CN102378710A - 车辆的驱动控制装置 - Google Patents

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Abstract

车辆的驱动控制装置适合利用于例如对内燃机、变速器等进行控制。综合燃料消耗量计算单元根据目标距离在时间轴上对以规定车速及规定加速度行驶了单位距离时的燃料消耗量进行积分运算，从而算出综合燃料消耗量。行驶模式计算单元基于该综合燃料消耗量，算出表示行驶目标距离时的车速与加速度之间的关系的行驶模式。通过基于如此算出的行驶模式进行控制，从而能够使综合的燃料消耗量最佳，且能够改善实际燃耗。

Description

车辆的驱动控制装置
技术领域
本发明涉及车辆的驱动控制装置。
背景技术
一直以来，提出有各种改善车辆的燃耗的技术。例如，在专利文献1中提出有一种对到达目的地的路径进行分割，对分割后的每个路径算出燃料消耗量为最小的车速模式的技术。而且，在专利文献2中提出有一种自动地控制油门开度以便于成为节省燃耗用的油门开度的技术。
专利文献1：日本特开2008-32542号公报
专利文献2：日本特开2006-336601号公报
然而，在上述的专利文献1所记载的技术中，关于使考虑了加速度的综合的燃料消耗量为最小的情况未作考量。例如，与进行短距离行驶时相比，在进行长距离行驶时，为了在短时间内进行恒速行驶而加速的情况，虽然加速时的燃料消耗量变差但能改善综合性的燃耗，对于这种情况，专利文献1未作考虑。而且，在专利文献2所记载的技术中，关于使考虑了加速度的综合性的燃料消耗量为最小的情况未作考量。
发明内容
本发明为了解决上述的课题而做出，其目的在于提供一种能够基于行驶目标距离时的综合燃料消耗量算出最佳的行驶模式的车辆的驱动控制装置。
本发明的一个观点中，车辆的驱动控制装置具备：综合燃料消耗量计算单元，根据目标距离在时间轴上对以规定车速及规定加速度行驶了单位距离时的燃料消耗量进行积分运算，从而算出综合燃料消耗量；及行驶模式计算单元，基于所述综合燃料消耗量，算出表示行驶所述目标距离时的车速与加速度之间的关系的行驶模式。
上述的车辆的驱动控制装置适合利用于例如对内燃机或变速器等进行控制。综合燃料消耗量计算单元根据目标距离在时间轴上对以规定车速及规定加速度行驶了单位距离时的燃料消耗量进行积分运算，从而算出综合燃料消耗量。并且，行驶模式计算单元基于此种综合燃料消耗量，算出表示行驶目标距离时的车速与加速度之间的关系的行驶模式。通过基于如此算出的行驶模式进行控制，从而能够使综合的燃料消耗量最佳，且能够改善实际燃耗。
在上述的车辆的驱动控制装置的一形态中，所述行驶模式计算单元以使所述综合燃料消耗量为最小的方式算出所述行驶模式。
根据该形态，通过基于算出的行驶模式进行控制，从而能够使行驶目标距离时的综合燃料消耗量为最小。
在上述的车辆的驱动控制装置的另一形态中，所述行驶模式计算单元从外部取得燃料消耗量的限制值，并以使所述综合燃料消耗量为所述限制值以下的方式算出所述行驶模式。
根据该形态，能够在与所取得的限制值对应的综合燃料消耗量的范围内进行最佳的行驶。
在上述的车辆的驱动控制装置的另一形态中，所述行驶模式计算单元从外部取得进行恒速行驶时的速度，并以使车辆在所述速度下进行恒速行驶的方式算出所述行驶模式。
根据该形态，能够适当地满足关于所取得的恒速行驶速度的制约条件并使综合燃料消耗量为最佳。
在上述的车辆的驱动控制装置的另一形态中，所述行驶模式计算单元从外部取得到达所述目标距离为止的目标到达时间，并以使到达所述目标距离的到达时间为所述目标到达时间以下的方式算出所述行驶模式。
根据该形态，能够适当地满足关于所取得的目标到达时间的制约条件，并使综合燃料消耗量为最佳。
在上述的车辆的驱动控制装置的另一形态中，所述行驶模式计算单元从外部取得最大加速度，并以使到达所述目标距离为止产生的加速度的最大值为所述最大加速度的方式算出所述行驶模式。
根据该形态，能够适当地满足关于所取得的最大加速度的制约条件，并使综合燃料消耗量为最佳。
在本发明的另一观点中，车辆的驱动控制装置在目标距离为规定距离以上时，以与目标距离小于所述规定距离时相比在短时间内进行恒速行驶的方式算出表示行驶所述目标距离时的车速与加速度之间的关系的行驶模式。
根据上述的车辆的驱动控制装置，通过基于算出的行驶模式进行控制，从而能够使综合的燃料消耗量为最佳，且能够改善实际燃耗。
附图说明
图1是表示适用了本发明的车辆的驱动控制装置的系统的一例的简要结构图。
图2是表示ECU的简要结构的框图。
图3是用于说明前进单位距离所需的燃料消耗量的求出方法等的图。
图4是用于说明同一燃料消耗量下的车速与加速度之间的关系的图。
图5是用于说明行驶模式引起的燃耗的差别的图。
图6是用于说明第一实施例的行驶模式的算出方法的图。
图7表示存储在ECU中的行驶模式的映射例。
图8是用于说明第二实施例中的行驶模式的算出方法的图。
图9是用于说明第三实施例中的行驶模式的算出方法的图。
图10是用于说明第四实施例的第一例中的行驶模式的算出方法的图。
图11是用于说明第四实施例的第二例中的行驶模式的算出方法的图。
图12是用于说明第五实施例中的行驶模式的算出方法的图。
图13是表示第六实施例中的控制处理的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的优选的实施方式。
[装置结构]
图1是表示适用了本发明中的车辆的驱动控制装置的系统的一例的简要结构图。该系统搭载于车辆，主要具备燃耗行驶模式开关1、制约条件输入部2、导航系统3、车速传感器4、加速度传感器5、油门开度传感器6、发动机(内燃机)8、无级变速器9、ECU(Electronic ControlUnit：电子控制单元)10。
燃耗行驶模式开关1是为了将车辆设定成省燃耗行驶的模式(以下，称为“燃耗行驶模式”)而通过驾驶员等进行操作的开关。该燃耗行驶模式相当于以在制约条件输入部2取得的条件下使燃耗为最佳的方式使车辆行驶的模式。与燃耗行驶模式开关1的接通/断开对应的信号供给至ECU10。
制约条件输入部2构成为能够通过驾驶员等输入在燃耗行驶模式的设定时应满足的条件(以下，简称为“制约条件”)。例如，制约条件输入部2由键、开关、按钮、遥控器或设置在显示装置的显示画面上的触摸面板等构成。详细情况在后面叙述，制约条件相当于在燃耗行驶模式下行驶的距离、进行恒速行驶时的速度、最大加速度等。与从制约条件输入部2输入的制约条件对应的信号供给至ECU10。
导航系统3是利用GPS(Global Positioning System)等在显示画面上显示车辆的当前位置或进行到目的地的路径引导的系统。而且，导航系统3经由未图示的通信装置，通过服务器等取得各种信息(例如限制车速、交通量的信息等)。与导航系统3所取得的信息对应的信号供给至ECU10。
车速传感器4是构成为能够检测车速的传感器，加速度传感器5是构成为能够检测加速度的传感器，油门开度传感器6是构成为能够检测与驾驶员对油门踏板的操作相对应的油门开度的传感器。与车速传感器4、加速度传感器5及油门开度传感器6分别检测出的车速、加速度及油门开度对应的检测信号供给至ECU10。
发动机8是通过使空气与燃料的混合气体燃烧而输出车辆的行驶用动力的装置。发动机8通过从ECU10供给的控制信号而进行控制。无级变速器9是能够使变速比连续地变化而传递从发动机8输出的动力的动力传递机构。无级变速器9通过从ECU10供给的控制信号进行控制。
ECU10具备未图示的CPU(Central Processing Unit)、ROM(ReadOnly Memory)及RAM(Random Access Memory)等，对车辆内的各结构要素进行各种控制。例如，ECU10基于如上所述供给来的信号，而进行对发动机8及无级变速器9的控制。
图2是表示ECU10的简要结构的框图。如图所示，ECU10主要具有行驶模式算出部10a、控制判定部10b、目标转矩算出部10c、发动机控制部10d、目标转速算出部10e、及变速器控制部10f。
在本实施方式中，在由驾驶员选择燃耗行驶模式时，ECU10算出满足驾驶员所输入的制约条件且综合性的燃料消耗量为最佳的行驶模式。在此，“行驶模式”相当于表示行驶目标距离(相当于通过驾驶员等向制约条件输入部2输入的、到目的地为止的距离。以下相同。)时的车速与加速度(目标加速度)之间的关系的模式。换言之，相当于在行驶目标距离时用于使车速变化的加速度(目标加速度)的变化。
然后，ECU10基于算出的行驶模式进行对发动机8及无级变速器9的控制。具体而言，ECU10为了实现与行驶模式对应的行驶(详细而言，为了实现与行驶模式对应的车速、加速度等)，基于目标距离、当前的车速等来进行发动机8的驱动力(发动机转矩)的控制、无级变速器9的变速比的控制。如此，ECU10相当于本发明中的车辆的驱动控制装置，作为综合燃料消耗量计算单元及行驶模式计算单元发挥作用。
对ECU10进行的处理/控制进行具体说明。行驶模式算出部10a基于从上述的燃耗行驶模式开关1、制约条件输入部2及导航系统3供给的信号等，而算出行驶模式。行驶模式的算出方法的详细情况在后面叙述。控制判定部10b基于从油门开度传感器6供给的信号，而判定是否应该进行基于行驶模式算出部10a所算出的行驶模式的控制。详细而言，控制判定部10b在由驾驶员进行油门操作时(油门成为接通时)，判定为应该进行基于行驶模式的控制。如此是因为，仅在具有驾驶员的开始车辆的行驶的意思时应执行基于行驶模式的控制。
目标转矩算出部10c基于行驶模式而算出发动机8的目标转矩，发动机控制部10d基于由目标转矩算出部10c算出的目标转矩而进行对发动机8的控制。目标转速算出部10e基于行驶模式而算出无级变速器9中的目标转速，变速器控制部10f基于由目标转速算出部10e算出的目标转速而进行对无级变速器9的控制。
[行驶模式的算出方法]
接下来，具体说明本实施方式中的行驶模式的算出方法。在本实施方式中，通过对应于目标距离而在时间轴上对以规定车速及规定加速度行驶了单位距离时的燃料消耗量进行积分运算，从而算出综合性的燃料消耗量(以下，标记为“综合燃料消耗量”或仅标记为“燃料消耗量”)，基于该综合燃料消耗量而算出行驶模式。例如，算出综合燃料消耗量为最小的行驶模式。
其理由如下所述。通常在具有无级变速器的车辆中，进行对无级变速器的变速控制以使发动机根据燃耗最优线进行工作。这样的根据燃耗最优线的控制相当于在发动机的效率最佳的工作点执行某作功量的控制的情况。因此，认为即使进行根据燃耗最优线的控制，由于加速的方法或恒速行驶时的车速的不同等，而燃料消耗量发生变化。例如，在加速度较高时，虽然更快地到达目的地，但根据行驶的距离的不同，而有可能会额外地使用燃料。
因此，在本实施方式中，考虑如上所述算出的综合燃料消耗量而求出行驶模式，基于该行驶模式而进行对发动机8及无级变速器9的控制。
接下来，参照图3至图5，说明本实施方式中的行驶模式的算出方法的基本概念。
图3是用于说明前进单位距离所需的燃料消耗量的求出方法等的图。图3(a)中，横轴表示发动机转速，纵轴表示发动机转矩。具体而言，在图3(a)中，利用实线表示发动机等燃耗线的一例，利用虚线表示发动机8的燃耗最优线的一例。图3(b)中，横轴表示车速，纵轴表示加速度。具体而言，在图3(b)中，利用等高线表示前进单位距离所需的燃料消耗量。例如，表示前进“1(m)”所需的燃料消耗量(g/m)。由此，可知以规定车速及规定加速度行驶了单位距离时的燃料消耗量。
图3(b)所示的前进单位距离所需的燃料消耗量以发动机8根据燃耗最优线进行工作的情况为前提，通过按车辆进行试验或模拟来求出。例如，加入按车辆的行驶阻力等而求出。在本实施方式中，使用此种前进单位距离所需的燃料消耗量，对应于目标距离而在时间轴上对以规定车速及规定加速度行驶了单位距离时的燃料消耗量进行积分运算，从而求出综合燃料消耗量。
图4是用于说明同一燃料消耗量下的车速与加速度的关系的图。图4中，横轴表示车速，纵轴表示加速度。利用同一燃料消耗量使加速度变化而使车速变化时，箭头30所示的加速相当于尽快地使车速上升的加速，箭头31所示的加速相当于前进长距离的加速。而且，阴影区域表示的加速相当于车速不上升且前进距离也短的加速。由此，认为若使车速尽快上升然后使加速度下降而向恒速行驶(换言之是等速行驶)转移，则存在综合燃料消耗量比较性变小的倾向。
图5是用于说明行驶模式引起的燃耗的不同的图。图5(a)中，横轴表示车速，纵轴表示加速度，利用等高线表示前进单位距离所需的燃料消耗量。需要说明的是，图5(a)所示的燃料消耗量的等高线与图3(b)所示的等高线相同。
在此，列举以箭头A11及箭头A12所示的行驶模式进行行驶的情况为例。行驶模式A11相当于几乎不使加速度上升地向恒速行驶转移那样的行驶模式，行驶模式A12相当于使车速尽快上升然后使加速度下降而向恒速行驶转移那样的行驶模式。需要说明的是，行驶模式A11及行驶模式A12这双方以燃料消耗量为最小的最佳车速进行恒速行驶。
图5(b)中，横轴表示距离，纵轴表示燃耗。具体而言，实线A21表示以行驶模式A11行驶时的距离与燃耗的关系，虚线A22表示以行驶模式A12行驶时的距离与燃耗的关系。由此可知，在行驶少于距离L的距离时(参照箭头A5)，与以行驶模式A12进行行驶相比，以行驶模式A11进行行驶的燃耗良好。相对于此，可知在行驶大于距离L的距离时(参照箭头A6)，与以行驶模式A11进行行驶相比，以行驶模式A12进行行驶的燃耗良好。这是因为，与以行驶模式A11进行行驶相比，以行驶模式A12进行行驶能够更快地向恒速行驶转移。
由此，在本实施方式中，当目标距离为规定距离以上时，以与目标距离小于规定距离的情况相比在短时间内进行恒速行驶的方式(换言之，提高加速度而使车速快速上升后向恒速行驶转移)算出行驶模式。需要说明的是，该规定距离可以通过按车辆进行试验、模拟等得到。
通过基于如此算出的行驶模式进行驱动控制，而能够改善实际燃耗。具体而言，能够使综合燃料消耗量为最小。
以下，进行行驶模式的算出方法的实施例(第一至第六实施例)的说明。
(第一实施例)
在第一实施例中，以上述那样的使综合燃料消耗量为最小的方式算出行驶模式。具体而言，ECU10在通过驾驶员选择燃耗行驶模式且通过驾驶员输入距离(目标距离)作为制约条件时，算出在行驶目标距离的基础上综合燃料消耗量为最小的行驶模式。即，ECU10在目标距离的制约条件下，根据当发动机8按照燃耗最优线进行工作时车辆前进单位距离所需的燃料消耗量为最小的车速与加速度之间的关系，算出到达目的地的最佳的行驶模式。
通过基于如此算出的行驶模式进行驱动控制，而能够使行驶目标距离时的综合燃料消耗量为最小。
图6是用于说明第一实施例中的行驶模式的算出方法的图。图6(a)及图6(b)中，分别地，横轴表示车速，纵轴表示加速度，并利用等高线表示前进单位距离所需的燃料消耗量。需要说明的是，图6(a)及图6(b)所示的燃料消耗量的等高线与图3(b)所示的情况相同。
图6(a)表示计算时的行驶模式的例子(模式1及模式2)。在第一实施例中，关于行驶目标距离时设想的全部的行驶模式，通过在时间轴上对以规定车速及规定加速度行驶了单位距离时的燃料消耗量进行积分运算，从而计算综合燃料消耗量。具体而言，在图6(a)中如格子状所示，考虑由车速和加速度规定的矩阵，对于全部的行驶模式计算综合燃料消耗量。然后，在计算出的综合燃料消耗量中选取综合燃料消耗量最小的行驶模式作为最佳的行驶模式。这相当于搜索燃料消耗量的积分值成为最小的、相对于车速的加速度的路径。
图6(b)表示最佳的行驶模式的计算结果例。具体而言，利用阴影块表示行驶目标距离时的综合燃料消耗量为最小的行驶模式例。需要说明的是，图6(b)中的“×”表示如此使加速度变化时无法得到最佳的燃耗的情况。
需要说明的是，如上所述，示出了对行驶目标距离时设想的全部的行驶模式计算综合燃料消耗量的例子，但也可以不对全部的行驶模式进行计算。例如，也可以仅对于考虑了综合燃料消耗量减小的行驶模式来计算综合燃料消耗量。如此，能够高效率地算出综合燃料消耗量为最小的行驶模式。
接下来，说明第一实施例中ECU10进行控制的方法的具体例子。
在一个例子中，利用上述的方法预先算出对于每个目标距离的最佳的行驶模式(综合燃料消耗量为最小的行驶模式)，将算出的行驶模式作为映射预先存储在ECU10中。并且，在通过驾驶员选择燃耗行驶模式且通过驾驶员输入目标距离作为制约条件时，ECU10读出与该目标距离对应的映射，按照该映射进行对发动机8及无级变速器9的控制。
图7表示存储在ECU10中的每个目标距离的行驶模式的映射例。需要说明的是，此种行驶模式的映射并未限定为ECU10算出的情况，也可以是其他的计算机在车辆的设计阶段预先计算而存储在ECU10中。
在其他例子中，ECU10也可以取代使用上述那样的映射的情况，而在燃耗行驶模式下的行驶中，每次联机算出最佳的行驶模式。例如，ECU10在每规定时间、遭遇到障碍等时(因红灯信号而停止时、为了左右转弯而减速时等)、驾驶员踩踏制动器时等，重新算出最佳的行驶模式。由此，能够算出更适合状况的行驶模式。
对该例中的行驶模式的算出方法进行具体说明。式(1)所示的函数f相当于使用车速及加速度来近似图3(b)所示那样的前进单位距离所需的燃料消耗量的函数。在式(1)中，“V”表示车速，“G”表示加速度，“Q”表示燃料消耗量。需要说明的是，预先准备此种函数f，而存储在ECU10中。
[数学式1]
Q＝f(V，G)    式(1)
在通过驾驶员选择燃耗行驶模式且通过驾驶员输入目标距离作为制约条件时，ECU10使用以下的式(2)，算出综合燃料消耗量为最小的行驶模式。
[数学式2]
J＝∫g(Q)ds    式(2)
在式(2)中，“J”表示前进目标距离所需的综合燃料消耗量，“g”表示用于最佳化的评价函数。根据式(2)，通过目标距离对式(1)所示的“Q”进行积分而算出综合燃料消耗量J。
ECU10使用此种式(2)，对于各种(V、G)的模式算出综合燃料消耗量J，其中，选取综合燃料消耗量J为最小(V、G)的模式作为最佳的行驶模式。然后，ECU10基于选取的行驶模式而进行对发动机8及无级变速器9的控制。
根据以上说明的第一实施例，能够使行驶目标距离时的综合燃料消耗量为最小。
(第二实施例)
接下来，说明第二实施例。在第二实施例中，与第一实施例不同之处在于，除了目标距离之外，还使用进行恒速行驶时的速度(以下，称为“恒速行驶速度”)作为制约条件来算出行驶模式。具体而言，在第二实施例中，在通过驾驶员选择燃耗行驶模式并通过驾驶员输入目标距离及恒速行驶速度作为制约条件的情况下，ECU10算出在行驶目标距离时满足车辆以该恒速行驶速度进行恒速行驶这样的条件且综合燃料消耗量为最小的行驶模式。即，在目标距离及恒速行驶速度的制约条件下，ECU10根据当发动机8以燃耗最优线进行工作时车辆前进单位距离所需的燃料消耗量为最小的车速与加速度之间的关系，而算出到达目的地的最佳的行驶模式。
此种理由如下所述。在第一实施例所示的方法中，仅使用目标距离作为制约条件，因此基本上算出的行驶模式下的恒速行驶速度成为该车辆固有的单一的值。具体而言，燃料消耗量为最小的车速(参照图3(b))存在被设定作为恒速行驶速度的倾向。然而，由于实际上存在交通的流动，因此考虑存在在此种恒速行驶速度下与交通的流动不适合的情况。
由此，在第二实施例中，还考虑由驾驶员指定的恒速行驶速度而算出行驶模式。具体而言，ECU10算出在行驶目标距离时最终达到指定的恒速行驶速度且综合燃料消耗量为最小的行驶模式。即，ECU10在行驶目标距离时的最终达到速度成为该恒速行驶速度的行驶模式中，求出综合燃料消耗量为最小的行驶模式。
图8是用于说明第二实施例中的行驶模式的算出方法的图。图8(a)及图8(b)中，分别地，横轴表示车速，纵轴表示加速度，并利用等高线表示前进单位距离所需的燃料消耗量。需要说明的是，图8(a)及图8(b)所示的燃料消耗量的等高线与图3(b)所示的情况相同。
图8(a)表示通过驾驶员指定恒速行驶速度时的目标动作点的例子。点B1所示的车速相当于燃料消耗量成为最小的车速。未使用恒速行驶速度作为制约条件时，基本上，算出以该车速B1进行恒速行驶的行驶模式。在此，列举有通过驾驶员指定点B2所示的车速作为恒速行驶速度的情况的例子。该恒速行驶速度B2大于燃料消耗量为最小的车速B1(参照空心箭头)。
图8(b)表示最佳的行驶模式的计算结果例。在第二实施例中，ECU10算出在行驶目标距离时最终达到恒速行驶速度B2且综合燃料消耗量为最小的行驶模式。基本上，通过第一实施例所示的方法算出行驶模式。由此，例如，在图8(b)中算出阴影块所示的行驶模式。ECU10基于如此得到的行驶模式而进行对发动机8及无级变速器9的控制。
根据以上说明的第二实施例，能够适当地满足驾驶员所指定的关于恒速行驶速度的制约条件并使综合燃料消耗量为最小。
(第三实施例)
接下来，说明第三实施例。在第三实施例中，与第一及第二实施例的不同之处在于，除了目标距离之外，还使用到达目标距离为止的目标到达时间作为制约条件来算出行驶模式。具体而言，在第三实施例中，在通过驾驶员选择燃耗行驶模式且通过驾驶员输入目标距离及目标到达时间作为制约条件时，ECU10算出到达目标距离的到达时间成为该目标到达时间以下且综合燃料消耗量为最小的行驶模式。即，在目标距离及目标到达时间的制约条件下，ECU10根据当发动机8以燃耗最优线进行工作时车辆前进单位距离所需的燃料消耗量为最小的车速与加速度之间的关系，而算出到达目的地的最佳的行驶模式。
如此是因为，例如在第一实施例所示的方法中，由于仅使用目标距离作为制约条件，因此在利用由此算出的行驶模式进行行驶时，有加速/车速不足而到达目的地花费长时间的倾向。
由此，在第三实施例中，还考虑由驾驶员指定的到达目标距离为止的目标到达时间来算出行驶模式。具体而言，ECU10算出到达目标距离的到达时间成为目标到达时间以下且综合燃料消耗量为最小的行驶模式。即，ECU10在到达目标距离的到达时间成为目标到达时间以下的行驶模式中，求出综合燃料消耗量为最小的行驶模式。
图9是用于说明第三实施例中的行驶模式的算出方法的图。图9(a)中，横轴表示车速，纵轴表示加速度，并利用等高线表示前进单位距离所需的燃料消耗量。需要说明的是，图9(a)所示的燃料消耗量的等高线与图3(b)所示的情况相同。
具体而言，通过图9(a)中的箭头，表示计算时的行驶模式的例子(行驶模式C1～C4)。行驶模式C1～C4相当于通过第一实施例所示的方法使用目标距离作为制约条件而求出的行驶模式的一例。
图9(b)表示对于行驶模式C1～C4算出的综合燃料消耗量及到达时间。在此，指定“300”作为目标到达时间。可知，在图9(b)所示的行驶模式C1～C4中，到达时间为目标到达时间以下且综合燃料消耗量为最小的模式是行驶模式C3。因此，ECU10采用行驶模式C3。然后，ECU10基于如此采用的行驶模式C3进行对发动机8及无级变速器9的控制。
根据以上说明的第三实施例，能够适当地满足关于驾驶员所指定的目标到达时间的制约条件并使综合燃料消耗量为最小。
需要说明的是，也可以将第三实施例和上述的第二实施例组合而实施。具体而言，也可以在目标距离及目标到达时间的基础上，使用恒速行驶速度作为制约条件，而算出燃料消耗量为最小的行驶模式。
(第四实施例)
接下来，说明第四实施例。在第四实施例中，与第一至第三实施例的不同之处在于，除了目标距离之外，还使用综合燃料消耗量的限制值作为制约条件而算出行驶模式。具体而言，在第四实施例中，ECU10容许燃料消耗至该限制值而算出行驶模式。
详细而言，在通过驾驶员选择燃耗行驶模式且通过驾驶员输入目标距离及综合燃料消耗量的限制值作为制约条件时，ECU10算出到达目标距离为止的综合燃料消耗量为该限制值以下且能够进行最快的行驶的行驶模式。即，在目标距离及综合燃料消耗量的限制值的制约条件下，ECU10根据当发动机8以燃耗最优线进行工作时车辆前进单位距离所需的燃料消耗量为最小的车速与加速度之间的关系，而算出到达目的地为止的最佳的行驶模式。
如此是因为，例如在第一实施例所示的方法中，由于仅使用目标距离作为制约条件，因此在利用由此算出的行驶模式进行行驶时，因为综合燃料消耗量少，因此存在车速不足的倾向。
由此，在第四实施例中，算出到达目标距离为止的综合燃料消耗量为限制值以下且能够进行最快的行驶的行驶模式。在一个例子(以下，称为“第四实施例的第一例”)中，ECU10算出到达目标距离为止的综合燃料消耗量为限制值以下且加速度成为最高的行驶模式。即，ECU10在综合燃料消耗量成为限制值以下的行驶模式中，求出加速度成为最高的行驶模式。
在其他例子(以下，称为“第四实施例的第二例”)中，ECU10算出到达目标距离为止的综合燃料消耗量为限制值以下且到达目标距离的到达时间成为最短的行驶模式。即，ECU10在综合燃料消耗量成为限制值以下的行驶模式中，求出到达目标距离的到达时间成为最短的行驶模式。
在此，参照图10及图11，具体说明第四实施例的第一例及第二例。
图10是用于说明第四实施例的第一例中的行驶模式的算出方法的图。图10(a)中，横轴表示车速，纵轴表示加速度，并利用等高线表示前进单位距离所需的燃料消耗量。需要说明的是，图10(a)所示的燃料消耗量的等高线与图3(b)所示的情况相同。
具体而言，通过图10(a)中的箭头，表示计算时的行驶模式的例子(行驶模式D1～D4)。行驶模式D1～D4相当于通过第一实施例所示的方法使用目标距离作为制约条件而求出的行驶模式的一例。
图10(b)表示对于行驶模式D1～D4所算出的综合燃料消耗量及最大加速度。在此，指定“4”作为综合燃料消耗量的限制值。可知，在图10(b)所示的行驶模式D1～D4中，综合燃料消耗量为限制值以下且加速度为最高的模式是行驶模式D3。因此，ECU10采用行驶模式D3。然后，ECU10基于如此采用的行驶模式D3进行对发动机8及无级变速器9的控制。
图11是用于说明第四实施例的第二例中的行驶模式的算出方法的图。图11(a)中，横轴表示车速，纵轴表示加速度，并利用等高线表示前进单位距离所需的燃料消耗量。需要说明的是，图11(a)所示的燃料消耗量的等高线与图3(b)所示的情况相同。
具体而言，通过图11(a)中的箭头，表示计算时的行驶模式的例子(行驶模式E1～E4)。行驶模式E1～E4相当于通过第一实施例所示的方法使用目标距离作为制约条件而求出的行驶模式的一例。
图11(b)表示对于行驶模式E1～E4所算出的综合燃料消耗量及到达时间。在此，指定“4”作为综合燃料消耗量的限制值。可知，在图11(b)所示的行驶模式E1～E4中，综合燃料消耗量为限制值以下且到达时间为最短的模式是行驶模式E3。因此，ECU10采用行驶模式E3。然后，ECU10基于如此采用的行驶模式E3而进行对发动机8及无级变速器9的控制。
根据以上说明的第四实施例，能够在驾驶员所指定的综合燃料消耗量的限制值的范围内适当地进行最佳的行驶。
需要说明的是，也可以将第四实施例和上述的第二实施例及第三实施例中的至少任一个组合来实施。具体而言，也可以在目标距离及综合燃料消耗量的限制值的基础上，使用恒速行驶速度及目标到达时间中的至少任一个作为制约条件，来算出行驶模式。
(第五实施例)
接下来，说明第五实施例。在第五实施例中，与第一至第四实施例的不同之处在于，除了目标距离之外，还利用最大加速度作为制约条件来算出行驶模式。具体而言，在第五实施例中，在通过驾驶员选择燃耗行驶模式且通过驾驶员输入目标距离及最大加速度作为制约条件时，ECU10算出到达目标距离为止产生该最大加速度且综合燃料消耗量为最小的行驶模式。即，在目标距离及最大加速度的制约条件下，ECU10根据当发动机8以燃耗最优线进行工作时车辆前进单位距离所需的燃料消耗量成为最小的车速与加速度之间的关系，而算出到达目的地为止的最佳的行驶模式。
如此是因为，例如在第一实施例所示的方法中，由于仅使用目标距离作为制约条件，因此在利用由此算出的行驶模式进行行驶时，有可能会发生加速度不足而无法加入交通的流动中。
因此，在第五实施例中，以使到达目标距离为止产生的加速度的最大值成为指定的最大加速度的方式算出行驶模式。具体而言，ECU10算出到达目标距离为止产生该最大加速度且综合燃料消耗量为最小的行驶模式。即，ECU10在产生指定的最大加速度的行驶模式中，求出综合燃料消耗量成为最小的行驶模式。
图12是用于说明第五实施例中的行驶模式的算出方法的图。图12(a)中，横轴表示车速，纵轴表示加速度，并利用等高线表示前进单位距离所需的燃料消耗量。需要说明的是，图12(a)所示的燃料消耗量的等高线与图3(b)所示的情况相同。
具体而言，通过图12(a)中的箭头，表示计算时的行驶模式的例子(行驶模式F1～F3)。行驶模式F1～F3相当于除了目标距离之外，还使用最大加速度G1(虚线所示)作为制约条件，通过第一实施例所示的方法求出的行驶模式的一例。
图12(b)表示对于行驶模式F1～F3所算出的综合燃料消耗量及最大加速度。在此，指定“0.2”作为最大加速度。可知，在图12(b)所示的行驶模式F1～F3中，综合燃料消耗量为最小的模式是行驶模式F1。因此，ECU10采用行驶模式F1。然后，ECU10基于如此采用的行驶模式F1来进行对发动机8及无级变速器9的控制。
根据以上说明的第五实施例，能够适当地满足对于驾驶员所指定的最大加速度的制约条件并能够使综合燃料消耗量为最小。
需要说明的是，也可以将第五实施例和上述的第二至第四实施例中的至少任一个以上组合实施。具体而言，也可以除了目标距离及最大加速度之外，使用恒速行驶速度、目标到达时间及综合燃料消耗量的限制值中的至少任一个以上作为制约条件，而算出行驶模式。
另外，在其他例子中，可以使用目标距离、恒速行驶速度、目标到达时间、综合燃料消耗量的限制值及最大加速度中的至少任两个以上作为制约条件，来算出行驶模式。
(第六实施例)
接下来，说明第六实施例。在第六实施例中，与第一至第五实施例的不同之处在于，使用由导航系统3取得的信息作为制约条件来算出行驶模式。具体而言，在第六实施例中，在通过驾驶员选择燃耗行驶模式的情况下，当通过导航系统3取得制约条件时，ECU10算出满足该制约条件且综合燃料消耗量为最小的行驶模式。即，在通过导航系统3取得的制约条件下，ECU10根据当发动机8以燃耗最优线进行工作时车辆前进单位距离所需的燃料消耗量为最小的车速与加速度之间的关系，而算出到达目的地为止的最佳的行驶模式。
这是因为，当第一至第五实施例所示的驾驶员所指定的制约条件与实际的交通环境产生的限制之间存在差异时，难以利用通过第一至第五实施例所示的方法算出的行驶模式进行行驶。
由此，在第六实施例中，使用通过导航系统3取得的信息作为制约条件，而算出行驶模式。具体而言，ECU10对于第一至第五实施例所示的制约条件中的至少任一个以上，追加通过导航系统3取得的制约条件，而算出行驶模式。这种情况下，ECU10在通过导航系统3取得制约条件时，即使驾驶员输入制约条件，也相对于驾驶员输入的制约条件而优先使用通过导航系统3取得的制约条件，能够算出行驶模式。
例如，在通过导航系统3取得到红灯信号为止的距离时，ECU10相对于由驾驶员所指定的目标距离而优先使用到红灯信号为止的距离作为制约条件。而且，通过导航系统3取得限制车速(限定速度、法定速度)时，ECU10相对于由驾驶员指定的恒速行驶速度而优先使用限制车速作为制约条件。而且，在通过导航系统3取得交通量时，ECU10相对于驾驶员所指定的恒速行驶速度及最大加速度而使用与交通量对应的车速及加速作为制约条件。
由此，能够进行更适应于周围的环境的行驶。需要说明的是，通过导航系统3取得的制约条件并未限定为上述的例子。
图13是表示第六实施例中的控制处理的流程图。该处理通过ECU10反复执行。
首先，在步骤S101中，ECU10判定是否通过驾驶员选择了燃耗行驶模式。具体而言，ECU10判定燃耗行驶模式开关1是否接通。
选择燃耗行驶模式时(步骤S101为是)，处理向步骤S102前进。相对于此，在未选择燃耗行驶模式时(步骤S101为否)，处理向步骤S109前进。这种情况下，不进行基于行驶模式的控制，而是ECU10执行通常的驱动控制(以下，称为“通常控制”)(步骤S109)。然后，结束处理。
在步骤S102中，ECU10取得驾驶员输入的制约条件。具体而言，ECU10从制约条件输入部2取得目标距离、恒速行驶速度、目标到达时间、综合燃料消耗量的限制值及最大加速度中的至少任一个以上。然后，处理向步骤S103前进。
在步骤S103中，ECU10判定是否通过导航系统3取得了信息(以下，称为“导航信息”)。在取得了导航信息时(步骤S103为是)，处理向步骤S104前进，当没有取得导航信息时(步骤S103为否)，处理向步骤S106前进。
在步骤S104中，ECU10从导航信息取出制约条件。例如，ECU10从导航信息取出到红灯信号为止的距离、限制车速、交通量等信息。然后，处理向步骤S105前进。
在步骤S105中，ECU10根据从导航信息取出的制约条件，而调整由驾驶员输入的制约条件。例如，ECU10相对于目标距离优先将到红灯信号为止的距离设定成制约条件，或相对于恒速行驶速度优先将限制车速设定成制约条件，或相对于恒速行驶速度及最大加速度优先将与交通量对应的车速及加速设定成制约条件。然后，处理向步骤S106前进。
在步骤S106中，ECU10使用上述的制约条件而算出行驶模式。具体而言，在该制约条件下，ECU10根据当发动机8以燃耗最优线进行工作时车辆前进单位距离所需的燃料消耗量为最小的车速与加速度之间的关系，而算出到达目的地为止的最佳的行驶模式。然后，处理向步骤S107前进。
在步骤S107中，ECU10基于从油门开度传感器6供给的信号，而判定油门是否接通。当油门接通时(步骤S107为是)，处理向步骤S108前进。这种情况下，由于可以说从驾驶员作出了行驶开始的指示，因此ECU10基于步骤S106中算出的行驶模式，而进行发动机8的驱动力的控制及无级变速器9的变速比的控制(步骤S108)。然后，结束处理。
相对于此，在油门未接通时(步骤S107为否)，处理向步骤S109前进。这种情况下，由于不应开始基于行驶模式的控制，因此ECU10进行通常控制(步骤S109)。然后，结束处理。
根据以上说明的第六实施例，能够抑制综合燃料消耗量并进行更适应于周围的环境的行驶。
[变形例]
在上述中，示出了从驾驶员取得制约条件的例子及从导航系统3取得制约条件的例子，但从外部取得制约条件的方法并未限定于此。在其他的例子中，可以根据中心(服务器)、后方车辆、路面信息等取得制约条件。
另外，算出行驶模式时使用的制约条件只要是限制车辆的行驶的条件即可，并未限定于上述的条件。
另外，在上述中，示出了对于具备无级变速器9的系统适用本发明的例子，但本发明对于不具备这样的无级变速器9的系统也可以同样地适用。
本发明可以对于各种车辆进行利用。
标号说明：
1   燃耗行驶模式开关
2   制约条件输入部
3   导航系统
4   车速传感器
5   加速度传感器5
6   油门开度传感器
8   发动机
9   无级变速器
10  ECU
10a 行驶模式算出部
10b 控制判定部
10d 发动机控制部
10f 变速器控制部

Claims (7)

1.一种车辆的驱动控制装置，其特征在于，具备：
综合燃料消耗量计算单元，根据目标距离在时间轴上对以规定车速及规定加速度行驶了单位距离时的燃料消耗量进行积分运算，从而算出综合燃料消耗量；及
行驶模式计算单元，基于所述综合燃料消耗量，算出表示行驶所述目标距离时的车速与加速度之间的关系的行驶模式。
2.根据权利要求1所述的车辆的驱动控制装置，其中，
所述行驶模式计算单元以使所述综合燃料消耗量为最小的方式算出所述行驶模式。
3.根据权利要求1所述的车辆的驱动控制装置，其中，
所述行驶模式计算单元从外部取得燃料消耗量的限制值，并以使所述综合燃料消耗量为所述限制值以下的方式算出所述行驶模式。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆的驱动控制装置，其中，
所述行驶模式计算单元从外部取得进行恒速行驶时的速度，并以使车辆在所述速度下进行恒速行驶的方式算出所述行驶模式。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆的驱动控制装置，其中，
所述行驶模式计算单元从外部取得到达所述目标距离为止的目标到达时间，并以使到达所述目标距离的到达时间为所述目标到达时间以下的方式算出所述行驶模式。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆的驱动控制装置，其中，
所述行驶模式计算单元从外部取得最大加速度，并以使到达所述目标距离为止产生的加速度的最大值为所述最大加速度的方式算出所述行驶模式。
7.一种车辆的驱动控制装置，其特征在于，
在目标距离为规定距离以上时，以与目标距离小于所述规定距离时相比在短时间内进行恒速行驶的方式算出表示行驶所述目标距离时的车速与加速度之间的关系的行驶模式。
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