JP2000308208A - 連携走行車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源を備えている車両による連携走行を、各
車両の電源の状態を好適に制御して円滑におこなう制御
装置を提供することを目的としている。 【解決手段】 走行中に充電することのできる電源を備
え、かつ他車両との連携のない単独走行と、他車両との
相対位置に基づいて走行が制御されることにより複数台
の車両が所定の相対位置を維持するように走行する連携
走行とが可能な連携走行車両の制御装置であって、前記
連携走行がおこなわれていることを検出する連携走行検
出手段（ステップＳ３）と、連携走行がおこなわれてい
ることが前記連携走行検出手段（ステップＳ３）で検出
された場合に、前記電源に対する充電の制御の内容を、
前記単独走行の場合の制御内容とは異ならせる充電制御
変更手段（ステップＳ４）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自律走行可能な
複数台の車両が相互に情報を交換しながら相対位置を維
持しつつ走行する連携走行をおこなうための制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自律走行可能な車両による連携走行の最
も典型的な形態が隊列走行であり、これは、先導車両を
搭乗者が運転するなどのことにより自律走行させ、その
後方に順に連なった後続車両が前方の車両をレーダなど
によって検出し、同時に走行のための情報を各車両間で
交換し、このようにして得られた情報に基づいて自車両
を制御することにより、複数台の車両が相互に相対位置
を維持して一体となって走行する走行形態である。連携
走行をおこなう場合、円滑な走行を維持するために、連
携走行に参加している車両の走行特性あるいは挙動を可
及的に一致させることが好ましい。そのため従来では、
車両の走行に関する各種の情報を相互に交換し、かつそ
の情報に基づいて自車両の制御をおこない、また制御特
性を変更している。

【０００３】その一例が特開平５−２１７０９６号公報
に記載されている。この公報に記載された車両あるいは
システムは、複数台の車両を物理的手段で一列に連結し
て走行させるように構成されており、各車両を物理的に
連結する連結手段にインターフェースを設け、その連結
手段およびインターフェースを介してエンジン出力や操
舵角、制動力、走行環境などの情報を相互に交換するよ
うに構成されている。さらに、これらの情報を外部のホ
ストコンピュータとの間で交換し、輸送効率を向上し、
また燃料総消費量を低減するとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、最近では、地球
規模の環境に配慮して電動機を動力源に用いた車両が開
発されている。この種の車両が上述した連携走行をおこ
うなことも可能であるが、上記の公報に記載されたシス
テムなどの従来のシステムは、主として内燃機関を動力
源とした車両を対象としており、電動機やそのための電
源や発電機などを搭載した車両が連携走行するにあたっ
ての技術的課題や好ましいシステムについては未だ充分
に探求されていないのが実情である。

【０００５】この発明は、上記の事情を背景にしてなさ
れたものであり、充放電される電源を搭載した車両の連
携走行を効率良くおこなわせることのできる制御装置を
提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１の発明は、走行中に充電
することのできる電源を備え、かつ他車両との連携のな
い単独走行と、他車両との相対位置に基づいて走行が制
御されることにより複数台の車両が所定の相対位置を維
持するように走行する連携走行とが可能な連携走行車両
の制御装置であって、前記連携走行がおこなわれている
ことを検出する連携走行検出手段と、連携走行がおこな
われていることが前記連携走行検出手段で検出された場
合に、前記電源に対する充電の制御の内容を、前記単独
走行の場合の制御内容とは異ならせる充電制御変更手段
とを備えていることを特徴とする制御装置である。

【０００７】また、請求項２の発明は、請求項１の構成
において、前記充電制御変更手段が、連携走行時の前記
電源に対する充電量を、単独走行時の充電量より低下さ
せる手段を含むことを特徴とする制御装置である。

【０００８】したがって請求項１の発明によれば、連携
走行をおこなう場合には、単独走行の場合とは異なり、
充電効率を重視した充電制御をおこなうことができ、特
に請求項２の発明では、連携走行の際に充電量を低下さ
せるから、満充電状態で更に充電をおこなうなどの事態
を回避し易くなり、充電効率が向上するのみならず、車
両の燃費が向上する。

【０００９】請求項３の発明は、走行中に充電すること
のできる電源を備え、かつ他車両との連携のない単独走
行と、他車両との相対位置に基づいて走行が制御される
ことにより複数台の車両が所定の相対位置を維持するよ
うに走行する連携走行とが可能な連携走行車両の制御装
置であって、前記連携走行がおこなわれていることを検
出する連携走行検出手段と、連携走行がおこなわれてい
ることが前記連携走行検出手段で検出された場合に、連
携走行している各車両の電源残量が互いに等しくなるよ
うに電源の充放電量を制御する充放電制御手段とを備え
ていることを特徴とする制御装置である。

【００１０】したがって請求項３の発明では、連携走行
する各車両の電源の残量が均等化され、そのために各車
両の走行特性が近似するのみならず、エネルギ回生によ
って充電をおこなう場合には、各車両でエネルギの回生
を同時もしくは同程度に実行することができ、エネルギ
効率が向上する。

【００１１】さらに、請求項４の発明は、電源から供給
される電力で動作する電動機と電力によらずに動作する
動力装置とを動力源として備え、かつ他車両との連携の
ない単独走行と、他車両との相対位置に基づいて走行が
制御されることにより複数台の車両が所定の相対位置を
維持するように走行する連携走行とが可能な連携走行車
両の制御装置であって、前記連携走行がおこなわれてい
ることを検出する連携走行検出手段と、連携走行に参加
している各車両の前記電源の残量の合計値を求める電源
残量検出手段と、その電源残量検出手段で求められた各
車両の電源残量の合計値に基づいて走行に使用する動力
源を選択する動力源選択手段とを備えていることを特徴
とする制御装置である。

【００１２】したがって請求項４の発明では、走行のた
めに使用する動力源を電動機とそれ以外の動力装置との
いずれかに決定する場合、連携走行していれば、連携走
行している全ての車両の電源の残量の総計に基づいて動
力源が決定される。そのため、電動機の使用範囲が広が
って燃費を向上させ、また排ガスを低減できるなど、動
力源の選択が適切なものとなる。

【００１３】そして、請求項５の発明は、請求項２ない
し４のいずれかの構成において、連携走行する前記各車
両が、相互に電力を融通する手段を備えていることを特
徴とする制御装置である。

【００１４】したがって請求項５の発明では、連携走行
する各車両が、他車両の電力を使用することができ、ま
た他車両に充電することができ、そのため、各車両での
放電や充電の制約条件が緩和されてエネルギ効率を向上
させることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図面に示す具体
例に基づいて説明する。この発明で対象とする車両は、
自車両のみで単独走行することのできる機能を基本的な
機能として備え、これに連携走行のためのシステムを追
加して備えている車両である。その連携走行とは、複数
台の車両のそれぞれが、相互の相対位置を維持しつつ自
走する走行形態であり、その典型的に例が隊列走行であ
る。隊列走行の一例を図２に示しあり、先導車両Ｖ1 に
第２番目以降の車両Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 が、所定の間隔を
維持して追従して走行する走行形態である。図２に示す
例では、各車両Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 が、相互に電力
を供給（融通）できるように連結されている。その連結
の態様は、電力ケーブルなどの物理的連結手段Ｃn によ
ることが好ましい。なお、この種の有線による連結以外
に、マイクロ波などによる無線での連結の態様を採用す
ることもできる。また、これらの車両Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3
，Ｖ4 は、相対位置を一定に維持して走行するため
に、相対位置を検出するための装置や相対位置に基づい
て走行を制御するための装置、隊列走行を可能にするた
めの駆動制御装置、各車両間で情報を交換するための送
受信装置などを備えている。

【００１６】図３は、上記の隊列走行に供される車両の
駆動系統の一例を模式的に示している。内燃機関（以
下、エンジンと記す）１の出力側にダンパ２が連結さ
れ、このダンパ２に続けて第１クラッチＣ1 と第２クラ
ッチＣ2 とが互いに直列に連結かつ配置されている。こ
のエンジン１は、要は、燃料を燃焼して動力を出力する
動力装置であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジ
ンあるいはガスを燃料としたガスエンジンなどを使用す
ることができる。また、ダンパ２は、いわゆるトーショ
ナルダンパであって、トルクの変動を吸収するように構
成されている。さらに、クラッチＣ1 ，Ｃ2 は一例とし
て油圧によって係合・解放の制御をおこなうことのでき
る多板クラッチである。

【００１７】これらのクラッチＣ1 ，Ｃ2 を挟んでダン
パ２とは反対側にモータ・ジェネレータ３が配置され、
そのロータが第２クラッチＣ2 の出力側の部材に連結さ
れている。さらに、モータ・ジェネレータ３を挟んでク
ラッチＣ1 ，Ｃ2 とは反対側に、ラビニョ型遊星歯車機
構からなる副変速部４が設けられている。すなわち第１
サンギヤ５が第１クラッチＣ1 の出力側の部材に連結さ
れ、その第１サンギヤ５がロングピニオン６に噛合する
とともに、このロングピニオン６にリングギヤ７が噛合
している。さらに、第２サンギヤ８がモータ・ジェネレ
ータ３のロータもしくは第２クラッチＣ2 の出力側の部
材に連結されており、この第２サンギヤ８が、前記ロン
グピニオン６に噛合しかつロングピニオン６と共にキャ
リヤ９に保持されたショートピニオン１０に噛合してい
る。そのキャリヤ９を選択的に固定するブレーキＢ1 が
設けられている。

【００１８】この副変速部４に続けてベルト式無段変速
機（ＣＶＴ）からなる主変速部１１が設けられている。
すなわちこの主変速部１１は、共に溝幅を変更可能な駆
動プーリー１２と従動プーリー１３とにベルト１４を巻
き掛け、これらのプーリー１２，１３の溝幅を互いに反
対方向に変化させることにより、ベルト１４の巻き掛け
半径が連続的に変化し、変速比が無段階に変化するよう
に構成されている。そして、その駆動プーリー１２が前
記リングギヤ７に連結され、また従動プーリー１３が、
カウンタギヤ対１５およびカウンタ軸１６を介してフロ
ントデファレンシャル１７に連結されている。

【００１９】一方、エンジン１のクランクシャフトには
スタータ用のモータ１８と、第２のモータ・ジェネレー
タ１９とが連結されている。この第２モータ・ジェネレ
ータ１９は、図示しないクラッチによってエンジン１に
対して選択的に連結されるように構成されており、エン
ジン１によって駆動されて生じた電力をバッテリ２０に
充電し、またエアコン用コンプレッサや電動オイルポン
プなどの補機類（図示せず）に電力を供給するように構
成されている。なお、そのバッテリ２０は、第２クラッ
チＣ2 に連結されたモータ・ジェネレータ（以下、第１
モータ・ジェネレータと記す）３によって発電した電力
を充電し、またその第１モータ・ジェネレータ３に対し
て電力を供給するように構成されている。さらに、各モ
ータ・ジェネレータ３，１９として交流同期モータを使
用した場合には、バッテリ２０とこれらのモータ・ジェ
ネレータ３，１９との間にインバータ（図示せず）を設
け、そのインバータによって各モータ・ジェネレータ
３，１９の出力トルクや回転数あるいは充電電流を制御
するように構成することができる。

【００２０】ここで、上記の副変速部４について更に説
明すると、上記の副変速部４は、ニュートラル（Ｎ）状
態およびドライブ（Ｄ：前進）レンジでの低速段（第１
速）と高速段（第２速）との切り換え、ならびに後進段
の設定をおこなうための変速部であり、この副変速部４
を構成しているラビニョ型遊星歯車機構についての共線
図を示せば、図４のとおりであり、さらに各クラッチＣ
1 ，Ｃ2 およびブレーキＢ1 の係合作動表を示せば、図
５のとおりである。

【００２１】先ず、ニュートラル（Ｎ）状態について説
明すると、この状態では第１モータ・ジェネレータ３を
停止させ、かつエンジン１を動力伝達系統から遮断する
状態であるから、各クラッチＣ1 ，Ｃ2 を解放する。ま
た、前進段もしくは後進段を設定するための予備的状態
としてブレーキＢ1 を係合させておく。

【００２２】発進時の第１速は、上記のニュートラル状
態で第１モータ・ジェネレータ３を駆動し、リングギヤ
７すなわち出力部材にトルクを発生させる。これは副変
速部４の第２サンギヤ８を駆動し、キャリヤ９を固定し
た状態であるから、リングギヤ７は第２サンギヤ８より
も低速で同方向に回転し、したがってトルクが増幅され
て出力される。またその場合、バッテリ２０の充電容量
が不足する場合には、モータ１８によってエンジン１を
回転させてこれを起動し、かつエンジン１によって第２
モータ・ジェネレータ１９を駆動して発電をおこなう。
こうすることにより、バッテリ２０の充電状態（ＳＯ
Ｃ）に関係なく第１モータ・ジェネレータ３によって発
進することができる。また、停車時のクリープトルクを
第１モータ・ジェネレータ３によって発生させることが
できる。

【００２３】このように発進時の第１速は、ブレーキＢ
1 を係合させた状態で第２サンギヤ８からトルクを入力
することにより設定することができるので、第１モータ
・ジェネレータ３に替えてエンジン１によって発進する
ことができる。すなわち、ブレーキＢ1 を係合した状態
で第２クラッチＣ2 をスリップ状態から次第に係合させ
ると、第２サンギヤ８に次第にトルクが入力され、それ
に伴ってリングギヤ７に発生するトルクが次第に増大す
るので、滑らかに発進することができる。

【００２４】第１モータ・ジェネレータ３で発進後にエ
ンジン１の回転数を第１モータ・ジェネレータ３の回転
数に同期するまで増大させ、その状態で第１クラッチＣ
1 を次第に係合させるとともにブレーキＢ1 を次第に解
放することにより、第１サンギヤ５と第２サンギヤ８と
が同速度で回転するようになり、その結果、副変速部４
の全体が一体となって回転する第２速となる。その場
合、第１モータ・ジェネレータ３に対する電流の供給を
停止すれば、エンジン走行となり、また第１モータ・ジ
ェネレータ３に電流を供給してトルクを発生させれば、
第１モータ・ジェネレータ３によるトルクが駆動トルク
に加わるので、いわゆるトルクアシストすることができ
る。

【００２５】さらに、減速時には、第１クラッチＣ1 を
解放してエンジン１を動力伝達系統から遮断することに
より、回生エネルギによって第１モータ・ジェネレータ
３のみを駆動できるので、効率よくエネルギの回生をお
こなうことができる。

【００２６】また一方、後進段について説明すると、ニ
ュートラル状態で第１モータ・ジェネレータ３を反転さ
せることにより、低速状態での後進段が設定される。す
なわちキャリヤ９をブレーキＢ1 によって固定した状態
で第２サンギヤ８を反転させると、出力部材であるリン
グギヤ７が逆回転し、後進段となる。その場合、第２サ
ンギヤ８とリングギヤ７との歯数の比（ρ1 ）に基づい
て変速比（ギヤ比）が決まるので、リングギヤ７の回転
数が低くなる。この低速の後進段では、第１サンギヤ５
が正回転するから、エンジン１を駆動させた状態で第１
クラッチＣ1 をスリップ状態から次第に係合させれば、
第１サンギヤ５を入力要素として後進段が設定される。
このようにして設定される後進段では、第１サンギヤ５
とリングギヤ７との歯数の比（ρ2 ）に基づいて変速比
（ギヤ比）が決まるから、出力部材であるリングギヤ７
の回転数が上記の低速状態の後進段よりも高くなる。す
なわち高速状態の後進段が設定される。

【００２７】なお、上記の説明から明らかなように、後
進段では第１モータ・ジェネレータ３によって後進方向
の駆動トルクを発生させることができるので、後進時の
クリープトルクを第１モータ・ジェネレータ３によって
発生させることができる。

【００２８】したがって図に示す各車両Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ
3 ，Ｖ4 は、エンジン１と第１モータ・ジェネレータ３
を動力源としたハイブリッド車として構成されている。

【００２９】図５にＤおよびＲｅｖならびにＮの符号で
示す各走行レンジは、図示しないシフト装置においてシ
フトレバーをそれぞれの走行レンジに対応するシフトポ
ジションに移動させることにより選択されるようになっ
ている。これらのシフトポジションは図６に示すよう
に、車両のほぼ前後方向に沿って配列されたＰ（パーキ
ング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニ
ュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）ポジション、
Ｂポジションと、これらのポジションの配列方向に対し
て直交する方向にＤポジションに隣接されたＭ（マニュ
アル）ポジションである。

【００３０】Ｐポジションでは車両が停止状態に維持さ
れる。またＮポジションおよびＲポジションならびにＤ
ポジションについては前述したとおりの駆動状態が設定
される。さらにＢポジションが選択されている状態で
は、前記主変速部１１を構成している無段変速機によっ
て、車両の走行状態に応じた変速比が自動的に設定され
る。そしてＭポジションが選択されている場合には、Ｍ
ポジションスイッチがオン状態となって手動変速モード
が設定されるようになっている。具体的には、Ｍポジシ
ョンに対して前記Ｐ，Ｒ，Ｎの各ポジションの配列方向
と平行な方向に、アップシフト用のプラス（＋）ポジシ
ョンとダウンシフト用のマイナス（−）ポジションとが
配置され、これらの各プラスポジションとマイナスポジ
ションとに変速用のスイッチ（図示せず）が配置されて
いる。

【００３１】前記Ｍポジションスイッチがオンとなるこ
とにより、これらの変速用スイッチがアクティブになる
ように構成されている。そして、プラススイッチが１回
オン動作されて信号を出力するごとに、その時点の変速
比に対して予め設定した所定の変速比幅の他の変速比に
アップシフトし、また反対にマイナススイッチが１回オ
ン動作されて信号を出力するごとに、その時点の変速比
に対して予め設定した所定の変速比幅の他の変速比にダ
ウンシフトするようになっている。

【００３２】上記の駆動機構を制御するための制御系統
を図７に示してある。図３に示すエンジン１は、混合気
の吸気のためのバルブと燃焼排ガスの排気のためのバル
ブとの開閉タイミングを連続的に変更できるように構成
されている。すなわち可変バルブタイミング（ＶＶＴ）
機構を備え、そのバルブタイミングを電気的に制御でき
るように構成されている。さらに、このエンジン１は、
加減速のためのアクセル操作量を電気信号に変換し、そ
の電気信号に基づいて開度が変更される電子スロットル
バルブを備えている。すなわち人為的なアクセル操作と
エンジン１での実際のスロットル開度の変更との間に電
気的な制御が介在するエンジン１であり、その電気的な
処理の仕方によって、アクセル操作とスロットル開度操
作との相関関係（すなわちスロットル開度特性）を変更
できるようになっている。

【００３３】このようなバルブタイミングや電子スロッ
トルバルブの制御に加え、燃料の供給量（燃料噴射量）
などを制御するために、コンピュータを主体としたエン
ジン・コントローラ（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）２１が設けられ
ている。

【００３４】また、前記バッテリ２０の充電状態（ＳＯ
Ｃ：State of Charge）を検出し、その検出結果に基づ
いていずれかのモータ・ジェネレータ３，１９による充
電電流を制御し、さらには駆動要求量に基づいて前記第
１モータ・ジェネレータ３の出力トルクや回転数を制御
するモータ・ジェネレータ・コントローラ（ＭＧ−ＥＣ
Ｕ）２２が設けられている。この第１モータ・ジェネレ
ータ３によるトルクの出力は、前述した発進や加速時の
トルクアシストだけでなく、エンジントルクの脈動によ
る駆動トルクの変動を抑制するように出力され、また変
速時に出力トルクが急激に変化することを抑制する方向
にトルクが出力されるなど、車両の振動を抑制するよう
に第１モータ・ジェネレータ３からトルクが出力され
る。

【００３５】第１モータ・ジェネレータ３によるエネル
ギの回生は、車両の有する走行慣性力によってモータ・
ジェネレータ３を回転させることよりおこなわれるか
ら、その回生量が制動トルクとして現れる。その回生量
すなわち回生制動力の大きさは、モータ・ジェネレータ
・コントローラ２２によって制御できる。そしてこのモ
ータ・ジェネレータ・コントローラ２２には図８に示す
減速度設定スイッチ２３が接続されている。このスイッ
チ２３はいわゆるボリュームに相当するものであって、
スライドノブ２４によって設定値を大小に変更すること
により、回生制動力が大小に変化するようになってい
る。なお、回生制動トルクは、回生量の大小によっても
変更できるが、これ以外に回生効率を変更することによ
っても回生制動トルクを変更することができるので、上
記のスイッチ２３によって回生量と回生効率とのいずれ
かを変更するように構成することができる。

【００３６】前述したように隊列走行に参加している各
車両Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 が相互に電力を融通できる
ように接続されているので、各車両Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，
Ｖ4の電源であるバッテリＢv1，Ｂv2，Ｂv3，Ｂv4が、
図９に示すように、等価的に並列に接続されている。こ
れらのバッテリＢv1，Ｂv2，Ｂv3，Ｂv4の充電および放
電は、それぞれに対応して設けられたインバータ（図示
せず）を介して制御され、その制御のためのコントロー
ラ（バッテリ−ＥＣＵ）２５が設けられている。

【００３７】このバッテリ−ＥＣＵ２５は、先導車両Ｖ
1 に設けられていてもよく、あるいは各車両Ｖ1 ，Ｖ2
，Ｖ3 ，Ｖ4 に個別に設けられていてもよい。図１０
にはそのバッテリ−ＥＣＵ２５を統合した形で模式的に
示してあり、このバッテリ−ＥＣＵ２５には、各バッテ
リＢv1，Ｂv2，Ｂv3，Ｂv4のＳＯＣ、車両の連結情報、
エンジンおよびハイブリッド（ＨＶ）用コントローラ
（図示せず）からの信号、車速、センターからの情報な
どが入力されている。また、各バッテリＢv1，Ｂv2，Ｂ
v3，Ｂv4に対する制御信号やエンジンおよびハイブリッ
ド（ＨＶ）用コントローラに対する制御信号が、バッテ
リ−ＥＣＵ２５から出力されている。

【００３８】さらに、前記副変速部４における各クラッ
チＣ1 ，Ｃ2 およびブレーキＢ1 の係合・解放を制御
し、また主変速部１１で設定する変速比を制御するため
の変速機・コントローラ（Ｔ／Ｍ−ＥＣＵ）２６が設け
られている。各クラッチＣ1 ，Ｃ2 およびブレーキＢ1
ならびに主変速部１１における各プーリー１２，１３
は、油圧によって動作するように構成されており、その
ための油圧制御装置（図示せず）に対して変速機・コン
トローラ２６が制御信号を出力して変速段あるいは変速
比を適宜に設定するように構成されている。

【００３９】上記の各コントローラ２１，２２，２５，
２６が、前述した隊列走行のための制御を実行する隊列
走行制御装置２７にデータ通信可能に接続されている。
この隊列走行制御装置２７は、前記の各コントローラ２
１，２２，２５，２６と同様にコンピュータを主体とし
たものであって、各コントローラ２１，２２，２５，２
６に制御信号を出力し、上記のエンジン１およびモータ
・ジェネレータ３ならびに各変速部４，１１の制御内容
を隊列走行に適する制御内容とするように構成されてい
る。具体的には後述する。

【００４０】隊列走行をおこなう場合、前方車両との相
対位置関係や、走行している道路の摩擦係数（路面μ）
などの道路環境、さらには今後走行が予定されている道
路環境などを知ることが有利であり、そのために上記の
車両は、ナビゲーションシステムおよびオートクルーズ
システム、ならびにレーダクルーズシステムを備えてい
る。ナビゲーションシステムは、電子データ化した地図
情報と、人工衛星を利用したＧＰＳ（グローバルポジシ
ョニングシステム）や自律航法などによる現在位置検出
システムとを備え、地図情報上に自車両の現在位置をあ
てはめて自車両の現在位置をディスプレー上に表示し、
また、予め入力された目的地までのルートを併せて表示
し、さらには交差点などの道路情報を音声などで出力す
るように構成されている。したがってこのナビゲーショ
ンシステムによって現在位置の道路状況や前方の走行予
定路の道路状況を検出することができる。このナビゲー
ションシステムの主たる構成部材であるコントローラ
（ナビ−ＥＣＵ）２８が上記の隊列走行制御装置２７に
データ通信可能に接続されている。

【００４１】オートクルーズシステムは、車速を設定値
に維持するためのシステムであり、アクティブ状態で入
力された設定車速と検出された実車速とを比較し、実車
速が設定車速に一致するように信号を出力して、主にス
ロットル開度を制御するようになっている。このオート
クルーズシステムの主たる構成部材であるコントローラ
（オートクルーズ−ＥＣＵ）２９が上記の隊列走行制御
装置２７にデータ通信可能に接続されている。

【００４２】さらにレーダクルーズシステムは、レーダ
波を照射するとともに前方の車両から反射したレーダ波
を受信して、前方の車両の有無、相対距離（車間距
離）、相対速度、左右方向の相対位置のズレなどを検出
するように構成されている。また、前記のオートクルー
ズシステムと同様に、検出信号に基づいて車速の制御た
めの信号を出力するように構成することができる。この
レーダクルーズシステムの主たる構成部材であるコント
ローラ（レーダクルーズ−ＥＣＵ）３０が上記の隊列走
行制御装置２７にデータ通信可能に接続されている。

【００４３】さらに上記の各車両は、車両相互の間で情
報の交換をおこなうための送受信機を備えている。その
交換される情報は、アクセル開度に対するスロットル開
度の特性、変速段、変速パターン、制動の有無、図８に
示す減速度設定スイッチ２３で設定されている減速度レ
ベル、検出した路面摩擦係数、変速機に設定されている
スノーモードなどの走行モードなどの車両の走行に関す
る情報である。これらの情報すなわち他車信号が隊列走
行制御装置２７に入力されている。

【００４４】また、上記の各車両は、その運行を制御す
るセンター（図示せず）との間で情報を交換することが
可能であり、これは上記の送受信機を介しておこなうこ
とができる。そしてそのセンターからの信号が隊列走行
制御装置２７に入力されている。

【００４５】ここで、隊列走行制御装置２７に入力され
ている信号を例示すれば、図１１のとおりである。すな
わち前記ナビ−ＥＣＵ２８からの信号、変速パターンを
選択するパターンセレクトスイッチからの信号、エンジ
ン回転数ＮE の検出信号、車両加速度センサからの信
号、エンジン水温の検出信号、イグニッションスイッチ
からの信号、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）の検出信
号、エンジン１におけるクランクの位置（角度）の検出
信号、デフォッガの動作状態を示す信号、エアコンの動
作状態を示す信号、車速信号、無段変速機（ＣＶＴ）の
油温の検出信号、変速機で設定されているシフトポジシ
ョンの検出信号、サイドブレーキの動作状態を示す信
号、フットブレーキスイッチアッパスイッチからの信
号、フットブレーキスイッチロアスイッチからの信号、
排ガス用浄化触媒の温度を示す信号、アクセル開度を示
す信号、オートクルーズスイッチからの信号、Ｍポジシ
ョンスイッチからの信号、マイナススイッチからの信
号、プライススイッチからの信号、レーダクルーズスイ
ッチからの信号、フューエルリッドに設けてあるスイッ
チからの信号、変速機の入力回転数センサからの検出信
号、発進の際の変速段を最低速変速比より小さい変速比
に設定するためのスノーモードスイッチからの信号、隊
列走行する他の車両からの信号、センターからの信号な
どが、隊列走行制御装置２７に入力されている。

【００４６】一方、制御のための出力信号として、パタ
ーンセレクトスイッチインジケータのための信号、モー
タ（ＭＯ）用コントローラへの信号、点火時期を制御す
るための点火信号、エンジン１での燃料噴射を制御する
ための噴射信号、第１モータ・ジェネレータ３について
のコントローラに対する信号、第２モータ・ジェネレー
タ１９についてのコントローラに対する信号、減速度を
制御するための減速装置に対する制御信号、無段変速機
における所定のソレノイドに対する制御信号、無段変速
機のライン圧を制御するための制御信号、ＡＢＳ（アン
チ・ロック・ブレーキ・システム）におけるアクチュエ
ータの制御信号、駆動力源を表示するインジケータのた
めの信号、エアコンの制御のための信号、警報音のため
の信号、電子スロットルバルブを制御するための信号、
スノーモードが設定されていることを表示するインジケ
ータのための信号、可変バルブタイミング装置に対する
信号、システムの動作状態を表示するインジケータに対
する信号、設定減速度を表示するインジケータのための
信号、エアコンプレッサを動力源に連結するクラッチに
対する信号、無段変速機の油圧を発生させる電動オイル
ポンプの制御のための信号などが、隊列走行制御装置２
７から出力されている。

【００４７】ここで、各インジケータの一例を図示すれ
ば、図１２のとおりである。これらの表示は、メータパ
ネルの内部やインストルメントパネル、あるいはセンタ
ーコンソールの適宜の位置などに設けられ、システムイ
ンジケータの一種であるＩＴＳインジケータ３１は、隊
列走行が選択された場合に「隊列走行」の文字表示をお
こなうようになっている。また、手動操作に基づいて変
速比を設定するマニュアルポジションインジケータ３２
は設定されている変速段（あるいは変速比）を数字で表
示するようになっている。なお、何らかのフェールが生
じている場合には、ＤポジションあるいはＭポジション
にシフトしたにもかかわらず変速比を表示させないこ
と、もしくはその表示を点滅させることとしてもよい。
前記減速度設定スイッチ２３によって設定された減速度
を表示する設定減速度インジケータ３３は、矢印の長さ
によって設定減速度の大きさを表示するようになってい
る。さらに、パターンセレクトスイッチインジケータ３
４は、パターンセレクトスイッチによって選択されたシ
フトパターンをＰ（パワー）、Ｎ（ノーマル）、Ｅ（エ
コノミー）などの文字で表示するようになっている。そ
して、スノーモードインジケータ３５は、スノーモード
が選択された場合に「ＳＮＯＷ」の文字表示をおこなう
ようになっている。

【００４８】この発明に係る上記の車両は、通常の車両
と同様に単独での走行が可能であり、これに加えて図２
に示す隊列走行が可能であって、それぞれの走行形態に
適する制御内容が設定される。そして上述した車両が、
エンジン１と第１モータ・ジェネレータ３とを動力源と
した備えたいわゆるハイブリッド車として構成されてい
ることにより、バッテリＢv1，Ｂv2，Ｂv3，Ｂv4への充
電および放電の制御内容が、単独走行と隊列走行とで変
更される。その制御の一例を図１に示してある。

【００４９】図１において、先ず、信号の読み込みを含
む入力信号の処理がおこなわれる（ステップＳ１）。つ
いで走行モードの確認の有無が判断される（ステップＳ
２）。この走行モードの確認は、走行形態が単独走行か
隊列走行かの確認であり、これらの走行形態の識別がで
きていれば、ステップＳ２で肯定判断される。

【００５０】このステップＳ２で肯定判断された場合、
現在の走行形態（走行モード）が単独走行か否かが判断
される（ステップＳ３）。走行形態の変更に伴う制御内
容の変更操作あるいは隊列走行のためのシステムをアク
ティブにする操作を、スイッチによる切り換えによって
実行できるので、ステップＳ３の判断はそのスイッチの
動作状態に基づいて判断することができる。

【００５１】このステップＳ３で否定判断された場合、
すなわち隊列走行をおこなっていてそのための制御が実
行されている場合には、隊列走行用の充電制御を実行す
るための処理がおこなわれる（ステップＳ４）。この隊
列走行用充電制御は、バッテリのＳＯＣに対する充電量
を、単独走行の場合より低下させた状態で充電をおこな
う制御である。その例を図１３に示してある。

【００５２】図１３は、横軸にバッテリのＳＯＣ、縦軸
に充電量を採った線図であって、鎖線が隊列走行時の充
電特性を示し、実線が単独走行の際の充電特性を示して
いる。この図１３から知られるように、隊列走行時に
は、充電のタイミングおよび充電量が、単独走行の場合
に比べて、ＳＯＣが低い方に設定されている。すなわち
隊列走行時には、バッテリのＳＯＣが、単独走行時より
も低下した時点で充電が開始され、またその充電量が小
さく設定される。その結果、エンジン１の運転状態や制
動もしくは減速状態などに基づく充電効率の良い状態を
待って充電をおこなうことができ、エネルギ効率や回生
効率を向上させることができる。

【００５３】なお、上述した制御を実行することに伴っ
てバッテリのＳＯＣがある程度低下していても、隊列走
行に参加している他の車両から電力を供給することがで
きるので、突発事態に対する電力の不足を生じる可能性
は低い。また、上記の制御における隊列走行時の充電量
は、隊列に参加していて電力を融通できるように接続さ
れた車両の台数に応じて変更してもよい。

【００５４】また、各車両の電源残量すなわちバッテリ
のＳＯＣが均等になるように、各車両の充電および放電
を制御する（ステップＳ５）。この制御は、各車両での
充電量や放電量を個別に制御して実行してもよく、ある
いは電力を各車両の間で融通して均等化することにより
実行してもよい。また、この制御は、隊列走行中、常時
実行する。単位時間に車両間で融通できる電力量に限度
があるからである。

【００５５】このステップＳ５の制御は、各車両での動
力源の使用状態を一致させるためであり、電源の残量が
均等化されることにより、隊列に参加している車両の全
てがほぼ同時にモータ・ジェネレータによって走行し、
あるいは回生制動をおこなうなど、走行状態が一致させ
られて隊列走行を安定しておこなうことが可能になり、
また、制動時に隊列全体が回生制動をおこなって回生効
率を高くすることができる。

【００５６】さらに隊列走行に参加している各車両のバ
ッテリＳＯＣの総計を求める処理をおこなうとともに、
その値に基づいて各車両の走行のための動力源の選択を
おこなう（ステップＳ６）。すなわち、第１モータ・ジ
ェネレータ３による駆動領域とエンジン１による駆動領
域とは、図１４に示すように、車速とアウトプットトル
ク（もしくはアクセル開度）とに基づいて設定されてい
るが、これは、バッテリのＳＯＣが予め定めた基準値以
上であって、走行のために充分であることを前提として
いる。したがって個別の車両におけるバッテリのＳＯＣ
に基づいて動力源を選択した場合には、いずれかの車両
におけるバッテリのＳＯＣが低いことにより、その車両
のみがモータ・ジェネレータで走行できなくなり、隊列
を組んでいる車両の駆動特性のバラツキが生じる。これ
に対して上記のステップＳ６の制御を実行することによ
り、バッテリのＳＯＣが低い車両に対して他の車両から
電力が融通されて、その車両もモータ・ジェネレータで
走行することが可能になる。その結果、隊列走行が安定
するのみならず、排ガスの低減やエネルギ効率の向上を
図ることが可能になる。

【００５７】一方、単独走行が選択されていることによ
りステップＳ３で肯定判断された場合には、単独走行用
の充電制御のための処理をおこなう（ステップＳ７）。
これは、図１３に実線で示す充電特性となる充電制御で
あり、バッテリのＳＯＣが低下することにより直ちに充
電をおこなって、常時バッテリのＳＯＣを高い状態に維
持する。走行状態の多様な変化に備え、常時、モータ・
ジェネレータを駆動できる状態としておくためである。

【００５８】また、走行中に外部から電力が供給された
り、あるいは外部に電力を供給することがないので、自
車両のみでの充放電の制御のための処理をおこなう（ス
テップＳ８）。さらに、自車両のバッテリのＳＯＣのみ
に基づいて走行のための動力源を選択する（ステップＳ
９）。これらステップＳ７ないしＳ９は通常のハイブリ
ッド車における制御と同様の制御である。

【００５９】また、走行モードの確認がおこなえないこ
とによりステップＳ２で否定判断された場合には、その
時点で走行しているか否かが判断される（ステップＳ１
０）。これは、検出された車速が予め定めた基準車速以
上か否かによって判断することができる。走行中である
ことによりステップＳ１０で肯定判断された場合には、
その直前の走行モードを継続する（ステップＳ１１）。
これとは反対に車両が停止していることによりステップ
Ｓ１０で否定判断された場合には、走行自体を禁止する
（ステップＳ１２）。どのような制御をおこなって走行
してよいかの判断ができないからである。

【００６０】なお、上述したステップＳ４およびステッ
プＳ５ならびにステップＳ６の全ての制御を実行する必
要は必ずしもなく、この発明ではこれらの制御のいずれ
かのみを実行することとしてもよい。また、上記の具体
例とこの発明との関係を説明すると、図１に示すステッ
プＳ２を実行する機能的手段が、この発明における連携
走行検出手段に相当し、またステップＳ４を実行する機
能的手段が、請求項１および請求項２の発明における充
電制御手段に相当する。さらにステップＳ５を実行する
機能的手段が、請求項３の発明における充放電制御手段
に相当する。さらにステップＳ６を実行する機能的手段
が、請求項４における電源残量検出手段および動力源選
択手段に相当する。そして、各車両Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，
Ｖ4 の間で、電力を有線もしくは無線で供給することの
できる手段が、請求項５における電力を融通する手段に
相当する。

【００６１】また、上記の具体例では、連携走行の一例
として隊列を組んで走行する例を示したが、この発明で
は、要は、複数台の車両が相互に情報を交換し、その情
報に基づいて相対関係を所定の関係に維持しつつ走行れ
ばよいのであって、その走行形態は隊列に限定されな
い。また、この発明の制御装置で対象とする車両は、要
は、走行のための電源を備えていればよいのであり、し
たがって上述したハイブリッド車に限らず、モータで走
行する電気自動車であってもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、連携走行をおこなう場合には、電源に対する充電
の制御内容を、単独走行の場合とは異ならせるから、単
独走行の場合とは異なり、充電効率を重視した充電制御
をおこなうことができ、特に請求項２の発明では、連携
走行の際に充電量を低下させるから、満充電状態で更に
充電をおこなうなどの事態を回避し易くなり、充電効率
が向上するのみならず、車両の燃費が向上する。

【００６３】また、請求項３の発明によれば、連携走行
している場合には、各車両の電源残量が互いに等しくな
るように電源の充放電量を制御するので、各車両の走行
特性が近似するのみならず、エネルギ回生によって充電
をおこなう場合には、各車両でエネルギの回生を同時に
もしくは同程度に実行することができ、エネルギ効率が
向上する。

【００６４】さらに、請求項４の発明によれば、走行の
ために使用する動力源を電動機とそれ以外の動力装置と
のいずれかに決定する場合、連携走行していれば、連携
走行している全ての車両の電源の残量の総計に基づいて
動力源を決定するので、電動機の使用範囲が広がって燃
費を向上させ、また排ガスを低減できるなど、動力源を
適切に選択することができる。

【００６５】そして、請求項５の発明によれば、連携走
行する各車両が、他車両の電力を使用することができ、
また他車両に充電することができるので、各車両での放
電や充電の制約条件が緩和されてエネルギ効率を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の制御装置による制御例を示すフロ
ーチャートである。

【図２】 複数台の車両が電力を融通できる状態に連結
されて走行する隊列走行の概念図である。

【図３】 単独走行と隊列走行とが可能な車両の駆動系
統の一例を示すブロック図である。

【図４】 その駆動系統における副変速部を構成するラ
ビニョ型遊星歯車機構についての共線図である。

【図５】 その副変速部で各変速段を設定するための係
合作動表の一例を示す図表である。

【図６】 その変速機におけるシフトレバーポジション
の配列を示す図である。

【図７】 図３に示す駆動系統についての制御系統の一
例を模式的に示すブロック図である。

【図８】 減速度設定スイッチの一例を示す図である。

【図９】 隊列走行する複数台の車両における電源の接
続状態を模式的に示す図である。

【図１０】 バッテリ−ＥＣＵに対する入出力信号の例
を示すブロック図である。

【図１１】 隊列走行制御装置に入力される信号および
出力される信号の例を示すブロック図である。

【図１２】 インジケータの一例を示す図である。

【図１３】 単独走行時と隊列走行時との充電制御特性
を示す線図である。

【図１４】 エンジンとモータ・ジェネレータとの駆動
領域を定めた線図である。

【符号の説明】

Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 …追従車両、 １…エンジン、
３…モータ・ジェネレータ、 ４…副変速部、 １１
…主変速部、 ２１…エンジン・コントローラ、 ２２
…モータ・ジェネレータ・コントローラ、 ２５…バッ
テリ−ＥＣＵ、２６…変速機・コントローラ、 ２７…
隊列走行制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０８Ｇ 1/00 Ｇ０８Ｇ 1/00 Ｃ // Ｂ６０Ｋ 6/00 Ｈ０１Ｍ 10/44 Ｑ 8/00 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ Ｈ０１Ｍ 10/44 Ｆターム(参考） 3D044 AA45 AC26 AC56 AC59 AD04 3G093 AA07 BA23 BA28 CB10 DB05 DB16 DB19 EA09 EB09 5H030 AA03 AS08 BB04 FF41 5H115 PA11 PG04 PI16 PI29 PI30 PO02 PO09 PO11 PU10 PU22 PU24 PU25 PU26 PU27 PV09 QA01 QA10 QI04 QN03 RB08 RE05 RE06 RE07 SL01 SL02 SL05 TB01 TD01 TE02 TE08 TI01 TO02 TO05 5H180 AA20 BB04 BB05 BB08 CC12 CC14 FF04 FF05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行中に充電することのできる電源を備
   え、かつ他車両との連携のない単独走行と、他車両との
   相対位置に基づいて走行が制御されることにより複数台
   の車両が所定の相対位置を維持するように走行する連携
   走行とが可能な連携走行車両の制御装置において、 前記連携走行がおこなわれていることを検出する連携走
   行検出手段と、 連携走行がおこなわれていることが前記連携走行検出手
   段で検出された場合に、前記電源に対する充電の制御の
   内容を、前記単独走行の場合の制御内容とは異ならせる
   充電制御変更手段とを備えていることを特徴とする連携
   走行車両の制御装置。
2. 【請求項２】 前記充電制御変更手段は、連携走行時の
   前記電源に対する充電量を、単独走行時の充電量より低
   下させる手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の
   連携走行車両の制御装置。
3. 【請求項３】 走行中に充電することのできる電源を備
   え、かつ他車両との連携のない単独走行と、他車両との
   相対位置に基づいて走行が制御されることにより複数台
   の車両が所定の相対位置を維持するように走行する連携
   走行とが可能な連携走行車両の制御装置において、 前記連携走行がおこなわれていることを検出する連携走
   行検出手段と、 連携走行がおこなわれていることが前記連携走行検出手
   段で検出された場合に、連携走行している各車両の電源
   残量が互いに等しくなるように電源の充放電量を制御す
   る充放電制御手段とを備えていることを特徴とする連携
   走行車両の制御装置。
4. 【請求項４】 電源から供給される電力で動作する電動
   機と電力によらずに動作する動力装置とを動力源として
   備え、かつ他車両との連携のない単独走行と、他車両と
   の相対位置に基づいて走行が制御されることにより複数
   台の車両が所定の相対位置を維持するように走行する連
   携走行とが可能な連携走行車両の制御装置において、 前記連携走行がおこなわれていることを検出する連携走
   行検出手段と、 連携走行に参加している各車両の前記電源の残量の合計
   値を求める電源残量検出手段と、 その電源残量検出手段で求められた各車両の電源残量の
   合計値に基づいて走行に使用する動力源を選択する動力
   源選択手段とを備えていることを特徴とする連携走行車
   両の制御装置。
5. 【請求項５】 連携走行する前記各車両が、相互に電力
   を融通する手段を備えていることを特徴とする請求項２
   ないし４のいずれかに記載の連携走行車両の制御装置。