(57)【要約】【課題】乗員にとって快適な有人走行と、燃費の良い無人走行との両立を可能にする車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置が、所定の変速線を用いて変速機の変速比を制御する変速比制御部５０４Ａと、変速比制御部で使用される変速線を設定する変速線設定部５０４Ｂとを備える。変速線設定部５０４Ｂは、車両が有人走行中であるときには、上記変速線として第１変速線を設定し、車両が無人走行中であるときには、上記変速線として第２変速線を設定するように構成される。内燃機関の回転速度と内燃機関のトルクとによって規定される内燃機関の動作点（機関動作点）は、第１変速線による走行よりも第２変速線による走行のほうが最小燃費線に近づく。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に機械的に接続された変速機とを備え、無人走行及び有人走行が可能に構成される車両を制御する車両制御装置であって、
所定の変速線を用いて前記変速機の変速比を制御する変速比制御部と、
前記変速線を設定する変速線設定部と、
を備え、
前記変速線設定部は、前記車両が有人走行中であるときには、前記変速線として第１変速線を設定し、前記車両が無人走行中であるときには、前記変速線として第２変速線を設定するように構成され、
前記内燃機関の回転速度と前記内燃機関のトルクとによって規定される前記内燃機関の動作点は、前記第１変速線による走行よりも前記第２変速線による走行のほうが最小燃費線に近づく、車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両制御装置に関し、特に、無人走行可能な車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１６−１０２４４１号公報（特許文献１）には、車両が無人走行中であると判定した場合に、車両に搭載された内燃機関の出力を有人走行時に比べて制限する車両制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１０２４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される車両制御装置は、無人走行が早朝又は深夜に行なわれることを想定し、内燃機関による車外騒音（すなわち、車両の外に放射される音）を抑制するために、無人走行時に上述の制御を実行する。
【０００５】
しかしながら、無人走行は早朝又は深夜に行なわれるとは限らない。また、特許文献１に記載される制御では、無人走行時における内燃機関の燃料消費率（単位走行距離あたりの燃料消費量）を十分に改善することは難しい。以下、燃料消費率を、単に「燃費」とも称する。
【０００６】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、乗員にとって快適な有人走行と、燃費の良い無人走行との両立を可能にする車両制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る車両制御装置は、無人走行及び有人走行が可能な車両を制御するように構成される。上記の車両は、内燃機関と、内燃機関の出力軸に機械的に接続された変速機とを備える。上記の車両制御装置は、所定の変速線を用いて変速機の変速比を制御する変速比制御部と、変速比制御部で使用される変速線を設定する変速線設定部とを備える。変速線設定部は、車両が有人走行中であるときには、上記変速線として第１変速線を設定し、車両が無人走行中であるときには、上記変速線として第２変速線を設定するように構成される。内燃機関の回転速度（すなわち、上記出力軸の回転速度）と内燃機関のトルク（すなわち、上記出力軸に出力されるトルク）とによって規定される内燃機関の動作点（以下、「機関動作点」とも称する）は、第１変速線による走行よりも第２変速線による走行のほうが最小燃費線に近づく。
【０００８】
上記の車両制御装置によれば、車両が無人走行中であるときには、第２変速線が採用され、内燃機関の燃料消費量が少なくなり、無人走行時における燃費が向上する。燃費が良くなる第２変速線を採用するとＮＶ（騒音及び振動）性能が悪化するが、無人走行時には乗員が存在しないため、ＮＶ性能が多少悪化しても、大きな問題にはならない。
【０００９】
上記の車両制御装置によれば、車両が有人走行中であるときには、第２変速線よりも燃費が悪くなる第１変速線が採用される。第１変速線には、燃費以外の利点を持たせることができる。具体的には、有人走行における乗員の快適性を向上させるような第１変速線を採用することができる。
【００１０】
このように、上記の車両制御装置によれば、乗員にとって快適な有人走行と、燃費の良い無人走行との両立が可能になる。
【００１１】
なお、最小燃費線は、内燃機関の回転速度と内燃機関のトルクとの座標平面上において最も燃費が小さくなる（良くなる）機関動作点を結んだ線である。また、変速機が内燃機関の出力軸に機械的に接続されることには、変速機が内燃機関の出力軸に直接的に接続されることのほか、変速機が内燃機関の出力軸に間接的に（たとえば、差動装置を介して）接続されることも含まれる。変速機は、内燃機関の出力を段階的に変速して車両の駆動輪に伝達するように構成されてもよいし、内燃機関の出力を連続的に変速して車両の駆動輪に伝達するように構成されてもよい。
【００１２】
第２変速線は、変速比制御部に第２変速線が設定されたときに機関動作点が最小燃費線に近づくように変速機の変速比が制御される変速線であってもよい。第１変速線は、変速比制御部に第１変速線が設定されたときに機関動作点が最小燃費線よりも高回転速度側かつ／又は低トルク側に位置するように変速機の変速比が制御される変速線であってもよい。第１変速線は、変速比制御部に第１変速線が設定されたときに機関動作点が最適ＮＶ線に近づくように変速機の変速比が制御される変速線であってもよい。最適ＮＶ線は、内燃機関の回転速度と内燃機関のトルクとの座標平面上において最適なＮＶ性能が得られる機関動作点を結んだ線である。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、乗員にとって快適な有人走行と、燃費の良い無人走行との両立を可能にする車両制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の実施の形態に係る車両制御装置が適用された車両の構成を示す図である。
【図２】図１に示した差動装置及び変速機の構成を示す図である。
【図３】図１に示した車両の走行制御に係る構成を示す図である。
【図４】図１に示した車両制御装置の構成要素を機能別に示す機能ブロック図である。
【図５】本開示の実施の形態に係る車両制御装置による変速線設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】本開示の実施の形態に係る第１変速線及び第２変速線の各々による走行時の機関動作点を説明するための図である。
【図７】本開示の実施の形態に係る車両制御装置に関して、第１変速線による走行時の燃費と第２変速線による走行時の燃費とを対比して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。以下では、電子制御ユニット（Electronic  Control  Unit）を、「ＥＣＵ」と称する。
【００１６】
図１は、この実施の形態に係る車両制御装置が適用された車両の構成を示す図である。図１を参照して、車両１００は、エンジン１０と、差動装置２０と、電力制御ユニット（以下、「ＰＣＵ（Power  Control  Unit）」と称する）２１と、蓄電装置２２と、変速機３０と、差動歯車装置４２と、駆動輪４４と、ＨＶ（Hybrid  Vehicle）−ＥＣＵ５０とを備える。
【００１７】
エンジン１０は、空気と燃料との混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギーをピストン又はロータのような運動子の運動エネルギーに変換することによって動力を出力する内燃機関である。エンジン１０の作動中には、エンジン１０の出力軸１２に動力（たとえば、トルク）が出力される。図示しない燃料タンク内の燃料（たとえば、ガソリン）が燃料ポンプ（図示せず）によりエンジン１０に供給され、エンジン１０で動力に変換される。作動状態のエンジン１０では、たとえば、図示しない吸気通路を通じて供給される空気に燃料を噴射して混合気を生成し、混合気を点火して燃焼させることによって出力軸１２に動力が出力されるとともに、燃焼後のガスが排気通路（図示せず）へ排出される。エンジン１０は、ＨＶ−ＥＣＵ５０によって制御される。この実施の形態では、エンジン１０として、ＤＯＨＣ（Double  OverHead  Camshaft）ターボ及びＶＶＴ（連続可変バルブタイミング機構）を採用した直列４気筒直噴ガソリンエンジンを採用する。ただしこれに限られず、エンジン１０としては、任意の内燃機関を採用可能であり、ディーゼルエンジンなども採用可能である。
【００１８】
ＰＣＵ２１は、たとえば、プロセッサを含む制御装置と、インバータと、コンバータと（いずれも図示せず）を含んで構成される。ＰＣＵ２１の制御装置は、ＨＶ−ＥＣＵ５０からの指示（制御信号）を受信し、その指示に従ってＰＣＵ２１のインバータ及びコンバータを制御するように構成される。
【００１９】
蓄電装置２２は、再充電可能な直流電源である。蓄電装置２２は、たとえば二次電池を含んで構成される。二次電池としては、たとえばリチウムイオン電池を採用できる。蓄電装置２２は、電気的に接続された複数の二次電池（たとえば、リチウムイオン電池）から構成される組電池を含んでいてもよい。なお、蓄電装置２２を構成する二次電池は、リチウムイオン電池に限られず、他の二次電池（たとえば、ニッケル水素電池）であってもよい。蓄電装置２２として、電解液式二次電池を採用してもよいし、全固体式二次電池を採用してもよい。また、蓄電装置２２としては、大容量のキャパシタなども採用可能である。
【００２０】
図示は省略しているが、蓄電装置２２は、上記の二次電池に加えて、ＨＶ−ＥＣＵ５０によってＯＮ／ＯＦＦ制御されるＳＭＲ（システムメインリレー）を含んで構成される。ＳＭＲは、二次電池からＰＣＵ２１への電力供給経路に配置され、車両１００の走行時にＯＮ状態（導通状態）にされる。
【００２１】
差動装置２０はエンジン１０の出力軸１２に機械的に接続され、変速機３０は差動装置２０の出力軸１４に機械的に接続される。エンジン１０の出力軸１２は差動装置２０の入力軸に相当し、差動装置２０の出力軸１４は変速機３０の入力軸に相当する。差動装置２０は、差動装置２０の入力軸（ひいては、エンジン１０の出力軸１２）の回転速度と差動装置２０の出力軸１４の回転速度との比（すなわち、変速比）を連続的に変更可能に構成され、無段式自動変速機として機能する。変速機３０は、変速機３０の入力軸（ひいては、差動装置２０の出力軸１４）の回転速度と変速機３０の出力軸１６の回転速度との比（すなわち、変速比）を段階的に変更可能に構成され、有段式自動変速機として機能する。変速比は、入力軸の回転速度を出力軸の回転速度で除した値に相当する。以下、差動装置２０の変速比、変速機３０の変速比を、それぞれ「第１変速比」、「第２変速比」とも称する。
【００２２】
第１変速比と第２変速比とによって、エンジン１０の出力軸１２と変速機３０の出力軸１６との間の総合的な変速比（以下、「総合変速比」とも称する）が決まる。差動歯車装置４２は、変速機３０の出力軸１６に連結され、変速機３０から出力される動力を駆動輪４４へ伝達するように構成される。差動装置２０及び変速機３０は、全体として無段変速機として機能し得る。しかし、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、差動装置２０の変速比（第１変速比）を一定に保つことにより、差動装置２０及び変速機３０を有段変速機のように動作させることもできる。
【００２３】
図２は、差動装置２０及び変速機３０の構成を示す図である。なお、この実施の形態では、差動装置２０及び変速機３０がその軸心に対して対称的に構成されるため、図２では、差動装置２０及び変速機３０の下半分が省略されている。
【００２４】
図２を参照して、差動装置２０は、モータジェネレータ（以下、「ＭＧ（Motor  Generator）」と称する）２０１，２０２と、動力分割装置２０３とを含む。ＭＧ２０１，２０２の各々は、交流電動機である。ＭＧ２０１，２０２としては、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機を採用できる。
【００２５】
ＭＧ２０１は、主として、エンジン１０により駆動される発電機として動作する。エンジン１０の駆動力は動力分割装置２０３を経由してＭＧ２０１に伝達される。ＭＧ２０１が発電した電力は、ＰＣＵ２１を経由してＭＧ２０２及び蓄電装置２２（図１）の少なくとも一方に供給される。
【００２６】
ＭＧ２０２は、蓄電装置２２（図１）の電力（蓄電電力）とＭＧ２０１の発電電力（エンジン発電電力）との少なくとも一方によって駆動されることによって、力行状態になる。力行状態のＭＧ２０２は、電動機として動作する。走行中の車両１００の減速時及び制動時には、ＭＧ２０２は、発電状態になり、回生発電を行なう。回生発電によって生成された電力（回生電力）は、ＰＣＵ２１を経由して蓄電装置２２（図１）に供給される。
【００２７】
ＰＣＵ２１は、ＭＧ２０１，２０２の状態をそれぞれ別々に制御可能に構成されており、たとえば、ＭＧ２０１を発電状態にしつつ、ＭＧ２０２を力行状態にすることができる。ＰＣＵ２１は、たとえば、ＭＧ２０１，２０２に対応して設けられる２つのインバータ（図示せず）と、ＭＧ２０１，２０２から各インバータに供給される直流電圧を昇圧するコンバータ（図示せず）とを含んで構成される。
【００２８】
動力分割装置２０３は、シングルピニオン型のプラネタリギヤによって構成され、サンギヤＳ０と、ピニオンギヤＰ０と、キャリアＣＡ０と、リングギヤＲ０とを含む。キャリアＣＡ０は、エンジン１０の出力軸１２に連結され、ピニオンギヤＰ０を自転及び公転可能に支持する。サンギヤＳ０は、ＭＧ２０１の回転軸に連結される。リングギヤＲ０は、差動装置２０の出力軸１４に連結され、ピニオンギヤＰ０を介してサンギヤＳ０と噛み合うように構成される。また、ＭＧ２０２の回転軸も差動装置２０の出力軸１４に連結される。すなわち、リングギヤＲ０は、ＭＧ２０２の回転軸とも連結される。
【００２９】
動力分割装置２０３の差動機能により、エンジン１０から出力される動力がサンギヤＳ０とリングギヤＲ０とに分配される。サンギヤＳ０に分配された動力によってＭＧ２０１が発電機として動作する。リングギヤＲ０に分配された動力によって差動装置２０の出力軸１４が回転する。ＨＶ−ＥＣＵ５０がＰＣＵ２１を通じてＭＧ２０１，２０２の動作点を制御することによって、差動装置２０は無段変速機として機能し得る。
【００３０】
変速機３０は、シングルピニオン型のプラネタリギヤ３０１，３０２と、クラッチＣ１〜Ｃ３と、ブレーキＢ１，Ｂ２と、ワンウェイクラッチＦ１とを含む。プラネタリギヤ３０１は、サンギヤＳ１と、ピニオンギヤＰ１と、キャリアＣＡ１と、リングギヤＲ１とを含む。プラネタリギヤ３０２は、サンギヤＳ２と、ピニオンギヤＰ２と、キャリアＣＡ２と、リングギヤＲ２とを含む。
【００３１】
クラッチＣ１〜Ｃ３及びブレーキＢ１，Ｂ２の各々は、油圧により作動する摩擦係合要素であり、たとえば湿式多板型又はバンドブレーキ型の摩擦係合要素である。ワンウェイクラッチＦ１は、互いに連結されるキャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２を一方向に回転可能とし、かつ、他方向に回転不能に支持する。
【００３２】
プラネタリギヤ３０２のキャリアＣＡ２は変速機３０の出力軸１６に連結され、出力軸１６は差動歯車装置４２（図１）に連結される。なお、図示は省略しているが、車両１００は、ユーザ操作（たとえば、図示しないシフトレバー操作）又はＨＶ−ＥＣＵ５０からの指示に応じて変速機３０の出力軸１６の回転を規制（パーキングロック）するパーキングロック装置をさらに備える。
【００３３】
ＨＶ−ＥＣＵ５０は、クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１，Ｂ２、及びワンウェイクラッチＦ１を制御することによって、変速機３０の変速比（第２変速比）を調整することができる。クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１，Ｂ２、及びワンウェイクラッチＦ１の各々が、所定の係合作動表（図示せず）に従って係合されることにより、変速機３０において１速ギヤ段〜４速ギヤ段（前進ギヤ段）及び後進ギヤ段が択一的に形成される。前進ギヤ段の段数が高くなるほど変速機３０の変速比は低くなる。たとえば、１速ギヤ段よりも２速ギヤ段のほうが変速機３０の変速比は低くなる。また、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、クラッチＣ１〜Ｃ３及びブレーキＢ１，Ｂ２の全てを解放状態にすることにより、変速機３０をニュートラル状態（動力伝達が遮断された状態）にすることができる。
【００３４】
車両１００は、蓄電装置２２に蓄えられた電力とエンジン１０の出力との両方を用いて走行可能なハイブリッド車両である。車両１００は、エンジン１０が停止しているときに、蓄電装置２２の蓄電電力で駆動されるＭＧ２０２に差動装置２０の出力軸１４を回転させることで、変速機３０の出力軸１６（ひいては、駆動輪４４）が回転し、ＥＶ走行（エンジン１０が停止した状態での走行）を行なうことができる。また、車両１００は、エンジン１０が作動しているときには、ＨＶ走行（エンジン１０が作動した状態での走行）を行なうことができる。ＨＶ走行では、エンジン１０から出力される動力によって差動装置２０及び変速機３０を経由して駆動輪４４を回転させることができる。
【００３５】
車両１００は、有人走行及び無人走行の両方が可能に構成される。図３は、車両１００の走行制御に係る構成を示す図である。図３を参照して、車両１００は、アクセル装置６１と、ブレーキ装置６２と、操舵装置６３と、入力装置８１と、通信装置８２と、ナビゲーションシステム（以下、「ＮＡＶＩシステム」とも称する）８３と、周辺監視センサ９１と、人体検知センサ９２と、車速センサ９３とをさらに備える。
【００３６】
周辺監視センサ９１は、車両１００の周囲の外部環境を示す情報（以下、「環境情報」とも称する）を取得し、ＨＶ−ＥＣＵ５０へ出力するように構成される。環境情報は、たとえば車両１００の無人走行制御に用いられる。周辺監視センサ９１は、車両１００の周囲を撮像するカメラと、電磁波（たとえば、電波又は光）によって障害物の有無を検知する障害物検知器とを含んで構成される。周辺監視センサ９１は、外気温センサ及び外気圧センサをさらに含んでもよい。なお、周辺監視センサ９１は上記に限られず、車両１００の無人走行制御に用いられる環境情報を取得するために適した任意のセンサを、周辺監視センサ９１として採用できる。
【００３７】
人体検知センサ９２は、車両１００の状態（より特定的には、車内の状態）が無人状態／有人状態のいずれであるかを検知するセンサである。人体検知センサ９２としては、たとえば着座センサを採用できる。着座センサは、車両１００の座席に設けられて荷重を監視し、乗員の着座による荷重を検知したときに有人状態であると判断するように構成される。ただしこれに限られず、シートベルトセンサ又は赤外線センサなども、人体検知センサ９２として採用可能である。シートベルトセンサは、シートベルトの装着の有無を監視し、乗員による装着を検知したときに有人状態であると判断するように構成される。赤外線センサは、車内の赤外線を監視し、人体から放射される赤外線を検知したときに有人状態であると判断するように構成される。人体検知センサ９２の検知結果は、ＨＶ−ＥＣＵ５０へ出力される。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、人体検知センサ９２の出力を用いて車両１００が無人状態／有人状態のいずれであるかを判断することができる。
【００３８】
車速センサ９３は、車両１００の走行速度（車速）を検出するセンサである。車速センサ９３は、たとえば車両１００の車輪又は車輪と一体的に回転するドライブシャフトもしくはトランスミッションなどに設けられて、車両１００の車輪の回転速度（ひいては、車速）を検出するように構成される。なお、車両１００は、車速センサ９３に加えて、加速度センサ及びジャイロセンサ（いずれも図示せず）をさらに備えてもよい。
【００３９】
アクセル装置６１は、車両１００の加速を行う装置である。ブレーキ装置６２は、車両の減速を行う装置である。ユーザは、図示しないアクセル操作部（たとえば、アクセルペダル）を通じてアクセル装置６１を操作することができる。アクセル操作量は、図示しないアクセルセンサによって検出され、ＨＶ−ＥＣＵ５０へ出力される。また、ユーザは、図示しないブレーキ操作部（たとえば、ブレーキペダル）を通じてブレーキ装置６２を操作することができる。ブレーキ操作量は、図示しないブレーキセンサによって検出され、ＨＶ−ＥＣＵ５０へ出力される。有人走行では、ユーザがアクセル装置６１及びブレーキ装置６２を操作することで、車両１００の加速及び減速を行なうことができる。無人走行では、ＨＶ−ＥＣＵ５０が、アクセル装置６１及びブレーキ装置６２を制御することで、車両１００の加速及び減速（ひいては、車速制御）を行なうことができる。
【００４０】
操舵装置６３は、車両１００の車輪（たとえば、駆動輪４４）の向きを制御する装置である。ユーザは、図示しないステアリング操作部（たとえば、ステアリングホイール）を通じて操舵装置６３を操作することができる。操舵角は、図示しない操舵角センサによって検出され、ＨＶ−ＥＣＵ５０へ出力される。有人走行では、ユーザが操舵装置６３を操作することで、車両１００の進行方向を調整できる。無人走行では、ＨＶ−ＥＣＵ５０が操舵装置６３を制御することで、車両１００の進行方向を制御することができる。
【００４１】
入力装置８１は、ユーザからの入力を受け付ける装置である。入力装置８１は、ユーザによって操作され、ユーザの操作に対応する信号をＨＶ−ＥＣＵ５０へ出力する。たとえば、ユーザは、入力装置８１を通じて、所定の指示又は要求をＨＶ−ＥＣＵ５０に入力したり、パラメータの値をＨＶ−ＥＣＵ５０に設定したりすることができる。通信方式は有線でも無線でもよい。入力装置８１としては、たとえば車両１００の運転席周辺（たとえば、ステアリングホイール又はインストルメントパネル）に設けられた各種スイッチ（押しボタンスイッチ、スライドスイッチ等）を採用できる。ただしこれに限られず、各種ポインティングデバイス（マウス、タッチパッド等）、キーボードなども、入力装置８１として採用可能である。
【００４２】
通信装置８２は、遠距離通信モジュールと近距離通信モジュールとを含んで構成される。遠距離通信モジュールは、所定の広域ネットワーク（たとえば、インターネットと無線基地局とによって構築されるネットワーク）にアクセス可能に構成される。遠距離通信モジュールの例としては、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）に準拠した通信モジュールが挙げられる。遠距離通信モジュールは、ＤＣＭ（Data  Communication  Module）であってもよい。近距離通信モジュールは、車内又は車両周辺と無線通信を行なうように構成される。近距離通信モジュールは、車載機器、又は車内に持ち込まれた携帯端末と無線通信を行なう通信モジュールを含んでもよい。近距離通信モジュールは、車車間（Ｖ２Ｖ）又は路車間（Ｖ２Ｉ）の無線通信を行なう通信モジュールを含んでもよい。
【００４３】
ＮＡＶＩシステム８３は、タッチパネルディスプレイと、ＧＰＳモジュールと、記憶装置と（いずれも図示せず）を含んで構成される。記憶装置は、地図情報を記憶している。タッチパネルディスプレイは、ユーザからの入力を受け付けたり、地図及びその他の情報を表示したりする。ＧＰＳモジュールは、図示しないＧＰＳ衛星からの信号（以下、「ＧＰＳ信号」と称する）を受信するように構成される。ＮＡＶＩシステム８３は、ＧＰＳ信号を用いて車両１００の位置を特定することができる。ＮＡＶＩシステム８３は、地図上に車両１００の位置をリアルタイムで表示するように構成される。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、車両１００の位置情報をＮＡＶＩシステム８３から取得できる。
【００４４】
図示は省略しているが、車両１００は、エンジン１０の状態（新気量、吸気圧、排気圧、エンジン回転速度、エンジン冷却水温等）を検出してＨＶ−ＥＣＵ５０へ出力する各種センサを備える。また、車両１００は、差動装置２０の状態（たとえば、ＭＧ２０１，２０２の回転速度）を検出する各種センサと、変速機３０の状態（たとえば、油温、及び出力軸１６の回転速度）を検出する各種センサとをさらに備える。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、これら各センサの検出値に基づいてエンジン１０、差動装置２０、及び変速機３０の各々の状態を取得することができる。
【００４５】
さらに、車両１００は、蓄電装置２２の状態を監視する監視ユニット（図示せず）を備える。監視ユニットは、蓄電装置２２の状態（温度、電流、電圧等）を検出する各種センサを含み、検出結果をＨＶ−ＥＣＵ５０へ出力する。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、監視ユニットの出力（各種センサの検出値）に基づいて蓄電装置２２の状態（温度、電流、電圧、ＳＯＣ（State  Of  Charge）、内部抵抗等）を取得することができる。
【００４６】
ＨＶ−ＥＣＵ５０は、プロセッサ５１０、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）５２０、及び記憶装置５３０を含んで構成される。プロセッサ５１０としては、たとえばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）を採用できる。ＲＡＭ５２０は、プロセッサ５１０によって処理されるデータを一時的に記憶する作業用メモリとして機能する。記憶装置５３０は、格納された情報を保存可能に構成される。記憶装置５３０は、たとえば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）及び書き換え可能な不揮発性メモリを含む。記憶装置５３０に記憶されているプログラムをプロセッサ５１０が実行することで、車両１００の各種制御が実行される。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。また、ＨＶ−ＥＣＵ５０が備えるプロセッサの数は任意であり、所定の制御ごとにプロセッサが用意されてもよい。
【００４７】
図１及び図３を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、上述した各種センサの出力を用いて、車両１００の状態（たとえば、車内における人の有無、車両位置、環境情報、エンジン１０の状態、差動装置２０の状態、変速機３０の状態、蓄電装置２２の状態、及び車速）を取得することができる。そして、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、こうした車両１００の状態に基づいて、車両１００の無人走行制御を行なうことができる。また、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、無人走行制御に用いる情報を、通信装置８２による通信で取得することもできる。たとえば、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、図示しないデータセンタから、路面情報（たとえば、路面の凹凸情報）、交通情報（たとえば、渋滞情報）、気象情報（たとえば、天候、風向き、及び風速）を取得することができる。無人走行は、ユーザの操作によらずに障害物を回避しながら目的地まで走行する自動運転であってもよいし、車外からの遠隔操作によって走行するリモート運転であってもよい。ユーザは、たとえばスマートフォン又はウェアラブルデバイスのような携帯端末を通じて、車両１００を遠隔操作したり、車両１００の無人走行のスケジュール（たとえば、自動運転による送迎場所及び乗車時刻）を設定したりすることができる。
【００４８】
有人走行及び無人走行のいずれの走行制御においても、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、車両１００の状態に応じてエンジン１０、ＰＣＵ２１、及び変速機３０の協調制御を行なう。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、走行中の車両１００を所望の状態にするための要求値（たとえば、要求エンジントルク、要求モータトルク、及び要求トルク容量）を算出し、これらの要求値に基づいてエンジン１０、ＰＣＵ２１、及び変速機３０を制御する。また、ＭＧ２０２による回生発電時には、ＨＶ−ＥＣＵ５０はＰＣＵ２１を通じて蓄電装置２２の充電制御を行なう。エンジン１０及び蓄電装置２２に温調装置（たとえば、加熱装置及び冷却装置の少なくとも一方）が設けられてもよい。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、車両１００の走行中においてエンジン１０及び蓄電装置２２が所望の温度になるように温調装置を制御してもよい。
【００４９】
この実施の形態に係る車両１００では、ＨＶ−ＥＣＵ５０が以下に説明するような構成を有することによって、乗員にとって快適な有人走行と、燃費の良い無人走行との両立を可能にしている。この実施の形態に係るＨＶ−ＥＣＵ５０は、本開示に係る「車両制御装置」の一例に相当する。
【００５０】
以下、図４を用いて、ＨＶ−ＥＣＵ５０の構成について説明する。図４は、ＨＶ−ＥＣＵ５０の構成要素を機能別に示す機能ブロック図である。図４を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、走行制御部５０１と、エンジン制御部５０２と、モータ制御部５０３と、変速機制御部５０４と、無人／有人判断部５０５とを含む。変速機制御部５０４は、変速比制御部５０４Ａと、変速線設定部５０４Ｂとを含む。ＨＶ−ＥＣＵ５０においては、たとえば、プロセッサ５１０（図３）と、プロセッサ５１０により実行されるプログラムとによって、走行制御部５０１、エンジン制御部５０２、モータ制御部５０３、変速機制御部５０４（変速比制御部５０４Ａ及び変速線設定部５０４Ｂ）、及び無人／有人判断部５０５が具現化される。ただしこれに限られず、これら各部は、専用のハードウェア（電子回路）によって具現化されてもよい。
【００５１】
無人／有人判断部５０５は、人体検知センサ９２（図３）の出力に基づいて車両１００が無人状態／有人状態のいずれであるかを判断するように構成される。走行中の車両１００が有人状態である（すなわち、車内に人がいる）ことは、車両１００が有人走行中であることを意味する。走行中の車両１００が無人状態である（すなわち、車内に人がいない）ことは、車両１００が無人走行中であることを意味する。
【００５２】
走行制御部５０１は、車両１００が走行するときに、車両１００を所望の状態にするための要求トルクＴｃ，Ｔｅ，Ｔｍを算出するように構成される。要求トルクＴｃは、変速機３０の出力軸１６に対する要求トルクである。要求トルクＴｅは、エンジン１０の出力軸１２に対する要求トルク（要求エンジントルク）である。要求トルクＴｍは、ＭＧ２０２の回転軸に対する要求トルク（要求モータトルク）である。
【００５３】
走行制御部５０１は、車両１００の状態に基づいてＥＶ走行とＨＶ走行とのいずれかの走行モードを選択する。走行制御部５０１は、無人／有人判断部５０５の判断結果に基づいて、有人走行用の走行制御と無人走行用の走行制御とを切り替える。たとえば、有人走行では、主に車両１００の走行モード、アクセル操作量、及び車速に基づいて要求トルクＴｃ，Ｔｅ，Ｔｍが算出され、無人走行では、主に車両１００の走行モード、位置、環境情報、及び車速に基づいて要求トルクＴｃ，Ｔｅ，Ｔｍが算出される。
【００５４】
エンジン制御部５０２は、走行制御部５０１によって算出された要求トルクＴｅに基づいてエンジン１０を制御する。エンジン制御部５０２は、要求トルクＴｅがエンジン１０の出力軸１２に出力されるようにエンジン１０の出力制御（たとえば、燃料噴射制御、点火制御、及び吸排気制御）を行なう。モータ制御部５０３は、走行制御部５０１によって算出された要求トルクＴｍに基づいてＰＣＵ２１を制御する。モータ制御部５０３は、要求トルクＴｍがＭＧ２０２の回転軸に出力されるようにＰＣＵ２１を制御する。
【００５５】
変速比制御部５０４Ａは、変速線設定部５０４Ｂによって設定された変速線を用いて、変速機３０の変速比（ひいては、総合変速比）を制御するように構成される。変速線は、変速比の制御に用いられる制御マップである。この実施の形態において、変速線は、要求トルクＴｃと車速との座標平面上において前進ギヤ段の段数（ひいては、第２変速比）を切り替える条件（要求トルクＴｃ及び車速）を定める線である。この実施の形態では、１速ギヤ段〜４速ギヤ段の各領域を区画するように設けられた複数の変速線を採用する。なお、変速ビジーとなること（すなわち、変速線を挟んだ２つの領域を頻繁に行き来すること）を抑制するために、変速線にヒステリシスを持たせる（すなわち、アップシフト時の変速線とダウンシフト時の変速線とを異ならせる）ようにしてもよい。
【００５６】
変速線設定部５０４Ｂは、差動装置２０の状態（たとえば、第１変速比）と無人／有人判断部５０５の判断結果（有人走行／無人走行）とに基づいて変速線を決定し、その変速線を変速比制御部５０４Ａに設定する。以下、車両１００が有人走行中であるときに変速比制御部５０４Ａに設定される変速線を「第１変速線」と称し、車両１００が無人走行中であるときに変速比制御部５０４Ａに設定される変速線を「第２変速線」と称する。
【００５７】
この実施の形態では、第１変速線がＮＶ性能の向上を優先して決定され、第２変速線が燃費向上を優先して決定される。このため、エンジン１０の回転速度（すなわち、出力軸１２の回転速度）とエンジン１０のトルク（すなわち、出力軸１２に出力されるトルク）とによって規定されるエンジン１０の動作点（機関動作点）は、第１変速線による走行よりも第２変速線による走行のほうが最小燃費線に近づく。
【００５８】
変速比制御部５０４Ａは、変速線設定部５０４Ｂによって設定された変速線（第１変速線又は第２変速線）と、要求トルクＴｃと、車速と、エンジン１０、差動装置２０、及び変速機３０の各々の状態とに基づいて、変速機３０の前進ギヤ段の段数（ひいては、第２変速比）及び要求トルク容量を決定し、変速機３０の各摩擦係合要素のトルク容量が要求トルク容量になるように変速機３０の油圧制御を行なう。
【００５９】
図５は、この実施の形態に係るＨＶ−ＥＣＵ５０による変速線設定処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば所定時間経過毎又は所定条件の成立時にメインルーチン（図示せず）から呼び出されて繰り返し実行される。
【００６０】
図４とともに図５を参照して、ステップ（以下、単に「Ｓ」とも表記する）１１では、車両１００が無人状態であるか否かが、無人／有人判断部５０５によって判断される。Ｓ１１において車両１００が無人状態である（ＹＥＳ）と判断された場合には、Ｓ１２において変速線設定部５０４Ｂが変速比制御部５０４Ａに第２変速線を設定し、Ｓ１１において車両１００が有人状態である（ＮＯ）と判断された場合には、Ｓ１３において変速線設定部５０４Ｂが変速比制御部５０４Ａに第１変速線を設定する。
【００６１】
上記図５の処理により、車両１００が無人走行中であるときには変速比制御部５０４Ａが第２変速線に基づいて変速機３０の制御を行なうようになり、車両１００が有人走行中であるときには変速比制御部５０４Ａが第１変速線に基づいて変速機３０の制御を行なうようになる。
【００６２】
図６は、この実施の形態に係る第１変速線及び第２変速線の各々による走行時の機関動作点を説明するための図である。図６において、線Ｌ１は最適ＮＶ線を示し、線Ｌ２は最小燃費線を示す。
【００６３】
図６を参照して、変速比制御部５０４Ａに第１変速線が設定されたときには、車両１００の機関動作点が最適ＮＶ線（線Ｌ１）に近づくように、変速機３０のギヤ段の切り替え（ひいては、変速比の変更）が行なわれるようになる。一方、変速比制御部５０４Ａに第２変速線が設定されたときには、車両１００の機関動作点が最小燃費線（線Ｌ２）に近づくように、変速機３０のギヤ段の切り替え（ひいては、変速比の変更）が行なわれるようになる。変速比制御部５０４Ａに設定される変速線が第２変速線から第１変速線に変更されたときには、機関動作点が、最小燃費線（線Ｌ２）から離れ、最適ＮＶ線（線Ｌ１）に近づく。すなわち、変速比制御部５０４Ａに第１変速線が設定されたときには、機関動作点が最小燃費線（線Ｌ２）よりも高回転速度側かつ／又は低トルク側に位置するように変速機３０の変速比（ひいては、総合変速比）が制御される。
【００６４】
図７は、第１変速線による走行時の燃費と第２変速線による走行時の燃費とを対比して示す図である。図７に示されるグラフは、実際に燃費を評価して得たデータである。一般に、燃費の評価は市街地（City）／高速道路（HWY）／複合（Comb.）の３つに分類されるが、図７のグラフは複合（Comb.）の評価結果を示している。図７において、グラフＧ１は第１変速線による走行時の燃費を示し、グラフＧ２は第２変速線による走行時の燃費を示す。
【００６５】
図７に示されるように、第２変速線による走行時の燃費（Ｇ２）は、第１変速線による走行時の燃費（Ｇ１）と比べて１．３５％低下した。このように、車両１００の走行時の燃費は、第１変速線が採用されたときよりも第２変速線が採用されたときのほうが良くなる。
【００６６】
以上説明したように、この実施の形態に係る車両制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ５０）によれば、車両１００が無人走行中であるときには、第２変速線が採用され、エンジン１０の燃料消費量が少なくなり、無人走行時における燃費が向上する。燃費が良くなる第２変速線を採用するとＮＶ性能が悪化するが、無人走行時には乗員が存在しないため、ＮＶ性能が多少悪化しても、大きな問題にはならない。
【００６７】
この実施の形態に係る車両制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ５０）によれば、車両が有人走行中であるときには、有人走行における乗員の快適性を向上させる第１変速線が採用される。これにより、乗員にとって快適な有人走行を行なうことが可能になる。
【００６８】
このように、上記の車両制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ５０）によれば、乗員にとって快適な有人走行と、燃費の良い無人走行との両立が可能になる。
【００６９】
上記実施の形態では、変速機３０として、油圧により作動する複数の摩擦係合要素（クラッチ及びブレーキ）を所定の組合せで係合又は解放させることにより変速比を段階的に変更可能な有段式自動変速機を採用した。しかしこれに限られず、変速機３０は、変速比を連続的に変更可能な無段式自動変速機（ＣＶＴ）であってもよい。
【００７０】
変速比制御部５０４Ａに第２変速線が設定されたときに機関動作点が最小燃費線上に位置するように変速機３０の変速比が連続的に制御されるようにしてもよい。変速比制御部５０４Ａに第１変速線が設定されたときに機関動作点が最適ＮＶ線上に位置するように変速機３０の変速比が連続的に制御されるようにしてもよい。
【００７１】
上記実施の形態では、車両制御装置がハイブリッド車両（車両１００）に適用される例を示したが、車両制御装置が適用される車両はハイブリッド車両に限られない。たとえば、図１に示した車両１００の構成において、差動装置２０、ＰＣＵ２１、及び蓄電装置２２を割愛して、エンジン１０の出力軸１２に変速機３０が直接的に接続される構成にしてもよい。
【００７２】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７３】
１０  エンジン、１２，１４，１６  出力軸、２０  差動装置、２１  ＰＣＵ、２２  蓄電装置、３０  変速機、４２  差動歯車装置、４４  駆動輪、５０  ＨＶ−ＥＣＵ、６１  アクセル装置、６２  ブレーキ装置、６３  操舵装置、８１  入力装置、８２  通信装置、８３  ＮＡＶＩシステム、９１  周辺監視センサ、９２  人体検知センサ、９３  車速センサ、１００  車両、２０１，２０２  ＭＧ、２０３  動力分割装置、３０１，３０２  プラネタリギヤ、５０１  走行制御部、５０２  エンジン制御部、５０３  モータ制御部、５０４  変速機制御部、５０４Ａ  変速比制御部、５０４Ｂ  変速線設定部、５０５  有人判断部、５１０  プロセッサ、５２０  ＲＡＭ、５３０  記憶装置、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３  クラッチ、ＣＡ０，ＣＡ１，ＣＡ２  キャリア、Ｆ１  ワンウェイクラッチ、Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２  ピニオンギヤ、Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２  リングギヤ、Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２  サンギヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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