車輛的自動駕駛系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】在車輛的自動行駛中，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下使先行控制停止?；谟蓹z測傳感器檢測出的車輛的周邊信息和地圖信息，生成車輛的行駛計劃，基于該行駛計劃控制車輛的自動行駛。在根據(jù)行駛計劃而預測到發(fā)動機的運轉狀態(tài)的變化時，先行于所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)的變化，從所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)的變化產(chǎn)生之前起開始先行控制發(fā)動機運轉控制設備的控制指令值的先行控制，在違反車輛的行駛計劃而產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止該先行控制。
【專利說明】
車輛的自動駕駛系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及車輛的自動駕駛系統(tǒng)?！颈尘凹夹g】
[0002]內燃機的爆震容易在高負荷低轉速時產(chǎn)生，因此例如容易在為了上坡而踩下了加速踏板時即在內燃機轉速低的狀態(tài)下發(fā)動機負荷從低負荷轉換到了高負荷時產(chǎn)生。該情況下，若對向內燃機供給的吸入空氣進行冷卻，則能夠抑制爆震的產(chǎn)生。因此，以往以來已知如下的內燃機:具備用于對向內燃機供給的吸入空氣進行冷卻的冷卻裝置，例如在發(fā)動機負荷開始增大時，增強向內燃機供給的吸入空氣的冷卻作用。
[0003]然而，即使增強向內燃機供給的吸入空氣的冷卻作用，在吸入空氣的冷卻作用實際增強之前也需要時間，因此即使在發(fā)動機負荷開始增大時增強向內燃機供給的吸入空氣的冷卻作用，也難以抑制爆震的產(chǎn)生。即，為了抑制爆震的產(chǎn)生，需要從發(fā)動機負荷增大之前起開始增強向內燃機供給的吸入空氣的冷卻。
[0004]于是，下述車輛是公知的，該車輛具備利用了GPS(Global Posit1ning System， 全球定位系統(tǒng))的導航系統(tǒng)，通過該導航系統(tǒng)，檢測包括到目的地之前的行駛預定路徑和該行駛預定路徑上的道路坡度等信息的道路信息，根據(jù)這些信息來檢測發(fā)動機負荷增大的時期，從發(fā)動機負荷增大之前起增強向內燃機供給的吸入空氣的冷卻作用(例如參照專利文獻1)0
[0005]現(xiàn)有技術文獻
[0006]專利文獻:日本特許第4591435號公報
【發(fā)明內容】

[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]然而，在該車輛中，由于不檢測車輛周圍的步行者的動作等車輛的周邊信息，所以無法檢測步行者突然出現(xiàn)在車輛的前方這一情況。因此，在吸入空氣的冷卻作用開始增強時，例如由于步行者的突然出現(xiàn)，即使車輛緊急停止，向內燃機供給的吸入空氣的冷卻作用也維持增強后的狀態(tài)。其結果是，吸入空氣被過度冷卻，產(chǎn)生燃燒不穩(wěn)定、內燃機的熱效率降低這樣的問題。
[0009]本發(fā)明提供即使在產(chǎn)生了步行者的突然出現(xiàn)這樣的車輛的急速停止要求的情況下也能夠確保良好的發(fā)動機運轉的車輛的自動駕駛系統(tǒng)。
[0010]用于解決問題的技術方案
[0011]即，根據(jù)本發(fā)明，提供一種車輛的自動駕駛系統(tǒng)，其具備檢測車輛的周邊信息的檢測傳感器和電子控制單元，電子控制單元構成為基于由檢測傳感器檢測出的車輛的周邊信息和地圖信息來生成沿著預先設定的目標路線的車輛的行駛計劃，并且基于所生成的車輛的行駛計劃來控制車輛的自動行駛，其中，在根據(jù)行駛計劃預測到了發(fā)動機的運轉狀態(tài)的變化時，先行于所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)的變化，從所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)的變化產(chǎn)生之前起開始使發(fā)動機運轉控制設備的控制指令值向根據(jù)所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)而確定的方向變化的控制指令值先行控制，基于由檢測傳感器檢測出的車輛的周邊信息，在違反沿著預先設定的目標路線的車輛的行駛計劃而產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止控制指令值先行控制。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求時，通過停止發(fā)動機運轉控制設備的控制指令值先行控制，能夠將發(fā)動機的運轉狀態(tài)維持為最佳的運轉狀態(tài)。
【附圖說明】
[0014]圖1是表不車輛的自動駕駛系統(tǒng)的構成的框圖。
[0015]圖2是車輛的側面圖。
[0016]圖3是用于說明本車輛的行進道路的軌跡的圖。
[0017]圖4是用于說明本車輛的行進道路的軌跡的圖。
[0018]圖5是用于生成行駛計劃的流程圖。
[0019]圖6是用于進行行駛控制的流程圖。
[0020]圖7A、7B以及7C是用于說明對車輛V的要求驅動轉矩TR的變化以及該要求驅動轉矩TR的算出方法的圖。
[0021 ]圖8是基于車輛的行駛計劃的發(fā)動機驅動控制的控制構造圖。
[0022]圖9是用于生成行駛計劃的流程圖。
[0023]圖10是以圖解的方式表示發(fā)動機整體的圖。
[0024]圖1lA以及IlB分別是以圖解的方式表示散熱器周圍的圖。
[0025]圖12是以圖解的方式表示EGR冷卻器周圍的圖。
[0026]圖13A以及13B分別是以圖解的方式表示增壓器的圖。
[0027]圖14是本發(fā)明的發(fā)動機的冷卻水溫控制的時間圖(timechart)。
[0028]圖15是本發(fā)明的發(fā)動機的冷卻水溫控制的時間圖。
[0029]圖16A以及16B分別是表不水溫上升量與發(fā)熱量的關系以及水溫下降量與冷卻量的關系的圖。
[0030]圖17是用于進行發(fā)動機的驅動控制的流程圖。
[0031]圖18是本發(fā)明的發(fā)動機的冷卻水溫控制的時間圖。
[0032]圖19是用于進行發(fā)動機的驅動控制的流程圖。
[0033]圖20是本發(fā)明的發(fā)動機的ERG量控制的時間圖。
[0034]圖21是本發(fā)明的發(fā)動機的ERG量控制的時間圖。
[0035]圖22是用于進行發(fā)動機的驅動控制的流程圖。
[0036]圖23是本發(fā)明的發(fā)動機的ERG量控制的時間圖。
[0037]圖24是用于進行發(fā)動機的驅動控制的流程圖。
[0038]圖25是本發(fā)明的發(fā)動機的ERG冷卻器的冷卻控制等的時間圖。
[0039]圖26是本發(fā)明的發(fā)動機的ERG冷卻器的冷卻控制等的時間圖。
[0040]符號的說明[0041 ]I 外部傳感器
[0042]2GPS 接收部
[0043]3內部傳感器
[0044]4地圖數(shù)據(jù)庫
[0045]5導航系統(tǒng)
[0046]10電子控制單元
[0047]11車輛位置識別部
[0048]12外部狀況識別部
[0049]13行駛狀態(tài)識別部
[0050]14行駛計劃生成部[0051 ]68b可變噴嘴式排氣渦輪
[0052]70散熱器
[0053]73EGR 控制閥
[0054]74EGR 冷卻器
[0055]84流量控制閥
[0056]86電動水栗
[0057]90旁通閥
【具體實施方式】
[0058]圖1是表示汽車等車輛所搭載的車輛的自動駕駛系統(tǒng)的構成的框圖。參照圖1，該車輛的自動駕駛系統(tǒng)具備:檢測車輛的周邊信息的外部傳感器l、GPS(Global Posit1ningSystem，全球定位系統(tǒng))接收部2、內部傳感器3、地圖數(shù)據(jù)庫4、導航系統(tǒng)5、各種致動器6、HMI(Human Machine Interface，人機接口)7和電子控制單元(EQJ)1。
[0059]在圖1中，外部傳感器I表示用于檢測車輛V的周邊信息即外部狀況的檢測設備，該外部傳感器I包括相機、雷達(Radar)和激光雷達(LIDER:Laser Imaging Detect1n andRanging，激光成像探測及測距)中的至少一方。相機例如在圖2中以符號8所示，設置于車輛V的擋風玻璃的里側，通過該相機8來拍攝車輛V的前方。該相機8的拍攝信息被發(fā)送給電子控制單元10。另一方面，雷達是利用電波來檢測車輛V的外部的障礙物的裝置。該雷達根據(jù)從雷達向車輛V的周圍發(fā)射的電波的反射波來檢測車輛V的周圍的障礙物，由雷達檢測出的障礙物信息被發(fā)送給電子控制單元10。
[0060]激光雷達是利用激光來檢測車輛V的外部的障礙物的裝置。該激光雷達例如在圖2中以符號9所示，設置在車輛V的車頂上。該激光雷達9根據(jù)向車輛V的整個周圍依次照射出的激光的反射光來計測到障礙物的距離，以三維的形式來檢測車輛V的整個周圍的障礙物的存在。由該激光雷達9檢測出的三維的障礙物信息被發(fā)送給ECUlO。
[0061 ]在圖1中，GPS接收部2從3個以上的GPS衛(wèi)星接收信號，由此檢測車輛V的位置(例如車輛V的維度以及經(jīng)度)。由GPS接收部2檢測出的車輛V的位置信息被發(fā)送給電子控制單元10。
[0062]在圖1中，內部傳感器3表示用于檢測車輛V的行駛狀態(tài)的檢測設備。該內部傳感器3包括車速傳感器、加速度傳感器和偏航角速度傳感器中的至少一方。車速傳感器是檢測車輛V的速度的檢測器。加速度傳感器例如是檢測車輛V的前后方向的加速度的檢測器。偏航角速度傳感器是檢測車輛V的重心繞垂直軸的旋轉角速度的檢測器。由該車速傳感器、加速度傳感器和偏航角速度傳感器檢測出的信息被發(fā)送給電子控制單元10。
[0063]在圖1中，地圖數(shù)據(jù)庫4表示與地圖信息相關的數(shù)據(jù)庫，該地圖數(shù)據(jù)庫4例如存儲在搭載于車輛的HDD(Hard disk drive，硬盤驅動器)內。地圖信息例如包括道路的位置信息、道路形狀的信息(例如曲線和直線部的類別、曲線的曲率等)、交叉點以及分支點的位置信息。此外，在圖1所示的實施例中，在該地圖數(shù)據(jù)庫4中存儲有在使車輛行駛在行駛車道的正中時使用激光雷達9制作的外部的固定障礙物的三維基礎數(shù)據(jù)。
[0064]在圖1中，導航系統(tǒng)5是將車輛V的駕駛員引導至由車輛V的駕駛員設定的目的地的裝置。在該導航系統(tǒng)5中，基于由GPS接收部2測定出的車輛V的當前的位置信息和地圖數(shù)據(jù)庫4的地圖信息，運算到達目的地之前的目標路線。該車輛V的目標路線的信息被發(fā)送給電子控制單元10。
[0065]在圖1中，HMI6表示用于在車輛V的乘員與車輛的自動駕駛系統(tǒng)之間進行信息的輸出以及輸入的接口，該HMI6例如具備用于向乘員顯示圖像信息的顯示器面板、用于輸出聲音的揚聲器以及用于供乘員進行輸入操作的操作按鈕或觸摸面板等。在HMI6，當由乘員進行了應該開始自動行駛的輸入操作時，向ECUlO發(fā)送信號而開始自動行駛，另外，當由乘員進行了應該停止自動行駛的輸入操作時，向ECUlO發(fā)送信號而停止自動行駛。
[0066]在圖1中，致動器7為了執(zhí)行車輛V的行駛控制而設置，該致動器7至少包括加速器致動器、制動器致動器和操舵致動器。加速器致動器根據(jù)來自電子控制單元10的控制信號來控制節(jié)氣門開度，由此控制車輛V的驅動力。Φ慟器致動器根據(jù)來自電子控制單元10的控制信號來控制制動器踏板的踏下量，由此控制對車輛V的車輪施加的制動力。操舵致動器根據(jù)來自電子控制單元10的控制信號來控制電動助力轉向系統(tǒng)的操舵輔助馬達的驅動，由此控制車輛V的操舵作用。
[0067]電子控制單元10具有通過雙向性總線而相互連接的CPU(Central ProcessingUnit，中央處理單元)、R0M(Read Only Memory，只讀存儲器)、RAM(Random Access Memory,隨機存取存儲器)等。此外，在圖1中，示出了使用一個電子控制單元10的情況，但也可以使用多個電子控制單元。如圖1所示，電子控制單元10具有車輛位置識別部11、外部狀況識別部12、行駛狀態(tài)識別部13、行駛計劃生成部14以及行駛控制部15。
[0068]在本發(fā)明的實施例中，在車輛位置識別部11中，基于由GPS接收部2接收到的車輛V的位置信息來識別自動行駛開始時的地圖上的最初的車輛V的位置。若自動行駛開始時的最初的車輛V的位置被識別，則之后在外部狀況識別部12中進行車輛V的外部狀況的識別和車輛V的準確位置的識別。即，在外部狀況識別部12中，基于外部傳感器I的檢測結果(例如相機8的拍攝信息、來自雷達的障礙物信息、來自激光雷達9的障礙物信息等)，識別車輛V的外部狀況。該情況下，外部狀況包括:行駛車道的白線相對于車輛V的位置、車道中心相對于車輛V的位置、道路寬度、道路的形狀(例如行駛車道的曲率、路面的坡度變化等)、車輛V的周邊的障礙物的狀況(例如，區(qū)分固定障礙物與移動障礙物的信息、障礙物相對于車輛V的位置、障礙物相對于車輛V的移動方向、障礙物相對于車輛V的相對速度等)。
[0069]在該外部狀況識別部12中，在基于由GPS接收部2接收到的車輛V的位置信息而識別出自動行駛開始時的最初的車輛V的位置時，通過對由激光雷達9存儲于地圖數(shù)據(jù)庫4的外部的固定障礙物的三維基礎數(shù)據(jù)和由激光雷達9檢測出的當前的車輛V的外部的固定障礙物的三維檢測數(shù)據(jù)進行比較，由此識別當前的車輛V的準確位置。具體而言，一邊使使用激光雷達9檢測出的外部的固定障礙物的三維圖像一點點偏移一邊找出該三維圖像在所存儲的外部的固定障礙物的三維基礎圖像上恰好重疊的圖像位置，此時的三維圖像的偏移量表示從車輛的行駛車道的正中起的偏移量，因此能夠根據(jù)該偏移量來識別當前的車輛V的準確位置。
[0070]此外，若如此求出從車輛的行駛車道的正中起的偏移量，則在車輛的自動行駛開始時，控制車輛的行駛以使車輛行駛在行駛車道的正中。在車道的行駛中，持續(xù)進行找出由激光雷達9檢測出的外部的固定障礙物的三維圖像在所存儲的外部的固定障礙物的三維基礎圖像上恰好重疊的圖像位置的作業(yè)，控制車輛的行駛以使車輛行駛在由駕駛員設定的目標路線的行駛車道的正中。此外，在該外部狀況識別部12中，通過對由激光雷達9檢測出的外部的障礙物(固定障礙物以及移動障礙物)的三維圖像與所存儲的外部的固定障礙物的三維基礎圖像進行比較，識別步行者這樣的移動障礙物的存在。
[0071]在行駛狀態(tài)識別部13中，基于內部傳感器3的檢測結果(例如來自車速傳感器的車速信息、來自加速度傳感器的加速度信息、偏航角速度傳感器的旋轉角速度信息等)，識別車輛V的行駛狀態(tài)。車輛V的行駛狀態(tài)例如包括車速、加速度以及車輛V的重心繞垂直軸的旋轉角速度。
[0072]在行駛計劃生成部14中，基于地圖數(shù)據(jù)庫4的地圖信息、由車輛位置識別部11以及外部狀況識別部12識別出的本車輛V的位置、由外部狀況識別部12識別出的本車輛V的外部狀況(其他車輛的位置和/或行進方向等)以及由內部傳感器3檢測出的本車輛V的速度和/或加速度等，制作沿著由駕駛員設定的目標路線的本車輛V的行駛計劃，即決定本車輛的行進道路。該情況下，行進道路以遵守法規(guī)并且在最短時間安全到達目的地的方式進行決定。接著，參照圖3以及圖4對該行進道路的決定方式進行簡單說明。
[0073]圖3以及圖4示出了將與xy平面正交的軸設為時間軸t的三維空間。在圖3中，V表示位于xy平面上的本車輛，xy平面中的y軸方向設為本車輛V的行進方向。另外，在圖3中，1?表示本車輛V當前行駛的道路。在行駛計劃生成部14中，如圖3中以P所示，在由xyz軸構成的三維空間內生成本車輛V今后的行進道路的軌跡。該軌跡的初始位置是當前的本車輛V的位置，此時的時刻t設為零(時刻t = 0)，此時的本車輛V的位置設為(x(0)，y(0))。另外，本車輛V的行駛狀態(tài)由車速V和行進方向Θ表示，時刻t = 0的本車輛V的行駛狀態(tài)設為(ν(0)，θ(0))。
[0074]在本車輛V從時刻t= 0經(jīng)過Δ t時間(0.1?0.5秒)的期間進行的駕駛操作，從預先設定的多個操作中選擇。列舉具體的例子，對于加速度，從在-10?+30Km/h/sec的范圍內預先設定的多個值中選擇，對于操舵角，從在-7?+7度/sec的范圍內預先設定的多個值中選擇。該情況下，列舉一例，對于多個加速度的值與多個操舵角的值的全部組合，求出At時間后(t= At)的本車輛V的位置(x(l)，y(l))和本車輛V的行駛狀態(tài)(ν(1)，θ(1))，接著求出再過A t時間后即2 Δ t時間后(t = 2 Δ t)的本車輛V的位置(X(2)，y (2))和本車輛V的行駛狀態(tài)(ν(2)，θ(2))。同樣，求出η Δ t時間后(t = n Δ t)的本車輛V的位置(x(n)，y(n))和本車輛V的行駛狀態(tài)(ν(η)，θ(η))。
[0075]在行駛計劃生成部14中，通過連接對于多個加速度的值與多個操舵角的值的組合而分別求出的本車輛A的位置(x，y)，生成多個行進道路的軌跡。圖3的P示出了如此獲得的軌跡中的代表性的一個軌跡。當生成多個行進道路的軌跡時，從這些軌跡中選擇遵守法規(guī)并且能夠以最短時間安全到達目的地的軌跡，將該選擇出的軌跡決定為本車輛V的行進道路。此外，在圖3中，該軌跡向道路R上的xy平面上的投影圖成為本車輛V的實際的行進道路。
[0076]接著，參照圖4對從多個行進道路的軌跡中選擇遵守法規(guī)并且能夠以最短時間安全到達目的地的軌跡的方法的一例進行簡單說明。在圖4中，V與圖3同樣表示本車輛，A表示在本車輛V的前方行進在與本車輛V相同方向上的其他車輛。此外，圖4中，示出了關于本車輛V生成的多個行進道路的軌跡P。在行駛計劃生成部14中，關于其他車輛A，對于多個加速度的值與多個操舵角的值的組合也生成多個行進道路的軌跡，關于其他車輛A生成的多個行進道路的軌跡在圖4中由P’表示。
[0077]在行駛計劃生成部14中，首先，基于由外部狀況識別部12識別出的外部信息，針對全部軌跡P判別在本車輛V按照軌跡P行進時本車輛V是否能夠行駛在道路R內以及是否與固定障礙物或步行者不接觸。當判別為在本車輛V按照軌跡P行進的情況下本車輛V不能行駛在道路R內時或判別為本車輛V與固定障礙物或步行者接觸時，將該軌跡P從選擇項中除去，針對剩余的軌跡P，判別與其他車輛A干涉的程度。
[0078]S卩，在圖4中，軌跡P與軌跡P’發(fā)生了交叉時，意味著在交叉的時刻t本車輛V與其他車輛A發(fā)生碰撞。因此，在使用最單純的判別方法的情況下，在上述剩余的軌跡P中存在與軌跡P，交叉的軌跡P的情況下，將與軌跡P，交叉的軌跡P從選擇項除去，從剩余的軌跡P中選擇能夠以最短時間到達目的地的軌跡P ο此外，該情況下，雖然判別方法復雜一些，但也可以采用將即使軌跡P與軌跡P’發(fā)生了交叉但碰撞程度輕的軌跡P選擇為最佳軌跡的選擇方法。如此從多個行進道路的軌跡P中選擇遵守法規(guī)并且能夠以最短時間安全到達目的地的軌跡P。
[0079]當選擇了軌跡P時，從行駛計劃生成部14輸出所選擇出的軌跡P上的時刻t=Δ t的本車輛V的位置(X(I)，y(I))和本車輛V的行駛狀態(tài)(V(I)，Θ(I))、所選擇出的軌跡P上的時亥Ijt = 2 △ t時本車輛V的位置(X (2)，y (2))和本車輛V的行駛狀態(tài)(v (2)，Θ (2))、……所選擇出的軌跡P上的時刻t = n Δ t的本車輛V的位置(x(n)，y(n))和本車輛V的行駛狀態(tài)(ν(η)，θ(η))，基于這些本車輛V的位置和本車輛V的行駛狀態(tài)，在行駛控制部15中控制本車輛的行駛。
[0080]接著，當?shù)搅藭r刻t=Δ t時，將此時的時刻t設為零(時刻t = 0)，將本車輛V的位置設為(x(0)，y(0))，將本車輛V的行駛狀態(tài)設為(ν(0)，θ(0))，再次對于多個加速度的值與多個操舵角的值的組合，生成多個行進道路的軌跡P，從這些軌跡P中選定最佳的軌跡P。當選定了最佳的軌跡P時，從行駛計劃生成部14輸出所選擇出的軌跡P上的各時刻t= △ t、2 Δ
t、......η △ t的本車輛V的位置和本車輛V的行駛狀態(tài)，基于這些本車輛V的位置和本車輛V的行駛狀態(tài)，在行駛控制部15中控制本車輛的行駛。以后，反復進行該處理。
[0081]接著，參照圖5以及圖6所示的流程圖對在車輛的自動駕駛系統(tǒng)中執(zhí)行的基本的處理進行簡單說明。例如當駕駛員在導航系統(tǒng)5中設定目的地，并在HMI7中進行應該開始自動行駛的輸入操作時，在ECUlO中反復執(zhí)行圖5所示的行駛計劃的生成例程。
[0082]S卩，首先，在步驟20中，基于由GPS接收部2接收到的車輛V的位置信息，通過車輛位置識別部11識別本車輛V的位置。接著，在步驟21中，根據(jù)外部傳感器I的檢測結果，通過外部狀況識別部12識別本車輛V的外部狀況以及本車輛V的準確位置。接著，在步驟22中，根據(jù)內部傳感器3的檢測結果，通過行駛狀態(tài)識別部13識別車輛V的行駛狀態(tài)。接著，在步驟23中，如參照圖3以及圖4說明的那樣，通過行駛計劃生成部14生成車輛V的行駛計劃?；谠撔旭傆媱澾M行車輛的行駛控制。用于進行該車輛的行駛控制的例程示出在圖6中。
[0083]參照圖6，首先，在步驟30中，讀入由行駛計劃生成部14生成的行駛計劃、即所選擇出的軌跡P上的t= Δ t?t = n Δ t的各時刻的本車輛V的位置(x，y)和本車輛V的行駛狀態(tài)(V，Θ)。接著，基于該各時刻的本車輛V的位置(X，y)和本車輛V的行駛狀態(tài)(V，Θ)，在步驟31中，進行車輛V的發(fā)動機的驅動控制以及發(fā)動機輔機的控制等，在步驟32中，進行車輛V的制動控制以及制動燈的點殼控制等，在步驟33中，進彳丁操航控制以及方向指不燈的控制等。這些控制在通過步驟30取得更新后的新的行駛計劃時更新。
[0084]如此，進行沿著所生成的行駛計劃的車輛V的自動行駛。在進行車輛V的自動行駛而車輛V到達了目的地的情況下、或在進行車輛V的自動行駛的途中由駕駛員向HMI7進行了使自動行駛停止的輸入操作的情況下，使自動行駛結束。
[0085]接著，參照圖7A對基于由行駛計劃生成部14生成的行駛計劃的車輛V的發(fā)動機的驅動控制的一例進行概略說明。在該圖7A中，示出了道路狀況、車輛V的車速V和對車輛V的要求驅動轉矩TR。此外，在圖7A中，車速V示出了基于由行駛計劃生成部14生成的行駛計劃的車速的一例，圖7A所示的例子示出了如下情況:在時刻t = 0車輛V停止，在時刻t = 0?時亥Ijt= Δ t的期間進行車輛V的加速運轉，在時刻t= At?時亥ljt = 7 At的期間即使途中有上坡也進行恒速行駛，在時刻t = 7 At以后的下坡車速V減速。
[0086]在本發(fā)明的實施例中，求出基于由行駛計劃生成部14生成的行駛計劃的從車速V起應該對車輛V施加的車輛V的行進方向的加速度A(η)，根據(jù)該加速度A (η)求出對車輛V的要求驅動轉矩TR，驅動控制發(fā)動機以使對車輛V的驅動轉矩成為該要求驅動轉矩TR。例如，如圖7Β所示，若質量M的車輛在時間△ t的期間從V (η)加速到了 V (η+1)，則此時的車輛V的行進方向的加速度Α(η)如圖7Β所示由加速度Α(η) = (ν(η+1)-ν(η))/ Δ t表示。若將此時對車輛V作用的力設為F，則該力F由車輛V的質量M與加速度A(n)之積(=M.A(n))表示。另一方面，若將車輛V的驅動輪的半徑設為r，則對車輛V的驅動轉矩TR由F.r表示，因此，若將C設為常數(shù)，則對車輛V的要求驅動轉矩TR由C.A(n)(=F.r=M.A(n).r)表示。
[0087]若求出對車輛V的要求驅動轉矩TR(=C.A(n))，則驅動控制發(fā)動機以使對車輛V的驅動轉矩成為該要求驅動轉矩TR。具體而言，控制發(fā)動機負荷即節(jié)氣門的開度以及變速器的變速比，以使對車輛V的驅動轉矩成為該要求驅動轉矩TR。該情況下，例如，預先求出對車輛V的驅動轉矩成為要求驅動轉矩TR的節(jié)氣門的開度與變速器的變速比的關系，控制節(jié)氣門的開度和變速器的變速比以使節(jié)氣門的開度與變速器的變速比的關系成為該預先求出的關系。
[0088]另一方面，在道路為上坡的情況下，與平坦路的情況相比，為使車輛V行駛而需要更大的驅動轉矩。即，如圖7C所示，在上坡時，若將重力的加速度設為g并將坡度設為Θ，則對質量M的車輛V在使車輛V后退的方向上作用加速度AX(=g.SIN0)。即，對車輛V作用減速度AX( = g.SIN9)。此時，若將C設為常數(shù)，則為使車輛V不后退而需要的對車輛V的要求驅動轉矩TR由C.AX( =F.r = M.AX.r)表示。因此，在車輛V行駛在上坡時，對車輛V的要求驅動轉矩TR增大該驅動轉矩C.AX。
[0089]因此，在圖7A所示的例子中，在進行車輛V的加速運轉的時刻t= 0?時刻t= Δ t的期間，對車輛V的要求驅動轉矩TR增大，在車輛V恒速行駛在平坦路上的時刻t= Δ t?時刻t=3 Δ t的期間，對車輛V的要求驅動轉矩TR減少一些，在車輛V恒速行駛在上坡上的時刻t =3 Δ t?時亥Ijt = 5 Δ t的期間，對車輛V的要求驅動轉矩TR大幅增大，在車輛V恒速行駛在平坦路上的時刻t = 5 Δ t?時刻t = 7 Δ t的期間，對車輛V的要求驅動轉矩TR比恒速行駛在上坡上時減少一些，在車輛V減速一些而恒速行駛在下坡的時刻t = 7 △ t以后，對車輛V的要求驅動轉矩TR進一步減少一些。
[0090]圖8示出了基于車輛的行駛計劃的發(fā)動機驅動控制的控制構造圖。在將基于行駛計劃40生成的當前(時刻t = 0)的車速設為V(O)的情況下，在本發(fā)明的實施例中，同時并行地進行將△ t時間后的時刻t= Δ t的車速控制為基于行駛計劃40生成的車速V(I)的前饋控制和將實際的車速控制為基于行駛計劃40生成的車速V的反饋控制。該情況下，因為同時說明該前饋控制和反饋控制并不容易理解，所以首先對前饋控制進行說明，接著對反饋控制進行說明。
[0091]參照圖8，在前饋控制部41中，根據(jù)基于行駛計劃40生成的當前(時刻t= 0)的車速V(O)和時刻t= Δ t的車速V(I)，運算從車速V(O)向V(I)變化時的車輛V的行進方向的加速度A(O) = (v(l)-v(O))/At。另一方面，在坡度修正部42中，運算參照圖7C說明的上坡或下坡時的加速度AX( = g.SIN0)。對該由前饋控制部41得到的加速度A(O)和由坡度修正部4得至_加速度AX進行加法運算，在要求驅動轉矩TR的運算部44中，根據(jù)由前饋控制部41得到的加速度A(O)與由坡度修正部43得到的加速度AX之和(Α(0)+ΑΧ)，運算對車輛V的要求驅動轉矩TR。
[0092]該加速度之和(Α(0)+ΑΧ)表示使車速從V(O)變?yōu)閂(I)所需要的加速度，因此在基于該加速度之和(Α(0)+ΑΧ)使對車輛V的要求驅動轉矩TR變化時，時刻t= At的車速被計算為V(I)。因此，接著在發(fā)動機驅動控制部45中，驅動控制發(fā)動機以使對車輛V的驅動轉矩成為該要求驅動轉矩TR，由此使車輛自動行駛。如此，當基于加速度之和(Α(0)+ΑΧ)使對車輛V的要求驅動轉矩TR變化時，時刻t = △ t的車速被計算為V(I)。然而，實際的車速會從v( I)偏離，為了使該偏離消失而進行反饋控制。
[0093]即，在反饋控制部43中，以使基于行駛計劃40生成的當前的車速V(O)與實際的車速vz之差(=v(0)-vz)成為零的方式，S卩以使實際的車速vz成為基于行駛計劃40生成的當前的車速V (O)的方式，針對對車輛V的要求驅動轉矩TR進行反饋控制。具體而言，在反饋控制部41中，運算對當前的車速v(0)與實際的車速vz之差(=v(0)-vz)乘以預先設定的增益G而得到的值(V(O)-Vz).G，對由前饋控制部41得到的加速度A(O)加上由反饋控制部41得到的(v(O)-vz).G的值。
[0094]如此將實際的車速vz控制為基于行駛計劃40生成的車速v(n)。此外，在行駛計劃
40中生成各時刻t = 0、t = Δ t、t = 2 Δ t......的各車速v(0)、v(l)、v(2)......，在前饋控制部
41中基于這些車速v(n)運算各時刻t = 0、t= Δ t、t = 2 Δ t......的車輛V的行進方向的加速度A(0)、A(1)、A(2)……，在要求驅動轉矩TR的運算部44中，基于這些加速度A(O)、A(1)、A
(2)......運算各時刻t = 0、t= Δ t、t = 2 Δ t......的對車輛V的要求驅動轉矩TRcJP，在要求驅動轉矩TR的運算部44中，運算各時刻t = 0、t=At、t = 2At……的將來的要求驅動轉矩TR的預測值。
[0095]在本發(fā)明的發(fā)動機的驅動控制中，根據(jù)行駛計劃來預測將來的發(fā)動機的運轉狀態(tài)的變化，先行于所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)的變化，從所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)的變化產(chǎn)生之前起開始使發(fā)動機運轉控制設備的控制指令值向根據(jù)所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)而確定的方向、即最適合于所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)的方向變化的控制指令值先行控制。當進行這樣的控制指令值先行控制時，能夠在發(fā)動機的運轉狀態(tài)成為所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)時使發(fā)動機的運轉狀態(tài)為最佳的運轉狀態(tài)。
[0096]另一方面，在本發(fā)明的發(fā)動機的驅動控制中，在自動行駛中例如步行者突然出現(xiàn)在了車輛的前方的情況下，通過外部傳感器I檢測到該情況，使車輛緊急停止。然而，此時，基于所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)進行著上述的控制指令值先行控制，當即使在使車輛緊急停止時該控制指令值先行控制也被繼續(xù)實施時，由于發(fā)動機的運轉狀態(tài)不會成為所預測到的運轉狀態(tài)，所以發(fā)動機的運轉狀態(tài)會偏離于最佳的運轉狀態(tài)。因此在本發(fā)明中，基于由檢測傳感器檢測出的車輛的周邊信息，在違反沿著預先設定的目標路線的車輛的行駛計劃而產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止控制指令值先行控制。
[0097]接著，參照圖9?圖26對本發(fā)明的發(fā)動機的驅動控制進行說明。圖9示出了用于本發(fā)明的發(fā)動機的驅動控制的圖5的步驟23中的行駛計劃的生成處理。參照圖9，首先，在步驟50中，取得由外部傳感器I檢測出的障礙物信息。該障礙物信息是與位于本車輛V前方的人、動物、汽車等可移動的移動障礙物相關的信息。在該步驟50中，例如在步行者突然出現(xiàn)在了車輛的前方的情況下，判斷為移動障礙物位于本車輛V的前方。
[0098]接著，在步驟51中，基于在步驟50中取得的障礙物信息，判別本車輛V是否有可能與移動障礙物接觸，在判定為本車輛V不可能與移動障礙物接觸時，進入步驟52，如參照圖3以及圖4說明的那樣，通過行駛計劃生成部14生成車輛V的行駛計劃。與此相對，在判別為本車輛V有可能與移動障礙物接觸時，進入步驟53，生成用于使車輛緊急停止的行駛停止計劃，接著進入步驟54，產(chǎn)生車輛的急速停止要求。如此，在本發(fā)明中，在避免與由檢測傳感器I檢測出的外部的移動障礙物的接觸時產(chǎn)生車輛的急速停止要求。此外，在執(zhí)行用于本發(fā)明的發(fā)動機的驅動控制的圖9所示的行駛計劃的行駛處理時，在圖6的步驟30中，取得在圖9的步驟52中生成的行駛計劃以及在圖9的步驟53中生成的行駛停止計劃。
[0099]接著，舉出具體例對本發(fā)明的發(fā)動機的驅動控制進行說明。此外，首先對與本發(fā)明的發(fā)動機的驅動控制關聯(lián)的發(fā)動機部分先進行簡單說明。圖10以圖解的方式示出了發(fā)動機整體。參照圖10，60表不發(fā)動機本體，61表不燃燒室，62表不進氣歧管，63表不排氣歧管，64表示在進氣歧管62的各進氣支管分別配置的燃料噴射閥，65表示進氣管道，66表示配置在進氣管道65內的節(jié)氣門，67表不用于驅動節(jié)氣門66的致動器，68表不增壓器，69表不空氣濾清器，7 O表不散熱器，71表不由發(fā)動機驅動的水栗，7 2表不用于使排氣歧管63內的排氣氣體在進氣歧管62內再循環(huán)的排氣氣體再循環(huán)(以下，稱為EGR)通路，73表示用于控制EGR量的EGR控制閥，74表示用于對在EGR通路72內流動的EGR氣體進行冷卻的EGR冷卻器。
[0100]此外，在圖10所示的實施例中，增壓器68包括排氣渦輪增壓器。吸入空氣經(jīng)由空氣濾清器69、進氣壓縮機68a、進氣管道65、進氣歧管62供給到燃燒室61內，從燃燒室61排出到排氣歧管63內的排氣氣體經(jīng)由排氣渦輪68b排出到大氣中。發(fā)動機本體60內的發(fā)動機冷卻水通過水栗71送入到散熱器70內而被散熱器70冷卻，向EGR冷卻器74內送入發(fā)動機冷卻水而通過該發(fā)動機冷卻水來冷卻EGR氣體。此外，在圖10中，虛線的箭頭表示發(fā)動機冷卻水的流向。
[0101]圖1lA以及圖1lB分別示出了散熱器70周圍的其他例。在圖1lA所示的例子中，發(fā)動機本體60內的發(fā)動機冷卻水經(jīng)由冷卻水供給管80供給到散熱器70的上部箱81，由散熱器70冷卻后的發(fā)動機冷卻水經(jīng)由下部箱82以及冷卻水返回管83通過水栗71返回到發(fā)動機本體60內。在圖11A所示的例子中，冷卻水供給管80經(jīng)由流量控制閥84以及冷卻水返回管85與水栗71連結，流量控制閥84的開度越大，則經(jīng)由水栗71返回到發(fā)動機本體60內的發(fā)動機冷卻水量越多。另一方面，在圖1lB所示的例子中，由散熱器70冷卻后的發(fā)動機冷卻水經(jīng)由下部箱82以及冷卻水返回管83通過電動水栗86返回到發(fā)動機本體60內。
[0102]圖12示出了EGR冷卻器74周圍。在圖12所示的例子中，發(fā)動機本體60內的發(fā)動機冷卻水經(jīng)由冷卻水供給管87供給到EGR冷卻器74內，通過冷卻EGR氣體而溫度上升了的發(fā)動機冷卻水經(jīng)由冷卻水返回管88通過水栗89返回到發(fā)動機本體60內。另外，在圖12所示的例子中，在冷卻水供給管80內配置有旁通閥90，該旁通閥90經(jīng)由冷卻水返回管91連結在發(fā)動機本體60內。若增大該旁通閥90向EGR冷卻器74側的開度，則向EGR冷卻器74內供給的發(fā)動機冷卻水的量增大，從旁通閥90經(jīng)由冷卻水返回管91返回到發(fā)動機本體60內的發(fā)動機冷卻水的量減少。
[0103]圖13A以及圖13B分別示出了增壓器68的其他例子。在圖13A所示的例子中，增壓器68包括排氣渦輪增壓器，圖13A以圖解的方式示出了排氣渦輪增壓器的可變噴嘴式排氣渦輪68b的渦輪葉輪92周圍。在本例中，如圖13A所示，在渦輪葉輪92周圍的向渦輪葉輪92的排氣氣體流通路內，遍及渦輪葉輪92的整個周圍配置有能夠繞轉動軸94轉動的許多可動葉片93，通過致動器95同時對所有可動葉片93進行轉動控制。在本例中，若使各可動葉片93從圖13A中以虛線所示的位置轉動到以實線所示的位置，則向形成在各可動葉片93間的噴嘴的開口面積即噴嘴的開度減小的方向變化。另一方面，在圖13B所示的例子中，增壓器68的進氣壓縮機68a包括由電動馬達96驅動的電動禍輪。
[0104]接著，以當前本車輛V在平坦路上自動行駛并且不久道路成為上坡或下坡的情況為例，對本發(fā)明的幾個實施例依次進行說明。圖14示出了在本發(fā)明的發(fā)動機的驅動控制中被先行控制的控制對象為發(fā)動機冷卻水的情況下的時間圖，在該圖14中，示出了發(fā)動機的負荷的變化、圖1IA所示的流量控制閥84的開度的變化、圖1IB所示的向電動水栗86的供給電力的變化、和發(fā)動機本體60內的冷卻水溫T的變化。在圖14中，Tl和T2分別表示最佳的冷卻水溫T的下限值和上限值，TO表示發(fā)動機成為過熱的冷卻水溫。此外，該圖14一并示出了被先行控制的發(fā)動機運轉控制設備是圖11A所示的流量控制閥84且被先行控制的發(fā)動機運轉控制設備的控制指令值是流量控制閥84的開度的情況、和被先行控制的發(fā)動機運轉控制設備是圖1IB所示的電動水栗86且被先行控制的發(fā)動機運轉控制設備的控制指令值是向電動水栗86的供給電力的情況。
[0105]當?shù)缆窂钠教孤纷優(yōu)樯掀聲r，如參照圖7A說明的那樣，要求驅動轉矩TR變高。當要求驅動轉矩TR變高時，如圖14所示，發(fā)動機的負荷增大，來自燃料噴射閥64的燃料噴射量增大。其結果是，燃燒室61內的發(fā)熱量增大，發(fā)動機本體60內的冷卻水溫T急速上升。因此，根據(jù)道路從平坦路變?yōu)樯掀露l(fā)動機的負荷開始增大時的冷卻水溫T，有時在發(fā)動機的負荷增大的期間冷卻水溫T會大幅超過上限值T2、發(fā)動機冷卻水會過熱。為了防止如此發(fā)動機冷卻水會過熱這一情況，使發(fā)動機負荷增大時的冷卻水溫T降低到即使發(fā)動機的負荷增大也不超過上限值T2的目標溫度即可。
[0106]然而，使冷卻水溫T降低需要時間，因此，需要從道路自平坦路變?yōu)樯掀露l(fā)動機的負荷開始增大之前起開始冷卻水溫T的降低作用。該情況下，在本發(fā)明中使用的車輛的自動駕駛系統(tǒng)中，能夠根據(jù)車輛V的位置信息、地圖數(shù)據(jù)庫4的地圖信息以及車輛V的行駛狀態(tài)來預測道路從平坦路變?yōu)樯掀逻@一情況，因此，在本發(fā)明中，從道路自平坦路變?yōu)樯掀露l(fā)動機的負荷開始增大之前起，使冷卻水溫T的降低作用先行開始。
[0107]圖14的實線示出了在時刻t= l道路從平坦路變?yōu)樯掀?，因此在時刻t = l時發(fā)動機的負荷開始增大的情況。另外，圖14示出了由于預測到在時刻t=l發(fā)動機的負荷會開始增大，所以在到達時刻t = l之前的時刻t = 0開始了冷卻水溫T的降低作用的情況。即，在本例中，在比預測到發(fā)動機的負荷會開始增大的時刻之前一定時間，開始冷卻水溫T的降低作用。此外，在圖1lA所示的例子中，若使流量控制閥84的開度減小則向散熱器70供給的發(fā)動機冷卻水量增大，因此發(fā)動機本體60內的發(fā)動機冷卻水溫降低，因此在圖1lA所示的例子中，通過在時刻t = 0使流量控制閥84的開度減小，開始冷卻水溫T的降低作用。另一方面，在圖1IB所示的例子中，若增大向電動水栗86的供給電力則在散熱器70內流動的發(fā)動機冷卻水量增大，因此發(fā)動機本體60內的發(fā)動機冷卻水溫降低，因此在圖1lB所示的例子中，通過在時刻t = O使向電動水栗86的供給電力增大，開始冷卻水溫T的降低作用。
[0108]如此，若在道路從平坦路變?yōu)樯掀乱郧?，在時刻t= 0使流量控制閥84的開度減小或使向電動水栗86的供給電力增大，則如圖14中以實線所示，在時刻t = I，發(fā)動機冷卻水溫降低，因此即使道路從平坦路變?yōu)樯掀露l(fā)動機的負荷增大，發(fā)動機冷卻水也不會過熱，發(fā)動機本體60內的冷卻水溫T維持為下限值Tl與上限值T2之間的最佳溫度。
[0109]另一方面，圖14中的虛線示出了在冷卻水溫T的降低作用開始之后道路從平坦路變?yōu)樯掀轮埃缬捎诓叫姓咄蝗怀霈F(xiàn)在了車輛的前方而產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS的情況。從圖13中的虛線可知，當車輛的急速停止要求DS產(chǎn)生時，發(fā)動機負荷急速降低。該情況下，存在根據(jù)行駛停止計劃而車輛完全停止的情況和在車輛緊急減速之后以低速行駛的情況。在圖14所示的例子中，從虛線可知，在產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS而車輛完全停止之后或在車輛以低速行駛之后，在時刻t = 4開始通常的自動行駛。
[0110]然而，在如此產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS時，若如圖14中以實線所示使流量控制閥84的開度繼續(xù)減小或使向電動水栗86的供給電力繼續(xù)增大，則盡管發(fā)動機負荷低但冷卻水溫T的降低作用卻繼續(xù)實施，因此如圖14中以虛線所示，冷卻水溫T降低到下限值Tl以下，發(fā)動機冷卻水被過冷卻。若發(fā)動機冷卻水被過冷卻，則發(fā)動機油的粘度變高，產(chǎn)生由于因粘度增大引起的摩擦增大而導致燃料經(jīng)濟性惡化的問題。
[0111]因此，在本發(fā)明中，為了防止如此發(fā)動機冷卻水被過冷卻，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS時，停止使冷卻水溫T先行降低的水溫降低先行控制。接著，對于該情況，參照與圖14同樣地示出了發(fā)動機的負荷的變化、圖1lA所示的流量控制閥84的開度的變化、圖1lB所示的向電動水栗86的供給電力的變化、和發(fā)動機本體60內的冷卻水溫T的變化的圖15進行說明。
[0112]圖15示出了如下情況:由于預測到道路從平坦路變?yōu)樯掀?，所以在時刻t= 0減小流量控制閥84的開度或增大向電動水栗86的供給電力，然后在道路從平坦路變?yōu)樯掀轮爱a(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS。該情況下，在本發(fā)明中，如圖15所示，剛產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS，流量控制閥84的開度就增大或向電動水栗86的供給電力就減少。即，停止使冷卻水溫T先行降低的水溫降低先行控制。如此，若停止使冷卻水溫T先行降低的水溫降低先行控制，則如圖15所示，能夠使發(fā)動機本體60內的冷卻水溫T維持為下限值Tl與上限值T2之間的最佳溫度，能夠防止發(fā)動機冷卻水被過冷卻。
[0113]停止了使冷卻水溫T先行降低的水溫降低先行控制時的流量控制閥84的開度增大到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的目標開度。該情況下，也可以使流量控制閥84的開度恢復到停止使冷卻水溫T先行降低的水溫降低先行控制之前的開度。另外，停止了使冷卻水溫T先行降低的水溫降低先行控制時的向電動水栗86的供給電力減少到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的目標供給電力。該情況下，同樣地，也可以使向電動水栗86的供給電力恢復到停止使冷卻水溫T先行降低的水溫降低先行控制之前的供給電力。
[0114]另一方面，如上所述，為了防止在道路從平坦路變?yōu)樯掀露l(fā)動機的負荷增大時發(fā)動機冷卻水過熱，使發(fā)動機的負荷開始增大時的冷卻水溫T降低到即使發(fā)動機的負荷增大也不超過上限值T2的目標溫度即可。該目標溫度在圖14以及圖15中由TX表示。接著，對求出該目標溫度TX的方法進行簡單說明。若發(fā)動機發(fā)熱則冷卻水溫T上升，該情況下的每單位時間的發(fā)動機的發(fā)熱量與每單位時間的冷卻水溫T的上升量ATU的關系例如如圖16A所示預先求出并存儲。另外，若發(fā)動機被冷卻則冷卻水溫T降低，該情況下的每單位時間的發(fā)動機的冷卻量與每單位時間的冷卻水溫T的降低量ATD的關系例如如圖16B所示預先求出并存儲。
[0115]該情況下，如果對當前的冷卻水溫T持續(xù)加上冷卻水溫T的上升量ΔTU直到經(jīng)過一定時間為止并且對當前的冷卻水溫T持續(xù)減去冷卻水溫T的降低量△ TD直到經(jīng)過一定時間為止，則可求出該一定時間后的冷卻水溫T。在本發(fā)明的實施例中，預測道路從平坦路變?yōu)樯掀露l(fā)動機的負荷增大時的每單位時間的發(fā)動機的發(fā)熱量和每單位時間的發(fā)動機的冷卻量，根據(jù)該預測發(fā)熱量以及預測冷卻量來求出發(fā)動機的負荷增大時的預測水溫變化。接著，在冷卻水溫T根據(jù)該預測水溫變化而發(fā)生了變化時，求出冷卻水溫T不超過上限值T2的發(fā)動機負荷增大開始時的目標溫度TX。
[0116]圖17示出了為了實施圖15所示的本發(fā)明的實施例而在圖6的步驟30的執(zhí)行完成后在步驟31中執(zhí)行的發(fā)動機驅動控制例程。此外，如前所述，在該圖6的步驟30中，取得在圖9的步驟52中生成的行駛計劃以及在圖9的步驟53中生成的行駛停止計劃。參照圖17，首先，在步驟101中，基于在圖6的步驟30中取得的行駛計劃以及行駛停止計劃來控制發(fā)動機。具體而言，算出沿著該行駛計劃或行駛停止計劃的使得達到本車輛A的行駛狀態(tài)(V)的要求驅動轉矩TR，控制發(fā)動機負荷即節(jié)氣門66的開度以及變速器的變速比，以使得對車輛V的驅動轉矩成為該要求驅動轉矩TR。
[0117]接著在步驟102中，根據(jù)車輛V的位置信息、地圖數(shù)據(jù)庫4的地圖信息以及車輛V的行駛狀態(tài)，預測從平坦路向上坡的變化以及發(fā)動機負荷的變化，判別例如在一定時間后預測發(fā)動機負荷是否超過預先設定的設定值XA。在判別為預測發(fā)動機負荷不超過預先設定的設定值XA時，即在一定時間后道路為平坦路或即使是上坡但坡度平緩時，進入步驟111，將流量控制閥84的開度或向電動水栗86的供給電力設為與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度或供給電力。即，將流量控制閥84的開度或向電動水栗86的供給電力設為對流量控制閥84的開度或向電動水栗86的供給電力沒有進行先行控制時的通常的發(fā)動機運轉時的流量控制閥84的開度或向電動水栗86的供給電力。
[0118]另一方面，在步驟102中判別為預測發(fā)動機負荷超過預先設定的設定值XA時，即判別為在一定時間后道路成為比較陡的上坡時，進入步驟103，預測道路從平坦路變?yōu)樯掀露l(fā)動機的負荷增大時的每單位時間的發(fā)動機的發(fā)熱量和每單位時間的發(fā)動機的冷卻量，根據(jù)該預測發(fā)熱量以及預測冷卻量，使用圖16A以及圖16B所示的關系，預測發(fā)動機的負荷增大時的水溫變化。接著，在步驟104中，例如判別該預測出的水溫變化中最高的預測水溫是否超過圖15所示的上限值T2。
[0119]在判別為所預測出的水溫變化中最高的預測水溫未超過上限值T2時，即在即使發(fā)動機的負荷增大發(fā)動機冷卻水也不會過熱、發(fā)動機本體60內的冷卻水溫T會維持為下限值Tl與上限值T2之間的最佳溫度的情況下，進入步驟111，將流量控制閥84的開度或向電動水栗86的供給電力設為與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度或供給電力。與此相對，在步驟104中判別為所預測出的水溫變化中最高的預測水溫超過上限值T2時，進入步驟105，求出在冷卻水溫T以該預測水溫變化而變化時冷卻水溫T不會超過上限值T2的發(fā)動機負荷增大開始時的目標溫度TX。
[0120]接著，在步驟106中，判別是否由于例如步行者突然出現(xiàn)在了車輛的前方而產(chǎn)生了車輛的急速停止要求。在判別為未產(chǎn)生車輛的急速停止要求時，進入步驟107，開始針對流量控制閥84的開度或向電動水栗86的供給電力的先行控制。即，此時，如圖14所示，流量控制閥84的開度減小或向電動水栗86的供給電力增大，由此，開始使冷卻水溫T先行降低的水溫降低先行控制。接著，在步驟108中，判別冷卻水溫T是否成為目標溫度TX以下，在冷卻水溫T成為目標溫度TX以下時進入步驟109，結束流量控制閥84的開度的減小處理或向電動水栗86的供給電力的增大處理。
[0121]另一方面，在步驟106中判別為產(chǎn)生了車輛的急速停止要求時，進入步驟110，停止針對流量控制閥84的開度或向電動水栗86的供給電力的先行控制。接著，進入步驟111 ο因此，此時，流量控制閥84的開度增大到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度，或者向電動水栗86的供給電力降低到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的供給電力。
[0122]如此，在圖15?圖17所示的實施例中，發(fā)動機運轉控制設備包括用于控制發(fā)動機的冷卻水的溫度的冷卻水溫控制設備，在根據(jù)行駛計劃預測為由于發(fā)動機的負荷的上升而導致發(fā)動機的冷卻水的溫度會超過預先設定的目標范圍時，從發(fā)動機的負荷上升之前起開始使發(fā)動機的冷卻水的溫度降低的水溫降低先行控制，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止水溫降低先行控制。
[0123]該情況下，在圖1lA所示的例子中，該冷卻水溫控制設備包括用于控制從發(fā)動機本體內向散熱器70供給的發(fā)動機冷卻水量的流量控制閥84，控制指令值是流量控制閥84的開度，通過控制流量控制閥84的開度來進行水溫降低先行控制。另一方面，該情況下，在圖1lB所示的例子中，該冷卻水溫控制設備包括用于控制從發(fā)動機本體內向散熱器70供給的發(fā)動機冷卻水量的電動水栗86，控制指令值是向電動水栗86的供給電力，通過控制向電動水栗86的供給電力來進行水溫降低先行控制。
[0124]接著，參照圖18對當前本車輛V在平坦路上或上坡的道路上自動行駛并且不久道路變?yōu)橄缕碌那闆r進行說明。在該圖18中，與圖14同樣，也示出了發(fā)動機的負荷的變化、圖1IA所示的流量控制閥84的開度的變化、圖1IB所示的向電動水栗86的供給電力的變化、和發(fā)動機本體60內的冷卻水溫T的變化。當?shù)缆窂钠教孤坊蛏掀伦優(yōu)橄缕露l(fā)動機的負荷降低、由此使來自燃料噴射閥64的燃料噴射量減少時，燃燒室61內的發(fā)熱量減少，因此發(fā)動機本體60內的冷卻水溫T急速下降。因此，根據(jù)道路變?yōu)橄缕露l(fā)動機的負荷開始減少時的冷卻水溫T，有時在發(fā)動機的負荷減少的期間冷卻水溫T會降低到下限值Tl以下、發(fā)動機冷卻水成為過冷卻狀態(tài)。該情況下，為了防止發(fā)動機冷卻水成為過冷卻狀態(tài)，使發(fā)動機負荷開始減少時的冷卻水溫T上升到即使發(fā)動機的負荷減少也不成為下限值Tl以下的目標溫度TY即可。
[0125]圖18示出了如下情況:預測為道路在時刻t= I時變?yōu)橄缕拢缓笤诘缆纷優(yōu)橄缕轮?，例如由于步行者突然出現(xiàn)在了車輛的前方而產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS。該情況下，由于預測為發(fā)動機的負荷開始減少，所以在到達時刻t = I之前的時刻t = 0，開始冷卻水溫T的上升作用。此時，在圖1lA所示的例子中，在時刻t = 0，使流量控制閥84的開度增大，由此開始冷卻水溫T的上升作用，在圖11B所示的例子中，在時刻t = O，使向電動水栗86的供給電力降低，由此開始冷卻水溫T的上升作用。
[0126]接著，當產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS時，發(fā)動機負荷急速降低。該情況下，在圖18所示的例子中，從虛線可知，在產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS而車輛完全停止之后或車輛以低速行駛之后，在時刻t = 4開始通常的自動行駛。然而，在如此產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS時，若使流量控制閥84的開度繼續(xù)增大或使向電動水栗86的供給電力繼續(xù)降低，則盡管發(fā)動機負荷低但冷卻水溫T的上升作用繼續(xù)實施，因此會產(chǎn)生冷卻水溫T超過上限值T2、發(fā)動機冷卻水過熱的問題。
[0127]因此，在本發(fā)明中，為了防止如此發(fā)動機冷卻水過熱，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS時，停止使冷卻水溫T先行上升的水溫上升先行控制。即，在本發(fā)明中，如圖18所示，剛產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS，流量控制閥84的開度就降低或向電動水栗86的供給電力就增大。如此，若停止使冷卻水溫T先行上升的水溫上升先行控制，則如圖18所示，能夠將發(fā)動機本體60內的冷卻水溫T維持為下限值TI與上限值T2之間的最佳溫度，能夠防止發(fā)動機冷卻水過熱。
[0128]停止了使冷卻水溫T先行上升的水溫上升先行控制時的流量控制閥84的開度，減小到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的目標開度。該情況下，也可以使流量控制閥84的開度恢復到停止使冷卻水溫T先行上升的水溫上升先行控制之前的開度。另外，停止了使冷卻水溫T先行上升的水溫上升先行控制時的向電動水栗86的供給電力，增大到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的目標供給電力。該情況下，同樣，也可以使向電動水栗86的供給電力恢復到停止使冷卻水溫T先行上升的水溫上升先行控制之前的供給電力。
[0129]圖19示出了為了實施圖18所示的本發(fā)明的實施例而在圖6的步驟31中執(zhí)行的發(fā)動機驅動控制例程。此外，在圖6的步驟31中，在自動行駛中，執(zhí)行基于圖18所示的發(fā)動機驅動控制例程的發(fā)動機驅動控制和基于圖19所示的發(fā)動機驅動控制例程的發(fā)動機驅動控制這兩方。參照圖19，首先，在步驟201中，基于在圖6的步驟30中取得的行駛計劃以及行駛停止計劃來控制發(fā)動機。具體而言，算出沿著該行駛計劃或行駛停止計劃的使得達到本車輛A的行駛狀態(tài)(V)的要求驅動轉矩TR，控制發(fā)動機負荷即節(jié)氣門66的開度以及變速器的變速比，以使得對車輛V的驅動轉矩成為該要求驅動轉矩TR。
[0130]接著在步驟202中，根據(jù)車輛V的位置信息、地圖數(shù)據(jù)庫4的地圖信息以及車輛V的行駛狀態(tài)，預測從平坦路或上坡向下坡的變化以及發(fā)動機負荷的變化，判別例如在一定時間后預測發(fā)動機負荷是否成為比當前的發(fā)動機負荷低的預先設定的設定值XB以下。在判別為預測發(fā)動機負荷不會成為預先設定的設定值XB以下時，即在一定時間后道路為平坦路或上坡、或者即使為下坡但坡度平緩時，進入步驟211，將流量控制閥84的開度或向電動水栗86的供給電力設為與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度或供給電力。即，設為對流量控制閥84的開度或向電動水栗86的供給電力沒有進行先行控制時的通常的發(fā)動機運轉時的流量控制閥84的開度或向電動水栗86的供給電力。
[0131]另一方面，在步驟202中判別為預測發(fā)動機負荷成為預先設定的設定值XB以下時，即判別為在一定時間后道路成為比較陡的下坡時，進入步驟203，預測道路變?yōu)橄缕露l(fā)動機的負荷降低時的每單位時間的發(fā)動機的發(fā)熱量和每單位時間的發(fā)動機的冷卻量，根據(jù)該預測發(fā)熱量以及預測冷卻量，使用圖16A以及圖16B所示關系，預測發(fā)動機的負荷降低時的水溫變化。接著，在步驟204中，例如判別在該預測出的水溫變化中最低的預測水溫是否成為圖18所示的下限值Tl以下。
[0132]在判別為在所預測出的水溫變化中最低的預測水溫不會成為下限值Tl以下時，SP在即使發(fā)動機的負荷降低發(fā)動機冷卻水也不會成為過冷卻狀態(tài)且發(fā)動機本體60內的冷卻水溫T維持為下限值Tl與上限值T2之間的最佳溫度的情況下進入步驟211，將流量控制閥84的開度或向電動水栗86的供給電力設為與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度或供給電力。與此相對，在步驟204中判別為在所預測出的水溫變化中最低的預測水溫成為下限值Tl以下時，進入步驟205，求出在冷卻水溫T以該預測水溫變化而變化時冷卻水溫T不會成為下限值Tl以下的發(fā)動機負荷降低開始時的目標溫度TY。
[0133]接著，在步驟206中，判別是否由于例如步行者突然出現(xiàn)在了車輛的前方而產(chǎn)生了車輛的急速停止要求。在判別為未產(chǎn)生車輛的急速停止要求時，進入步驟207，開始針對流量控制閥84的開度或向電動水栗86的供給電力的先行控制。即，此時，如圖18所示，增大流量控制閥84的開度或減少向電動水栗86的供給電力，由此開始使冷卻水溫T先行上升的水溫上升先行控制。接著，在步驟208中，判別冷卻水溫T是否成為目標溫度TY以上，在冷卻水溫T成為目標溫度TY以上時進入步驟209，結束流量控制閥84的開度的增大處理或向電動水栗86的供給電力的減少處理。
[0134]另一方面，在步驟206中判別為產(chǎn)生了車輛的急速停止要求時，進入步驟210，停止針對流量控制閥84的開度或向電動水栗86的供給電力的先行控制。接著，進入步驟211。因此，此時，流量控制閥84的開度減小到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度，或向電動水栗86的供給電力增大到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的供給電力。
[0135]如此，在圖18以及圖19所示的實施例中，發(fā)動機運轉控制設備包括用于控制發(fā)動機的冷卻水的溫度的冷卻水溫控制設備，在根據(jù)行駛計劃預測為由于發(fā)動機的負荷的降低導致發(fā)動機的冷卻水的溫度成為預先設定的目標范圍以下時，從發(fā)動機的負荷降低之前起開始使發(fā)動機的冷卻水的溫度上升的水溫上升先行控制，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止水溫上升先行控制。
[0136]該情況下，在圖1lA所示的例子中，該冷卻水溫控制設備包括用于控制從發(fā)動機本體內向散熱器70供給的發(fā)動機冷卻水量的流量控制閥84，控制指令值是流量控制閥84的開度，通過控制流量控制閥84的開度來進行水溫上升先行控制。另一方面，該情況下，在圖1lB所示的例子中，該冷卻水溫控制設備包括用于控制從動機本體內向散熱器70供給的發(fā)動機冷卻水量的電動水栗86，控制指令值是向電動水栗86的供給電力，通過控制向電動水栗86的供給電力來進行水溫上升先行控制。
[0137]圖20示出了在本發(fā)明的發(fā)動機的驅動控制中被先行控制的控制對象是從排氣歧管63內向進氣歧管62內再循環(huán)的排氣氣體再循環(huán)量(以下，稱為EGR量)的情況下的時間圖。在該圖20中示出了發(fā)動機的負荷的變化、圖1O所示的EGR控制閥73的開度的變化、EGR量的變化、從發(fā)動機排出的排出NOx量的變化、和從發(fā)動機排出的微粒的量即排出PM量的變化。此外，在圖20所示的例子中，被先行控制的發(fā)動機運轉控制設備是EGR控制閥73，被先行控制的發(fā)動機運轉控制設備的控制指令值是EGR控制閥73的開度。
[0138]當?shù)缆窂钠教孤纷優(yōu)樯掀聲r，如圖20所示，發(fā)動機的負荷增大，來自燃料噴射閥64的燃料噴射量增大。其結果是，燃燒室61內的燃燒溫變高。當燃燒室61內的燃燒溫變高時，燃燒室61內的NOx量的生成量增大，其結果是排出NOx量增大。該情況下，為了使排出NOx量減少，使燃燒室61內的燃燒溫降低即可，因此使EGR量增大即可。
[0139]然而，使EGR量增大需要時間，因此，需要從道路自平坦路變?yōu)樯掀露l(fā)動機的負荷開始增大之前起開始EGR量的增大作用。該情況下，在本發(fā)明中使用的車輛的自動駕駛系統(tǒng)中，能夠根據(jù)車輛V的位置信息、地圖數(shù)據(jù)庫4的地圖信息以及車輛V的行駛狀態(tài)來預測道路從平坦路變?yōu)樯掀逻@一情況，因此，在本發(fā)明中，從道路自平坦路變?yōu)樯掀露l(fā)動機的負荷開始增大之前起先行開始EGR量的增大作用。
[0140]圖20的實線示出了如下情況:在時刻t= l道路從平坦路變?yōu)樯掀拢虼嗽跁r刻t =I發(fā)動機的負荷開始增大。另外，圖20示出了如下情況:由于預測為在時刻t=l發(fā)動機的負荷開始增大，所以在到達時刻t = I之前的時刻t = O開始了EGR量的增大作用。該情況下，如圖20所示，通過使EGR控制閥73的開度增大來增大EGR量。若EGR控制閥73的開度增大，則如圖20所示，EGR量逐漸增大，如圖20所示，即使發(fā)動機的負荷增大，排出NOx量也維持低的值。[0141 ]另一方面，在發(fā)動機的負荷低時、即在燃燒室61內的燃燒溫低時，若EGR量增大則燃燒惡化，因此燃燒室61內的黑煙的生成量增大，其結果是如圖20所示，排出PM量增大。此夕卜，若發(fā)動機的負荷變高，則燃燒室61內的燃燒溫變高，因此即使EGR量增大燃燒也不會惡化，因此如圖20所示，排出PM量減少。
[0142]另一方面，圖20中的虛線示出了如下情況:在開始了EGR量的增大作用之后道路從平坦路變?yōu)樯掀轮?，例如由于步行者突然出現(xiàn)在了車輛的前方而產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS。從圖20中的虛線可知，若產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS，則發(fā)動機負荷急速降低。該情況下，存在根據(jù)行駛停止計劃而車輛完全停止的情況和車輛在急速減速之后以低速行駛的情況。在圖20所示的例子中，從虛線可知，在產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS而車輛完全停止之后或車輛以低速行駛之后，在時刻t = 4開始通常的自動行駛。
[0143]然而，在如此產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS時，如圖20中以實線所示，若使EGR控制閥73的開度繼續(xù)增大，則盡管發(fā)動機負荷低但大量的EGR氣體進行再循環(huán)，因此燃燒惡化，如圖20中以虛線所示，排出PM量大幅增大。因此在本發(fā)明中，為了防止如此排出PM量大幅增大，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS時，停止使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制。接著，對于該處理，參照與圖20同樣地示出了發(fā)動機的負荷的變化、EGR控制閥73的開度的變化、EGR量的變化、排出NOx量的變化和排出PM量的變化的圖21進行說明。
[0144]圖21示出了如下情況:由于預測到道路從平坦路變?yōu)樯掀拢栽跁r刻t= 0，EGR控制閥73的開度增大，然后在道路從平坦路變?yōu)樯掀轮爱a(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS。該情況下，在本發(fā)明中，如圖21所示，剛產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS，EGR控制閥73的開度就減小。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，則如圖21所示，排出PM量維持低的值。此外，停止了使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制時的EGR控制閥73的開度減小到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的目標開度。該情況下，也可以使EGR控制閥73的開度恢復到停止使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制之前的開度。
[0145]圖22示出了為了實施圖21所示的本發(fā)明的實施例而在圖6的步驟31中執(zhí)行的發(fā)動機驅動控制例程。參照圖22，首先，在步驟301中，基于在圖6的步驟30中取得的行駛計劃以及行駛停止計劃來控制發(fā)動機。具體而言，算出沿著該行駛計劃或行駛停止計劃的使得達到本車輛A的行駛狀態(tài)(V)的要求驅動轉矩TR，控制發(fā)動機負荷即節(jié)氣門66的開度以及變速器的變速比，以使得對車輛V的驅動轉矩成為該要求驅動轉矩TR。
[0146]接著在步驟302中，根據(jù)車輛V的位置信息、地圖數(shù)據(jù)庫4的地圖信息以及車輛V的行駛狀態(tài)，預測從平坦路向上坡的變化以及發(fā)動機負荷的變化，例如判別在一定時間后預測發(fā)動機負荷是否會超過預先設定的設定值XA。在判別為預測發(fā)動機負荷不會超過預先設定的設定值XA時，即在一定時間后道路為平坦路或即使為上坡但坡度平緩時，進入步驟306，將EGR控制閥73的開度設為與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度。即，將EGR控制閥73的開度設為對EGR控制閥73的開度沒有進行先行控制時的通常的發(fā)動機運轉時的EGR控制閥73的開度。
[0147]另一方面，在步驟302中判別為預測發(fā)動機負荷超過預先設定的設定值XA時，即判別為在一定時間后道路成為比較陡的上坡時，進入步驟303，判別是否由于例如步行者突然出現(xiàn)在了車輛的前方而產(chǎn)生了車輛的急速停止要求。在判別為未產(chǎn)生車輛的急速停止要求時，進入步驟304，開始對EGR控制閥73的開度的先行控制。即，此時，如圖21所示，增大EGR控制閥73的開度，由此，開始使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制。
[0148]接著，在步驟305中，判別使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制是否完成，S卩EGR控制閥73的開度是否成為與所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度。在判別為EGR控制閥73的開度成為與所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度時，進入步驟306，將EGR控制閥73的開度設為與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度。另一方面，在步驟303中判別為產(chǎn)生了車輛的急速停止要求時，進入步驟307，停止使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制。接著，進入步驟306，使EGR控制閥73的開度減小到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度。
[0149]如此，在圖21以及圖22所示的實施例中，發(fā)動機運轉控制設備包括控制發(fā)動機的再循環(huán)排氣流量的再循環(huán)排氣流量控制設備，在根據(jù)行駛計劃而預測為發(fā)動機的負荷會上升時，從發(fā)動機的負荷上升之前起，開始使再循環(huán)排氣流量增大的再循環(huán)流量增大先行控制，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止再循環(huán)流量增大先行控制。該情況下，如圖10所示，再循環(huán)排氣流量控制設備包括配置在發(fā)動機的再循環(huán)排氣通路72內的再循環(huán)排氣控制閥73，控制指令值是再循環(huán)排氣控制閥73的開度，通過控制再循環(huán)排氣控制閥73的開度來進行再循環(huán)流量增大先行控制。
[0150]接著，參照圖23對當前本車輛V自動行駛在平坦路上或上坡的道路上并且不久道路變?yōu)橄缕碌那闆r進行說明。在該圖23中，與圖21同樣，也示出了發(fā)動機的負荷的變化、EGR控制閥73的開度的變化、EGR量的變化、排出NOx量的變化和排出PM量的變化。若道路從平坦路或上坡變?yōu)橄缕?，則發(fā)動機的負荷降低，來自燃料噴射閥64的燃料噴射量減少。其結果是，燃燒室61內的燃燒溫降低。若燃燒室61內的燃燒溫變低，則燃燒室61內的NOx量的生成量減少，因此不需要使大量的EGR氣體進行再循環(huán)。另一方面，此時，若使EGR氣體進行再循環(huán)的量多，則燃燒惡化，其結果是，排出PM量增大。因此，在預測為道路會變?yōu)橄缕聲r，需要使EGR量減少。
[0151]圖23示出了如下情況:預測為道路在時刻t= l變?yōu)橄缕露笤诘缆纷優(yōu)橄缕轮袄缬捎诓叫姓咄蝗怀霈F(xiàn)在了車輛的前方而產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS。在該情況下，由于預測為發(fā)動機的負荷開始減少，所以在到達時刻t = I之前的時刻t = O，開始EGR量的減少作用。此時，如圖23所示，在時刻t = 0，通過使EGR控制閥73的開度減小，開始EGR量的減少作用。
[0152]接著，若產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS，則發(fā)動機負荷急速降低。該情況下，在圖23所示的例子中，在產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS而車輛完全停止之后或車輛以低速行駛之后，在時刻t = 4開始通常的自動行駛。然而，在如此產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS時，若EGR的再循環(huán)多則排出PM量變多。
[0153]因此在本發(fā)明中，為了防止如此排出PM量變多，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS時，停止使EGR量先行減少的EGR量減少先行控制。即，在本發(fā)明中，如圖23所示，剛產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS，EGR控制閥73的開度就減小。如此，若停止使EGR量先行減少的EGR量減少先行控制，則如圖2 3所示，排出PM量大幅降低。此外，停止了使EGR量先行減少的EGR量減少先行控制時的EGR控制閥73的開度減小到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的目標開度。
[0154]圖24示出了為了實施圖23所示的本發(fā)明的實施例而在圖6的步驟31中執(zhí)行的發(fā)動機驅動控制例程。參照圖24，首先在步驟401中，基于在圖6的步驟30中取得的行駛計劃以及行駛停止計劃來控制發(fā)動機。具體而言，算出沿著該行駛計劃或行駛停止計劃的使得達到本車輛A的行駛狀態(tài)(V)的要求驅動轉矩TR，控制發(fā)動機負荷即節(jié)氣門66的開度以及變速器的變速比，以使得對車輛V的驅動轉矩成為該要求驅動轉矩TR。
[0155]接著在步驟402中，根據(jù)車輛V的位置信息、地圖數(shù)據(jù)庫4的地圖信息以及車輛V的行駛狀態(tài)，預測從平坦路或上坡向下坡的變化以及發(fā)動機負荷的變化，例如判別在一定時間后預測發(fā)動機負荷是否會成為比當前的發(fā)動機負荷低的預先設定的設定值XB以下。在判別為預測發(fā)動機負荷不會成為預先設定的設定值XB以下時，即在一定時間后道路為平坦路或上坡或即使為下坡但坡度平緩時，進入步驟406，將EGR控制閥73的開度設為與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度。即，將EGR控制閥73的開度設為對EGR控制閥73的開度沒有進行先行控制時的通常的發(fā)動機運轉時的EGR控制閥73的開度。
[0156]另一方面，在步驟402中判別為預測發(fā)動機負荷成為預先設定的設定值XB以下時，即判別為在一定時間后道路成為比較陡的下坡時，進入步驟403，判別是否由于例如步行者突然出現(xiàn)在了車輛的前方而產(chǎn)生了車輛的急速停止要求。在判別為未產(chǎn)生車輛的急速停止要求時，進入步驟404，開始對EGR控制閥73的開度的先行控制。即，此時，如圖24所示，使EGR控制閥73的開度減小，由此，開始使EGR量先行減少的EGR量減少先行控制。
[0157]接著，在步驟405中，判別使EGR量先行減少的EGR量減少先行控制是否已完成，SPEGR控制閥73的開度是否成為與所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度。在判別為EGR控制閥73的開度成為了與所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度時，進入步驟406，將EGR控制閥73的開度設為與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度。另一方面，在步驟403中判別為產(chǎn)生了車輛的急速停止要求時，進入步驟407，停止使EGR量先行減少的EGR量減少先行控制。接著，進入步驟406，使EGR控制閥73的開度減小到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的開度。
[0158]如此，在圖23以及圖24所示的實施例中，發(fā)動機運轉控制設備包括控制發(fā)動機的再循環(huán)排氣流量的再循環(huán)排氣流量控制設備，在根據(jù)行駛計劃而預測為發(fā)動機的負荷降低時，從發(fā)動機的負荷降低之前起，開始使再循環(huán)排氣流量降低的再循環(huán)流量降低先行控制，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止再循環(huán)流量降低先行控制。該情況下，如圖10所示，再循環(huán)排氣流量控制設備包括配置在發(fā)動機的再循環(huán)排氣通路72內的再循環(huán)排氣控制閥73，控制指令值是再循環(huán)排氣控制閥73的開度，通過控制再循環(huán)排氣控制閥73的開度來進行再循環(huán)流量降低先行控制。
[0159]圖25以及圖26示出了在本發(fā)明的發(fā)動機的驅動控制中被先行控制的控制對象是EGR氣體溫度以及增壓壓力的情況下的時間圖。此外，在該圖25以及圖26中示出了發(fā)動機的負荷的變化、圖12所示的EGR7令卻器74的旁通閥90的向EGR7令卻器74側的開度的變化、圖13A所示的可變噴嘴式排氣渦輪68b的可動葉片93間形成的噴嘴開度的變化、和圖13B所示的向電動渦輪的電動馬達9 6的供給電力的變化。
[0160]當?shù)缆窂钠教孤纷優(yōu)樯掀聲r，發(fā)動機的負荷增大，燃燒室61內的燃燒溫變高，因此如前所述排出NOx量增大。該情況下，為了使排出NOx量減少，使燃燒室61內的燃燒溫降低即可，因此提高EGR氣體的冷卻程度而使EGR氣體溫度降低即可。該情況下，若增大旁通閥90的向EGR冷卻器74側的開度，則向EGR冷卻器74內供給的發(fā)動機冷卻水的量增大，因此提高了EGR氣體的冷卻程度，因此能夠使EGR氣體溫度降低。
[0161]然而，提高EGR氣體的冷卻程度來使EGR氣體溫度降低需要時間。因此，在本發(fā)明中，從道路自平坦路變?yōu)樯掀露l(fā)動機的負荷開始增大之前起，使EGR冷卻器74的旁通閥90的向EGR冷卻器74側的開度增大。該情況下，被先行控制的發(fā)動機運轉控制設備是EGR冷卻器74的旁通閥90，被先行控制的發(fā)動機運轉控制設備的控制指令值是EGR冷卻器74的旁通閥90的向EGR7令卻器74側的開度。
[0162]圖25示出了如下情況:由于預測為道路從平坦路變?yōu)樯掀?，所以在時刻t= 0，EGR冷卻器74的旁通閥90的向4EGR冷卻器74側的開度增大，然后在道路從平坦路變?yōu)樯掀轮爱a(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS。該情況下，在本發(fā)明中，如圖25所示，剛產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS，EGR冷卻器74的旁通閥90的向EGR冷卻器74側的開度就減小。即，停止使EGR氣體溫度先行降低的EGR氣體溫度降低先行控制。如此，若停止使EGR氣體溫度先行降低的EGR氣體溫度降低先行控制，則與前述的停止使EGR量先行增大的EGR量增大先行控制時同樣，排出PM量維持為低的值。此外，停止了使EGR氣體溫度先行降低的EGR氣體溫度降低先行控制時的EGR控制閥73的開度減小到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的目標開度。
[0163]如此，在圖25所示的實施例中，發(fā)動機運轉控制設備包括控制發(fā)動機的再循環(huán)排氣冷卻裝置74的冷卻水流量的冷卻水流量控制設備，在根據(jù)行駛計劃而預測為發(fā)動機的負荷會上升時，從發(fā)動機的負荷上升之前起，開始使再循環(huán)排氣冷卻裝置74的冷卻水流量增大的再循環(huán)排氣溫度降低先行控制，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止該再循環(huán)排氣溫度降低先行控制。該情況下，在圖12所示的例子中，冷卻水流量控制設備包括控制從發(fā)動機本體內向再循環(huán)排氣冷卻裝置74供給的發(fā)動機冷卻水量的旁通閥90，控制指令值是旁通閥90的向再循環(huán)排氣冷卻裝置74側的開度，通過控制旁通閥90的向再循環(huán)排氣冷卻裝置74側的開度來進行再循環(huán)排氣溫度降低先行控制。
[0164]另一方面，若道路從平坦路變?yōu)樯掀?，則對發(fā)動機要求高輸出，因此優(yōu)選提高增壓壓力。該情況下，在圖13A所示的例子中，若各可動葉片93從圖13A中由虛線所示的位置向由實線所示的位置轉動，則在各可動葉片93間形成的噴嘴的開度減小，通過噴嘴而流入渦輪葉輪92的排氣氣體的流速變快。其結果是，流入排氣氣體對渦輪葉輪92施加的動壓增大，渦輪葉輪92的轉速增大，因此增壓壓力提高。另一方面，在圖13B所示的例子中，若向電動馬達96的供給電力增大則進氣壓縮機68a的轉速增大，因此增壓壓力提高。
[0165]然而，在圖13A所示的例子中，通過使形成在各可動葉片93間的噴嘴的開度減小來提高增壓壓力需要時間，在圖13B所示的例子中，通過使向電動馬達96的供給電力增大來提高增壓壓力需要時間。因此，在本發(fā)明中，從道路自平坦路變?yōu)樯掀露l(fā)動機的負荷開始增大之前起，在圖13A所示的例子中，使形成在各可動葉片93間的噴嘴的開度減小，在圖13B所示的例子中，使向電動馬達96的供給電力增大。該情況下，在圖13A所示的例子中，被先行控制的發(fā)動機運轉控制設備是可變噴嘴式排氣渦輪68b，被先行控制的發(fā)動機運轉控制設備的控制指令值是形成在各可動葉片93間的噴嘴的開度。另一方面，在圖13B所示的例子中，被先行控制的發(fā)動機運轉控制設備是電動渦輪，被先行控制的發(fā)動機運轉控制設備的控制指令值是向電動馬達96的供給電力。
[0166]圖25示出了如下情況:由于預測為道路從平坦路變?yōu)樯掀拢栽跁r刻t= 0，在圖13A所示的例子中，形成在各可動葉片93間的噴嘴的開度減小，另一方面，在圖13B所示的例子中，向電動馬達96的供給電力增大，然后在道路從平坦路變?yōu)樯掀轮爱a(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS。該情況下，在本發(fā)明中，如圖25所示，剛產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS，在圖13A所示的例子中，形成在各可動葉片93間的噴嘴的開度增大而增壓壓力降低，在圖13B所示的例子中，向電動馬達96的供給電力減少而增壓壓力降低。即，停止使增壓壓力先行增大的增壓壓力增大先行控制。如此，若停止使增壓壓力先行增大的增壓壓力增大先行控制，則能夠防止由于不必要的發(fā)動機的輸出增大而導致的燃料消耗的增大。此外，停止了使增壓壓力先行增大的增壓壓力增大先行控制時的形成在各可動葉片93間的噴嘴的開度增大到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的目標開度，向電動馬達96的供給電力減少到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的目標電力。
[0167]如此，在圖25所示的實施例中，發(fā)動機運轉控制設備包括控制增壓壓力的增壓壓力控制設備，在根據(jù)行駛計劃而預測為發(fā)動機的負荷會上升時，從發(fā)動機的負荷上升之前起，開始使增壓壓力增大的增壓壓力增大先行控制，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止增壓壓力增大先行控制。該情況下，在圖13A所示的例子中，增壓壓力控制設備包括可變噴嘴式的排氣渦輪增壓器68，控制指令值是可變噴嘴式排氣渦輪68b的噴嘴的開度，通過控制可變噴嘴式排氣渦輪68b的噴嘴的開度來進行增壓壓力增大先行控制。另一方面，在圖13B所示的例子中，增壓壓力控制設備包括電動式進氣壓縮機，控制指令值是向驅動進氣壓縮機68a的電動馬達96的供給電力，通過控制向電動馬達96的供給電力來進行增壓壓力增大先行控制。
[0168]圖26示出了如下情況:預測為道路在時刻t= l會變?yōu)橄缕露笤诘缆纷優(yōu)橄缕轮袄缬捎诓叫姓咄蝗怀霈F(xiàn)在了車輛的前方而產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS。該情況下，由于預測為發(fā)動機的負荷開始減少，所以在到達時刻t = l之前的時刻t = 0，在圖12所示的例子中，旁通閥90的向EGR冷卻器74側的開度減小，在圖13A所示的例子中，形成在各可動葉片93間的噴嘴的開度增大，在圖13B所示的例子中，向電動馬達96的供給電力減少。
[0169]接著，若產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS，則發(fā)動機負荷急速降低。在如此產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS時，若旁通閥90的向EGR冷卻器74側的開度大則排出PM量變多，若形成在各可動葉片93間的噴嘴的開度小則由于不必要的發(fā)動機的輸出增大而導致燃料消耗增大，若向電動馬達96的供給電力大則由于不必要的發(fā)動機的輸出增大而導致燃料消耗增大。
[0170]因此在本發(fā)明中，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求DS時，在圖12所示的例子中，旁通閥90的向EGR冷卻器74側的開度減小而EGR氣體溫度升高，在圖13A所示的例子中，形成在各可動葉片93間的噴嘴的開度增大而增壓壓力降低，在圖13B所示的例子中，向電動馬達96的供給電力減少而增壓壓力降低。如此，在本發(fā)明中，剛產(chǎn)生車輛的急速停止要求DS，使EGR氣體溫度先行增大的EGR氣體溫度增大先行控制就停止，停止使增壓壓力先行減少的增壓壓力減少先行控制。此外，在停止了使EGR氣體溫度先行上升的EGR氣體溫度上升先行控制時，旁通閥90的向EGR冷卻器74側的開度減小到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的目標開度，在停止了使增壓壓力先行減少的增壓壓力減少先行控制時，形成在各可動葉片93間的噴嘴的開度增大到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的目標開度，或向電動馬達96的供給電力減少到與發(fā)動機的運轉狀態(tài)相應的目標電力。
[0171]此外，圖25所示的旁通閥90的向EGR冷卻器74側的開度控制、或形成在各可動葉片93間的噴嘴的開度控制、或向電動馬達96的供給電力控制，能夠使用圖22所示的發(fā)動機驅動控制例程來進行，圖26所示的旁通閥90的向EGR冷卻器74側的開度控制、或形成在各可動葉片93間的噴嘴的開度控制、或向電動馬達96的供給電力控制，能夠使用圖24所示的發(fā)動機驅動控制例程來進行。因此，關于用于執(zhí)行圖25所示的控制的發(fā)動機驅動控制例程以及用于執(zhí)行圖26所示的控制的發(fā)動機驅動控制例程，省略說明。
[0172]如此，在圖12所示的例子中，發(fā)動機運轉控制設備包括控制發(fā)動機的再循環(huán)排氣冷卻裝置74的冷卻水流量的冷卻水流量控制設備，在根據(jù)行駛計劃而預測為發(fā)動機的負荷會降低時，從發(fā)動機的負荷降低之前起，開始使再循環(huán)排氣冷卻裝置74的冷卻水流量減少的再循環(huán)排氣溫上升先行控制，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止再循環(huán)排氣溫上升先行控制。該情況下，冷卻水流量控制設備包括控制從發(fā)動機本體內向再循環(huán)排氣冷卻裝置74供給的發(fā)動機冷卻水量的旁通閥90，控制指令值是旁通閥90的向再循環(huán)排氣冷卻裝置74側的開度，通過控制旁通閥90的向再循環(huán)排氣冷卻裝置74側的開度來進行再循環(huán)排氣溫上升先行控制。
[0173]另一方面，在圖26所示的另一例子中，發(fā)動機運轉控制設備包括控制增壓壓力的增壓壓力控制設備，在根據(jù)行駛計劃而預測為發(fā)動機的負荷會上升時，從發(fā)動機的負荷降低之前起，開始使增壓壓力減少的增壓壓力減少先行控制，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止增壓壓力減少先行控制。該情況下，在圖13A所示的例子中，增壓壓力控制設備包括可變噴嘴式的排氣渦輪增壓器68，控制指令值是可變噴嘴式排氣渦輪68b的噴嘴的開度，通過控制可變噴嘴式排氣渦輪68b的噴嘴的開度來進行增壓壓力減少先行控制。另一方面，在圖13B所示的例子中，增壓壓力控制設備包括電動式進氣壓縮機，控制指令值是向驅動進氣壓縮機68a的電動馬達96的供給電力，通過控制向電動馬達96的供給電力來進行增壓壓力減少先行控制。
【主權項】
1.一種車輛的自動駕駛系統(tǒng)，具備檢測車輛的周邊信息的檢測傳感器和電子控制單 元，該電子控制單元構成為基于由該檢測傳感器檢測出的車輛的周邊信息和地圖信息來生 成沿著預先設定的目標路線的車輛的行駛計劃，并且基于所生成的車輛的行駛計劃來控制 車輛的自動行駛，其中，在根據(jù)上述行駛計劃預測到了發(fā)動機的運轉狀態(tài)的變化時，先行于 所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)的變化，從所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)的變化產(chǎn)生之前起 開始使發(fā)動機運轉控制設備的控制指令值向根據(jù)所預測到的發(fā)動機的運轉狀態(tài)而確定的 方向變化的控制指令值先行控制，基于由上述檢測傳感器檢測出的車輛的周邊信息，在違 反沿著預先設定的目標路線的車輛的行駛計劃而產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停 止該控制指令值先行控制。2.根據(jù)權利要求1所述的車輛的自動駕駛系統(tǒng)，該車輛的急速停止要求在避免與由該檢測傳感器檢測出的外部的移動障礙物的接觸 時產(chǎn)生。3.根據(jù)權利要求1所述的車輛的自動駕駛系統(tǒng)，上述發(fā)動機運轉控制設備包括用于控制發(fā)動機的冷卻水的溫度的冷卻水溫控制設備， 在根據(jù)上述行駛計劃預測為由于發(fā)動機的負荷的上升而發(fā)動機的冷卻水的溫度會超出預 先設定的目標范圍時，從發(fā)動機的負荷上升之前起開始使發(fā)動機的冷卻水的溫度降低的水 溫降低先行控制，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止該水溫降低先行控制。4.根據(jù)權利要求3所述的車輛的自動駕駛系統(tǒng)，該冷卻水溫控制設備包括控制從發(fā)動機本體內向散熱器供給的發(fā)動機冷卻水量的流 量控制閥，該控制指令值是流量控制閥的開度，通過控制該流量控制閥的開度來進行該水 溫降低先行控制。5.根據(jù)權利要求3所述的車輛的自動駕駛系統(tǒng)，該冷卻水溫控制設備包括控制從發(fā)動機本體內向散熱器供給的發(fā)動機冷卻水量的電 動水栗，該控制指令值是向電動水栗的供給電力，通過控制向該電動水栗的供給電力來進 行該水溫降低先行控制。6.根據(jù)權利要求1所述的車輛的自動駕駛系統(tǒng)，上述發(fā)動機運轉控制設備包括用于控制發(fā)動機的冷卻水的溫度的冷卻水溫控制設備， 在根據(jù)上述行駛計劃預測為由于發(fā)動機的負荷的降低而發(fā)動機的冷卻水的溫度會成為預 先設定的目標范圍以下時，從發(fā)動機的負荷降低之前起開始使發(fā)動機的冷卻水的溫度上升 的水溫上升先行控制，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止該水溫上升先行控制。7.根據(jù)權利要求6所述的車輛的自動駕駛系統(tǒng)，該冷卻水溫控制設備包括控制從發(fā)動機本體內向散熱器供給的發(fā)動機冷卻水量的流 量控制閥，該控制指令值是流量控制閥的開度，通過控制該流量控制閥的開度來進行該水 溫上升先行控制。8.根據(jù)權利要求6所述的車輛的自動駕駛系統(tǒng)，該冷卻水溫控制設備包括控制從發(fā)動機本體內向散熱器供給的發(fā)動機冷卻水量的電 動水栗，該控制指令值是向電動水栗的供給電力，通過控制向該電動水栗的供給電力來進 行該水溫上升先行控制。9.根據(jù)權利要求1所述的車輛的自動駕駛系統(tǒng)，上述發(fā)動機運轉控制設備包括控制發(fā)動機的再循環(huán)排氣流量的再循環(huán)排氣流量控制 設備，在根據(jù)上述行駛計劃預測為發(fā)動機的負荷會上升時，從發(fā)動機的負荷上升之前起開 始使再循環(huán)排氣流量增大的再循環(huán)流量增大先行控制，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情 況下，停止該再循環(huán)流量增大先行控制。10.根據(jù)權利要求9所述的車輛的自動駕駛系統(tǒng)，該再循環(huán)排氣流量控制設備包括配置在發(fā)動機的再循環(huán)排氣通路內的再循環(huán)排氣控 制閥，該控制指令值是再循環(huán)排氣控制閥的開度，通過控制該再循環(huán)排氣控制閥的開度來 進行該再循環(huán)流量增大先行控制。11.根據(jù)權利要求1所述的車輛的自動駕駛系統(tǒng)，上述發(fā)動機運轉控制設備包括控制發(fā)動機的再循環(huán)排氣冷卻裝置的冷卻水流量的冷 卻水流量控制設備，在根據(jù)上述行駛計劃預測為發(fā)動機的負荷會上升時，從發(fā)動機的負荷 上升之前起開始使再循環(huán)排氣冷卻裝置的冷卻水流量增大的再循環(huán)排氣溫度降低先行控 制，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止該再循環(huán)排氣溫度降低先行控制。12.根據(jù)權利要求11所述的車輛的自動駕駛系統(tǒng)，該冷卻水流量控制設備包括控制從發(fā)動機本體內向再循環(huán)排氣冷卻裝置供給的發(fā)動 機冷卻水量的旁通閥，該控制指令值是旁通閥的向再循環(huán)排氣冷卻裝置側的開度，通過控 制旁通閥的向再循環(huán)排氣冷卻裝置側的開度來進行再循環(huán)排氣溫度降低先行控制。13.根據(jù)權利要求1所述的車輛的自動駕駛系統(tǒng)，上述發(fā)動機運轉控制設備包括控制增壓壓力的增壓壓力控制設備，在根據(jù)上述行駛計 劃預測為發(fā)動機的負荷會上升時，從發(fā)動機的負荷上升之前起開始使增壓壓力增大的增壓 壓力增大先行控制，在產(chǎn)生了車輛的急速停止要求的情況下，停止增壓壓力增大先行控制。14.根據(jù)權利要求13所述的車輛的自動駕駛系統(tǒng)，該增壓壓力控制設備包括可變噴嘴式的排氣渦輪增壓器，該控制指令值是可變噴嘴式 排氣渦輪的噴嘴的開度，通過控制可變噴嘴式排氣渦輪的噴嘴的開度來進行該增壓壓力增 大先行控制。15.根據(jù)權利要求13所述的車輛的自動駕駛系統(tǒng)，該增壓壓力控制設備包括電動式進氣壓縮機，該控制指令值是向驅動進氣壓縮機的電 動馬達的供給電力，通過控制向該電動馬達的供給電力來進行該增壓壓力增大先行控制。
【文檔編號】F01P7/16GK106089393SQ201610249049
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年4月20日 公開號201610249049.X, CN 106089393 A, CN 106089393A, CN 201610249049, CN-A-106089393, CN106089393 A, CN106089393A, CN201610249049, CN201610249049.X
【發(fā)明人】伯耆雄介, 稻見規(guī)夫
【申請人】豐田自動車株式會社