JP2014520703A - 車両の走行抵抗の決定 - Google Patents
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Abstract
本発明は、車両の走行抵抗Fresを決定するための方法およびシステムに関する。本発明によれば、モデルに基づく走行抵抗Fres,modが推定される。その後、前記車両について、前記車両が移動する距離Sの開始ポイントから終了ポイントまでの、モデルに基づいて推定されたエネルギー変化ΔWpredと実際のエネルギー変化ΔWrealとの間でのエネルギー変化の差ΔWdiffが決定される。モデルにとって未知であり、前記距離Sにわたって前記車両に作用する制動力Funknownも、前記エネルギー変化の差ΔWdiffに基づいて決定される。その後、前記走行抵抗Fresが、前記モデルに基づく走行抵抗Fres,modの推定値に決定される。前記調整は、モデルにとって未知の前記制動力Funknownに基づく。
Description
本発明は、請求項1のプリアンブルによる、車両の走行抵抗Fresを決定するための方法、請求項19のプリアンブルによる、車両の走行抵抗Fresを決定するためのシステム、および請求項20のプリアンブルによる車両に関する。本発明はまた、本発明による方法を実装するコンピュータプログラムおよびコンピュータプログラム製品に関する。
車両には、図1に概略的に示す様々な力が作用する。これらの力を説明する式は、以下のように記述できる。
(式1)
ここで、
−
は、車両の重量mに車両の加速度
を乗じて、車両に作用する力の総量を表す。
−Fdriveは、車両を推進する駆動力であり、主にエンジンシステムによって供給される。
−Fres=Fdrivelinelosses+Froll+Fairは、車両の走行抵抗である。
−Fdrivelinelossesは、たとえば、パワートレインのクラッチ、トランスミッション、および他の構成部品での損失、ならびに、エンジンシステムのドラグトルクに依存するエンジンシステムの引きずり損失など、パワートレインでの動力損失である。
−Frollは、車両に関する転がり抵抗である。
−Fairは、車両に関する空気抵抗である。
−mgsinαは、道路勾配αでの車両に作用する重力である。
(式1)
ここで、
−
は、車両の重量mに車両の加速度
を乗じて、車両に作用する力の総量を表す。
−Fdriveは、車両を推進する駆動力であり、主にエンジンシステムによって供給される。
−Fres=Fdrivelinelosses+Froll+Fairは、車両の走行抵抗である。
−Fdrivelinelossesは、たとえば、パワートレインのクラッチ、トランスミッション、および他の構成部品での損失、ならびに、エンジンシステムのドラグトルクに依存するエンジンシステムの引きずり損失など、パワートレインでの動力損失である。
−Frollは、車両に関する転がり抵抗である。
−Fairは、車両に関する空気抵抗である。
−mgsinαは、道路勾配αでの車両に作用する重力である。
走行抵抗Fresは、車両での多くの用途に利用される。たとえば、クルーズコントロールおよび自動ギアチェンジシステムによる判定は、とりわけ走行抵抗の大きさに基づいている。したがって、正確かつ効率的に走行抵抗を推定できることが非常に重要である。
今日の経済的なクルーズコントロールは、とりわけ走行抵抗Fresを考慮に入れる。従来のクルーズコントロールは、運転者が選ぶ速度vsetに対応する、一定の基準速度vrefを維持する。基準速度vrefの値は、運転中に運転者が設定速度vsetを調整するときにのみ変更される。ある種の経済的なクルーズコントロール、たとえばEcocruiseのクルーズコントロールは、履歴走行抵抗Fres,histの知見があり、現在の走行抵抗Fres,presも推定しようとする。
クルーズコントロールを持たない車両の熟練運転者は、不必要な制動および/または燃料を消費する加速を回避できるよう、前方道路の特性に自身の運転を適応させることによって、燃料消費を低減させることができる。前述の経済的なクルーズコントロールのさらなる開発では、燃料消費を可能な限り低く保つことができるよう、前方道路についての知見に基づいて熟練運転者の適応運転を模倣しようとするが、それというのも、これにより、車両の所有者、たとえば運送会社などの収益性に非常に大きな影響を及ぼすからである。
経済的なクルーズコントロールのこのようなさらなる開発の一例は、「予測(look ahead)」クルーズコントロール(LACC)、すなわちインテリジェントなクルーズコントロールであり、これは、前方の道路区間についての知見、すなわち前方道路の特性についての知見を使用して、基準速度vrefの構成を決定する。ここで、したがって基準速度vrefは、より多くの燃料を節約するように車両を走行させるよう、ある一定の速度範囲内で、運転者が選んだ設定速度vsetと異なることも可能である。
前方道路区間の知見は、たとえば一般的な地形、道路の曲率、および前方区間での道路の状態を含む。たとえばこの知見は、たとえばGPS(全地球測位システム)の情報、地図データ、および/または地形図データ、ならびに天気予報などの位置情報から得ることができる。前方の地形を考慮に入れるインテリジェントなクルーズコントロール、すなわち予測クルーズコントロールの場合、したがって、様々な種類の道路、性能、および車両総重量において車両の基準速度vrefを最適化して、燃料節約を実現することが可能である。
経済的なクルーズコントロールは、とりわけ車両に作用する力に基づいて、すなわち力の式(式1)に基づいて、任意の適切な長さ、たとえば1〜2kmの水平線に沿って車両の速度を予測することができる。水平線に沿った車両の行く先の速度は、たとえば、設定速度vsetと同じ速度である基準速度vrefでの従来のクルーズコントロールを用いて車両が走行することになると仮定することにより、または設定速度vsetに対して基準速度vrefを変更できると仮定することによって、様々な方式で予測してもよい。
予測クルーズコントロール(LACC)は、たとえば、上り坂の手前で設定速度vsetを超えて基準速度vrefを上げることができるようにするが、それというのも、エンジン性能に対して車両総重量が重いので、おそらく上り坂において車両が速度を落とすことになるからである。同様に、LACCは、下り坂の手前で設定速度vsetを下回って基準速度vrefを下げることができるようにするが、それというのも、おそらくその車両総重量によって車両が加速されることになるからである。ここでの考え方は、燃料経済性の観点から、下り坂において車両自体の重量による車両の加速を利用するほうが、初めに下り坂の手前で加速し、次いで下り坂において制動するよりも良好であるということである。したがって、LACCは、移動時間に大して影響を及ぼすことなく燃料消費を低減させることができる。これらの燃料節約を実現できるよう基準速度vrefを決定できることは、車両の力の式(式1)をよく知ること、すなわち車両に作用する力をよく知ることに依存する。走行抵抗Fresは、こうした力のうちの1つである。
車両速度をどのようにして変化させるかを決定するための基礎として、走行抵抗Fresを使用するクルーズコントロールも存在する。このことは、このようなクルーズコントロールにより、たとえばある時間にわたる走行抵抗の大きさなど、走行抵抗のうちの少なくとも1つの特性に基づいて、基準速度vrefが設定速度vsetから外れることができるようになることを意味している。
DE102006029366に記載の従来技術によれば、走行抵抗Fresは、車両の加速度に基づいて絶えず推定される。以下でより詳細に説明するように、このような評価は問題を含むことがある。
走行抵抗Fresをシステムの計算に利用するシステムが、走行抵抗Fresについての正確な値を利用可能にすることが重要である。これらのシステムが、走行抵抗Fresについて信頼性の低いまたは不正確な値にしかアクセスできない場合、これにより、走行抵抗Fresについてのこれらの値が不十分または利用不可であることから、危険なまでに、かつ/または不経済なまでに誤った決定につながることもある。
前述の通り、ある種の従来技術の解決策では、車両の加速度に基づいて絶えず走行抵抗Fresを推定する。このような推定は、道路勾配αおよび車両重量mの知見に基づく必要がある。しかし、このような知見は、最も一般には、それ自体さらなる不確実さを必然的に伴う推定値に基づいている。したがって従来技術の方法では、しばしば結果として、誤りによって損なわれた走行抵抗Fresの推定値を生じることになり、潜在的に、この不正確な推定値を利用するシステムによって誤って決定されることになる。
本発明の目的は、車両における誤った決定のリスクを低減させる、走行抵抗Fresのより効率的かつより正確な決定を提案することである。
この目的は、請求項1の特徴部分による、車両の走行抵抗Fresを決定するための前述の方法によって達成される。この目的はまた、請求項19の特徴部分による、車両の走行抵抗Fresを決定するための前述のシステム、請求項20の特徴部分による前述の車両、ならびに、前述のコンピュータプログラムおよびコンピュータプロファイル製品によって達成される。
本発明により、車両の駆動力Fdrive、転がり抵抗Froll、および車両に対する空気抵抗Fair向けの簡略で計算効率のよいモデルを、走行抵抗Fresを決定する際に利用できるようにすることが可能になる。これらの簡略なモデルによって、より複雑なモデルと比較して、限られた量の記憶空間のみがモデリングを実行できるだけでよい。
本発明は、ある距離Sにわたる車両のエネルギーΔWdiffの変化に基づいて走行抵抗を決定する。その結果は、エネルギーΔWdiffの変化に関する差についての平均値、すなわち抽出済みのフィルタ処理された値である。この平均値はまた、瞬間的に車両に作用する力の代わりに、ある距離/時間にわたる力の効果を利用し、したがって力の影響についての平均値を利用するときの物理的な平均値と考えてもよい。すなわち、エネルギー変化の差ΔWdiffの平均値は、これらの力の非瞬間値に基づいている。従来技術の方法と同様に、たとえば加速度信号の瞬間値に基づく代わりに、ある距離にわたるエネルギー変化に基づいて計算を行うことは、実行する必要のある計算が減って、得られる値の質が高いことを意味するが、それというのも、これらの値は距離S全体にわたる変化を考慮に入れるからである。この平均値は、たとえば突風の影響を受けにくくなる。
本発明の様々な実施形態は、いつおよび/またはどこで車両の走行抵抗を決定するのかについて有利な選択を行う。このような決定に関する時間および/または場所についてのこれらの選択の結果として、走行抵抗を決定するための計算がより少なくなり、より簡略になる。
本発明の一実施形態によれば、エネルギー変化の差ΔWdiffの決定は、走行抵抗Fresが駆動力Fdriveよりも著しく大きいとき、たとえばFdriveが実質的にゼロ(0)Nであるときに実行すると有利になることがある。したがって、エンジンが引きずられ、実質的に推進力をもたらさないとき、この決定がなされる。このようにして計算が簡略化される。
本発明の一実施形態によれば、エネルギー変化の差ΔWdiffの決定は、有利には、走行抵抗Fresが力の式において支配的であるとき、すなわちFresが車両に関する力の式(式1)での力の大部分を構成するときに実行される。このようにして同様に計算が簡略化される。たとえば、駆動力Fdriveがゼロ(0)Nであり、それぞれの道路区分が水平である場合、走行抵抗Fresは、力の式(式1)の右辺の力のうち100%を考慮に入れる。
本発明の一実施形態によれば、エネルギー変化の差ΔWdiffの決定は、車両が速度変更たとえ減速を行うときに実行すると有利になることがある。これにより、車両重量mの推定値が実際の車両重量に対応するかどうかについての、いかなる不確実さの影響も低減する。
本発明の一実施形態によれば、エネルギー変化の差ΔWdiffの決定は、距離Sにわたる道路区間が、少なくともところどころで実質的に水平であるとき、すなわち、区間Sが1つまたは複数の実質的に水平な部分を含んでいるときに実行しなければならない。これにより、走行抵抗Fresを決定する上での車両重量mの影響も同様に低減する。
本発明による、走行抵抗Fresを決定するのに非常に適した場合の一例は、下り坂の直前である。下り坂に差し掛かる地点では、道路勾配αは一般にわずかである。前方の道路区間を考慮に入れる経済的なクルーズコントロールは、通常、下り坂の直前でも減速する。このような場合には、したがって、車両に作用する未知の駆動力が存在せず、車両重量mについての不確実さの影響も最小限に抑えられる。その結果、走行抵抗Fresについての非常に信頼性の高い簡略な推定値を得ることができる。
本発明によって正確に決定された走行抵抗を入手することで、計算する際に走行抵抗を利用するシステム、たとえば前方の道路区分を考慮に入れる経済的なクルーズコントロールは、確かな根拠に基づいた正確な決定を行うことが可能になる。このことは、車両の全燃料消費量を低減させることが優先される場合には、その低減を実現できることを意味する。同様に、たとえば、「パワーモード」用途の場合のように、より力強い車両を実現することが優先される場合には、そうした車両を実現することも可能である。
この時、クルーズコントロールが使用できる速度範囲全体を利用することも可能であり、それによって燃料消費量を低減させることも可能である。このことは、車両を制御するための潜在能力がより大きいので、車両が、重力によって加速され始めるかなり前ではなく、その直前に到達していなければならない初期低速度に到達するからである。これは運転者には肯定的にとらえられ、それにより、クルーズコントロールの機能が受け入れやすくなり、したがってクルーズコントロールを使用する機会が増えることになる。これにより、たとえば、ある一定時間にわたる全燃料消費量を低減させることが優先される場合には、その低減を実現することが可能になる。
走行抵抗Fresの適合すなわち、その決定は、本発明によって相対的に迅速になる。たとえば、比較的急な下り坂の前で行う決定の数がたとえわずかであっても、その結果は、走行抵抗Fresについての非常に信頼性の高い値である。
本明細書では、本発明は主に、クルーズコントロールシステム、たとえば予測クルーズコントロール(LACC)、すなわち前方の道路の性質の知見を使用して基準速度vrefを制御することができるインテリジェントなクルーズコントロールでの使用について例示されている。しかし本発明は、システムの計算において走行抵抗Fresを利用する実質的に全てのシステムで実施してもよい。したがって、走行抵抗Fresについて決定される値は、クルーズコントロールのみならず、Fresが関連する実質的に全ての用途で利用可能であることが当業者には理解されよう。
本発明を、添付図面を参照しながら、以下でより詳細に説明する。添付図面において、同じ符号は同様のアイテムに使用される。
本発明により、車両の走行抵抗を非常に正確に推定することが可能になる。図2は、本発明による、走行抵抗を決定するための方法の流れ図である。第1のステップ201として、本発明による方法は、モデルに基づく走行抵抗Fres,modを推定する。本発明を使用することで、走行抵抗のこのモデルベースの決定に際して相対的に簡略なモデルを使用するときでも、走行抵抗の正確な決定が可能になる。したがって、以下でより詳細に述べるように、たとえば簡略で計算が複雑でないモデルを、たとえば車両の駆動力Fdrive、転がり抵抗Froll、および空気抵抗Fairのモデルベースの決定に使用することが可能である。
第2のステップ202として、本発明による方法は、推定されたエネルギー変化ΔWpredと実際のエネルギー変化ΔWrealとの間の、車両に関するエネルギー変化の差ΔWdiffを決定する。
ΔWdiff=ΔWpred−ΔWreal(式2)
(式2は、ΔWdiff=ΔWreal−ΔWpredと表してもよいことが当業者には理解されよう。)
ΔWdiff=ΔWpred−ΔWreal(式2)
(式2は、ΔWdiff=ΔWreal−ΔWpredと表してもよいことが当業者には理解されよう。)
このエネルギー変化の差ΔWdiffは、車両が移動する距離Sについて決定され、この距離には、互いに異なる開始点と終了点が存在する。したがって、ここでは、推定されたエネルギー変化ΔWpredと実際のエネルギー変化ΔWrealとがどの程度良好に対応しているかが分析される。推定されたエネルギー変化ΔWpredが基づくモデルは、実態に厳密に対応することはほとんどないので、最も一般にはエネルギー変化の差ΔWdiffが存在し、したがって、ここではこの差が決定される。
第3のステップ203として、本発明による方法は、このモデルにとって未知であり、距離Sにわたって車両に作用する制動力Funknownを決定する。このモデルに基づいて決定される推定されたエネルギー変化ΔWpredは、この未知の力Funknownを考慮に入れないが、それはこの未知の力についての知見がないからである。したがって、この力Funknownは、推定されたエネルギー変化ΔWpredと実際のエネルギー変化ΔWrealとの間の差ΔWdiffについて考えられるいくつかの理由のうちの1つである。本発明によれば、したがって、決定されたエネルギー変化の差ΔWdiffを使用して、モデルにとって未知であるこの制動力Funknownを決定することができる。
モデルにとって未知の制動力Funknownは、たとえば、エネルギー変化の差ΔWdiffを、車両がこのエネルギーを失うそれぞれの距離Sで除算することによって決定してもよい。すなわち、
である。この決定は、積分方程式
に基づく。ここで、未知の制動力Funknownは車両の位置に対して積分され、したがって、距離Sにわたって未知の制動力Funknownによって実行される仕事になる。積分方程式の結果として、全ての制動力が車両の移動方向とは逆向きに作用しているとき、簡略な式ΔWdiff=Funknown*Sになり、この場合に以下の簡略な式、
が、未知の制動力についての信頼性の高い値を生成する。
である。この決定は、積分方程式
に基づく。ここで、未知の制動力Funknownは車両の位置に対して積分され、したがって、距離Sにわたって未知の制動力Funknownによって実行される仕事になる。積分方程式の結果として、全ての制動力が車両の移動方向とは逆向きに作用しているとき、簡略な式ΔWdiff=Funknown*Sになり、この場合に以下の簡略な式、
が、未知の制動力についての信頼性の高い値を生成する。
本発明の第4のステップ204として、モデルにとって未知の制動力Funknownに基づいて、モデルに基づく走行抵抗Fres,modの推定値が調整される。その結果、走行抵抗Fresについての実質的に正確な値になる。したがって、モデルに基づく走行抵抗Fres,modの推定値が、モデルにとって未知の力Funknownに対して適合されることによって、走行抵抗Fresがここで決定され、走行抵抗Fresについてより正確な値を実現することが可能になる。
たとえば、車両の駆動力Fdrive、転がり抵抗Froll、および空気抵抗Fairについての、簡略で、特に大量のメモリを必要とせず、計算効率のよいモデルに基づいて、またエネルギー変化の差ΔWdiffに基づいて、本発明を使用して走行抵抗Fresの非常に良好な推定値を生成することができる。これらのモデルが完全に実態に対応することはほとんどない。たとえば、ある一定の道路区分において、ある時刻に、どの程度の風が、どちらの方向から車両に影響を与えるのか、道路の状態が、時間とともに、区間に沿ってどのように変化するのか、またはパワートレインに負荷が存在するのかどうか、これらのモデルが予測することは困難になる可能性がある。パワートレインへの負荷は、ここでは1つまたは複数の外部システムによる負荷を含み、エンジンシステムからの動力の一部分が、これらの外部システムによって消費されることになる。このような外部システムの一例が、冷凍車用の冷却システムである。本発明により、前述の相対的に簡略なモデルを、より複雑な実態に適合させることが容易になる。本発明を使用しているとき、どこで/どのように抵抗が発生するかも重要ではない。本発明においては、したがって、走行抵抗がたとえば道路の状態によって生じるのか、外部システムによって生じるのかについて違いはない。
走行抵抗はまた、距離Sの開始点から終了点までの車両に関するエネルギー変化ΔWdiffに基づいて決定され、その結果、エネルギー変化について質の高い値が得られるが、それというのも,この走行抵抗が瞬時値ではないからである。本発明で使用されるエネルギー変化ΔWdiffの値は、代わりに、距離Sの平均値の形、またはエネルギー変化の差ΔWdiffをフィルタ処理した値をとり、これは、車両に作用する力の物理平均に基づいている。本発明の一実施形態によれば、距離Sの長さはLであり、この長さは、任意の適切な大きさの所定の長さを超える。
前述の通り、従来技術の方法では、走行抵抗の推定値は車両の加速度の連続的な測定値に基づいており、したがって、加速度信号の雑音の多い特性によって時間とともに大きさが変換する加速信号に、多くの計算が基づいている。したがって、ここでは多くの計算が雑音の多い加速度信号に基づいており、その結果、推定値の質が低くなっている。対照的に、本発明は、より少ない回数の、ただし質の高い計算を実行し、これらの計算は、ある一定の距離Sにわたるエネルギー変化ΔWdiffに基づいている。
この方法によって得られるエネルギー変化の差ΔWdiffは、運動エネルギー変化の差ΔWdiff,kおよびポテンシャルエネルギー変化の差ΔWdiff,pを含む。
本発明の一実施形態によれば、運動エネルギー変化の差ΔWdiff,kは、モデルベースの推定/予測された運動エネルギー変化ΔWk,predと実際の運動エネルギー変化ΔWk,realとの間の差である。ここでは、モデルに基づいて推定された運動エネルギー変化ΔWk,predは、車両の速度の予測に基づいてもよい。実際の運動エネルギー変化ΔWk,predは、移動しているときに測定できる車両の実際の速度に基づき、たとえば、プロペラシャフトの回転速度、駆動軸に対する歯数比、および車輪の半径に基づく。前述のような経済的なクルーズコントロールシステムを装備した車両では、任意の適切な長さの水平線に沿って、クルーズコントロールシステムが車両速度を予測するが、それというのも、予測速度をクルーズコントロールが使用するからである。したがって、予測速度は、この実施形態によって走行抵抗を決定する際に利用可能であり、また使用してもよい。したがって、計算効率のよい方式で、走行抵抗についての正確な値が得られる。
ポテンシャルエネルギー変化の差ΔWdiff,pは、距離Sにわたっての、車両に関する推定されたポテンシャルエネルギーΔWp,predと実際のポテンシャルエネルギーΔWp,realとの間の差である。本発明の一実施形態によれば、エネルギー変化の差ΔWdiffは、このポテンシャルエネルギー変化の差ΔWdiff,pが実質的にゼロであるとき、(上記の式2によって)決定される。これは、たとえば距離Sにわたる道路勾配αなど、地形についての良好な知見が存在する場合に可能であり、エネルギーの差ΔWdiffの前記決定に際して、この知見を使用してもよい。ポテンシャルエネルギー変化のΔWdiff,pが実質的にゼロのとき、他の方法、たとえば気圧測定またはGPS技術を伴う、たとえば距離Sにわたる高度変化の測定に基づく方法を使用して決定してもよい。推定されたポテンシャルエネルギー変化ΔWp,predおよび実際のポテンシャルエネルギー変化ΔWp,realがこのように良好に一致するとき、たとえば(前述の通りの)良好な地形的知見が存在する場合には、得られるエネルギー変化の差ΔWdiffは、実質的に運動エネルギー変化の差ΔWdiff,kを含み、そのことにより、走行抵抗の計算が簡略になる。したがって、本発明のこの実施形態において道路勾配αの良好な知見を使用して、走行抵抗を決定する際のポテンシャルエネルギーについての不確実さ、およびポテンシャルエネルギーに関する計算を低減させる。
本発明の一実施形態により、走行抵抗を決定するための適切な機会を、インテリジェントかつ有利に選択することが可能になる。いつ、かつ/または、どこで走行抵抗を決定するのかを適切に選択することにより、車両のエネルギーバランスに影響を及ぼすパラメータに関連する不確実さを最小限に抑えることが可能である。決定する際の時間および/または場所のインテリジェントな選択により、走行抵抗を決定する実際のプロセスにおいて計算がより簡略にもなる。
本発明の一実施形態によれば、エネルギー変化の差ΔWdiffは、エンジンシステムが車両に与える駆動力Fdriveよりも車両の走行抵抗Fresが著しく大きいときに決定される。このようなときには、Fdriveの任意の影響を無視して、計算を著しく簡略化してもよい。一実施形態によれば、駆動力Fdriveが実質的にゼロ(0)Nであるときに走行抵抗が決定され、この場合、もちろんFdriveを無視してもよい。一実施形態によれば、Fdriveは、5N未満の場合、ここでは実質的にゼロ(0)Nと考えられる。前述の通り、エンジンの引きずり損失は、パワートレインの動力損失Fdrivelinelossesの一部を形成する。
本発明の一実施形態によれば、車両の力の式(式1)において走行抵抗Fresが支配的であるとき、エネルギー変化の差ΔWdiffが決定される。本発明によれば、走行抵抗Fresは、式の右辺において力の半分を超えて考慮に入れるとき、力の式において支配的であると考えられる。
このようにして計算がさらに簡略化される。
車両がわずかに速度変更たとえば減速を行うときに、エネルギー変化の差ΔWdiffを決定することによって、これを実現することができる。一実施形態によれば、ギアチェンジが必要であるか、またはギアチェンジすることになるのでなければ、速度変更はわずかであると考えられるが、それというのも、たとえば下向きのギアチェンジはパワートレイン損失Fdrivelinelossesに影響を及ぼすからである。一実施形態によれば、転がり抵抗Frollおよび/または空気抵抗Fairが実質的に一定の場合、速度変更はわずかであると考えられる。わずかに速度変更する時刻、たとえば減速する時刻で決定することにより、車両重量mについての任意の不確実さの影響が軽減されるが、それというのも、走行抵抗Fresが、車両に作用する力全体
に対して大きいからであり、そのことによって計算が簡略化される。一実施形態によれば、速度変更に起因する重量mについての任意の不確実さにより、走行抵抗Fresについての不確実さの10%を超えない場合、速度変更はわずかであると考えられる。すなわち、車両がこのようにわずかな速度変更を実行し、その結果、走行抵抗Fresについての不確かさが10%以下になるとき、エネルギー変化の差ΔWdiffを決定する。
に対して大きいからであり、そのことによって計算が簡略化される。一実施形態によれば、速度変更に起因する重量mについての任意の不確実さにより、走行抵抗Fresについての不確実さの10%を超えない場合、速度変更はわずかであると考えられる。すなわち、車両がこのようにわずかな速度変更を実行し、その結果、走行抵抗Fresについての不確かさが10%以下になるとき、エネルギー変化の差ΔWdiffを決定する。
図3には、実現可能な減速パターンの一例が概略的に示してある。図3には、2つの曲線、すなわち下り坂に差し掛かる車両に関する、予測速度vpredを表す破線曲線および実際の速度vrealを表す連続曲線が示してある。初めに、vpredとvrealの両方とも、期間S0〜S1にわたって実質的に一定である。S1において、車両のエンジンシステムが供給するトルクが減少し始め、vpredとvrealの両方とも減少する。たとえば、車両が、前方の地形を考慮に入れる経済的なクルーズコントロール、たとえば予測クルーズコントロールを有している場合、下り坂の直前でこれが生じることがある。したがって、ここでクルーズコントロールは、下り坂の直前でエンジントルクをあまり必要としないが、それというのも、車両自体の重量によって下り坂で加速することが分かっているからである。
前方の地形を考慮に入れる経済的なクルーズコントロールは、前方の道路区分に関する速度vpredを予測する。この予測値vpredが、図3に破線で例示してある。クルーズコントロールは、速度を予測するとき、この予測速度vpredを、走行抵抗Fresを決定するシステムに提供してもよい。走行抵抗Fresが決定されるとき、機上のシステムによって既に生成された予測値を再使用できることによって計算が有利になる。
S1で減速が開始した直後、すなわち、S1で予測速度vpredおよび実際の速度vrealがその初期の一定値から減少し始めた直後は、エンジンシステムはいかなる駆動トルクをももたらさない。すなわち、ここで駆動力Fdriveが実質的にゼロ、すなわちFdrive=0になり、力の式(式1)はさらに簡略になる。したがって、この実施形態を使用すると、不確実さの要因がなくなるという点で走行抵抗Fresの計算が簡略化される。したがって、本発明のこの実施形態によって、より少ない計算で、より正確に走行抵抗Fresを決定できるようになる。
前述の通り、エネルギー変化の差ΔWdiffは、運動エネルギー変化の差ΔWdiff,kおよびポテンシャルエネルギー変化の差ΔWdiff,pを含み、この実施形態でのポテンシャルエネルギー変化の差ΔWdiff,pは、運動エネルギー変化の差ΔWdiff,kに対して無視できる。運動エネルギー変化の差ΔWdiff,kは、モデルに基づいて推定された運動エネルギー変化ΔWk,predと実際の運動エネルギー変化ΔWk,realとの間の差であり、モデルに基づいて推定された変化は予測速度vpred(図3の破線)に基づいており、実際の変化は実際の速度vreal(図3の実線)に基づいている。図3に示すように、vpredとvrealは互いに異なるので、エネルギー変化の差ΔWdiffが存在する。この差は運動エネルギー変化の差ΔWdiff,kの形をとるので、以下でより詳細に記述されているように、予想速度vpredと実際の速度vrealとの間の偏差が、走行抵抗Fres、すなわち転がり抵抗Froll、空気抵抗Fair、およびパワートレイン損失Fdrivelinelossesに実質的には完全に依存することが理解できる。
図3に示すように、予測速度vpredおよび実際の速度vrealは、S2において、大きさが異なるその最小値vpred,minおよびvreal,minに達した後、S2の後に再び上昇する。したがって、クルーズコントロールがエンジントルクについての要求を低減させるとき、車両はまず下り坂の手前S1〜S2で減速し、その減速に続いてS2の後の下り坂で加速する。
本発明の一実施形態によれば、エネルギー変化の差ΔWdiffの決定は、このエネルギー変化の差が分析される距離Sにわたる道路区間が、少なくともところどころで実質的に水平であるとき、すなわち、この区間が1つまたは複数の実質的に水平な部分を含んでいるときに行われる。道路が水平である、すなわち道路勾配がゼロ(α=0)であるとき、力の式(式1)での重力の項もゼロ、すなわちmgsinα=0である。したがって、走行抵抗Fresを決定する上での車両重量mの影響も同様に低減する。車両重量mについての良好な知見がほとんどないので、これは非常に有利である。たとえばトラックの重量は、荷物を積載しているかどうかに応じて、またその積み荷の性質に応じて、非常に大きく変動する。
道路勾配αが全体としてわずかである場合は、下り坂の直前である。さらに、下り坂に差し掛かる地点では、この勾配は定義上ゼロである。したがって、本発明のこの実施形態は、下り坂に差し掛かる地点で有利に利用することができる。
本発明の一実施形態によれば、道路勾配αは、1パーセント以下すなわち1%≦α≦1%である場合に、わずかであると考えられる。長く延びた道路は、その勾配αがわずかである場合、実質的に水平であると考えられる。
前述の通り、ある種の経済的なクルーズコントロールを備える車両はまた、普通、下り坂の直前で減速する。したがって、下り坂に差し掛かる地点において、式中の駆動力Fdriveと重力の両方がゼロ、すなわちFdrive=0およびmgsinα=0であるという点で、力の式(式1)を著しく簡略化することができる。したがって、これは、本発明に従って走行抵抗Fresを決定するのに適切な場合であるが、それというのも、前記車両重量mおよび駆動力Fdriveについてのいかなる不確実さも、ほとんど影響を及ぼさないからである。すなわち、一実施形態によれば、車両が実質的に駆動エンジントルクなしで減速し、勾配αがわずかである、S2の後の道路区分の距離Sを有利に再配置することができる。このような距離Sにわたって、走行抵抗Fresの一部を形成する空気抵抗Fair、および転がり抵抗Frollは、車両速度に支配的な影響力をもち、計算を著しく簡略化する。
本発明の一実施形態によれば、距離Sは、車両の速度が局所的に最小になるポイントS2を含むように選択される。したがって、ここで距離Sは、図3において予測速度および実際の速度それぞれについての最小値vpred,minおよびvreal、minを含まなければならない。
一実施形態によれば、この局所的な最小速度は、距離Sの最終ポイントでマークされる。この実施形態により、既に値が決定している局所的な最小速度が機上で利用可能であるという利点がもたらされるが、それというのも、これらの最小速度は、他のシステム、たとえばクルーズコントロールシステムによって使用されるからである。これは、ここで距離Sが下り坂の直前で始まってもよく、このときに減速が開始し、駆動力Fdriveが実質的にゼロNであり、最小速度において終了することを意味する。
図4には、距離Sに関する範囲の様々な例Sa、Sb、Scが示してあり、これらの範囲は、本発明の様々な実施形態に従って使用してもよい。範囲Saにおいて、距離Sは、予測速度vpredおよび実際の速度vrealがS1において降下し始めた直後にその開始ポイントを有し、それぞれ予測速度vpred,minおよび実際の速度vreal,minがそれぞれ最小値を有するS2の前にその終了ポイントを有する。
範囲Sbにおいて、距離Sは、予測速度vpredおよび実際の速度vrealがS1において降下し始めた直後にその開始ポイントを有し、S2において、すなわち予測速度vpred,minおよび実際の速度vreal,minのそれぞれの最小値においてその終了ポイントを有する。vpred,minおよびvreal,minの最小値についての各値は、クルーズコントロールによって既に決定されていることから利用可能であり、その結果、走行抵抗を決定するための計算効率の非常によい方式が得られる。
本発明の一実施形態によれば、距離Sは、その距離の間に走行抵抗Fresの信頼性の高い決定を実行できることを条件に、可能な限り長く設定される。これが、図4の範囲Scによって示してある。
たとえば減速中などギアチェンジが生じる場合、または、たとえば運転者もしくはクルーズコントロールによって減速が中断される場合、走行抵抗Fresの信頼性の高い決定は不可能である。また、予測速度vpredおよび実際の速度vrealが著しく異なる場合、これはたとえば風向きが変化したことなどを示すが、そのような場合も走行抵抗Fresの決定の信頼性は高くならない。したがって、この実施形態により距離Sにおいて選択された範囲は、車両に作用する力の良好な物理平均を可能にするには十分に長いが、走行抵抗Fresの推定を信頼性の低いものにする事象を回避するには十分短い。一実施形態によれば、偏差が4km/時を超える場合、予測速度vpredおよび実際の速度vrealは著しく異なると考えられる。
したがって、距離Sは、その終了ポイントが相対的に近くになるように選ばれるが、決定を信頼性の低いものにすることになる前述の事象を含まない。実際、前述の事象のうちの1つが生じるまで値を監視することによって、また、次いでその前の値のみを決定に利用することによって、これが実現される。このようにして、選ばれた距離Sは、可能な限り長くなる。
図4の距離Sに関する範囲S1の場合、予測速度vpred,minおよび実際の速度vreal,minのそれぞれの最小値の直前に、走行抵抗Fresの推定を信頼性の低いものにする事象が発生し、したがって範囲S1は相対的に短い。
前述の実施形態に従って距離Sについて適切な長さを選ぶことにより、結果として、走行抵抗Fresの推定の信頼性を実現可能な最大レベルにまで高めながら、同時に計算を最小限に抑えることができるようになる。
本発明の一実施形態によれば、走行抵抗Fresの適合は、所定の大きさYNで制限/飽和される。これは、たとえば、重量推定における任意の誤りが、走行抵抗の推定における誤りとして間違って解釈されることを防止するためである。重量が間違って推定される場合、走行抵抗の適合も間違うことになる。この実施形態に従った走行抵抗Fresの適合は、所定の大きさYNに制限されるので、間違って推定された重量の影響は最小限に抑えられる。ここでYは、任意の適切な値である。
本発明の一実施形態によれば、車両が道路を変える場合に、再び適合が開始される。たとえば、道路に関連するGPS情報に基づいて、たとえばGPSシステムによって車両の位置が特定されている道路の場合には道路番号に基づいて、道路の変更を識別することができる。ここで、車両が道路を変えるときは、したがって調節はゼロにリセットされる。これは、様々な道路において走行抵抗についての別々の値が得られることを意味し、このことは、様々な道路がしばしば様々な特性を有しているという点で有利である。たとえば、様々な道路は、アスファルトの質および/または範囲(これらは、たとえば車両の風圧抵抗に影響を及ぼすことがある)が異なる可能性がある。したがって、この実施形態によれば、転がりが容易なアスファルトを有し、車両が追い風を受けている第1の道路において、走行抵抗についての第1の値が得られ、アスファルトが転がりが困難で、車両が向かい風を受けている場合の、次いで車両が乗り入れる第2の道路において、第2の値が得られることになる。それぞれの道路において別々の正確な値を得ることが有利である。
本発明の一実施形態によれば、モデルにとって未知の制動力Funknownに基づいて、調整パラメータkadjが決定される。この調整パラメータkadjは、走行抵抗Fresを決定するときに使用される。このパラメータは、モデルにとって未知のこの力Funknownから生じる走行抵抗に付加するものと考えてもよい。一実施形態によれば、ある期間にわたって、またはたとえば道路に沿ったある距離において、調整パラメータkadjは一定である。一実施形態によれば、この調整パラメータは、モデルにとって未知の制動力Funknownに一致する。すなわち、kadj=Funknownである。
より詳細には、調整パラメータkadjを使用して、推定されたモデルに基づく走行抵抗Fres,modを調整してもよい。一実施形態によれば、この調整パラメータは、力の式のその他の項への付加パラメータとして使用される。すなわち、Fres,mod=Fres+kadjである。次いで、力の式(式1)は以下の形式を仮定する。
(式3)
(式3)
別の実施形態によれば、力の式における走行抵抗Fresについての各項によって乗算される乗法パラメータとして、調整パラメータkadjが使用される。すなわち、Fres,mod=Fres*kadjである。ここで、この調整パラメータは、無次元のスケーリング定数kscaleに一致し、この定数は、走行抵抗の実際の値Fres,realとモデルに基づく走行抵抗値Fres,modの推定との間の比に基づく値を有する。すなわち、
である。次いで、力の式(式1)は以下の形式を仮定する。
(式4)
調整パラメータkadjを使用することにより、簡略なモデルの計算効率のよい調整が実現可能になり、その結果、これらのモデルが実態に非常に近くなる。
である。次いで、力の式(式1)は以下の形式を仮定する。
(式4)
調整パラメータkadjを使用することにより、簡略なモデルの計算効率のよい調整が実現可能になり、その結果、これらのモデルが実態に非常に近くなる。
本発明はまた、車両の走行抵抗Fresを決定するためのシステムに関する。このシステムは、推定ユニット、差異ユニット、力ユニット、および調整ユニットを備える。推定ユニットは、方法に関連して前述した通り、モデルに基づく走行抵抗Fres,modを推定するように適合される。差異ユニットは、車両が移動する距離Sの開始ポイントから終了ポイントまでの、車両に関する、モデルに基づいて推定されたエネルギー変化ΔWpredと実際のエネルギー変化ΔWrealとの間での前述のエネルギー変化の差ΔWdiffを決定するように適合される。
力ユニットは、前述の通り、モデルにとって未知であり、距離Sにわたって車両に作用する制動力Funknownを、エネルギー変化の差ΔWdiffに基づいて決定するように適合される。調整ユニットは、走行抵抗Fresを、モデルに基づく走行抵抗Fres,modの推定値の調整された値に決定するように構成される。前述の通り、調整は、ここでモデルにとって未知の力Funknownに基づいている。
本発明による、走行抵抗Fresを決定するための方法は、コンピュータで実行されると、コンピュータにこの方法を適用させるようにするコンピュータプログラムで実施してもよいことが、当業者には理解されよう。コンピュータプログラムは、通常、コンピュータプログラムを含む、コンピュータ読取り可能な媒体に記憶されたコンピュータプログラム製品503(図5)の形をとる。前記コンピュータ読取り可能な媒体は、適切なメモリ、たとえばROM(リードオンリメモリ)、PROM(プログラマブルリードオンリメモリ)、EPROM(消去可能なPROM)、フラッシュメモリ、EEPROM(電気的に消去可能なPROM)、ハードディスクユニットなどを含む。
図5には、実質的に任意の適切なタイプのプロセッサまたはマイクロプロセッサ、たとえば、デジタル信号処理用の回路(デジタル信号プロセッサ、DSP)または所定の特定機能を有する回路(特定用途向け集積回路、ASIC)の形をとってもよい計算ユニット501を備える制御ユニット500が概略的に示してある。計算ユニット501はメモリユニット502に接続され、このメモリユニット502は、制御ユニット500内に配置されて、たとえば計算ユニットが計算を実行させることができるようにする必要がある記憶されたプログラムコードおよび/または記憶されたデータを計算ユニットに提供する。計算ユニット501はまた、計算の部分的結果またはその最終結果をメモリユニット502に記憶するように適合されている。
制御ユニット500にはさらに、入力信号および出力信号を送受信するための、それぞれの装置511、512、513、514が設けられている。これらの入力信号および出力信号は、入力信号受信装置511、513が情報として検出でき、計算ユニット501が処理できる信号に変換することのできる、波形、パルス、または他の属性を含んでもよい。次いで、これらの信号が計算ユニットに供給される。出力信号送信装置512、514は、計算ユニットから受信した信号を変換して、たとえばそれらの信号を変調することにより、車両搭載の他のシステムに伝達できる出力信号を生成するように構成される。
入力信号および出力信号を送受信するためのそれぞれの装置への各接続は、ケーブル、データバス、たとえばCAN(コントローラエリアネットワーク)バス、MOST(Media Oriented Systems Transport)バス、もしくは他の何らかのバス構成など、または無線接続のうちの1つまたは複数の形態をとることができる。
前述のコンピュータは計算ユニット501の形をよってもよく、また前述のメモリはメモリユニット502の形をとってもよいことが、当業者には理解されよう。
本発明による方法の様々な実施形態によって上記システムを修正してもよいことも、当業者には理解されよう。本発明はまた、本発明に従って走行抵抗Fresを決定するための少なくとも1つのシステムが設けられた、たとえばトラックまたはバスなどの自動車に関する。
本発明は、前述の本発明の実施形態には限定されず、添付独立請求項の保護範囲内の全ての実施形態に関連し、またそれらの実施形態を含む。
Claims (20)
- 車両の走行抵抗Fresを決定するための方法であって、
−モデルに基づく走行抵抗Fres,modを推定することと、
−前記車両について、前記車両が移動する距離Sの開始ポイントから終了ポイントまでの、モデルに基づいて推定されたエネルギー変化ΔWpredと実際のエネルギー変化ΔWrealとの間のエネルギー変化の差ΔWdiffを決定することと、
−前記モデルにとって未知であり、前記距離Sにわたって前記車両に作用する制動力Funknownを、前記エネルギー変化の差ΔWdiffに基づいて決定することと、
−前記走行抵抗Fresを、前記走行抵抗の前記モデルに基づく推定値Fres,modの調整された値に決定することであって、前記調整が前記モデルにとって未知の前記制動力Funknownに基づくことと
を特徴とする方法。 - 前記エネルギー変化の差ΔWdiffが、モデルに基づいて推定された運動エネルギー変化ΔWk,predと実際の運動エネルギー変化ΔWk,realとの間の運動エネルギー変化の差ΔWdiff,kを含む、請求項1に記載の方法。
- −前記モデルに基づいて推定された運動エネルギー変化ΔWk,predが、前記車両の速度の予測に基づき、
−前記実際の運動エネルギー変化ΔWk,realが、前記車両の実際の速度に基づく、
請求項2に記載の方法。 - 前記距離Sにわたる、前記車両の、推定されたポテンシャルエネルギー変化ΔWp,predと実際のポテンシャルエネルギー変化ΔWp,realとの間のポテンシャルエネルギー変化の差ΔWdiff,pが実質的にゼロであるとき、前記エネルギー変化の差ΔWdiffの前記決定を行う、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記車両の前記走行抵抗Fresが、前記車両に作用する駆動力Fdriveよりも著しく大きいとき、前記エネルギー変化の差ΔWdiffの前記決定を行う、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記駆動力Fdriveが実質的にゼロ(0)Nであるとき、前記決定を行う、請求項5に記載の方法。
- 前記車両の力の式において前記走行抵抗Fresが支配的になるとき、前記エネルギー変化の差ΔWdiffの前記決定を行う、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記車両の重量mについてのいかなる不確実さの影響もわずかである速度変更を前記車両が行うとき、前記エネルギー変化の差ΔWdiffの前記決定を行う、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記距離Sにわたる道路の区間が少なくともところどころで実質的に水平であるとき、前記車両の重量mについてのいかなる不確実さの影響もわずかになるように、前記エネルギー変化の差ΔWdiffの前記決定を行う、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記距離Sが、前記車両の速度が局所的に最小になるポイントを含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記開始ポイントでの前記車両の駆動力Fdriveが実質的にゼロ(0)Nである、請求項8〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エネルギー変化の差ΔWdiffの前記決定に、前記距離Sにわたる道路勾配αを使用する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記距離Sの長さLが所定の長さを超え、前記エネルギー変化の差ΔWdiffが、前記距離Sにわたる平均値の形態をとる、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記終了ポイントが、以下、すなわち、
−ギアチェンジ、
−ユーザによる入力に基づく減速の中断、
−クルーズコントロールによる介入に基づく減速の中断、または
−所定の速度vpredと実際の速度vrealとの間の著しい差の検出
のいずれかが生じるポイントの前である、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。 - 前記モデルにとって未知の前記制動力Funknownに基づいて調整パラメータkadjを決定し、前記走行抵抗Fresの前記決定においてこのパラメータを使用する、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記走行抵抗Fresの前記決定が、推定された前記モデルに基づく走行抵抗Fres,modのための調整パラメータとしてkadjを使用することを伴い、前記パラメータが、
−付加パラメータ、または
−乗法パラメータ
である、請求項15に記載の方法。 - プログラムコードを含み、前記コードが前記コンピュータ内で実行されると、前記コンピュータに請求項1〜16のいずれか一項に記載の前記方法を適用させる、コンピュータプログラム。
- コンピュータ読取り可能な媒体と、前記コンピュータ読取り可能な媒体内に含まれた、請求項17に記載のコンピュータプログラムとを含むコンピュータプログラム製品。
- 車両の走行抵抗Fresを決定するシステムであって、
−モデルに基づく走行抵抗Fres,modを推定する推定ユニットと、
−前記車両について、前記車両が移動する距離Sの開始ポイントから終了ポイントまでの、モデルに基づいて推定されたエネルギー変化ΔWpredと実際のエネルギー変化ΔWrealとの間のエネルギー変化の差ΔWdiffを決定する差異ユニットと、
−前記モデルにとって未知であり、前記距離Sにわたって前記車両に作用する制動力Funknownを、前記エネルギー変化の差ΔWdiffに基づいて決定する力ユニットと、
−前記走行抵抗Fresを、前記走行抵抗の前記モデルに基づく推定値Fres,modの調整された値に決定する調整ユニットであって、前記調整が、前記モデルにとって未知の前記制動力Funkownに基づく調整ユニットと
を特徴とするシステム。 - 請求項19に記載の走行抵抗Fresを決定するシステムを具備していることを特徴とする車両。
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Cited By (1)
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Families Citing this family (16)
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EA028639B1 (ru) * | 2015-09-30 | 2017-12-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Смартвиз" | Способ и система определения сопротивления движению подвижного объекта в процессе движения подвижного объекта |
US20170291605A1 (en) * | 2016-04-12 | 2017-10-12 | GM Global Technology Operations LLC | Optimized fuel economy during cruise control using topography data |
FR3056505A1 (fr) | 2016-09-26 | 2018-03-30 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Procede et dispositif d'analyse de la repartition des depenses energetiques d'un vehicule automobile |
KR102468387B1 (ko) * | 2018-02-27 | 2022-11-21 | 현대자동차주식회사 | 차량의 주행 조건 예측방법 및 예측시스템 |
DE102018203146A1 (de) * | 2018-03-02 | 2019-09-05 | Hyundai Motor Company | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Fahrwiderstands eines Kraftfahrzeugs |
SE542825C2 (en) * | 2018-04-26 | 2020-07-14 | Scania Cv Ab | A method for controlling a motor vehicle |
CN110006668B (zh) * | 2019-05-15 | 2020-08-25 | 衢州职业技术学院 | 一种自动化汽车检测设备 |
CN111038476B (zh) * | 2019-11-27 | 2021-05-18 | 苏州智加科技有限公司 | 车辆行驶的控制方法、装置和自动驾驶设备 |
CN113267345A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-08-17 | 联合汽车电子有限公司 | 车辆前方未知路段阻力预测方法、存储介质、控制器和系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3124428A1 (de) * | 1981-06-22 | 1983-01-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Einrichtung zum erfassen der laufeigenschaften von eisenbahnwagen |
JP2000255287A (ja) * | 1999-03-08 | 2000-09-19 | Nissan Motor Co Ltd | 無段変速機を装備した車両の駆動力制御装置 |
JP2001246963A (ja) * | 2001-02-02 | 2001-09-11 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用定速走行装置 |
DE10229036A1 (de) * | 2002-06-28 | 2004-01-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Ermittlung der Masse eines Fahrzeugs |
JP2010023803A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置および制御方法 |
WO2013006118A1 (en) * | 2011-06-27 | 2013-01-10 | Scania Cv Ab | Determination of running resistance for a vehicle |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3608388B2 (ja) * | 1998-07-17 | 2005-01-12 | 日産自動車株式会社 | 走行抵抗推定装置及び車両用走行制御装置 |
JP3669169B2 (ja) * | 1998-08-19 | 2005-07-06 | 日産自動車株式会社 | 制動力制御装置 |
JP3960317B2 (ja) * | 2004-03-03 | 2007-08-15 | 日産自動車株式会社 | 車両用運転操作補助装置および車両用運転操作補助装置を備えた車両 |
DE102006029366B4 (de) | 2006-06-27 | 2022-09-29 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Ermittlung eines Fahrwiderstandes |
JP4483882B2 (ja) * | 2007-03-20 | 2010-06-16 | トヨタ自動車株式会社 | ブレーキホールド制御装置 |
JP2009040308A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Denso Corp | 路面勾配推定装置、車両用制御装置、及び車両用制御システム |
JP5353211B2 (ja) * | 2008-12-02 | 2013-11-27 | 株式会社アドヴィックス | 走行制御装置 |
WO2012029178A1 (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の駆動制御装置 |
CN102781752B (zh) * | 2010-09-29 | 2015-07-08 | 丰田自动车株式会社 | 车辆的控制装置 |
-
2011
- 2011-06-27 SE SE1150593A patent/SE536326C2/sv unknown
-
2012
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- 2012-06-15 WO PCT/SE2012/050652 patent/WO2013006118A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3124428A1 (de) * | 1981-06-22 | 1983-01-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Einrichtung zum erfassen der laufeigenschaften von eisenbahnwagen |
JP2000255287A (ja) * | 1999-03-08 | 2000-09-19 | Nissan Motor Co Ltd | 無段変速機を装備した車両の駆動力制御装置 |
JP2001246963A (ja) * | 2001-02-02 | 2001-09-11 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用定速走行装置 |
DE10229036A1 (de) * | 2002-06-28 | 2004-01-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Ermittlung der Masse eines Fahrzeugs |
JP2010023803A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置および制御方法 |
WO2013006118A1 (en) * | 2011-06-27 | 2013-01-10 | Scania Cv Ab | Determination of running resistance for a vehicle |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016101811A (ja) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | いすゞ自動車株式会社 | 車両の自動走行制御装置及び車両の自動走行方法 |
US10363929B2 (en) | 2014-11-27 | 2019-07-30 | Isuzu Motors Limited | Vehicle automatic travel control device and vehicle automatic travel method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103648879A (zh) | 2014-03-19 |
SE1150593A1 (sv) | 2012-12-28 |
WO2013006118A1 (en) | 2013-01-10 |
KR20140031380A (ko) | 2014-03-12 |
SE536326C2 (sv) | 2013-08-20 |
US9043074B2 (en) | 2015-05-26 |
EP2723618A1 (en) | 2014-04-30 |
US20140121889A1 (en) | 2014-05-01 |
BR112013030663A2 (pt) | 2016-12-06 |
RU2014102368A (ru) | 2015-08-10 |
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