減速因素推定裝置以及駕駛輔助裝置制造方法
【專利摘要】推定車輛(2)的減速因素的減速因素推定裝置(1)具有算出道路阻力推定值的道路阻力運算部(65)、和進(jìn)行提取由道路阻力運算部(65)算出的道路阻力推定值的規(guī)定頻率分量的濾波處理的濾波運算部(67)。濾波運算部(67)對道路阻力推定值進(jìn)行濾波來提取規(guī)定的規(guī)定頻率分量，由此提取車輛原因道路阻力分量、環(huán)境原因道路阻力分量等。
【專利說明】減速因素推定裝置以及駕駛輔助裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及減速因素推定裝置以及駕駛輔助裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有一種被搭載于車輛并輔助車輛的行駛的駕駛輔助裝置。該駕駛輔助裝置為了輔助車輛的行駛而基于車輛的各種特性來判定車輛的運行情況(舉動)。這里，車輛的各種特性根據(jù)行駛時的條件發(fā)生變動。作為檢測這樣變動的車輛的特性的裝置，例如有專利文獻(xiàn)I所記載的裝置。在專利文獻(xiàn)I中，記載了一種運算車輛的行駛能量的系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于推定出的行駛速度、與車輛有關(guān)的參數(shù)和與道路有關(guān)的參數(shù)來計算坡度阻力、空氣阻力、加速阻力以及滾動阻力而求出行駛能量。另外，在專利文獻(xiàn)2中記載了一種推定車輛的重量的裝置。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011 - 16465號公報
[0004]專利文獻(xiàn)2:日本特開平10 - 104049號公報
[0005]這里，車輛的特性中有與減速相關(guān)聯(lián)的特性、即在行駛時成為行駛的阻力的特性。車輛能夠計算出這些減速因素，并基于該計算結(jié)果來進(jìn)行各種控制，由此恰當(dāng)?shù)乜刂栖囕v。車輛的減速因素中存在根據(jù)行駛時的條件而變動的因素。作為這樣的根據(jù)行駛時的條件而變動的車輛的減速因素，有專利文獻(xiàn)I所記載的空氣阻力、滾動阻力、專利文獻(xiàn)2所記載的車輛重量。在專利文獻(xiàn)I和2中，通過計算各種條件來推定各減速因素，但存在推定出的減速因素和實際的減速因素存在偏差，導(dǎo)致推定的精度降低的情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供能夠以更高的精度來推定減速因素的減速因素推定裝置以及駕駛輔助裝置。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是推定車輛的減速因素的減速因素推定裝置，其特征在于，具備算出道路阻力推定值的道路阻力運算部、和進(jìn)行提取所述道路阻力推定值的規(guī)定頻率分量的濾波處理的濾波運算部。
[0008]另外，優(yōu)選所述濾波運算部通過以第I時間常數(shù)對所述道路阻力推定值進(jìn)行濾波處理來提取總道路阻力分量，所述濾波運算部通過以周期比所述第I時間常數(shù)長的第2時間常數(shù)對所述道路阻力推定值進(jìn)行濾波處理來提取車輛原因道路阻力分量，所述濾波運算部從所述總道路阻力分量減去所述車輛原因道路阻力分量來計算環(huán)境原因道路阻力分量。
[0009]另外，優(yōu)選具有:減速因素推定部，其包括所述道路阻力運算部以及所述濾波運算部；驅(qū)動力取得部，其取得所述車輛的驅(qū)動力；車速取得部，其取得所述車輛的車速；和加速度取得部，其取得所述車輛的加速度，所述減速因素推定部基于所取得的驅(qū)動力、速度以及加速度的關(guān)系來推定包含所述道路阻力推定值的多個減速因素。
[0010]另外，優(yōu)選所述減速因素包含空氣阻力系數(shù)與車輛重量的至少一方，所述減速因素推定部在所述環(huán)境原因道路阻力分量為閾值以上的情況下，停止空氣阻力系數(shù)與車輛重量的至少一方的推定。
[0011]另外，優(yōu)選所述減速因素包含空氣阻力系數(shù)與車輛重量的至少一方，所述減速因素推定部在所述環(huán)境原因道路阻力分量的變化量為閾值以上的情況下，停止空氣阻力系數(shù)與車輛重量的至少一方的推定。
[0012]另外，優(yōu)選所述減速因素推定部基于所述車速以及所述加速度來決定要推定的I個減速因素。
[0013]另外，優(yōu)選所述減速因素推定部使用運動方程式對減速因素、驅(qū)動力、速度以及加速度的關(guān)系進(jìn)行解析，來推定所述減速因素。
[0014]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的駕駛輔助裝置的特征在于，具有上述的任意一個技術(shù)方案所述的減速因素推定裝置、和利用由所述減速因素推定裝置推定出的減速因素來執(zhí)行駕駛輔助的駕駛輔助控制部。
[0015]另外，優(yōu)選所述駕駛輔助控制部在所述環(huán)境原因道路阻力分量為閾值以上的情況下，停止駕駛輔助。
[0016]另外，優(yōu)選所述駕駛輔助控制部在所述環(huán)境原因道路阻力分量的變化量為閾值以上的情況下，停止駕駛輔助。
[0017]另外，優(yōu)選還具有檢測車輛運行情況穩(wěn)定控制的工作的車輛運行情況穩(wěn)定控制檢測部，所述駕駛輔助控制部在通過所述車輛運行情況穩(wěn)定控制部檢測檢測出車輛運行情況穩(wěn)定控制正工作的情況下，停止駕駛輔助。
[0018]本發(fā)明能夠推定包含于道路阻力的因車輛的機(jī)械摩擦引起的道路阻力分量，實現(xiàn)了以高精度來推定減速因素的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是表示車輛控制系統(tǒng)的概略構(gòu)成圖。
[0020]圖2是表示E⑶、減速因素推定裝置和駕駛輔助裝置的概略構(gòu)成的一例的框圖。
[0021]圖3是示意性表示對車輛作用的力的說明圖。
[0022]圖4是表示要推定的減速因素、速度和加速度的關(guān)系的說明圖。
[0023]圖5是表示由E⑶進(jìn)行的控制的一例的流程圖。
[0024]圖6是表示由E⑶進(jìn)行的控制的一例的流程圖。
[0025]圖7是表示要推定的減速因素、速度和加速度的其他關(guān)系的說明圖。
[0026]圖8是表示要推定的減速因素、速度和加速度的其他關(guān)系的說明圖。
[0027]圖9是表示要推定的減速因素、速度和加速度的其他關(guān)系的說明圖。
[0028]圖10是表示車輛重量的計算結(jié)果和時間的關(guān)系的說明圖。
[0029]圖11是表示空氣阻力系數(shù)的計算結(jié)果和時間的關(guān)系的說明圖。
[0030]圖12是表示道路阻力的計算結(jié)果和時間的關(guān)系的說明圖。
[0031]圖13是表不驅(qū)動力的計算結(jié)果和時間的關(guān)系的說明圖。
[0032]圖14是表不驅(qū)動力的計算結(jié)果和時間的關(guān)系的說明圖。
[0033]圖15是表示要推定的減速因素、速度和加速度的關(guān)系的說明圖。
[0034]圖16是表示道路阻力的計算結(jié)果的說明圖。
[0035]圖17是表示由E⑶進(jìn)行的控制的一例的流程圖。
[0036]圖18是表示由E⑶進(jìn)行的控制的一例的流程圖。
[0037]圖19是表示駕駛輔助控制部的概略構(gòu)成的一例的框圖。
[0038]圖20是表示由E⑶進(jìn)行的控制的一例的流程圖。
[0039]圖21是表示由E⑶進(jìn)行的控制的一例的流程圖。

【具體實施方式】
[0040]以下，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。其中，該實施方式并不對該發(fā)明進(jìn)行限定。另外，在下述實施方式的構(gòu)成要素中，包含本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠置換且容易獲得的要素或?qū)嵸|(zhì)上相同的要素。
[0041]圖1是表示車輛控制系統(tǒng)的概略構(gòu)成圖，圖2是表示ECU、減速因素推定裝置和駕駛輔助裝置的概略構(gòu)成的一例的框圖。
[0042]本實施方式的減速因素推定裝置I和駕駛輔助裝置70如圖1所示，在被搭載于車輛2的車輛控制系統(tǒng)3中應(yīng)用。減速因素推定裝置I具備E⑶(Electronic ControlUnit) 50。而且，減速因素推定裝置I通過根據(jù)狀況利用E⑶50進(jìn)行各種運算，來推定減速因素。本實施方式的駕駛輔助裝置70具有包括減速因素推定裝置I的ECU50。駕駛輔助裝置70利用ECU50，使用由減速因素推定裝置I推定出的減速因素來推定行駛狀態(tài)，并基于該結(jié)果來控制HMI裝置(輔助裝置)4、驅(qū)動源(發(fā)動機(jī)5、MG6)等而執(zhí)行各種駕駛輔助，由此輔助車輛2的行駛。
[0043]本實施方式的車輛控制系統(tǒng)3是將發(fā)動機(jī)5和MG6結(jié)合來作為用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動車輛2的驅(qū)動輪的行駛用驅(qū)動源的所謂混合動力系統(tǒng)。即，車輛2是除了發(fā)動機(jī)5之外還具備MG6作為行駛用驅(qū)動源的混合動力車輛。車輛2構(gòu)成為以盡可能高效的狀態(tài)運轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)5，另一方面，利用旋轉(zhuǎn)電機(jī)即MG6對動力、發(fā)動機(jī)制動力的超過或不足進(jìn)行補(bǔ)償，并且通過在減速時進(jìn)行能量的再生來實現(xiàn)燃油利用率的提高。
[0044]具體而言，車輛控制系統(tǒng)3包括HMI裝置4、作為內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)5、作為電動機(jī)的電動發(fā)電機(jī)(以下有時稱為“MG”。)6、變速器7、制動裝置8、電池9等。另外，車輛控制系統(tǒng)3包括車速傳感器10、加速度傳感器11、橫擺率傳感器12、加速器傳感器13、制動傳感器
14、GPS (Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))裝置(以下有時稱為 “GPS”。)15、無線通信裝置16、數(shù)據(jù)庫(以下有時稱為“DB”。)17等。
[0045]HMI裝置4是能夠輸出對車輛2的駕駛進(jìn)行輔助的信息即駕駛輔助信息的輔助裝置，是針對駕駛者進(jìn)行駕駛輔助信息的提供等的裝置。HMI裝置4是車載設(shè)備，例如具有設(shè)置于車輛2的車室內(nèi)的顯示器裝置(視覺信息顯示裝置)、揚聲器(聲音輸出裝置)等。HMI裝置4也可以使用現(xiàn)有的裝置、例如導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示器裝置、揚聲器等。為了能夠?qū)崿F(xiàn)燃油利用率的提高，HMI裝置4通過聲音信息、視覺信息(圖形信息、文字信息)等來進(jìn)行信息提供，引導(dǎo)駕駛者的駕駛操作。HMI裝置4通過這樣的信息提供來輔助基于駕駛者的駕駛操作的目標(biāo)值的實現(xiàn)。HMI裝置4與E⑶50電連接而被該E⑶50控制。此外，HMI裝置4也可以構(gòu)成為包含輸出例如方向盤振動、座席振動、踏板反力等的觸覺信息的觸覺信息輸出裝置等。
[0046]在車輛控制系統(tǒng)3中，作為實現(xiàn)車輛2的行駛的各種致動器，搭載有發(fā)動機(jī)5、MG6、變速器7、制動裝置8、電池9等。
[0047]發(fā)動機(jī)5根據(jù)駕駛者進(jìn)行的加速要求操作、例如加速踏板的踩踏操作，使驅(qū)動力作用于車輛2的車輪。在發(fā)動機(jī)5中，作為作用于車輛2的驅(qū)動輪的行駛用動力，消耗燃料來產(chǎn)生作為內(nèi)燃機(jī)扭矩的發(fā)動機(jī)扭矩。發(fā)動機(jī)5主要是將燃燒燃料而產(chǎn)生的熱能以扭矩等機(jī)械能的形式輸出的熱機(jī)，汽油發(fā)動機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)、LPG發(fā)動機(jī)等是其一例。發(fā)動機(jī)5例如具備未圖示的燃料噴射裝置、點火裝置以及節(jié)氣門裝置等，這些裝置與ECU50電連接而被該E⑶50控制。發(fā)動機(jī)5被E⑶50控制輸出扭矩。此外，發(fā)動機(jī)5產(chǎn)生的動力也可以用于MG6中的發(fā)電。
[0048]MG6根據(jù)駕駛者進(jìn)行的加速要求操作，例如加速踏板的踩踏操作，使驅(qū)動力作用于車輛2的驅(qū)動輪。在MG6中，作為作用于車輛2的驅(qū)動輪的行駛用的動力，將電能變換成機(jī)械動力從而產(chǎn)生電機(jī)扭矩。MG6是具備作為固定件的定子和作為旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)子的所謂旋轉(zhuǎn)電機(jī)。MG6是將電能變換為機(jī)械動力并輸出的電動機(jī)，并且也是將機(jī)械動力變換為電能來進(jìn)行回收的發(fā)電機(jī)。即，MG6兼具通過電力的供給進(jìn)行驅(qū)動并將電能變換成機(jī)械能來輸出的作為電動機(jī)的功能(牽引功能)、和將機(jī)械能變換成電能的作為發(fā)電機(jī)的功能(再生功能)。MG6經(jīng)由進(jìn)行直流電流和交流電流的變換的逆變器等與ECU50電連接而被該ECU50控制。MG6利用ECU50經(jīng)由逆變器來控制輸出扭矩和發(fā)電量。
[0049]變速器7是對發(fā)動機(jī)5、MG6的旋轉(zhuǎn)輸出進(jìn)行變速并向車輛2的驅(qū)動輪側(cè)傳遞的動力傳遞裝置。變速器7可以是所謂的手動變速器(MT)，也可以是有級自動變速器(AT)、無級自動變速器(CVT)、多模式手動變速器(MMT)、連續(xù)手動變速器(SMT)、雙離合器式變速器(DCT)等所謂的自動變速器。這里，將變速器7設(shè)為例如使用行星齒輪機(jī)構(gòu)等的無級變速器來進(jìn)行說明。對于變速器7而言，變速器致動器等與E⑶50電連接而被該E⑶50控制。
[0050]制動裝置8根據(jù)駕駛者進(jìn)行的制動要求操作、例如制動踏板的踩踏操作，使制動力作用于車輛2的車輪。制動裝置8例如使制動片、制動盤等摩擦構(gòu)件間產(chǎn)生規(guī)定的摩擦力(摩擦阻力)，由此對以能夠旋轉(zhuǎn)的方式被支承于車輛2的車體的車輪賦予制動力。由此，制動裝置8使車輛2的車輪與路面的接地面產(chǎn)生制動力，能夠?qū)囕v2進(jìn)行制動。對于制動裝置8而言，制動器致動器等與E⑶50電連接而被該E⑶50控制。
[0051]電池9是能夠蓄積電力(蓄電)以及將蓄積的電力放電的蓄電裝置。電池9與E⑶50電連接，將與各種信息有關(guān)的信號向E⑶50輸出。本實施方式的電池9檢測SOC (Stateof Charge)作為充電狀態(tài)的信息，并向E⑶50輸出。
[0052]MG6在作為電動機(jī)發(fā)揮作用的情況下，經(jīng)由逆變器被供給該電池9中蓄積的電力，并將被供給的電力變換成車輛2的行駛用動力來輸出。另外，MG6在作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用的情況下，被輸入的動力驅(qū)動而發(fā)電，并將發(fā)電而得的電力經(jīng)由逆變器充電至電池9。此時，MG6能夠利用轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)阻力來對轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(再生制動)。結(jié)果，MG6在再生制動時能夠利用電力的再生使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生負(fù)的電機(jī)扭矩即電機(jī)再生扭矩，結(jié)果，能夠?qū)囕v2的驅(qū)動輪賦予制動力。即，該車輛控制系統(tǒng)3從車輛2的驅(qū)動輪向MG6輸入機(jī)械動力，由此，MG6通過再生而發(fā)電，能夠?qū)④囕v2的動能作為電能進(jìn)行回收。而且,車輛控制系統(tǒng)3將伴隨于此由MG6的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的機(jī)械動力(負(fù)的電機(jī)扭矩)傳遞至驅(qū)動輪，由此能夠通過MG6進(jìn)行再生制動。此時，對于該車輛控制系統(tǒng)3而言，若由MG6實現(xiàn)的再生量(發(fā)電量)相對較小，則所產(chǎn)生的制動力相對變小，作用于車輛2的減速度相對變小。另一方面，對于該車輛控制系統(tǒng)3而言，若由MG6實現(xiàn)的再生量(發(fā)電量)相對較大，則所產(chǎn)生的制動力相對變大，作用于車輛2的減速度相對變大。
[0053]車速傳感器10、加速度傳感器11、橫擺率傳感器12、加速器傳感器13、制動傳感器14是檢測車輛2的行駛狀態(tài)、駕駛者針對車輛2的輸入(駕駛員輸入)、即與駕駛者針對車輛2的實際操作有關(guān)的狀態(tài)量、物理量的狀態(tài)檢測裝置。車速傳感器10檢測車輛2的車輛速度(以下有時稱為“車速”。)。加速度傳感器11檢測車輛2的加速度。其中，本實施方式的加速度傳感器11至少檢測車輛2的前后方向的加速度。橫擺率傳感器12檢測車輛2的橫擺率。加速器傳感器13檢測駕駛者進(jìn)行的加速踏板的操作量(踩踏量)即加速器開度。制動傳感器14檢測駕駛者進(jìn)行的制動踏板的操作量(踩踏量)、例如主缸壓等。車速傳感器10、加速度傳感器11、橫擺率傳感器12、加速器傳感器13、制動傳感器14與ECU50電連接，將檢測信號向E⑶50輸出。
[0054]GPS裝置15是檢測車輛2的當(dāng)前的位置的裝置。GPS裝置15接收從GPS衛(wèi)星輸出的GPS信號，并基于接收的GPS信號，對車輛2的位置信息即GPS信息(X坐標(biāo)；X、Y坐標(biāo)；Y)進(jìn)行定位和運算。GPS裝置15與E⑶50電連接，將與GPS信息有關(guān)的信號向E⑶50輸出。
[0055]無線通信裝置16是利用無線通信來取得與車輛2的行駛有關(guān)的先行讀取信息的先行讀取信息取得裝置。無線通信裝置16利用無線通信，從例如設(shè)置于路側(cè)的光信標(biāo)等路車間通信設(shè)備(路側(cè)設(shè)備)、搭載于其他車輛的車車間通信設(shè)備、利用經(jīng)由VICS (注冊商標(biāo))(Vehicle Information and Communication System:道路交通信息通信系統(tǒng))中心等的互聯(lián)網(wǎng)等通信基礎(chǔ)來進(jìn)行信息交互的裝置等取得先行讀取信息。無線通信裝置16例如取得先行車輛信息、后續(xù)車輛信息、信號信息、施工/交通限制信息、擁堵信息、緊急車輛信息、與事故履歷數(shù)據(jù)庫有關(guān)的信息等作為先行讀取信息。例如，信號信息包含車輛2的行駛方向前方的信號燈的位置信息、綠信號、黃信號、紅信號的點亮周期、信號變化定時等信號周期信息等。無線通信裝置16與ECU50電連接，將與先行讀取信息有關(guān)的信號向ECU50輸出。
[0056]數(shù)據(jù)庫17存儲各種信息。數(shù)據(jù)庫17存儲包含道路信息的地圖信息、在車輛2的實際行駛中得到的各種信息、學(xué)習(xí)信息、無線通信裝置16所取得的先行讀取信息等。例如，道路信息包含道路坡度信息、路面狀態(tài)信息、道路形狀信息、限速信息、道路曲率(彎道)信息、臨時停止信息、停止線位置信息等。數(shù)據(jù)庫17中存儲的信息被ECU50適當(dāng)參照而讀出所需的信息。此外，該數(shù)據(jù)庫17在此圖示為車輛2車載的數(shù)據(jù)庫，但不限于此，也可以是設(shè)置于車輛2的車外的信息中心等，經(jīng)由無線通信等被ECU50適當(dāng)參照而讀出所需的信息的構(gòu)成。本實施方式的數(shù)據(jù)庫17蓄積在設(shè)置有停止線等基準(zhǔn)停止位置的信號燈、交叉路口等處車輛2停止的位置(實際停止位置)的信息作為學(xué)習(xí)信息。數(shù)據(jù)庫17按每個基準(zhǔn)停止位置蓄積實際停止位置的信息。
[0057]E⑶50是統(tǒng)一進(jìn)行車輛控制系統(tǒng)3的整體控制的控制單元，例如構(gòu)成為以包含CPU, ROM, RAM以及接口的公知的微型計算機(jī)作為主體的電子電路。E⑶50被輸入車速傳感器10、加速度傳感器11、橫擺率傳感器12、加速器傳感器13以及制動傳感器14所檢測的檢測結(jié)果、GPS裝置15所取得的GPS信息、無線通信裝置16所取得的先行讀取信息、數(shù)據(jù)庫17所存儲的各種信息、各部的驅(qū)動信號、與控制指令等對應(yīng)的電氣信號。ECU50根據(jù)被輸入的這些電氣信號等，控制HMI裝置4、發(fā)動機(jī)5、MG6、變速器7、制動裝置8、電池9等。E⑶50例如基于加速器開度、車速等來執(zhí)行發(fā)動機(jī)5的驅(qū)動控制、MG6的驅(qū)動控制、變速器7的變速控制、制動裝置8的制動控制等。另外，ECU50例如根據(jù)駕駛狀態(tài)來并用或選擇使用發(fā)動機(jī)5和MG6，由此能夠在車輛2中執(zhí)行各種車輛行駛(行駛模式)。
[0058]另外，ECU50例如能夠基于加速器傳感器13的檢測結(jié)果來檢測駕駛者針對車輛2的加速要求操作即加速器操作的0N/0FF和加速器開度。同樣，ECU50例如能夠基于制動傳感器14的檢測結(jié)果來檢測駕駛者針對車輛2的制動要求操作即制動操作的0N/0FF。其中，駕駛者進(jìn)行的加速器操作為OFF的狀態(tài)是指駕駛者解除了針對車輛2的加速要求操作的狀態(tài)，駕駛者進(jìn)行的加速器操作為ON的狀態(tài)是指駕駛者正在進(jìn)行針對車輛2的加速要求操作的狀態(tài)。同樣，駕駛者進(jìn)行的制動操作為OFF的狀態(tài)是指駕駛者解除了針對車輛2的制動要求操作的狀態(tài)，駕駛者進(jìn)行的制動操作為ON的狀態(tài)是指駕駛者正在進(jìn)行針對車輛2的制動要求操作的狀態(tài)。另外，ECU50基于加速器開度來檢測駕駛員要求功率。
[0059]以下，參照圖2的框圖來說明E⑶50、減速因素推定裝置和駕駛輔助裝置的概略構(gòu)成的一例。ECU50如圖2所示，具有車輛特性運算部51、存儲部52、駕駛輔助控制部53和車輛運行情況穩(wěn)定控制檢測部54。
[0060]車輛特性運算部51、存儲部52和車輛運行情況穩(wěn)定控制檢測部54包含于減速因素推定裝置I。減速因素推定裝置I除了 ECU50之外，還可以包含檢測車輛狀態(tài)的各種傳感器、供給周圍信息的各種信息取得部。減速因素推定裝置I也可以不包含檢測車輛狀態(tài)的各種傳感器、供給周圍信息的各種信息取得部，而包含從檢測車輛狀態(tài)的各種傳感器、供給周圍信息的各種信息取得部取得信息的通信部來作為取得部。
[0061]另外，減速因素推定裝置I和駕駛輔助控制部53包含于駕駛輔助裝置70。駕駛輔助裝置70除了 E⑶50之外，還包含發(fā)動機(jī)5、MG6(省略圖示)等驅(qū)動源、HMI裝置4。駕駛輔助裝置70也可以和減速因素推定裝置I同樣地包含檢測車輛狀態(tài)的各種傳感器、供給周圍信息的各種信息取得部。駕駛輔助裝置70也可以與減速因素推定裝置I同樣，不包含檢測車輛狀態(tài)的各種傳感器、供給周圍信息的各種信息取得部而包含從檢測車輛狀態(tài)的各種傳感器、供給周圍信息的各種信息取得部取得信息的通信部來作為取得部。
[0062]這里，E⑶50的車輛特性運算部51、駕駛輔助控制部53、車輛運行情況穩(wěn)定控制檢測部54經(jīng)由被構(gòu)筑為車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的CAN (Control Area Network) 56，與發(fā)動機(jī)控制ECU、MG控制ECU、變速器控制ECU、制動器控制ECU、電池控制ECU等控制各種致動器的致動器ECU、傳感器等連接。車輛特性運算部51、駕駛輔助控制部53和車輛運行情況穩(wěn)定控制檢測部54經(jīng)由CAN56取得各種致動器的控制值、傳感器的檢測值作為車輛信息。
[0063]車輛特性運算部51計算出車輛2的各種特性、在本實施方式中計算出車輛2的減速因素。具體而言，車輛特性運算部51經(jīng)由CAN56取得各種信息，并對所取得的信息進(jìn)行解析來推定車輛2的減速因素。
[0064]車輛特性運算部51具有車速運算部(車速取得部)60、加速度運算部(加速度取得部)61、驅(qū)動力運算部(驅(qū)動力取得部)62、車重運算部63、空氣阻力運算部64、道路阻力運算部65、車重異常判定部66、濾波運算部67和推定處理控制部68。在減速因素推定裝置I中，包含車輛特性運算部51的車重運算部63、空氣阻力運算部64、道路阻力運算部65、車重異常判定部66、環(huán)境原因RL(道路阻力)運算部67和推定處理控制部68的構(gòu)成成為減速因素推定部。車速運算部60、加速度運算部61和驅(qū)動力運算部62取得在減速因素的推定中使用的各種參數(shù)。
[0065]車速運算部60是取得車輛2的車速的運算部。車速運算部60通過經(jīng)由CAN56取得車速傳感器10的檢測值，能夠取得車輛2的車速。其中，車速運算部60可以將取得的車速傳感器10的檢測值直接作為車輛2的車速取得，也可以對車速傳感器10的檢測值進(jìn)行運算處理來取得車輛2的車速。
[0066]加速度運算部61是取得車輛2的加速度的運算部。加速度運算部61通過經(jīng)由CAN56取得加速度傳感器11的檢測值，能夠取得車輛2的加速度。其中，加速度運算部61可以將取得的加速度傳感器11的檢測值直接作為車輛2的車速進(jìn)行取得，也可以對加速度傳感器11的檢測值進(jìn)行運算處理來取得車輛2的車速。另外，加速度運算部61也可以不使用加速度傳感器11的檢測值來算出加速度。例如，加速度運算部61可以對由車速傳感器10檢測出的車速進(jìn)行微分來取得加速度。
[0067]驅(qū)動力運算部62是取得車輛2的驅(qū)動力的運算部。驅(qū)動力運算部62通過經(jīng)由CAN56取得發(fā)動機(jī)5、MG6的驅(qū)動條件的檢測值，并對檢測值進(jìn)行運算，可取得車輛2的驅(qū)動力。例如，驅(qū)動力運算部62通過基于各種條件對發(fā)動機(jī)2的轉(zhuǎn)速、MG6的輸出等進(jìn)行運算而能夠算出。另外，驅(qū)動力運算部62也可以取得減速時且駕駛者未進(jìn)行制動操作時的發(fā)動機(jī)5、MG6中產(chǎn)生的負(fù)荷(發(fā)動機(jī)制動、再生制動)的值并進(jìn)行運算，來取得驅(qū)動力。另外，驅(qū)動力運算部62也可以經(jīng)由CAN56取得加速器傳感器13的檢測值、即加速器開度，并根據(jù)所取得的加速器開度來取得車輛2的驅(qū)動力。
[0068]車重運算部63是推定車輛重量的運算部?？諝庾枇\算部64是推定空氣阻力系數(shù)的運算部。道路阻力運算部65是推定道路阻力的運算部。對于車重運算部63、空氣阻力運算部64、道路阻力運算部65中執(zhí)行的運算將后述。這里，道路阻力(行使阻力)是從驅(qū)動源至路面之間產(chǎn)生的阻力，包括輪胎和路面之間產(chǎn)生的路面阻力、在傳遞由驅(qū)動源產(chǎn)生的驅(qū)動力的驅(qū)動系統(tǒng)中產(chǎn)生的阻力(機(jī)械摩擦)等。這樣，在本實施方式的車輛特性運算部51中，由車重運算部63、空氣阻力運算部64、道路阻力運算部65推定的車輛重量、空氣阻力系數(shù)和道路阻力成為減速因素。
[0069]車重異常判定部66判定推定出的車輛重量是否異常。車重異常判定部66取得由車重運算部63推定出的車輛重量，在推定出的車輛重量超過閾值的情況下，判定為車輛重量是異常。車重異常判定部66將判定結(jié)果發(fā)送至推定處理控制部68。此外，車重異常判定部66也可以與推定處理控制部68 —體設(shè)置。
[0070]濾波運算部(環(huán)境原因RL(道路阻力)運算部)67對由道路阻力運算部65算出的道路阻力的推定值的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理來提取規(guī)定的頻率分量。具體而言，濾波運算部67通過對道路阻力的推定值的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，提取規(guī)定頻率分量，來提取車輛原因道路阻力分量。并且，濾波運算部通過對提取出的分量進(jìn)行處理，來提取環(huán)境原因道路阻力分量。車輛原因道路阻力分量是道路阻力中的包含在傳遞由驅(qū)動源產(chǎn)生的驅(qū)動力的驅(qū)動系統(tǒng)中產(chǎn)生的阻力(機(jī)械摩擦)的分量。環(huán)境原因道路阻力分量是道路阻力中的包含在輪胎和路面間產(chǎn)生的路面阻力的分量。在濾波運算部67中提取車輛原因道路阻力分量和環(huán)境原因道路阻力分量的處理將后述。
[0071]推定處理控制部68控制車輛特性運算部51的各部的處理。推定處理控制部68基于由車速運算部60取得的車速和由加速度運算部61取得的加速度，來決定是執(zhí)行由車重運算部63推定車輛重量的處理，還是執(zhí)行由空氣阻力運算部64推定空氣阻力系數(shù)的處理，或是執(zhí)行由道路阻力運算部65推定道路阻力的處理，并基于決定來執(zhí)行各種減速因素的推定處理。另外，推定處理控制部68基于環(huán)境原因道路阻力分量，來決定是否停止空氣阻力系數(shù)和道路阻力的推定。由推定處理控制部68執(zhí)行的處理將后述。
[0072]接著，存儲部52存儲由車輛特性運算部51算出的值、各種運算所需的值。存儲部52至少存儲在現(xiàn)狀下算出的減速因素的推定值。此外，在本實施方式中，雖然將存儲部52設(shè)置于E⑶50內(nèi)，但也可以將必要的信息存儲于數(shù)據(jù)庫17。
[0073]接著，駕駛輔助控制部53例如是ITS (Intelligent Transport Systems,高度道路交通系統(tǒng))對應(yīng)的運算部，具有用于進(jìn)行基礎(chǔ)協(xié)調(diào)、NAVI協(xié)調(diào)的運算部。駕駛輔助控制部53執(zhí)行活用所謂的先行讀取信息的先行讀取信息環(huán)保駕駛輔助處理。即，車輛控制系統(tǒng)3通過活用先行讀取信息來使駕駛輔助控制部53進(jìn)行燃油利用率提高效果較高的駕駛，由此輔助環(huán)保駕駛(環(huán)保行駛)。由此，車輛控制系統(tǒng)3能夠抑制燃料的消耗來實現(xiàn)燃油利用率的提高。出于對駕駛者進(jìn)行的環(huán)保駕駛進(jìn)行輔助的目的，駕駛輔助控制部53向HMI裝置4輸出駕駛輔助信息并對駕駛者的操作進(jìn)行引導(dǎo)輔助。另外，駕駛輔助控制部53進(jìn)行行駛停止時的發(fā)動機(jī)的0N/0FF的切換作為駕駛輔助。
[0074]駕駛輔助控制部53基于經(jīng)由CAN56取得的各種信息、例如由GPS裝置15取得的位置信息、由無線通信裝置16取得的所通過的信號燈的信號周期等，取得車輛2今后要行駛的線路的信息。另外，駕駛輔助控制部53經(jīng)由CAN56取得當(dāng)前的行駛狀態(tài)(車速、電池的余量等)。駕駛輔助控制部53通過使用車輛2今后要行駛的線路的信息和當(dāng)前的行駛狀態(tài)以及由減速因素推定裝置I算出的各減速因素，能夠執(zhí)行駕駛輔助。
[0075]駕駛輔助控制部53通過根據(jù)狀況控制發(fā)動機(jī)5來執(zhí)行各種駕駛輔助，由此進(jìn)行燃油利用率提高效果較高且對于駕駛者而言舒適的行駛的輔助。具體而言，駕駛輔助控制部53取得信號燈、交叉路口等停止位置的信息，判定是否在行駛方向需要停止。在判定為使車輛2停止的情況下，駕駛輔助控制部53根據(jù)處于信號燈、交叉路口等的停止線的位置的信息來確定目標(biāo)停止位置，基于行駛中的車輛2的行駛速度、到對象的目標(biāo)停止位置為止的距離以及通過駕駛者的操作輸入的駕駛員要求功率來控制發(fā)動機(jī)5的0N/0FF。
[0076]另外，駕駛輔助控制部53通過根據(jù)狀況控制HMI裝置4，輸出各種駕駛輔助信息，來進(jìn)行對駕駛者提醒燃油利用率提高效果較高的駕駛的輔助。駕駛輔助控制部53根據(jù)行駛中的車輛2的目標(biāo)行駛狀態(tài)量，從HMI裝置4輸出各種駕駛輔助信息，由此進(jìn)行對駕駛者提醒推薦的駕駛動作、典型的情況是伴隨變化的駕駛動作的弓I導(dǎo)輔助。這里，在典型的情況下，目標(biāo)行駛狀態(tài)量是指在行駛中的車輛2中規(guī)定的地點或規(guī)定的時刻下的車輛2的目標(biāo)的行駛狀態(tài)量。駕駛輔助控制部53根據(jù)規(guī)定的地點或規(guī)定的時刻下的目標(biāo)行駛狀態(tài)量控制HMI裝置4，從該HMI裝置4輸出駕駛輔助信息，進(jìn)行對駕駛者提醒推薦的駕駛動作的輔助，由此按照在規(guī)定的地點、時刻車輛2的行駛狀態(tài)量成為目標(biāo)行駛狀態(tài)量的方式進(jìn)行駕駛輔助。
[0077]駕駛輔助控制部53不限于以視覺信息輸出加速器OFF操作、制動器ON操作的引導(dǎo)的駕駛輔助信息。減速因素推定裝置I例如可以以聲音信息、觸覺信息等輸出駕駛輔助信息，也可以構(gòu)成為使這些聲音信息、觸覺信息的方式適當(dāng)變化。對于本實施方式的駕駛輔助控制部53的構(gòu)成將后述。
[0078]車輛運行情況穩(wěn)定控制檢測部54檢測是否正執(zhí)行用于使車輛的運行情況穩(wěn)定的控制、主要是制動力的控制。作為用于使車輛的運行情況穩(wěn)定的控制，有ABS(Ant1-lockBrake System)控制、VCS(Vehicle Control System)控制、TRC(Tract1n ControlSystem)控制等。其中，TRC控制也稱為TCS(Tract1n Control System)控制、TCL(Tract1nControl)控制。車輛運行情況穩(wěn)定控制檢測部54基于從CAN56取得的車輛信息,來判定是否正執(zhí)行各種控制。車輛運行情況穩(wěn)定控制檢測部54將檢測結(jié)果向車輛特性運算部51的推定處理控制部68以及駕駛輔助控制部53發(fā)送。
[0079]接著，利用圖3至圖18，對減速因素推定裝置I的處理的一例進(jìn)行說明。首先，對由減速因素推定裝置I推定的減速因素進(jìn)行說明。圖3是示意性表示作用于車輛的力的說明圖。若將作用于行駛時的車輛2的力適用于運動方程式則為下述式I。
[0080][數(shù)式I]
[0081]F = Gx.M+K.Vx2+RL (式 I)
[0082]這里，F(xiàn)是驅(qū)動力，Gx是加速度，M是車輛重量(車重)，K是空氣阻力系數(shù)，Vx是車速，RL是道路阻力。其中，對于上式的各參數(shù)而言，在車輛2向前方正以車速Vx行駛的情況下，圖3的箭頭方向為正向。另外，對于行駛時的車輛2而言，基本上若從驅(qū)動源產(chǎn)生驅(qū)動力F，則向與車輛2的驅(qū)動力F的方向相反側(cè)的方向、即以減速的方式產(chǎn)生空氣阻力和道路阻力。因此，基本上K和RL的值為負(fù)值。另外，車輛重量M越重則加速度越小。
[0083]減速因素推定裝置I能夠通過決定上式I的5項中的4項來計算剩余I項的值。這里，在上式的項中，加速度Gx、車速Vx、驅(qū)動力F是能夠通過從車輛的各檢測值取得或?qū)囕v的各檢測值進(jìn)行運算來取得的項。因此，減速因素推定裝置I通過決定車輛重量M、空氣阻力系數(shù)K、道路阻力RL中的2個減速因素的值，能夠推定剩余I個減速因素的值。
[0084]這里，本實施方式的減速因素推定裝置I的推定處理控制部68基于加速度Gx和車速Vx來決定要推定的減速因素的項。即，推定處理控制部68在加速度Gx和車速Vx滿足規(guī)定條件的情況下，進(jìn)行滿足條件的減速因素的推定處理。因此，推定處理控制部68在加速度Gx和車速Vx不滿足減速因素的推定的條件的情況下，不進(jìn)行該減速因素的推定處理。
[0085]圖4是表示要推定的減速因素、速度和加速度的關(guān)系的說明圖。這里，圖4的縱軸為加速度Gx [m/s2]，橫軸為車速Vx [km/h]。另外，加速度A1' A2、A3、速度B1' B2、B3是閾值。作為一例，可將加速度A2設(shè)為1.0 [m/s2]，將速度B2設(shè)為50.0 [km/h]。在本實施方式中，加速度A1和速度B1分別為第I閾值,加速度A2和速度B2分別為第2閾值，第I閾值<第2閾值。
[0086]推定處理控制部68在加速度Gx大于加速度A2 (第2閾值)且小于加速度A3、車速Vx小于車速B1(第I閾值)的情況下，即圖4的行駛條件包含于區(qū)域90的情況下，推定減速因素中的車輛重量Ml。這里，Ml是推定出的車輛重量。車輛重量Ml通過下式2算出。
[0087][數(shù)式2]
[0088]

【權(quán)利要求】
1.一種減速因素推定裝置，對車輛的減速因素進(jìn)行推定，其特征在于，具備: 道路阻力運算部，其計算道路阻力推定值；和 濾波運算部，其進(jìn)行提取所述道路阻力推定值的規(guī)定頻率分量的濾波處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減速因素推定裝置，其特征在于， 所述濾波運算部通過以第I時間常數(shù)對所述道路阻力推定值進(jìn)行濾波處理來提取總道路阻力分量， 所述濾波運算部通過以周期比所述第I時間常數(shù)長的第2時間常數(shù)對所述道路阻力推定值進(jìn)行濾波處理來提取車輛原因道路阻力分量， 所述濾波運算部從所述總道路阻力分量減去所述車輛原因道路阻力分量來計算環(huán)境原因道路阻力分量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減速因素推定裝置，其特征在于，具有: 減速因素推定部，其包括所述道路阻力運算部以及所述濾波運算部； 驅(qū)動力取得部，其取得所述車輛的驅(qū)動力； 車速取得部，其取得所述車輛的車速；和 加速度取得部，其取得所述車輛的加速度， 所述減速因素推定部基于所取得的驅(qū)動力、速度以及加速度的關(guān)系來推定包含所述道路阻力推定值的多個減速因素。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的減速因素推定裝置，其特征在于， 所述減速因素包含空氣阻力系數(shù)與車輛重量的至少一方， 所述減速因素推定部在所述環(huán)境原因道路阻力分量為閾值以上的情況下，停止空氣阻力系數(shù)與車輛重量的至少一方的推定。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的減速因素推定裝置，其特征在于， 所述減速因素包含空氣阻力系數(shù)與車輛重量的至少一方， 所述減速因素推定部在所述環(huán)境原因道路阻力分量的變化量為閾值以上的情況下，停止空氣阻力系數(shù)與車輛重量的至少一方的推定。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任意一項所述的減速因素推定裝置，其特征在于， 所述減速因素推定部基于所述車速以及所述加速度來決定要推定的I個減速因素。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任意一項所述的減速因素推定裝置，其特征在于， 所述減速因素推定部使用運動方程式對減速因素、驅(qū)動力、速度以及加速度的關(guān)系進(jìn)行解析，來推定所述減速因素。
8.一種駕駛輔助裝置，其特征在于，具有: 權(quán)利要求2至7中任意一項所述的減速因素推定裝置；和 駕駛輔助控制部，其使用由所述減速因素推定裝置推定出的減速因素來執(zhí)行駕駛輔助。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的駕駛輔助裝置，其特征在于， 所述駕駛輔助控制部在所述環(huán)境原因道路阻力分量為閾值以上的情況下，停止駕駛輔助。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的駕駛輔助裝置，其特征在于， 所述駕駛輔助控制部在所述環(huán)境原因道路阻力分量的變化量為閾值以上的情況下，停止駕駛輔助。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任意一項所述的駕駛輔助裝置，其特征在于， 還具有對車輛運行情況穩(wěn)定控制的工作進(jìn)行檢測的車輛運行情況穩(wěn)定控制檢測部，所述駕駛輔助控制部在通過所述車輛運行情況穩(wěn)定控制檢測檢測出車輛運行情況穩(wěn)定控制正工作的情況 下，停止駕駛輔助。
【文檔編號】B60W40/00GK104080683SQ201280068564
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月3日
【發(fā)明者】山王堂真也, 大竹宏忠 申請人:豐田自動車株式會社