JP2017149177A - 車速プロファイルの生成装置および生成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1には、本開示に係る車速プロファイルの生成装置1を備えた車両Cが例示される。車両Cにおいて、エンジン2で生成された動力は、クラッチ3を介して変速機(トランスミッション)4に伝達された後、変速機4よりプロペラシャフト5を介してデファレンシャルギヤ6に伝達され、デファレンシャルギヤ6よりドライブシャフト7を介して車輪8に伝達される。これにより、エンジン2の動力が車輪8に伝達され、車両Cが走行する。
次に、各図を参照して、車速プロファイルの生成装置1の動作を説明する。
マイコン121は、プログラムPの実行により、図2に示すように、総距離設定部21、トリップ時間設定部22、巡航速度設定部23、第一減速距離導出部24、第一減速時間導出部25、第一減速開始位置導出部26、第一減速開始タイミング導出部27、加速距離導出部28、加速時間導出部29、第二減速時間導出部210、第二減速距離導出部211、第二減速開始位置導出部212、第二減速開始タイミング導出部213、減速位置選択部214として機能し、図3に示す手順で車両Cが実際に走行する前に車速プロファイルを求める。
(1)巡航速度Vu(Km/時)からVu−5(km/時)までの間、車両CをN惰行させた後、所定の変速パターンを経て、車両Cを所定速度に低減させていく。ここで、N惰行とは、エンジン2をアイドル状態で運転したままでクラッチ3を開放して車両Cを走行させることであり、換言すると、変速機4をニュートラルとして車両Cを走行させることである。所定の変速パターンは、最高段ギアを使って車両Cを走行させた後、600rpm毎にシフトダウンさせていくことである。
(2)所定速度Vuから所定速度に低減するまでの間ずっと、車両CをN惰行させる。
なお、所定速度に低減した後、サービスブレーキにて車両Cは停止させられる。
α=m/(fr+fe+m*g*gr) …(1−1)
ここで、mは車両Cの総質量(kg)、vは車両Cの現在の速度(m/s)、frは走行抵抗(N)、feはエンジンフリクション抵抗(N)、gは重力加速度(9.81m/s^2)、grは車両Cの前方の道路縦断勾配(sinθ)である。
fr=rrc*m*g+arc*v^2 …(1−2)
fe=ef*tg/η/r …(1−3)
ここで、rrcは転がり抵抗係数、arcは走行抵抗二次係数(N*s^2/m^2)、efはエンジンフリクショントルク(Nm)、tgはトータルギア比、ηは伝達効率、rはタイヤ半径(m)である。
vi=v−α*Δt …(1−4)
Li=(v−α*Δt/2)*Δt …(1−5)
L1=Σ(Li) …(1−6)
T1=Σ(Δt) …(1−7)
また、所定減速法(2)では、車両Cが停車するまでN惰行が行われるため、feは全時間区間で0である。
α=m/(de−fr+m*gr) …(2−1)
ここで、deはエンジン駆動力であり、次式(2−2)から導出される。
de=ed*tg*η/r …(2−2)
また、edはエンジン出力トルク(Nm)である。
vi=v+α*Δt …(2−3)
Li=(v+α*Δt/2)*Δt …(2−4)
L2=Σ(Li) …(2−5)
T2=Σ(Δt) …(2−6)
T3=2*(T−L/Vu)−T2 …(2−7)
L3=L−Vu*(T−(T2+T3)−L2) …(2−8)
以上の通り、本車速プロファイルの生成装置1によれば、図4上段に示すように、車速を巡航速度Vuから惰性走行を介して所定速度に低減させるようなプロファイルが生成される。この時、所定減速法で車速を減速させる際に、終点直前で所定速度に低減するような第一減速開始タイミングP12が導出される。それ故、本車速プロファイルに基づき車両Cを実際に自動走行させた時に燃料消費量を抑制することが出来る。
23 巡航速度設定部(第一設定部)
24 第一減速距離導出部(第一導出部)
25 第一減速時間導出部(第一導出部)
26 第一減速開始位置導出部(第二導出部)
27 第一減速開始タイミング導出部(第二導出部)
28 加速距離導出部(第三導出部)
29 加速時間導出部(第三導出部)
210 第二減速時間導出部(第四導出部)
211 第二減速距離導出部(第四導出部)
212 第二減速開始位置導出部(第五導出部)
213 第二減速開始タイミング導出部(第五導出部)
214 減速位置選択部(選択部)
Claims (5)
- 起点・終点間の車速の変化を示す車速プロファイルの生成装置であって、
前記起点を出発後に車両が走行すべき巡航速度を設定する第一設定部と、
前記第一設定部で設定された巡航速度で走行する前記車両を、所定減速法に従って惰性走行させた後停車させる場合において、前記惰性走行の開始から所定車速までの第一走行距離または第一走行時間を導出する第一導出部と、
前記第一導出部で導出された第一走行距離または第一走行時間に基づき、前記起点・終点間における前記車両の第一減速開始位置または第一減速開始タイミングを導出する第二導出部と、を備えた車速プロファイルの生成装置。 - 前記第一導出部では、前記所定減速法に従って惰性走行させた後所定の変速パターンを経て前記車両を停車させる場合において、前記惰性走行の開始から前記所定車速までの第一走行距離または第一走行時間を導出する、請求項1に記載の車速プロファイルの生成装置。
- 前記第一導出部では、前記所定減速法に従って停車までの間ずっと前記車両を惰性走行させた場合において、前記惰性走行の開始から前記所定車速までの第一走行距離または第一走行時間を導出する、請求項1に記載の車速プロファイルの生成装置。
- 所定の最適加速法に従って、前記車両が前記起点を出発後、前記巡航速度に到達するまでの第二走行距離または第二走行時間を導出する第三導出部と、
前記第三導出部で導出された第二走行距離または第二走行時間に基づき、前記第一設定部で設定された巡航速度で走行する前記車両を減速させてから所定車速になるまでの第三走行距離または第三走行時間を導出する第四導出部と、
前記第四導出部で導出された第三走行距離または第三走行時間に基づき、前記起点・終点間における前記車両の第二減速開始位置または第二減速開始タイミングを求める第五導出部と、
前記第二導出部で導出された第一減速開始位置または第一減速開始タイミングと、前記第五導出部で導出された第二減速開始位置または第二減速開始タイミングのうち前記終点に近い方を、前記車速プロファイルにおける減速開始位置として選択する選択部と、をさらに備えた請求項1〜3のいずれかに記載の車速プロファイルの生成装置。 - 起点・終点間の車速の変化を示す車速プロファイルの生成方法であって、
前記起点を出発後に車両が走行すべき巡航速度を設定する第一設定ステップと、
前記第一設定ステップで設定された巡航速度で走行する前記車両を、所定減速法に従って惰性走行させた後停車させる場合において、前記惰性走行の開始から所定車速までの第一走行距離または第一走行時間を導出する第一導出ステップと、
前記第一導出ステップで導出された第一走行距離または第一走行時間に基づき、前記起点・終点間における前記車両の第一減速開始位置または第一減速開始タイミングを導出する第二導出ステップと、を備えた車速プロファイルの生成方法。
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