DE112019001435B4

DE112019001435B4 - Fahrzeugsteuervorrichtung und fahrzeugsteuerverfahren

Info

Publication number: DE112019001435B4
Application number: DE112019001435.8T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Hayashi; Naoki Takahashi; Shinichi Ishiguro; Kouki NATSUMI
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2019-03-15
Publication date: 2023-03-30
Anticipated expiration: 2039-03-16
Also published as: JP7135356B2; CN111868419B; WO2019181785A1; US20210016775A1; DE112019001435T5; CN111868419A; JP2019163791A; US11214255B2

Abstract

Fahrzeugsteuervorrichtung (10), die Folgendes umfasst:eine Straßengradienten-spezifizierende Einheit (121), die dafür konfiguriert ist, einen Straßengradienten eines Abschnitts von einer Position eines Fahrzeugs (V) zu einer davor liegenden Position um einen vorbestimmten Abstand von der Position des Fahrzeugs (V) auf einer Straße, auf der das Fahrzeug (V) fährt, zu spezifizieren;eine Ausgleichsgradienten-Berechnungseinheit (122), die dafür konfiguriert ist, einen Ausgleichsgradienten zu berechnen, der ein Gradient ist, bei dem eine Antriebskraft des Fahrzeugs (V) und eine auf das Fahrzeug (V) ausgeübte Widerstandskraft ausgeglichen werden, wenn das Fahrzeug (V) in einem Ausrollzustand mit eingelegtem Gang fährt, in dem ein Motor (1) mit einem Getriebe (2) verbunden ist, und das Fahrzeug (V) fährt, ohne dem Motor (1) Kraftstoff zuzuführen, wobei der Ausgleichsgradient in einem Fall berechnet wird, in dem ein Fahrzustand des Fahrzeugs (V) ein Leerlaufausrollzustand ist, der ein Fahrzustand ist, bei dem der Motor (1) nicht mit dem Getriebe (2) verbunden ist; undeine Fahrsteuereinheit (123) die für Folgendes konfiguriert ist: Umschalten, basierend auf dem berechneten Ausgleichsgradienten und dem spezifizierten Straßengradienten, des Fahrzustands des Fahrzeugs (V) vom Leerlaufausrollzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs (V) der Leerlaufausrollzustand ist; Bestimmen, ob eine Endbedingung des Ausrollzustands mit eingelegtem Gang erfüllt ist, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit der Fahrzustand des Fahrzeugs (V) in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang geschaltet wurde; und Beenden des Ausrollzustands mit eingelegtem Gang, wenn bestimmt wird, dass die Endbedingung erfüllt ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fahrzeugsteuervorrichtung und ein Fahrzeugsteuerverfahren.
STAND DER TECHNIK
Im Stand der Technik wird die Kraftstoffeffizienz verbessert, indem ein Straßengradient spezifiziert wird, der einen Gradienten einer Straße angibt, auf der ein Fahrzeug fährt, und das Fahren des Fahrzeugs basierend auf dem Straßengradienten gesteuert wird. Zum Beispiel offenbart die Patentliteratur 1 eine Steuervorrichtung, die bewirkt, dass ein Fahrzeug in einem Leerlaufausrollzustand fährt, der ein Zustand ist, in dem das Fahrzeug fährt, ohne einen Motor mit einem Getriebe zu verbinden, basierend auf einem Straßengradienten einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt.
Die Patentliteratur 2 offenbart ein Fahrzeugsteuerungssystem, das in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der Steigung einer Fahrstrecke den Verbrennungsmotor und die Kraftübertragungseinheit mittels Trägheitsfahrsteuerungen steuert, um die Kraftstoffverbrauchsleistung zu verbessern.
Die Patentliteratur 3 beschreibt, dass wenn festgestellt wird, dass beim Befahren eines vorausliegenden Straßenabschnitts eine Vorhersage-Fahrzeuggeschwindigkeit nicht niedriger ist als eine untere Grenz-Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeugzustand auf eine neutrale Trägheitsfahrt eingestellt wird, bei der die Kraftstoffeinspritzung des Motors gestoppt wird.
Die Patentliteratur 4 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Leistung eines Fahrzeugs und dem Fahrzeugkraftstoffverbrauch, indem das Fahrzeug in einem Geschwindigkeitsregelungsmodus betrieben wird, in dem ein Regler das Drehmoment eines Fahrzeugs anpasst, um die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines gewünschten Bereichs zu halten.
ZITIERLISTE
PATENTLITERATUR

Patentliteratur 1: JP-A-2016-182935
Patentliteratur 2: JP 2012- 219 904 A
Patentliteratur 3: JP 2015- 51 646 A
Patentliteratur 4: WO 2016/ 168 213 A2

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Beim Ausrollen im Leerlauf ist eine Bremskraft des Fahrzeugs gering. Wenn das Fahrzeug auf einer Abfahrt im Leerlaufausrollzustand fährt, kann sich daher die Geschwindigkeit des Fahrzeugs tendenziell erhöhen und das Gefühl eines Fahrers in Bezug auf die Fahrsteuerung kann sich verschlechtern.
Daher wurde die vorliegende Offenbarung im Hinblick auf diese Punkte gemacht, und eine Aufgabe davon ist es, eine Fahrzeugsteuervorrichtung bereitzustellen, die das Gefühl eines Fahrers in Bezug auf die Fahrsteuerung verbessern kann.
LÖSUNG FÜR DAS PROBLEM
Eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst Folgendes: eine Straßengradienten-spezifizierende Einheit, die dafür konfiguriert ist, einen Straßengradienten eines Abschnitts von einer Position eines Fahrzeugs zu einer davor liegenden Position um einen vorbestimmten Abstand von der Position des Fahrzeugs auf einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, zu spezifizieren; eine Ausgleichsgradienten-Berechnungseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen Ausgleichsgradienten zu berechnen, der ein Gradient ist, bei dem eine Antriebskraft des Fahrzeugs und eine auf das Fahrzeug ausgeübte Widerstandskraft ausgeglichen werden, wenn das Fahrzeug in einem Ausrollzustand mit eingelegtem Gang fährt, in dem ein Motor mit einem Getriebe verbunden ist, und das Fahrzeug fährt, ohne dem Motor Kraftstoff zuzuführen, wobei der Ausgleichsgradient in einem Fall berechnet wird, in dem ein Fahrzustand des Fahrzeugs ein Leerlaufausrollzustand ist, der ein Fahrzustand ist, bei dem der Motor nicht mit dem Getriebe verbunden ist; und eine Fahrsteuereinheit die für Folgendes konfiguriert ist: Umschalten, basierend auf dem berechneten Ausgleichsgradienten und dem spezifizierten Straßengradienten, des Fahrzustands des Fahrzeugs vom Leerlaufausrollzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs der Leerlaufausrollzustand ist; Bestimmen, ob eine Endbedingung des Ausrollzustands mit eingelegtem Gang erfüllt ist, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit der Fahrzustand des Fahrzeugs in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang geschaltet wurde; und Beenden des Ausrollzustands mit eingelegtem Gang, wenn bestimmt wird, dass die Endbedingung erfüllt ist.
Die Fahrsteuereinheit kann dafür konfiguriert sein, zu bestimmen, ob das Fahrzeug in einem vorbestimmten Zeitintervall in einem Fall verzögert, bei dem der Fahrzustand des Fahrzeugs der Ausrollzustand mit eingelegtem Gang ist, und kann den Ausrollzustand beenden, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug für eine vorbestimmte ununterbrochene Anzahl von Malen verzögert.
Die Fahrsteuereinheit kann basierend auf dem Ausgleichsgradienten und dem Straßengradienten bestimmen, ob der Fahrzustand des Fahrzeugs in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang in einem Zeitintervall umgeschaltet werden soll, das kürzer als das vorgegebene Zeitintervall ist, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs der Leerlaufausrollzustand ist, und kann den Fahrzustand des Fahrzeugs vom Leerlaufausrollzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang umschalten, wenn bestimmt wird, den Fahrzustand des Fahrzeugs in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang zu schalten.
Ein Fahrzeugsteuerverfahren gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird von einem Computer ausgeführt, wobei das Fahrzeugsteuerverfahren Folgendes umfasst: einen Schritt zum Spezifizieren eines Straßengradienten eines Abschnitts von einer Position eines Fahrzeugs zu einer davor liegenden Position durch einen vorbestimmten Abstand von der Position des Fahrzeugs auf einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt; einen Schritt zum Berechnen eines Linienausgleichsgradienten, der ein Gradient ist, bei dem eine Antriebskraft des Fahrzeugs und eine auf das Fahrzeug ausgeübte Widerstandskraft ausgeglichen werden, wenn das Fahrzeug in einem Ausrollzustand mit eingelegtem Gang fährt, in dem ein Motor mit einem Getriebe verbunden ist, und das Fahrzeug fährt, ohne dem Motor Kraftstoff zuzuführen, wobei der Ausgleichsgradient in einem Fall berechnet wird, in dem ein Fahrzustand des Fahrzeugs ein Leerlaufausrollzustand ist, der ein Fahrzustand ist, bei dem der Motor nicht mit dem Getriebe verbunden ist; und einen Schritt des: Umschaltens, basierend auf dem berechneten Ausgleichsgradienten und dem spezifizierten Straßengradienten, des Fahrzustands des Fahrzeugs vom Leerlaufausrollzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang, in einem Fall, in dem der Fahrzustand des Fahrzeugs der Leerlaufausrollzustand ist; Bestimmens, ob eine Endbedingung des Ausrollzustands mit eingelegtem Gang erfüllt ist, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit der Fahrzustand des Fahrzeugs in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang geschaltet wurde; und Beendens des Ausrollzustands mit eingelegtem Gang, wenn bestimmt wird, dass die Endbedingung erfüllt ist.
VORTEILHAFTE AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das Gefühl des Fahrers in Bezug auf die Fahrsteuerung verbessert werden.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das einen Umriss eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Diagramm, das schematisch eine interne Konfiguration des Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Fluss einer Verarbeitung einer Fahrzeugsteuervorrichtung zeigt, nachdem ein Fahrzustand des Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einen N-Ausrollzustand geschaltet wurde.
4 ist ein Diagramm, das ein Vergleichsbeispiel der Fahrzeugsteuerung durch eine Fahrzeugsteuervorrichtung des Stands der Technik und der Fahrzeugsteuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist ein Diagramm, das einen Umriss eines Fahrzeugs V gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Das Fahrzeug V ist ein Fahrzeug, das in einem Auto-Cruise-Modus fahren kann, in dem das Fahrzeug fährt, um eine voreingestellte Geschwindigkeit des Fahrzeugs V aufrechtzuerhalten, selbst wenn ein Fahrer kein Gaspedal oder keinen Schalthebel betätigt.
In einem Fall des Fahrens im Auto-Cruise-Modus kann das Fahrzeug V zusätzlich zu einem Fahrzustand, in dem das Fahrzeug fährt, indem es einem Motor Kraftstoff zuführt, in einem Leerlaufausrollzustand und einem Ausrollzustand mit eingelegtem Gang fahren. Der Leerlaufausrollzustand ist ein Zustand, in dem das Fahrzeug fährt, ohne den Motor mit einem Getriebe zu verbinden. Der Ausrollzustand mit eingelegtem Gang ist ein Zustand, in dem ein Motor mit einem Getriebe verbunden ist und das Fahrzeug fährt, ohne dem Motor Kraftstoff zuzuführen. In der folgenden Beschreibung wird der Leerlaufausrollzustand auch als N-Ausrollzustand bezeichnet. Ferner wird ein Fahrzustand, in dem das Fahrzeug fährt, indem dem Motor Kraftstoff zugeführt wird, auch als Nicht-Ausrollzustand bezeichnet.
Das Fahrzeug V spezifiziert einen Straßengradienten einer Straße, auf der das Fahrzeug V selbst fährt. In einem Fall, in dem das Fahrzeug V im N-Ausrollzustand fährt, bestimmt das Fahrzeug V, ob das Fahrzeug V nicht verzögert, auch wenn beim Umschalten der Fahrzustand aufgrund des Straßengradienten vom N-Ausrollzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang umgeschaltet wird. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug V auch dann nicht verzögert, wenn der Fahrzustand vom N-Ausrollzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang umgeschaltet wird, schaltet das Fahrzeug V den Fahrzustand des Fahrzeugs V vom N-Ausrollzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang (Zeitpunkt T1 in 1).
Wenn das Fahrzeug V im N-Ausrollzustand auf einer Abfahrtsstraße fährt, neigt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V dazu, sich zu erhöhen, was bei dem Fahrer Angst verursachen kann. Im Ausrollzustand mit eingelegtem Gang wird eine Motorbremse betätigt, da Motor und Getriebe miteinander verbunden sind, und Die Geschwindigkeit steigt im Vergleich zur Geschwindigkeit im N-Ausrollzustand nicht an. Daher fährt das Fahrzeug V, indem der Fahrzustand vom N-Ausrollzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang umgeschaltet wird, so dass eine Geschwindigkeitssteigerung beim Fahren auf der Abfahrt verringert werden kann, um das Gefühl des Fahrers zu verbessern.
Wie in 1 gezeigt, bestimmt das Fahrzeug V nach Bedarf, ob das Fahrzeug V nach einem Zeitpunkt T2 verzögert, zu dem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem der Fahrzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang geschaltet wurde. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug V selbst verzögert, beendet das Fahrzeug V den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang (ein Zeitpunkt T3 in 1). Da das Fahrzeug V bestimmt, ob das Fahrzeug V nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit verzögert, seit der Fahrzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang geschaltet wurde, kann das Fahrzeug V für die vorgegebene Zeit im Ausrollzustand mit eingelegtem Gang fahren. Dementsprechend kann das Fahrzeug V verhindern, dass der Ausrollzustand mit eingelegtem Gang innerhalb der vorbestimmten Zeit nach dem Umschalten des Fahrzustands in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang vorzeitig beendet wird, um dem Fahrer kein Unbehagen zu bereiten. Daher kann das Fahrzeug V das Gefühl des Fahrers in Bezug auf die Fahrsteuerung verbessern. Im Folgenden wird das Fahrzeug V ausführlich beschrieben.
[Konfiguration des Fahrzeugs V]
2 ist ein Diagramm, das schematisch eine interne Konfiguration des Fahrzeugs V gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Fahrzeug V umfasst einen Motor 1, ein Getriebe 2, einen GPS-Sensor 3 (globales Positionierungssystem), einen Gewichtssensor 4, einen Geschwindigkeitssensor 5 und eine Fahrzeugsteuervorrichtung 10.
Das Fahrzeug V ist ein großes Fahrzeug, das den Motor 1, wie z. B. einen Dieselmotor, als Antriebskraft verwendet, und ist ein Fahrzeug mit dem oben beschriebenen Auto-Cruise-Modus. Das Getriebe 2 überträgt eine rotierende Antriebskraft des Motors 1 auf angetriebene Räder (nicht gezeigt) des Fahrzeugs V. Das Getriebe 2 umfasst mehrere Getriebestufen zum Umwandeln der Rotationsantriebskraft des Motors 1.
Der GPS-Sensor 3 empfängt und analysiert Funkwellen, die von mehreren Navigationssatelliten gesendet werden, wodurch eine Position des GPS-Sensors 3 erfasst wird, d. h. eine Position des Fahrzeugs V, an dem der GPS-Sensor 3 montiert ist. Der GPS-Sensor 3 gibt Informationen, die die Position des Fahrzeugs V anzeigen, an die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 aus.
Der Gewichtssensor 4 erfasst ein Gesamtgewicht des Fahrzeugs V. Insbesondere misst der Gewichtssensor 4 das Gewicht einer Last des Fahrzeugs V und summiert das Gewicht der Ladung des Fahrzeugs V mit einem Gewicht des Fahrzeugs V allein ohne die Last, um das Gesamtgewicht des Fahrzeugs V zu erhalten. Der Gewichtssensor 4 gibt Informationen, die das Gesamtgewicht des Fahrzeugs V anzeigen, an die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 aus.
Der Geschwindigkeitssensor 5 misst die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V. Der Geschwindigkeitssensor 5 gibt Informationen zur Anzeige der gemessenen Geschwindigkeit an die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 aus.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 erfasst Informationen von den Sensoren und steuert den Fahrzustand des Fahrzeugs V basierend auf den erfassten Informationen. In einem Fall, in dem das Fahrzeug V im Auto-Cruise-Modus fährt, steuert die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 den Motor 1 und das Getriebe 2, so dass das Fahrzeug V fährt, während eine eingestellte Geschwindigkeit beibehalten und die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs V verbessert wird.
[Konfiguration der Fahrzeugsteuervorrichtung 10]
Als nächstes wird eine Konfiguration der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Wie in 2 gezeigt, umfasst die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 eine Speichereinheit 11 und eine Steuerung 12.
Die Speichereinheit 11 ist beispielsweise ein Nur-Lese-Speicher (Read Only Memory, ROM) oder ein Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory, RAM). Die Speichereinheit 11 speichert verschiedene Programme, um zu bewirken, dass die Steuerung 12 funktioniert.
Die Steuerung 12 ist eine Berechnungsressource, die einen nicht gezeigten Prozessor wie eine Zentraleinheit (CPU) umfasst. Die Steuerung 12 führt die in der Speichereinheit 11 gespeicherten Programme aus, wodurch Funktionen einer Straßengradienten-spezifizierenden Einheit 121, einer Ausgleichsgradienten-Berechnungseinheit 122 und einer Fahrsteuereinheit 123 implementiert werden.
Die Straßengradienten-spezifizierende Einheit 121 spezifiziert einen Straßengradienten eines davor liegenden Fahrabschnitts, der ein Abschnitt von der Position des Fahrzeugs V zu einer davor liegenden Position um einen vorbestimmten Abstand (zum Beispiel 500 m) von der Position des Fahrzeugs V auf einer Straße, auf der das Fahrzeug V fährt, ist. Insbesondere spezifiziert die Straßengradienten-spezifizierende Einheit 121 den Straßengradienten des Vorwärtsfahrabschnitts basierend auf Informationen, die die Position des vom GPS-Sensor 3 erfassten Fahrzeugs V angeben, und Karteninformationen, die in der Speichereinheit 11 gespeichert sind. Die Straßengradienten-spezifizierende Einheit 121 spezifiziert jeweilige Straßengradienten einer Vielzahl von Positionen, die in dem Vorwärtsfahrabschnitt enthalten sind.
In einem Fall, in dem der Fahrzustand des Fahrzeugs V der N-Ausrollzustand ist, berechnet die Ausgleichsgradienten-Berechnungseinheit 122 einen Ausrollausgleichsgradienten, der ein Gradient ist, bei dem eine Antriebskraft des Fahrzeugs V und eine auf das Fahrzeug V ausgeübte Widerstandskraft ausgeglichen werden, wenn das Fahrzeug V im Ausrollzustand mit eingelegtem Gang fährt.
Insbesondere spezifiziert zuerst die Ausgleichsgradienten-Berechnungseinheit 122 eine aktuelle Drehzahl des Motors 1. Zuerst bezieht sich die Ausgleichsgradienten-Berechnungseinheit 122 auf Motorkennlinieninformationen, die eine Beziehung zwischen der Motordrehzahl und einem in der Speichereinheit 11 gespeicherten Motordrehmoment anzeigen, und gibt ein Drehmoment an, das der spezifizierten Drehzahl des Motors 1 entspricht. Dann berechnet die Ausgleichsgradienten-Berechnungseinheit 122 eine Motorbremskraft basierend auf dem spezifizierten Drehmoment, einem Reifenradius des Fahrzeugs V und dem Getriebewirkungsgrad und einem Übersetzungsverhältnis jedes Gangs.
Wenn das spezifizierte Drehmoment als Tf definiert ist, ist der Reifenradius als R_tire definiert, eine Übertragungseffizienz des aktuellen Zahnrads ist als η_Trans definiert, ein Übersetzungsverhältnis des aktuellen Zahnrads ist als γ_Trans definiert, ein Getriebewirkungsgrad eines Differentialgetriebes ist als η_final definiert, ein Übersetzungsverhältnis des Differentialgetriebes ist als γ_final definiert und die Motorbremskraft ist als Ff definiert, wobei die Motorbremskraft Ff durch folgende Gleichung (1) berechnet wird. $F_{ƒ} = \frac{T_{ƒ}}{R_{t i r e}} \cdot (\frac{γ_{T r a n s}}{η_{T r a n s}}) \cdot (\frac{γ_{f i n a l}}{η_{f i n a l}})$
Als nächstes erfasst die Ausgleichsgradienten-Berechnungseinheit 122 das Gesamtgewicht des Fahrzeugs V, das von dem Gewichtssensor 4 ausgegeben wird, und erfasst auch einen Luftwiderstandskoeffizienten, einen Rollwiderstandskoeffizienten und eine Gravitationsbeschleunigung, die im Voraus in der Speichereinheit 11 gespeichert sind. Die Ausgleichsgradienten-Berechnungseinheit 122 berechnet den Ausrollausgleichsgradienten mit eingelegtem Gang basierend auf der berechneten Motorbremskraft und den erfassten Informationen.
Wenn der Ausrollausgleichsgradient mit eingelegtem Gang als θ_engbrk definiert ist, ist die Motorbremskraft als Ff definiert, das Gewicht des Fahrzeugs V ist als M definiert, der Rollwiderstandskoeffizient ist als µ definiert, der Luftwiderstandskoeffizient I ist als A definiert, die Gravitationsbeschleunigung ist als g definiert und der Ausrollausgleichsgradient mit eingelegtem Gang ist als θ_engbrk definiert, wobei der Ausrollausgleichsgradient mit eingelegtem Gang θ_engbrk durch folgende Gleichung (2) berechnet wird. $θ_{e n g b r k} = {sin}^{- 1} {- (\frac{λ \cdot V^{2}}{M} + \frac{F_{ƒ}}{M g})} - {sin}^{- 1} (\frac{μ}{\sqrt{1 + μ^{2}}})$
Die Fahrsteuereinheit 123 steuert den Fahrzustand des Fahrzeugs V basierend auf dem Straßengradienten, der durch die Straßengradienten-spezifizierende Einheit 121 spezifiziert wird. Insbesondere in einem Fall, in dem sich das Fahrzeug V im Nicht-Ausrollzustand befindet, bestimmt die Fahrsteuereinheit 123, ob der spezifizierte Straßengradient eine Startbedingung des N-Ausrollzustands erfüllt. Die Startbedingung des N-Ausrollzustands ist, dass beispielsweise die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V eine untere Grenzgeschwindigkeit nicht unterschreitet, die eine Untergrenze einer Geschwindigkeit, die im Auto-Cruise-Modus eingestellt wurde, im Vorwärtsfahrabschnitt ist, falls das Fahrzeug V im N-Ausrollzustand fährt. Wenn bestimmt wird, dass die Startbedingung des N-Ausrollzustands erfüllt ist, steuert die Fahrsteuervorrichtung 123 den Motor 1 und das Getriebe 2, um den Fahrzustand des Fahrzeugs V in den N-Ausrollzustand zu schalten.
In einem Fall, in dem der Fahrzustand des Fahrzeugs V der N-Ausrollzustand ist, bestimmt die Fahrsteuervorrichtung 123, ob der Fahrzustand des Fahrzeugs V vom N-Ausrollzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang umgeschaltet werden soll, basierend auf dem berechneten Ausrollausgleichsgradienten und dem spezifizierten Straßengradienten. Zum Beispiel bestimmt die Fahrsteuervorrichtung 123, ob in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang geschaltet werden soll, indem sie bestimmt, ob ein Maximalwert des spezifizierten Straßengradienten in einem ersten Zeitintervall (z. B. 50 Millisekunden) kleiner ist als der Ausrollausgleichsgradient.
Wenn bestimmt wird, in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang zu schalten, steuert die Fahrsteuervorrichtung 123 den Motor 1 und das Getriebe 2, um den Fahrzustand des Fahrzeugs V vom N-Ausrollzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang zu schalten.
Nachdem eine vorbestimmte Zeit (zum Beispiel 5 Sekunden) verstrichen ist, seit der Fahrzustand des Fahrzeugs V in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang umgeschaltet wurde, bestimmt die Fahrsteuervorrichtung 123, ob eine Endbedingung des Ausrollzustands mit eingelegtem Gang erfüllt ist. Wenn bestimmt wird, dass die Endbedingung erfüllt ist, beendet die Fahrsteuervorrichtung 123 den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang.
Basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs V, die von dem Geschwindigkeitssensor 5 erfasst wird, bestimmt die Fahrsteuereinheit 123 beispielsweise, ob das Fahrzeug V in einem ersten Zeitintervall (z. B. einem Intervall von 200 Millisekunden) verzögert wird. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug V für eine vorbestimmte kontinuierliche Anzahl von Malen (zum Beispiel 5 Mal) verzögert, bestimmt die Fahrsteuervorrichtung 123, den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang zu beenden. Dementsprechend kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 bestimmen, den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang in einem Fall zu beenden, in dem das Fahrzeug V zuverlässig verzögert. Wenn bestimmt wird, dass die vom Geschwindigkeitssensor 5 erfasste Geschwindigkeit des Fahrzeugs V eine obere Grenzgeschwindigkeit überschreitet, die eine obere Grenze einer im automatischen Reisemodus eingestellten Geschwindigkeit ist, bestimmt die Fahrsteuervorrichtung 123, den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang zu beenden.
Wenn bestimmt wird, den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang zu beenden, liefert die Fahrsteuereinheit 123 dem Motor 1 Kraftstoff, um den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang zu beenden, und betätigt eine im Fahrzeug V vorgesehene Hilfsbremse (nicht gezeigt), um den Fahrzustand des Fahrzeugs V in den Nicht-Ausrollzustand zu schalten.
[Verarbeitungsfluss nach dem Umschalten in den N-Ausrollzustand]
Als nächstes wird ein Ablauf einer Verarbeitung der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 beschrieben, nachdem der Fahrzustand des Fahrzeugs V in den N-Ausrollzustand geschaltet wurde. 3 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Verarbeitung der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 zeigt, nachdem der Fahrzustand des Fahrzeugs V gemäß der vorliegenden Ausführungsform in den N-Ausrollzustand geschaltet wurde.
Zunächst spezifiziert die Straßengradienten-spezifizierende Einheit 121 einen Straßengradienten eines Vorwärtsfahrabschnitts auf einer Straße, auf der das Fahrzeug V fährt (S10).
Als nächstes berechnet die Ausgleichsgradienten-Berechnungseinheit 122 einen Ausrollausgleichsgradienten mit eingelegtem Gang, wenn das Fahrzeug V im Vorwärtsfahrabschnitt (S20) fährt.
Als nächstes bestimmt die Fahrsteuereinheit 123, ob ein Maximalwert des Straßengradienten kleiner ist als der Ausrollausgleichsgradient (S30) mit eingelegtem Gang. Wenn bestimmt wird, dass der Maximalwert des Straßengradienten kleiner als der Ausrollausgleichsgradient mit eingelegtem Gang ist, verschiebt die Fahrsteuervorrichtung 123 die Verarbeitung auf S60. Wenn bestimmt wird, dass der Maximalwert des Straßengradienten gleich oder größer als der Ausrollausgleichsgradient mit eingelegtem Gang ist, verschiebt die Fahrsteuervorrichtung 123 die Verarbeitung auf S40.
In S40 bestimmt die Fahrsteuereinheit 123, ob eine von S30 verschiedene Endbedingung des N-Ausrollzustands erfüllt ist. Die von S30 verschiedene Endbedingung des N-Ausrollzustands ist beispielsweise, dass das Fahrzeug V in einem Fall verzögert wird, in dem das Fahrzeug V im Vorwärtsfahrabschnitt im N-Ausrollzustand fährt. Wenn bestimmt wird, dass die Endbedingung des N-Ausrollzustands erfüllt ist, verschiebt die Fahrsteuereinheit 123 die Verarbeitung auf S50, schaltet den Fahrzustand des Fahrzeugs V in den Nicht-Ausrollzustand und beendet die Verarbeitung gemäß diesem Flussdiagramm. Wenn bestimmt wird, dass die Endbedingung des N-Ausrollzustands nicht erfüllt ist, verschiebt die Fahrsteuereinheit 123 die Verarbeitung auf S10.
In S60 schaltet die Fahrsteuereinheit 123 den Fahrzustand des Fahrzeugs V in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang.
Danach gibt die Fahrsteuervorrichtung 123 eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs V (S70) an.
Als nächstes bestimmt die Fahrsteuereinheit 123 basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs V, ob sich das Fahrzeug V verlangsamt oder ob es eine obere Grenzgeschwindigkeit überschreitet (S80). Wenn bestimmt wird, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V abnimmt oder die obere Grenzgeschwindigkeit überschreitet, verschiebt die Fahrsteuervorrichtung 123 die Verarbeitung auf S90. Wenn bestimmt wird, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V nicht abnimmt und die obere Grenzgeschwindigkeit ebenfalls nicht überschritten wird, führt die Fahrsteuervorrichtung 123 S80 erneut aus.
In S90 liefert die Fahrsteuereinheit 123 dem Motor 1 Kraftstoff, um den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang zu beenden, und betätigt eine im Fahrzeug V vorgesehene Hilfsbremse (nicht gezeigt), um den Fahrzustand des Fahrzeugs V in den Nicht-Ausrollzustand zu schalten.
[Vergleichsbeispiel]
Als nächstes wird ein Vergleichsbeispiel einer Fahrzeugsteuerung durch eine Fahrzeugsteuervorrichtung des Stands der Technik, die kein Ausrollen mit eingelegtem Gang ausführt, und die Fahrzeugsteuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform gezeigt. 4 ist ein Diagramm, das das Vergleichsbeispiel der Fahrzeugsteuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung des Stands der Technik und der Fahrzeugsteuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
4 zeigt Fahrzustände des Fahrzeugs V, wenn das Fahrzeug veranlasst wird, zu jedem Zeitpunkt dieselbe Position auf derselben Straße und dieselben Geschwindigkeiten des Fahrzeugs V in einem Fall zu fahren, in dem die Fahrzeugsteuervorrichtung des Stands der Technik an dem Fahrzeug V montiert ist, und in einem Fall, in dem die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform an dem Fahrzeug V montiert ist. In 4 ist eine durch eine durchgezogene Linie spezifizierte Geschwindigkeit eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs V in einem Fall, in dem die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform an dem Fahrzeug V montiert ist. Ferner ist in 4 eine Geschwindigkeit, die durch eine gestrichelte Linie angezeigt wird, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs V in einem Fall, in dem die Fahrzeugsteuervorrichtung des Stands der Technik an dem Fahrzeug V montiert ist.
Wenn sich das Fahrzeug V einer Abfahrtsstraße nähert, schalten die Fahrzeugsteuervorrichtung des Stands der Technik und die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Fahrzustand des Fahrzeugs V in den N-Ausrollzustand. In dem in 4 gezeigten Beispiel schalten die Fahrzeugsteuervorrichtung des Stands der Technik und die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Fahrzustand des Fahrzeugs V zu einem Zeitpunkt T10 in den N-Ausrollzustand.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung des Stands der Technik schaltet den Fahrzustand des Fahrzeugs V nicht in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang, nachdem der Fahrzustand des Fahrzeugs V in den N-Ausrollzustand geschaltet wurde. Daher steigt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V auf der Abfahrtsstraße signifikant an, und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V erreicht zu einem Zeitpunkt T12 eine obere Grenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Daher schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung des Stands der Technik den Fahrzustand des Fahrzeugs V zum Zeitpunkt T12 in den Nicht-Ausrollzustand, um die Hilfsbremse zu betätigen.
Andererseits schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Fahrzustand des Fahrzeugs V zu einem Zeitpunkt T11 vor dem Zeitpunkt T12 in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang basierend auf einem Straßengradienten eines Vorwärtsfahrabschnitts nach dem Umschalten des Fahrzustands des Fahrzeugs V in den N-Ausrollzustand. Dementsprechend steigt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V auf der Abfahrtsstraße im Vergleich zu einem Fall im N-Ausrollzustand langsam an. Dann erreicht die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V zu einem Zeitpunkt T13 die obere Grenze der Fahrzeuggeschwindigkeit. Daher schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Fahrzustand des Fahrzeugs V zum Zeitpunkt T13 später als zum Zeitpunkt T12 in den Nicht-Ausrollzustand.
Dementsprechend kann die Kraftstoffeffizienz verbessert werden, da die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Zustand fortsetzen kann, in dem kein Kraftstoff bis zum Zeitpunkt T13 verbraucht wird.
[Auswirkungen der vorliegenden Ausführungsform]
Wie oben beschrieben, schaltet in einem Fall, in dem der Fahrzustand des Fahrzeugs V der N-Ausrollzustand ist, die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Fahrzustand des Fahrzeugs V vom N-Ausrollzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang basierend auf dem berechneten Ausrollausgleichsgradienten und dem spezifizierten Straßengradienten. Dann, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit der Fahrzustand des Fahrzeugs V in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang geschaltet wurde, bestimmt die Fahrzeugsteuervorrichtung 10, ob das Fahrzeug V verzögert. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug V verzögert, beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang.
Da die Erhöhung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs V während der Fahrt auf der Abfahrtsstraße verringert wird, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 dementsprechend die Kraftstoffeffizienz verbessern und das Gefühl des Fahrers im Vergleich zu einem Fall verbessern, in dem der N-Ausrollzustand fortgesetzt wird, ohne in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang zu schalten. Ferner kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 verhindern, dass der Ausrollzustand mit eingelegtem Gang innerhalb einer vorbestimmten Zeit nach dem Umschalten des Fahrzustands in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang vorzeitig beendet wird, um dem Fahrer kein Unbehagen zu bereiten. Daher kann das Fahrzeug V das Gefühl des Fahrers in Bezug auf die Fahrsteuerung weiter verbessern.
Obwohl die vorliegende Erfindung oben unter Verwendung der Ausführungsform beschrieben wurde, ist der technische Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf den in der obigen Ausführungsform beschriebenen Umfang beschränkt, und verschiedene Modifikationen und Änderungen sind im Rahmen ihres Geistes möglich. Beispielsweise ist eine spezifische Ausführungsform des Verteilens und Integrierens von Vorrichtungen nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, und alle oder ein Teil davon können so konfiguriert sein, dass sie funktional oder physikalisch verteilt oder in beliebige Einheiten integriert sind. Ferner sind in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch neue Ausführungsformen enthalten, die durch eine beliebige Kombination mehrerer Ausführungsformen erzeugt werden. Effekte der neuen Ausführungsformen, die aus den Kombinationen erzeugt werden, umfassen Effekte der ursprünglichen Ausführungsform.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die Fahrzeugsteuervorrichtung und das Fahrzeugsteuerverfahren der vorliegenden Offenbarung sind insofern nützlich, als das Gefühl des Fahrers in Bezug auf die Fahrsteuerung verbessert werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Motor
2: Getriebe
3: GPS-Sensor
4: Gewichtssensor
5: Geschwindigkeitssensor
10: Fahrzeugsteuervorrichtung
11: Speichereinheit
12: Steuerung
121: Straßengradienten-spezifizierende Einheit
122: Ausgleichsgradienten-Berechnungseinheit
123: Fahrsteuervorrichtung
V: Fahrzeug

Claims

Fahrzeugsteuervorrichtung (10), die Folgendes umfasst: eine Straßengradienten-spezifizierende Einheit (121), die dafür konfiguriert ist, einen Straßengradienten eines Abschnitts von einer Position eines Fahrzeugs (V) zu einer davor liegenden Position um einen vorbestimmten Abstand von der Position des Fahrzeugs (V) auf einer Straße, auf der das Fahrzeug (V) fährt, zu spezifizieren; eine Ausgleichsgradienten-Berechnungseinheit (122), die dafür konfiguriert ist, einen Ausgleichsgradienten zu berechnen, der ein Gradient ist, bei dem eine Antriebskraft des Fahrzeugs (V) und eine auf das Fahrzeug (V) ausgeübte Widerstandskraft ausgeglichen werden, wenn das Fahrzeug (V) in einem Ausrollzustand mit eingelegtem Gang fährt, in dem ein Motor (1) mit einem Getriebe (2) verbunden ist, und das Fahrzeug (V) fährt, ohne dem Motor (1) Kraftstoff zuzuführen, wobei der Ausgleichsgradient in einem Fall berechnet wird, in dem ein Fahrzustand des Fahrzeugs (V) ein Leerlaufausrollzustand ist, der ein Fahrzustand ist, bei dem der Motor (1) nicht mit dem Getriebe (2) verbunden ist; und eine Fahrsteuereinheit (123) die für Folgendes konfiguriert ist: Umschalten, basierend auf dem berechneten Ausgleichsgradienten und dem spezifizierten Straßengradienten, des Fahrzustands des Fahrzeugs (V) vom Leerlaufausrollzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs (V) der Leerlaufausrollzustand ist; Bestimmen, ob eine Endbedingung des Ausrollzustands mit eingelegtem Gang erfüllt ist, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit der Fahrzustand des Fahrzeugs (V) in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang geschaltet wurde; und Beenden des Ausrollzustands mit eingelegtem Gang, wenn bestimmt wird, dass die Endbedingung erfüllt ist.
Fahrzeugsteuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Fahrsteuereinheit (123) dafür konfiguriert ist, zu bestimmen, ob das Fahrzeug (V) in einem vorbestimmten Zeitintervall in einem Fall verzögert, in dem der Fahrzustand des Fahrzeugs (V) der Ausrollzustand mit eingelegtem Gang ist, und den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang beendet, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug (V) für eine vorbestimmte kontinuierliche Anzahl von Malen verzögert.
Fahrzeugsteuervorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die Fahrsteuereinheit (123) dafür konfiguriert ist, basierend auf dem Ausgleichsgradienten und dem Straßengradienten zu bestimmen, ob der Fahrzustand des Fahrzeugs (V) in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang in einem Zeitintervall umgeschaltet werden soll, das kürzer als das vorgegebene Zeitintervall ist, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs (V) der Leerlaufausrollzustand ist, und der Fahrzustand des Fahrzeugs (V) vom Leerlaufausrollzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang umgeschaltet werden soll, wenn bestimmt wird, den Fahrzustand des Fahrzeugs (V) in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang zu schalten.
Fahrzeugsteuerverfahren, das von einem Computer ausgeführt wird, wobei das Fahrzeugsteuerverfahren Folgendes umfasst: einen Schritt des Spezifizierens eines Straßengradienten eines Abschnitts von einer Position eines Fahrzeugs (V) zu einer davorliegenden Position durch einen vorbestimmten Abstand von der Position des Fahrzeugs (V) auf einer Straße, auf der das Fahrzeug (V) fährt; einen Schritt des Berechnens eines Ausgleichsgradienten, der ein Gradient ist, bei dem eine Antriebskraft des Fahrzeugs (V) und eine auf das Fahrzeug (V) ausgeübte Widerstandskraft ausgeglichen werden, wenn das Fahrzeug (V) in einem Ausrollzustand mit eingelegtem Gang fährt, in dem ein Motor (1) mit einem Getriebe (2) verbunden ist, und das Fahrzeug (V) fährt, ohne dem Motor (1) Kraftstoff zuzuführen, wobei der Ausgleichsgradient in einem Fall berechnet wird, in dem ein Fahrzustand des Fahrzeugs (V) ein Leerlaufausrollzustand ist, der ein Fahrzustand ist, bei dem der Motor (1) nicht mit dem Getriebe (2) verbunden ist; und einen Schritt des: Umschaltens, basierend auf dem berechneten Ausgleichsgradienten und dem spezifizierten Straßengradienten, des Fahrzustands des Fahrzeugs (V) vom Leerlaufausrollzustand in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang, in einem Fall, in dem der Fahrzustand des Fahrzeugs (V) der Leerlaufausrollzustand ist; Bestimmens, ob eine Endbedingung des Ausrollzustands mit eingelegtem Gang erfüllt ist, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit der Fahrzustand des Fahrzeugs (V) in den Ausrollzustand mit eingelegtem Gang geschaltet wurde; und Beendens des Ausrollzustands mit eingelegtem Gang, wenn bestimmt wird, dass die Endbedingung erfüllt ist.