CN110621561A - 车辆控制装置 - Google Patents

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大岛达也
松田准平
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Isuzu Motors Ltd
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Abstract

车辆控制装置(10)包括道路坡度取得部(14)、行驶区间决定部(15)、以及马力限制部(18)，该道路坡度取得部(14)取得车辆所行驶中的道路中的道路坡度，该行驶区间决定部(15)决定道路坡度与车辆所行驶中的当前行驶区间不同、且处于车辆的行进方向前方的前方行驶区间，该马力限制部(18)基于车辆的行驶阻力来限制引擎的输出马力，马力限制部(18)在前方行驶区间的行驶阻力比当前行驶区间中的车辆的行驶阻力大的情况下，解除引擎的输出马力限制。

Description

车辆控制装置
技术领域
本公开涉及控制车辆的车辆控制装置。
背景技术
作为控制车辆加速度的技术，公开了一种行驶控制装置，其基于车辆以一定速度行驶所需的动力即行驶阻力马力来进行引擎的马力限制控制(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-20481号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1所公开的行驶控制装置在车辆所需的行驶阻力马力増加时，会解除引擎的马力限制。因此，例如在车辆进入到所需的行驶阻力马力増加的上坡路等的情况下，当在输出马力限制被解除前花费时间且车辆的富余马力降低时，存在驾驶员感到不舒服的情况。
本公开鉴于这些点而完成，其目的在于提供一种能够降低驾驶员的不快感的车辆控制装置。
用于解决课题的手段
本公开的车辆控制装置包括道路坡度取得部、行驶区间决定部、以及马力限制部，该道路坡度取得部取得车辆所行驶中的道路中的道路坡度，该行驶区间决定部决定道路坡度与上述车辆所行驶中的当前行驶区间不同、且处于上述车辆的行进方向前方的前方行驶区间，该马力限制部基于上述车辆的行驶阻力来进行限制引擎的输出马力的输出马力限制，上述马力限制部在上述前方行驶区间的行驶阻力大于上述当前行驶区间中的上述车辆的行驶阻力的情况下，解除上述引擎的上述输出马力限制。
也可以是，上述马力限制部基于用上述前方行驶区间的道路坡度推定出的上述车辆的行驶阻力来解除上述引擎的上述输出马力限制。
也可以是，上述车辆控制装置进一步包括当前挡位选择部、前方挡位选择部、以及换挡控制部，该当前挡位选择部基于上述行驶阻力来选择上述当前行驶区间中的挡位即当前挡位，该前方挡位选择部选择上述前方行驶区间中的上述车辆的挡位即前方挡位，该换挡控制部在上述车辆以上述当前挡位在上述当前行驶区间内行驶中，在上述当前挡位选择部新选择了比上述前方挡位高挡位的目标挡位的情况下，控制换挡，以抑制升挡而维持上述当前挡位，上述马力限制部在上述换挡控制部抑制了上述挡位的升挡的状态下，解除上述引擎的上述输出马力限制。
也可以是，上述换挡控制部在上述前方挡位与上述当前挡位相比低2级以上的情况下，从上述当前挡位向上述前方挡位进行降挡，上述马力限制部在上述换挡控制部以降挡到与当前挡位相比低2级以上的上述前方挡位的方式控制换挡的情况下，解除上述引擎的上述输出马力限制。
例如，上述马力限制部在上述车辆进入到包含上述当前行驶区间与上述前方行驶区间的分界的预定的范围中的情况下，解除上述引擎的上述输出马力限制。
发明效果
根据本公开，起到能够减轻驾驶员的不快感这样的效果。
附图的简要说明
图1是用于说明实施方式的车辆的概要的图。
图2是示意性地表示实施方式的车辆的内部构成的图。
图3是示意性地表示实施方式的车辆控制装置的功能构成的图。
图4是在抑制升挡的状态下解除引擎的输出马力的限制的处理的流程图。
图5是在进行降挡的情况下解除引擎的输出限制的处理的流程图。
具体实施方式
＜实施方式的概要＞
图1是用于说明实施方式的车辆V的概要的图。参照图1，叙述实施方式的车辆V的概要。实施方式的车辆V为以柴油引擎等引擎为驱动力的大型车辆。
近年来，普遍地，作为车辆控制装置而被搭载于车辆的ECU(Electronic ControlUnit：电子控制单元)等运算装置以使车辆的燃料经济性变佳为目的，对车辆引擎的输出进行限制，以使车辆不会加速到必要以上。ECU基于在行驶中推定出的行驶阻力马力来限制引擎的输出马力。所谓行驶阻力马力，是指车辆V以一定速度行驶所需的动力，且为维持当前速度所需的动力。
车辆V在需要的行驶阻力马力増加的情况下，会增加引擎的输出马力，以能够以一定的富余马力来行驶。但是，相对于ECU所限制的引擎的最大输出马力而言，在需要的行驶阻力马力急剧増加的情况下，富余马力会降低。如此，在ECU基于在行驶中被推定出的行驶阻力马力来限制引擎的输出马力时，会存在引擎的输出马力限制的解除较迟，车辆的富余马力降低的情况。
因此，实施方式的车辆V包括基于从导航卫星收到的信息来取得表示车辆V的当前位置的位置信息的卫星导航功能。此外，车辆V保持车辆V所行驶的道路的坡度信息。另外，也可以是，车辆V包括自主导航功能，该自主导航功能不使用来自导航卫星的接收信息，而基于加速度传感器等的输出值来取得车辆V的当前位置。
车辆V的ECU基于道路的坡度信息和车辆V的位置信息来预读取车辆V近期要行驶的道路的坡度信息。在图1中，车辆V在以地点A为起点以地点B为终点的“当前行驶区间”中行驶。在图1所示的例子中，车辆V所行驶的道路在以地点B为起点以地点C为终点的“前方行驶区间”中为一定以上的上坡。另外，所谓“前方行驶区间”，是指道路坡度与车辆V当前行驶中的当前行驶区间不同、且处于车辆V的行进方向前方的行驶区间。
车辆V的ECU能够通过预读取前方行驶区间的坡度信息，从而在行驶中所需的行驶阻力马力増加前，算出在前方行驶区间中所需的行驶阻力马力。并且，实施方式的车辆V在进入到作为上坡的前方行驶区间的情况下，会解除引擎的输出马力的限制。由此，实施方式的车辆V即使在进入到作为上坡的前方行驶区间的情况下，也能够防止车辆的富余马力降低。
＜实施方式的车辆的构成＞
参照图2，针对实施方式的车辆V的内部构成进行说明。图2是示意性地表示实施方式的车辆V的内部构成的图。实施方式的车辆V包括引擎1、变速器2、GPS(GlobalPositioning System：全球定位系统)传感器3、重量传感器4、速度传感器5、油门开度传感器6、以及作为ECU的车辆控制装置10。
车辆V为以柴油引擎等引擎1为驱动力的大型车辆，尤其是指搭载有自动巡航模式(autocruise mode)的车辆。变速器2将引擎1的旋转驱动力传递到车辆V的驱动轮(未图示)。变速器2包含用于转换引擎1的旋转驱动力的多级齿轮。在本实施方式中，假定变速器2包含1级～12级的前进挡位及后退挡位。
在此，所谓车辆V中的“自动巡航模式”，是指一种如下的模式：即使驾驶员不操作油门及换挡杆，引擎1及变速器2等也会由ECU自动控制，以维持预先被设定的车辆V的车速。自动巡航模式主要被设想使用于车辆V在高速道路上行驶时。在车辆V在坡度较少的高速道路上巡行时，当变速器2的齿轮选择12级或11级时，多有助于提高车辆V的燃料经济性。
GPS传感器3通过接收从多个导航卫星发送的电波并对其进行分析，从而取得GPS传感器3的位置，即搭载有GPS传感器3的车辆V的位置。GPS传感器3将表示车辆V的位置的信息输出到车辆控制装置10。
重量传感器4取得车辆V的总重量。具体而言，重量传感器4计测车辆V的载荷的重量，并通过将计测出的载荷与除去载荷后的车辆V单体的重量合并计算，从而取得车辆V的总重量。重量传感器4将表示车辆V的总重量的信息输出到车辆控制装置10。
速度传感器5计测车辆V的车速。速度传感器5将表示被计测出的车速的信息输出到车辆控制装置10。油门开度传感器6计测车辆V的驾驶员对油门踏板的踏入量即油门开度。油门开度传感器6将表示油门开度的信息输出到车辆控制装置10。
车辆控制装置10从上述各传感器取得信息，并基于取得的信息来控制供给到引擎1内的汽缸的燃料的量，以及变速器2的挡位。车辆控制装置10在车辆V为自动巡航模式的情况下，控制引擎1及变速器2，使得车辆V保持被设定的速度地行驶。此外，车辆控制装置10在车辆V的未图示的速度限制装置(Speed Limit Device：SLD)运行的情况下，控制引擎1及变速器2，使得车辆V的速度不超过被设定的上限速度。
图3是示意性地表示实施方式的车辆控制装置10的功能构成的图。实施方式的车辆控制装置10包括存储部11、以及控制部12。
存储部11例如为ROM(Read Only Memory：只读存储器)或RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)。存储部11存储用于使控制部12发挥功能的各种程序。此外，存储部11也可以存储地图信息，还可以存储表示道路的坡度的信息。
控制部12为包含未图示的CPU(Central Processing Unit：中央处理器)等处理器的计算资源。控制部12通过执行被存储于存储部11的程序，从而实现当前挡位选择部13、道路坡度取得部14、行驶区间决定部15、前方挡位选择部16、换挡控制部17、以及马力限制部18的功能。
当前挡位选择部13基于在车辆V所行驶中的道路中的车辆V的行驶阻力的推定值来选择车辆V所行驶中的区间内的变速器2的挡位即当前挡位。行驶阻力基于车辆V的驱动轮的滚动阻力、车辆V的空气阻力、以及坡度阻力来算出。
在此，当前挡位选择部13例如基于用引擎1的扭矩算出的驱动力、速度传感器5所测定的车辆V的速度、以及重量传感器4所取得的车辆V的总重量来算出行驶阻力，但不限于此。也可以是，当前挡位选择部13基于道路坡度取得部14所取得的车辆V所行驶中的道路中的道路坡度、以及重量传感器4所取得的车辆V的总重量来算出行驶阻力。
接着，当前挡位选择部13基于算出的行驶阻力、以及速度传感器5所测定出的车辆V的速度来推定当前的行驶阻力马力。接着，当前挡位选择部13通过参照车辆V的行驶性能线图来选择当前挡位，以使的当前速度下的车辆V的驱动力大于当前行驶状态下的车辆V的行驶阻力。
道路坡度取得部14取得车辆所行驶中的道路中的道路坡度。例如，道路坡度取得部14基于从GPS传感器3取得的表示车辆V的位置的信息、以及被容纳于存储部11的地图信息来取得车辆V所行驶中的道路中的道路坡度。
行驶区间决定部15决定道路坡度与车辆V当前行驶中的当前行驶区间不同、且处于车辆V的行进方向前方的前方行驶区间。行驶区间决定部15例如基于道路坡度取得部14所取得的道路坡度来决定前方行驶区间，以使道路坡度大致一定。
前方挡位选择部16选择前方行驶区间中的车辆的挡位即前方挡位。前方挡位选择部16例如基于前方行驶区间的道路坡度和车辆V的速度来选择前方行驶区间中的变速器2的挡位即前方挡位。具体而言，首先，前方挡位选择部16基于前方行驶区间的道路坡度、车辆V的速度、以及车辆V的重量来推定前方行驶区间中的车辆V的行驶阻力。前方挡位选择部16通过参照车辆V的行驶性能线图来选择前方挡位，以使现速度下的车辆V的驱动力大于在前方行驶区间中的车辆V行驶阻力。
换挡控制部17基于当前挡位选择部13所选择的当前挡位、以及前方挡位选择部16所选择的前方挡位来控制变速器2的挡位的换挡。例如，在前方行驶区间为当以当前挡位行驶时车辆V的速度会降低那样的上坡路的情况下，换挡控制部17在当前行驶区间中行驶中，控制换挡到当前挡位，在进入前方行驶区间时，控制换挡到前方挡位。
如此，因为换挡控制部17在从当前挡位升挡到目标挡位并立即降挡到前方挡位时，会频繁地进行换挡，所以驾驶员可能会感受到不适感。因此，换挡控制部17以不会频繁地进行换挡的方式控制换挡。具体而言，换挡控制部17在车辆V以当前挡位在当前行驶区间中行驶中，在当前挡位选择部13新选择了比前方挡位高挡位的目标挡位的情况下，控制变速器2的挡位的换挡，以抑制从当前挡位到目标挡位的升挡从而维持当前挡位。
也可以是，换挡控制部17基于从当前行驶区间中的当前行驶中的位置起到当前行驶区间的终点为止的行驶距离或行驶时间来抑制升挡。具体而言，换挡控制部17在行驶距离为预定的行驶距离以下或预定的行驶时间以下时，抑制升挡。
在此，所谓“预定的行驶距离”，是指为了判定换挡控制部17在当前行驶区间中是否将变速器2的挡位从当前挡位升挡到目标挡位而参照的“升挡判定基准阈距离”。关于升挡判定基准阈距离的具体的值，考虑设想车辆V所要行驶的道路的坡度信息及车辆V所包括的引擎1的性能等，通过实验来确定即可，例如为1.5公里。这是以时速90公里行驶的车辆V在1分钟内行驶的距离。由此，换挡控制部17能够抑制车辆V的驾驶员感受到在短时间内反复进行变速所导致的换挡忙碌感的情况。另外，升挡判定基准阈距离被容纳在存储部11中。
在此，所谓“预定的行驶时间”，是指为了判定换挡控制部17在当前行驶区间中是否将变速器2的挡位从当前挡位升挡到目标挡位而参照的“升挡判定基准阈时间”。关于升挡判定基准阈时间的具体的值，考虑设想车辆V所要行驶的道路的坡度信息及车辆V所包括的引擎1的性能等，通过实验来确定即可，例如为1分钟。由此，换挡控制部17能够抑制车辆V的驾驶员感受到在短时间内反复进行变速所导致的换挡忙碌感的情况。另外，升挡判定基准阈距离被容纳在存储部11中。
马力限制部18通过控制针对引擎1的燃料喷射量来控制引擎1的输出马力。马力限制部18例如为了防止驾驶车辆V的驾驶员进行不必要的急加速，且因引擎的马力被必要以上地输出而导致燃料经济性恶化，对引擎的输出马力进行限制。例如，马力限制部18基于车辆的行驶阻力来限制引擎1的输出马力。具体而言，马力限制部18对引擎1的输出马力进行限制，使得在行驶阻力马力中包含预定的富余马力。
马力限制部18即使为正在进行引擎1的输出马力限制的状态，也可以解除引擎1的输出马力限制。例如，马力限制部18在进入前方行驶区间时解除引擎1的输出马力限制。具体而言，马力限制部18在车辆V进入到包含当前行驶区间与前方行驶区间的分界的预定的范围中时，解除引擎1的输出马力限制。通过这样去做，马力限制部18例如能够防止在前方行驶区间为较陡的上坡时，引擎1的输出马力限制的解除定时延迟所导致的车辆的富余马力的降低。因此，马力限制部18能够降低驾驶员的不快感，并能够提高驾驶体验(drivefeeling)。
在此，“预定的范围”是马力限制部18为了判断是否解除引擎1的输出马力限制而参照的“马力限制解除范围”。马力限制解除范围的具体值可以考虑假定车辆V所要行驶的道路的坡度信息、以及车辆V所包括的引擎1的性能等，通过实验来确定。例如，马力限制解除范围为从车辆V的前端部到达当前行驶区间与前方行驶区间的分界的时间点的车辆V的后端部的位置起，到车辆V的后端部到达当前行驶区间与前方行驶区间的分界的时间点的车辆V的前端部的位置为止。更具体而言，马力限制解除范围为从当前行驶区间与前方行驶区间的分界位置起，到向当前行驶区间侧移动10m后的位置到向前方行驶区间侧移动10m后的位置为止的范围。
此外，也可以是，马力限制部18即使为正在进行引擎1的输出马力限制的状态，也会在满足预定的条件的情况下，解除引擎1的输出马力限制。以下，针对马力限制部18要解除引擎1的输出马力限制的具体的条件进行说明。另外，在以下的说明中，虽然假定车辆V在当前行驶区间中以11级的挡位来行驶，但是挡位不被特别地限定。
(马力限制部18解除马力限制的处理)
车辆V例如在上坡路等行驶阻力増加的区间中行驶的情况下，当以限制了引擎1的输出马力的状态在前方行驶区间中行驶时，车辆V的富余马力会降低。因此，马力限制部18在前方行驶区间的行驶阻力大于当前行驶区间中的车辆的行驶阻力时，会解除引擎1的输出马力限制。通过这样去做，马力限制部18能够防止车辆V的富余马力降低。以下，针对马力限制部18基于前方行驶区间的行驶阻力来解除引擎1的输出马力的限制的处理具体地进行说明。另外，在以下的说明中，假设道路坡度取得部14取得前方行驶区间的道路坡度，行驶区间决定部15推定前方行驶区间的行驶阻力来进行说明。
(在升挡被抑制的情况下)
马力限制部18在换挡控制部17正在抑制挡位的升挡的状态下，解除引擎1的输出马力限制。因为认为在换挡控制部17抑制升挡的情况下，在前方行驶区间中，行驶阻力会増加，所以马力限制部18能够通过预先解除引擎1的输出马力限制来防止富余马力的降低，故而，能够防止车辆V的速度的降低。因此，马力限制部18能够降低给驾驶员造成的不适感。
图4是在抑制升挡的状态下解除引擎1的输出马力的限制的处理的流程图。另外，在图4的流程图中，假设马力限制部18判定为当前行驶区间的行驶阻力为预定值以下，从而限制了引擎1的输出马力来进行说明。
首先，当前挡位选择部13选择新的目标挡位(S11)。接着，前方挡位选择部16选择前方挡位(S12)。然后，换挡控制部17判定目标挡位是否为比前方挡位高挡位的挡位(S13)。
换挡控制部17在判定为目标挡位是与前方挡位相同的挡位或级更低的挡位时(在S13中，为“否”)，控制变速器2的挡位的换挡，以成为目标挡位(S14)。具体而言，换挡控制部17在目标挡位为与前方挡位相同的12级的挡位时，控制变速器2的挡位的换挡，以从当前挡位即11级升到到目标挡位即12级，并在目标挡位为比前方挡位的级更低的10级的挡位时，控制变速器2的挡位的换挡，以从当前挡位降挡到目标挡位即10级。
换挡控制部17在判定为目标挡位是比前方挡位高挡位的挡位的情况下(在S13中，为“是”)，控制换挡，以抑制升挡，从而维持当前挡位(S15)。具体而言，换挡控制部17在判定为目标挡位是比前方挡位即11级高挡位的12级的挡位的情况下，维持当前挡位即11级。然后，马力限制部18在进入前方行驶区间时，解除引擎1的输出马力限制(S16)。
(在进行了降挡的情况下)
马力限制部18在换挡控制部17控制换挡以降挡到前方挡位的情况下，解除引擎的输出马力限制。具体而言，马力限制部18在换挡控制部17判定为前方挡位与当前挡位相比低2级以上，并从当前挡位降挡到前方挡位的情况下，解除引擎的输出马力限制。在换挡控制部17进行了降挡的情况下，认为在前方行驶区间中，行驶阻力会増加。因此，马力限制部18会预先解除引擎1的输出马力限制。通过这样去做，马力限制部18能够防止富余马力的降低，因此，能够防止车辆V的速度的降低。因此，马力限制部18能够降低给驾驶员造成的不适感。
图5是在进入前区间时进行降挡的情况下，解除引擎1的输出限制的处理的流程图。首先，当前挡位选择部13选择新的目标挡位(S21)。接着，前方挡位选择部16选择前方挡位(S22)。
换挡控制部17判定由前方挡位选择部16选择的前方挡位是否比当前挡位低2级以上(S23)。换挡控制部17在判定为前方挡位比目标挡位低1级或为同级以上的情况下(在S23中，为“否”)，控制变速器2的挡位的换挡，以成为目标挡位(S24)。换挡控制部17在判定为前方挡位比当前挡位低2级以上的情况下(在S23中，为“是”)，控制换挡，以降挡到前方挡位(S26)。然后，马力限制部18在换挡控制部17判定为前方挡位比当前挡位低2级以上的情况下，在进入前方行驶区间时解除引擎1的输出马力限制(S26)。
[实施方式的效果]
如以上说明的那样，马力限制部18基于当前行驶区间的行驶阻力来限制引擎1的输出马力，并基于前方行驶区间的行驶阻力来解除引擎1的输出马力的限制。通过这样去做，马力限制部18能够防止在前方行驶区间中行驶阻力増加且以限制了引擎1的输出马力的状态来行驶的情况下，车辆的富余马力降低的情况，因此，能够降低驾驶员的不快感，从而提高驾驶体验。
以上，虽然用实施方式对本公开进行了说明，但是本公开的技术的范围不被限定于上述实施方式所述的范围，在其主旨的范围内，能够进行各种变形及变更。例如，装置的分散、整合的具体的实施方式不限于以上的实施方式，针对其全部或一部分，能够以用任意单位功能性地或物理地进行分散、整合的方式构成。此外，通过多个实施方式的任意组合产生的新的实施方式也被包含在本公开的实施方式中。通过组合产生的新的实施方式的效果兼具原实施方式的效果。
本申请基于2017年5月12日申请的日本专利申请(特愿2017-095971)，并将其内容作为参照援引于此。
工业可利用性
本公开的车辆控制装置在能够降低驾驶员的不快感这样的点上是有用的。
附图标记说明
1 引擎
2 变速器
3 GPS传感器
4 重量传感器
5 速度传感器
6 油门开度传感器
10 车辆控制装置
11 存储部
12 控制部
13 当前挡位选择部
14 道路坡度取得部
15 行驶区间决定部
16 前方挡位选择部
17 换挡控制部
18 马力限制部

Claims (5)

1.一种车辆控制装置，包括：
道路坡度取得部，其取得车辆所行驶中的道路中的道路坡度，
行驶区间决定部，其决定道路坡度与上述车辆所行驶中的当前行驶区间不同、且处于上述车辆的行进方向前方的前方行驶区间，以及
马力限制部，其进行基于上述车辆的行驶阻力来限制引擎的输出马力的输出马力限制；
上述马力限制部在上述前方行驶区间的行驶阻力比上述当前行驶区间中的上述车辆的行驶阻力大时，解除上述引擎的上述输出马力限制。
2.如权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
上述马力限制部基于用上述前方行驶区间的道路坡度推定的上述车辆的行驶阻力来解除上述引擎的上述输出马力限制。
3.如权利要求1或2所述的车辆控制装置，进一步包括：
当前挡位选择部，其基于上述行驶阻力来选择上述当前行驶区间中的挡位即当前挡位，
前方挡位选择部，其选择上述前方行驶区间中的上述车辆的挡位即前方挡位，以及
换挡控制部，其在上述车辆以上述当前挡位在上述当前行驶区间内行驶中，上述当前挡位选择部新选择了比上述前方挡位高挡位的目标挡位的情况下，控制换挡，以抑制升挡从而维持上述当前挡位；
上述马力限制部在上述换挡控制部正在抑制上述挡位的升挡的状态下，解除上述引擎的上述输出马力限制。
4.如权利要求3所述的车辆控制装置，其中，
上述换挡控制部在上述前方挡位与上述当前挡位相比低2级以上的情况下，从上述当前挡位向上述前方挡位进行降挡；
上述马力限制部在上述换挡控制部以降挡到与上述当前挡位相比低2级以上的上述前方挡位的方式控制换挡的情况下，解除上述引擎的上述输出马力限制。
5.如权利要求1～4的任何一项所述的车辆控制装置，其中，
上述马力限制部在上述车辆进入到包含上述当前行驶区间与上述前方行驶区间的分界的预定的范围的情况下，解除上述引擎的上述输出马力限制。
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