JP2023104550A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前走車両による風よけの影響を反映させて部品の温度を推定することができる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置は、温度推定制御において、自車両の直前を走行している前走車両が、車両の大きさ及び形状に基づいて分類した複数の車両タイプのうち、いずれの車両タイプに属するかの情報（ＴＹＰ）と、前走車両と自車両との車間距離の情報（ＤＳＴ）と、に基づいて補正値（ｃｏｒ２）を算出する補正値算出処理である加算量算出処理を実行する。そして、車両制御装置は、温度推定制御において、内燃機関の運転状態の情報（ＮＥ，ＫＬ）及び車速の情報（ＳＰＤ）に基づいて算出した部品の温度を、加算量算出処理を通じて算出した補正値（ｃｏｒ２）を用いて補正した補正後の値を、部品の温度（ＴＨｆｎｌ）として出力する。【選択図】図３

Description

この発明は車両制御装置に関するものである。

特許文献１には内燃機関のオーバーホールの時期を見極めるために、内燃機関の寿命を予測する予測装置が開示されている。この予測装置は、熱による内燃機関のダメージを算出することによって内燃機関の予測寿命を算出している。特許文献１には、熱による内燃機関のダメージとしては、例えば、高温に晒されることによる高温疲労と、温度の上昇、下降の繰り返しによる熱疲労と、が例示されている。

特開平１１－２１１６２２号公報

こうした熱によるダメージを的確に把握するためには、内燃機関の部品の温度を把握する必要がある。そのため、内燃機関の部品の温度を推定することが求められている。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための車両制御装置は、自車両に搭載されている内燃機関の運転状態の情報及び前記自車両の車速の情報に基づいて前記内燃機関の部品の温度を推定する温度推定制御を実行する。この車両制御装置は、前記温度推定制御において、前記自車両の直前を走行している前走車両が、車両の大きさ及び形状に基づいて分類した複数の車両タイプのうち、いずれの前記車両タイプに属するかの情報と、前記前走車両と前記自車両との車間距離の情報と、に基づいて補正値を算出する補正値算出処理を実行する。そして、車両制御装置は、温度推定制御において、前記内燃機関の運転状態の情報及び前記車速の情報に基づいて算出した前記部品の温度を、前記補正値算出処理を通じて算出した前記補正値を用いて補正した補正後の値を、前記部品の温度として出力する。

車両に搭載された内燃機関は、内部の冷却水による冷却のみならず、走行中に走行風によっても冷却される。そのため、内燃機関の部品の温度は、内燃機関において発生する熱の量と相関する内燃機関の運転状態の情報と、走行風による冷却の度合いと相関する車速の情報とに基づいて算出することができる。しかし、自車両の前方を走る前走車両との車間距離が短い場合には、前走車両が風よけになり、走行風による冷却の度合いが小さくなる。

この前走車両による風よけの影響は、前走車両の大きさや形状、前走車両との車間距離によって異なる。
そこで、上記の車両制御装置は、車両の大きさ及び形状に基づいて分類した複数の車両タイプを用意している。そして、この車両制御装置は、温度推定制御において、前走車両がいずれの車両タイプに属するかの情報と、前走車両との車間距離の情報とに基づいて補正値を算出する。車両制御装置は、温度推定制御において、内燃機関の運転状態の情報と車速の情報とに基づいて算出した部品の温度を、この補正値を用いて補正する。そして、車両制御装置は、補正後の値を部品の温度として出力する。

これにより、車両制御装置は、前走車両による風よけの影響を反映させて部品の温度を推定することができる。
車両制御装置の一態様において、前記補正値算出処理は、前記車間距離が既定距離以下である場合に、前記前走車両が、前面投影面積が大きい車両が分類されている前記車両タイプに属しているほど、前記部品の温度の補正後の値が大きくなるように、前記補正値を算出する。

前走車両が、車両の正面からの投影面積である前面投影面積が大きい車両であるほど、前走車両によって走行風が遮られやすい。この傾向を出力する値に反映させるために、補正値算出処理は、前走車両が、前面投影面積が大きい車両が分類されている車両タイプに属しているほど、部品の温度の補正後の値が大きくなるように、補正値を算出する。これにより、車両制御装置は、前走車両の車両タイプの違いによる風よけの影響の違いを反映させて部品の温度を推定することができる。

車両制御装置の一態様において、前記補正値算出処理は、前記車間距離が短いほど、前記部品の温度の補正後の値が大きくなるように、前記補正値を算出する。
前走車両の車両タイプが同一であっても車間距離が長くなるほど、前走車両による風よけの影響は小さくなる。この傾向を出力する値に反映させるために、補正値算出処理は、車間距離が短いほど、部品の温度の補正後の値が大きくなるように、補正値を算出する。これにより、車両制御装置は、前走車両との車間距離の違いによる風よけの影響の違いを反映させて部品の温度を推定することができる。

車両制御装置の一態様は、前記温度推定制御において、前記内燃機関の運転状態の情報である機関回転速度及び機関負荷率に基づいて前記部品のベース温度を算出するベース温度算出処理と、前記車速の情報に基づいて、前記車速が高いほど大きな減算補正量を算出する減算量算出処理と、前記前走車両がいずれの前記車両タイプに属するかの情報と前記車間距離の情報とに基づいて、加算補正量を算出する加算量算出処理と、前記ベース温度に対して前記減算補正量の減算及び前記加算補正量の加算を行うことによって前記ベース温度を補正して前記部品の温度の補正後の値である最終温度値を出力する補正処理と、を実行する。そして、この車両制御装置において、前記加算量算出処理は、前記補正値算出処理であり、前記車間距離が前記既定距離以下である場合に、前記前走車両が、前面投影面積が大きい車両が分類されている前記車両タイプに属しているほど、大きな前記加算補正量を、前記補正値として算出する。

温度推定制御は、上記のように、ベース温度算出処理と、減算量算出処理と、加算量算出処理と、補正処理とによって構成することができる。この場合、加算量算出処理は、前走車両が前面投影面積の大きい車両が分類されている車両タイプに属しているほど、大きな加算補正量を算出する。

これにより、車両制御装置は、前走車両の車両タイプの違いによる風よけの影響の違いを反映させて部品の温度を推定することができる。
車両制御装置の一態様は、前記加算量算出処理において、前記車速が低いほど前記加算補正量が小さくなるように、前記前走車両がいずれの前記車両タイプに属するかの情報と前記車間距離の情報とに基づいて算出した前記加算補正量を補正する。

前走車両に追従して走行している場合、自車両の車速が低いほど、前走車両による風よけの影響は小さくなる。そこで、上記のように、車両制御装置は、自車両の車速が低いほど加算補正量が小さくなるように、加算補正量を補正する。これにより、車両制御装置は、車速の違いを反映させて補正を施すことができる。

車両制御装置の一態様は、前記自車両に搭載された車載カメラで前記前走車両を撮影した画像のデータに基づいて前記前走車両が属する前記車両タイプを判定する車種判定処理を実行し、前記前走車両がいずれの前記車両タイプに属するかの情報を取得する。

車載カメラを搭載した車両の場合、前走車両を撮影した画像のデータに基づいて前走車両が属する車両のタイプを判定することができる。そこで、上記構成のように、車両制御装置は、前走車両を撮影した画像のデータに基づいて前走車両が属する車両のタイプを判定する車種判定処理を実行する。これにより、車両制御装置は、前走車両がいずれの車両タイプに属するかの情報を取得することができる。

車両制御装置の一態様は、前記自車両に搭載されたステレオカメラで前記車間距離を測定する距離測定処理を実行し、前記車間距離の情報を取得する。
ステレオカメラを搭載した車両の場合、上記構成のように、ステレオカメラで前方車両との車間距離を測定することができる。

車両制御装置の一態様は、前記自車両に搭載されたミリ波レーダで前記車間距離を測定する距離測定処理を実行し、前記車間距離の情報を取得する。
ミリ波レーダを搭載した車両の場合、上記構成のように、ミリ波レーダで前方車両との車間距離を測定することができる。

車両制御装置の一態様は、前記車両タイプに関する情報及び位置情報を含む情報を複数の車両の各々から通信により収集しているデータセンタから通信によって前記前走車両がいずれの前記車両タイプに属するかの情報を取得する。

上記構成のように、複数の車両の各々から通信により車両タイプに関する情報及び位置情報を収集しているデータセンタから通信によって前走車両の属する車両タイプの情報を取得することによっても、前走車両の車両タイプを取得することができる。

車両制御装置の一態様は、前記車両タイプに関する情報及び位置情報を含む情報を複数の車両の各々から通信により収集しているデータセンタから通信によって前記車間距離の情報を取得する。

上記構成のように、各々の車両から位置情報を収集しているデータセンタから通信によって前走車両との車間距離の情報を取得することによっても、車間距離の情報を取得することができる。

図１は、車両に搭載された内燃機関と車両制御装置とを示す模式図である。 図２は、車両制御装置の概略構成と、車両制御装置に接続されたセンサを示す模式図である。 図３は、車両制御装置が実行する温度推定制御の制御ブロック図である。 図４は、ベース温度を算出するマップデータの内容を説明するための説明図である。 図５は、減算補正量を算出するマップデータの内容を説明するための説明図である。 図６は、加算補正量を算出するマップデータの内容を説明するための説明図である。 図７は、補正係数を算出するマップデータの内容を説明するための説明図である。 図８は、交通管制ネットワークの概念図である。

以下、車両制御装置の一実施形態について、図１～図７を参照して説明する。
＜車両１００の構成＞
図１に示すように、内燃機関１０は、車両１００のエンジンコンパートメント１１０内に搭載されている。車両制御装置５０は、内燃機関１０と電気的に接続されている。そして、車両制御装置５０は内燃機関１０を制御する。また、車両制御装置５０は、内燃機関１０だけでなく、車両１００の各部を制御する。

車両制御装置５０は、内燃機関１０を構成する部品の温度を推定する。ここでは、車両制御装置５０は、内燃機関１０のシリンダヘッドに接続されていて各気筒からの排気を集合させるエキゾーストマニホールドの温度を推定する。

図１に示すように、車両１００の前端部には、エンジンコンパートメント１１０に外気を取り込むグリル２０が設けられている。車両１００が前進しているときには、走行風の一部がグリル２０を通じてエンジンコンパートメント１１０内に取り込まれる。

そのため、内燃機関１０を構成する部品は、内燃機関１０の内部を循環している冷却水との熱交換のみならず、走行風との熱交換によっても冷却される。エキゾーストマニホールドも走行風によって冷却される部品の一つである。

＜車両制御装置５０の構成＞
図２に示すように、車両制御装置５０は、プログラムが記憶されている記憶装置５２と、記憶装置５２に記憶されているプログラムを実行して各種の制御を実行する処理回路５１と、を備えている。

車両制御装置５０には、内燃機関１０の状態や、車両１００の状態等を検出する各種のセンサが接続されている。
例えば、車両制御装置５０には、クランクポジションセンサ６０が接続されている。クランクポジションセンサ６０は、内燃機関１０の出力軸であるクランクシャフトの回転位相の変化に応じたクランク角信号を出力する。車両制御装置５０は、クランクポジションセンサ６０から入力されるクランクシャフトの回転角の検出信号に基づいてクランクシャフトの回転速度である機関回転速度ＮＥを算出する。

車両制御装置５０には、エアフロメータ６１が接続されている。エアフロメータ６１は、内燃機関１０の吸気通路を通じて気筒内に吸入される空気の温度ＴＨＡと、吸入される空気の質量である吸入空気量ＧＡを検出する。車両制御装置５０は、エアフロメータ６１で検出した空気の温度ＴＨＡと吸入空気量ＧＡの情報を取得する。

車両制御装置５０は、機関回転速度ＮＥ及び吸入空気量ＧＡに基づいて機関負荷率ＫＬを算出する。機関負荷率ＫＬは、内燃機関１０の燃焼室における空気充填率の指標値であり、基準流入空気量に対する１気筒の１燃焼サイクル当たりの流入空気量の割合である。なお、基準流入空気量は、機関回転速度ＮＥに応じて可変設定される。

車両制御装置５０には、車両１００の速度である車速ＳＰＤを検出する車速センサ６２が接続されている。車両制御装置５０は、車速センサ６２で検出した車速ＳＰＤの情報を取得する。

また、車両１００には、車載カメラ６３が搭載されている。車載カメラ６３は、車両１００の前方の路面を撮影することができるように車両１００に搭載されている。そのため、車載カメラ６３は、車両１００の直前を走行している前走車両の画像を撮像することができる。車両制御装置５０には、車載カメラ６３も接続されている。車載カメラ６３は、撮像した前走車両の画像のデータを車両制御装置５０に出力する。

さらに、車両１００には、ミリ波レーダ６４が搭載されている。ミリ波レーダ６４は、ミリ波帯の電波を用いて車両１００の前方に存在する物体を検知し、この検知結果に応じた信号を車両制御装置５０に出力する。

＜温度推定制御について＞
上述したように、車両制御装置５０は、エキゾーストマニホールドの温度を推定する。より詳しくは、車両制御装置５０は、車両１００が走行しているときに、定期的に温度推定制御を実行し、エキゾーストマニホールドの温度を推定する。そして、車両制御装置５０は、推定した温度のデータを記憶装置５２に記憶して、エキゾーストマニホールドの温度の履歴データを蓄積する。なお、こうして温度の履歴データを蓄積するのは、温度の履歴データを分析してエキゾーストマニホールドの疲労の度合いを推定し、交換時期の見極めや、異常の原因の特定に利用するためである。

次に、図３～図７を参照して車両制御装置５０が実行する温度推定制御についてより詳しく説明する。なお、温度推定制御は、車両制御装置５０の処理回路５１が記憶装置５２に記憶されているプログラムを実行することによって実現される。

図３に示すように、温度推定制御において、処理回路５１は、ベース温度算出処理Ｍ１０と、補正処理Ｍ２０と、減算量算出処理Ｍ３０と、加算量算出処理Ｍ４０と、車種判定処理Ｍ５０と、距離測定処理Ｍ６０と、を実行する。

＜ベース温度算出処理Ｍ１０について＞
ベース温度算出処理Ｍ１０は、内燃機関１０の運転状態を示す情報である機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬに基づいてエキゾーストマニホールドのベース温度ＴＨｂｓを算出する処理である。処理回路５１は、ベース温度算出処理Ｍ１０において、機関回転速度ＮＥと、機関負荷率ＫＬと、を取得する。そして、処理回路５１は、取得した機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬに基づいてベース温度ＴＨｂｓを算出する。

記憶装置５２には、機関負荷率ＫＬと、機関回転速度ＮＥとを入力変数とし、ベース温度ＴＨｂｓを出力変数とするマップデータが記憶されている。処理回路５１は、ベース温度算出処理Ｍ１０において、このマップデータを用いてベース温度ＴＨｂｓを算出する。なお、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。また、マップ演算は、例えば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とする。これに対し、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれにも一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。

図４に示すように、ベース温度算出処理Ｍ１０で用いるマップデータには、機関回転速度ＮＥが高いほど、機関負荷率ＫＬが高いほど、高いベース温度ＴＨｂｓが算出される傾向がある。なお、図４に示す例では、機関負荷率ＫＬを百分率で示している。また、このマップデータは、予め行う実験やモデルベースでのシミュレーションの結果に基づいて各入力変数に対する出力変数の値を適合することによって作成されている。例えば、このマップデータは、走行風の影響を受けない停車した状態でのエキゾーストマニホールドの温度と、機関負荷率ＫＬ及び機関回転速度ＮＥとの関係に基づいて作成されている。

＜減算量算出処理Ｍ３０について＞
減算量算出処理Ｍ３０は、車速センサ６２が検出した車速ＳＰＤに基づいて、減算補正量ｃｏｒ１を算出する処理である。処理回路５１は、減算量算出処理Ｍ３０において、車速ＳＰＤを取得する。そして、処理回路５１は、取得した車速ＳＰＤに基づいて減算補正量ｃｏｒ１を算出する。

記憶装置５２には、車速ＳＰＤを入力変数とし、減算補正量ｃｏｒ１を出力変数とするマップデータが記憶されている。処理回路５１は、減算量算出処理Ｍ３０において、このマップデータを用いて減算補正量ｃｏｒ１を算出する。

図５に示すように、減算量算出処理Ｍ３０で用いるマップデータには、車速ＳＰＤが高いほど、大きな減算補正量ｃｏｒ１が算出される傾向がある。例えば、このマップデータは、走行風を遮る前走車両がいない状態で予め行う実験やモデルベースでのシミュレーションの結果に基づいて車速ＳＰＤに対する出力変数の値を適合することによって作成されている。

＜加算量算出処理Ｍ４０について＞
加算量算出処理Ｍ４０は、前走車両の車両タイプＴＹＰと、前走車両と車両１００との車間距離ＤＳＴと、車速ＳＰＤとに基づいて加算補正量ｃｏｒ２を算出する処理である。処理回路５１は、加算量算出処理Ｍ４０において、車両タイプＴＹＰと、車間距離ＤＳＴと、車速ＳＰＤと、を取得する。そして、処理回路５１は、取得した車両タイプＴＹＰと、車間距離ＤＳＴと、車速ＳＰＤと、に基づいて加算補正量ｃｏｒ２を算出する。

記憶装置５２には、車両タイプＴＹＰと、車間距離ＤＳＴと、を入力変数とし、加算補正量ｃｏｒ２を出力変数とするマップデータが記憶されている。処理回路５１は、加算量算出処理Ｍ４０において、まず、このマップデータを用いて加算補正量ｃｏｒ２を算出する。

図６に示すように、加算量算出処理Ｍ４０で用いるマップデータには、車両タイプＴＹＰ毎に車間距離ＤＳＴに応じた加算補正量ｃｏｒ２の値が格納されている。この車両制御装置５０の場合には、車両タイプＴＹＰとして「軽」、「軽バン」、「セダン」、「ＳＵＶ」、「バン」、「マイクロバス」、「大型バス」、「ダンプ」、「トラック」の９種類が用意されている。

なお、車両タイプＴＹＰは車種判定処理Ｍ５０を通じて決定される。車種判定処理Ｍ５０は、車載カメラ６３によって撮像した前走車両の画像データに基づいて、前走車両が上記９種類の車両タイプＴＹＰのうち、いずれの車両タイプＴＹＰに属するのかを判定する処理である。処理回路５１は、車種判定処理Ｍ５０において、車載カメラ６３によって撮像した前走車両の画像データを取得する。そして、処理回路５１は、車種判定処理Ｍ５０において、画像データを判定用モデルに入力して前走車両の車両タイプＴＹＰを判定する。

記憶装置５２には、判定用のモデルとして、機械学習により訓練した学習済みモデルが記憶されている。学習済みモデルは、例えば、複数の畳み込み層とプーリング層を有するディープニューラルネットワークからなる画像認識モデルである。このモデルは、車載カメラ６３で撮像した前走車両の画像のデータを入力すると、画像に収録されている前走車両が前述の９種類の車両タイプＴＹＰのうち、いずれの車両タイプＴＹＰに属するのかを判定するモデルである。具体的には、学習済みモデルは、画像に収録されている前走車両が属している確率を車両タイプＴＹＰ毎に算出する。そして、最も確率の高い車両タイプＴＹＰを判定結果として出力する。すなわち、この車両制御装置５０では、機械学習によって訓練した画像認識モデルを用いて前走車両の車両タイプＴＹＰを判定する。

なお、学習済みモデルは、事前に教師有り学習によって学習したモデルである。この学習済みモデルの学習は、様々な車両を後方から撮像した画像に、いずれの車両タイプＴＹＰに属するのか示す正解情報を付与するアノテーションを行って作成した無数の教師データを用いて行われる。記憶装置５２に記憶されている学習済みモデルは、教師データを用いて、学習済みモデルの出力が教師データに含まれる正解情報に近づくようにモデルのパラメータの調整を繰り返すことによって学習を完了させたモデルである。

また、車間距離ＤＳＴは、距離測定処理Ｍ６０を通じて決定される。距離測定処理Ｍ６０は、ミリ波レーダ６４からの信号に基づいて自車両である車両１００と前走車両との車間距離ＤＳＴを測定する処理である。

加算量算出処理Ｍ４０では、処理回路５１は、まず、車種判定処理Ｍ５０を通じて判定した前走車両の車両タイプＴＹＰと、距離測定処理Ｍ６０を通じて測定した前走車両との車間距離ＤＳＴとを取得する。処理回路５１は、取得した車両タイプＴＹＰと車間距離ＤＳＴとに基づき、図６に示したマップデータを用いて加算補正量ｃｏｒ２を算出する。

図６に示すように、加算量算出処理Ｍ４０で用いるマップデータには、車両タイプＴＹＰによらず、車間距離ＤＳＴが長いほど、加算補正量ｃｏｒ２が小さくなる傾向がある。
また、図６では、走行風を遮る風よけとしての影響が小さい順に９種類の車両タイプＴＹＰを並べている。すなわち、図６では、風よけとしての影響が大きい車両タイプＴＹＰほど、下方に示されている。図６に示す例では、このマップデータを用いて算出される加算補正量ｃｏｒ２は、最大で「１００」であり、最小で「０」になっている。図６では「軽」を除く各車両タイプＴＹＰについて、加算補正量ｃｏｒ２が「１００」と「２０」との間の値をとる部分を省略して示している。この省略した部分では、上述したように車間距離ＤＳＴが長くなるほど加算補正量ｃｏｒ２が小さくなっている。そして、図６の例では、いずれの車両タイプＴＹＰにおいても、加算補正量ｃｏｒ２が「２０」になる車間距離ＤＳＴをこえると加算補正量ｃｏｒ２は「０」になっている。図６に示す例では、車間距離ＤＳＴが５０メートルになるといずれの車両タイプＴＹＰであっても加算補正量ｃｏｒ２は「０」になっている。そのため、処理回路５１は、車間距離ＤＳＴが５０メートルよりも長い場合には、車両タイプＴＹＰによらずに加算補正量ｃｏｒ２を「０」にする。すなわち、車両制御装置５０では、「５０メートル」が既定距離である。車両制御装置５０は、車間距離ＤＳＴが既定距離以下である場合に、車両タイプＴＹＰに応じた加算補正量ｃｏｒ２を、補正値として算出する。

また、図６に示すように、加算量算出処理Ｍ４０で用いるマップデータには、風よけとしての影響が大きい車両タイプＴＹＰほど、加算補正量ｃｏｒ２が大きくなる傾向がある。このマップデータは、予め行う実験やモデルベースでのシミュレーションの結果に基づいて各入力変数に対する出力変数の値を適合することによって作成されている。具体的には、このマップデータは、このマップデータを用いた温度推定制御を通じて推定されるエキゾーストマニホールドの温度である最終温度値ＴＨｆｎｌが、適切な水準の値になるように作成されている。

前走車両が走行風を遮ることによる風よけとしての影響は、前走車両の前面投影面積が大きいほど、また前走車両の後端部が大きいほど、大きくなる。図６に示すように、加算量算出処理Ｍ４０で用いるマップデータには、この傾向が現れている。すなわち、「マイクロバス」に比べて前面投影面積が大きい「大型バス」は、「マイクロバス」の場合よりも風よけとしての影響が大きい。そのため、「大型バス」の場合には、「マイクロバス」の場合よりも加算補正量ｃｏｒ２が「０」になる車間距離ＤＳＴが長くなっている。また、前面投影面積が同等の「軽」と「軽バン」であっても、後端部がより大きい「軽バン」の方が、風よけとしての影響が大きい。そのため、「軽」よりも加算補正量ｃｏｒ２が「０」になる車間距離ＤＳＴが長くなっている。

なお、加算量算出処理Ｍ４０では、こうしてマップデータを用いて算出した加算補正量ｃｏｒ２に対して、車速ＳＰＤに応じた補正を施して最終的に出力する加算補正量ｃｏｒ２を算出している。具体的には、処理回路５１は、車速ＳＰＤに基づいて補正係数ｅｘｐｄを算出し、算出した補正係数ｅｘｐｄを、マップデータを用いて算出した加算補正量ｃｏｒ２に乗じて加算補正量ｃｏｒ２を補正する。

記憶装置５２には、車速ＳＰＤを入力変数とし、補正係数ｅｘｐｄを出力変数とするマップデータが記憶されている。処理回路５１は、加算量算出処理Ｍ４０において、このマップデータを用いて補正係数ｅｘｐｄを算出する。

図７に示すように、補正係数ｅｘｐｄは、「０」以上「１」以下の値であり、加算量算出処理Ｍ４０で用いる補正係数ｅｘｐｄを算出するためのマップデータには、車速ＳＰＤが高いほど、補正係数ｅｘｐｄが大きくなる傾向がある。前走車両に追従して走行している場合、車速ＳＰＤが低いほど、前走車両による風よけの影響は小さくなる。そこで、このマップデータは、こうした傾向を、温度推定制御を通じて算出する最終温度値ＴＨｆｎｌに反映させることができるように適合により作成されている。

＜補正処理Ｍ２０について＞
図３に示すように、補正処理Ｍ２０は、ベース温度算出処理Ｍ１０を通じて算出したベース温度ＴＨｂｓを、減算補正量ｃｏｒ１と加算補正量ｃｏｒ２とによって補正する処理である。処理回路５１は、補正処理Ｍ２０において、ベース温度ＴＨｂｓに対して、減算補正量ｃｏｒ１の減算及び加算補正量ｃｏｒ２の加算を行うことによってベース温度ＴＨｂｓを補正する。これにより、処理回路５１は、補正後の値である最終温度値ＴＨｆｎｌをエキゾーストマニホールドの温度の推定値として出力する。

＜本実施形態の作用＞
車両１００に搭載された内燃機関１０は、走行中に走行風によって冷却される。そのため、内燃機関１０の部品の温度は、内燃機関１０において発生する熱の量と相関する内燃機関１０の運転状態の情報と、走行風による冷却の度合いと相関する車速ＳＰＤの情報とに基づいて算出することができる。しかし、自車両の前方を走る前走車両との車間距離ＤＳＴが短い場合には、前走車両が風よけになり、走行風による冷却の度合いが小さくなる。

前走車両による風よけの影響は、前走車両の大きさや形状、前走車両との車間距離ＤＳＴによって異なる。
車両制御装置５０は、大きさ及び形状に基づいて分類した９種類の車両タイプＴＹＰを用意している。そして、この車両制御装置５０は、温度推定制御において、前走車両がいずれの車両タイプＴＹＰに属するかの情報と、前走車両との車間距離ＤＳＴの情報とに基づいて加算補正量ｃｏｒ２を算出する。

そして、車両制御装置５０は、温度推定制御において、内燃機関１０の運転状態の情報である機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬと、車速ＳＰＤの情報とに基づいて算出したエキゾーストマニホールドの温度を、加算補正量ｃｏｒ２を用いて補正する。

具体的には、車両制御装置５０は、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬに基づいて算出したベース温度ＴＨｂｓから車速ＳＰＤに基づいて算出した減算補正量ｃｏｒ１を減算して走行風による冷却の影響を反映させる。その際に、加算補正量ｃｏｒ２を加算することにより、前走車両による風よけの影響による冷却効果の低減を反映させる。

こうして車両制御装置５０における温度推定制御においては、前走車両による風よけの影響を反映させたエキゾーストマニホールドの温度の推定が行われる。そして、車両制御装置５０は、ベース温度ＴＨｂｓを加算補正量ｃｏｒ２を用いて補正した最終温度値ＴＨｆｎｌを出力する。

＜本実施形態の効果＞
（１）車両制御装置５０は、前走車両による風よけの影響を反映させて内燃機関１０の部品の一つであるエキゾーストマニホールドの温度を推定することができる。

（２）前走車両が、車両の正面からの投影面積である前面投影面積が大きい車両であるほど、前走車両によって走行風が遮られやすい。補正値算出処理である加算量算出処理Ｍ４０は、前走車両が、前面投影面積が大きい車両が分類されている車両タイプＴＹＰに属しているほど、最終温度値ＴＨｆｎｌが大きくなるように、加算補正量ｃｏｒ２を算出する。これにより、車両制御装置５０は、前走車両の車両タイプＴＹＰの違いによる風よけの影響の違いを反映させてエキゾーストマニホールドの温度を推定することができる。

（３）前走車両の車両タイプＴＹＰが同一であっても車間距離ＤＳＴが長くなるほど、前走車両による風よけの影響は小さくなる。この傾向を最終温度値ＴＨｆｎｌに反映させるために、加算量算出処理Ｍ４０は、車間距離ＤＳＴが短いほど、最終温度値ＴＨｆｎｌが大きくなるように、加算量算出処理Ｍ４０を算出する。これにより、車両制御装置５０は、前走車両との車間距離ＤＳＴの違いによる風よけの影響の違いを反映させてエキゾーストマニホールドの温度を推定することができる。

（４）前走車両に追従して走行している場合、自車両の車速ＳＰＤが低いほど、前走車両による風よけの影響は小さくなる。そこで、車両制御装置５０は、加算量算出処理Ｍ４０において、自車両の車速ＳＰＤが低いほど加算補正量ｃｏｒ２が小さくなるように、加算補正量ｃｏｒ２を補正している。これにより、車両制御装置５０は、補正処理Ｍ２０において、車速ＳＰＤの違いを反映させて補正を施すことができる。

（５）自動制御での追従走行の性能が向上すると、車間距離を極端に短くした自動隊列走行が可能になる。こうした自動隊列走行の場合には、前走車両が風よけになる影響を受けやすい。そのため、上記の実施形態の車両制御装置５０は、こうした自動隊列走行を行う車両１００における内燃機関１０の部品の温度の推定に特に有効である。

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・温度を推定する対象はエキゾーストマニホールドに限らない。上記の温度推定制御は、走行風による冷却による影響を受けやすい部品の温度を推定するのに適している。
・上記の車両制御装置５０では、ミリ波レーダ６４によって検出した情報を用いて車間距離ＤＳＴを測定する距離測定処理Ｍ６０を実行する例を示した。これに対して、距離測定処理Ｍ６０の具体的な態様は適宜変更することができる。例えば、車載カメラ６３としてステレオカメラを搭載している車両１００の場合、車両制御装置５０は、自車両に搭載されたステレオカメラで車間距離ＤＳＴを測定する距離測定処理Ｍ６０を実行して車間距離ＤＳＴの情報を取得する。

このように、ステレオカメラを搭載した車両１００の場合、ステレオカメラで前方車両との車間距離ＤＳＴを測定することができる。
・上記の車両制御装置５０は、機関回転速度ＮＥと機関負荷率ＫＬとに基づいて算出したベース温度ＴＨｂｓから減算補正量ｃｏｒ１を引いて走行風による冷却の影響を反映させた温度を算出している。これに対して、内燃機関１０の状態と、車速ＳＰＤに基づいて直接、走行風による冷却の影響を反映させた部品の温度を算出するようにしてもよい。そして算出した値に加算補正量ｃｏｒ２を加算して補正することによって最終温度値ＴＨｆｎｌを算出するようにしてもよい。

・ベース温度算出処理Ｍ１０の具体的な態様は図３及び図４を参照して説明した算出態様に限らない、ベース温度ＴＨｂｓは内燃機関１０の運転状態の情報に基づいて算出すればよい。

・上記の車両制御装置５０は、車種判定処理Ｍ５０において、学習済みモデルを用いた画像認識によって前走車両の車両タイプＴＹＰを判定していた。これに対して、前走車両の車両タイプＴＹＰについての情報を通信によって外部から受信する構成を採用することもできる。

なお、こうした構成を採用する上では、図８に示すように、複数の車両１００の各々から車両タイプＴＹＰの情報及び位置情報をそれぞれ通信により収集しているデータセンタ２００を備えた交通管制ネットワークが構成されている必要がある。

交通管制ネットワークにおけるデータセンタ２００は、通信ネットワーク３００を介して、複数の車両１００と通信可能に接続されている。図８に示すように、データセンタ２００は、プログラムが記憶されている記憶装置２２０と、記憶装置２２０に記憶されているプログラムを実行して各種の処理を実行する実行装置２１０とを備えている。なお、実行装置２１０は、プロセッサを含んでいる。

また、データセンタ２００は、通信装置２３０を備えている。通信装置２３０は、ネットワークアダプタなどのハードウェア、各種の通信用ソフトウェア、又はこれらの組合せとして実装されている。そして、通信装置２３０は、通信ネットワーク３００を介した有線又は無線の通信を実現できるように構成されている。

なお、データセンタ２００は、複数のコンピュータを用いて構成され得る。例えば、データセンタ２００は、複数のサーバ装置によって構成され得る。
この場合、車両１００においては、例えば、図２に二点鎖線で示すように、車両制御装置５０にＧＰＳ装置６５と、通信装置７０が接続されている。

なお、ＧＰＳ装置６５は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、この受信したＧＰＳ衛星からの信号に基づき車両１００の位置を、例えば緯度経度として検出する。またＧＰＳ装置６５は、この検出した車両１００の位置（緯度経度）を示す情報である位置情報を、車両制御装置５０に出力する。

通信装置７０は、ネットワークアダプタなどのハードウェア、各種の通信用ソフトウェア、又はこれらの組合せとして実装されている。そして、通信装置７０は、通信ネットワーク３００を介した有線又は無線の通信を実現できるように構成されている。

データセンタ２００は、車両制御装置５０からの求めに応じて、前走車両を特定し、前走車両の車両タイプＴＹＰの情報を返信する。なお、このとき、データセンタ２００は、前走車両の車両タイプＴＹＰの送信を求めた車両１００の位置情報と、他の車両１００の位置情報とに基づいて、他の車両１００の中から前走車両を特定している。

これにより、車両制御装置５０は、通信装置７０を用いた通信ネットワーク３００を介した通信によってデータセンタ２００から前走車両の車両タイプＴＹＰの情報を取得することができる。

・上記のように車両タイプＴＹＰの情報をデータセンタ２００から受信する態様によらずに、データセンタ２００からの情報を活用して前走車両の車両タイプＴＹＰの情報を取得することもできる。例えば、データセンタ２００から取得した前走車両の情報に基づいて車両制御装置５０において車両タイプＴＹＰを判定する。この場合、データセンタ２００からは、例えば、前走車両の寸法の情報を受信する。そして、受信した寸法の情報に基づいて車両制御装置５０において前走車両の車両タイプＴＹＰを判定する。

・車両制御装置５０は、上記のようにデータセンタ２００から受信する情報に基づいて前走車両との車間距離ＤＳＴの情報を取得することもできる。例えば、データセンタ２００から前走車両の位置情報を取得して車両制御装置５０において車間距離ＤＳＴを算出することもできる。また、データセンタ２００の実行装置２１０において車間距離ＤＳＴを算出し、算出された車間距離ＤＳＴの情報をデータセンタ２００から受信することもできる。

・また、車両制御装置５０は、データセンタ２００を介さずに、車両間通信によって前走車両と直接通信することによって前走車両の車両タイプＴＹＰの情報を取得してもよい。

・また、車両制御装置５０は、データセンタ２００を介さずに、車両間通信によって前走車両と直接通信することによって車間距離ＤＳＴの情報を取得してもよい。
・上記の車両制御装置５０は、加算量算出処理Ｍ４０において、車速ＳＰＤに基づいて補正係数ｅｘｐｄを算出して車速ＳＰＤが低いほど加算補正量ｃｏｒ２が小さくなるように、加算補正量ｃｏｒ２を補正していた。こうした補正は必ずしも行わなくてもよい。

・また、前走車両の車速の情報を取得して前走車両の車速が低いほど、加算補正量ｃｏｒ２が小さくなるように、前走車両がいずれの車両タイプＴＹＰに属するかの情報と車間距離ＤＳＴの情報とに基づいて算出した加算補正量ｃｏｒ２を補正するようにしてもよい。

・補正値算出処理として加算量算出処理Ｍ４０を実行し、加算補正量ｃｏｒ２を補正値として算出する例を示した。これに対して、補正値算出処理は、こうした態様に限らない。例えば、補正値算出処理において、補正値として１よりも小さい正の値を算出し、算出した補正値を減算補正量ｃｏｒ１に乗じることによって走行風による減算補正量ｃｏｒ１を小さくするようにしてもよい。こうした態様によっても、前走車両による風よけの影響を反映させた温度推定制御を実現することができる。

・車両制御装置５０は、処理回路５１と記憶装置５２とを備えてソフトウェア処理を実行するものに限らない。例えば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する例えばＡＳＩＣ等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、車両制御装置５０は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てをプログラムに従って実行する処理回路と、プログラムを記憶するプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理回路及びプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理回路およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。

１０…内燃機関
２０…グリル
５０…車両制御装置
５１…処理回路
５２…記憶装置
６０…クランクポジションセンサ
６１…エアフロメータ
６２…車速センサ
６３…車載カメラ
６４…ミリ波レーダ
６５…ＧＰＳ装置
７０…通信装置
１００…車両
１１０…エンジンコンパートメント
２００…データセンタ
２１０…処理回路
２２０…記憶装置
２３０…通信装置
３００…通信ネットワーク

Claims (10)

1. 自車両に搭載されている内燃機関の運転状態の情報及び前記自車両の車速の情報に基づいて前記内燃機関の部品の温度を推定する温度推定制御を実行する車両制御装置であり、
   前記温度推定制御において、前記自車両の直前を走行している前走車両が、車両の大きさ及び形状に基づいて分類した複数の車両タイプのうち、いずれの前記車両タイプに属するかの情報と、前記前走車両と前記自車両との車間距離の情報と、に基づいて補正値を算出する補正値算出処理を実行し、前記内燃機関の運転状態の情報及び前記車速の情報に基づいて算出した前記部品の温度を、前記補正値算出処理を通じて算出した前記補正値を用いて補正した補正後の値を、前記部品の温度として出力する
   車両制御装置。
2. 前記補正値算出処理は、前記車間距離が既定距離以下である場合に、前記前走車両が、前面投影面積が大きい車両が分類されている前記車両タイプに属しているほど、前記部品の温度の補正後の値が大きくなるように、前記補正値を算出する
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記補正値算出処理は、前記車間距離が短いほど、前記部品の温度の補正後の値が大きくなるように、前記補正値を算出する
   請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記温度推定制御において、
   前記内燃機関の運転状態の情報である機関回転速度及び機関負荷率に基づいて前記部品のベース温度を算出するベース温度算出処理と、
   前記車速の情報に基づいて、前記車速が高いほど大きな減算補正量を算出する減算量算出処理と、
   前記前走車両がいずれの前記車両タイプに属するかの情報と前記車間距離の情報とに基づいて、加算補正量を算出する加算量算出処理と、
   前記ベース温度に対して前記減算補正量の減算及び前記加算補正量の加算を行うことによって前記ベース温度を補正して前記部品の温度の補正後の値である最終温度値を出力する補正処理と、を実行し、
   前記加算量算出処理は、前記補正値算出処理であり、前記車間距離が前記既定距離以下である場合に、前記前走車両が、前面投影面積が大きい車両が分類されている前記車両タイプに属しているほど、大きな前記加算補正量を、前記補正値として算出する
   請求項２又は請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記加算量算出処理において、前記車速が低いほど前記加算補正量が小さくなるように、前記前走車両がいずれの前記車両タイプに属するかの情報と前記車間距離の情報とに基づいて算出した前記加算補正量を補正する
   請求項４に記載の車両制御装置。
6. 前記自車両に搭載された車載カメラで前記前走車両を撮影した画像のデータに基づいて前記前走車両が属する前記車両タイプを判定する車種判定処理を実行し、前記前走車両がいずれの前記車両タイプに属するかの情報を取得する
   請求項１～５の何れか一項に記載の車両制御装置。
7. 前記自車両に搭載されたステレオカメラで前記車間距離を測定する距離測定処理を実行し、前記車間距離の情報を取得する
   請求項１～６の何れか一項に記載の車両制御装置。
8. 前記自車両に搭載されたミリ波レーダで前記車間距離を測定する距離測定処理を実行し、前記車間距離の情報を取得する
   請求項１～６の何れか一項に記載の車両制御装置。
9. 前記車両タイプに関する情報及び位置情報を含む情報を複数の車両の各々から通信により収集しているデータセンタから通信によって前記前走車両がいずれの前記車両タイプに属するかの情報を取得する
   請求項１～５の何れか一項に記載の車両制御装置。
10. 前記車両タイプに関する情報及び位置情報を含む情報を複数の車両の各々から通信により収集しているデータセンタから通信によって前記車間距離の情報を取得する
    請求項１～６の何れか一項に記載の車両制御装置。

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