减速因子推定装置

申请号 CN201280068466.4 申请日 2012-02-03 公开(公告)号 CN104105630B 公开(公告)日 2016-10-19
申请人 丰田自动车株式会社; 发明人 山王堂真也; 大竹宏忠;
摘要 推定车辆(2)的减速因子的减速因子推定装置(1)具有:取得车辆(2)的驱动 力 的驱动力取得部(62)、取得车辆(2)的车速的车速取得部(60)、取得车辆(2)的 加速 度的加速度取得部(61)、基于所取得的驱动力、速度及加速度的关系推定多个减速因子的减速因子推定部(63、64、65、68),减速因子推定部(63、64、65、68)基于车辆的行驶状态确定将要推定的减速因子的种类,并且,在第一减速因子的推定值收敛的情况下,相比第一减速因子的推定值未收敛的情况,使执行第二减速因子的推定处理的车辆的行驶状态的范围更大。
权利要求

1.一种减速因子推定装置,推定车辆的减速因子,其特征在于,具有:
驱动取得部,所述驱动力取得部取得所述车辆的驱动力;
车速取得部,所述车速取得部取得所述车辆的车速;
加速度取得部,所述加速度取得部取得所述车辆的加速度;以及
减速因子推定部,所述减速因子推定部基于所取得的驱动力、速度及加速度的关系,推定多个减速因子,
所述减速因子推定部基于所述车辆的行驶状态,确定将要推定的所述减速因子的种类,并且,在第一减速因子的推定值收敛的情况下,相比所述第一减速因子的推定值未收敛的情况,使执行第二减速因子的推定处理的车辆的行驶状态的范围更大。
2.如权利要求1所述的减速因子推定装置,其特征在于,
所述第一减速因子是空气阻力系数,
所述第二减速因子是车辆重量,
在所述车速小于阈值的情况下,所述减速因子推定部推定所述车辆重量,在所述空气阻力系数收敛的情况下,相比所述空气阻力系数未收敛的情况,所述减速因子推定部使所述阈值的速度为更高的速度。
3.如权利要求1所述的减速因子推定装置,其特征在于,
所述第一减速因子是车辆重量,
所述第二减速因子是空气阻力系数,
在所述加速度小于阈值的情况下,所述减速因子推定部推定所述空气阻力系数,在所述车辆重量收敛的情况下,相比所述车辆重量未收敛的情况,所述减速因子推定部使所述阈值的加速度为更高的加速度。
4.如权利要求1所述的减速因子推定装置,其特征在于,
所述第一减速因子是空气阻力系数,
所述第二减速因子是道路阻力,
在所述车速小于阈值的情况下,所述减速因子推定部推定所述道路阻力,在所述空气阻力系数收敛的情况下,相比所述空气阻力系数未收敛的情况,所述减速因子推定部使所述阈值的车速为更高的车速。
5.如权利要求1所述的减速因子推定装置,其特征在于,
所述第一减速因子是车辆重量,
所述第二减速因子是道路阻力,
在所述加速度小于阈值的情况下,所述减速因子推定部推定所述道路阻力,在所述车辆重量收敛的情况下,相比所述车辆重量未收敛的情况,所述减速因子推定部使所述阈值的加速度为更高的加速度。
6.如权利要求1~5中任一项所述的减速因子推定装置,其特征在于,
在车辆重量为阈值以上的情况下,所述减速因子推定部停止减速因子中的、空气阻力系数及道路阻力中的至少一方的推定。
7.如权利要求1~5中任一项所述的减速因子推定装置,其特征在于,
还具有检测车辆动作稳定控制的工作的车辆动作稳定控制检测部,
在由所述车辆动作稳定控制检测部检测为车辆动作稳定控制正在工作的情况下,所述减速因子推定部停止减速因子的推定。
8.如权利要求1~5中任一项所述的减速因子推定装置,其特征在于,
所述减速因子推定部基于所述车速及所述加速度,确定将要推定的一个减速因子。
9.如权利要求1~5中任一项所述的减速因子推定装置,其特征在于,
所述减速因子包括车辆重量、空气阻力系数、以及道路阻力,
所述减速因子推定部使用运动方程式对减速因子、驱动力、速度及加速度的关系进行解析来推定所述减速因子。

说明书全文

减速因子推定装置

技术领域

[0001] 本发明涉及减速因子推定装置。

背景技术

[0002] 以往,已知有搭载于车辆并对车辆的行驶进行支援的驾驶支援装置。该驾驶支援装置为了对车辆的行驶进行支援而基于车辆的各种特性判定车辆的动作。在此,在车辆的各种特性中存在根据行驶时的条件而变动的特性。作为对如上所述进行变动的车辆的特性进行检测的装置,例如存在专利文献1中记载的装置。在专利文献1中,记载有推定车辆的重量的装置。另外,在专利文献1中记载有如下内容:在车速超过规定车速的情况下,禁止车辆重量的运算(车重的推定)。
[0003] 在先技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开2007-271282号公报

发明内容

[0006] 发明要解决的课题
[0007] 在此,在车辆的特性中存在与减速相关联的特性、即行驶时成为行驶的阻的特性。在车辆中,计算这些减速因子并基于该计算结果进行各种控制,从而可以适当地控制车辆。在车辆的减速因子中,存在根据行驶时的条件而变动的减速因子。作为如上所述的根据行驶时的条件而变动的车辆的减速因子,存在专利文献1中记载的车辆重量。在专利文献1中通过对各种条件进行计算来推定各减速因子,但存在如下情况:推定出的减速因子与实际的减速因子偏离而导致推定的精度降低。另外,如专利文献1中记载的装置那样,如果在车速超过规定值的情况下禁止车重的推定,则存在如下情况:直至完成车重的推定为止费时间。
[0008] 本发明是鉴于上述状况而作出的,其目的在于提供一种能够以更高精度在短时间内推定减速因子的减速因子推定装置。
[0009] 用于解决课题的方案
[0010] 为了实现上述目的,本发明的减速因子推定装置推定车辆的减速因子,其特征在于,具有:驱动力取得部,所述驱动力取得部取得所述车辆的驱动力;车速取得部,所述车速取得部取得所述车辆的车速;加速度取得部,所述加速度取得部取得所述车辆的加速度;以及减速因子推定部,所述减速因子推定部基于所取得的驱动力、速度及加速度的关系,推定多个减速因子,所述减速因子推定部基于所述车辆的行驶状态,确定将要推定的所述减速因子的种类,并且,在第一减速因子的推定值收敛的情况下,相比所述第一减速因子的推定值未收敛的情况,使执行第二减速因子的推定处理的车辆的行驶状态的范围更大。
[0011] 在此,优选为,所述第一减速因子是空气阻力系数,所述第二减速因子是车辆重量,在所述车速小于阈值的情况下,所述减速因子推定部推定所述车辆重量,在所述空气阻力系数收敛的情况下,相比所述空气阻力系数未收敛的情况,所述减速因子推定部使所述阈值的速度为更高的速度。
[0012] 另外,优选为,所述第一减速因子是车辆重量,所述第二减速因子是空气阻力系数,在所述加速度小于阈值的情况下,所述减速因子推定部推定所述空气阻力系数,在所述车辆重量收敛的情况下,相比所述车辆重量未收敛的情况,所述减速因子推定部使所述阈值的加速度为更高的加速度。
[0013] 另外,优选为,所述第一减速因子是空气阻力系数,所述第二减速因子是道路阻力,在所述车速小于阈值的情况下,所述减速因子推定部推定所述道路阻力,在所述空气阻力系数收敛的情况下,相比所述空气阻力系数未收敛的情况,所述减速因子推定部使所述阈值的车速为更高的车速。
[0014] 另外,优选为,所述第一减速因子是车辆重量,所述第二减速因子是道路阻力,在所述加速度小于阈值的情况下,所述减速因子推定部推定所述道路阻力,在所述车辆重量收敛的情况下,相比所述车辆重量未收敛的情况,所述减速因子推定部使所述阈值的加速度为更高的加速度。
[0015] 另外,优选为,在车辆重量为阈值以上的情况下,所述减速因子推定部停止减速因子中的、空气阻力系数及道路阻力中的至少一方的推定。
[0016] 另外,优选为,还具有检测车辆动作稳定控制的工作的车辆动作稳定控制检测部,在由所述车辆动作稳定控制检测部检测为车辆动作稳定控制正在工作的情况下,所述减速因子推定部停止减速因子的推定。
[0017] 另外,优选为,所述减速因子推定部基于所述车速及所述加速度,确定将要推定的一个减速因子。
[0018] 另外,优选为,所述减速因子包括车辆重量、空气阻力系数、以及道路阻力,所述减速因子推定部使用运动方程式对减速因子、驱动力、速度及加速度的关系进行解析来推定所述减速因子。
[0019] 发明的效果
[0020] 本发明的减速因子推定装置可以起到能够以高精度在短时间内推定减速因子的效果。附图说明
[0021] 图1是表示车辆控制系统的概略结构图。
[0022] 图2是表示ECU及减速因子推定装置的概略结构的一例的框图
[0023] 图3是示意性表示作用于车辆的力的说明图。
[0024] 图4是表示将要推定的减速因子、速度及加速度的关系的说明图。
[0025] 图5是表示由ECU进行控制的一例的流程图
[0026] 图6是表示由ECU进行控制的一例的流程图。
[0027] 图7是表示将要推定的减速因子、速度及加速度的其他关系的说明图。
[0028] 图8是表示将要推定的减速因子、速度及加速度的其他关系的说明图。
[0029] 图9是表示将要推定的减速因子、速度及加速度的其他关系的说明图。
[0030] 图10是表示由ECU进行控制的一例的流程图。
[0031] 图11是表示车辆重量的计算结果和时间的关系的说明图。
[0032] 图12是表示空气阻力系数的计算结果和时间的关系的说明图。
[0033] 图13是表示道路阻力的计算结果和时间的关系的说明图。
[0034] 图14是表示驱动力的计算结果和时间的关系的说明图。
[0035] 图15是表示驱动力的计算结果和时间的关系的说明图。

具体实施方式

[0036] 以下,基于附图详细说明本发明的实施方式。需要说明的是,本发明并非由该实施方式限定。另外,下述实施方式中的结构要素包括本领域技术人员能够且容易替换的结构要素或实质上相同的结构要素。
[0037] 图1是表示车辆控制系统的概略结构图,图2是表示ECU及减速因子推定装置的概略结构的一例的框图。
[0038] 如图1所示,本实施方式的减速因子推定装置1被应用于车辆2所搭载的车辆控制系统3。减速因子推定装置1具有ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)50。而且,减速因子推定装置1根据状况由ECU50进行各种运算,从而推定减速因子。另外,本实施方式的车辆2使用通过减速因子推定装置1推定出的减速因子而由ECU50推定行驶状态,并基于其结果对HMI装置(支援装置)4、驱动源(发动机5、MG6)等进行控制来执行各种驾驶支援,从而对车辆2的行驶进行支援。
[0039] 本实施方式的车辆控制系统3也是组合发动机5与MG6而作为用于驱动车辆2的驱动轮旋转的行驶用驱动源的所谓混合动力系统。即,车辆2是除发动机5之外还具有MG6作为行驶用驱动源的混合动力车辆。车辆2构成为,使发动机5尽可能以效率好的状态运转,而利用作为旋转电机的MG6对动力或发动机制动力的多余或不足进行补偿,并且在减速时进行能量的再生,从而谋求降低油耗。
[0040] 具体来说,车辆控制系统3包括:HMI装置4、作为内燃机的发动机5、作为电动机的电动发电机(以下有时称为“MG”)6、变速器7、制动装置8、电池9等。另外,车辆控制系统3包括:车速传感器10、加速度传感器11、横摆率传感器12、加速传感器13、制动传感器14、GPS(Global Positioning System:全球定位系统)装置(以下有时称为“GPS”)15、无线通信装置16、数据库(以下有时称为“DB”)17等。
[0041] HMI装置4是能够输出对车辆2的驾驶进行支援的信息即驾驶支援信息的支援装置,是向驾驶员进行驾驶支援信息的提供等的装置。HMI装置4是车载设备,例如具有设置于车辆2的车室内的显示装置(视觉信息显示装置)、扬声器(声音输出装置)等。HMI装置4可以采用已有的装置、例如导航系统的显示装置、扬声器等。HMI装置4通过声音信息、视觉信息(图形信息、文字信息)等进行信息提供来引导驾驶员的驾驶操作,以便能够降低油耗。HMI装置4通过如上所述的信息提供对基于驾驶员的驾驶操作的目标值的实现进行支援。HMI装置4与ECU50电连接并由该ECU50控制。另外,HMI装置4可以包括例如输出方向盘振动、座椅振动、踏板反作用力等触觉信息的触觉信息输出装置等而构成。
[0042] 在车辆控制系统3中,作为实现车辆2的行驶的各种促动器,搭载有发动机5、MG6、变速器7、制动装置8、蓄电池9等。
[0043] 发动机5根据驾驶员的加速要求操作、例如加速踏板的踩踏操作,使驱动力作用于车辆2的驱动轮。发动机5消耗燃料而产生作为内燃机转矩的发动机转矩,作为作用于车辆2的驱动轮的行驶用的动力。总之,发动机5是将燃料燃烧而产生的热能以转矩等机械能的形式输出的热机汽油发动机、柴油发动机或LPG发动机等是其一例。发动机5例如具有未图示的燃料喷射装置、点火装置及节气装置等,这些装置与ECU50电连接并由该ECU50控制。发动机5由ECU50控制输出转矩。另外,发动机5产生的动力也可以用于MG6的发电。
[0044] MG6根据驾驶员的加速要求操作、例如加速踏板的踩踏操作,使驱动力作用于车辆2的车轮。MG6将电能转换为机械动力而产生电机转矩,作为作用于车辆2的驱动轮的行驶用的动力。MG6是具有固定体即定子和旋转体即转子的所谓旋转电机。MG6是将电能转换为机械动力并输出的电动机,并且也是将机械动力转换为电能并回收的发电机。即,MG6兼具有作为利用电力的供给进行驱动而将电能转换为机械能并输出的电动机的功能(牵引功能)、以及作为将机械能转换为电能的发电机的功能(再生功能)。MG6经由进行直流电流与交流电流的转换的变换器等与ECU50电连接并由该ECU50控制。MG6由ECU50经由变换器控制输出转矩及发电量。
[0045] 变速器7是对由发动机5、MG6产生的旋转输出进行变速并传递到车辆2的驱动轮侧的动力传递装置。变速器7既可以是所谓手动变速器(MT),也可以是有级自动变速器(AT)、无级自动变速器(CVT)、多模式手动变速器(MMT)、连续手动变速器(SMT)、双离合变速器(DCT)等所谓自动变速器。在此,变速器7例如是使用行星齿轮机构等的无级变速器,以此进行说明。在变速器7中,变速器促动器等与ECU50电连接并由该ECU50控制。
[0046] 制动装置8根据驾驶员的制动要求操作、例如制动踏板的踩踏操作,使制动力作用于车辆2的车轮。制动装置8例如使制动制动盘等摩擦要素之间产生规定的摩擦力(摩擦阻力),从而对能够旋转地支承于车辆2的车身的车轮施加制动力。由此,制动装置8可以在车辆2的车轮与路面接触的接地面产生制动力来对车辆2进行制动。在制动装置8中,制动器促动器等与ECU50电连接并由该ECU50控制。
[0047] 蓄电池9是可以蓄积电力(蓄电)以及将蓄积的电力放电的蓄电装置。蓄电池9与ECU50电连接,将与各种信息相关的信号输出到ECU50。本实施方式的蓄电池9检测SOC(State of Charge:荷电状态)作为充电状态的信息并将其输出到ECU50。
[0048] MG6在作为电动机起作用的情况下,蓄积在该蓄电池9中的电力经由变换器被供给到MG6,MG6将被供给的电力转换为车辆2的行驶用的动力并输出。另外,MG6在作为发电机起作用的情况下,由被输入的动力驱动而发电,将发出的电力经由变换器对蓄电池9进行充电。此时,MG6可以利用产生于转子的旋转阻力对转子的旋转进行制动(再生制动)。其结果是,MG6在再生制动时,可以通过电力的再生使转子产生负的电机转矩即电机再生转矩,结果可以对车辆2的驱动轮施加制动力。即,在该车辆控制系统3中,从车辆2的驱动轮向MG6输入机械动力,由此,MG6通过再生而发电,从而可以将车辆2的动能作为电能进行回收。而且,车辆控制系统3将伴随于此而产生于MG6的转子的机械动力(负的电机转矩)传递到驱动轮,从而可以利用MG6进行再生制动。在该情况下,在该车辆控制系统3中,若由MG6得到的再生量(发电量)相对减小,则产生的制动力相对减小,作用于车辆2的减速度相对减小。另一方面,在该车辆控制系统3中,若由MG6得到的再生量(发电量)相对增大,则产生的制动力相对增大,作用于车辆2的减速度相对增大。
[0049] 车速传感器10、加速度传感器11、横摆率传感器12、加速传感器13、制动传感器14是检测车辆2的行驶状态和驾驶员对车辆2的输入(驾驶员输入)即与驾驶员对车辆2的实际操作相关的状态量、物理量的状态检测装置。车速传感器10检测车辆2的车辆速度(以下有时称为“车速”)。加速度传感器11检测车辆2的加速度。另外,本实施方式的加速度传感器11至少检测车辆2的前后方向的加速度。横摆率传感器12检测车辆2的横摆率。加速传感器13检测驾驶员对加速踏板的操作量(踩踏量)即油门开度。制动传感器14检测驾驶员对制动踏板的操作量(踩踏量)、例如主缸压力等。车速传感器10、加速度传感器11、横摆率传感器12、加速传感器13、制动传感器14与ECU50电连接,将检测信号输出到ECU50。
[0050] GPS装置15是检测车辆2的当前位置的装置。GPS装置15接收GPS卫星输出的GPS信号,并基于接收到的GPS信号,对车辆2的位置信息即GPS信息(X坐标:X,Y坐标:Y)进行定位、运算。GPS装置15与ECU50电连接,将与GPS信息相关的信号输出到ECU50。
[0051] 无线通信装置16是利用无线通信取得与车辆2的行驶相关的预读信息的预读信息取得装置。无线通信装置16从例如设置于道路侧的灯标等路车间通信设备(路侧设备)、搭载于其他车辆的车车间通信设备、利用经过VICS(注册商标)(Vehicle Information and Communication System:道路交通信息通信系统)中心等的因特网等通信基础设施进行信息的交换的装置等,利用无线通信取得预读信息。作为预读信息,无线通信装置16例如取得先行车辆信息、后续车辆信息、信号信息、施工/交通管制信息、交通堵塞信息、紧急车辆信息、与事故历史数据库相关的信息等。例如,信号信息包括:车辆2的行驶方向前方的信号机的位置信息、绿灯信号、黄灯信号、红灯信号的点亮周期、信号变化时机等信号周期信息等。无线通信装置16与ECU50电连接,将与预读信息相关的信号输出到ECU50。
[0052] 数据库17用于存储各种信息。数据库17存储包含道路信息在内的地图信息、通过车辆2的实际行驶而得到的各种信息或学习信息、无线通信装置16取得的预读信息等。例如,道路信息包括:道路坡度信息、路面状态信息、道路形状信息、限速信息、道路曲率(转弯)信息、临时停止信息、停止线位置信息等。存储在数据库17中的信息被ECU50适当参照,所需的信息被读出。另外,该数据库17在此图示为载置于车辆2的结构,但并不限于此,也可以构成为,数据库17设置于车辆2的车外的信息中心等,经由无线通信等被ECU50适当参照,所需的信息被读出。本实施方式的数据库17将在设置有停止线等基准停止位置的信号机或交叉路口等车辆2停止的位置(实际停止位置)的信息储存为学习信息。数据库17将实际停止位置的信息按照每个基准停止位置进行储存。
[0053] ECU50是统括地进行车辆控制系统3整体的控制的控制单元,例如作为以包括CPU、ROM、RAM及接口在内的众所周知的微型计算机为主体的电路而构成。ECU50被输入与车速传感器10、加速度传感器11、横摆率传感器12、加速传感器13及制动传感器14所检测的检测结果、GPS装置15所取得的GPS信息、无线通信装置16所取得的预读信息、数据库17中存储的各种信息、各部分的驱动信号、控制指令等对应的电信号。ECU50根据被输入的这些电信号等,控制HMI装置4、发动机5、MG6、变速器7、制动装置8、蓄电池9等。ECU50例如基于油门开度、车速等,执行发动机5的驱动控制、MG6的驱动控制、变速器7的变速控制、制动装置8的制动控制等。另外,ECU50例如根据运转状态一并使用发动机5和MG6或选择使用发动机5或MG6,从而可以在车辆2中实现各种各样的车辆行驶(行驶模式)。
[0054] 另外,ECU50例如基于加速传感器13的检测结果,可以检测驾驶员对车辆2的加速要求操作即加速操作的执行/解除和油门开度。同样地,ECU50例如基于制动传感器14的检测结果,可以检测驾驶员对车辆2的制动要求操作即制动操作的执行/解除。需要说明的是,驾驶员的加速操作解除的状态指的是驾驶员解除了对车辆2的加速要求操作的状态,驾驶员的加速操作执行的状态指的是驾驶员正在对车辆2进行加速要求操作的状态。同样地,驾驶员的制动操作解除的状态指的是驾驶员解除了对车辆2的制动要求操作的状态,驾驶员的制动操作执行的状态指的是驾驶员正在对车辆2进行制动要求操作的状态。另外,ECU50基于油门开度检测驾驶员要求功率。
[0055] 以下,参照图2的框图说明ECU50的概略结构的一例。如图2所示,ECU50具有:车辆特性运算部51、存储部52、驾驶支援控制部53、以及车辆动作稳定控制检测部54。车辆特性运算部51、存储部52以及车辆动作稳定控制检测部54包含于减速因子推定装置1。减速因子推定装置1除ECU50之外还可以包括检测车辆状态的各种传感器、提供周围的信息的各种信息取得部。减速因子推定装置1也可以不包括检测车辆状态的各种传感器、提供周围的信息的各种信息取得部,而包括如下的通信部作为取得部,该通信部从检测车辆状态的各种传感器、提供周围的信息的各种信息取得部取得信息。在此,ECU50的车辆特性运算部51、驾驶支援控制部53、以及车辆动作稳定控制检测部54,经由作为车内网络而构建的CAN(Control Area Network:控制器局域网)56,与发动机控制ECU、MG控制ECU、变速器控制ECU、制动器控制ECU、蓄电池控制ECU等控制各种促动器的促动器ECU、传感器类连接。车辆特性运算部51、驾驶支援控制部53、以及车辆动作稳定控制检测部54,经由CAN56取得各种促动器的控制值、传感器的检测值作为车辆信息。
[0056] 车辆特性运算部51运算车辆2的各种特性、在本实施方式中为车辆2的减速因子。具体来说,车辆特性运算部51经由CAN56取得各种信息,通过对所取得的信息进行解析来推定车辆2的减速因子。
[0057] 车辆特性运算部51具有:车速运算部(车速取得部)60、加速度运算部(加速度取得部)61、驱动力运算部(驱动力取得部)62、车重运算部63、空气阻力运算部64、道路阻力运算部65、车重异常判定部66、以及推定处理控制部68。减速因子推定装置1的包括车辆特性运算部51的车重运算部63、空气阻力运算部64、道路阻力运算部65、车重异常判定部66、以及推定处理控制部68在内的结构,成为减速因子推定部。车速运算部60、加速度运算部61以及驱动力运算部62取得用于减速因子的推定的各种参数。
[0058] 车速运算部60是取得车辆2的车速的运算部。车速运算部60经由CAN56取得车速传感器10的检测值,从而可以取得车辆2的车速。另外,车速运算部60既可以将所取得的车速传感器10的检测值直接作为车辆2的车速而取得,也可以对车速传感器10的检测值进行运算处理来取得车辆2的车速。
[0059] 加速度运算部61是取得车辆2的加速度的运算部。加速度运算部61经由CAN56取得加速度传感器11的检测值,从而可以取得车辆2的加速度。另外,加速度运算部61既可以将所取得的加速度传感器11的检测值直接作为车辆2的车速而取得,也可以对加速度传感器11的检测值进行运算处理来取得车辆2的车速。另外,加速度运算部61也可以不使用加速度传感器11的检测值地计算加速度。例如,加速度运算部61也可以对由车速传感器10检测到的车速进行微分处理来取得加速度。
[0060] 驱动力运算部62是取得车辆2的驱动力的运算部。驱动力运算部62经由CAN56取得发动机5、MG6的驱动条件的检测值并对检测值进行运算,从而可以取得车辆2的驱动力。例如,驱动力运算部62通过基于各种条件来运算发动机5的转速、MG6的输出等,从而可以计算出驱动力。另外,驱动力运算部62也可以构成为,取得在减速时且驾驶员未进行制动操作时由发动机5、MG6产生的负荷(发动机制动、再生制动)的值并对其进行运算,从而取得驱动力。另外,驱动力运算部62也可以经由CAN56取得加速传感器13的检测值、即油门开度,根据所取得的油门开度取得车辆2的驱动力。
[0061] 车重运算部63是推定车辆重量的运算部。空气阻力运算部64是推定空气阻力系数的运算部。道路阻力运算部65是推定道路阻力的运算部。关于由车重运算部63、空气阻力运算部64以及道路阻力运算部65执行的运算,将在后面论述。在此,道路阻力(行驶阻力)指的是在从驱动源到路面之间产生的阻力,包括在轮胎与路面之间产生的路面阻力、由传递由驱动源产生的驱动力的驱动系统产生的阻力(机械损失)等。这样,由本实施方式的车辆特性运算部51中的车重运算部63、空气阻力运算部64、道路阻力运算部65推定的车辆重量、空气阻力系数、道路阻力成为减速因子。
[0062] 车重异常判定部66判定推定出的车辆重量是否异常。车重异常判定部66取得由车重运算部63推定的车辆重量,在推定出的车辆重量超过阈值的情况下,判定为车辆重量异常。车重异常判定部66将判定结果输送到推定处理控制部68。另外,车重异常判定部66也可以与推定处理控制部68一体地设置。
[0063] 推定处理控制部68控制车辆特性运算部51的各部分的处理。推定处理控制部68基于由车速运算部60取得的车速、由加速度运算部61取得的加速度,确定是否执行由车重运算部63推定车辆重量的处理、是否执行由空气阻力运算部64推定空气阻力系数的处理、是否执行由道路阻力运算部65推定道路阻力的处理,基于确定结果执行各种减速因子的推定处理。另外,推定处理控制部68基于由车重异常判定部66判定的判定结果,确定是否停止空气阻力系数及道路阻力的推定。关于由推定处理控制部68执行的处理,将在后面论述。
[0064] 接着,存储部52存储通过车辆特性运算部51计算出的值、各种运算所需的值。存储部52存储至少在现状中已计算出的减速因子的推定值。另外,在本实施方式中,将存储部52设置在ECU50内,但也可以使所需的信息存储在数据库17中。
[0065] 接着,驾驶支援控制部53具有例如ITS(Intelligent Transport Systems:智能交通系统)对应的运算部,该运算部用于进行基础设施协调、NAVI协调。驾驶支援控制部53执行灵活使用所谓预读信息的预读信息经济驾驶支援处理。即,在车辆控制系统3中,驾驶支援控制部53灵活使用预读信息来进行降低油耗效果高的驾驶,从而对经济驾驶(经济驱动)进行支援。由此,车辆控制系统3可以抑制燃料的消耗来谋求降低油耗。驾驶支援控制部53出于对驾驶员的经济驾驶进行支援的目的,向HMI装置4输出驾驶支援信息来对驾驶员的操作进行引导支援。另外,驾驶支援控制部53进行行驶停止时的发动机的工作/不工作的切换作为驾驶支援。
[0066] 驾驶支援控制部53基于经由CAN56取得的各种信息、例如由GPS装置15取得的位置信息、由无线通信装置16取得的将要通过的信号机的信号周期等,取得车辆2今后将要行驶的路径的信息。另外,驾驶支援控制部53经由CAN56取得当前的行驶状态(车速、蓄电池的剩余量等)。驾驶支援控制部53通过使用车辆2今后将要行驶的路径的信息和当前的行驶状态、以及由减速因子推定装置1计算出的各减速因子,可以执行驾驶支援。
[0067] 驾驶支援控制部53根据状况控制发动机5并执行各种驾驶支援,从而进行降低油耗效果高且对驾驶员而言舒适的行驶支援。具体来说,驾驶支援控制部53取得信号机或交叉路口等的停止位置的信息,判定是否需要在行驶方向上停止。驾驶支援控制部53在判定为需要使车辆2停止的情况下,根据处于信号机或交叉路口等的停止线的位置信息确定目标停止位置,并基于行驶中的车辆2的行驶速度、相距对象的目标停止位置的距离及通过驾驶员的操作被输入的驾驶员要求功率,控制发动机5的工作/不工作。
[0068] 另外,驾驶支援控制部53根据状况控制HMI装置4并输出各种驾驶支援信息,从而对驾驶员进行促进降低油耗效果高的驾驶的支援。驾驶支援控制部53基于行驶中的车辆2的目标行驶状态量,从HMI装置4输出各种驾驶支援信息,从而对驾驶员进行促进推荐的驾驶动作、典型的是附带变化的驾驶动作的引导支援。在此,目标行驶状态量典型的是在行驶中的车辆2中、规定的地点或规定的时机处的车辆2的目标行驶状态量。驾驶支援控制部53基于规定的地点或规定的时机处的目标行驶状态量来控制HMI装置4,从该HMI装置4输出驾驶支援信息,对驾驶员进行促进推荐的驾驶动作的支援,从而进行驾驶支援以使车辆2的行驶状态量在规定的地点、时机成为目标行驶状态量。
[0069] 驾驶支援控制部53并不限于通过视觉信息输出对加速解除操作、制动执行操作进行引导的驾驶支援信息。减速因子推定装置1例如既可以通过声音信息、触觉信息等输出驾驶支援信息,也可以使这些声音信息、触觉信息的形态适当变化。
[0070] 车辆动作稳定控制检测部54对是否正执行用于使车辆的动作稳定的控制、主要是制动力的控制进行检测。作为用于使车辆的动作稳定的控制,有ABS(Anti-lock Brake System:防抱死系统)控制、VCS(Vehicle Control System:车辆控制系统)控制、TRC(Traction Control System:牵引力控制系统)控制等。另外,TRC控制也称为TCS(Traction Control System)控制、TCL(Traction Control:牵引力控制)控制。车辆动作稳定控制检测部54基于从CAN56取得的车辆信息,判定是否正执行各种控制。车辆动作稳定控制检测部54将检测结果输送到车辆特性运算部51的推定处理控制部68及驾驶支援控制部53。
[0071] 接着,使用图3~图15说明减速因子推定装置1的处理的一例。首先,对由减速因子推定装置1进行推定的减速因子进行说明。图3是示意性表示作用于车辆的力的说明图。将作用于行驶时的车辆2的力代入运动方程式,则成为下述式1。
[0072] [式1]
[0073] F=Gx·M+K·Vx2+RL   (式1)
[0074] 在此,F是驱动力,Gx是加速度,M是车辆重量(车重),K是空气阻力系数,Vx是车速,RL是道路阻力。另外,在车辆2向前方以车速Vx行驶的情况下,对于上述式的各参数而言,图3的箭头方向为正向。另外,行驶时的车辆2若基本上从驱动源产生驱动力F,则在与车辆2的驱动力F的方向相反的一侧的方向产生空气阻力和道路阻力、即使车辆2减速地产生空气阻力和道路阻力。因此,K和RL的值基本上为负的值。另外,车辆重量M越重,加速度越小。
[0075] 减速因子推定装置1通过确定上述式1的五项中的四项,可以计算出剩下的一项的值。在此,上述式的项中的、加速度Gx、车速Vx、驱动力F是通过根据车辆的各检测值取得或通过运算车辆的各检测值而能够取得的项。因此,减速因子推定装置1通过确定车辆重量M、空气阻力系数K、道路阻力RL中的两个减速因子的值,可以推定剩下的一个减速因子的值。
[0076] 在此,本实施方式的减速因子推定装置1的推定处理控制部68基于加速度Gx和车速Vx,确定将要推定的减速因子的项。即,在加速度Gx和车速Vx满足规定的条件的情况下,推定处理控制部68进行满足条件的减速因子的推定处理。因此,在加速度Gx和车速Vx不满足减速因子的推定条件的情况下,推定处理控制部68不进行该减速因子的推定处理。
[0077] 图4是表示将要推定的减速因子、速度及加速度的关系的说明图。在此,图4中纵轴是加速度Gx[m/s2],横轴是车速Vx[km/h]。另外,加速度A1、A2、A3、速度B1、B2、B3是阈值。作为一例,可以设加速度A2为1.0[m/s2],设速度B2为50.0[km/h]。在本实施方式中,加速度A1和速度B1分别为第一阈值,加速度A2和速度B2分别为第二阈值,第一阈值<第二阈值。
[0078] 在加速度Gx比加速度A2(第二阈值)大且小于加速度A3、车速Vx小于车速B1(第一阈值)的情况下、即图4的行驶条件包含于区域90的情况下,推定处理控制部68对减速因子中的车辆重量M1进行推定。在此,M1是推定出的车辆重量。车辆重量M1通过下述式2算出。
[0079] [式2]
[0080]    (式2)
[0081] 在加速度Gx比加速度A2(第二阈值)大且小于加速度A3、车速Vx小于车速B1(第一阈值)的情况下,相对于加速度Gx的项,Vx2的项减小,因此,上述式的Vx2的项的影响力减小。另外,由于加速度Gx比A2大,所以RL的影响力也相对减小。因此,在加速度Gx比加速度A2大且小于加速度A3、车速Vx小于车速B1的情况下,推定处理控制部68可以在减小其他减速因子的误差的影响的同时推定车辆重量M1。K和RL是从存储部52读出的在现状中已计算出的推定值(前一次值)。另外,在本实施方式中,作为执行推定的加速度的上限,设定了加速度A3,但也可以不设定加速度的上限。
[0082] 接着,在加速度Gx小于加速度A1(第一阈值)、车速Vx比车速B2(第二阈值)大且小于车速B3的情况下、即图4的行驶条件包含于区域94的情况下,推定处理控制部68对减速因子中的空气阻力系数K1进行推定。在此,K1是推定出的空气阻力系数。空气阻力系数K1由下述式3算出。
[0083] [式3]
[0084]    (式3)
[0085] 在加速度Gx小于加速度A1、车速Vx比车速B2大且小于车速B3的情况下,相对于Vx2的项,上述式的Gx的项的影响力减小。另外,由于车速Vx比车速B2大,因此,RL的影响力也相对减小。因此,在加速度Gx小于加速度A1、车速Vx比车速B2大且小于车速B3的情况下,推定处理控制部68可以在减小其他减速因子的误差的影响的同时推定空气阻力系数K1。M和RL是从存储部52读出的在现状中已计算出的推定值(前一次值)。另外,在本实施方式中,作为执行推定的速度的上限,设定了速度B3,但也可以不设定速度的上限。
[0086] 接着,在加速度Gx小于加速度A1(第一阈值)、车速Vx小于速度B1(第一阈值)的情况下、即图4的行驶条件包含于区域92的情况下,推定处理控制部68对减速因子中的道路阻力RL1进行推定。在此,RL1是推定出的道路阻力。道路阻力RL1由下述式4算出。
[0087] [式4]
[0088] RL1=F-Gx·M-K·Vx2   (式4)
[0089] 在加速度Gx小于加速度A1、车速Vx小于速度B1的情况下,Vx2的项和Gx的项的双方相对于F的影响力都减小。因此,在加速度Gx小于加速度A1、车速Vx小于速度B1的情况下,推定处理控制部68可以在减小其他减速因子的误差的影响的同时推定道路阻力RL1。M和K是从存储部52读出的在现状中已计算出的推定值(前一次值)。
[0090] 接着,使用图5说明由推定处理控制部68进行处理的处理顺序的一例。图5是由ECU50进行控制的一例的流程图。推定处理控制部68基于在车辆特性运算部51的各部分计算出的值和从CAN56取得的车辆2的状态,进行各种处理判定,并控制车辆特性运算部51的各部分的动作,从而可以执行图5所示的处理。
[0091] 作为步骤S12,推定处理控制部68判定推定条件是否成立。在此,推定条件基于换挡挡位、车速、横摆率进行判定。另外,经由CAN56检测变速器7的状态,从而可以取得换挡挡位。在换挡挡位为驱动挡位、车速Vx比0大(0
[0092] 当推定处理控制部68在步骤S12中判定为推定条件成立(是)时,作为步骤S14,作为步骤S14,判定是否为车速Vx<第一阈值、即车速Vx是否比第一阈值(例如速度B1)小。当推定处理控制部68在步骤S14中判定为Vx<第一阈值(是)时,进入步骤S16,当判定为并非是Vx<第一阈值(否)、即Vx≥第一阈值时,进入步骤S27。
[0093] 当推定处理控制部68在步骤S14中判定为是时,作为步骤S16,判定是否为加速度Gx<第一阈值、即加速度Gx是否比第一阈值(例如加速度A1)小。当推定处理控制部68在步骤S16中判定为并非是加速度Gx<第一阈值(否)、即加速度Gx≥第一阈值时,进入步骤S17,当判定为加速度Gx<第一阈值(是)时,进入步骤S24。
[0094] 当推定处理控制部68在步骤S16中判定为否时,作为步骤S17,判定是否为第二阈值<加速度Gx、即加速度Gx是否比第二阈值(例如加速度A2)大。当推定处理控制部68在步骤S17中判定为并非是第二阈值<加速度Gx(否)、即加速度Gx≤第二阈值时,结束本处理。即,在车速Vx小于第一阈值、加速度Gx在第一阈值以上第二阈值以下的情况下、例如行驶条件处于图4中区域90与区域92之间的情况下,推定处理控制部68不进行推定而结束本处理。当推定处理控制部68判定为第二阈值<加速度Gx(是)时,进入步骤S18。另外,也可以构成为,当推定处理控制部68在步骤S17中判定为是时,判定是否为加速度Gx<第三阈值(例如加速度A3),仅在加速度Gx<第三阈值时进入步骤S18。
[0095] 当推定处理控制部68在步骤S17中判定为是时,作为步骤S18,判定是否处于非制动中。即,判定是否由制动传感器14检测到制动操作。当推定处理控制部68在步骤S18中判定为并非是非制动中(否)、即由制动传感器14检测到制动操作时,结束本处理。即,在处于制动动作执行中的情况下,推定处理控制部68不进行推定而结束本处理。当推定处理控制部68在步骤S18中判定为处于非制动中(是)、即由制动传感器14未检测到制动操作时,作为步骤S20,进行车辆重量M1的推定。在此,车辆重量M1的推定由车重运算部63使用上述式执行。若在步骤S20中推定车辆重量M1,则作为步骤S22,推定处理控制部68将推定出的车辆重量M1存储在存储部52中,结束本处理。
[0096] 当推定处理控制部68在步骤S16中判定为是时,作为步骤S24,进行道路阻力RL1的推定。在此,道路阻力RL1的推定由道路阻力运算部65使用上述式执行。若在步骤S24中推定道路阻力RL1,则作为步骤S26,推定处理控制部68将道路阻力RL1存储在存储部52中,结束本处理。
[0097] 当推定处理控制部68在步骤S14中判定为否时,作为步骤S27,判定是否为第二阈值<车速Vx、即车速Vx是否比第二阈值(例如速度B2)大。当推定处理控制部68在步骤S27中判定为并非是第二阈值<车速Vx(否)、即车速Vx≤第二阈值时,结束本处理。即,在车速Vx为第一阈值以上第二阈值以下的情况下、例如行驶条件处于图4中区域92与区域94之间的情况下,推定处理控制部68不进行推定而结束本处理。当推定处理控制部68判定为第二阈值<车速Vx(是)时,进入步骤S28。另外,也可以构成为,当推定处理控制部68在步骤S27中判定为是时,判定是否为车速Vx<第三阈值(例如速度B3),仅在车速Vx<第三阈值时进入步骤S28。
[0098] 当推定处理控制部68在步骤S27中判定为是时,作为步骤S28,判定是否为加速度Gx<第一阈值、即加速度Gx是否比第一阈值(例如加速度A1)小。当推定处理控制部68在步骤S28中判定为并非是加速度Gx<第一阈值(否)、即加速度Gx≥第一阈值时,结束本处理。
[0099] 当推定处理控制部68在步骤S28中判定为加速度Gx<第一阈值(是)时,作为步骤S30,进行空气阻力系数K1的推定。在此,空气阻力系数K1的推定由空气阻力运算部64使用上述式执行。若在步骤S30中推定空气阻力系数K1,则作为步骤S32,推定处理控制部68将空气阻力系数K1存储在存储部52中,结束本处理。
[0100] 在此,在图5所示的流程图中,在加速度Gx及车速Vx处于规定的范围且处于非制动中的情况下,推定处理控制部68推定车辆重量M1。即,推定处理控制部68将推定车辆重量M1的行驶条件设定为除加速度Gx及车速Vx的范围之外还处于非制动中。推定处理控制部68也可以将推定道路阻力RL1的行驶条件设定为除加速度Gx及车速Vx的范围之外还处于非制动中。即,推定处理控制部68也可以在加速度Gx及车速Vx处于规定的范围且处于非制动中的情况下推定道路阻力RL1。
[0101] 接着,减速因子推定装置1的推定处理控制部68根据车辆重量的推定值是否收敛、空气阻力系数的推定值是否收敛,使上述的加速度及速度的第一阈值的值变化。以下,对加速度及速度的第一阈值的设定处理进行说明。
[0102] 图6是表示由ECU进行控制的一例的流程图。以下,使用图6对加速度及速度的第一阈值的设定处理进行说明。作为步骤S50,推定处理控制部68判定M1是否收敛、即作为推定值的车辆重量M1是否收敛。例如,在作为推定值的车辆重量M1在每单位时间内的变化量为阈值以下的情况下,推定处理控制部68判定为车辆重量M1收敛,在作为推定值的车辆重量M1在每单位时间内的变化量比阈值大的情况下,判定为车辆重量M1未收敛。另外,车辆重量M1的收敛的判定基准并不限于此,可以使用计算出的值的收敛判定所使用的各种基准。
[0103] 当推定处理控制部68在步骤S50中判定为车辆重量M1收敛(是)时,作为步骤S52,使速度的第一阈值为速度B1′,进入步骤S56。当推定处理控制部68在步骤S50中判定为车辆重量M1未收敛(否)时,作为步骤S54,使速度的第一阈值为速度B1,进入步骤S56。在此,速度B1′是比速度B1高的速度。即,当推定处理控制部68判定为车辆重量M1收敛时,相比未收敛的情况,使速度的第一阈值为更高的速度。
[0104] 若推定处理控制部68在步骤S52或步骤S54中确定速度的第一阈值,则作为步骤56,判定K1是否收敛、即作为推定值的空气阻力系数K1是否收敛。例如,在作为推定值的空气阻力系数K1在每单位时间内的变化量为阈值以下的情况下,推定处理控制部68判定为空气阻力系数K1收敛,在作为推定值的空气阻力系数K1在每单位时间内的变化量比阈值大的情况下,推定处理控制部68判定为空气阻力系数K1未收敛。另外,空气阻力系数K1的收敛的判定基准并不限于此,可以使用计算出的值的收敛判定所使用的各种基准。
[0105] 当推定处理控制部68在步骤S56中判定为空气阻力系数K1收敛(是)时,作为步骤S58,使加速度的第一阈值为加速度A1′,结束本处理。当推定处理控制部68在步骤S56中判定为空气阻力系数K1未收敛(否)时,作为步骤S60,使加速度的第一阈值为速度A1,结束本处理。在此,加速度A1′是比加速度A1高的加速度。即,在推定处理控制部68判定为空气阻力系数K1收敛的情况下,相比未收敛的情况,使加速度的第一阈值为更高的加速度。
[0106] 在此,图7~图9分别是表示将要推定的减速因子、速度及加速度的其他关系的说明图。推定处理控制部68按照图6的处理来设定加速度的第一阈值和速度的第一阈值,从而可以根据减速因子是否收敛而使对各减速因子进行推定的行驶条件的范围变化。
[0107] 在车辆重量M1没有收敛(未收敛)、空气阻力系数K1没有收敛(未收敛)的情况下,推定处理控制部68使加速度的第一阈值为加速度A1、速度的第一阈值为速度B1。在该情况下,如上述图4所示,推定处理控制部68在区域90的行驶条件下推定车辆重量M1,在区域92的行驶条件下推定道路阻力RL1,在区域94的行驶条件下推定空气阻力系数K1。
[0108] 接着,在车辆重量M1收敛、空气阻力系数K1没有收敛(未收敛)的情况下,推定处理控制部68使加速度的第一阈值为加速度A1′、速度的第一阈值为速度B1。在该情况下,如图7所示,推定处理控制部68在区域90的行驶条件下推定车辆重量M1,在区域92a的行驶条件下推定道路阻力RL1,在区域94a的行驶条件下推定空气阻力系数K1。在此,加速度A1′是比加速度A1高且比加速度A2低的加速度。因此,区域92a、94a相比区域92、94,各自的行驶条件的加速度的上限成为更高的加速度。由此,在车辆重量M1收敛的情况下,与车辆重量M1未收敛的情况相比,即便处于更高的加速度,推定处理控制部68也执行道路阻力RL1和空气阻力系数K1的推定。在车辆重量M1收敛的情况下,车辆重量M1的误差减小。由此,减速因子推定装置1即便在高的加速度的情况下执行道路阻力RL1和空气阻力系数K1的推定,也可以维持高精度地推定道路阻力RL1和空气阻力系数K1。
[0109] 接着,在车辆重量M1没有收敛(未收敛)、空气阻力系数K1收敛的情况下,推定处理控制部68使加速度的第一阈值为加速度A1、速度的第一阈值为速度B1′。在该情况下,如图8所示,推定处理控制部68在区域90a的行驶条件下推定车辆重量M1,在区域92b的行驶条件下推定道路阻力RL1,在区域94的行驶条件下推定空气阻力系数K1。在此,速度B1′是比速度B1高且比速度B2低的速度。因此,区域90a、92b相比区域90、92,各自的行驶条件的速度的上限成为更高的速度。由此,在空气阻力系数K1收敛的情况下,与空气阻力系数K1未收敛的情况相比,即便处于更高的速度,推定处理控制部68也执行车辆重量M1和道路阻力RL1的推定。在空气阻力系数K1收敛的情况下,空气阻力系数K1的误差减小。由此,减速因子推定装置1即便在高的速度的情况下执行车辆重量M1和道路阻力RL1的推定,也可以维持高精度地推定车辆重量M1和道路阻力RL1。
[0110] 接着,在车辆重量M1收敛、空气阻力系数K1收敛的情况下,推定处理控制部68使加速度的第一阈值为加速度A1′、速度的第一阈值为速度B1′。在该情况下,如图9所示,推定处理控制部68在区域90a的行驶条件下推定车辆重量M1,在区域92c的行驶条件下推定道路阻力RL1,在区域94a的行驶条件下推定空气阻力系数K1。区域90a是与图8的区域90a相同的区域。区域94a是与图7的区域94a相同的区域。区域92c的加速度的上限成为比区域92高的加速度,速度的上限成为比区域92高的速度。由此,在车辆重量M1收敛且空气阻力系数K1收敛的情况下,与车辆重量M1未收敛的情况相比,即便处于更高的加速度,推定处理控制部68也执行道路阻力RL1和空气阻力系数K1的推定。在车辆重量M1收敛且空气阻力系数K1收敛的情况下,与空气阻力系数K1未收敛的情况相比,即便处于更高的速度,推定处理控制部68也执行车辆重量M1和道路阻力RL1的推定。因此,在车辆重量M1收敛且空气阻力系数K1收敛的情况下,推定处理控制部68可以在比图4、图7及图8中的任一情况更宽广的行驶条件下推定道路阻力RL1。在车辆重量M1收敛、空气阻力系数K1收敛的情况下,车辆重量M1及空气阻力系数K1的误差减小。由此,减速因子推定装置1即便在高的加速度且高的速度的情况下执行道路阻力RL1的推定,也可以维持高精度地推定道路阻力RL1。
[0111] 减速因子推定装置1如上所述根据第一减速因子(例如,车辆重量M1、空气阻力系数K1)是否收敛,使进行第二减速因子(在车辆重量M1的情况下为空气阻力系数K1及道路阻力RL1、在空气阻力系数K1的情况下为车辆重量M1及道路阻力RL1)的推定的行驶条件变化。具体来说,在第一减速因子收敛的情况下,与第一减速因子未收敛的情况相比,减速因子推定装置1在更宽广的行驶条件(扩大了的行驶条件)下执行推定。由此,减速因子推定装置1可以使在第一减速因子收敛之后执行第二减速因子的推定处理的机会增多,可以在更短时间使第二减速因子收敛。即,减速因子推定装置1可以在更短的时间确定车辆的减速因子的值。另外,减速因子推定装置1在第一减速因子收敛了的情况下使执行第二减速因子的推定处理的机会增多,从而可以在由第一减速因子引起的误差少的状态下执行第二减速因子的推定处理。由此,减速因子推定装置1可以在增大执行第二减速因子的推定处理的机会的同时减小推定时的误差。由此,减速因子推定装置1可以短时间且高精度地推定第二减速因子。
[0112] 减速因子推定装置1在如本实施方式那样使第一减速因子为车辆重量M1的情况下,使第二减速因子为空气阻力系数K1及道路阻力RL1,作为进行推定的行驶条件使速度的第一阈值变化。减速因子推定装置1在如本实施方式那样使第一减速因子为空气阻力系数K1的情况下,使第二减速因子为车辆重量M1及道路阻力RL1,作为进行推定的行驶条件使加速度的第一阈值变化。由此,即便使第一阈值变化也可以抑制误差的产生,因此,可以短时间且高精度地推定第二减速因子。
[0113] 减速因子推定装置1也可以仅执行图6所示的流程图的步骤S50、S52、S54的组合和步骤S56、S58、S60的组合中的任一方。
[0114] 上述实施方式的减速因子推定装置1在使第一减速因子为车辆重量M1的情况下,使空气阻力系数K1和道路阻力RL1这两个为第二减速因子,但也可以仅使任一方为第二减速因子。上述实施方式的减速因子推定装置1在使第一减速因子为空气阻力系数K1的情况下,使车辆重量M1和道路阻力RL1这两个为第二减速因子,但也可以仅使任一方为第二减速因子。
[0115] 另外,减速因子推定装置1基于车速Vx和加速度Gx确定将要推定的减速因子。即,减速因子推定装置1执行将要推定的对象的减速因子中的、包含在行驶条件所设定的范围中的减速因子的推定。由此,可以在其他减速因子的影响小的状态下,计算作为推定对象的车辆重量M1、空气阻力系数K1、道路阻力RL1的每一个,可以更高精度地计算各减速因子。减速因子推定装置1在对作为推定对象的车辆重量M1、空气阻力系数K1、道路阻力RL1进行推定时,即便在其他减速因子包含有误差的情况下也可以减小其影响。由此,可以降低在推定减速因子时因其他减速因子的影响而包含误差的可能性。
[0116] 另外,减速因子推定装置1基于车速Vx和加速度Gx切换将要推定的减速因子,从而可以抑制计算出的值在其他减速因子的影响大的状态下包含在车辆重量M1、空气阻力系数K1、道路阻力RL1的推定值中。由此,也可以降低在推定减速因子时因其他减速因子的影响而包含误差的可能性,可以提高减速因子的推定精度。
[0117] 减速因子推定装置1的推定处理控制部68也可以在车辆动作稳定控制处于工作中的情况下,停止所有参数的推定、即禁止减速因子的推定处理。另外,优选为,减速因子推定装置1的推定处理控制部68在判定为推定出的车辆重量M1处于异常的情况下,停止空气阻力系数K1和道路阻力RL1的推定。
[0118] 图10是表示由ECU进行控制的一例的流程图。以下,使用图10对车辆动作稳定控制处于工作中的情况以及判定为推定出的车辆重量M1处于异常的情况下的处理进行说明。
[0119] 作为步骤S80,推定处理控制部68判定车辆动作稳定控制是否处于工作中。推定处理控制部68通过取得车辆动作稳定控制检测部54的检测结果,可以检测车辆动作稳定控制(VCS、ABS、TRC等)是否处于工作中。当推定处理控制部68在步骤S80中判定为车辆动作稳定控制处于工作中(是)时,进入步骤S86,当在步骤S80中判定为车辆动作稳定控制并非处于工作中(否)即未执行车辆动作稳定控制时,进入步骤S82。
[0120] 当推定处理控制部68在步骤S80中判定为否时,作为步骤S82,判定M1是否比阈值大。在本实施方式中,根据M1是否比阈值大来判定推定出的车辆重量M1是否异常。另外,推定出的车辆重量M1是否异常的判定由车重异常判定部66执行。当推定处理控制部68在步骤S82中判定为M1比阈值大(是)时,作为步骤S84,停止空气阻力系数K1和道路阻力RL1的推定。若推定处理控制部68执行步骤S84的处理,则进入步骤S80。由此,推定处理控制部68在未执行车辆动作稳定控制且M1比阈值大的情况下,停止空气阻力系数K1和道路阻力RL1的推定。即,即便成为对空气阻力系数K1和道路阻力RL1进行推定的行驶条件,推定处理控制部68也不进行该减速因子的推定。当推定处理控制部68在步骤S82中判定为M1不比阈值大(否)时,结束本处理。
[0121] 当推定处理控制部68在步骤S80中判定为是时,作为步骤S86,停止全部减速因子的推定。即,推定处理控制部68禁止将要推定的对象的所有减速因子的推定处理。即,即便成为对减速因子进行推定的行驶条件,推定处理控制部68也不进行该减速因子的推定。
[0122] 若推定处理控制部68在步骤S86中停止全部减速因子的推定,则作为步骤S88,判定是否为阈值时间<经过时间。在此,经过时间是执行步骤S86的处理后经过的时间。另外,阈值时间是已被设定的时间,例如是1小时。当推定处理控制部68在步骤S88中判定为并非是阈值时间<经过时间(否)时,再次执行步骤S88。当推定处理控制部68在步骤S88中判定为阈值时间<经过时间(是)时,作为步骤S89,解除推定的停止、即成为允许全部减速因子的推定处理的状态,结束本处理。
[0123] 如图10所示,减速因子推定装置1在车辆动作稳定控制处于工作中的情况下,停止减速因子的推定,由此,可以抑制在车辆动作稳定控制处于工作中且减速因子的推定精度低的状态下执行减速因子的推定处理。由此,减速因子推定装置1能够高精度地推定减速因子。
[0124] 如图10所示,减速因子推定装置1在判定为车辆动作稳定控制处于工作中的情况下,直至经过阈值时间为止,维持全部减速因子的推定的停止。由此,在检测到车辆动作稳定控制后,在不稳定的车辆动作有可能持续的期间,可以维持全部减速因子的推定的停止。由此,减速因子推定装置1可以高精度地推定减速因子。
[0125] 减速因子推定装置1在判定为车辆动作稳定控制处于工作中的情况下,直至经过阈值时间为止,维持全部减速因子的推定的停止,但也可以代替时间而采用距离作为判定基准。
[0126] 如图10所示,减速因子推定装置1在判定为作为推定值的车辆重量M1处于异常的情况下,停止空气阻力系数K1和道路阻力RL1的推定,从而可以提高空气阻力系数K1和道路阻力RL1的推定精度。具体来说,减速因子推定装置1判定为作为推定值的车辆重量M1处于异常,从而可以抑制在下述状态下推定空气阻力系数K1和道路阻力RL1,该状态为:拖曳状态;过度搭载人、货物导致轮胎被压瘪而使得道路阻力RL过度增大了的状态;或者误检测为处于空气阻力系数大的状态。由此,减速因子推定装置1可以高精度地推定减速因子。
[0127] 如图10所示,减速因子推定装置1通过执行车辆动作稳定控制处于工作中的情况下的处理及判定为推定出的车辆重量M1处于异常的情况下的处理这两个处理,可以高精度地推定减速因子,但并不限于此。减速因子推定装置1也可以仅执行车辆动作稳定控制处于工作中的情况下的处理和判定为推定出的车辆重量M1处于异常的情况下的处理中的任一方。
[0128] 在此,优选为,减速因子推定装置1在执行了减速因子的推定的情况下,考虑计算出的推定值和过去的推定值来计算修正推定值。另外,优选为,减速因子推定装置1将修正推定值用作在驾驶支援控制部53等其他装置中使用时的减速因子的值。例如,车辆重量M1优选使用下述式5计算修正推定值。
[0129] [式5]
[0130] M1_F=(1-kk)·M1n-1+kk·M1n   (式5)
[0131] M1_F是修正推定值,M1n-1是前一次的推定值,M1n是本次的推定值。另外,kk是加权系数。另外,优选为,在计算车辆重量M1的修正推定值M1_F的情况下,采用滤波时间常数为短周期的滤波器。作为一例,优选使用周期为60s的滤波时间常数。
[0132] 图11中表示计算出的M1和M1_F的关系。图11中的纵轴表示车辆重量,横轴表示时间。图11是表示车辆重量的计算结果和时间的关系的说明图。另外,图11所示的例子是设M1为1800kg的情况下的例子。如图11所示,减速因子推定装置1计算使用前一次的推定值修正了本次的推定值而得到的修正推定值M1_F,从而可以计算更高精度的推定值。
[0133] 接着,空气阻力系数K1优选使用下述式6来计算修正推定值K1_F。
[0134] [式6]
[0135] K1_F=(1-kk)·K1n-1+kk·K1n   (式6)
[0136] K1_F是修正推定值,K1n-1是前一次的推定值,K1n是本次的推定值。另外,kk是加权系数。另外,在计算空气阻力系数K1的修正推定值K1_F的情况下,优选为采用滤波时间常数为长周期的滤波器。作为一例,优选使用周期为600s的滤波时间常数。
[0137] 图12中表示计算出的K1和K1_F的关系。图12中的纵轴表示空气阻力系数,横轴表示时间。图12是表示空气阻力系数的计算结果和时间的关系的说明图。如图12所示,减速因子推定装置1计算使用前一次的推定值修正了本次的推定值而得到的修正推定值K1_F,从而可以计算更高精度的推定值。
[0138] 接着,道路阻力RL1优选使用下述式7来计算修正推定值RL1_F。
[0139] [式7]
[0140] RL1_F=(1-kk)·RL1n-1+kk·RL1n   (式7)
[0141] RL1_F是修正推定值,RL1n-1是前一次的推定值,RL1n是本次的推定值。另外,kk是加权系数。另外,在计算道路阻力RL1的修正推定值RL1_F的情况下,优选为采用滤波时间常数为中周期的滤波器。作为一例,优选使用周期为300s的滤波时间常数。
[0142] 图13中表示计算出的RL1和RL1_F的关系。图13中的纵轴表示道路阻力,横轴表示时间。图13是表示道路阻力的计算结果和时间的关系的说明图。如图13所示,减速因子推定装置1计算使用前一次的推定值修正了本次的推定值而得到的修正推定值RL1_F,从而可以计算更高精度的推定值。
[0143] 如图11~图13及上述式5~式7所示,减速因子推定装置1通过修正推定值,可以计算更高精度的推定值。另外,在计算修正值时,使按照每种减速因子而使用的滤波时间常数为不同的时间常数,从而可以计算更高精度的推定值。
[0144] 减速因子推定装置1在修正车辆重量的推定值的情况下,使用短周期的滤波器进行滤波处理,从而可以进行与车辆重量的变动主要因素对应的修正。具体来说,可以与乘车人数、装载货物的移动等短期产生的变动对应地进行修正。
[0145] 减速因子推定装置1在修正空气阻力系数的推定值的情况下,使用长周期的滤波器进行滤波处理,从而可以进行与空气阻力系数的变动主要因素对应的修正。具体来说,可以与空气动力零部件(aero parts)等车外装件的更换等长期产生的变动、即若一次变更则长期没有大的变化的变动对应地进行修正。
[0146] 接着,对使用考虑到上述减速因子的运动方程式计算出驱动力的情况进行说明。图14是表示驱动力的计算结果和时间的关系的说明图。图14中的纵轴表示驱动力[N],横轴表示时间[s]。另外,图14中表示通过计测而计算出的驱动力(车辆驱动力)F和将各值代入式1的右边而计算出的驱动力(Gx·M+K·Vx2+RL)。在此,在图14所示的Gx·M+K·Vx2+RL中,M作为标准车重、K作为标准空气阻力系数、RL作为标准道路阻力、Gx作为加速度传感器11的检测值、V作为车速传感器10的检测值而计算出。在此,标准空气阻力系数K通过空气密度ρ×前面投影面积S×空气阻力系数cd而计算出。另外,标准道路阻力RL根据轮胎的转动阻力Rr和车辆机械损失Mr而计算出。即,在图14中,在使减速因子恒定的状态下、即以大致正确的减速因子的值计算驱动力。
[0147] 使用如图14所示以高精度计算出的减速因子并使用方程式来进行计算,从而可以计算出与实际的驱动力接近的值。因此,本实施方式的减速因子推定装置1能够以高精度推定减速因子,从而可以计算出与实际的值接近的驱动力。减速因子推定装置1可以提高上述式1的减速因子的项的精度,从而可以正确地计算出行驶时的驱动力、加速度及速度的关系。由此,在驾驶支援时预测车辆的行驶动作的情况下也可以正确地进行预测。由于可以正确地预测车辆动作,因此,可以执行更适当的驾驶支援。
[0148] 在此,减速因子推定装置1在使用加速度传感器11的检测值的情况下,优选使用利用低通滤波器对检测值进行了修正而得到的值作为加速度。即优选使用通过下述式8进行了修正而得到的加速度GxF。
[0149] [式8]
[0150] GxF=(1-kk)·Gxn-1+kk·Gxn   (式8)
[0151] 在此,图15是表示驱动力的计算结果和时间的关系的说明图。图15中的纵轴表示驱动力[N],横轴表示时间[s]。另外,图15中表示通过计测而计算出的驱动力(车辆驱动力)F、以及将各值代入式1的右边而计算出的驱动力(GxF·M+K·Vx2+RL)。即,在图15中,作为将各值代入式1的右边而计算出的驱动力的加速度,使用利用低通滤波器除去高频成分而得到的值。如图15所示,减速因子推定装置1使用除去高频成分而得到的值作为加速度,从而可以使用除去噪声成分之后的值来推定减速因子。由此,可以使减速因子的推定精度为更高精度。
[0152] 上述实施方式的减速因子推定装置1通过推定来计算车辆重量、空气阻力系数以及道路阻力这三个减速因子的每一个,从而可以更高精度地计算出减速因子。在此,减速因子推定装置1并不限于通过推定来计算车辆重量、空气阻力系数以及道路阻力这三个减速因子的每一个。减速因子推定装置1也可以仅推定车辆重量、空气阻力系数以及道路阻力中的两个。另外,在不推定的情况下,使用预先设定的固定值、设计值即可。减速因子推定装置1切换根据行驶状态对空气阻力系数和道路阻力中的任一个进行推定还是不进行推定,从而可以更高精度地推定减速因子。
[0153] 在减速因子推定装置1中,作为行驶状态,以加速度和速度为基准,判定是否进行各减速因子的推定,但是否进行各减速因子的推定的判定基准并不限于此。减速因子推定装置1也可以构成为,作为行驶状态,仅以加速度和速度中的任一方为基准,判定是否进行各减速因子的推定。减速因子推定装置1也可以构成为,作为行驶状态,以驱动力为基准来判定是否进行驾驶支援。
[0154] 减速因子推定装置1以一个阈值(加速度)为基准,对是执行车辆重量的推定还是执行道路阻力的推定进行切换,并以一个阈值(加速度)为基准,对是执行空气阻力系数的推定还是执行道路阻力的推定进行切换,但并不限于此。减速因子推定装置1也可以使用于判定是否执行车辆重量的推定的阈值和用于判定是否执行道路阻力的推定的阈值为各自不同的加速度。另外,减速因子推定装置1也可以使用于判定是否执行空气阻力系数的推定的阈值和用于判定是否执行道路阻力的推定的阈值为各自不同的速度。另外,对于一部分加速度而言,减速因子推定装置1既可以对车辆重量和道路阻力双方进行推定,也可以对车辆重量和道路阻力这两者都不推定。对于一部分速度而言,减速因子推定装置1既可以对空气阻力系数和道路阻力的双方进行推定,也可以对空气阻力系数和道路阻力这两者都不推定。
[0155] 为了能够进一步提高推定的精度,优选为,如本实施方式那样,减速因子推定装置1分别根据行驶状态对是否执行车辆重量、空气阻力系数以及道路阻力这三个减速因子中的一个减速因子的推定进行切换,但并不限于此。减速因子推定装置1也可以构成为,不论行驶状态如何总是推定车辆重量、空气阻力系数以及道路阻力中的一部分减速因子。在该情况下,在推定一方的减速因子的情况下,另一方的减速因子使用前一次值,分别执行两个运算。
[0156] 另外,上述实施方式的减速因子推定装置1并不限于上述实施方式,能够在权利要求保护的范围内进行各种变更。本实施方式的减速因子推定装置1也可以通过适当组合以上已说明的各实施方式的结构要素而构成。
[0157] 本实施方式的减速因子推定装置1以推定具有发动机5和MG(电动发电机)6的车辆2、所谓混合动力车辆的减速因子的情况进行了说明,但并不限于此。减速因子推定装置1在对作为动力源不具有MG6而仅具有发动机5作为动力源的车辆2、所谓传统车辆的行驶进行支援的情况下也可以同样地进行推定。另外,减速因子推定装置1在对作为动力源不具有发动机5而仅具有电动发电机作为动力源的车辆2、所谓电动汽车的减速因子进行推定的情况下也可以进行同样的推定。
[0158] 附图标记说明
[0159] 1   减速因子推定装置
[0160] 2   车辆
[0161] 3   车辆控制系统
[0162] 4   HMI装置(支援装置)
[0163] 5   发动机(内燃机)
[0164] 6   电动发电机、MG(电动机)
[0165] 7   变速器
[0166] 8   制动装置
[0167] 9   蓄电池
[0168] 10  车速传感器
[0169] 11  加速度传感器
[0170] 12  横摆率传感器
[0171] 13  加速传感器
[0172] 14  制动传感器
[0173] 15  GPS装置
[0174] 16  无线通信装置
[0175] 17  数据库
[0176] 50  ECU
[0177] 51  车辆特性运算部
[0178] 52  存储部
[0179] 53  驾驶支援控制部
[0180] 54  车辆动作稳定控制检测部
[0181] 56  CAN
[0182] 60  车速运算部
[0183] 61  加速度运算部
[0184] 62  驱动力运算部
[0185] 63  车重运算部
[0186] 64  空气阻力运算部
[0187] 65  道路阻力运算部
[0188] 66  车重异常判定部
[0189] 68  推定处理控制部
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