JP2022056958A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自車の速度を制御する車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that controls the speed of the own vehicle.
特許文献1には、エンジンの出力に対し最適燃料消費率となるエンジン回転数と出力トルクとの関係を示す最適燃料消費率マップを用いて、所望のエンジンの出力トルクを発生するための燃料消費率が最適になるようにアクセル開度を制御する技術が開示されている。
上記の技術は、現時点における燃料消費率が最適になるようにアクセル開度を制御するものであって、自車の将来の燃費について考慮されていない。そのため、自車の将来の燃費が最適になるように自車を制御することができなかった。 The above technique controls the accelerator opening so that the fuel consumption rate at the present time is optimized, and does not consider the future fuel consumption of the own vehicle. Therefore, it was not possible to control the own vehicle so that the future fuel consumption of the own vehicle would be optimized.
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、少なくとも自車の将来の燃費が、最適になるように自車を制御することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to control the own vehicle so that at least the future fuel consumption of the own vehicle is optimized.
本発明の第1の態様においては、自車のエンジンの出力軸が出力する軸トルクの変化量を定めることにより、少なくとも将来の前記自車の速度、前記軸トルク、及び前記自車と先行車との車間距離を予測する予測モデルを記憶する記憶部と、前記予測モデルにより予測される前記自車の速度と前記軸トルクとを変数とする前記自車の燃費の燃費項と、前記予測モデルにより予測される前記軸トルクの変化量のトルク項と、前記予測モデルにより予測される前記車間距離と目標車間距離との偏差の距離偏差項とを含む被積分関数を、現時点から所定時間先の時点まで積分して得られる評価関数を最小化する制御入力として、前記現時点から所定時間先の時点までの間の各時点の前記軸トルクの変化量を順次算出する制御入力算出部と、前記制御入力算出部が算出した前記各時点の前記軸トルクの変化量のうちの前記現時点の次の時点の前記軸トルクの変化量と前記現時点の前記軸トルクとの和を、前記次の時点の目標軸トルクとして設定する目標設定部と、前記軸トルクが前記目標軸トルクになるように、前記自車に搭載された前記自車の加減速の制御に関するアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、を備える車両制御装置を提供する。 In the first aspect of the present invention, by determining the amount of change in the shaft torque output by the output shaft of the engine of the own vehicle, at least the future speed of the own vehicle, the shaft torque, and the own vehicle and the preceding vehicle A storage unit that stores a prediction model that predicts the distance between vehicles, a fuel consumption term of the fuel consumption of the own vehicle with the speed of the own vehicle predicted by the prediction model and the shaft torque as variables, and the prediction model. An integrand containing the torque term of the amount of change in the shaft torque predicted by the above prediction model and the distance deviation term of the deviation between the inter-vehicle distance and the target inter-vehicle distance predicted by the prediction model As a control input that minimizes the evaluation function obtained by integrating up to a time point, a control input calculation unit that sequentially calculates the amount of change in the shaft torque at each time point from the present time point to a time point ahead of a predetermined time, and the control The sum of the change amount of the shaft torque at the next time point of the present time and the shaft torque at the present time among the change amounts of the shaft torque at each time point calculated by the input calculation unit is the target at the next time point. It includes a target setting unit for setting as an axial torque, and an actuator control unit for controlling an actuator for controlling acceleration / deceleration of the own vehicle mounted on the own vehicle so that the shaft torque becomes the target shaft torque. A vehicle control device is provided.
例えば、前記制御入力算出部は、前記予測モデルにより予測される前記車間距離が、前記目標車間距離よりも小さい最低車間距離未満にならないように、前記評価関数を最小化する前記軸トルクの変化量を順次算出する。 For example, the control input calculation unit minimizes the evaluation function so that the inter-vehicle distance predicted by the prediction model does not become less than the minimum inter-vehicle distance smaller than the target inter-vehicle distance. Is calculated sequentially.
例えば、前記制御入力算出部は、前記燃費項の重みを、予め定められた値よりも大きくした前記被積分関数を前記現時点から所定時間先の時点まで積分して得られる前記評価関数を最小化する前記軸トルクの変化量を順次算出する。 For example, the control input calculation unit minimizes the evaluation function obtained by integrating the integrand with the weight of the fuel consumption term larger than a predetermined value from the present time to a time point ahead of a predetermined time. The amount of change in the shaft torque is sequentially calculated.
例えば、前記制御入力算出部は、前記燃費項と、前記トルク項と、前記距離偏差項と、に加え、前記自車の速度と目標速度との偏差の速度偏差項をさらに含む前記被積分関数を前記現時点から所定時間先の時点まで積分して得られる前記評価関数を最小化する前記軸トルクの変化量を順次算出する。 For example, the control input calculation unit further includes the speed deviation term of the deviation between the speed of the own vehicle and the target speed in addition to the fuel consumption term, the torque term, and the distance deviation term. Is sequentially calculated from the present time to the time point ahead of a predetermined time, and the amount of change in the shaft torque that minimizes the evaluation function obtained by integrating the above.
例えば、前記目標設定部は、算出された前記軸トルクの変化量により予測された前記次の時点の前記自車の加速度を目標加速度に設定し、前記アクチュエータ制御部は、前記軸トルクが前記目標軸トルクになるように第1アクチュエータを制御するとともに、前記自車の加速度が前記目標加速度になるように第2アクチュエータを制御する。 For example, the target setting unit sets the acceleration of the own vehicle at the next time point predicted by the calculated change amount of the shaft torque as the target acceleration, and the actuator control unit sets the shaft torque as the target. The first actuator is controlled so as to have an axial torque, and the second actuator is controlled so that the acceleration of the own vehicle becomes the target acceleration.
本発明によれば、少なくとも自車の将来の燃費が、最適になるように自車を制御できるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the own vehicle can be controlled so that at least the future fuel consumption of the own vehicle is optimized.
[実施の形態に係る自車Bの構成]
図1を参照しながら実施の形態に係る自車Bの構成を説明する。図1は、実施の形態に係る自車Bの構成を示す図である。実施の形態に係る自車Bは、車両制御装置1と、センサ群2と、燃料噴射部31と、制動弁32と、エンジン4と、エアブレーキ5とを有する。
[Structure of own vehicle B according to the embodiment]
The configuration of the own vehicle B according to the embodiment will be described with reference to FIG. 1. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the own vehicle B according to the embodiment. The own vehicle B according to the embodiment includes a
センサ群2は、自車Bの状態等を検出する。例えば、センサ群2は、自車Bの加速度を検出する加速度センサを含む。センサ群2は、自車Bの車輪の回転速度に応じた自車Bの速度を検出する速度センサを含んでもよい。また、センサ群2は、エンジン4の出力軸が出力する軸トルクを検出するトルクセンサを含む。センサ群2は、自車Bの先行車を検出する。例えば、センサ群2は、自車Bの進行方向前方を撮像するカメラ、又はLIDAR(Light Detection and Ranging)を含み、自車Bと先行車との車間距離を検出する。また、センサ群2は、車間距離の変化と、自車Bの速度及び加速度とを用いて先行車の速度及び加速度を検出できる。センサ群2は、検出結果を車両制御装置1に出力する。
The
燃料噴射部31は、自車Bのエンジン4に燃料を噴射する第1アクチュエータである。例えば、燃料噴射部31は、後述する車両制御装置1のアクチュエータ制御部124により制御され、所定量の燃料をエンジン4のシリンダに噴射する。
The
制動弁32は、エアブレーキ5を作動させる第2アクチュエータである。制動弁32は、後述する車両制御装置1のアクチュエータ制御部124により制御され、弁を開閉することにより、エアブレーキ5を作動させる。
The
車両制御装置1は、センサ群2が検出した検出結果を用いて自車Bが先行車に追従して走行するように自車Bの速度を自動的に制御する。以下、車両制御装置1の構成を説明する。
The
[車両制御装置1の構成]
車両制御装置1は、記憶部11と、制御部12とを備える。記憶部11は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及びハードディスク等を含む記憶媒体である。記憶部11は、制御部12が実行するプログラムを記憶する。
[Configuration of vehicle control device 1]
The
記憶部11は、将来の自車Bの状態を予測する予測モデルを記憶する。予測モデルにより予測される自車Bの状態は、例えば、自車Bの速度、軸トルク、及び自車Bと先行車との車間距離である。また、予測モデルは、自車Bの周辺の状況として、例えば自車Bの移動距離、自車Bの加速度、先行車の速度、先行車の加速度を予測してもよい。車両制御装置1は、自車Bのエンジン4の出力軸が出力する軸トルクの変化量を定めることにより、予測モデルを用いて将来の自車Bの状態や自車Bの周辺の状況を予測できる。
The
本実施の形態に係る予測モデルは、下記式(1)の状態方程式で表される。
記憶部11は、自車Bの進行方向の加速度aを示す関数を記憶する。加速度aを示す関数は、下記式(2)で表される。
式(1)の右辺は、加速度aを示す式(2)と時定数τとを用いて、下記式(3)で表される。
記憶部11は、燃料噴射量と軸トルクとエンジン4の回転数(以下、回転数と言う)との関係を示す制御マップを記憶する。図2は、燃料噴射量と軸トルクと回転数との関係を示す制御マップを模式的に示す図である。図2に示すように、制御マップMは、燃料噴射量と軸トルクと回転数とを軸とする三次元空間上の曲面として表される。車両制御装置1は、制御マップMを用いて燃料噴射部31の噴射を制御する。具体的には、車両制御装置1は、制御マップMを用いることにより、走行中の自車Bのエンジン4が所望の軸トルクを出力するような所定量の燃料を燃料噴射部31に噴射させることができる。また、車両制御装置1は、制御マップMを用いることにより、所定量の燃料を燃料噴射部31に噴射させた場合に出力される軸トルクを推定できる。
The
制御部12は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサを含む計算リソースである。制御部12は、記憶部11に記憶されたプログラムを実行することにより、情報取得部121、制御入力算出部122、目標設定部123及びアクチュエータ制御部124としての機能を実現する。
The
情報取得部121は、センサ群2が出力した検出結果を取得する。例えば、情報取得部121は、自車Bの軸トルク及び車間距離を取得する。また、情報取得部121は、自車Bの速度及び加速度と、先行車の加速度及び速度とをセンサ群2から取得する。
The
制御入力算出部122は、所定の評価関数を最小化する制御入力として、将来の軸トルクの変化量を順次算出する。評価関数は、予め定められた被積分関数を、現時点から所定時間先の時点まで積分して得られる。本実施の形態に係る評価関数Jは、被積分関数Lを用いて、下記式(4)で表される。
被積分関数Lは、下記式(5)で表される。
W2・(u(t))2/2は、軸トルクの変化量に関するトルク項である。W3・(v(t)-vd)2/2は、速度と目標速度との偏差に関する速度偏差項である。W4・(Pdistance・v(t)+Cdistance-d)2/2は、車間距離と目標車間距離との偏差に関する距離偏差項である。Pdistance・v(t)は、最低車間距離に相当する。Pdistance及びCdistanceは、自車Bの走行性能に応じて実験などにより適宜定めればよい。Dは、車間距離(の状態量)である。vdは目標速度である。 W 2 · (u (t)) 2/2 is a torque term relating to the amount of change in shaft torque. W 3 · (v (t) -vd) 2/2 is a velocity deviation term relating to the deviation between the velocity and the target velocity. W 4 · (P distance · v (t) + C distance −d) 2/2 is a distance deviation term relating to the deviation between the inter-vehicle distance and the target inter-vehicle distance. P distance · v (t) corresponds to the minimum inter-vehicle distance. The P distance and the C distance may be appropriately determined by experiments or the like according to the running performance of the own vehicle B. D is the inter-vehicle distance (state quantity). vd is the target speed.
被積分関数Lは、自車Bの燃費に関する燃費項と、予測モデルにより予測される軸トルクの変化量のトルク項と、予測モデルにより予測される車間距離と目標車間距離との偏差の距離偏差項とを含む。そして、制御入力算出部122は、燃費項と、トルク項と、距離偏差項とを含む被積分関数Lを現時点から所定時間先の時点まで積分して得られた評価関数Jを最小化する軸トルクの変化量を算出する。
The integrand L is the distance deviation between the fuel consumption term related to the fuel consumption of the own vehicle B, the torque term of the amount of change in the shaft torque predicted by the prediction model, and the deviation between the inter-vehicle distance predicted by the prediction model and the target inter-vehicle distance. Includes terms and. Then, the control
制御入力算出部122は、燃費項、トルク項、及び距離偏差項を含む被積分関数Lを用いた評価関数Jの最適化問題を解くことにより、評価区間の各時点における最適化された自車Bの状態を決定できる。具体的には、制御入力算出部122は、現時点tから所定時間先の時点t+Tまでの間(評価区間)の各時点の最適化された燃費、軸トルクの変化量、及び車間距離を算出する。このようにすることで、制御入力算出部122は、評価区間において、トレードオフの関係にある燃費、軸トルクの変化量、及び車間距離のバランスをとりながら、各項を最適化できる。
The control
また、制御入力算出部122は、制御入力として軸トルクの変化量が評価関数Jに含まれていることにより、軸トルクの変化量が大きく変化することを抑制できるようになる。そのため、制御入力算出部122は、例えば先行車が急激に減速した際に最適解が大きく変動することを抑制できる。その結果、制御入力算出部122は、評価関数Jの最適化計算ができなくなることを抑制できる。
Further, since the control
被積分関数Lは、予測モデルにより予測される自車Bの速度と目標速度との偏差の速度偏差項をさらに含んでいる。制御入力算出部122は、加減速度に関する項ではなく、速度偏差項が評価関数に含まれていることで、先行車が大きく減速した際に評価関数が増大することを抑制できる。その結果、制御入力算出部122は、最適化計算ができなくなることを抑制できる。
The integrand L further includes a speed deviation term of the deviation between the speed of the own vehicle B and the target speed predicted by the prediction model. Since the control
式(4)のW1、W2、W3及びW4の各々は、各項に対する重みである。W1、W2、W3及びW4の各々の具体的な値は、例えば10^-6、1、10、100である。制御入力算出部122は、燃費の燃費項の影響が、大きくなるように重み付けする。具体的には、制御入力算出部122は、燃費項の重みを、予め定められた値よりも大きくした被積分関数Lを現時点から所定時間先の時点まで積分して得られる評価関数Jを最小化する軸トルクの変化量を順次算出する。より具体的には、制御入力算出部122は、燃費項の重みの値を、10^-6から5×10^-6に変更した被積分関数Lを積分して得られる評価関数Jを最小化する軸トルクの変化量を順次算出する。このようにすることで、制御入力算出部122は、将来の燃費がより良くなる軸トルクの変化量を算出できる。
Each of W 1 , W 2 , W 3 and W 4 in equation (4) is a weight for each term. Specific values of W 1 , W 2 , W 3 and W 4 are, for example, 10 ^ -6, 1, 10, and 100. The control
なお、制御入力算出部122は、燃費項に限らず、トルク項、距離偏差項又は速度偏差項のうちのいずれか一項の重みを、大きく重み付けしてもよい。例えば、制御入力算出部122は、速度と目標速度との偏差の速度偏差項の重みを、予め定められた値よりも大きくする。具体的には、制御入力算出部122は、速度と目標速度との偏差の速度偏差項の重みの値を、10から15に変更した被積分関数Lを積分して得られる評価関数Jを最小化する軸トルクの変化量を順次算出する。このようにすることで、制御入力算出部122は、自車Bの速度変化を小さくする軸トルクの変化量を算出できる。
The control
制御入力算出部122は、車間距離が最低車間距離よりも小さくならないように、軸トルクの変化量を算出する。例えば、制御入力算出部122は、予測モデルにより予測される車間距離が、目標車間距離よりも小さい最低車間距離未満にならないように、評価関数Jを最小化する軸トルクの変化量を順次算出する。最低車間距離は、例えば自車Bの速度が大きいほど長くする。また、最低車間距離は、自車Bの総重量が大きいほど長くする。
The control
具体的には、制御入力算出部122は、下記式(7)を拘束条件として評価関数Jを最小化する軸トルクの変化量を算出する。
Pdistance・v(t)≦D・・・(7)
言い換えると、制御入力算出部122は、車間距離Dが、最低車間距離Pdistance・v(t)以上になるように評価関数Jを最小化する。このように、制御入力算出部122は、車間距離に関する拘束条件を用いることで、自車Bと先行車との車間距離が小さくなりすぎることを抑制できる。以下、Pdistance・v(t)をMinと言う。また、最低車間距離であるMinは、自車の速度により変化するが、以下の説明においては、Minが一定であるものとする。
Specifically, the control
P distance · v (t) ≤ D ... (7)
In other words, the control
図3は、拘束条件を用いて自車Bを制御した場合の車間距離Dの時間変化をプロットしたグラフである。図3の横軸は時刻tを示し、縦軸は車間距離Dを示す。破線は、最低車間距離Minを示す。図3に示すように、拘束条件を用いて自車Bを制御した場合、車間距離Dは、最低車間距離Min未満になることが無く、車両制御装置1は車間距離Dが小さくなりすぎることを抑制できる。
FIG. 3 is a graph plotting the time change of the inter-vehicle distance D when the own vehicle B is controlled by using the constraint condition. The horizontal axis of FIG. 3 indicates the time t, and the vertical axis indicates the inter-vehicle distance D. The broken line indicates the minimum inter-vehicle distance Min. As shown in FIG. 3, when the own vehicle B is controlled using the constraint condition, the inter-vehicle distance D does not become less than the minimum inter-vehicle distance Min, and the
図4は、拘束条件を用いないで自車Bを制御した比較例に係る車間距離Dの時間変化をプロットしたグラフである。図4の横軸は時刻tを示し、縦軸は車間距離Dを示す。破線は、最低車間距離Minを示す。図4に示すように、拘束条件を用いないで自車Bを制御してしまうと、車間距離Dは、最低車間距離Min未満になってしまうことがある。 FIG. 4 is a graph plotting the time change of the inter-vehicle distance D according to the comparative example in which the own vehicle B is controlled without using the constraint condition. The horizontal axis of FIG. 4 indicates the time t, and the vertical axis indicates the inter-vehicle distance D. The broken line indicates the minimum inter-vehicle distance Min. As shown in FIG. 4, if the own vehicle B is controlled without using the constraint condition, the inter-vehicle distance D may be less than the minimum inter-vehicle distance Min.
目標設定部123は、自車Bを制御するための目標値を設定する。例えば、目標設定部123は、現時点の次の時点の目標軸トルクを設定する。具体的には、目標設定部123は、制御入力算出部122が算出した各時点の軸トルクの変化量のうちの現時点の次の時点の軸トルクの変化量と現時点の軸トルクとの和を、次の時点の目標軸トルクとして設定する。
The
目標設定部123は、自車Bを制御するための目標加速度を設定してもよい。例えば、目標設定部123は、算出された軸トルクの変化量により予測された次の時点の自車Bの加速度を、現時点の次の時点の目標加速度に設定する。
The
アクチュエータ制御部124は、目標設定部123が設定した目標値になるように、自車Bに搭載された各種アクチュエータを制御する。例えば、アクチュエータ制御部124は、軸トルクが目標軸トルクになるように、自車Bに搭載された自車Bの加減速の制御に関するアクチュエータを制御する。具体的には、アクチュエータ制御部124は、燃料噴射部31に噴射させる燃料の量を変えることにより、自車Bの加減速を制御する。より具体的には、アクチュエータ制御部124は、噴射させる燃料の量を増やすことにより自車Bの進行方向の加速度aを大きくし、燃料の量を減らすことにより加速度aを小さくする。また、アクチュエータ制御部124は、記憶部11に記憶された制御マップM(図2を参照)を用いて、軸トルクが目標軸トルクになる量の燃料を燃料噴射部31に噴射させる。このようにすることで、アクチュエータ制御部124は、将来の燃費が最適になるような量の燃料を燃料噴射部31に噴射させることができる。
The
また、アクチュエータ制御部124は、自車Bの加速度が目標加速度になるように制動弁32を制御する。例えば、アクチュエータ制御部124は、自車Bの現在の加速度と、目標設定部123が設定した目標加速度との差が小さくなるように、第2アクチュエータを制御して制動弁32を開閉する。具体的には、アクチュエータ制御部124は、現在の加速度が目標加速度よりも大きい場合、制動弁32を開いてエアブレーキ5を作動させて自車Bを減速させる。このように、アクチュエータ制御部124は、燃料噴射部31に加えて制動弁32も制御することにより、燃料噴射部31のみを制御する場合よりも高精度に自車Bを制御できるようになる。
Further, the
[車両制御装置1が実行する処理]
以下、図5を参照しながら車両制御装置1が実行する処理の流れを説明する。図5は、車両制御装置1が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。図5のフローチャートは、車両制御装置1が搭載された自車Bが先行車に追従走行している間、順次実行される。
[Process executed by vehicle control device 1]
Hereinafter, the flow of processing executed by the
まず、情報取得部121は、センサ群2が検出した検出結果を取得する(ステップS1)。具体的には、情報取得部121は、自車Bの軸トルク及び車間距離をセンサ群2から取得する。また、情報取得部121は、自車Bの速度及び加速度と、先行車の加速度及び速度とをセンサ群2から取得する。
First, the
続いて、制御入力算出部122は、評価関数Jを最小化する軸トルクの変化量を算出する(ステップS2)。評価関数Jは、自車Bの燃費の燃費項、軸トルクの変化量のトルク項、及び車間距離と目標車間距離との偏差の距離偏差項を含む被積分関数Lを積分して得られる。具体的には、制御入力算出部122は、被積分関数Lを現時点から所定時間先の時点まで積分して得られた評価関数Jを最小化する、現時点から所定時間先の時点の各時点の軸トルクの変化量を算出する。
Subsequently, the control
目標設定部123は、算出された軸トルクの変化量に応じた目標軸トルクを設定する(ステップS3)。例えば、目標設定部123は、現時点の次の時点の軸トルクの変化量と、現時点の軸トルクとの和を、次の時点の目標軸トルクに設定する。
The
次に、目標設定部123は、軸トルクの変化量が算出されたことにより予測された次の時点の加速度を、次の時点の目標加速度に設定する(ステップS4)。なお、ステップS4の処理は、ステップS3の処理の前に実行してもよく、ステップS3の処理とステップS4の処理を並列に実行してもよい。
Next, the
アクチュエータ制御部124は、目標軸トルクになるように燃料噴射部31を制御する(ステップS5)。具体的には、アクチュエータ制御部124は、現時点の次の時点になったら、目標設定部123が設定した目標軸トルクになるように燃料噴射部31を制御する。また、アクチュエータ制御部124は、目標加速度になるように制動弁32を制御する(ステップS6)。なお、車両制御装置1は、ステップS5の処理とステップS6の処理とを並列に実行してもよい。
The
[実施の形態に係る車両制御装置1の効果]
以上説明したとおり、車両制御装置1は、自車Bのエンジン4の出力軸が出力する軸トルクの変化量を定めることにより、将来の自車Bの速度、軸トルク、及び自車Bと先行車との車間距離を予測する予測モデルを記憶している。次に、車両制御装置1は、予測モデルにより予測される自車Bの速度と軸トルクとを変数とする自車Bの燃費の燃費項と、軸トルクの変化量のトルク項と、車間距離と目標車間距離との偏差の距離偏差項とを含む被積分関数Lを、現時点から所定時間先の時点まで積分して評価関数Jを得る。そして、車両制御装置1は、評価関数Jを最小化する制御入力として現時点から所定時間先の時点までの間の各時点の軸トルクの変化量を順次算出する。
[Effect of
As described above, the
車両制御装置1は、燃費の項を含む被積分関数Lを積分して得られた評価関数Jを最小化する軸トルクの変化量に応じて自車Bの加減速の制御に関するアクチュエータを制御することで自車Bを制御する。このようにすることで、車両制御装置1は、将来の燃費が最適になるように自車Bを制御できる。また、車両制御装置1は、自車Bの燃費、軸トルクの変化、及び先行車との車間距離Dの各々が最適になるように自車Bの速度を制御できる。そのため、車両制御装置1は、トレードオフの関係にある自車Bの燃費、軸トルクの変化量、及び先行車との車間距離Dのバランスを取りながら自車Bを制御することができる。
The
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。具体的には、実施の形態において、アクチュエータ制御部124は、制動弁32を制御することによりエアブレーキ5を制御したが、これに限らず、圧縮開放ブレーキ又はリターダー等の補助ブレーキを制御してもよい。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。
Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist. be. For example, all or part of the device can be functionally or physically distributed / integrated in any unit. Specifically, in the embodiment, the
1 車両制御装置
11 記憶部
12 制御部
121 情報取得部
122 制御入力算出部
123 目標設定部
124 アクチュエータ制御部
2 センサ群
31 燃料噴射部
32 制動弁
4 エンジン
5 エアブレーキ
1
Claims (5)
前記予測モデルにより予測される前記自車の速度と前記軸トルクとを変数とする前記自車の燃費の燃費項と、前記予測モデルにより予測される前記軸トルクの変化量のトルク項と、前記予測モデルにより予測される前記車間距離と目標車間距離との偏差の距離偏差項とを含む被積分関数を、現時点から所定時間先の時点まで積分して得られる評価関数を最小化する制御入力として、前記現時点から所定時間先の時点までの間の各時点の前記軸トルクの変化量を順次算出する制御入力算出部と、
前記制御入力算出部が算出した前記各時点の前記軸トルクの変化量のうちの前記現時点の次の時点の前記軸トルクの変化量と前記現時点の前記軸トルクとの和を、前記次の時点の目標軸トルクとして設定する目標設定部と、
前記軸トルクが前記目標軸トルクになるように、前記自車に搭載された前記自車の加減速の制御に関するアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、
を備える車両制御装置。 By determining the amount of change in the shaft torque output by the output shaft of the engine of the own vehicle, a prediction model that predicts at least the future speed of the own vehicle, the shaft torque, and the distance between the own vehicle and the preceding vehicle can be obtained. A storage unit to memorize and
The fuel consumption term of the fuel consumption of the own vehicle whose variables are the speed of the own vehicle and the shaft torque predicted by the prediction model, the torque term of the amount of change in the shaft torque predicted by the prediction model, and the said. As a control input that minimizes the evaluation function obtained by integrating the integrand including the distance deviation term of the deviation between the inter-vehicle distance and the target inter-vehicle distance predicted by the prediction model from the present time to the time point in a predetermined time ahead. , A control input calculation unit that sequentially calculates the amount of change in the shaft torque at each time point from the present time to a time point ahead of a predetermined time.
The sum of the change amount of the shaft torque at the next time point of the present time and the shaft torque at the present time among the change amounts of the shaft torque at each time point calculated by the control input calculation unit is the next time point. The target setting unit to be set as the target shaft torque of
An actuator control unit that controls an actuator for controlling acceleration / deceleration of the own vehicle mounted on the own vehicle so that the shaft torque becomes the target shaft torque.
A vehicle control device.
請求項1に記載の車両制御装置。 The control input calculation unit sequentially changes the amount of change in the shaft torque that minimizes the evaluation function so that the inter-vehicle distance predicted by the prediction model does not become less than the minimum inter-vehicle distance smaller than the target inter-vehicle distance. calculate,
The vehicle control device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の車両制御装置。 The control input calculation unit minimizes the evaluation function obtained by integrating the integrand with the weight of the fuel consumption term larger than a predetermined value from the present time to a time point ahead of a predetermined time. Sequentially calculate the amount of change in shaft torque,
The vehicle control device according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか一項に記載の車両制御装置。 The control input calculation unit includes the integrand that further includes the fuel consumption term, the torque term, the distance deviation term, and the speed deviation term of the deviation between the speed of the own vehicle and the target speed. The amount of change in the shaft torque that minimizes the evaluation function obtained by integrating from the current time to a predetermined time ahead is sequentially calculated.
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3.
前記アクチュエータ制御部は、前記軸トルクが前記目標軸トルクになるように第1アクチュエータを制御するとともに、前記自車の加速度が前記目標加速度になるように第2アクチュエータを制御する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の車両制御装置。 The target setting unit sets the acceleration of the own vehicle at the next time point predicted by the calculated change amount of the shaft torque as the target acceleration.
The actuator control unit controls the first actuator so that the shaft torque becomes the target shaft torque, and controls the second actuator so that the acceleration of the own vehicle becomes the target acceleration.
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 4.
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Applications Claiming Priority (1)
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