CN113844454A - 路面倾斜角计算装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及路面倾斜角计算装置。路面倾斜角计算装置具备构成为存储规定映射的映射数据的存储装置和执行装置。所述映射作为输入变量而包含前后加速度变量和驱动轮转矩变量，作为输出变量而包含倾斜角变量，所述倾斜角变量是表示车辆行驶的路面的关于所述车辆的行进方向的倾斜角的变量。所述执行装置构成为获取所述输入变量的值，并构成为通过将获取到的所述输入变量的值输入到所述映射，从而计算所述输出变量的值。

Description

路面倾斜角计算装置

技术领域

本公开涉及路面倾斜角计算装置。

背景技术

日本特开2012-021786公开了路面倾斜角计算装置，在从车速成为预定车速以下起至车辆停止为止的期间，计算关于车速、制动器液压、行驶负荷转矩各参数的累计值。然后，当车辆停止时，路面倾斜角计算装置根据累计的各参数，计算在上述期间作用于车辆的行驶阻力、制动力以及行驶负荷转矩。然后，路面倾斜角计算装置根据计算出的各参数来计算路面的倾斜角。

发明内容

在日本特开2012-021786所记载的路面倾斜角计算装置中，当计算路面的倾斜角时，需要车辆减速并停止。因此，在日本特开2012-021786所记载的路面倾斜角计算装置中，无法在车辆行驶中计算路面的倾斜角。

本公开的第1方案的路面倾斜角计算装置具备存储装置，构成为存储规定映射的映射数据和执行装置。所述映射作为输入变量而包含前后加速度变量和驱动轮转矩变量，所述前后加速度变量是表示所述车辆的前后方向的加速度的变量，所述驱动轮转矩变量是表示所述车辆的驱动轮的转矩的变量，所述映射作为输出变量而包含倾斜角变量，所述倾斜角变量是表示车辆行驶的路面的关于所述车辆的行进方向的倾斜角的变量。执行装置构成为获取所述输入变量的值，并构成为通过将获取到的所述输入变量的值输入到所述映射，从而计算所述输出变量的值。

如果车辆的前后方向的加速度为恒定，则驱动轮的转矩越增加，则路面的倾斜角越大。即，路面的倾斜角取决于前后加速度变量以及驱动轮转矩变量。因此，根据本公开的第1方案的路面倾斜角计算装置，通过将这些输入变量作为输入而进行计算处理，能够计算路面的倾斜角。而且，通过在车辆的行驶过程中将这些输入变量作为输入而进行计算处理，从而能够在车辆的行驶过程中随时计算路面的倾斜角。

在本公开的第1方案的路面倾斜角计算装置中，也可以所述输入变量包含作为与所述车辆的行驶速度相应的变量的车速变量。在车辆的行驶过程中，空气阻力作用于车辆。该空气阻力与车辆的行驶速度相应地增加。因而，根据本公开的第1方案的路面倾斜角计算装置，通过使车速变量包含于输入变量，能够根据考虑了空气阻力的车辆的行驶状态来计算路面的倾斜角。因而，路面的倾斜角的计算精度提高。

在本公开的第1方案的路面倾斜角计算装置中，也可以所述输入变量包含作为与所述车辆的重量相应的变量的重量变量。在车辆的行驶过程中，车辆产生由于路面与车轮的摩擦造成的滚动阻力。滚动阻力与车辆的重量相应地增加。因而，根据本公开的第1方案的路面倾斜角计算装置，通过使重量变量包含于输入变量，能够根据考虑了滚动阻力的车辆的行驶状态来计算路面的倾斜角。因而，路面的倾斜角的计算精度提高。

在本公开的第1方案的路面倾斜角计算装置中，也可以所述输入变量包括作为表示所述车辆的当前位置处的、关于道路的延伸方向的路面的倾斜角的变量的延伸倾斜角变量，所述延伸倾斜角变量作为所述存储装置所存储的地图信息而被预先决定。

根据本公开的第1方案的路面倾斜角计算装置，通过使关于道路的延伸方向的路面的倾斜角这样的、粗略的路面的倾斜角反映到路面的倾斜角的计算，从而车辆的行进方向上的路面的倾斜角的计算精度提高。

本公开的第2方案的路面倾斜角计算装置具备存储装置，构成为存储规定映射的映射数据和执行装置。所述映射作为输入变量而包含前后加速度变量、驱动源转矩变量、齿轮比变量以及制动变量，所述前后加速度变量是表示车辆的前后方向的加速度的变量，所述驱动源转矩变量是表示所述车辆的驱动源的输出转矩的变量，所述齿轮比变量是表示所述车辆中的所述驱动源至驱动轮的动力传递路径上设置的动力传递系统的齿轮比的变量，所述制动变量是表示所述车辆的制动装置的制动力的变量。所述映射作为输出变量而包含倾斜角变量，所述倾斜角变量是表示车辆行驶的路面的关于所述车辆的行进方向的倾斜角的变量。执行装置构成为获取所述输入变量的值，并构成为通过将获取到的所述输入变量的值输入到所述映射，从而计算所述输出变量的值。

从驱动源转矩变量与齿轮比变量之积减去制动变量而得到的值反映驱动轮的转矩。而且，如果车辆的前后方向的加速度为恒定，则驱动轮的转矩越增加，路面的倾斜角越大。即，路面的倾斜角取决于前后加速度变量、驱动源转矩变量、齿轮比变量以及制动变量。因此，根据本公开的第2方案的路面倾斜角计算装置，通过将这些输入变量作为输入而进行计算处理，能够计算路面的倾斜角。而且，通过在车辆的行驶过程中将这些输入变量作为输入而进行计算处理，从而能够在车辆的行驶过程中随时计算路面的倾斜角。

在本公开的第2方案的路面倾斜角计算装置中，也可以所述输入变量包含作为与所述车辆的行驶速度相应的变量的车速变量。在车辆的行驶过程中，空气阻力作用于车辆。该空气阻力与车辆的行驶速度相应地增加。因而，根据本公开的第2方案的路面倾斜角计算装置，通过使车速变量包含于输入变量，能够根据考虑了空气阻力的车辆的行驶状态来计算路面的倾斜角。因而，路面的倾斜角的计算精度提高。

在本公开的第2方案的路面倾斜角计算装置中，也可以所述输入变量包含作为与所述车辆的重量相应的变量的重量变量。在车辆的行驶过程中，车辆产生由于路面与车轮的摩擦造成的滚动阻力。滚动阻力与车辆的重量相应地增加。因而，根据本公开的第2方案的路面倾斜角计算装置，通过使重量变量包含于输入变量，能够根据考虑了滚动阻力的车辆的行驶状态来计算路面的倾斜角。因而，路面的倾斜角的计算精度提高。

在本公开的第2方案的路面倾斜角计算装置中，也可以所述输入变量包括作为表示所述车辆的当前位置处的、关于道路的延伸方向的路面的倾斜角的变量的延伸倾斜角变量，所述延伸倾斜角变量作为所述存储装置所存储的地图信息而被预先决定。

根据本公开的第2方案的路面倾斜角计算装置，通过使关于道路的延伸方向的路面的倾斜角这样的、粗略的路面的倾斜角反映到路面的倾斜角的计算，从而车辆的行进方向上的路面的倾斜角的计算精度提高。

附图说明

下面将参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业上的意义，其中相同的符号表示相同的元件，其中：

图1是车辆的概略结构图。

图2是表示路面倾斜角计算处理的处理次序的流程图。

图3是路面倾斜角计算系统的概略结构图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明路面倾斜角计算装置的一个实施方式。首先，说明车辆的概略结构。如图1所示，车辆500搭载有作为该车辆500的驱动源的内燃机10。内燃机10具有使燃料与进气的混合气体燃烧的气缸11。此外，气缸11设置有多个，但在图1中仅示出了一个。在气缸11内，以能够往返运动的方式收容有活塞12。活塞12经由连接杆13连结于曲轴14。曲轴14与活塞12的往返运动相应地旋转。在曲轴14的附近配置有曲柄角传感器30，该曲柄角传感器30检测作为该曲轴14的旋转位置的曲柄位置Scr。

用于将来自外部的进气导入到该气缸11内的进气通路15连接于气缸11。在进气通路15的中途安装有空气流量计32，该空气流量计32检测在进气通路15中流通的进气的进气量GA。在进气通路15中的、比空气流量计32靠下游侧配置有节流阀16，该节流阀16调节导入到气缸11内的进气的进气量GA。在进气通路15中的、比节流阀16靠下游侧安装有喷射燃料的燃料喷射阀17。另外，排气通路21连接于气缸11，该排气通路21用于将该气缸11内的排气排出到外部。另外，对气缸11内的混合气体进行点火的火花塞19的顶端位于该气缸11内。

自动变速器50的输入轴51连结于作为内燃机10的输出轴的上述曲轴14。虽然省略图示，但作为卡合要素的多个离合器以及制动器和多个行星齿轮机构介于自动变速器50的输入轴51与输出轴52之间。而且，在自动变速器50中，切换各卡合要素的连接和断开状态，从而变更变速比。在自动变速器50的输入轴51的附近，安装有检测该输入轴51的旋转位置51V的输入轴旋转传感器64。另外，在自动变速器50的输出轴52的附近，安装有检测该输出轴52的旋转位置52V的输出轴旋转传感器65。自动变速器50的输出轴52经由差速器56等连结于驱动轮58。

驱动轮58安装有液压式的制动器71。主汽缸72经由未图示的连接通路连接于制动器71。主汽缸72产生与制动器踏板74的操作量相应的液压。在主汽缸72内产生的液压被供给到制动器71的液压汽缸，从而对驱动轮58提供制动力。对主汽缸72安装有检测作为该主汽缸72内的压力的制动器液压BK的制动器压力传感器76。制动器71、主汽缸72、制动器踏板74以及制动器压力传感器76构成制动装置。

车辆500安装有加速度传感器61，该加速度传感器61检测作为该车辆500的前后方向的加速度的前后加速度AF。加速度传感器61还检测作为车辆500的左右方向的加速度的左右加速度AL。车辆500安装有车速传感器63，该车速传感器63检测作为该车辆500的行驶速度的车速SP。车辆500安装有GPS接收机69，该GPS接收机69检测该车辆500的当前位置坐标PX。

接下来，说明车辆500的控制结构。内燃机10、自动变速器50等各种控制由搭载于车辆500的控制装置100执行。控制装置100能够作为依照计算机程序(软件)而执行各种处理的一个以上的处理器而构成。此外，控制装置100也可以作为执行各种处理中的至少一部分处理的、面向特定用途集成电路(ASIC)等一个以上的专用的硬件电路或者包括它们的组合的电路(circuitry)而构成。处理器包括CPU102以及RAM及ROM104等存储器。存储器保存有被构成为使CPU102执行处理的程序代码或者指令。存储器即计算机可读介质包括能够由通用或者专用的计算机访问的所有的能够利用的介质。另外，控制装置100具有存储装置106。存储装置106为能够电改写的非易失性存储器。CPU102、ROM104、存储装置106能够相互经由内部总线108进行通信。此外，在本实施方式中，CPU102和ROM104构成执行装置。

在存储装置106中存储有映射数据M。映射数据M是规定将后述各种输入变量作为输入而将输出变量进行输出的映射的数据。输出变量为车辆500行驶的路面的、关于车辆500的行进方向的倾斜角R。上述倾斜角R详细而言为车辆500的行进方向与水平面所成的锐角的角度。

在存储装置106中存储有地图数据N。在地图数据N中包含道路信息。在地图数据N中，道路由多个节点和将相邻的节点间进行连结的链路表示。节点例如针对每个交叉点而附加、或者以预定的距离间隔附加。在地图数据N中，设定有各节点的位置坐标。另外，在地图数据N中包含关于道路的延伸方向的路面的倾斜角(以下，记载为延伸倾斜角。)Q的信息。延伸倾斜角Q为地图数据N上的特定的节点至其相邻的节点的范围中的关于道路的延伸方向的路面的平均倾斜角。也就是说，延伸倾斜角Q例如为按照100[m]左右的尺度观察时的路面的平均倾斜角。延伸倾斜角Q针对地图数据N上的每条道路而设定。

另外，在存储装置106中，存储有车辆500的重量(以下，记载为车辆重量。)W。另外，在存储装置106中，存储有用于计算内燃机10的输出转矩的映射等各种映射。

来自安装于车辆500的各种传感器的检测信号被输入到控制装置100。具体而言，关于下面的各参数的检测信号被输入到控制装置100。

曲柄角传感器30检测的曲柄位置Scr

空气流量计32检测的进气量GA

加速度传感器61检测的前后加速度AF

加速度传感器61检测的左右加速度AL

车速传感器63检测的车速SP

输入轴旋转传感器64检测的自动变速器50的输入轴51的旋转位置51V

输出轴旋转传感器65检测的自动变速器50的输出轴52的旋转位置52V

GPS接收机69检测的车辆500的当前位置坐标PX

制动器压力传感器76检测的制动器液压BK

控制装置100的CPU102能够执行计算车辆500行驶的路面的倾斜角R的路面倾斜角计算处理。如上述那样，路面的倾斜角R为关于车辆500的行进方向的路面的倾斜角。CPU102通过执行存储于ROM104的程序，从而实现路面倾斜角计算处理的各处理。CPU102在从车辆500的点火开关开启起至点火开关关断为止的期间，以预定的控制周期反复执行路面倾斜角计算处理。

如图2所示，CPU102当开始路面倾斜角计算处理时，执行步骤S10的处理。在步骤S10中，CPU102获取计算路面的倾斜角R所需的各种计算用的变量。具体而言，计算用的变量为驱动轮58的转矩(以下，记载为驱动轮转矩。)Tin、前后加速度AFin、左右加速度ALin、车速SPin、车辆重量Win以及延伸倾斜角Qin。此外，在本说明书中，关于上述各变量，在表示计算用的情况下，在符号的最后附加“in”，在除此以外的情况下，省略“in”。

在此，车辆500一边维持恒定的前后加速度AF，一边在上坡路上行驶的情况下，路面的倾斜角R越大，则需要越大的驱动轮转矩T。即，前后加速度AF、驱动轮转矩T以及路面的倾斜角R的关系被决定为如果前后加速度AF恒定，则驱动轮转矩T越大，则路面的倾斜角R越大。因而，作为表示前后加速度AF的变量的前后加速度变量和作为表示驱动轮转矩T的变量的驱动轮转矩变量适用于计算路面的倾斜角R。在本实施方式中，作为前后加速度变量而采用前后加速度AF本身，作为驱动轮转矩变量而采用驱动轮转矩T本身。

另外，在车辆500的行驶中，空气阻力作用于车辆500。空气阻力为由于空气而向与车辆500的行进方向相反的方向作用于车辆500的行驶阻力。在此，在以车辆500维持恒定的前后加速度AF为前提时，即使路面的倾斜角R相同，如果空气阻力大，则相应地需要大的驱动轮转矩T。因而，在精度良好地计算路面的倾斜角R方面，优选不仅只是兼顾驱动轮转矩T的大小地决定倾斜角R，而且还考虑空气阻力的大小。空气阻力是作为车辆500的前表面投影面积、空气阻力系数以及车速SP的平方之积而被计算的变量。即，空气阻力为与车速SP相应地变化的变量。在本实施方式中，作为表示空气阻力的变量而采用车速SP。

另外，在车辆500的行驶中，滚动阻力作用于车辆500。滚动阻力为由在车辆500与路面之间产生的摩擦产生的行驶阻力。与空气阻力的情况同样地，在以车辆500维持恒定的前后加速度为前提时，即使路面的倾斜角R相同，如果滚动阻力大，则相应地需要大的驱动轮转矩T。因而，在精度良好地计算路面的倾斜角R方面，优选考虑滚动阻力。滚动阻力为作为滚动阻力系数与车辆重量W之积而被计算的变量。即，滚动阻力为与车辆重量W相应地变化的变量。在本实施方式中，作为表示滚动阻力的变量，采用车辆重量W。

另外，在车辆500转弯的情况下，驱动轮转矩T作为使车辆500在前后方向以及左右方向这双方动作的力进行作用。因此，当以车辆500直线前进为前提来决定的驱动轮转矩T与路面的倾斜角R的关系性被应用于车辆500转弯时的倾斜角R的计算时，无法适当地计算路面的倾斜角R。由于这样的缘由，优选将表示车辆500的转弯动作的变量加到路面的倾斜角R的计算。在本实施方式中，作为表示车辆的转弯动作的变量，采用左右加速度AL。

另外，只要掌握了车辆500行驶的路面的粗略的倾斜角之后计算路面的倾斜角R，就提高了路面的倾斜角R的计算精度。因而，优选将作为表示延伸倾斜角Q的变量的延伸倾斜角变量加到路面的倾斜角R的计算。如上述那样，延伸倾斜角Q为在地图数据N上设定的相邻的节点间的平均倾斜角。车辆500行驶的实际的路面的倾斜角R以比在地图数据N中设定的节点间的尺度小的尺度平缓地凹陷或者平缓地凸出，CPU102包括这样小的尺度下的凹凸在内地计算路面的倾斜角R。另外，倾斜角R如上述那样为关于车辆500的行进方向的路面的倾斜角，所以在相对于道路倾斜地行驶时，与该道路的延伸倾斜角Q不一致。在本实施方式中，作为延伸倾斜角变量，采用延伸倾斜角Q的值本身。

另外，在步骤S10的处理中，CPU102以如下方式获取计算用的驱动轮转矩Tin。CPU102首先计算内燃机10的输出转矩。在此，在将从前次执行路面倾斜角计算处理中的步骤S10的处理起至执行本次的步骤S10的处理为止的期间作为数据获取期间时，CPU102参照在数据获取期间从曲柄角传感器30输入到控制装置100的曲柄位置Scr的一连串数据，计算该期间中的、每单位时间的曲轴14的转速(以下，称为发动机转速。)NE的平均值。另外，CPU102参照在数据获取期间从空气流量计32输入到控制装置100的进气量GA的一连串数据，计算该期间中的进气量GA的平均值。然后，CPU102参照存储于存储装置106的引擎转矩映射。引擎转矩映射表示发动机转速NE、进气量GA以及内燃机10的输出转矩的关系性。CPU102根据引擎转矩映射，计算与发动机转速NE的平均值以及进气量GA的平均值对应的内燃机10的输出转矩作为平均输出转矩。

接下来，CPU102按照与计算出发动机转速NE的情况同样的手法，根据输入轴旋转传感器64检测的自动变速器50的输入轴51的旋转位置51V，计算数据获取期间中的、输入轴51的每单位时间的转速的平均值。另外，CPU102根据输出轴旋转传感器65检测的自动变速器50的输出轴52的旋转位置52V，计算数据获取期间中的、输出轴52的每单位时间的转速的平均值。然后，CPU102通过用输入轴51的转速除以输出轴52的转速，从而计算变速比。然后，CPU102计算将变速比以及差速器56的齿轮比乘以平均输出转矩而得到的值作为平均传递转矩。

接下来，CPU102计算制动装置的制动转矩。具体而言，CPU102按照与计算进气量GA的平均值的情况同样的手法，根据制动器压力传感器76检测的制动器液压BK，计算数据获取期间中的制动器液压BK的平均值。之后，CPU102参照存储于存储装置106的制动器转矩映射。制动器转矩映射表示制动器液压BK与制动转矩的关系性。制动转矩为将制动装置的制动力换算为转矩而得到的值。制动器液压越大，则制动转矩的值越大。CPU102根据制动器转矩映射，计算与制动器液压BK的平均值对应的制动转矩作为平均制动转矩。

当计算出平均传递转矩和平均制动转矩时，CPU102从平均传递转矩减去平均制动转矩，对计算用的驱动轮转矩Tin进行计算。CPU102对计算用的驱动轮转矩Tin进行计算相当于CPU102获取计算用的驱动轮转矩Tin。

CPU102关于前后加速度AF、左右加速度AL以及车速SP，也对计算用的值进行计算而作为数据获取期间的平均值。即，CPU102根据加速度传感器61检测的前后加速度AF对计算用的前后加速度AFin进行计算而作为数据获取期间的平均值。CPU102将计算用的前后加速度AFin进行计算相当于CPU102获取计算用的前后加速度AFin。另外，CPU102根据加速度传感器61检测的左右加速度AL，对计算用的左右加速度ALin进行计算而作为数据获取期间的平均值。CPU102对计算用的左右加速度ALin进行计算相当于CPU102获取计算用的左右加速度ALin。另外，CPU102根据车速传感器63检测的车速SP，对计算用的车速SPin进行计算而作为数据获取期间的平均值。CPU102对计算用的车速SPin进行计算相当于CPU102获取计算用的车速SPin。

另外，CPU102参照存储于存储装置106的车辆重量W，将该值作为计算用的车辆重量Win而获取。另外，CPU102以如下方式获取计算用的延伸倾斜角Qin。CPU102参照由GPS接收机69检测到的最新的当前位置坐标PX，并且参照存储于存储装置106的地图数据N。然后，CPU102判定在地图数据N上当前位置坐标PX属于哪个节点间的道路。然后，CPU102作为计算用的延伸倾斜角Qin而获取当前位置坐标PX所属的道路的延伸倾斜角Q。CPU102当获取到计算路面的倾斜角R所需的上述各计算用的变量时，使处理进入到步骤S20。此外，步骤S10的处理为获取处理。

在步骤S20中，CPU102将在步骤S10的处理中获取到的各计算用的变量的值代入到用于计算路面的倾斜角R的映射的输入变量x(1)～x(6)。具体而言，CPU102将驱动轮转矩Tin代入到输入变量x(1)，将前后加速度AFin代入到输入变量x(2)，将左右加速度ALin代入到输入变量x(3)。另外，CPU102将车速SPin代入到输入变量x(4)，将车辆重量Win代入到输入变量x(5)，将延伸倾斜角Qin代入到输入变量x(6)。之后，CPU102使处理进入到步骤S30。

在步骤S30中，CPU102通过将输入变量x(1)～x(6)输入到由存储于存储装置106的映射数据M所规定的映射，从而计算路面的倾斜角R。

在本实施方式中，映射被构成为中间层为一层的全连接前向传播型神经网络。上述神经网络包括输入侧系数wFjk(j＝0～n，k＝0～6)和作为输入侧非线性映射的激活函数h(x)。输入侧非线性映射对输入侧线性映射的输出分别进行非线性变换。输入侧线性映射为由输入侧系数wFjk规定的线性映射。在本实施方式中，作为激活函数h(x)，例示出双曲正切“tanh(x)”。另外，上述神经网络包括输出侧系数wSj(j＝0～n)和作为输出侧非线性映射的激活函数f(x)。输出侧非线性映射对输出侧线性映射的输出分别进行非线性变换。输出侧线性映射为由输出侧系数wSj所规定的线性映射。在本实施方式中，作为激活函数f(x)，例示出双曲正切“tanh(x)”。此外，值n表示中间层的维度。在本实施方式中，值n比输入变量x的维度即6小。输入侧系数wFj0为偏置参数，为输入变量x(0)的系数。输入变量x

(0)被定义为“1”。另外，输出侧系数wS0为偏置参数。

映射数据M在安装于车辆500之前是使用规格与车辆500相同的车辆而学习的已学习模型。在此，在映射数据M学习时，事先获取教学数据和训练数据。即，实际地使车辆行驶，获取车辆行驶的路面的倾斜角R作为教学数据。路面的倾斜角R例如由GPS速度计测量。另外，在车辆行驶中，获取驱动轮转矩T、前后加速度AF等用作对映射的输入的各种输入变量的值作为训练数据。车辆在各种倾斜角的路面上行驶，从而生成路面的每个倾斜角的、教学数据与训练数据的组。然后，使用这样的教学数据和训练数据来学习映射数据M。即，关于各种倾斜角的路面，以使将训练数据作为输入而由映射数据M输出的值与作为实际的路面的倾斜角R的教学数据的值之差成为预定值以下的方式，调整输入侧系数以及输出侧系数。然后，上述差成为预定值以下，从而完成了学习。

CPU102当在步骤S30中计算出路面的倾斜角R时，临时结束路面倾斜角计算处理的一连串处理。然后，CPU102再次执行步骤S10的处理。此外，步骤S30的处理是计算处理。

接下来，说明本实施方式的作用。当在车辆500的行驶中，将计算用的驱动轮转矩Tin、前后加速度AFin、左右加速度ALin、车速SPin、车辆重量Win、延伸倾斜角Qin输入到对映射的输入变量x(1)～x(6)时，计算路面的倾斜角R。

接下来，说明本实施方式的效果。

(1)如上述作用所记载那样，根据上述结构，能够在车辆500的行驶中随时计算车辆500行驶的路面的倾斜角R。只要能够这样逐次计算倾斜角R，就还能够在车辆500的行驶中考虑路面的倾斜角R而控制车辆500的行驶状态。这适合于例如车辆500的行驶所需的请求驱动力的计算、作用于自动变速器的卡合要素的液压的控制。

(2)在上述结构中，在对映射的输入变量中包含驱动轮转矩T和前后加速度AF。驱动轮转矩T、前后加速度AF以及路面的倾斜角R的关系被决定为如果前后加速度AF恒定，则驱动轮转矩T越大，则路面的倾斜角R越变大。因而，通过使驱动轮转矩T和前后加速度AF包含于输入变量，能够精度良好地计算路面的倾斜角R。

(3)在上述结构中，在输入变量中包含表示空气阻力的车速SP。因而，能够根据考虑了空气阻力的车辆500的行驶状态来计算路面的倾斜角R。因此，相比于不考虑空气阻力而计算路面的倾斜角R的情况，路面的倾斜角R的计算精度提高。

(4)在上述结构中，在输入变量中包含表示滚动阻力的车辆重量W。因而，能够根据考虑了滚动阻力的车辆500的行驶状态来计算路面的倾斜角R。因此，相比于不考虑滚动阻力而计算路面的倾斜角R的情况，路面的倾斜角R的计算精度提高。

(5)在上述结构中，在输入变量中包含延伸倾斜角Q。因而，能够计算实际的路面的倾斜角R作为反映了粗略的路面的倾斜角的值。在该情况下，相比于没有粗略的路面的倾斜角的信息而计算路面的倾斜角R的情况，路面的倾斜角R的计算精度提高。

(6)在上述结构中，在输入变量中包含左右加速度AL。因而，能够根据考虑了车辆500的转弯的车辆500的行驶状态来计算路面的倾斜角R。因此，相比于不考虑车辆500的转弯而计算路面的倾斜角R的情况，路面的倾斜角R的计算精度提高。

(7)在上述结构中，计算各输入变量的值作为数据获取期间的平均值。因而，能够降低对各输入变量的值的由传感器造成的误差、噪声的影响。通过使用这样的输入变量来计算路面的倾斜角R，从而路面的倾斜角R的计算精度提高。

此外，本实施方式能够以如下方式进行变更而实施。本实施方式以及以下的变更例只要在技术上不矛盾，就能够相互组合。例如，也可以由车辆500的外部的计算机进行路面倾斜角计算处理的一部分。例如，也可以如图3所示，在车辆500的外部设置服务器600。而且，也可以构成为由服务器600进行路面倾斜角计算处理。在该情况下，服务器600能够作为依照计算机程序(软件)而执行各种处理的一个以上的处理器而构成。此外，服务器600也可以作为执行各种处理中的至少一部分处理的、面向特定用途集成电路(ASIC)等一个以上的专用的硬件电路或者包括它们的组合的电路(circuitry)而构成。处理器包括CPU602以及RAM及ROM604等存储器。存储器保存有被构成为使CPU602执行处理的程序代码或者指令。存储器即计算机可读介质包括能够由通用或者专用的计算机访问的所有的能够利用的介质。另外，服务器600具有存储装置606。存储装置606为能够电改写的非易失性存储器。在存储装置606中，存储有在上述实施方式中说明的映射数据M。另外，服务器600具有通信机610，该通信机610用于经由外部通信线路网700而与服务器600的外部连接。CPU602、ROM604、存储装置606以及通信机610能够相互经由内部总线608进行通信。

在由服务器600进行路面倾斜角计算处理的情况下，车辆500的控制装置100具有通信机110，该通信机110用于经由外部通信线路网700而与控制装置100的外部进行通信。此外，控制装置100的结构除了具有通信机110之外，与上述实施系方式的控制装置100相同。因此，省略关于控制装置100的详细的说明。此外，在图3中，对发挥与图1相同的功能的部位附加有与图1相同的符号。控制装置100和服务器600构成路面倾斜角计算系统Z。

在由服务器600进行路面倾斜角计算处理的情况下，首先，车辆500的控制装置100进行作为上述实施方式的步骤S10的处理的获取处理。当控制装置100通过步骤S10的处理而获取到计算用的各变量时，控制装置100将获取到的各变量的值发送给服务器600。服务器600的CPU602当接收到各变量的值时，服务器600的CPU602通过进行上述实施方式的步骤S20以及步骤S30的处理，从而计算路面的倾斜角R。服务器600的CPU602通过执行存储于ROM604的程序，从而进行步骤S20以及步骤S30的处理。

在如该变更例那样，由车辆500的控制装置100和服务器600进行路面倾斜角计算处理的情况下，车辆500的控制装置100的CPU102以及ROM104和服务器600的CPU602以及ROM604构成执行装置。

另外，也可以由车辆500的外部的计算机进行路面倾斜角计算处理的所有处理。例如，在如上述变更例那样，在车辆500的外部设置服务器600的情况下，车辆500的控制装置100将安装于车辆500的各种传感器的检测信号发送给服务器600。然后，服务器600的CPU602通过进行与上述实施方式的步骤S10相当的处理，从而获取计算用的各变量的值。之后，与上述变更例同样地，服务器600的CPU602进行与步骤S20以及步骤S30相当的处理。在这样的结构中，由服务器600进行获取处理以及计算处理。在由服务器600进行获取处理的情况下，将引擎转矩映射、地图数据等获取处理所需的信息存储于存储装置606即可。

另外，步骤S10中的计算用的各种变量的计算方法不限定于如上述实施方式所示的利用平均值的方法。例如，也可以为了计算适当的值而对从各种传感器输入到控制装置100的检测信号的时间序列数据实施移动平均等的滤波。

另外，在对计算用的各种变量进行计算方面，也可以不如上述实施方式那样计算平均值，而计算驱动轮转矩T、车速SP的瞬时值。例如，关于从各种传感器输入到控制装置100的检测信号，利用执行步骤S10的处理的时间点下的最新值来计算各变量的瞬时值即可。

另外，在计算输入用的前后加速度AFin方面，也可以利用车速SP的微分值。

进而，在计算输入用的车速SPin方面，也可以利用自动变速器50的输出轴52的旋转位置52V。

另外，车辆500的结构不限定于上述实施方式的例子。例如，作为车辆500的驱动源，也可以不仅搭载内燃机10，还搭载马达。另外，作为车辆500的驱动源，也可以不搭载内燃机10，而仅搭载马达。在作为车辆500的驱动源而搭载有马达的情况下，也可以考虑马达的输出转矩而计算驱动轮转矩T。

另外，用作驱动轮转矩变量的变量不限定于上述实施方式的例子。作为驱动轮转矩变量，例如也可以采用将车轮直径与驱动轮转矩T相乘而得到的值。驱动轮转矩变量为表示驱动轮转矩T的变量即可。

另外，用作前后加速度变量的变量不限定于上述实施方式的例子。作为前后加速度变量，例如也可以为将适当的系数与前后加速度AF相乘而得到的值。该系数例如也可以为根据由加速度传感器61检测的前后加速度AF、车速传感器63的检测值而计算的、根据前后加速度AF的可靠性来调整大小的值。例如，上述系数为在由加速度传感器61检测的前后加速度AF与作为车速SP的微分值而计算的前后加速度AF之差小的情况下接近1而在上述差大的情况下接近零那样的值。

另外，用作车速变量的变量不限定于上述实施方式的例子。作为车速变量，例如也可以采用将空气阻力系数以及车辆500的前表面投影面积与车速SP相乘而得到的值。车速变量为与车速SP相应的变量、即反映了空气阻力的变量即可。

另外，用作重量变量的变量不限定于上述实施方式的例子。作为重量变量，例如也可以采用将滚动阻力系数与车辆重量相乘而得到的值。重量变量为与车辆重量相应的变量、即反映了滚动阻力的变量即可。

另外，用作表示车辆500的转弯的变量的变量不限定于上述实施方式的例子。例如作为表示车辆500的转弯的变量，也可以采用方向盘的旋转角。表示车辆500的转弯的变量为能够掌握车辆500的转弯的变量即可。

另外，用作延伸倾斜角变量的变量不限定于上述实施方式的例子。例如也可以根据延伸倾斜角Q的程度来设定多个等级，将表示这样的等级的值用作延伸倾斜角变量。延伸倾斜角变量为表示延伸倾斜角Q的变量即可。

另外，与上述变更例同样地，关于驱动轮转矩变量、前后加速度变量等其它变量，也可以根据各自的程度来设定多个等级，将表示这样的等级的值用作变量。

另外，输入变量的种类不限定于上述实施方式的例子。输入变量也可以不采用上述实施方式所示的输入变量而采用其它输入变量、或者除了采用上述实施方式所示的输入变量之外还采用其它输入变量。另外，也可以从上述实施方式的数量减少输入变量的数量。输入变量的数量可以是任意的。但是，作为输入变量，前后加速度变量是必需的。

另外，作为输入变量，也可以不输入驱动轮转矩变量，而输入与驱动轮转矩相关的多个参数。在该情况下，输入变量也可以包括作为表示内燃机、马达这样的车辆500的驱动源的输出转矩的变量的驱动源转矩变量、表示车辆500的驱动源至驱动轮的动力传递系统中的齿轮比的齿轮比变量以及作为表示车辆500的制动装置的制动力的变量的制动变量。

另外，作为输入变量，车速变量、重量变量、表示车辆500的转弯的变量、延伸倾斜角变量不是必需的。即使在不被输入这些变量的情况下，只要输入变量包含有驱动轮转矩变量或者代替它的各变量以及前后加速度变量，就也能够以相应高的精度计算路面的倾斜角R。此外，代替驱动轮转矩变量的各变量是指上述变更例所示的驱动源转矩变量、齿轮比变量、制动变量。

另外，作为输入变量，也可以采用上述实施方式所示的变量以外的变量。例如在自动变速器50的变速中，与其变速动作相伴地车辆500产生前后加速度。此时的前后加速度AF与路面的倾斜角R无关。于是，可以为了和与自动变速器50的变速相伴的前后加速度AF分开地计算路面的倾斜角R，而使表示自动变速器50是否处于变速中的变量包含于输入变量。

另外，作为输入变量，也可以包含表示车辆500的上下方向的加速度的上下加速度变量。通过在输入变量中包含上下加速度变量，例如能够使与车辆500的上下方向的移动量有关的信息反映到路面的倾斜角R的计算中。

另外，输出变量不限定于上述实施方式的例子。输出变量为作为表示路面的倾斜角R的变量的倾斜角变量即可。例如也可以设定与路面的倾斜角R的程度相应的多个等级，将表示这样的等级的值用作倾斜化变量。

另外，映射的结构不限定于上述实施方式的例子。例如也可以将神经网络中的中间层的数量设为两个以上。

进而，作为神经网络，例如也可以采用递归型的神经网络。在该情况下，过去的输入变量的值在本次新计算输出变量的值时被反映，所以这样的神经网络适用于反映过去的历史而计算路面的倾斜角R。

另外，用于映射数据M的学习的训练数据以及教学数据的获取方法不限定于上述实施方式的例子。例如在获取作为教学数据的路面的倾斜角R方面，也可以根据预定时间内的车辆的行驶距离和在该时间内车辆移动的标高差来计算路面的倾斜角R。另外，在获取训练数据以及教学数据方面，也可以不实际地使车辆行驶，而是将内燃机、自动变速器与底盘测功机连结等，模拟车辆实际地行驶的状态。然后，也可以通过将与车辆在倾斜的路面上行驶的情况同样的负荷施加到车辆，从而获取训练数据。

Claims (8)

1.一种路面倾斜角计算装置，其特征在于，具备：

存储装置，构成为存储规定映射的映射数据，所述映射作为输入变量而包含前后加速度变量和驱动轮转矩变量，所述前后加速度变量是表示车辆的前后方向的加速度的变量，所述驱动轮转矩变量是表示所述车辆的驱动轮的转矩的变量，所述映射作为输出变量而包含倾斜角变量，所述倾斜角变量是表示车辆行驶的路面的关于所述车辆的行进方向的倾斜角的变量；以及

执行装置，构成为获取所述输入变量的值，并构成为通过将获取到的所述输入变量的值输入到所述映射，从而计算所述输出变量的值。

2.根据权利要求1所述的路面倾斜角计算装置，其特征在于，

所述输入变量包含作为与所述车辆的行驶速度相应的变量的车速变量。

3.根据权利要求1或者2所述的路面倾斜角计算装置，其特征在于，

所述输入变量包含作为与所述车辆的重量相应的变量的重量变量。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的路面倾斜角计算装置，其特征在于，

所述输入变量包括作为表示所述车辆的当前位置处的、关于道路的延伸方向的路面的倾斜角的变量的延伸倾斜角变量，所述延伸倾斜角变量作为所述存储装置所存储的地图信息而被预先决定。

5.一种路面倾斜角计算装置，其特征在于，具备：

存储装置，构成为存储规定映射的映射数据，所述映射作为输入变量而包含前后加速度变量、驱动源转矩变量、齿轮比变量以及制动变量，所述前后加速度变量是表示车辆的前后方向的加速度的变量，所述驱动源转矩变量是表示所述车辆的驱动源的输出转矩的变量，所述齿轮比变量是表示所述车辆中的所述驱动源至驱动轮的动力传递路径上设置的动力传递系统的齿轮比的变量，所述制动变量是表示所述车辆的制动装置的制动力的变量，所述映射作为输出变量而包含倾斜角变量，所述倾斜角变量是表示车辆行驶的路面的关于所述车辆的行进方向的倾斜角的变量；以及

执行装置，构成为获取所述输入变量的值，并构成为通过将获取到的所述输入变量的值输入到所述映射，从而计算所述输出变量的值。

6.根据权利要求5所述的路面倾斜角计算装置，其特征在于，

所述输入变量包含作为与所述车辆的行驶速度相应的变量的车速变量。

7.根据权利要求5或者6所述的路面倾斜角计算装置，其特征在于，

所述输入变量包含作为与所述车辆的重量相应的变量的重量变量。

8.根据权利要求5～7中的任意一项所述的路面倾斜角计算装置，其特征在于，

所述输入变量包括作为表示所述车辆的当前位置处的、关于道路的延伸方向的路面的倾斜角的变量的延伸倾斜角变量，所述延伸倾斜角变量作为所述存储装置所存储的地图信息而被预先决定。

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