车辆的控制装置的制作方法

文档序号:18177692发布日期:2019-07-13 10:24阅读:159来源:国知局
车辆的控制装置的制作方法

本发明涉及车辆的控制装置,特别涉及进行自动控制本车辆的加减速和转向中的至少一方的自动驾驶控制的车辆的控制装置。



背景技术:

以往,例如,如专利文献1所示,存在如下车辆的控制装置:该车辆的控制装置具有自动驾驶控制部,所述自动驾驶控制部自动控制本车辆的加减速和转向中的至少一方,使得本车辆沿着到达目的地的路径行驶。

在如上所述的自动驾驶控制时的车辆的加减速的控制中,在自动驾驶中的车辆的行驶时,在进行了驾驶员对油门踏板的踩下操作的情况下,视为驾驶员具有想要变更在此之前的自动驾驶控制中的车辆的加速度或者减速度的意图。因此,在这样的情况下,认为优选能够通过与该油门踏板的踩下操作对应地适当修正车辆的加速度或者减速度来反映驾驶员的意图。

但是,另一方面,当在进行自动驾驶控制中的车辆的加速度的控制时基于驾驶员对油门踏板的操作而变更车辆的加速度时,还有可能急剧变更为与此前的基于自动驾驶控制而设定出的车辆的加速度大为不同的加速度,有可能产生车辆的行为变得不稳定等不良情况。因此,当在自动驾驶中进行了驾驶员对油门踏板的踩下操作的情况下,需要进行该操作的对错与否、以及反映了此前的自动驾驶控制中的车辆加速度的程度等的适当加速度修正。

专利文献1:日本特开2017-146819号公报



技术实现要素:

本发明正是鉴于上述内容而完成的,其目的在于提供一种车辆的控制装置:在自动驾驶中的车辆的行驶时,通过在存在驾驶员对油门踏板(油门操作件)的操作的情况下适当地修正车辆的加速度,从而能够抑制车辆的加速度的急剧变更等,能够在实现车辆的行为的稳定化的同时反映驾驶员对车辆的加速度的意图。

为了达成上述目的,本发明的车辆的控制装置是一种车辆的控制装置(100),该车辆的控制装置(100)具有自动驾驶控制部(110),该自动驾驶控制部(110)进行自动控制车辆(1)的至少加减速的自动驾驶控制,该车辆的控制装置(100)的特征在于,所述车辆具有:加速度/减速度变更操作部(70),其通过所述车辆(1)的驾驶员的操作而进行变更该车辆的加速度/减速度的操作;以及自动变速器(tm),其对基于从所述车辆(1)的驱动源(eg)传递来的驱动力实现的旋转进行变速并输出到驱动轮侧,所述加速度/减速度变更操作部(70)是用于操作所述驱动源(eg)的油门开度的油门操作件(70),所述自动变速器(tm)是能够设定变速比不同的多个变速挡的有级式自动变速器,所述控制装置(100)具有行驶控制部(120),该行驶控制部(120)输出包括在所述自动变速器(tm)中设定的变速挡的选择在内的行驶控制的指令值,当在实施所述自动驾驶控制的过程中进行了所述驾驶员对所述油门操作件(70)的操作的情况下,所述行驶控制部(120)进行将基于所述自动驾驶控制而设定的所述自动变速器的变速挡变更为上级侧的变速挡(变速比更小的变速挡)的变速挡切换控制。

根据本发明的车辆的控制装置,在实施自动驾驶控制的过程中由驾驶员对油门操作件进行了操作的情况下,进行将基于自动驾驶控制而设定的自动变速器的变速挡变更为上级侧的变速挡的变速挡切换控制,由此,抑制了车辆的加速度的急剧变更等而实现了车辆的行为的稳定化,并能够适当地反映驾驶员针对车辆的加速度的意图。

此外,在该车辆的控制装置中,也可以是,在基于所述驾驶员对所述油门操作件(70)的操作而设定的油门开度比基于所述自动驾驶控制而设定的油门开度小的情况下,所述行驶控制部(120)进行所述变速挡切换控制。

根据该结构,在基于驾驶员对油门操作件的操作而设定的油门开度比基于自动驾驶控制而设定的油门开度小的情况下,认为驾驶员的操作具有某些正当的理由,因此,判断为通过驾驶员对油门操作件的操作而设定的油门开度对于当前的车辆的行驶状况更为适当,依照基于该驾驶员的操作的油门开度将自动变速器的变速挡切换(升挡)到上级侧的变速挡,由此,能够迎合驾驶员的请求而抑制车辆的加速度的急剧变化。

此外,在该车辆的控制装置中,也可以是,在基于所述驾驶员对所述油门操作件(70)的操作而设定的油门开度比基于所述自动驾驶控制而设定的油门开度大的情况下,所述行驶控制部(120)进行所述变速挡切换控制。

根据该结构,在基于驾驶员对油门操作件的操作而设定的油门开度比基于自动驾驶控制而设定的油门开度大的情况下,进行变速挡切换控制,由此,即使在驾驶员对油门操作件的操作是错误操作的情况下,通过将自动变速器的变速挡切换(升挡)到上级侧的变速挡,也能够抑制车辆的加速度的急剧变化。

此外,在该车辆的控制装置中,也可以是,即使是在实施所述自动驾驶控制的过程中所述驾驶员对所述油门操作件进行了操作的情况下,若基于该操作而设定的油门开度为全开,则所述行驶控制部(120)也不进行所述变速挡切换控制。

根据该结构,在基于驾驶员对油门操作件的操作而设定的油门开度为全开的情况下,判断为驾驶员对油门操作件的操作具有某些理由,通过禁止将自动变速器的变速挡切换(升挡)到上级侧的变速挡,能够依照基于该驾驶员的操作的油门开度使车辆的加速度发生变化。由此,能够实现适当地反映了驾驶员的意图的车辆的控制。

此外,在该车辆的控制装置中,也可以是,所述行驶控制部(120)在实施了所述变速挡切换控制之后,若自进行所述加速度/减速度变更操作部的操作起的经过时间成为规定时间,则将所述自动变速器的变速挡切换到变更前的变速挡并结束所述变速挡切换控制。

根据该结构,在实施了变速挡切换控制之后,在从进行驾驶员对油门操作件进行操作起经过了规定时间的情况下,能够判断为取消了驾驶员针对车辆的加速度的临时请求,因此,解除变速挡切换控制而返回到基于自动变速控制的通常的变速挡的选择。由此,能够继续以后的通常的自动驾驶控制。

此外,在该车辆的控制装置中,也可以是,在基于所述驾驶员对所述油门操作件的操作的油门开度大的情况下,与该油门开度小的情况相比,将所述规定时间设定为更短的时间,在基于所述驾驶员对所述油门操作件的操作的油门开度小的情况下,与该油门开度大的情况相比,将所述规定时间设定为更长的时间。

在基于驾驶员的操作的油门开度大(高)的情况下,驾驶员有可能请求车辆的突然加速,因此,优选通过将规定时间设定为更短的时间,而更早地切换(返回)到下级侧的变速挡,从而能够确保车辆的迅速加速。另一方面,在基于驾驶员的操作的油门开度小(低)的情况下,基于驾驶员的请求的加速为更低的加速,因此,即使继续将变速挡设定为高变速挡的状态,产生与驾驶员的意图的不同的可能性也较小。因此,能够将规定时间设定为更长的时间。

另外,上述括号内的标号示出后述的实施方式中的对应构成要素的附图参考标号以供参考。

根据本发明的车辆的控制装置,在自动驾驶控制中的车辆的行驶时,在具有驾驶员对油门踏板的踩下操作的情况下适当地修正车辆的加速度,从而抑制了车辆的加速度的急剧变更等而实现了车辆的行为的稳定化,同时能够反映驾驶员对车辆的加速度的意图。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的车辆的控制装置的功能结构图。

图2是示出车辆的行驶驱动力输出装置(驱动装置)的结构的示意图。

图3是用于说明变速挡切换控制的过程的流程图。

图4是在基于自动驾驶模式的车辆的行驶中存在驾驶员对油门踏板的踩下操作的情况(基于驾驶员的操作的油门开度比基于自动驾驶控制的油门开度小的情况)的时间图。

图5是在基于自动驾驶模式的车辆的行驶中存在驾驶员对油门踏板的踩下操作的情况(基于驾驶员的操作的油门开度比基于自动驾驶控制的油门开度大的情况)的时间图。

图6是在基于自动驾驶模式的车辆的行驶中存在驾驶员对油门踏板的踩下操作的情况(基于驾驶员的操作的油门开度为全开的情况)的时间图。

标号说明

1:车辆(本车辆);6:液压控制装置;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:乘员(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:转向角取得部;34:行驶轨道取得部;42:偏差取得部;44:校正部;52:目标值设定部;54:目标轨道设定部;55:换挡图;56:加减速指令部;58:转向指令部;60:换挡装置;65:拨片(加速度/减速度变更操作部);66:减按钮;67:加按钮;70:油门踏板(操作件、加速度/减速度变更操作部);71:油门开度传感器;72:制动踏板(操作件);73:制动踏下量传感器;74:方向盘;75:方向盘转向角传感器;80:切换开关;82:通知装置;90:行驶驱动力输出装置(驱动装置);92:转向装置;94:制动装置;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:挡位传感器;206:节气门开度传感器;221:曲轴;227:输入轴;228:输出轴;eg:发动机;tc:变矩器;tm:自动变速器。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是搭载于车辆1的控制装置100的功能结构图。使用该图对控制装置100的结构进行说明。搭载有该控制装置100的车辆(本车辆)1例如是二轮或三轮、四轮等汽车,包括以柴油发动机或汽油发动机等内燃机作为动力源的汽车、以及以电动机作为动力源的电动车、兼具内燃机和电动机的混合动力车等。此外,使用例如由二次电池、氢燃料电池、金属燃料电池、乙醇燃料电池等电池释放的电力来驱动上述电动车。

控制装置100具备外部状况取得部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单元。此外,车辆1具备:油门踏板70、制动踏板72以及方向盘(手柄)74、切换开关80等操作设备;油门开度传感器71、制动踏下量传感器(制动开关)73以及方向盘转向角传感器(或转向转矩传感器)75等操作检测传感器;通知装置(输出部)82;和乘员识别部(车内摄像头)15。此外,作为用于进行车辆1的驱动或转向的装置,具备行驶驱动力输出装置(驱动装置)90、转向装置92以及制动装置94,并且具备用于控制这些装置的控制装置100。这些装置和设备通过can(controllerareanetwork:控制器区域网络)通信线路等多路通信线路或串行通信线路、无线通信网等彼此连接。另外,例示的操作设备只是一例,也可以在车辆1上搭载按钮、拨盘开关、gui(graphicaluserinterface:图形用户界面)开关等。

外部状况取得部12构成为取得车辆1的外部状况、例如行驶道路的行车线或车辆周围的物体等车辆周围的环境信息。外部状况取得部12具备例如各种摄像头(单镜头摄像头、立体摄像头、红外摄像头等)以及各种雷达(毫米波雷达、微波雷达、激光雷达等)等。此外,还可以使用综合由摄像头获得的信息和由雷达获得的信息的融合传感器。

路径信息取得部13包括导航装置。导航装置具有gnss(globalnavigationsatellitesystem:全球导航卫星系统)接收器以及地图信息(导航地图)、作为用户界面发挥功能的触摸面板式显示装置、扬声器以及麦克风等。导航装置借助gnss接收器确定车辆1的位置,并导出从该位置到达由用户指定的目的地的路径。由导航装置导出的路径作为路径信息144存储在存储部140中。也可以利用使用了行驶状态取得部14的输出的ins(inertialnavigationsystem:惯性导航系统)来确定或补充车辆1的位置。此外,当控制装置100执行手动驾驶模式时,导航装置利用语音或导航显示对到达目的地的路径进行引导。另外,也可以与导航装置独立地设置用于确定车辆1的位置的结构。此外,导航装置也可以例如通过用户拥有的智能电话或平板终端等终端装置的一个功能来实现。该情况下,通过无线或有线通信在终端装置与控制装置100之间进行信息的发送和接收。

行驶状态取得部14构成为取得车辆1的当前的行驶状态。行驶状态取得部14包括行驶位置取得部26、车速取得部28、横摆率取得部30、转向角取得部32和行驶轨道取得部34。该行驶状态取得部14在后述的超控控制或者自动驾驶/手动驾驶切换控制时作为转弯判定部或上下坡判定部发挥功能,所述转弯判定部对车辆处于转弯状态进行判定,所述上下坡判定部对车辆在上坡路或下坡路上行驶进行判定。

行驶位置取得部26构成为取得作为行驶状态之一的车辆1的行驶位置和车辆1的姿态(行进方向)。行驶位置取得部26具备接收从各种定位装置、例如卫星或路上装置发送的电磁波而取得位置信息(纬度、经度、高度、坐标等)的装置(gps接收器、gnss接收器、信标接收器等)、陀螺仪传感器以及加速度传感器或倾斜传感器等。以车辆1的特定部位为基准来测定车辆1的行驶位置。

车速取得部28构成为取得作为行驶状态之一的车辆1的速度(称为车速)。车速取得部28具备例如设置于一个以上的车轮上的速度传感器等。

横摆率取得部30构成为取得作为行驶状态之一的车辆1的横摆率。横摆率取得部30具备例如横摆率传感器等。

转向角取得部32构成为取得作为行驶状态之一的转向角。转向角取得部32具备例如设置于转向轴上的转向角传感器等。这里,还根据所取得的转向角来取得转向角速度和转向角加速度。

行驶轨道取得部34构成为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)。实际行驶轨道包括车辆1实际行驶的轨道(轨迹),也可以包括此后要行驶的预定的轨道、例如所行驶的轨道(轨迹)的行进方向前侧的延长线。行驶轨道取得部34具备存储器。存储器存储在实际行驶轨道中包含的一连串点列的位置信息。此外,可以利用计算机等来预测延长线。

作为操作检测传感器的油门开度传感器71、制动踏下量传感器73、方向盘转向角传感器75将作为检测结果的油门开度、制动踏下量和转向角输出至控制装置100。

切换开关80是由车辆1的乘员操作的开关。切换开关80受理乘员的操作并根据所受理的操作内容进行驾驶模式(例如,自动驾驶模式和手动驾驶模式)的切换。例如,切换开关80根据乘员的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。

此外,本实施方式的车辆1具备由驾驶员经由变速杆操作的换挡装置60。如图1所示,作为换挡装置60中变速杆(未图示)的位置,存在例如p(停车)、r(后退行驶)、n(空挡)、d(自动变速模式(普通模式)下的前进行驶)、s(运动模式下的前进行驶)等。在换挡装置60附近设有换挡位置传感器205。换挡位置传感器205检测由驾驶员操作的变速杆的位置。由换挡位置传感器205检测到的挡位的信息被输入到控制装置100。另外,在手动驾驶模式下,由换挡位置传感器205检测到的挡位的信息被直接输出到行驶驱动力输出装置90(at-ecu5)。

此外,本实施方式的车辆1具备设置在方向盘74附近的拨片开关65。拨片开关65由“-”开关(减按钮)66和“+”开关(加按钮)67构成,其中,“-”开关(减按钮)66用于在手动驾驶时(手动驾驶模式)的手动变速模式下指示降挡,“+”开关(加按钮)67用于在手动变速模式下指示升挡。在手动驾驶模式下的自动变速器tm的手动变速模式(手动模式)下,这些减按钮66和加按钮67的操作信号被输出到电子控制单元100,根据车辆1的行驶状态等来进行自动变速器tm中所设定的变速挡的升挡或降挡。另外,在本实施方式中,在手动驾驶时,例如在变速杆的位置为d挡或s挡时设定了自动变速模式时,当由驾驶员操作任意一个拨片开关66、67时,从自动变速模式切换为手动变速模式(手动模式)。并且,在自动驾驶时,对拨片开关65的操作赋予下文中详细说明的功能(与手动驾驶时不同的功能)。通知装置82是能够输出信息的各种装置。通知装置82例如向车辆1的乘员输出用于促使从自动驾驶模式转变到手动驾驶模式的信息。例如使用扬声器、振动器、显示装置以及发光装置等中的至少一个作为通知装置82。

乘员识别部15例如具备能够拍摄车辆1的车室内的车内摄像头。该车内摄像头例如可以是使用ccd或cmos等固态摄像元件的数字摄像头或与近红外光源组合而成的近红外摄像头等。控制装置100能够取得由车内摄像头拍摄到的图像,根据包含在图像中的车辆1的驾驶员的脸的图像来识别当前的车辆1的驾驶员。

在本实施方式的车辆1中,如图2所示,行驶驱动力输出装置(驱动装置)90构成为具备发动机eg和控制该发动机eg的fi-ecu(electroniccontrolunit:电子控制单元)4、以及自动变速器tm和控制该自动变速器tm的at-ecu5。另外,除此以外,在车辆1是以电动机作为动力源的电动车时,作为行驶驱动力输出装置90,可以具备行驶用马达和控制行驶用马达的马达ecu。当车辆1是混合动力车时,可以具备发动机、发动机ecu、行驶用马达和马达ecu。在如本实施方式那样,行驶驱动力输出装置90构成为具备发动机eg和自动变速器tm时,fi-ecu4和at-ecu5按照从后述的行驶控制部120输入的信息来控制发动机eg的节气门开度以及自动变速器tm的变速级等,并输出车辆1行驶用的行驶驱动力(转矩)。此外,当行驶驱动力输出装置90仅包括行驶用马达时,马达ecu按照从行驶控制部120输入的信息来调整提供给行驶用马达的pwm信号的占空比,并输出上述行驶驱动力。此外,当行驶驱动力输出装置90包括发动机和行驶用马达时,fi-ecu和马达ecu双方按照从行驶控制部120输入的信息彼此协作控制行驶驱动力。

转向装置92例如具备电动马达。电动马达例如通过使力作用于齿条齿轮机构而变更转向轮的方向。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,以变更转向轮的方向。

制动装置94例如是电动伺服制动装置,并具备制动钳、向制动钳传递液压的缸、使缸产生液压的电动马达以及制动控制部。电动伺服制动装置的制动控制部按照从行驶控制部120输入的信息控制电动马达,输出与制动操作对应的制动力的制动转矩(制动力输出装置)被输出至各车轮。电动伺服制动装置可以具备将通过制动踏板72的操作产生的液压经由主缸传递至缸的机构作为备用。另外,制动装置94不限于上述说明的电动伺服制动装置,也可以是电子控制式液压制动装置。电子控制式液压制动装置按照从行驶控制部120输入的信息控制致动器,将主缸的液压传递至缸。此外,当行驶驱动力输出装置90具备行驶用马达时,制动装置94也可以包括基于该行驶用马达的再生制动器。

接下来,对控制装置100进行说明。控制装置100具备自动驾驶控制部110、行驶控制部120和存储部140。自动驾驶控制部110具备本车位置识别部112、外界识别部114、行动计划生成部116和目标行驶状态设定部118。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由cpu(centralprocessingunit:中央处理单元)等处理器执行程序来实现。此外,这些中的一部分或全部也可以通过lsi(largescaleintegration:大规模集成电路)或asic(applicationspecificintegratedcircuit:专用集成电路)等硬件来实现。此外,存储部140通过rom(readonlymemory:只读存储器)或ram(randomaccessmemory:随机存取存储器)、hdd(harddiskdrive:硬盘驱动器)、闪速存储器等来实现。处理器所执行的程序可以预先保存在存储部140中,也可以经由车载互联网设备等从外部装置下载。此外,也可以通过将保存有该程序的可移动式存储介质安装于未图示的驱动装置而将程序安装在存储部140中。此外,控制装置100也可以通过将多个计算机装置分散而形成。由此,对于车辆1的车载计算机,通过使上述硬件功能部和由程序等构成的软件协作,能够实现本实施方式中的各种处理。

自动驾驶控制部110按照来自切换开关80的信号的输入而切换驾驶模式进行控制。作为驾驶模式,有自动控制车辆1的加减速和转向的驾驶模式(自动驾驶模式)、以及基于对油门踏板70、制动踏板72等操作设备的操作来控制车辆1的加减速并基于对方向盘74等操作设备的操作来控制转向的驾驶模式(手动驾驶模式),但是不限于此。作为其它驾驶模式,例如还可以包括自动控制车辆1的加减速和转向中的一方并基于对操作设备的操作来控制另一方的驾驶模式(半自动驾驶模式)。另外,在以下说明中,称为“自动驾驶”时,除了包括上述自动驾驶模式之外,还包括半自动驾驶模式。

另外,在实施手动驾驶模式时,自动驾驶控制部110可以停止动作并将来自操作检测传感器的输入信号输出至行驶控制部120,也可以将所述信号直接提供给行驶驱动力输出装置90(fi-ecu或at-ecu)、转向装置92或制动装置94。

自动驾驶控制部110的本车位置识别部112根据保存在存储部140中的地图信息142和从外部状况取得部12、路径信息取得部13或行驶状态取得部14输入的信息来识别车辆1正在行驶的车道(行驶车道)以及车辆1相对于行驶车道的相对位置。地图信息142例如是比路径信息取得部13所具有的导航地图更高精度的地图信息,包括车道中央的信息或车道边界的信息等。更具体来说,地图信息142包括道路信息、交通管制信息、住所信息(地址、邮政编码)、设施信息、电话号码信息等。道路信息包括表示高速公路、收费公路、国道、都道府县道等道路的类别的信息、道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的位置(包括经度、纬度、高度的三维坐标)、车道拐弯的曲率、车道的汇合和分支点的位置、道路上设置的标识等信息。交通管制信息包括因施工或交通事故、交通拥堵等而封锁车道等的信息。

本车位置识别部112例如识别车辆1的基准点(例如重心)从行驶车道中央的偏离以及与连接车辆1的行进方向上的行驶车道中央的线所成的角度作为车辆1相对于行驶车道的相对位置。另外,取而代之,本车位置识别部112也可以将车辆1的基准点相对于本车道的任意一个侧端部的位置等识别为车辆1相对于行驶车道的相对位置。

外界识别部114根据从外部状况取得部12等输入的信息来识别周围车辆的位置以及速度、加速度等的状态。本实施方式中的周围车辆是指在车辆1的周围行驶的其它车辆,并且是向与车辆1相同的方向行驶的车辆。周围车辆的位置可以由车辆1的重心或角部等代表点来表示,也可以由以车辆1的轮廓表现的区域来表示。周围车辆的“状态”也可以包括是否根据上述各种设备的信息进行了周围车辆的加速度、车道的变更(或者是否正要进行车道变更)。此外,外界识别部114除了识别周围车辆之外,还可以识别护栏、电线杆、停放车辆、行人及其它物体的位置。

行动计划生成部116设定自动驾驶的开始地点、自动驾驶的预定结束地点和/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的乘员进行了指示自动驾驶的操作的地点。行动计划生成部116在该开始地点与预定结束地点之间的区间、或开始地点与自动驾驶的目的地之间的区间中生成行动计划。另外,不限于此,行动计划生成部116也可以对任意区间生成行动计划。

行动计划例如由要依次执行的多个事件构成。事件例如包括使车辆1减速的减速事件、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超越前方行驶车辆的超车事件、在分支点变更为期望的车道或使车辆1以不脱离当前的行驶车道的方式行驶的分支事件、在用于汇合到主路的汇合车道使车辆1加减速以变更行驶车道的汇合事件等。例如,当在收费道路(例如高速公路等)上存在交叉点(分支点)时,控制装置100为了使车辆1向目的地的方向行进而变更车道或者维持车道。因此,当行动计划生成部116参照地图信息142明确路径上存在交叉点时,在从当前的车辆1的位置(坐标)到该交叉点的位置(坐标)之间设定用于将车道变更为能够向目的地方向行进的期望的车道的车道变更事件。另外,表示由行动计划生成部116生成的行动计划的信息被作为行动计划信息146保存在存储部140中。

目标行驶状态设定部118构成为根据由行动计划生成部116确定的行动计划以及由外部状况取得部12、路径信息取得部13和行驶状态取得部14取得的各种信息来设定车辆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和目标轨道设定部54。此外,目标行驶状态设定部118还包括偏差取得部42和修正部44。

目标值设定部52构成为设定车辆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。)、车速的目标值信息(也简称为目标车速。)、横摆率的目标值信息(也简称为目标横摆率。)。目标轨道设定部54构成为根据由外部状况取得部12取得的外部状况和由路径信息取得部13取得的行驶路径信息来设定车辆1的目标轨道的信息(也简称为目标轨道。)。目标轨道包括每单位时间的目标位置的信息。各目标位置与车辆1的姿态信息(行进方向)相对应。此外,各目标位置也可以与车速、加速度、横摆率、横向g、转向角、转向角速度、转向角加速度等目标值信息相对应。上述目标位置、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构成为根据由目标行驶状态设定部118设定的目标行驶状态和由行驶状态取得部14取得的实际行驶状态,取得实际行驶状态相对于目标行驶状态的偏差。

修正部44构成为根据由偏差取得部42取得的偏差来修正目标行驶状态。具体而言,偏差越大,越将新的目标行驶状态设定成:使由目标行驶状态设定部118设定的目标行驶状态接近由行驶状态取得部14取得的实际行驶状态。

行驶控制部120构成为控制车辆1的行驶。具体而言,行驶控制部120输出行驶控制的指令值,使得车辆1的行驶状态与由目标行驶状态设定部118设定的目标行驶状态、或由修正部44设定的新的目标行驶状态一致或接近。行驶控制部120包括加减速指令部56和转向指令部58。

加减速指令部56构成为进行车辆1的行驶控制中的加减速控制。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设定的目标行驶状态(目标加减速度)和实际行驶状态(实际加减速度)来运算出用于使车辆1的行驶状态与目标行驶状态一致的加减速度指令值。

转向指令部58构成为进行车辆1的行驶控制中的转向控制。具体而言,转向指令部58根据由目标行驶状态设定部118或修正部44设定的目标行驶状态和实际行驶状态来运算出用于使车辆1的行驶状态与目标行驶状态一致的转向角速度指令值。

图2是示出车辆1所具备的行驶驱动力输出装置(驱动装置)90的结构的示意图。如该图所示,本实施方式的车辆1的行驶驱动力输出装置90具有作为驱动源的内燃机(发动机)eg和经由带锁止离合器的变矩器tc而与发动机eg连接的自动变速器tm。自动变速器tm是对通过从发动机eg传递的驱动力实现的旋转进行变速并将其输出至驱动轮侧的变速器,且是能够设定前进行驶用的多个变速挡和后退行驶用的一个变速挡的有级式自动变速器。此外,行驶驱动力输出装置90具备:fi-ecu(燃料喷射控制装置)4,其对发动机eg进行电子控制;at-ecu(自动变速控制装置)5,其对包括变矩器tc的自动变速器tm进行电子控制;以及液压控制装置6,其按照at-ecu5的控制对变矩器tc的旋转驱动和锁止控制、以及自动变速器tm所具备的多个摩擦接合机构的连结(接合)和释放进行液压控制。

发动机eg的旋转输出被输出至曲轴(发动机eg的输出轴)221,并经由变矩器tc被传递至自动变速器tm的输入轴227。

设置有检测曲轴221(发动机eg)的转速ne的曲轴转速传感器201。此外,设置有检测输入轴227的转速(自动变速器tm的输入轴转速)ni的输入轴转速传感器202。此外,设置有检测输出轴228的转速(自动变速器tm的输出轴转速)no的输出轴转速传感器203。根据由各传感器201~203检测到的转速数据ne、ni、和no计算出的车速数据被提供给at-ecu5。此外,发动机转速数据ne被提供给fi-ecu(燃料喷射控制装置)4。此外,设置有检测发动机eg的节气门开度th的节气门开度传感器206。节气门开度th的数据被提供给fi-ecu4。

此外,控制自动变速器tm的at-ecu5具有换挡图(变速特性)55,该换挡图55根据由车速传感器检测到的车速和由油门开度传感器71检测到的油门开度而确定了自动变速器tm中能够设定的变速挡的区域。换挡图55包括按每个变速挡而设定的升挡线和降挡线,并且预先准备了特性不同的多种换挡图。在自动变速器tm的变速控制中,at-ecu5按照从这些多种换挡图中选择的换挡图来进行对自动变速器tm的变速挡进行切换的控制。

[自动驾驶控制的概要]

在车辆1中,当通过驾驶员对切换开关80的操作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。在该自动驾驶控制中,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等取得的信息、或者由本车位置识别部112和外界识别部114识别的信息,掌握车辆1的当前的行驶状态(实际行驶轨道和行驶位置等)。目标行驶状态设定部118根据由行动计划生成部116生成的行动计划来设定车辆1的作为目标的行驶状态即目标行驶状态(目标行驶轨道和目标位置)。偏差取得部42取得实际行驶状态相对于目标行驶状态的偏差。当由偏差取得部42取得了偏差时,行驶控制部120进行行驶控制,使得车辆1的行驶状态与目标行驶状态一致或接近。

修正部44根据由行驶位置取得部26取得的行进位置来修正目标轨道或目标位置。行驶控制部120根据由车速取得部取得的车速等通过行驶驱动力输出装置90和制动装置94进行的车辆1的加减速控制,使得车辆1跟随新的目标轨道或目标位置。

此外,修正部44根据由行驶位置取得部26取得的行驶位置来修正目标轨道。行驶控制部120根据由转向角取得部32取得的转向角速度进行通过转向装置92实现的转向控制,使得车辆1跟随新的目标轨道。

[自动驾驶中的变速挡切换控制]

而且,在本实施方式的车辆1的控制装置100中,在上述自动驾驶控制中的车辆1的行驶中,在由驾驶员进行了油门踏板70的操作(踩下操作)的情况下,进行将基于自动驾驶控制而设定的自动变速器tm的变速挡变更为上级侧的变速挡(变速比更小的变速挡)的控制(以下,称作“变速挡切换控制”。)。以下,对该变速挡切换控制进行说明。

图3是用于说明变速挡切换控制的过程的流程图。使用该图的流程图说明变速挡切换控制的过程。这里,首先,判断车辆1的驾驶模式是否为自动驾驶模式(自动驾驶控制中)(步骤st1-1)。其结果为,如果不是自动驾驶模式(否)、即,如果为手动驾驶模式,则直接继续手动驾驶模式(步骤st1-2)。另一方面,如果为自动驾驶模式(是),则接下来,判断是否存在车辆1的驾驶员对油门踏板70的踩下操作(步骤st1-3)。其结果为,如果不存在驾驶员对油门踏板70的踩下操作(否),则直接继续自动驾驶模式(基于自动驾驶控制的车辆1的加速度的控制)(步骤st1-4)。另一方面,在存在驾驶员对油门踏板70的踩下操作的情况下(是),则接下来,判断基于该油门踏板70的踩下操作的油门开度(操作量)是否为全开(步骤st1-5)。另外,这里的油门开度的全开不仅包含实际上为全开的情况,还可以包含实际上能够视作全开的开度的情况。其结果为,在基于油门踏板70的踩下操作的油门开度为全开的情况下(是),实施驱动力全开请求超控(步骤st1-6)。在该驱动力全开请求超控中,作为自动变速器tm的变速挡,选择在当前的行驶状况中可选择的最低(变速比大)的变速挡。由此,能够对车辆1赋予适当的驱动力,能够实现驾驶员所请求的急剧加速。另一方面,在步骤st1-5中基于油门踏板70的踩下操作的油门开度不是全开的情况下(否),接下来,判断自驾驶员对油门踏板70进行踩下操作起是否处于规定时间以内(步骤st1-7)。其结果为,如果并非处于从驾驶员进行油门踏板70的踩下操作起的规定时间以内(否)、即如果已经经过了规定时间,则恢复到自动驾驶模式,继续自动驾驶控制(步骤st1-4)。另一方面,如果处于从驾驶员进行油门踏板70的踩下操作起的规定时间以内(是),则接下来,判断基于自动驾驶控制而选择出的目标变速挡(自动目标变速挡)是否为最上级的变速挡(最高挡)(步骤st1-8)。其结果为,如果自动驾驶控制中的目标变速挡为最高挡(是),则维持基于自动驾驶控制而选择出的目标变速挡的选择,实施驱动力的超控(步骤st1-9)。另一方面,如果自动驾驶控制中的目标变速挡不是最高挡(否),则接下来,判断若进行从当前选择的自动驾驶控制中的目标变速挡向上级侧的变速挡的切换(升挡)是否存在不良情况(步骤st1-10)。这里所指的不良情况例如可以举出当实施从当前的变速挡向上级侧的变速挡的切换时无法维持发动机eg所需的转速的情况、包含发动机eg以及自动变速器tm的车辆1的驱动系统的振动或噪声有可能变大的情况、包含发动机eg以及自动变速器tm的车辆1的驱动系统的动力传递效率有可能下降的情况等。其结果为,在判断为若进行向上级侧的变速挡的切换(升挡)存在不良情况的情况下(是),维持基于自动驾驶控制而选择出的目标变速挡的选择,实施驱动力的超控(步骤st1-9)。另一方面,在判断为即使进行向上级侧的变速挡的切换(升挡)也不会存在不良情况的情况下(否),实施将自动变速器tm的目标变速挡切换到比基于自动驾驶控制而选择出的目标变速挡高一挡的上级侧的变速挡的驱动力超控控制(步骤st1-11)。

图4至图6是示出在基于自动驾驶模式的车辆1的行驶中存在驾驶员对油门踏板70的踩下操作的情况下进行的变速挡切换控制中的各值的变化的时间图,图4示出基于驾驶员对油门踏板70的踩下操作的油门开度比基于自动驾驶控制的油门开度小(低)的情况,图5是基于驾驶员对油门踏板70的踩下操作的油门开度比基于自动驾驶控制的油门开度大(高)的情况,图6是基于驾驶员对油门踏板70的踩下操作的油门开度为全开的情况。这些图4至图6的时间图中,示出了基于自动驾驶控制的油门开度的目标值(驱动力的目标值)ap1、基于驾驶员的操作的油门开度的目标值(驱动力的目标值)ap2、有无驾驶员的操作时的升挡请求、基于自动驾驶控制的目标变速挡na、基于驾驶员的油门踏板70的踩下操作的目标变速挡nb、升挡状态持续计时器tm各自相对于经过时间t的变化。

在图4所示的情况(基于驾驶员对油门踏板70的踩下操作的油门开度ap2比基于自动驾驶控制的油门开度ap1小(低)的情况)下,在车辆1在自动驾驶模式下行驶的状态(基于自动驾驶控制选择了目标变速挡的状态)下,在时刻t1进行驾驶员对油门踏板70的踩下操作,由此,基于驾驶员的操作的油门开度的目标值(驱动力的目标值)ap2从0%起开始增加。由此,驾驶员的操作时的升挡请求为“有”。而且,自动变速器tm的目标变速挡从作为在此之前的基于自动驾驶控制的目标变速挡na的n速挡切换到作为基于驾驶员对油门踏板70的踩下操作的目标变速挡nb的更高一挡的上级侧的n+1速挡。此外,在该时刻t1,升挡状态持续计时器tm以初始值tm1开始计时。而且,在该图4所示的情况下,基于驾驶员的操作的油门开度的目标值(驱动力的目标值)ap2始终为比基于自动驾驶控制的油门开度的目标值(驱动力的目标值)ap1小(低)的值,ap2不会超过ap1。然后,在经过了规定时间的时刻t2,升挡状态持续计时器tm为0(递增计数),由此,驾驶员的操作时的升挡请求为“无”。而且,自动变速器tm的目标变速挡从作为在此之前的基于驾驶员对油门踏板70的踩下操作的目标变速挡nb的n+1速挡再次切换到作为原来的基于自动驾驶控制的目标变速挡na的n速挡。

这样,图4是基于驾驶员对油门踏板70的操作而设定的油门开度比基于自动驾驶控制而设定的油门开度小的情况,认为该情况下的驾驶员的操作具有某些正当的理由,因此,判断为通过驾驶员对油门踏板70的操作而设定的油门开度对于当前的车辆1的行驶状况更加适当,依照该基于驾驶员的操作的油门开度将自动变速器tm的变速挡切换(升挡)到上级侧的变速挡。由此,能够迎合驾驶员的请求来抑制车辆1的加速度的急剧变化。

此外,在图5所示的情况(基于驾驶员对油门踏板70的踩下操作的油门开度比基于自动驾驶控制的油门开度大(高)的情况)下,在车辆1在自动驾驶模式下行驶的状态(基于自动驾驶控制而选择了目标变速挡的状态)下,在时刻t1进行驾驶员对油门踏板70的踩下操作,由此,基于驾驶员的操作的油门开度的目标值(驱动力的目标值)ap2从0%起开始增加。由此,驾驶员的操作时的升挡请求为“有”。而且,自动变速器tm的目标变速挡从作为在此之前的基于自动驾驶控制的目标变速挡na的n速挡切换到作为基于驾驶员对油门踏板70的踩下操作的目标变速挡nb的更高一挡的上级侧的n+1速挡。此外,在该时刻t1,升挡状态持续计时器tm以初始值tm1开始计时。而且,在该图5所示的情况下,然后,在经过规定时间之前基于驾驶员的操作的油门开度的目标值(驱动力的目标值)ap2成为比基于自动驾驶控制的油门开度的目标值(驱动力的目标值)ap1大(高)的值,ap2超过ap1。然后,从在时刻t1驾驶员进行对油门踏板70的踩下操作起经过规定时间后的时刻t2,升挡状态持续计时器tm为0(递增计数),由此,驾驶员的操作时的升挡请求成为“无”。而且,自动变速器tm的目标变速挡从作为在此之前的基于驾驶员对油门踏板70的踩下操作的目标变速挡nb的n+1速挡再次切换到作为原来的基于自动驾驶控制的目标变速挡na的n速挡。此外,到图4和图5所示的计时器tm为0为止的规定时间(t2-t1)被设定为:在图4所示的情况下的规定时间比图5所示的情况下的规定时间长的时间。

这样,在图5中,在基于驾驶员对油门踏板70的操作而设定的油门开度比基于自动驾驶控制而设定的油门开度大的情况下,进行变速挡切换控制,由此,即使驾驶员对油门踏板70的操作是错误操作的情况下,通过将自动变速器tm变速挡切换(升挡)为上级侧的变速挡,也能够抑制车辆1的加速度的急剧变化。

此外,在图6所示的情况(基于驾驶员对油门踏板70的踩下操作的油门开度为全开的情况)下,在车辆1在自动驾驶模式下行驶的状态(基于自动驾驶控制选择了目标变速挡的状态)下,在时刻t1进行驾驶员对油门踏板70的踩下操作,由此,基于驾驶员的操作的油门开度的目标值(驱动力的目标值)ap2从0%起开始增加。由此,驾驶员的操作时的升挡请求为“有”。而且,自动变速器tm的目标变速挡从作为在此之前的基于自动驾驶控制的目标变速挡na的n速挡切换到作为基于驾驶员对油门踏板70的踩下操作的目标变速挡nb的更高一挡的上级侧的n+1速挡。而且,在该图6所示的情况下,然后,在时刻t2基于驾驶员的操作的油门开度的目标值(驱动力的目标值)ap2成为全开(wot:wideopenthrottle)。由此,驾驶员的操作时的升挡请求成为“无”。而且,自动变速器tm的目标变速挡从作为在此之前的基于驾驶员对油门踏板70的踩下操作的目标变速挡nb的n+1速挡切换到比作为原来的基于自动驾驶控制的目标变速挡na的n速挡低一挡的变速挡、即n-1速挡。这里的作为切换目标的变速挡的n-1速挡为从该时刻的车辆1的行驶状态可选择的最低的变速挡。

这样,在图6所示的情况下,在基于驾驶员对油门踏板70的操作而设定的油门开度为全开(wot)的情况下,判断为驾驶员对油门踏板70的操作具有某些理由,通过禁止将自动变速器tm的变速挡切换(升挡)到上级侧的变速挡,依照基于该驾驶员的操作的油门开度使车辆1的加速度发生变化。由此,能够实现适当地反映了驾驶员的意图的车辆1的控制。

如以上所说明那样,在本实施方式的车辆1的控制装置中,在实施自动驾驶控制的过程中进行了驾驶员对油门踏板70的操作的情况下,进行将基于自动驾驶控制而设定的自动变速器tm的变速挡变更为上级侧的变速挡的变速挡切换控制。由此,抑制车辆1的加速度的急剧变更等而实现车辆1的行为的稳定化,并能够适当地反映驾驶员针对车辆1的加速度的意图。

此外,在该车辆1的控制装置中,在实施变速挡切换控制之后,若从进行油门踏板70的操作起的经过时间成为规定时间,则将自动变速器tm的变速挡切换到变更前的变速挡并结束变速挡切换控制。

在实施变速挡切换控制之后,在从驾驶员进行油门踏板70的操作起经过了规定时间的情况下,能够判断为取消了驾驶员针对车辆1的加速度的临时请求,因此,解除变速挡切换控制而返回到基于自动变速控制的通常的变速挡的选择。由此,能够继续以后的通常的自动驾驶控制。

此外,在该情况下,在基于驾驶员对油门踏板70的操作的油门开度大的情况下,与油门开度小的情况星币,将上述规定时间设定为更短的时间,在基于驾驶员对油门踏板70的操作的油门开度小的情况下,与油门开度大的情况相比,将上述规定时间设定为更长的时间。

在基于驾驶员的操作的油门开度大(高)的情况下,驾驶员有可能请求了车辆1的突然加速,因此,优选通过将规定时间设定为更短的时间,而更早地切换到较低的变速挡,从而能够确保车辆1的迅速加速。另一方面,在基于驾驶员的操作的油门开度小(低)的情况下,基于驾驶员的请求的加速为更加低的加速,因此,即使继续将变速挡设定为高变速挡的状态,产生与驾驶员的意图的不同的可能性也较小。因此,能够将规定时间设定为更长的时间。

以上,对本发明的实施方式进行了说明,本发明并不限定于上述实施方式,能够在权利要求和在说明书与附图中记述的技术构思的范围内进行各种变形。例如,实施上述变速挡切换控制时的自动驾驶模式是自动控制车辆1的转向角和加速度/减速度双方的自动驾驶模式,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控制车辆1的加速度/减速度的半自动驾驶模式。

此外,在上述实施方式中,示出了在自动驾驶中的变速挡切换控制中,将自动变速器tm的变速挡切换到更高一挡的上级侧的变速挡的情况,但除此以外,还可以切换到高二挡以上的上级侧的变速挡。

此外,在上述实施方式中,对在实施自动驾驶控制的过程中根据基于驾驶员对油门踏板70的操作的油门开度来判断变速挡切换控制的实施的情况进行了说明,但本发明的变速挡切换控制也可以根据基于驾驶员对油门踏板70或者其它操作件(例如,拨片开关65等)的操作的车辆的请求驱动力来判断变速挡切换控制的实施。

此外,在上述实施方式中,说明了以下情况:即使在自动驾驶控制的实施过程中驾驶员对油门踏板70进行了操作的情况下,当基于该操作而设定的油门开度为全开时,不进行变速挡切换控制,但是,在本发明的控制中,除此以外,不限于基于该操作而设定的油门开度为全开的情况,也可以是油门开度为规定开度以上的情况下不进行变速挡切换控制。

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