车辆的自动驾驶系统的制作方法

车辆的自动驾驶系统的制作方法
【专利摘要】在车辆的自动行驶中，在产生了车辆的急速停止要求的情况下使先行控制停止。基于由检测传感器检测出的车辆的周边信息和地图信息，生成车辆的行驶计划，基于该行驶计划控制车辆的自动行驶。在根据行驶计划而预测到发动机的运转状态的变化时，先行于所预测到的发动机的运转状态的变化，从所预测到的发动机的运转状态的变化产生之前起开始先行控制发动机运转控制设备的控制指令值的先行控制，在违反车辆的行驶计划而产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止该先行控制。
【专利说明】
车辆的自动驾驶系统
技术领域
[0001]本发明涉及车辆的自动驾驶系统。【背景技术】
[0002]内燃机的爆震容易在高负荷低转速时产生，因此例如容易在为了上坡而踩下了加速踏板时即在内燃机转速低的状态下发动机负荷从低负荷转换到了高负荷时产生。该情况下，若对向内燃机供给的吸入空气进行冷却，则能够抑制爆震的产生。因此，以往以来已知如下的内燃机:具备用于对向内燃机供给的吸入空气进行冷却的冷却装置，例如在发动机负荷开始增大时，增强向内燃机供给的吸入空气的冷却作用。
[0003]然而，即使增强向内燃机供给的吸入空气的冷却作用，在吸入空气的冷却作用实际增强之前也需要时间，因此即使在发动机负荷开始增大时增强向内燃机供给的吸入空气的冷却作用，也难以抑制爆震的产生。即，为了抑制爆震的产生，需要从发动机负荷增大之前起开始增强向内燃机供给的吸入空气的冷却。
[0004]于是，下述车辆是公知的，该车辆具备利用了GPS(Global Posit1ning System， 全球定位系统)的导航系统，通过该导航系统，检测包括到目的地之前的行驶预定路径和该行驶预定路径上的道路坡度等信息的道路信息，根据这些信息来检测发动机负荷增大的时期，从发动机负荷增大之前起增强向内燃机供给的吸入空气的冷却作用(例如参照专利文献1)0
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献:日本特许第4591435号公报
【发明内容】

[0007]发明要解决的问题
[0008]然而，在该车辆中，由于不检测车辆周围的步行者的动作等车辆的周边信息，所以无法检测步行者突然出现在车辆的前方这一情况。因此，在吸入空气的冷却作用开始增强时，例如由于步行者的突然出现，即使车辆紧急停止，向内燃机供给的吸入空气的冷却作用也维持增强后的状态。其结果是，吸入空气被过度冷却，产生燃烧不稳定、内燃机的热效率降低这样的问题。
[0009]本发明提供即使在产生了步行者的突然出现这样的车辆的急速停止要求的情况下也能够确保良好的发动机运转的车辆的自动驾驶系统。
[0010]用于解决问题的技术方案
[0011]即，根据本发明，提供一种车辆的自动驾驶系统，其具备检测车辆的周边信息的检测传感器和电子控制单元，电子控制单元构成为基于由检测传感器检测出的车辆的周边信息和地图信息来生成沿着预先设定的目标路线的车辆的行驶计划，并且基于所生成的车辆的行驶计划来控制车辆的自动行驶，其中，在根据行驶计划预测到了发动机的运转状态的变化时，先行于所预测到的发动机的运转状态的变化，从所预测到的发动机的运转状态的变化产生之前起开始使发动机运转控制设备的控制指令值向根据所预测到的发动机的运转状态而确定的方向变化的控制指令值先行控制，基于由检测传感器检测出的车辆的周边信息，在违反沿着预先设定的目标路线的车辆的行驶计划而产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止控制指令值先行控制。
[0012]发明的效果
[0013]在产生了车辆的急速停止要求时，通过停止发动机运转控制设备的控制指令值先行控制，能够将发动机的运转状态维持为最佳的运转状态。
【附图说明】
[0014]图1是表不车辆的自动驾驶系统的构成的框图。
[0015]图2是车辆的侧面图。
[0016]图3是用于说明本车辆的行进道路的轨迹的图。
[0017]图4是用于说明本车辆的行进道路的轨迹的图。
[0018]图5是用于生成行驶计划的流程图。
[0019]图6是用于进行行驶控制的流程图。
[0020]图7A、7B以及7C是用于说明对车辆V的要求驱动转矩TR的变化以及该要求驱动转矩TR的算出方法的图。
[0021 ]图8是基于车辆的行驶计划的发动机驱动控制的控制构造图。
[0022]图9是用于生成行驶计划的流程图。
[0023]图10是以图解的方式表示发动机整体的图。
[0024]图1lA以及IlB分别是以图解的方式表示散热器周围的图。
[0025]图12是以图解的方式表示EGR冷却器周围的图。
[0026]图13A以及13B分别是以图解的方式表示增压器的图。
[0027]图14是本发明的发动机的冷却水温控制的时间图(timechart)。
[0028]图15是本发明的发动机的冷却水温控制的时间图。
[0029]图16A以及16B分别是表不水温上升量与发热量的关系以及水温下降量与冷却量的关系的图。
[0030]图17是用于进行发动机的驱动控制的流程图。
[0031]图18是本发明的发动机的冷却水温控制的时间图。
[0032]图19是用于进行发动机的驱动控制的流程图。
[0033]图20是本发明的发动机的ERG量控制的时间图。
[0034]图21是本发明的发动机的ERG量控制的时间图。
[0035]图22是用于进行发动机的驱动控制的流程图。
[0036]图23是本发明的发动机的ERG量控制的时间图。
[0037]图24是用于进行发动机的驱动控制的流程图。
[0038]图25是本发明的发动机的ERG冷却器的冷却控制等的时间图。
[0039]图26是本发明的发动机的ERG冷却器的冷却控制等的时间图。
[0040]符号的说明[0041 ]I 外部传感器
[0042]2GPS 接收部
[0043]3内部传感器
[0044]4地图数据库
[0045]5导航系统
[0046]10电子控制单元
[0047]11车辆位置识别部
[0048]12外部状况识别部
[0049]13行驶状态识别部
[0050]14行驶计划生成部[0051 ]68b可变喷嘴式排气涡轮
[0052]70散热器
[0053]73EGR 控制阀
[0054]74EGR 冷却器
[0055]84流量控制阀
[0056]86电动水栗
[0057]90旁通阀
【具体实施方式】
[0058]图1是表示汽车等车辆所搭载的车辆的自动驾驶系统的构成的框图。参照图1，该车辆的自动驾驶系统具备:检测车辆的周边信息的外部传感器l、GPS(Global Posit1ningSystem，全球定位系统)接收部2、内部传感器3、地图数据库4、导航系统5、各种致动器6、HMI(Human Machine Interface，人机接口)7和电子控制单元(EQJ)1。
[0059]在图1中，外部传感器I表示用于检测车辆V的周边信息即外部状况的检测设备，该外部传感器I包括相机、雷达(Radar)和激光雷达(LIDER:Laser Imaging Detect1n andRanging，激光成像探测及测距)中的至少一方。相机例如在图2中以符号8所示，设置于车辆V的挡风玻璃的里侧，通过该相机8来拍摄车辆V的前方。该相机8的拍摄信息被发送给电子控制单元10。另一方面，雷达是利用电波来检测车辆V的外部的障碍物的装置。该雷达根据从雷达向车辆V的周围发射的电波的反射波来检测车辆V的周围的障碍物，由雷达检测出的障碍物信息被发送给电子控制单元10。
[0060]激光雷达是利用激光来检测车辆V的外部的障碍物的装置。该激光雷达例如在图2中以符号9所示，设置在车辆V的车顶上。该激光雷达9根据向车辆V的整个周围依次照射出的激光的反射光来计测到障碍物的距离，以三维的形式来检测车辆V的整个周围的障碍物的存在。由该激光雷达9检测出的三维的障碍物信息被发送给ECUlO。
[0061 ]在图1中，GPS接收部2从3个以上的GPS卫星接收信号，由此检测车辆V的位置(例如车辆V的维度以及经度)。由GPS接收部2检测出的车辆V的位置信息被发送给电子控制单元10。
[0062]在图1中，内部传感器3表示用于检测车辆V的行驶状态的检测设备。该内部传感器3包括车速传感器、加速度传感器和偏航角速度传感器中的至少一方。车速传感器是检测车辆V的速度的检测器。加速度传感器例如是检测车辆V的前后方向的加速度的检测器。偏航角速度传感器是检测车辆V的重心绕垂直轴的旋转角速度的检测器。由该车速传感器、加速度传感器和偏航角速度传感器检测出的信息被发送给电子控制单元10。
[0063]在图1中，地图数据库4表示与地图信息相关的数据库，该地图数据库4例如存储在搭载于车辆的HDD(Hard disk drive，硬盘驱动器)内。地图信息例如包括道路的位置信息、道路形状的信息(例如曲线和直线部的类别、曲线的曲率等)、交叉点以及分支点的位置信息。此外，在图1所示的实施例中，在该地图数据库4中存储有在使车辆行驶在行驶车道的正中时使用激光雷达9制作的外部的固定障碍物的三维基础数据。
[0064]在图1中，导航系统5是将车辆V的驾驶员引导至由车辆V的驾驶员设定的目的地的装置。在该导航系统5中，基于由GPS接收部2测定出的车辆V的当前的位置信息和地图数据库4的地图信息，运算到达目的地之前的目标路线。该车辆V的目标路线的信息被发送给电子控制单元10。
[0065]在图1中，HMI6表示用于在车辆V的乘员与车辆的自动驾驶系统之间进行信息的输出以及输入的接口，该HMI6例如具备用于向乘员显示图像信息的显示器面板、用于输出声音的扬声器以及用于供乘员进行输入操作的操作按钮或触摸面板等。在HMI6，当由乘员进行了应该开始自动行驶的输入操作时，向ECUlO发送信号而开始自动行驶，另外，当由乘员进行了应该停止自动行驶的输入操作时，向ECUlO发送信号而停止自动行驶。
[0066]在图1中，致动器7为了执行车辆V的行驶控制而设置，该致动器7至少包括加速器致动器、制动器致动器和操舵致动器。加速器致动器根据来自电子控制单元10的控制信号来控制节气门开度，由此控制车辆V的驱动力。Φ恸器致动器根据来自电子控制单元10的控制信号来控制制动器踏板的踏下量，由此控制对车辆V的车轮施加的制动力。操舵致动器根据来自电子控制单元10的控制信号来控制电动助力转向系统的操舵辅助马达的驱动，由此控制车辆V的操舵作用。
[0067]电子控制单元10具有通过双向性总线而相互连接的CPU(Central ProcessingUnit，中央处理单元)、R0M(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)等。此外，在图1中，示出了使用一个电子控制单元10的情况，但也可以使用多个电子控制单元。如图1所示，电子控制单元10具有车辆位置识别部11、外部状况识别部12、行驶状态识别部13、行驶计划生成部14以及行驶控制部15。
[0068]在本发明的实施例中，在车辆位置识别部11中，基于由GPS接收部2接收到的车辆V的位置信息来识别自动行驶开始时的地图上的最初的车辆V的位置。若自动行驶开始时的最初的车辆V的位置被识别，则之后在外部状况识别部12中进行车辆V的外部状况的识别和车辆V的准确位置的识别。即，在外部状况识别部12中，基于外部传感器I的检测结果(例如相机8的拍摄信息、来自雷达的障碍物信息、来自激光雷达9的障碍物信息等)，识别车辆V的外部状况。该情况下，外部状况包括:行驶车道的白线相对于车辆V的位置、车道中心相对于车辆V的位置、道路宽度、道路的形状(例如行驶车道的曲率、路面的坡度变化等)、车辆V的周边的障碍物的状况(例如，区分固定障碍物与移动障碍物的信息、障碍物相对于车辆V的位置、障碍物相对于车辆V的移动方向、障碍物相对于车辆V的相对速度等)。
[0069]在该外部状况识别部12中，在基于由GPS接收部2接收到的车辆V的位置信息而识别出自动行驶开始时的最初的车辆V的位置时，通过对由激光雷达9存储于地图数据库4的外部的固定障碍物的三维基础数据和由激光雷达9检测出的当前的车辆V的外部的固定障碍物的三维检测数据进行比较，由此识别当前的车辆V的准确位置。具体而言，一边使使用激光雷达9检测出的外部的固定障碍物的三维图像一点点偏移一边找出该三维图像在所存储的外部的固定障碍物的三维基础图像上恰好重叠的图像位置，此时的三维图像的偏移量表示从车辆的行驶车道的正中起的偏移量，因此能够根据该偏移量来识别当前的车辆V的准确位置。
[0070]此外，若如此求出从车辆的行驶车道的正中起的偏移量，则在车辆的自动行驶开始时，控制车辆的行驶以使车辆行驶在行驶车道的正中。在车道的行驶中，持续进行找出由激光雷达9检测出的外部的固定障碍物的三维图像在所存储的外部的固定障碍物的三维基础图像上恰好重叠的图像位置的作业，控制车辆的行驶以使车辆行驶在由驾驶员设定的目标路线的行驶车道的正中。此外，在该外部状况识别部12中，通过对由激光雷达9检测出的外部的障碍物(固定障碍物以及移动障碍物)的三维图像与所存储的外部的固定障碍物的三维基础图像进行比较，识别步行者这样的移动障碍物的存在。
[0071]在行驶状态识别部13中，基于内部传感器3的检测结果(例如来自车速传感器的车速信息、来自加速度传感器的加速度信息、偏航角速度传感器的旋转角速度信息等)，识别车辆V的行驶状态。车辆V的行驶状态例如包括车速、加速度以及车辆V的重心绕垂直轴的旋转角速度。
[0072]在行驶计划生成部14中，基于地图数据库4的地图信息、由车辆位置识别部11以及外部状况识别部12识别出的本车辆V的位置、由外部状况识别部12识别出的本车辆V的外部状况(其他车辆的位置和/或行进方向等)以及由内部传感器3检测出的本车辆V的速度和/或加速度等，制作沿着由驾驶员设定的目标路线的本车辆V的行驶计划，即决定本车辆的行进道路。该情况下，行进道路以遵守法规并且在最短时间安全到达目的地的方式进行决定。接着，参照图3以及图4对该行进道路的决定方式进行简单说明。
[0073]图3以及图4示出了将与xy平面正交的轴设为时间轴t的三维空间。在图3中，V表示位于xy平面上的本车辆，xy平面中的y轴方向设为本车辆V的行进方向。另外，在图3中，1?表示本车辆V当前行驶的道路。在行驶计划生成部14中，如图3中以P所示，在由xyz轴构成的三维空间内生成本车辆V今后的行进道路的轨迹。该轨迹的初始位置是当前的本车辆V的位置，此时的时刻t设为零(时刻t = 0)，此时的本车辆V的位置设为(x(0)，y(0))。另外，本车辆V的行驶状态由车速V和行进方向Θ表示，时刻t = 0的本车辆V的行驶状态设为(ν(0)，θ(0))。
[0074]在本车辆V从时刻t= 0经过Δ t时间(0.1?0.5秒)的期间进行的驾驶操作，从预先设定的多个操作中选择。列举具体的例子，对于加速度，从在-10?+30Km/h/sec的范围内预先设定的多个值中选择，对于操舵角，从在-7?+7度/sec的范围内预先设定的多个值中选择。该情况下，列举一例，对于多个加速度的值与多个操舵角的值的全部组合，求出At时间后(t= At)的本车辆V的位置(x(l)，y(l))和本车辆V的行驶状态(ν(1)，θ(1))，接着求出再过A t时间后即2 Δ t时间后(t = 2 Δ t)的本车辆V的位置(X(2)，y (2))和本车辆V的行驶状态(ν(2)，θ(2))。同样，求出η Δ t时间后(t = n Δ t)的本车辆V的位置(x(n)，y(n))和本车辆V的行驶状态(ν(η)，θ(η))。
[0075]在行驶计划生成部14中，通过连接对于多个加速度的值与多个操舵角的值的组合而分别求出的本车辆A的位置(x，y)，生成多个行进道路的轨迹。图3的P示出了如此获得的轨迹中的代表性的一个轨迹。当生成多个行进道路的轨迹时，从这些轨迹中选择遵守法规并且能够以最短时间安全到达目的地的轨迹，将该选择出的轨迹决定为本车辆V的行进道路。此外，在图3中，该轨迹向道路R上的xy平面上的投影图成为本车辆V的实际的行进道路。
[0076]接着，参照图4对从多个行进道路的轨迹中选择遵守法规并且能够以最短时间安全到达目的地的轨迹的方法的一例进行简单说明。在图4中，V与图3同样表示本车辆，A表示在本车辆V的前方行进在与本车辆V相同方向上的其他车辆。此外，图4中，示出了关于本车辆V生成的多个行进道路的轨迹P。在行驶计划生成部14中，关于其他车辆A，对于多个加速度的值与多个操舵角的值的组合也生成多个行进道路的轨迹，关于其他车辆A生成的多个行进道路的轨迹在图4中由P’表示。
[0077]在行驶计划生成部14中，首先，基于由外部状况识别部12识别出的外部信息，针对全部轨迹P判别在本车辆V按照轨迹P行进时本车辆V是否能够行驶在道路R内以及是否与固定障碍物或步行者不接触。当判别为在本车辆V按照轨迹P行进的情况下本车辆V不能行驶在道路R内时或判别为本车辆V与固定障碍物或步行者接触时，将该轨迹P从选择项中除去，针对剩余的轨迹P，判别与其他车辆A干涉的程度。
[0078]S卩，在图4中，轨迹P与轨迹P’发生了交叉时，意味着在交叉的时刻t本车辆V与其他车辆A发生碰撞。因此，在使用最单纯的判别方法的情况下，在上述剩余的轨迹P中存在与轨迹P，交叉的轨迹P的情况下，将与轨迹P，交叉的轨迹P从选择项除去，从剩余的轨迹P中选择能够以最短时间到达目的地的轨迹P ο此外，该情况下，虽然判别方法复杂一些，但也可以采用将即使轨迹P与轨迹P’发生了交叉但碰撞程度轻的轨迹P选择为最佳轨迹的选择方法。如此从多个行进道路的轨迹P中选择遵守法规并且能够以最短时间安全到达目的地的轨迹P。
[0079]当选择了轨迹P时，从行驶计划生成部14输出所选择出的轨迹P上的时刻t=Δ t的本车辆V的位置(X(I)，y(I))和本车辆V的行驶状态(V(I)，Θ(I))、所选择出的轨迹P上的时亥Ijt = 2 △ t时本车辆V的位置(X (2)，y (2))和本车辆V的行驶状态(v (2)，Θ (2))、……所选择出的轨迹P上的时刻t = n Δ t的本车辆V的位置(x(n)，y(n))和本车辆V的行驶状态(ν(η)，θ(η))，基于这些本车辆V的位置和本车辆V的行驶状态，在行驶控制部15中控制本车辆的行驶。
[0080]接着，当到了时刻t=Δ t时，将此时的时刻t设为零(时刻t = 0)，将本车辆V的位置设为(x(0)，y(0))，将本车辆V的行驶状态设为(ν(0)，θ(0))，再次对于多个加速度的值与多个操舵角的值的组合，生成多个行进道路的轨迹P，从这些轨迹P中选定最佳的轨迹P。当选定了最佳的轨迹P时，从行驶计划生成部14输出所选择出的轨迹P上的各时刻t= △ t、2 Δ
t、......η △ t的本车辆V的位置和本车辆V的行驶状态，基于这些本车辆V的位置和本车辆V的行驶状态，在行驶控制部15中控制本车辆的行驶。以后，反复进行该处理。
[0081]接着，参照图5以及图6所示的流程图对在车辆的自动驾驶系统中执行的基本的处理进行简单说明。例如当驾驶员在导航系统5中设定目的地，并在HMI7中进行应该开始自动行驶的输入操作时，在ECUlO中反复执行图5所示的行驶计划的生成例程。
[0082]S卩，首先，在步骤20中，基于由GPS接收部2接收到的车辆V的位置信息，通过车辆位置识别部11识别本车辆V的位置。接着，在步骤21中，根据外部传感器I的检测结果，通过外部状况识别部12识别本车辆V的外部状况以及本车辆V的准确位置。接着，在步骤22中，根据内部传感器3的检测结果，通过行驶状态识别部13识别车辆V的行驶状态。接着，在步骤23中，如参照图3以及图4说明的那样，通过行驶计划生成部14生成车辆V的行驶计划。基于该行驶计划进行车辆的行驶控制。用于进行该车辆的行驶控制的例程示出在图6中。
[0083]参照图6，首先，在步骤30中，读入由行驶计划生成部14生成的行驶计划、即所选择出的轨迹P上的t= Δ t?t = n Δ t的各时刻的本车辆V的位置(x，y)和本车辆V的行驶状态(V，Θ)。接着，基于该各时刻的本车辆V的位置(X，y)和本车辆V的行驶状态(V，Θ)，在步骤31中，进行车辆V的发动机的驱动控制以及发动机辅机的控制等，在步骤32中，进行车辆V的制动控制以及制动灯的点壳控制等，在步骤33中，进彳丁操航控制以及方向指不灯的控制等。这些控制在通过步骤30取得更新后的新的行驶计划时更新。
[0084]如此，进行沿着所生成的行驶计划的车辆V的自动行驶。在进行车辆V的自动行驶而车辆V到达了目的地的情况下、或在进行车辆V的自动行驶的途中由驾驶员向HMI7进行了使自动行驶停止的输入操作的情况下，使自动行驶结束。
[0085]接着，参照图7A对基于由行驶计划生成部14生成的行驶计划的车辆V的发动机的驱动控制的一例进行概略说明。在该图7A中，示出了道路状况、车辆V的车速V和对车辆V的要求驱动转矩TR。此外，在图7A中，车速V示出了基于由行驶计划生成部14生成的行驶计划的车速的一例，图7A所示的例子示出了如下情况:在时刻t = 0车辆V停止，在时刻t = 0?时亥Ijt= Δ t的期间进行车辆V的加速运转，在时刻t= At?时亥ljt = 7 At的期间即使途中有上坡也进行恒速行驶，在时刻t = 7 At以后的下坡车速V减速。
[0086]在本发明的实施例中，求出基于由行驶计划生成部14生成的行驶计划的从车速V起应该对车辆V施加的车辆V的行进方向的加速度A(η)，根据该加速度A (η)求出对车辆V的要求驱动转矩TR，驱动控制发动机以使对车辆V的驱动转矩成为该要求驱动转矩TR。例如，如图7Β所示，若质量M的车辆在时间△ t的期间从V (η)加速到了 V (η+1)，则此时的车辆V的行进方向的加速度Α(η)如图7Β所示由加速度Α(η) = (ν(η+1)-ν(η))/ Δ t表示。若将此时对车辆V作用的力设为F，则该力F由车辆V的质量M与加速度A(n)之积(=M.A(n))表示。另一方面，若将车辆V的驱动轮的半径设为r，则对车辆V的驱动转矩TR由F.r表示，因此，若将C设为常数，则对车辆V的要求驱动转矩TR由C.A(n)(=F.r=M.A(n).r)表示。
[0087]若求出对车辆V的要求驱动转矩TR(=C.A(n))，则驱动控制发动机以使对车辆V的驱动转矩成为该要求驱动转矩TR。具体而言，控制发动机负荷即节气门的开度以及变速器的变速比，以使对车辆V的驱动转矩成为该要求驱动转矩TR。该情况下，例如，预先求出对车辆V的驱动转矩成为要求驱动转矩TR的节气门的开度与变速器的变速比的关系，控制节气门的开度和变速器的变速比以使节气门的开度与变速器的变速比的关系成为该预先求出的关系。
[0088]另一方面，在道路为上坡的情况下，与平坦路的情况相比，为使车辆V行驶而需要更大的驱动转矩。即，如图7C所示，在上坡时，若将重力的加速度设为g并将坡度设为Θ，则对质量M的车辆V在使车辆V后退的方向上作用加速度AX(=g.SIN0)。即，对车辆V作用减速度AX( = g.SIN9)。此时，若将C设为常数，则为使车辆V不后退而需要的对车辆V的要求驱动转矩TR由C.AX( =F.r = M.AX.r)表示。因此，在车辆V行驶在上坡时，对车辆V的要求驱动转矩TR增大该驱动转矩C.AX。
[0089]因此，在图7A所示的例子中，在进行车辆V的加速运转的时刻t= 0?时刻t= Δ t的期间，对车辆V的要求驱动转矩TR增大，在车辆V恒速行驶在平坦路上的时刻t= Δ t?时刻t=3 Δ t的期间，对车辆V的要求驱动转矩TR减少一些，在车辆V恒速行驶在上坡上的时刻t =3 Δ t?时亥Ijt = 5 Δ t的期间，对车辆V的要求驱动转矩TR大幅增大，在车辆V恒速行驶在平坦路上的时刻t = 5 Δ t?时刻t = 7 Δ t的期间，对车辆V的要求驱动转矩TR比恒速行驶在上坡上时减少一些，在车辆V减速一些而恒速行驶在下坡的时刻t = 7 △ t以后，对车辆V的要求驱动转矩TR进一步减少一些。
[0090]图8示出了基于车辆的行驶计划的发动机驱动控制的控制构造图。在将基于行驶计划40生成的当前(时刻t = 0)的车速设为V(O)的情况下，在本发明的实施例中，同时并行地进行将△ t时间后的时刻t= Δ t的车速控制为基于行驶计划40生成的车速V(I)的前馈控制和将实际的车速控制为基于行驶计划40生成的车速V的反馈控制。该情况下，因为同时说明该前馈控制和反馈控制并不容易理解，所以首先对前馈控制进行说明，接着对反馈控制进行说明。
[0091]参照图8，在前馈控制部41中，根据基于行驶计划40生成的当前(时刻t= 0)的车速V(O)和时刻t= Δ t的车速V(I)，运算从车速V(O)向V(I)变化时的车辆V的行进方向的加速度A(O) = (v(l)-v(O))/At。另一方面，在坡度修正部42中，运算参照图7C说明的上坡或下坡时的加速度AX( = g.SIN0)。对该由前馈控制部41得到的加速度A(O)和由坡度修正部4得至_加速度AX进行加法运算，在要求驱动转矩TR的运算部44中，根据由前馈控制部41得到的加速度A(O)与由坡度修正部43得到的加速度AX之和(Α(0)+ΑΧ)，运算对车辆V的要求驱动转矩TR。
[0092]该加速度之和(Α(0)+ΑΧ)表示使车速从V(O)变为V(I)所需要的加速度，因此在基于该加速度之和(Α(0)+ΑΧ)使对车辆V的要求驱动转矩TR变化时，时刻t= At的车速被计算为V(I)。因此，接着在发动机驱动控制部45中，驱动控制发动机以使对车辆V的驱动转矩成为该要求驱动转矩TR，由此使车辆自动行驶。如此，当基于加速度之和(Α(0)+ΑΧ)使对车辆V的要求驱动转矩TR变化时，时刻t = △ t的车速被计算为V(I)。然而，实际的车速会从v( I)偏离，为了使该偏离消失而进行反馈控制。
[0093]即，在反馈控制部43中，以使基于行驶计划40生成的当前的车速V(O)与实际的车速vz之差(=v(0)-vz)成为零的方式，S卩以使实际的车速vz成为基于行驶计划40生成的当前的车速V (O)的方式，针对对车辆V的要求驱动转矩TR进行反馈控制。具体而言，在反馈控制部41中，运算对当前的车速v(0)与实际的车速vz之差(=v(0)-vz)乘以预先设定的增益G而得到的值(V(O)-Vz).G，对由前馈控制部41得到的加速度A(O)加上由反馈控制部41得到的(v(O)-vz).G的值。
[0094]如此将实际的车速vz控制为基于行驶计划40生成的车速v(n)。此外，在行驶计划
40中生成各时刻t = 0、t = Δ t、t = 2 Δ t......的各车速v(0)、v(l)、v(2)......，在前馈控制部
41中基于这些车速v(n)运算各时刻t = 0、t= Δ t、t = 2 Δ t......的车辆V的行进方向的加速度A(0)、A(1)、A(2)……，在要求驱动转矩TR的运算部44中，基于这些加速度A(O)、A(1)、A
(2)......运算各时刻t = 0、t= Δ t、t = 2 Δ t......的对车辆V的要求驱动转矩TRcJP，在要求驱动转矩TR的运算部44中，运算各时刻t = 0、t=At、t = 2At……的将来的要求驱动转矩TR的预测值。
[0095]在本发明的发动机的驱动控制中，根据行驶计划来预测将来的发动机的运转状态的变化，先行于所预测到的发动机的运转状态的变化，从所预测到的发动机的运转状态的变化产生之前起开始使发动机运转控制设备的控制指令值向根据所预测到的发动机的运转状态而确定的方向、即最适合于所预测到的发动机的运转状态的方向变化的控制指令值先行控制。当进行这样的控制指令值先行控制时，能够在发动机的运转状态成为所预测到的发动机的运转状态时使发动机的运转状态为最佳的运转状态。
[0096]另一方面，在本发明的发动机的驱动控制中，在自动行驶中例如步行者突然出现在了车辆的前方的情况下，通过外部传感器I检测到该情况，使车辆紧急停止。然而，此时，基于所预测到的发动机的运转状态进行着上述的控制指令值先行控制，当即使在使车辆紧急停止时该控制指令值先行控制也被继续实施时，由于发动机的运转状态不会成为所预测到的运转状态，所以发动机的运转状态会偏离于最佳的运转状态。因此在本发明中，基于由检测传感器检测出的车辆的周边信息，在违反沿着预先设定的目标路线的车辆的行驶计划而产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止控制指令值先行控制。
[0097]接着，参照图9?图26对本发明的发动机的驱动控制进行说明。图9示出了用于本发明的发动机的驱动控制的图5的步骤23中的行驶计划的生成处理。参照图9，首先，在步骤50中，取得由外部传感器I检测出的障碍物信息。该障碍物信息是与位于本车辆V前方的人、动物、汽车等可移动的移动障碍物相关的信息。在该步骤50中，例如在步行者突然出现在了车辆的前方的情况下，判断为移动障碍物位于本车辆V的前方。
[0098]接着，在步骤51中，基于在步骤50中取得的障碍物信息，判别本车辆V是否有可能与移动障碍物接触，在判定为本车辆V不可能与移动障碍物接触时，进入步骤52，如参照图3以及图4说明的那样，通过行驶计划生成部14生成车辆V的行驶计划。与此相对，在判别为本车辆V有可能与移动障碍物接触时，进入步骤53，生成用于使车辆紧急停止的行驶停止计划，接着进入步骤54，产生车辆的急速停止要求。如此，在本发明中，在避免与由检测传感器I检测出的外部的移动障碍物的接触时产生车辆的急速停止要求。此外，在执行用于本发明的发动机的驱动控制的图9所示的行驶计划的行驶处理时，在图6的步骤30中，取得在图9的步骤52中生成的行驶计划以及在图9的步骤53中生成的行驶停止计划。
[0099]接着，举出具体例对本发明的发动机的驱动控制进行说明。此外，首先对与本发明的发动机的驱动控制关联的发动机部分先进行简单说明。图10以图解的方式示出了发动机整体。参照图10，60表不发动机本体，61表不燃烧室，62表不进气歧管，63表不排气歧管，64表示在进气歧管62的各进气支管分别配置的燃料喷射阀，65表示进气管道，66表示配置在进气管道65内的节气门，67表不用于驱动节气门66的致动器，68表不增压器，69表不空气滤清器，7 O表不散热器，71表不由发动机驱动的水栗，7 2表不用于使排气歧管63内的排气气体在进气歧管62内再循环的排气气体再循环(以下，称为EGR)通路，73表示用于控制EGR量的EGR控制阀，74表示用于对在EGR通路72内流动的EGR气体进行冷却的EGR冷却器。
[0100]此外，在图10所示的实施例中，增压器68包括排气涡轮增压器。吸入空气经由空气滤清器69、进气压缩机68a、进气管道65、进气歧管62供给到燃烧室61内，从燃烧室61排出到排气歧管63内的排气气体经由排气涡轮68b排出到大气中。发动机本体60内的发动机冷却水通过水栗71送入到散热器70内而被散热器70冷却，向EGR冷却器74内送入发动机冷却水而通过该发动机冷却水来冷却EGR气体。此外，在图10中，虚线的箭头表示发动机冷却水的流向。
[0101]图1lA以及图1lB分别示出了散热器70周围的其他例。在图1lA所示的例子中，发动机本体60内的发动机冷却水经由冷却水供给管80供给到散热器70的上部箱81，由散热器70冷却后的发动机冷却水经由下部箱82以及冷却水返回管83通过水栗71返回到发动机本体60内。在图11A所示的例子中，冷却水供给管80经由流量控制阀84以及冷却水返回管85与水栗71连结，流量控制阀84的开度越大，则经由水栗71返回到发动机本体60内的发动机冷却水量越多。另一方面，在图1lB所示的例子中，由散热器70冷却后的发动机冷却水经由下部箱82以及冷却水返回管83通过电动水栗86返回到发动机本体60内。
[0102]图12示出了EGR冷却器74周围。在图12所示的例子中，发动机本体60内的发动机冷却水经由冷却水供给管87供给到EGR冷却器74内，通过冷却EGR气体而温度上升了的发动机冷却水经由冷却水返回管88通过水栗89返回到发动机本体60内。另外，在图12所示的例子中，在冷却水供给管80内配置有旁通阀90，该旁通阀90经由冷却水返回管91连结在发动机本体60内。若增大该旁通阀90向EGR冷却器74侧的开度，则向EGR冷却器74内供给的发动机冷却水的量增大，从旁通阀90经由冷却水返回管91返回到发动机本体60内的发动机冷却水的量减少。
[0103]图13A以及图13B分别示出了增压器68的其他例子。在图13A所示的例子中，增压器68包括排气涡轮增压器，图13A以图解的方式示出了排气涡轮增压器的可变喷嘴式排气涡轮68b的涡轮叶轮92周围。在本例中，如图13A所示，在涡轮叶轮92周围的向涡轮叶轮92的排气气体流通路内，遍及涡轮叶轮92的整个周围配置有能够绕转动轴94转动的许多可动叶片93，通过致动器95同时对所有可动叶片93进行转动控制。在本例中，若使各可动叶片93从图13A中以虚线所示的位置转动到以实线所示的位置，则向形成在各可动叶片93间的喷嘴的开口面积即喷嘴的开度减小的方向变化。另一方面，在图13B所示的例子中，增压器68的进气压缩机68a包括由电动马达96驱动的电动祸轮。
[0104]接着，以当前本车辆V在平坦路上自动行驶并且不久道路成为上坡或下坡的情况为例，对本发明的几个实施例依次进行说明。图14示出了在本发明的发动机的驱动控制中被先行控制的控制对象为发动机冷却水的情况下的时间图，在该图14中，示出了发动机的负荷的变化、图1IA所示的流量控制阀84的开度的变化、图1IB所示的向电动水栗86的供给电力的变化、和发动机本体60内的冷却水温T的变化。在图14中，Tl和T2分别表示最佳的冷却水温T的下限值和上限值，TO表示发动机成为过热的冷却水温。此外，该图14一并示出了被先行控制的发动机运转控制设备是图11A所示的流量控制阀84且被先行控制的发动机运转控制设备的控制指令值是流量控制阀84的开度的情况、和被先行控制的发动机运转控制设备是图1IB所示的电动水栗86且被先行控制的发动机运转控制设备的控制指令值是向电动水栗86的供给电力的情况。
[0105]当道路从平坦路变为上坡时，如参照图7A说明的那样，要求驱动转矩TR变高。当要求驱动转矩TR变高时，如图14所示，发动机的负荷增大，来自燃料喷射阀64的燃料喷射量增大。其结果是，燃烧室61内的发热量增大，发动机本体60内的冷却水温T急速上升。因此，根据道路从平坦路变为上坡而发动机的负荷开始增大时的冷却水温T，有时在发动机的负荷增大的期间冷却水温T会大幅超过上限值T2、发动机冷却水会过热。为了防止如此发动机冷却水会过热这一情况，使发动机负荷增大时的冷却水温T降低到即使发动机的负荷增大也不超过上限值T2的目标温度即可。
[0106]然而，使冷却水温T降低需要时间，因此，需要从道路自平坦路变为上坡而发动机的负荷开始增大之前起开始冷却水温T的降低作用。该情况下，在本发明中使用的车辆的自动驾驶系统中，能够根据车辆V的位置信息、地图数据库4的地图信息以及车辆V的行驶状态来预测道路从平坦路变为上坡这一情况，因此，在本发明中，从道路自平坦路变为上坡而发动机的负荷开始增大之前起，使冷却水温T的降低作用先行开始。
[0107]图14的实线示出了在时刻t= l道路从平坦路变为上坡，因此在时刻t = l时发动机的负荷开始增大的情况。另外，图14示出了由于预测到在时刻t=l发动机的负荷会开始增大，所以在到达时刻t = l之前的时刻t = 0开始了冷却水温T的降低作用的情况。即，在本例中，在比预测到发动机的负荷会开始增大的时刻之前一定时间，开始冷却水温T的降低作用。此外，在图1lA所示的例子中，若使流量控制阀84的开度减小则向散热器70供给的发动机冷却水量增大，因此发动机本体60内的发动机冷却水温降低，因此在图1lA所示的例子中，通过在时刻t = 0使流量控制阀84的开度减小，开始冷却水温T的降低作用。另一方面，在图1IB所示的例子中，若增大向电动水栗86的供给电力则在散热器70内流动的发动机冷却水量增大，因此发动机本体60内的发动机冷却水温降低，因此在图1lB所示的例子中，通过在时刻t = O使向电动水栗86的供给电力增大，开始冷却水温T的降低作用。
[0108]如此，若在道路从平坦路变为上坡以前，在时刻t= 0使流量控制阀84的开度减小或使向电动水栗86的供给电力增大，则如图14中以实线所示，在时刻t = I，发动机冷却水温降低，因此即使道路从平坦路变为上坡而发动机的负荷增大，发动机冷却水也不会过热，发动机本体60内的冷却水温T维持为下限值Tl与上限值T2之间的最佳温度。
[0109]另一方面，图14中的虚线示出了在冷却水温T的降低作用开始之后道路从平坦路变为上坡之前，例如由于步行者突然出现在了车辆的前方而产生了车辆的急速停止要求DS的情况。从图13中的虚线可知，当车辆的急速停止要求DS产生时，发动机负荷急速降低。该情况下，存在根据行驶停止计划而车辆完全停止的情况和在车辆紧急减速之后以低速行驶的情况。在图14所示的例子中，从虚线可知，在产生车辆的急速停止要求DS而车辆完全停止之后或在车辆以低速行驶之后，在时刻t = 4开始通常的自动行驶。
[0110]然而，在如此产生了车辆的急速停止要求DS时，若如图14中以实线所示使流量控制阀84的开度继续减小或使向电动水栗86的供给电力继续增大，则尽管发动机负荷低但冷却水温T的降低作用却继续实施，因此如图14中以虚线所示，冷却水温T降低到下限值Tl以下，发动机冷却水被过冷却。若发动机冷却水被过冷却，则发动机油的粘度变高，产生由于因粘度增大引起的摩擦增大而导致燃料经济性恶化的问题。
[0111]因此，在本发明中，为了防止如此发动机冷却水被过冷却，在产生了车辆的急速停止要求DS时，停止使冷却水温T先行降低的水温降低先行控制。接着，对于该情况，参照与图14同样地示出了发动机的负荷的变化、图1lA所示的流量控制阀84的开度的变化、图1lB所示的向电动水栗86的供给电力的变化、和发动机本体60内的冷却水温T的变化的图15进行说明。
[0112]图15示出了如下情况:由于预测到道路从平坦路变为上坡，所以在时刻t= 0减小流量控制阀84的开度或增大向电动水栗86的供给电力，然后在道路从平坦路变为上坡之前产生了车辆的急速停止要求DS。该情况下，在本发明中，如图15所示，刚产生车辆的急速停止要求DS，流量控制阀84的开度就增大或向电动水栗86的供给电力就减少。即，停止使冷却水温T先行降低的水温降低先行控制。如此，若停止使冷却水温T先行降低的水温降低先行控制，则如图15所示，能够使发动机本体60内的冷却水温T维持为下限值Tl与上限值T2之间的最佳温度，能够防止发动机冷却水被过冷却。
[0113]停止了使冷却水温T先行降低的水温降低先行控制时的流量控制阀84的开度增大到与发动机的运转状态相应的目标开度。该情况下，也可以使流量控制阀84的开度恢复到停止使冷却水温T先行降低的水温降低先行控制之前的开度。另外，停止了使冷却水温T先行降低的水温降低先行控制时的向电动水栗86的供给电力减少到与发动机的运转状态相应的目标供给电力。该情况下，同样地，也可以使向电动水栗86的供给电力恢复到停止使冷却水温T先行降低的水温降低先行控制之前的供给电力。
[0114]另一方面，如上所述，为了防止在道路从平坦路变为上坡而发动机的负荷增大时发动机冷却水过热，使发动机的负荷开始增大时的冷却水温T降低到即使发动机的负荷增大也不超过上限值T2的目标温度即可。该目标温度在图14以及图15中由TX表示。接着，对求出该目标温度TX的方法进行简单说明。若发动机发热则冷却水温T上升，该情况下的每单位时间的发动机的发热量与每单位时间的冷却水温T的上升量ATU的关系例如如图16A所示预先求出并存储。另外，若发动机被冷却则冷却水温T降低，该情况下的每单位时间的发动机的冷却量与每单位时间的冷却水温T的降低量ATD的关系例如如图16B所示预先求出并存储。
[0115]该情况下，如果对当前的冷却水温T持续加上冷却水温T的上升量ΔTU直到经过一定时间为止并且对当前的冷却水温T持续减去冷却水温T的降低量△ TD直到经过一定时间为止，则可求出该一定时间后的冷却水温T。在本发明的实施例中，预测道路从平坦路变为上坡而发动机的负荷增大时的每单位时间的发动机的发热量和每单位时间的发动机的冷却量，根据该预测发热量以及预测冷却量来求出发动机的负荷增大时的预测水温变化。接着，在冷却水温T根据该预测水温变化而发生了变化时，求出冷却水温T不超过上限值T2的发动机负荷增大开始时的目标温度TX。
[0116]图17示出了为了实施图15所示的本发明的实施例而在图6的步骤30的执行完成后在步骤31中执行的发动机驱动控制例程。此外，如前所述，在该图6的步骤30中，取得在图9的步骤52中生成的行驶计划以及在图9的步骤53中生成的行驶停止计划。参照图17，首先，在步骤101中，基于在图6的步骤30中取得的行驶计划以及行驶停止计划来控制发动机。具体而言，算出沿着该行驶计划或行驶停止计划的使得达到本车辆A的行驶状态(V)的要求驱动转矩TR，控制发动机负荷即节气门66的开度以及变速器的变速比，以使得对车辆V的驱动转矩成为该要求驱动转矩TR。
[0117]接着在步骤102中，根据车辆V的位置信息、地图数据库4的地图信息以及车辆V的行驶状态，预测从平坦路向上坡的变化以及发动机负荷的变化，判别例如在一定时间后预测发动机负荷是否超过预先设定的设定值XA。在判别为预测发动机负荷不超过预先设定的设定值XA时，即在一定时间后道路为平坦路或即使是上坡但坡度平缓时，进入步骤111，将流量控制阀84的开度或向电动水栗86的供给电力设为与发动机的运转状态相应的开度或供给电力。即，将流量控制阀84的开度或向电动水栗86的供给电力设为对流量控制阀84的开度或向电动水栗86的供给电力没有进行先行控制时的通常的发动机运转时的流量控制阀84的开度或向电动水栗86的供给电力。
[0118]另一方面，在步骤102中判别为预测发动机负荷超过预先设定的设定值XA时，即判别为在一定时间后道路成为比较陡的上坡时，进入步骤103，预测道路从平坦路变为上坡而发动机的负荷增大时的每单位时间的发动机的发热量和每单位时间的发动机的冷却量，根据该预测发热量以及预测冷却量，使用图16A以及图16B所示的关系，预测发动机的负荷增大时的水温变化。接着，在步骤104中，例如判别该预测出的水温变化中最高的预测水温是否超过图15所示的上限值T2。
[0119]在判别为所预测出的水温变化中最高的预测水温未超过上限值T2时，即在即使发动机的负荷增大发动机冷却水也不会过热、发动机本体60内的冷却水温T会维持为下限值Tl与上限值T2之间的最佳温度的情况下，进入步骤111，将流量控制阀84的开度或向电动水栗86的供给电力设为与发动机的运转状态相应的开度或供给电力。与此相对，在步骤104中判别为所预测出的水温变化中最高的预测水温超过上限值T2时，进入步骤105，求出在冷却水温T以该预测水温变化而变化时冷却水温T不会超过上限值T2的发动机负荷增大开始时的目标温度TX。
[0120]接着，在步骤106中，判别是否由于例如步行者突然出现在了车辆的前方而产生了车辆的急速停止要求。在判别为未产生车辆的急速停止要求时，进入步骤107，开始针对流量控制阀84的开度或向电动水栗86的供给电力的先行控制。即，此时，如图14所示，流量控制阀84的开度减小或向电动水栗86的供给电力增大，由此，开始使冷却水温T先行降低的水温降低先行控制。接着，在步骤108中，判别冷却水温T是否成为目标温度TX以下，在冷却水温T成为目标温度TX以下时进入步骤109，结束流量控制阀84的开度的减小处理或向电动水栗86的供给电力的增大处理。
[0121]另一方面，在步骤106中判别为产生了车辆的急速停止要求时，进入步骤110，停止针对流量控制阀84的开度或向电动水栗86的供给电力的先行控制。接着，进入步骤111 ο因此，此时，流量控制阀84的开度增大到与发动机的运转状态相应的开度，或者向电动水栗86的供给电力降低到与发动机的运转状态相应的供给电力。
[0122]如此，在图15?图17所示的实施例中，发动机运转控制设备包括用于控制发动机的冷却水的温度的冷却水温控制设备，在根据行驶计划预测为由于发动机的负荷的上升而导致发动机的冷却水的温度会超过预先设定的目标范围时，从发动机的负荷上升之前起开始使发动机的冷却水的温度降低的水温降低先行控制，在产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止水温降低先行控制。
[0123]该情况下，在图1lA所示的例子中，该冷却水温控制设备包括用于控制从发动机本体内向散热器70供给的发动机冷却水量的流量控制阀84，控制指令值是流量控制阀84的开度，通过控制流量控制阀84的开度来进行水温降低先行控制。另一方面，该情况下，在图1lB所示的例子中，该冷却水温控制设备包括用于控制从发动机本体内向散热器70供给的发动机冷却水量的电动水栗86，控制指令值是向电动水栗86的供给电力，通过控制向电动水栗86的供给电力来进行水温降低先行控制。
[0124]接着，参照图18对当前本车辆V在平坦路上或上坡的道路上自动行驶并且不久道路变为下坡的情况进行说明。在该图18中，与图14同样，也示出了发动机的负荷的变化、图1IA所示的流量控制阀84的开度的变化、图1IB所示的向电动水栗86的供给电力的变化、和发动机本体60内的冷却水温T的变化。当道路从平坦路或上坡变为下坡而发动机的负荷降低、由此使来自燃料喷射阀64的燃料喷射量减少时，燃烧室61内的发热量减少，因此发动机本体60内的冷却水温T急速下降。因此，根据道路变为下坡而发动机的负荷开始减少时的冷却水温T，有时在发动机的负荷减少的期间冷却水温T会降低到下限值Tl以下、发动机冷却水成为过冷却状态。该情况下，为了防止发动机冷却水成为过冷却状态，使发动机负荷开始减少时的冷却水温T上升到即使发动机的负荷减少也不成为下限值Tl以下的目标温度TY即可。
[0125]图18示出了如下情况:预测为道路在时刻t= I时变为下坡，然后在道路变为下坡之前，例如由于步行者突然出现在了车辆的前方而产生了车辆的急速停止要求DS。该情况下，由于预测为发动机的负荷开始减少，所以在到达时刻t = I之前的时刻t = 0，开始冷却水温T的上升作用。此时，在图1lA所示的例子中，在时刻t = 0，使流量控制阀84的开度增大，由此开始冷却水温T的上升作用，在图11B所示的例子中，在时刻t = O，使向电动水栗86的供给电力降低，由此开始冷却水温T的上升作用。
[0126]接着，当产生车辆的急速停止要求DS时，发动机负荷急速降低。该情况下，在图18所示的例子中，从虚线可知，在产生车辆的急速停止要求DS而车辆完全停止之后或车辆以低速行驶之后，在时刻t = 4开始通常的自动行驶。然而，在如此产生了车辆的急速停止要求DS时，若使流量控制阀84的开度继续增大或使向电动水栗86的供给电力继续降低，则尽管发动机负荷低但冷却水温T的上升作用继续实施，因此会产生冷却水温T超过上限值T2、发动机冷却水过热的问题。
[0127]因此，在本发明中，为了防止如此发动机冷却水过热，在产生了车辆的急速停止要求DS时，停止使冷却水温T先行上升的水温上升先行控制。即，在本发明中，如图18所示，刚产生车辆的急速停止要求DS，流量控制阀84的开度就降低或向电动水栗86的供给电力就增大。如此，若停止使冷却水温T先行上升的水温上升先行控制，则如图18所示，能够将发动机本体60内的冷却水温T维持为下限值TI与上限值T2之间的最佳温度，能够防止发动机冷却水过热。
[0128]停止了使冷却水温T先行上升的水温上升先行控制时的流量控制阀84的开度，减小到与发动机的运转状态相应的目标开度。该情况下，也可以使流量控制阀84的开度恢复到停止使冷却水温T先行上升的水温上升先行控制之前的开度。另外，停止了使冷却水温T先行上升的水温上升先行控制时的向电动水栗86的供给电力，增大到与发动机的运转状态相应的目标供给电力。该情况下，同样，也可以使向电动水栗86的供给电力恢复到停止使冷却水温T先行上升的水温上升先行控制之前的供给电力。
[0129]图19示出了为了实施图18所示的本发明的实施例而在图6的步骤31中执行的发动机驱动控制例程。此外，在图6的步骤31中，在自动行驶中，执行基于图18所示的发动机驱动控制例程的发动机驱动控制和基于图19所示的发动机驱动控制例程的发动机驱动控制这两方。参照图19，首先，在步骤201中，基于在图6的步骤30中取得的行驶计划以及行驶停止计划来控制发动机。具体而言，算出沿着该行驶计划或行驶停止计划的使得达到本车辆A的行驶状态(V)的要求驱动转矩TR，控制发动机负荷即节气门66的开度以及变速器的变速比，以使得对车辆V的驱动转矩成为该要求驱动转矩TR。
[0130]接着在步骤202中，根据车辆V的位置信息、地图数据库4的地图信息以及车辆V的行驶状态，预测从平坦路或上坡向下坡的变化以及发动机负荷的变化，判别例如在一定时间后预测发动机负荷是否成为比当前的发动机负荷低的预先设定的设定值XB以下。在判别为预测发动机负荷不会成为预先设定的设定值XB以下时，即在一定时间后道路为平坦路或上坡、或者即使为下坡但坡度平缓时，进入步骤211，将流量控制阀84的开度或向电动水栗86的供给电力设为与发动机的运转状态相应的开度或供给电力。即，设为对流量控制阀84的开度或向电动水栗86的供给电力没有进行先行控制时的通常的发动机运转时的流量控制阀84的开度或向电动水栗86的供给电力。
[0131]另一方面，在步骤202中判别为预测发动机负荷成为预先设定的设定值XB以下时，即判别为在一定时间后道路成为比较陡的下坡时，进入步骤203，预测道路变为下坡而发动机的负荷降低时的每单位时间的发动机的发热量和每单位时间的发动机的冷却量，根据该预测发热量以及预测冷却量，使用图16A以及图16B所示关系，预测发动机的负荷降低时的水温变化。接着，在步骤204中，例如判别在该预测出的水温变化中最低的预测水温是否成为图18所示的下限值Tl以下。
[0132]在判别为在所预测出的水温变化中最低的预测水温不会成为下限值Tl以下时，SP在即使发动机的负荷降低发动机冷却水也不会成为过冷却状态且发动机本体60内的冷却水温T维持为下限值Tl与上限值T2之间的最佳温度的情况下进入步骤211，将流量控制阀84的开度或向电动水栗86的供给电力设为与发动机的运转状态相应的开度或供给电力。与此相对，在步骤204中判别为在所预测出的水温变化中最低的预测水温成为下限值Tl以下时，进入步骤205，求出在冷却水温T以该预测水温变化而变化时冷却水温T不会成为下限值Tl以下的发动机负荷降低开始时的目标温度TY。
[0133]接着，在步骤206中，判别是否由于例如步行者突然出现在了车辆的前方而产生了车辆的急速停止要求。在判别为未产生车辆的急速停止要求时，进入步骤207，开始针对流量控制阀84的开度或向电动水栗86的供给电力的先行控制。即，此时，如图18所示，增大流量控制阀84的开度或减少向电动水栗86的供给电力，由此开始使冷却水温T先行上升的水温上升先行控制。接着，在步骤208中，判别冷却水温T是否成为目标温度TY以上，在冷却水温T成为目标温度TY以上时进入步骤209，结束流量控制阀84的开度的增大处理或向电动水栗86的供给电力的减少处理。
[0134]另一方面，在步骤206中判别为产生了车辆的急速停止要求时，进入步骤210，停止针对流量控制阀84的开度或向电动水栗86的供给电力的先行控制。接着，进入步骤211。因此，此时，流量控制阀84的开度减小到与发动机的运转状态相应的开度，或向电动水栗86的供给电力增大到与发动机的运转状态相应的供给电力。
[0135]如此，在图18以及图19所示的实施例中，发动机运转控制设备包括用于控制发动机的冷却水的温度的冷却水温控制设备，在根据行驶计划预测为由于发动机的负荷的降低导致发动机的冷却水的温度成为预先设定的目标范围以下时，从发动机的负荷降低之前起开始使发动机的冷却水的温度上升的水温上升先行控制，在产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止水温上升先行控制。
[0136]该情况下，在图1lA所示的例子中，该冷却水温控制设备包括用于控制从发动机本体内向散热器70供给的发动机冷却水量的流量控制阀84，控制指令值是流量控制阀84的开度，通过控制流量控制阀84的开度来进行水温上升先行控制。另一方面，该情况下，在图1lB所示的例子中，该冷却水温控制设备包括用于控制从动机本体内向散热器70供给的发动机冷却水量的电动水栗86，控制指令值是向电动水栗86的供给电力，通过控制向电动水栗86的供给电力来进行水温上升先行控制。
[0137]图20示出了在本发明的发动机的驱动控制中被先行控制的控制对象是从排气歧管63内向进气歧管62内再循环的排气气体再循环量(以下，称为EGR量)的情况下的时间图。在该图20中示出了发动机的负荷的变化、图1O所示的EGR控制阀73的开度的变化、EGR量的变化、从发动机排出的排出NOx量的变化、和从发动机排出的微粒的量即排出PM量的变化。此外，在图20所示的例子中，被先行控制的发动机运转控制设备是EGR控制阀73，被先行控制的发动机运转控制设备的控制指令值是EGR控制阀73的开度。
[0138]当道路从平坦路变为上坡时，如图20所示，发动机的负荷增大，来自燃料喷射阀64的燃料喷射量增大。其结果是，燃烧室61内的燃烧温变高。当燃烧室61内的燃烧温变高时，燃烧室61内的NOx量的生成量增大，其结果是排出NOx量增大。该情况下，为了使排出NOx量减少，使燃烧室61内的燃烧温降低即可，因此使EGR量增大即可。
[0139]然而，使EGR量增大需要时间，因此，需要从道路自平坦路变为上坡而发动机的负荷开始增大之前起开始EGR量的增大作用。该情况下，在本发明中使用的车辆的自动驾驶系统中，能够根据车辆V的位置信息、地图数据库4的地图信息以及车辆V的行驶状态来预测道路从平坦路变为上坡这一情况，因此，在本发明中，从道路自平坦路变为上坡而发动机的负荷开始增大之前起先行开始EGR量的增大作用。
[0140]图20的实线示出了如下情况:在时刻t= l道路从平坦路变为上坡，因此在时刻t =I发动机的负荷开始增大。另外，图20示出了如下情况:由于预测为在时刻t=l发动机的负荷开始增大，所以在到达时刻t = I之前的时刻t = O开始了EGR量的增大作用。该情况下，如图20所示，通过使EGR控制阀73的开度增大来增大EGR量。若EGR控制阀73的开度增大，则如图20所示，EGR量逐渐增大，如图20所示，即使发动机的负荷增大，排出NOx量也维持低的值。[0141 ]另一方面，在发动机的负荷低时、即在燃烧室61内的燃烧温低时，若EGR量增大则燃烧恶化，因此燃烧室61内的黑烟的生成量增大，其结果是如图20所示，排出PM量增大。此夕卜，若发动机的负荷变高，则燃烧室61内的燃烧温变高，因此即使EGR量增大燃烧也不会恶化，因此如图20所示，排出PM量减少。
[0142]另一方面，图20中的虚线示出了如下情况:在开始了EGR量的增大作用之后道路从平坦路变为上坡之前，例如由于步行者突然出现在了车辆的前方而产生了车辆的急速停止要求DS。从图20中的虚线可知，若产生车辆的急速停止要求DS，则发动机负荷急速降低。该情况下，存在根据行驶停止计划而车辆完全停止的情况和车辆在急速减速之后以低速行驶的情况。在图20所示的例子中，从虚线可知，在产生车辆的急速停止要求DS而车辆完全停止之后或车辆以低速行驶之后，在时刻t = 4开始通常的自动行驶。
[0143]然而，在如此产生了车辆的急速停止要求DS时，如图20中以实线所示，若使EGR控制阀73的开度继续增大，则尽管发动机负荷低但大量的EGR气体进行再循环，因此燃烧恶化，如图20中以虚线所示，排出PM量大幅增大。因此在本发明中，为了防止如此排出PM量大幅增大，在产生了车辆的急速停止要求DS时，停止使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制。接着，对于该处理，参照与图20同样地示出了发动机的负荷的变化、EGR控制阀73的开度的变化、EGR量的变化、排出NOx量的变化和排出PM量的变化的图21进行说明。
[0144]图21示出了如下情况:由于预测到道路从平坦路变为上坡，所以在时刻t= 0，EGR控制阀73的开度增大，然后在道路从平坦路变为上坡之前产生了车辆的急速停止要求DS。该情况下，在本发明中，如图21所示，刚产生车辆的急速停止要求DS，EGR控制阀73的开度就减小。即，停止使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制。如此，若停止使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制，则如图21所示，排出PM量维持低的值。此外，停止了使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制时的EGR控制阀73的开度减小到与发动机的运转状态相应的目标开度。该情况下，也可以使EGR控制阀73的开度恢复到停止使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制之前的开度。
[0145]图22示出了为了实施图21所示的本发明的实施例而在图6的步骤31中执行的发动机驱动控制例程。参照图22，首先，在步骤301中，基于在图6的步骤30中取得的行驶计划以及行驶停止计划来控制发动机。具体而言，算出沿着该行驶计划或行驶停止计划的使得达到本车辆A的行驶状态(V)的要求驱动转矩TR，控制发动机负荷即节气门66的开度以及变速器的变速比，以使得对车辆V的驱动转矩成为该要求驱动转矩TR。
[0146]接着在步骤302中，根据车辆V的位置信息、地图数据库4的地图信息以及车辆V的行驶状态，预测从平坦路向上坡的变化以及发动机负荷的变化，例如判别在一定时间后预测发动机负荷是否会超过预先设定的设定值XA。在判别为预测发动机负荷不会超过预先设定的设定值XA时，即在一定时间后道路为平坦路或即使为上坡但坡度平缓时，进入步骤306，将EGR控制阀73的开度设为与发动机的运转状态相应的开度。即，将EGR控制阀73的开度设为对EGR控制阀73的开度没有进行先行控制时的通常的发动机运转时的EGR控制阀73的开度。
[0147]另一方面，在步骤302中判别为预测发动机负荷超过预先设定的设定值XA时，即判别为在一定时间后道路成为比较陡的上坡时，进入步骤303，判别是否由于例如步行者突然出现在了车辆的前方而产生了车辆的急速停止要求。在判别为未产生车辆的急速停止要求时，进入步骤304，开始对EGR控制阀73的开度的先行控制。即，此时，如图21所示，增大EGR控制阀73的开度，由此，开始使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制。
[0148]接着，在步骤305中，判别使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制是否完成，S卩EGR控制阀73的开度是否成为与所预测到的发动机的运转状态相应的开度。在判别为EGR控制阀73的开度成为与所预测到的发动机的运转状态相应的开度时，进入步骤306，将EGR控制阀73的开度设为与发动机的运转状态相应的开度。另一方面，在步骤303中判别为产生了车辆的急速停止要求时，进入步骤307，停止使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制。接着，进入步骤306，使EGR控制阀73的开度减小到与发动机的运转状态相应的开度。
[0149]如此，在图21以及图22所示的实施例中，发动机运转控制设备包括控制发动机的再循环排气流量的再循环排气流量控制设备，在根据行驶计划而预测为发动机的负荷会上升时，从发动机的负荷上升之前起，开始使再循环排气流量增大的再循环流量增大先行控制，在产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止再循环流量增大先行控制。该情况下，如图10所示，再循环排气流量控制设备包括配置在发动机的再循环排气通路72内的再循环排气控制阀73，控制指令值是再循环排气控制阀73的开度，通过控制再循环排气控制阀73的开度来进行再循环流量增大先行控制。
[0150]接着，参照图23对当前本车辆V自动行驶在平坦路上或上坡的道路上并且不久道路变为下坡的情况进行说明。在该图23中，与图21同样，也示出了发动机的负荷的变化、EGR控制阀73的开度的变化、EGR量的变化、排出NOx量的变化和排出PM量的变化。若道路从平坦路或上坡变为下坡，则发动机的负荷降低，来自燃料喷射阀64的燃料喷射量减少。其结果是，燃烧室61内的燃烧温降低。若燃烧室61内的燃烧温变低，则燃烧室61内的NOx量的生成量减少，因此不需要使大量的EGR气体进行再循环。另一方面，此时，若使EGR气体进行再循环的量多，则燃烧恶化，其结果是，排出PM量增大。因此，在预测为道路会变为下坡时，需要使EGR量减少。
[0151]图23示出了如下情况:预测为道路在时刻t= l变为下坡而之后在道路变为下坡之前例如由于步行者突然出现在了车辆的前方而产生了车辆的急速停止要求DS。在该情况下，由于预测为发动机的负荷开始减少，所以在到达时刻t = I之前的时刻t = O，开始EGR量的减少作用。此时，如图23所示，在时刻t = 0，通过使EGR控制阀73的开度减小，开始EGR量的减少作用。
[0152]接着，若产生车辆的急速停止要求DS，则发动机负荷急速降低。该情况下，在图23所示的例子中，在产生车辆的急速停止要求DS而车辆完全停止之后或车辆以低速行驶之后，在时刻t = 4开始通常的自动行驶。然而，在如此产生了车辆的急速停止要求DS时，若EGR的再循环多则排出PM量变多。
[0153]因此在本发明中，为了防止如此排出PM量变多，在产生了车辆的急速停止要求DS时，停止使EGR量先行减少的EGR量减少先行控制。即，在本发明中，如图23所示，刚产生车辆的急速停止要求DS，EGR控制阀73的开度就减小。如此，若停止使EGR量先行减少的EGR量减少先行控制，则如图2 3所示，排出PM量大幅降低。此外，停止了使EGR量先行减少的EGR量减少先行控制时的EGR控制阀73的开度减小到与发动机的运转状态相应的目标开度。
[0154]图24示出了为了实施图23所示的本发明的实施例而在图6的步骤31中执行的发动机驱动控制例程。参照图24，首先在步骤401中，基于在图6的步骤30中取得的行驶计划以及行驶停止计划来控制发动机。具体而言，算出沿着该行驶计划或行驶停止计划的使得达到本车辆A的行驶状态(V)的要求驱动转矩TR，控制发动机负荷即节气门66的开度以及变速器的变速比，以使得对车辆V的驱动转矩成为该要求驱动转矩TR。
[0155]接着在步骤402中，根据车辆V的位置信息、地图数据库4的地图信息以及车辆V的行驶状态，预测从平坦路或上坡向下坡的变化以及发动机负荷的变化，例如判别在一定时间后预测发动机负荷是否会成为比当前的发动机负荷低的预先设定的设定值XB以下。在判别为预测发动机负荷不会成为预先设定的设定值XB以下时，即在一定时间后道路为平坦路或上坡或即使为下坡但坡度平缓时，进入步骤406，将EGR控制阀73的开度设为与发动机的运转状态相应的开度。即，将EGR控制阀73的开度设为对EGR控制阀73的开度没有进行先行控制时的通常的发动机运转时的EGR控制阀73的开度。
[0156]另一方面，在步骤402中判别为预测发动机负荷成为预先设定的设定值XB以下时，即判别为在一定时间后道路成为比较陡的下坡时，进入步骤403，判别是否由于例如步行者突然出现在了车辆的前方而产生了车辆的急速停止要求。在判别为未产生车辆的急速停止要求时，进入步骤404，开始对EGR控制阀73的开度的先行控制。即，此时，如图24所示，使EGR控制阀73的开度减小，由此，开始使EGR量先行减少的EGR量减少先行控制。
[0157]接着，在步骤405中，判别使EGR量先行减少的EGR量减少先行控制是否已完成，SPEGR控制阀73的开度是否成为与所预测到的发动机的运转状态相应的开度。在判别为EGR控制阀73的开度成为了与所预测到的发动机的运转状态相应的开度时，进入步骤406，将EGR控制阀73的开度设为与发动机的运转状态相应的开度。另一方面，在步骤403中判别为产生了车辆的急速停止要求时，进入步骤407，停止使EGR量先行减少的EGR量减少先行控制。接着，进入步骤406，使EGR控制阀73的开度减小到与发动机的运转状态相应的开度。
[0158]如此，在图23以及图24所示的实施例中，发动机运转控制设备包括控制发动机的再循环排气流量的再循环排气流量控制设备，在根据行驶计划而预测为发动机的负荷降低时，从发动机的负荷降低之前起，开始使再循环排气流量降低的再循环流量降低先行控制，在产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止再循环流量降低先行控制。该情况下，如图10所示，再循环排气流量控制设备包括配置在发动机的再循环排气通路72内的再循环排气控制阀73，控制指令值是再循环排气控制阀73的开度，通过控制再循环排气控制阀73的开度来进行再循环流量降低先行控制。
[0159]图25以及图26示出了在本发明的发动机的驱动控制中被先行控制的控制对象是EGR气体温度以及增压压力的情况下的时间图。此外，在该图25以及图26中示出了发动机的负荷的变化、图12所示的EGR7令却器74的旁通阀90的向EGR7令却器74侧的开度的变化、图13A所示的可变喷嘴式排气涡轮68b的可动叶片93间形成的喷嘴开度的变化、和图13B所示的向电动涡轮的电动马达9 6的供给电力的变化。
[0160]当道路从平坦路变为上坡时，发动机的负荷增大，燃烧室61内的燃烧温变高，因此如前所述排出NOx量增大。该情况下，为了使排出NOx量减少，使燃烧室61内的燃烧温降低即可，因此提高EGR气体的冷却程度而使EGR气体温度降低即可。该情况下，若增大旁通阀90的向EGR冷却器74侧的开度，则向EGR冷却器74内供给的发动机冷却水的量增大，因此提高了EGR气体的冷却程度，因此能够使EGR气体温度降低。
[0161]然而，提高EGR气体的冷却程度来使EGR气体温度降低需要时间。因此，在本发明中，从道路自平坦路变为上坡而发动机的负荷开始增大之前起，使EGR冷却器74的旁通阀90的向EGR冷却器74侧的开度增大。该情况下，被先行控制的发动机运转控制设备是EGR冷却器74的旁通阀90，被先行控制的发动机运转控制设备的控制指令值是EGR冷却器74的旁通阀90的向EGR7令却器74侧的开度。
[0162]图25示出了如下情况:由于预测为道路从平坦路变为上坡，所以在时刻t= 0，EGR冷却器74的旁通阀90的向4EGR冷却器74侧的开度增大，然后在道路从平坦路变为上坡之前产生了车辆的急速停止要求DS。该情况下，在本发明中，如图25所示，刚产生车辆的急速停止要求DS，EGR冷却器74的旁通阀90的向EGR冷却器74侧的开度就减小。即，停止使EGR气体温度先行降低的EGR气体温度降低先行控制。如此，若停止使EGR气体温度先行降低的EGR气体温度降低先行控制，则与前述的停止使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制时同样，排出PM量维持为低的值。此外，停止了使EGR气体温度先行降低的EGR气体温度降低先行控制时的EGR控制阀73的开度减小到与发动机的运转状态相应的目标开度。
[0163]如此，在图25所示的实施例中，发动机运转控制设备包括控制发动机的再循环排气冷却装置74的冷却水流量的冷却水流量控制设备，在根据行驶计划而预测为发动机的负荷会上升时，从发动机的负荷上升之前起，开始使再循环排气冷却装置74的冷却水流量增大的再循环排气温度降低先行控制，在产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止该再循环排气温度降低先行控制。该情况下，在图12所示的例子中，冷却水流量控制设备包括控制从发动机本体内向再循环排气冷却装置74供给的发动机冷却水量的旁通阀90，控制指令值是旁通阀90的向再循环排气冷却装置74侧的开度，通过控制旁通阀90的向再循环排气冷却装置74侧的开度来进行再循环排气温度降低先行控制。
[0164]另一方面，若道路从平坦路变为上坡，则对发动机要求高输出，因此优选提高增压压力。该情况下，在图13A所示的例子中，若各可动叶片93从图13A中由虚线所示的位置向由实线所示的位置转动，则在各可动叶片93间形成的喷嘴的开度减小，通过喷嘴而流入涡轮叶轮92的排气气体的流速变快。其结果是，流入排气气体对涡轮叶轮92施加的动压增大，涡轮叶轮92的转速增大，因此增压压力提高。另一方面，在图13B所示的例子中，若向电动马达96的供给电力增大则进气压缩机68a的转速增大，因此增压压力提高。
[0165]然而，在图13A所示的例子中，通过使形成在各可动叶片93间的喷嘴的开度减小来提高增压压力需要时间，在图13B所示的例子中，通过使向电动马达96的供给电力增大来提高增压压力需要时间。因此，在本发明中，从道路自平坦路变为上坡而发动机的负荷开始增大之前起，在图13A所示的例子中，使形成在各可动叶片93间的喷嘴的开度减小，在图13B所示的例子中，使向电动马达96的供给电力增大。该情况下，在图13A所示的例子中，被先行控制的发动机运转控制设备是可变喷嘴式排气涡轮68b，被先行控制的发动机运转控制设备的控制指令值是形成在各可动叶片93间的喷嘴的开度。另一方面，在图13B所示的例子中，被先行控制的发动机运转控制设备是电动涡轮，被先行控制的发动机运转控制设备的控制指令值是向电动马达96的供给电力。
[0166]图25示出了如下情况:由于预测为道路从平坦路变为上坡，所以在时刻t= 0，在图13A所示的例子中，形成在各可动叶片93间的喷嘴的开度减小，另一方面，在图13B所示的例子中，向电动马达96的供给电力增大，然后在道路从平坦路变为上坡之前产生了车辆的急速停止要求DS。该情况下，在本发明中，如图25所示，刚产生车辆的急速停止要求DS，在图13A所示的例子中，形成在各可动叶片93间的喷嘴的开度增大而增压压力降低，在图13B所示的例子中，向电动马达96的供给电力减少而增压压力降低。即，停止使增压压力先行增大的增压压力增大先行控制。如此，若停止使增压压力先行增大的增压压力增大先行控制，则能够防止由于不必要的发动机的输出增大而导致的燃料消耗的增大。此外，停止了使增压压力先行增大的增压压力增大先行控制时的形成在各可动叶片93间的喷嘴的开度增大到与发动机的运转状态相应的目标开度，向电动马达96的供给电力减少到与发动机的运转状态相应的目标电力。
[0167]如此，在图25所示的实施例中，发动机运转控制设备包括控制增压压力的增压压力控制设备，在根据行驶计划而预测为发动机的负荷会上升时，从发动机的负荷上升之前起，开始使增压压力增大的增压压力增大先行控制，在产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止增压压力增大先行控制。该情况下，在图13A所示的例子中，增压压力控制设备包括可变喷嘴式的排气涡轮增压器68，控制指令值是可变喷嘴式排气涡轮68b的喷嘴的开度，通过控制可变喷嘴式排气涡轮68b的喷嘴的开度来进行增压压力增大先行控制。另一方面，在图13B所示的例子中，增压压力控制设备包括电动式进气压缩机，控制指令值是向驱动进气压缩机68a的电动马达96的供给电力，通过控制向电动马达96的供给电力来进行增压压力增大先行控制。
[0168]图26示出了如下情况:预测为道路在时刻t= l会变为下坡而之后在道路变为下坡之前例如由于步行者突然出现在了车辆的前方而产生了车辆的急速停止要求DS。该情况下，由于预测为发动机的负荷开始减少，所以在到达时刻t = l之前的时刻t = 0，在图12所示的例子中，旁通阀90的向EGR冷却器74侧的开度减小，在图13A所示的例子中，形成在各可动叶片93间的喷嘴的开度增大，在图13B所示的例子中，向电动马达96的供给电力减少。
[0169]接着，若产生车辆的急速停止要求DS，则发动机负荷急速降低。在如此产生了车辆的急速停止要求DS时，若旁通阀90的向EGR冷却器74侧的开度大则排出PM量变多，若形成在各可动叶片93间的喷嘴的开度小则由于不必要的发动机的输出增大而导致燃料消耗增大，若向电动马达96的供给电力大则由于不必要的发动机的输出增大而导致燃料消耗增大。
[0170]因此在本发明中，在产生了车辆的急速停止要求DS时，在图12所示的例子中，旁通阀90的向EGR冷却器74侧的开度减小而EGR气体温度升高，在图13A所示的例子中，形成在各可动叶片93间的喷嘴的开度增大而增压压力降低，在图13B所示的例子中，向电动马达96的供给电力减少而增压压力降低。如此，在本发明中，刚产生车辆的急速停止要求DS，使EGR气体温度先行增大的EGR气体温度增大先行控制就停止，停止使增压压力先行减少的增压压力减少先行控制。此外，在停止了使EGR气体温度先行上升的EGR气体温度上升先行控制时，旁通阀90的向EGR冷却器74侧的开度减小到与发动机的运转状态相应的目标开度，在停止了使增压压力先行减少的增压压力减少先行控制时，形成在各可动叶片93间的喷嘴的开度增大到与发动机的运转状态相应的目标开度，或向电动马达96的供给电力减少到与发动机的运转状态相应的目标电力。
[0171]此外，图25所示的旁通阀90的向EGR冷却器74侧的开度控制、或形成在各可动叶片93间的喷嘴的开度控制、或向电动马达96的供给电力控制，能够使用图22所示的发动机驱动控制例程来进行，图26所示的旁通阀90的向EGR冷却器74侧的开度控制、或形成在各可动叶片93间的喷嘴的开度控制、或向电动马达96的供给电力控制，能够使用图24所示的发动机驱动控制例程来进行。因此，关于用于执行图25所示的控制的发动机驱动控制例程以及用于执行图26所示的控制的发动机驱动控制例程，省略说明。
[0172]如此，在图12所示的例子中，发动机运转控制设备包括控制发动机的再循环排气冷却装置74的冷却水流量的冷却水流量控制设备，在根据行驶计划而预测为发动机的负荷会降低时，从发动机的负荷降低之前起，开始使再循环排气冷却装置74的冷却水流量减少的再循环排气温上升先行控制，在产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止再循环排气温上升先行控制。该情况下，冷却水流量控制设备包括控制从发动机本体内向再循环排气冷却装置74供给的发动机冷却水量的旁通阀90，控制指令值是旁通阀90的向再循环排气冷却装置74侧的开度，通过控制旁通阀90的向再循环排气冷却装置74侧的开度来进行再循环排气温上升先行控制。
[0173]另一方面，在图26所示的另一例子中，发动机运转控制设备包括控制增压压力的增压压力控制设备，在根据行驶计划而预测为发动机的负荷会上升时，从发动机的负荷降低之前起，开始使增压压力减少的增压压力减少先行控制，在产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止增压压力减少先行控制。该情况下，在图13A所示的例子中，增压压力控制设备包括可变喷嘴式的排气涡轮增压器68，控制指令值是可变喷嘴式排气涡轮68b的喷嘴的开度，通过控制可变喷嘴式排气涡轮68b的喷嘴的开度来进行增压压力减少先行控制。另一方面，在图13B所示的例子中，增压压力控制设备包括电动式进气压缩机，控制指令值是向驱动进气压缩机68a的电动马达96的供给电力，通过控制向电动马达96的供给电力来进行增压压力减少先行控制。
【主权项】
1.一种车辆的自动驾驶系统，具备检测车辆的周边信息的检测传感器和电子控制单 元，该电子控制单元构成为基于由该检测传感器检测出的车辆的周边信息和地图信息来生 成沿着预先设定的目标路线的车辆的行驶计划，并且基于所生成的车辆的行驶计划来控制 车辆的自动行驶，其中，在根据上述行驶计划预测到了发动机的运转状态的变化时，先行于 所预测到的发动机的运转状态的变化，从所预测到的发动机的运转状态的变化产生之前起 开始使发动机运转控制设备的控制指令值向根据所预测到的发动机的运转状态而确定的 方向变化的控制指令值先行控制，基于由上述检测传感器检测出的车辆的周边信息，在违 反沿着预先设定的目标路线的车辆的行驶计划而产生了车辆的急速停止要求的情况下，停 止该控制指令值先行控制。2.根据权利要求1所述的车辆的自动驾驶系统，该车辆的急速停止要求在避免与由该检测传感器检测出的外部的移动障碍物的接触 时产生。3.根据权利要求1所述的车辆的自动驾驶系统，上述发动机运转控制设备包括用于控制发动机的冷却水的温度的冷却水温控制设备， 在根据上述行驶计划预测为由于发动机的负荷的上升而发动机的冷却水的温度会超出预 先设定的目标范围时，从发动机的负荷上升之前起开始使发动机的冷却水的温度降低的水 温降低先行控制，在产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止该水温降低先行控制。4.根据权利要求3所述的车辆的自动驾驶系统，该冷却水温控制设备包括控制从发动机本体内向散热器供给的发动机冷却水量的流 量控制阀，该控制指令值是流量控制阀的开度，通过控制该流量控制阀的开度来进行该水 温降低先行控制。5.根据权利要求3所述的车辆的自动驾驶系统，该冷却水温控制设备包括控制从发动机本体内向散热器供给的发动机冷却水量的电 动水栗，该控制指令值是向电动水栗的供给电力，通过控制向该电动水栗的供给电力来进 行该水温降低先行控制。6.根据权利要求1所述的车辆的自动驾驶系统，上述发动机运转控制设备包括用于控制发动机的冷却水的温度的冷却水温控制设备， 在根据上述行驶计划预测为由于发动机的负荷的降低而发动机的冷却水的温度会成为预 先设定的目标范围以下时，从发动机的负荷降低之前起开始使发动机的冷却水的温度上升 的水温上升先行控制，在产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止该水温上升先行控制。7.根据权利要求6所述的车辆的自动驾驶系统，该冷却水温控制设备包括控制从发动机本体内向散热器供给的发动机冷却水量的流 量控制阀，该控制指令值是流量控制阀的开度，通过控制该流量控制阀的开度来进行该水 温上升先行控制。8.根据权利要求6所述的车辆的自动驾驶系统，该冷却水温控制设备包括控制从发动机本体内向散热器供给的发动机冷却水量的电 动水栗，该控制指令值是向电动水栗的供给电力，通过控制向该电动水栗的供给电力来进 行该水温上升先行控制。9.根据权利要求1所述的车辆的自动驾驶系统，上述发动机运转控制设备包括控制发动机的再循环排气流量的再循环排气流量控制 设备，在根据上述行驶计划预测为发动机的负荷会上升时，从发动机的负荷上升之前起开 始使再循环排气流量增大的再循环流量增大先行控制，在产生了车辆的急速停止要求的情 况下，停止该再循环流量增大先行控制。10.根据权利要求9所述的车辆的自动驾驶系统，该再循环排气流量控制设备包括配置在发动机的再循环排气通路内的再循环排气控 制阀，该控制指令值是再循环排气控制阀的开度，通过控制该再循环排气控制阀的开度来 进行该再循环流量增大先行控制。11.根据权利要求1所述的车辆的自动驾驶系统，上述发动机运转控制设备包括控制发动机的再循环排气冷却装置的冷却水流量的冷 却水流量控制设备，在根据上述行驶计划预测为发动机的负荷会上升时，从发动机的负荷 上升之前起开始使再循环排气冷却装置的冷却水流量增大的再循环排气温度降低先行控 制，在产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止该再循环排气温度降低先行控制。12.根据权利要求11所述的车辆的自动驾驶系统，该冷却水流量控制设备包括控制从发动机本体内向再循环排气冷却装置供给的发动 机冷却水量的旁通阀，该控制指令值是旁通阀的向再循环排气冷却装置侧的开度，通过控 制旁通阀的向再循环排气冷却装置侧的开度来进行再循环排气温度降低先行控制。13.根据权利要求1所述的车辆的自动驾驶系统，上述发动机运转控制设备包括控制增压压力的增压压力控制设备，在根据上述行驶计 划预测为发动机的负荷会上升时，从发动机的负荷上升之前起开始使增压压力增大的增压 压力增大先行控制，在产生了车辆的急速停止要求的情况下，停止增压压力增大先行控制。14.根据权利要求13所述的车辆的自动驾驶系统，该增压压力控制设备包括可变喷嘴式的排气涡轮增压器，该控制指令值是可变喷嘴式 排气涡轮的喷嘴的开度，通过控制可变喷嘴式排气涡轮的喷嘴的开度来进行该增压压力增 大先行控制。15.根据权利要求13所述的车辆的自动驾驶系统，该增压压力控制设备包括电动式进气压缩机，该控制指令值是向驱动进气压缩机的电 动马达的供给电力，通过控制向该电动马达的供给电力来进行该增压压力增大先行控制。
【文档编号】F01P7/16GK106089393SQ201610249049
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月20日 公开号201610249049.X, CN 106089393 A, CN 106089393A, CN 201610249049, CN-A-106089393, CN106089393 A, CN106089393A, CN201610249049, CN201610249049.X
【发明人】伯耆雄介, 稻见规夫
【申请人】丰田自动车株式会社