯的目标行驶状态。加进拥
堵信息的原因在于:刹车装置94中产生的热量根据车辆在途中是否停车而变化。
为了考虑道路的坡度列及曲率而能够以适当的车速进行行驶,在由行动计划生成部
116所决定的行动计划中,包含在后期行驶的道路的各规定的地点中依次执行的针对
坡度列及曲率的多个事件,目标轨道设定部54以设定与针对坡度列及曲率的多个事
件对应的车速、加速度、减速度、横摆率的方式构成。
在自动驾驶模式中,目标值设定部52设定至少包含在后期行驶的道路上,针对各规定
的地点规定了车速的目标值信息(也简称为目标车速)的目标车速列的目标行驶状态。
而且,当通过减速来达成目标车速时,算出作为用于减速至目标车速为止的制动力的
要求制动力。而且,算出通过刹车装置(机械式制动机构)94来达成要求制动力时的
刹车装置94的温度(预测温度),并根据所算出的刹车装置94的预测温度,决定相对
于要求制动力的刹车装置94的使用比例。如此,根据预测温度来决定相对于要求制
动力的刹车装置94的使用比例,由此可确实地防止刹车装置94的过热。因此,在自
动驾驶中的车辆的行驶时,可通过取得地图信息并制定行动计划来预测将来的温度,
一边使NV减少性能与安全性并存,一边分开使用发动机刹车(内燃机制动机构)与刹
车装置(机械式制动机构)94来达成要求制动力。
另外,目标值设定部52在刹车装置94的预测温度T未满图3中所示的阈值温度
T1(规定温度)的情况下,以与刹车装置94的预测温度T为阈值温度T1以上的情况
相比,相对于要求制动力的刹车装置94的使用比例变多的方式进行控制。由此,通过
安全地多使用刹车装置94,可防止由自动变速器TM的降档所引起的NV减少性能
的恶化。
另一方面,目标值设定部52在刹车装置94的预测温度T为阈值温度T1以上的情况
下,以与刹车装置94的预测温度T未满阈值温度T1的情况相比,相对于要求制动力
的刹车装置94的使用比例变少的方式进行控制。由此,通过减少刹车装置94的使
用,可防止刹车装置94的过热。
此处,对根据所算出的刹车装置94的预测温度来分开使用由发动机刹车所产生的制
动力与由刹车装置94所产生的制动力的控制的顺序进行说明。图6是表示在自动
驾驶模式中,分开使用车辆的后期行驶的道路为下坡路时的由发动机刹车所产生的
制动力与由刹车装置94所产生的制动力的控制顺序的流程图。在此图的流程中,首
先判断根据存储在存储部140中的地图信息142的微处理器
(MicroprocessorUnit,MPU)(高精度地图)所判断的后期行驶的道路是否为下坡路
(ST1)。其结果,在判断后期行驶的道路为下坡路的情况(是(YES))下,接下来从MPU
取得针对后期行驶的道路的各规定的地点规定了坡度的坡度列(ST2),继而,从MPU
取得针对后期行驶的道路的各规定的地点规定了转弯的转弯列(ST3),继而,从根据由
外部状况取得部12所取得的外部状况(外界状况)所获得的拥堵信息取得后期行驶
的道路的坡度·转弯曲率(ST4),继而,根据在所述三个步骤(ST2、ST3、ST4)中获得的
信息设定路径计划(车速分布)(ST5)。继而,根据车速分布计算刹车装置94的刹车盘
总发热量,并算出刹车盘最大温度(ST6)。继而,判断使用通常行驶齿轮级(变速级)的
发动机刹车时的刹车盘最大温度是否变成阈值温度T1以上(ST7)。当所述判断的结
果为刹车盘最大温度变成阈值温度T1以上时(是),允许降档并积极地使用发动机刹
车(ST8)。具体而言,选择可抑制衰退的齿轮级(变速级)(进行降档来增加发动机刹车),
并返回至初始步骤(ST1)。另外,当所述步骤ST7的判断的结果为刹车盘最大温度未
满阈值温度T1时(否(NO)),原则上禁止降档并积极地使用刹车装置94(ST9)。具体
而言,积极地使用刹车装置94(轮刹),只要不变成低旋转,则禁止降档,并返回至初始步
骤(ST1)。
如根据图6的流程图而可知那样,在本实施方式的车辆1的控制装置中,可通过取得
地图信息并制定行动计划来预测刹车装置94的将来的温度,一边使NV减少性能与
安全性并存,一边分开使用发动机刹车与刹车装置94。
如以上所说明那样,在本实施方式的车辆1的控制装置中,作为用于在自动驾驶模式
中达成已决定的行动计划中所包含的目标车速列中的要求制动力的控制,设为根据
刹车装置94的预测温度,决定相对于要求制动力的刹车装置94的使用比例。如此,
通过设为根据预测温度来决定刹车装置94的使用比例,在自动驾驶模式中的后期行
驶的路径中,可更确实地防止刹车装置94的过热。因此,可最大限度地活用刹车装置
94,因此可一边防止刹车装置94的过热,一边谋求车辆1的减速中的NV减少性能的
提升。
另外,在本实施方式中,表示了算出通过刹车装置94来达成要求制动力时的所述刹车
装置94的预测温度T的情况。但是,除此以外,也可以设为加减速指令部56当在自
动驾驶模式中的车辆1的行驶中正进行减速时算出刹车装置94的温度作为行驶中
温度,并根据所述已算出的行驶中温度的值,决定(变更)发动机刹车与刹车装置94的
使用比例。具体而言,可设为当在车辆1的行驶中正进行减速时算出刹车装置94的
温度作为行驶中温度,在所算出的行驶中温度的值为规定值以上的情况下,以自动变
速器TM的变速比变大的方式进行控制。由此,不仅考虑由事先的计算所得的预测
温度,而且考虑也加进行驶中的散热等的实际的温度,由此可更确实地防止刹车装置
94的过热。另外,虽然省略图示,但为了算出刹车装置94的刹车盘的正确的温度,也
可以设置测量刹车盘的温度的温度传感器。另外,也能够以检测刹车盘的摩擦面的
发热量的方式设置热量计,并以根据制动时的刹车装置94的发热量,算出刹车装置
94的温度的方式构成。
另外,在所述实施方式中,表示了车辆1是将发动机EG作为动力源的车辆,由本发明
的动力源制动机构所产生的制动力是由发动机EG与自动变速器TM所产生发动机
刹车的情况。但是,除此以外,在车辆1是将电动机(行驶用马达)作为动力源的电动
汽车的情况下,作为行驶驱动力输出装置90,可包括行驶用马达及控制行驶用马达的
马达ECU。另外,在车辆1为混合动力汽车的情况下,可包括发动机、发动机ECU、
行驶用马达、及马达ECU。如此,在行驶驱动力输出装置90包括作为驱动源的行驶
用马达的情况下,可将利用所述行驶用马达的再生刹车代替所述发动机刹车来作为
由本发明的动力源制动机构所产生的制动力。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于所述实施方式,可在权利
要求、及说明书与附图中记载的技术思想的范围内进行各种变形。例如,实施所述
变速级切换控制时的自动驾驶模式是自动地控制车辆1的操舵角与加减速度两者的
模式,但除此以外,实施目标加速度的修正控制时的驾驶模式也可以是仅自动地控制
车辆1的加减速度的半自动驾驶模式。