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技術 車両制御装置

出願人 日立オートモティブシステムズ株式会社
発明者 高田尚子飯星洋一谷道太雪
出願日 2016年5月27日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2016-105758
公開日 2017年11月30日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2017-210171
状態 特許登録済
技術分野 ハイブリッド電気車両 駆動装置の関連制御、車両の運動制御
主要キーワード 場所特有 極小位置 修正区間 向い風 勾配量 自動加 予測区間 前面面積
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年11月30日)のものです。
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図面 (18)

課題

本発明は、惰性走行中の走行抵抗を精度良く算出することで惰性走行による燃費を向上させることを目的とする。

解決手段

本発明は、道路情報又は外界情報に基づいて決定される第1の走行抵抗を取得する第1の走行抵抗取得部と、車両が実際に走行した結果に基づいて決定される第2の走行抵抗を取得する第2の走行抵抗取得部と、車両が実際に走行した所定の区間に対する前記第1の走行抵抗と前記第2の走行抵抗との比較結果に基づいて、前記前方道路を走行する際の惰性走行制御内容を決定する。

概要

背景

燃費運転性を向上させるために,前方道路道路形状などの情報を得てエンジン変速機の制御を行う技術が拡大している。特許文献1には,地図から取得した情報を基に必要な駆動力を算出し,モータを最適な効率で作動させた際の消費電力を算出する技術が開示されている。

また特許文献2には,必要なエンジン駆動力をさらに精度良く予測するため,現在の走行抵抗推定して前方道路の走行抵抗予測に活用する技術が開示されている。

一方,特許文献3には、燃費を向上させるため,走行中に或る所定の条件が成立すると、エンジンを一時的に停止すると共に、自動変速機とエンジンの間に介装されているクラッチを切断して自動車惰性で走行させ、その後に所定の条件が成立するとエンジンを再始動し、クラッチを再締結する制御(以下、エンジン停止惰性走行制御表記する)に関し,勾配が大きい場合にエンジン停止状態中止する技術が実施されている。これは、走行中にクラッチを切った惰性走行を行なうことで燃費を向上するとともに,駆動力が必要と思われる状況ではレスポンスを向上させ,運転性を確保する。

概要

本発明は、惰性走行中の走行抵抗を精度良く算出することで惰性走行による燃費を向上させることを目的とする。本発明は、道路情報又は外界情報に基づいて決定される第1の走行抵抗を取得する第1の走行抵抗取得部と、車両が実際に走行した結果に基づいて決定される第2の走行抵抗を取得する第2の走行抵抗取得部と、車両が実際に走行した所定の区間に対する前記第1の走行抵抗と前記第2の走行抵抗との比較結果に基づいて、前記前方道路を走行する際の惰性走行制御内容を決定する。

目的

本発明は、惰性走行中の走行抵抗を精度良く算出することで惰性走行による燃費を向上させることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

道路情報又は外界情報に基づいて決定される第1の走行抵抗を取得する第1の走行抵抗取得部と、車両が実際に走行した結果に基づいて決定される第2の走行抵抗を取得する第2の走行抵抗取得部と、車両が実際に走行した所定の区間に対する前記第1の走行抵抗と前記第2の走行抵抗との比較結果に基づいて、前記前方道路を走行する際の惰性走行制御内容を決定する、走行制御装置

請求項2

前記惰性走行制御内容は,少なくとも燃料噴射の停止,クラッチの切断,締結変速比のいずれかひとつを含む,請求項1に記載の車両制御装置

請求項3

前記惰性走行制御内容の計画に当たって,減速対象地物上下限制限速度,先行車速車間距離の少なくともいずれかひとつの情報を用いることを特徴とする,請求項1または2に記載の車両制御装置。

請求項4

前記惰性走行制御部は,前記第1の走行抵抗より前記第2の走行抵抗が小さい場合,第1の走行抵抗から算出される惰性走行開始タイミングよりも惰性走行開始タイミングを早くし,前記第1の走行抵抗より前記第2の走行抵抗が大きいと前記惰性走行開始タイミングを遅くすることを特徴とする,請求項1または2に記載の車両制御装置。

請求項5

前記惰性走行制御内容は,第1の走行抵抗から作成した第1の惰性走行計画と,第2の走行抵抗から作成した第2の惰性走行計画をもとに第3の惰性走行計画を作成し,この計画に基づいて前記車両を制御する,請求項1または2に記載の車両制御装置。

請求項6

前記第2の走行抵抗取得において,他車の算出した走行抵抗を利用することを特徴とする,請求項1から3のいずれか一項に記載の車両制御装置。

請求項7

第1の走行抵抗と比較する第2の走行抵抗は,ある所定時間内の第2の走行抵抗の時系列において,時間的に近く,かつ惰性走行中であるほど大きな重みをつけて計算されることを特徴とする,請求項1から3のいずれか一項に記載の車両制御装置。

請求項8

前記車両がハイブリッド車であるときは,惰性走行中,モータのみで走行しているとき,エンジンを駆動しているとき,の順で第2の走行抵抗算出時の重みをつけることを特徴とする,請求項1から4のいずれか一項に記載の車両制御装置。

請求項9

前記車両がハイブリッド車であり,かつ所定時間または距離以上惰性走行を実施していないときは,第1または第3の走行計画に基づいて惰性走行を行なう前に,モータのみで駆動した走行を行なうことを特徴とする,請求項1から5のいずれか一項に記載の車両制御装置。

請求項10

走行抵抗の補正が頻繁に行われる場所では,惰性走行時にエンジンをアイドル回転で維持することを特徴とする,請求項1から6のいずれか一項に記載の車両制御装置。

技術分野

0001

本発明は自動車制御装置係り、特にエンジンを自動的に停止させて再始動する自動停止または再始動機能を備える自動車の制御装置に関するものである。

背景技術

0002

燃費運転性を向上させるために,前方道路道路形状などの情報を得てエンジンや変速機の制御を行う技術が拡大している。特許文献1には,地図から取得した情報を基に必要な駆動力を算出し,モータを最適な効率で作動させた際の消費電力を算出する技術が開示されている。

0003

また特許文献2には,必要なエンジン駆動力をさらに精度良く予測するため,現在の走行抵抗推定して前方道路の走行抵抗予測に活用する技術が開示されている。

0004

一方,特許文献3には、燃費を向上させるため,走行中に或る所定の条件が成立すると、エンジンを一時的に停止すると共に、自動変速機とエンジンの間に介装されているクラッチを切断して自動車を惰性で走行させ、その後に所定の条件が成立するとエンジンを再始動し、クラッチを再締結する制御(以下、エンジン停止惰性走行制御表記する)に関し,勾配が大きい場合にエンジン停止状態中止する技術が実施されている。これは、走行中にクラッチを切った惰性走行を行なうことで燃費を向上するとともに,駆動力が必要と思われる状況ではレスポンスを向上させ,運転性を確保する。

先行技術

0005

WO13/094045号公報
特開平8−072591号公報
特開2014−84905号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかし従来の技術では惰性走行中の走行抵抗について十分な考慮がなされておらず、たとえば前方の交差点等の減速対象に対して,適切な位置で惰性走行を開始することができず,無駄な駆動出力をしてしまい,本来得られるはずの燃費効果が得られない恐れがあった。

0007

たとえば特許文献1の方法では,走行抵抗を算出するため,地図から得られる勾配と,道路形状または自車の過去の走行データから予測される自車速を用い,勾配抵抗空気抵抗を予測する。これ以外の抵抗既知で扱っている上,実際の車速が予測と乖離すると,走行抵抗を精度よく見積もることができない。

0008

特許文献2の方法では,走行抵抗の予測を転がり抵抗,空気抵抗,および加速抵抗が変化しない範囲の前提で行っており,惰性走行の実施に伴い加速抵抗や空気抵抗が変化することを考慮しきれていない。

0009

特許文献3では,エンジン停止惰性走行の終了条件について記載されているが,開始については言及がなく,さらに燃費を伸ばす余地があるといえる。

0010

このように、走行中にも所定の条件下でクラッチの切断、再締結をすることができる車両においては、クラッチを切断して惰性走行している間の車両の加速度は走行抵抗に大きく左右される。これから走る道路の走行抵抗を長距離渡り精度よく推定したうえで惰性走行を開始しなければ、得られるはずの燃費効果が得られない場合がある。

0011

そこで、本発明は、惰性走行中の走行抵抗を精度良く算出することで惰性走行による燃費を向上させることを目的とする。

課題を解決するための手段

0012

本発明は、道路情報又は外界情報に基づいて決定される第1の走行抵抗を取得する第1の走行抵抗取得部と、車両が実際に走行した結果に基づいて決定される第2の走行抵抗を取得する第2の走行抵抗取得部と、車両が実際に走行した所定の区間に対する前記第1の走行抵抗と前記第2の走行抵抗との比較結果に基づいて、前記前方道路を走行する際の惰性走行制御内容を決定する。

発明の効果

0013

本発明によれば、惰性走行中の走行抵抗が精度良く算出され、これに基づいて惰性走行制御が変更されるため、惰性走行による燃費が向上する。

図面の簡単な説明

0014

本発明の実施形態に係る車両制御装置を実現するためのブロック図の一例。
本発明の実施形態に係る車両制御装置が実装される自動車の駆動系の概略構成
図1に示す第1の走行抵抗予測部の内部構成図。
本発明の実施形態に係る車両制御装置の代表的なフローチャート
第3の走行抵抗の算出方法の一例。
惰性走行開始地点定義方法の一例。
第1の走行抵抗より第2の走行抵抗のほうが小さい場合の惰性走行制御の決定内容の一例。
実施形態2における惰性走行計画立案フローを示すチャート図。
実施形態2における惰性走行終了位置の決定方法の一例。
実施形態2における惰性走行終了位置の決定方法の図9と異なる例。
実施形態2における惰性走行終了位置の決定方法のさらに別の例。
実施形態3において第1の惰性走行計画と第2の惰性走行計画の違いに応じて第3の惰性走行計画を立案する方法のフローチャート。
第3実施形態における第3の惰性走行制御計画の作成方法の一例。
第3実施形態における第3の惰性走行制御計画の作成方法の別の例。
実施形態6における走行抵抗の推定方法を示すフローチャート。
実施形態6における走行抵抗の推定結果の記録方法を示す図。
実施形態6における走行抵抗の修正結果に応じた惰性走行制御の選択方法を示す図。

実施例

0015

次に、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。

0016

[実施形態1]
図1は本発明の実施形態に係る車両制御装置を実現するための制御ブロック図の一例である。道路の交差やカーブ,勾配,制限車速などの情報を地図またはカメラ等の外界センサから取得する外界情報取得部102と,この情報を基に前方の走行抵抗の予測結果である第1の走行抵抗を算出する第1の走行抵抗予測部108と,自車の車速やクラッチおよび変速機の状態等の情報を取得する自車情報取得部103と,自車情報取得部103の情報を基に自車が実際に受けている走行抵抗を推定する第2の走行抵抗推定部109を備え,この第1の走行抵抗の値と第2の走行抵抗の値に基づいて惰性走行制御の内容を決定する惰性走行制御内容決定部112を有する。この構成により,未だ自車が走行していない道路の走行抵抗を,現在の走行環境(自車状況,路面状況等)に即して予測することができる。

0017

図2に自動車の駆動系の概略構成を示す。走行用動力源としてのエンジン304と、エンジン304の回転力変速機構によって調整するトルクコンバータ305,クラッチ306,自動変速機302と、これらを制御する制御装置301,そして自動変速機302から伝えられた駆動力によって駆動される駆動輪303を備えている。なお,車両はこのほかにも図示しないブレーキ装置外界認識装置および通信装置を備えている。

0018

外界認識装置は、レーザーレーダーミリ波レーダーモノカメラ、ステレオカメラなどのうちの一つないし複数を組み合わせて使用してもよい。また、通信装置は路側通信機もしくは他車両と通信を行い,道路や他車両の走行抵抗に関する情報を取得する。

0019

図3は第1の走行抵抗予測部108のブロック図の一例である。前方の道路の交差有無等の形状を基に走行予定経路を予測する走行予定経路取得部120と,さらに走行予定経路の制限速度や,一時停止,カーブ,赤信号などの減速が必要な地物(以下減速対象地物と呼ぶ)の情報を基に走行予定経路の目標車速を取得する目標車速取得部121と,走行抵抗を予測する最低限の区間を定める走行抵抗予測区間設定部122と,走行抵抗予測区間の勾配等の情報を基に走行抵抗を予測する走行抵抗予測部123を備える。

0020

図4に本実施形態のフローチャートを示す。S11にて,走行予定経路とそれに関する情報を地図や外界センサから得られる道路形状を取得する。道路に交差がある場合,交差後の自車進路ウインカを参照したり,ナビで設定されたルートを参照したり,または普段のドライバ走行ルートから予測してもよい。走行予定経路に関する勾配,信号,一時停止,カーブ,他車との位置・速度関係などの外界情報を取得する。 S12では,S11で得た外界情報から,前方の走行抵抗の予測値である第1の走行抵抗を算出する。第1の走行抵抗を予測するに当たり利用する情報は,例えば地図からは勾配やカーブ曲率,路面の粗さ,外界センサからは勾配,曲率,路面被服物の情報などを含む。S13で自車速,トルクセンサの値,加速度,タイヤ半径ギア比等の自車情報などの自車情報を取得し,S14で,自車情報から自車の現在位置での走行抵抗の推定値である第2の走行抵抗を算出する。なお,走行抵抗の予測区間は1つ以上の減速対象地物を含むように設定する。

0021

S15にて,第1の走行抵抗と第2の走行抵抗の差分を算出する。差分が所定値以上である場合,差分に応じて惰性走行の制御内容を変更する。具体的には,惰性走行の開始,終了の位置を変更する。

0022

惰性走行開始位置,終了位置は,例えば終了位置については減速対象地物の場所を終了位置とし,その位置で地物の種類に応じて設定される目標車速に至ると仮定して自車速を逆算し,逆算自車速が現在自車速と交わる場所を開始位置とする(図5)。そして,第1の走行抵抗より第2の走行抵抗が小さいほど,惰性走行を手前で開始する。また,惰性終了位置の目標車速が0 km/hより大きく,かつその後加速を行う場合,惰性走行の終了を先に延ばす。第1の走行抵抗より第2の走行抵抗が大きい場合は,惰性走行の開始を先延ばしし,かつ終了は手前で行う。なお,目標車速は,例えば一時停止や赤信号なら0 km/h,カーブなら曲率が小さいほど低い車速となるよう設定する。

0023

差分が所定値以下の場合は,S15で立案した惰性走行計画を出力し,終了する。

0024

以上のように、走行前に地図等から取得する情報から算出する第1の走行抵抗と、走行時に得られた情報から算出する第2の走行抵抗とに基づいて、次の惰性走行制御内容を決定する。

0025

本構成により、図6に示すように,第2の走行抵抗(実際の走行抵抗)が第1の走行抵抗(予測した走行抵抗)より小さい場合,これに応じて惰性走行の開始を早めることができるので,燃費が向上する。また走行抵抗の変化による加速のしやすさ,しにくさを考慮した惰性走行の終了および加速の開始が行えるので,無駄な早期の加速開始や,要求した加速が出ないことで目標車速へ補正するための加速度増加を行わなくて済むので,やはり燃費の向上に寄与する。

0026

[実施形態2]
走行予定経路における目標車速を利用し,惰性走行開始,終了位置を決定する方法を述べる。

0027

図7に本実施形態のフローチャートを示す。S11にて,走行予定経路に関する情報を得た後,S21において,走行予定経路の目標車速を取得する。目標車速は,実施形態1で参照した走行予定経路の制限速度や減速対象地物の情報のほかに,他車の平均速度,またはドライバのACC等の設定車速などを参照し,取得できた情報のうちで最も低い車速を目標車速とする。なお,直近の数秒間の目標車速の算出には,先行車との距離や速度差加速度差も反映させ,先行車に追突することのない目標車速を作成する。

0028

つづいてS22において,第1の走行抵抗を予測する最低限の区間を設定する。目標車速が極小値を取る直近の位置とそのときの目標車速を取得し,目標車速極小位置にて,目標車速から惰性走行を行ない,車速がゼロとなると見込まれる位置までを惰性走行計画区間とする。これにより,後の図8に示す手順で惰性走行継続時間が最も長くなる惰性走行の開始目安位置および終了目安位置をより精度よく計算できるようになる。

0029

また,区間内の目標下限車速を設定する。目標下限速は,例えば目標車速の95%としたり,目標車速から5 km/hや10 km/h減算した値などとする。

0030

S12からS14は実施形態1と同様の処理を行う。

0031

S23において,S22で設定した区間内の惰性走行計画を立案する。

0032

惰性走行の開始,終了位置の決定処理を,図8,9,10を用いて説明する。

0033

終了目安位置は,たとえば目標車速が極小値を取る位置とし,開始目安位置は,終了目安位置において自車速が目標車速と目標下限車速の間となり,その位置まで惰性走行をするとした場合に,自車車速と惰性走行時車速の軌跡が交差する位置にする(図8)。なお,目標車速極小位置において自車速が目標下限速よりも高い値をとる場合,必ずしも目標車速極小位置で惰性走行を終了する必要はなく,惰性走行時車速が目標車速か目標下限速と交差し,ブレーキまたは駆動力の再発生が必要となるまで惰性走行を継続できる(図9)。

0034

もしくは対象区間において,惰性走行終了位置を目標車速が極小となる位置に固定せず,目標車速の加速度と走行抵抗の兼ね合いから,目標車速または目標下限車速のいずれか一方に自車速が交差して惰性走行を終了(ブレーキまたは再加速を実施)するまでの時間が極大となる惰性走行の始点と終点を採用する(図10)。

0035

惰性走行のモードは,上述した開始目安位置と終了目安位置の算出を,クラッチを切り離した走行とエンジンブレーキを利かせた状態の走行の2パターンそれぞれで行い,クラッチを切り離したほうが長く惰性走行をできる場合はエンジン停止惰性走行をし,エンジンブレーキを利かせたほうが長い場合はエンジンブレーキ走行を選択する。

0036

S16,17は実施形態1と同様に実施する。

0037

本構成により,前方の走行抵抗に即して効果的に燃費を向上させる車両挙動を選択できる。

0038

[実施形態3]
実施形態1において,第1の走行抵抗と第2の走行抵抗とから第3の走行抵抗を算出し,これを制御に用いる方法を説明する。

0039

第3の走行抵抗を算出するために,区間内の第1の走行抵抗全体に,第2の走行抵抗との差分を上乗せする(図11)。なお,上乗せする際,常に現在の差分を上乗せすると,センサ精度などの影響を受けて予測値がばらつく恐れがある。そこで差分に以下のように重みを付けて変動をなました後,上乗せを行う。(α<1)
Δaplus = Δanow × α + Δaplus ×(1 - α) ・・・(式1)
また,時間的な重みを付けるだけでなく,惰性走行中,特にクラッチ開放中に取得した値の場合,さらに大きな重みを付けて上乗せする値を計算する。すなわち,
Δaplus = Δanow × α× β+ Δaplus ×(1 - α) ・・・(式2)
ただしβはクラッチ状態により変化する係数で,クラッチ開放中のほうがクラッチ締結中より大きな値となるよう設定する。

0040

本構成により,センサ精度などの影響を受けにくくなり,予測値がばらつきにくくなるとともに,クラッチ開放中はエンジントルクエンジンフリクション推定誤差がなく高精度に走行抵抗を評価できるため,走行抵抗予測精度を向上させることができる。

0041

[実施形態4]
図12を用い,第1の惰性走行計画と第2の惰性走行計画の違いに応じて第3の惰性走行計画を立案し,惰性走行計画の差分により,燃費が効果的に向上できない状況が発生することを防ぐ方法を説明する。

0042

S12まで実施形態2と同じように進めた後,S31にて,第1の走行抵抗を基に第1の惰性走行計画を立案する。立案方法の詳細はS23と同様である。その後,S13からS16まで実施形態2と同じく進め,S32にて,第3の走行抵抗を基に第2の惰性走行計画を立案する。

0043

S33にて第1と第2の惰性走行制御計画を比較し,第3の惰性走行制御計画を立案する。図13(a)(b)に第3の惰性走行制御計画の例を示す。

0044

図13(a)は自車が第1の惰性走行計画にしたがってエンジンを駆動させ走行しているときに,第2の惰性走行計画において,自車の現在地点より手前でエンジン停止惰性走行を開始すべきだったと計画された場合を示している。このとき,現在地点からエンジン停止惰性走行を行なうと減速対象物に対しブレーキが必要となるので,第3の惰性走行計画として,まずエンジンブレーキ走行を行ない,自車速が第2の惰性走行計画の車速プロフィールと一致すると,エンジン停止惰性走行を行なうようにする。または,回生発電が可能な構成の車両であれば,まず回生状態で減速を行い,第2の惰性走行計画の車速プロフィールと一致すると,エンジン停止惰性走行を行なうようにする。

0045

図13(b)は,自車が第1の惰性走行計画にしたがってエンジンを停止させ惰性走行しているときに,第2の惰性走行計画において,自車の現在地点より先までエンジン駆動で走行後,惰性走行を開始すべきだったと計画された場合を示している。この場合は,目標下限速度まで惰性走行を継続した後,エンジンを最高効率点で駆動し第2の惰性走行計画の車速プロフィールに合致するまで加速し,再度エンジン停止惰性走行を開始するように第3の惰性走行計画を作成する。

0046

この構成により,惰性走行計画の切り替わり時に,自車速が第2の惰性走行計画に合致していない場合でも,その状況下で最も燃費のよい走行計画を作成できる。

0047

以上のような方法で立案された第3の惰性走行計画に基づいて車両を制御する。なお,S15において,第1の走行抵抗と第2の走行抵抗の差分が所定値より小さいと判定された場合は,第1の惰性走行計画に基づいて車両を制御する。

0048

[実施形態5]
ドライバが加減速を能動的に制御している,具体的にはACC等の自動加減速機能を使わず,アクセルペダルまたはブレーキペダルを使って車速を制御している場合,惰性走行制御計画において惰性走行を開始することが推奨される場合,その旨をHMI経由でドライバに通知する。通知方法はナビ等のセンター画面に出しても良いし,インストルメントパネルに表示しても良いし,または音声提示したり,AI画面上に表示したり,あるいはペダル反力を高めるなどする方法でも良い。

0049

この構成により,ドライバ自身が運転している場合でも,走行抵抗の予測結果を用いて燃費を向上させることができる。

0050

[実施形態6]
第3の走行抵抗のさらに別の算出方法と,その結果に合わせた惰性走行の制御方法を説明する。走行抵抗を変動させる因子は,主に空気抵抗,転がり抵抗,勾配抵抗,加速抵抗である。このうち,加速抵抗は車両の特性からおおよそ見積もることが出来るが,その他の因子については環境や車両重量等で変動する。変動の仕方は各因子に応じそれぞれ異なるので,図14に示すフローチャートにより,各因子を見積もり図15に示す方法で、各因子の見積もり結果を記憶する。

0051

S12で第1の走行抵抗,S14で第2の走行抵抗を算出した後,S41にて,まず車両が急加速またはスリップしていないかを判断する。急加速もスリップもしていない場合,S15に進み,第1の走行抵抗と第2の走行抵抗の差分であるΔFを算出する。ΔFが所定値未満の場合,フローを終了する。ΔFが所定値以上であれば,次にS42にて,加速中と減速中で差分の符号が異なるかを判断する。異なる場合,S43にて車両重量を変更する。具体的には,加速中において第1の走行抵抗より第2の走行抵抗のほうが小さく,減速中において第1の走行抵抗より第2の走行抵抗のほうが大きい場合,車両重量を軽く修正する。逆の場合は,車両重量を重い値に修正する。修正区間区切りは設けず,1トリップ中,車両重量の推定値を前述と同様の式を用いて加重平均により平均化し,常にその値を用いる。
Wt = Wt × β + Wt ×(1 -β) ただしβ<<1
S44では,ΔFの単位時間当たりの変化量が所定値以内であるかを判断する。所定値以内の場合,S46に進む。変化量が所定値以上,すなわちΔFが急変したときは,S45に進み,勾配抵抗の値を修正する。なお,このS44において単位時間は車速に応じ可変とし,車速が高いほど短い時間とする。

0052

勾配抵抗の値の修正の区間については,予測区間全域に差分に相当する値を上乗せしても良いし,または地図上の次の勾配の変化点までとしても良い。なお勾配抵抗の差分を招く勾配量を計算し,地図に格納し,次回走行時はその値を用いることが望ましい。

0053

S46では,差分が走行方向に依存して変動するかを判断する。差分がある走行方向を極大とし,180度異なる方向を極小としている場合,風による走行抵抗変動であると判断し,S47にて空気抵抗を修正する。具体的には,風速および風向を算出し,その後の予定経路の自車走行方向と風向の関係から,自車の受ける空気抵抗を経路に沿って計算する。

0054

最後に,なお残った差分が存在する場合,S48にて自車速が所定値以上か未満かを判断する。所定値以上の場合,S49で空気抵抗係数(具体的には空気密度,Cd値,車両前面面積の積)を修正する。空気抵抗係数は車両重量と同様重みをつけた加重平均を算出する。所定値未満の場合は,S50で転がり抵抗を修正する。車重や空気抵抗係数と同様に加重平均を計算し,ノイズ等の影響を受けない平均値を算出する。

0055

図16を用いて惰性走行の制御方法を説明する。ΔFの要因となっていた走行抵抗因子の種類により,ΔFがその後の車両挙動に及ぼす影響は変化する。例えば,車両重量が想定よりも重ければ,車両は加速しにくいが,同時に減速もしにくくなる。そこで車両重量が重い場合には,車両重量を修正しない場合に比べて惰性走行を早く始め,また早く終了し,さらに駆動力を発生させるタイミングよりも早くエンジンのみ始動し,クラッチをつながない事前始動を行うことで,必要な駆動力を遅れなく発生させられるようにする。一方,勾配を上り勾配と修正したり,向い風が吹いていると推定したり,空気抵抗係数または転がり抵抗係数を高い値に修正した場合は,加速しにくく,減速はしやすくなる。そこで惰性走行の開始は遅くし,惰性走行の終了は車重を大きい値に修正したときと同様に早める。

0056

[実施形態7]
実施形態6の走行抵抗算出の例外処理について説明する。まず車両重量の修正について,停車後の発進時やイグニON時には,荷物乗車人数の変動が発生している可能性があるため,前回値を記憶しておき,前回値と著しく異なる,つまり加速中と減速中の差分の差異が再発生した場合には,前回値に小さな重みをつけ,今回値以降に相対的に大きな重みを付ける。これにより,車両重量の変動にすばやく対応する。

0057

つづいて勾配修正について,カメラ等で路面状態を取得し,路面が砂利道に入ったり水溜りがあることで急変していることを検出できた場合,その路面への進入とほぼ同じタイミングで発生したΔFの急変に対しては,勾配修正を実施しない。

0058

風の修正に関しては,カメラで経路周辺建物等の障害物密度を判定し,特に風上側の障害物密度が高い場所では,風速の推定値に,障害物の密度または幅または高さに反比例する1以下の係数を掛ける。障害物情報は走りながら常にカメラ等で取得しても良いし,以前その道を走ったときの情報を自車の保有するマップまたはクラウド側のマップに保存し,次回走行時に使用してもよい。

0059

空気抵抗係数は,停止後の発進時やイグニON時に差分が発生した場合に,前回値に小さな重みをつけて修正値を再計算する。これにより,例えばルーフに荷物を載せたりした場合にすばやくその変化に適応できる。

0060

転がり抵抗についても,停止後の発進時やイグニON時に差分が発生した場合に,前回値に小さな重みをつけて修正値を再計算する。これにより,タイヤ空気圧の補充等による転がり抵抗係数の変化にすばやく対応できるようにする。転がり抵抗係数の変化が停車やイグニOFFONと関係なく発生した場合は,地図に変化前後の転がり抵抗を記録する。次回走行時に地図の記録と差分を照らし,差分が地図の値と今回で近い値を示していれば,その場所特有の転がり抵抗(たとえば路面の被覆物種別等による)と判断し,地図上の転がり抵抗の値を更新する。また,ワイパーが動いているか,カメラ等から路面がぬれていることが確認できるか,または炉車間通信等により走行地域降雨が発生していると判断した場合は,判断根拠とした事象が終了するまでの間の転がり抵抗係数推定値は雨天数値として別に算出,記憶する。

0061

なお,停止後の発進時やイグニON時において,前回の走行から時間が経っているほど,走行開始後時間経過するまで各走行抵抗因子の推定を行わないようにする。これにより,タイヤの温度変化による走行抵抗変化の影響を受けないようにする。

0062

これらの構成により,走行抵抗の推定精度を向上させることができる。

0063

[実施形態8]
第2の走行抵抗を得るにあたって,C2X通信を用いて他車両の走行実績を取得する方法を説明する。各車両は,推定した走行抵抗そのものか,通信網余裕があれば走行方向,車速,タイヤスリップ有無,センサ精度,その車両の走行抵抗推定精度の指標となりうる走行抵抗修正頻度などの情報を周囲の車両に送信するか,または路側通信機器等を用いてクラウド上に格納する。自車のECUもしくはクラウドを管理するコンピュータがこの情報を基に走行抵抗推定値の平均を算出する。この値を第2の走行抵抗として,第1の走行抵抗の修正に用いる。なお,第2の走行抵抗算出時に,単純な平均でなく,自車や自車両に近い車両の情報や,センサ精度または推定精度の高い車両の推定した走行抵抗に大きな重みをつける加重平均を採用してもよい。

0064

この構成により,自車が全く走行していない状態でも,第1と第2の走行抵抗を比較することができ,走行抵抗予測精度が低い状態での走行時間を減らして,より効率的に燃費向上車両制御を行うことができる。

0065

[実施形態9]
本実施形態は惰性走行に限定していたが,本走行抵抗修正結果をエンジン駆動力算出や緊急ブレーキ時の制動力算出等に用いても良い。

0066

301制御装置
302自動変速機
303駆動輪
304エンジン
305トルクコンバータ
306 クラッチ

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