JP4930446B2 - 車両走行制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、走行計画に基づいて車両の走行制御を行う車両走行制御装置に関する。
車両の低燃費走行を実現させるための技術として、特許文献1に記載された技術が知られている。特許文献1に記載された車両走行制御装置は、クルーズ目標速度に、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車に搭載されるもので、車両の走行速度を維持する速度維持制御を行うためのものである。この車両走行制御装置は、クルーズ目標速度よりも高い上限速度とクルーズ目標速度よりも低い下限速度を設定する。そして、上限速度までエンジンを駆動源として加速させ、上限速度に到達するとエンジンを停止して走行させ、下限速度に到達するとエンジンを始動して加速させる。
特開2007−187090号公報
しかしながら、車両走行時に、エンジンの暖気、バッテリの暖気、暖房の暖気など、エンジンの不停止状態が発生する場合がある。このような場合、上記特許文献1に記載された車両走行制御装置では、予定通りの低燃費走行を実現することができず、燃費の悪化を生じさせてしまうという問題があった。
そこで、本発明は、内燃機関を停止させることにより車両を減速させる走行計画に基づいて車両の走行制御を行う場合に、内燃機関の不停止状態が発生したとしても、燃費の悪化を抑制することができる車両走行制御装置を提供することを目的とする。
本発明に係る車両走行制御装置は、走行計画に基づいて車両の走行制御を行う車両走行制御装置において、車両の内燃機関を停止させることにより車両を目標減速度で減速させる減速区間を含む初期走行計画を生成する初期走行計画生成部と、車両の走行時に内燃機関の不停止状態が発生した場合、減速区間を内燃機関の不停止により車両を減速させて減速区間の目標減速度を初期走行計画よりも大きくした新たな目標減速度として初期走行計画を再計画する第1再計画部と、を有することを特徴とする。
本発明に係る車両走行制御装置によれば、初期走行計画生成部が、内燃機関を停止させることにより車両を減速させる減速区間を含む初期走行計画を生成するため、燃費向上を図ることができる。そして、車両走行時に内燃機関の不停止状態が発生すると、第1再計画部が、この減速区間の目標減速度を初期走行計画よりも大きくして初期走行計画を再計画するため、減速区間における平均速度の向上により、減速に要する時間を短縮することができる。このため、減速を長時間継続することにより生じる内燃機関の熱効率の低下を抑制することができる。しかも、走行計画における走行時間又は平均速度が定められている場合、減速区間において短縮された時間を他の区間に振り分けることができるため、走行計画を全体的に低燃費化させることができる。このように、本発明によれば、内燃機関を停止させることにより車両を減速させる走行計画に基づいて車両の走行制御を行う場合に、内燃機関の不停止状態が発生したとしても、燃費の悪化を抑制することができる。
この場合、初期走行計画生成部が、減速区間に続く加速区間を目標加速度で加速させる初期走行計画を生成すると、第1再計画部は、車両の走行時に内燃機関の不停止状態が発生した場合、加速区間の目標加速度を初期走行計画よりも大きくした新たな目標加速度として初期走行計画を再計画することが好ましい。この車両走行制御装置によれば、内燃機関の不停止状態が発生すると、第1再計画部が、減速区間に続く加速区間の目標加速度を大きくして初期走行計画を再計画するため、加速区間における平均速度が向上し、加速区間の走行時間を短縮することができる。このため、走行計画における走行時間又は平均速度が定められている場合、減速区間で短縮された時間を他の区間に振り分けることができるため、走行計画を全体的に低燃費化させることができる。
また、車両の駆動方式は、内燃機関とバッテリを電源とするモータとにより駆動されるハイブリッド方式であり、第1再計画部は、減速による回生が最大限発生する最大回生減速度と内燃機関の理想熱効率との積をその時点のエンジン回転における内燃機関の熱効率とバッテリの充放電効率とで除した値を、減速区間新たな目標減速度として、初期走行計画を再計画することが好ましい。
この車両走行制御装置によれば、最大回生減速度と理想熱効率との積がその時点における熱効率とバッテリの充放電効率とで除された値を、内燃機関が不停止状態となった減速区間における目標減速度とするため、減速区間の減速度が大きくなる。つまり、減速度により生ずる内燃機関における熱効率の低下分を大きな制動力に転嫁することで、減速区間の平均速度が向上し、減速区間における走行時間を短縮することができる。このため、燃費の悪化を更に抑制することができる。
また、初期走行計画生成部が、減速区間に続く加速区間を目標加速度で加速させる初期走行計画を生成すると、第1再計画部は、加速区間の目標加速度にバッテリの出力限界相当の加速度を加算した値を、加速区間新たな目標加速度として、初期走行計画を再計画することが好ましい。上記のように減速区間での減速度を大きくすると、バッテリへの回生量が増加するため、バッテリが満充電になりやすくなる。このため、初期走行計画生成部が生成した目標加速度にバッテリの出力限界相当の加速度を加算した値を、内燃機関が不停止状態となった減速区間に続く加速区間の目標加速度とすることで、バッテリが満充電のために回生が行われなくなるのを抑制することができる。これにより、バッテリへの回生を効果的に行わせることができ、燃費を更に向上させることができる。
また、初期走行計画生成部は、車両の走行において絶対に守らなければならない拘束条件と、車両の走行において重視する条件を評価するための評価式と、を用いた最適化処理により初期走行計画を生成し、内燃機関が不停止状態となる不停止予測時間を予測し、不停止予測時間を考慮して拘束条件及び評価式を設定することが好ましい。この車両走行制御装置によれば、内燃機関が不停止状態となる不停止予測区間の予測に基づいて初期走行計画を生成するため、初期走行計画を全体的に最適化した全体最適計画とすることができる。
また、初期走行計画における各区間の通過時間に所定時間を加算した暫定通過時間を算出する暫定通過時間演算部と、暫定通過時間を拘束条件とした最適化処理により暫定走行計画を生成する暫定走行計画生成部と、暫定走行計画における各区間の燃料消費量を算出する暫定消費燃料量演算部と、暫定走行計画における各区間の燃料消費量と、初期走行計画における各区間の燃料消費量とに基づき、初期走行計画に対する暫定走行計画の燃費改善見込量を算出する燃費改善見込量演算部と、初期走行計画における各区間の通過時間から、第1再計画部により再計画された走行計画における各区間の通過時間を減算して、各区間の余剰通過時間を算出する余剰通過時間演算部と、燃費改善見込量が最も多い区間の通過時間に余剰通過時間を加算した通過時間を拘束条件として、最適化処理により走行計画を再計画する第2再計画部と、備えることが好ましい。
この車両走行制御装置では、初期走行計画における各区間の暫定通過時間を算出して、この暫定通過時間を拘束条件とした暫定走行計画を生成し、この暫定走行計画における各区間の暫定消費燃料量を算出して、初期走行計画に対する暫定走行計画の燃費改善見込量を算出する。そして、第1再計画部により初期走行計画が再計画されると、燃費改善見込量が最も多い区間の通過時間に、この再計画された走行計画における当該区間の余剰通過時間を加算した通過時間を拘束条件として、最適化処理により走行計画を再生成する。このように、この車両走行制御装置によれば、走行中にエンジン不停止状態が発生すると、第2走行計画際計画部が、第1走行計画再設定部により再設定された区間の余剰通過時間を他の区間に割り振ることにより走行計画を再生成するため、全体的に低燃費の走行計画を生成することができ、しかも、走行計画を迅速かつ容易に再生成することができる。
また、第再計画部は、内燃機関が不停止状態となった原因に応じて初期走行計画を再計画することが好ましい。この車両走行制御装置によれば、内燃機関が不停止状態となった原因に応じて初期走行計画を再計画することができるため、燃費を適切に低減させることができる。
本発明によれば、内燃機関を停止させることにより車両を減速させる走行計画に基づいて車両の走行制御を行う場合に、内燃機関の不停止状態が発生したとしても、燃費の悪化を抑制することができる。
以下、図面を参照して、本発明に係る車両走行制御装置の好適な実施形態について詳細に説明する。本実施形態では、本発明に係る車両走行制御装置を、エンジンとモータとを駆動源として自動運転を行うハイブリッド形式の車両に搭載される車両走行制御装置に適用する。そして、本実施形態に係る車両走行制御装置は、拘束条件および評価関数を用いた最適化処理により走行計画を生成し、この走行計画に基づいて車両の走行制御を行うものである。また、本実施形態では、走行計画として、加速、減速、定速走行などで表される速度パターンを生成するものとして説明するが、その他のパラメータによって表される走行計画を生成するものであってもよい。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
[第1実施形態]
図1は、実施形態に係る車両走行制御装置の構成を示した図である。図1に示すように、本実施形態の車両走行制御装置1は、車輪速センサ10、Gセンサ11、ブレーキセンサ12、アクセルセンサ13、エンジン不停止検出センサ14、ナビゲーションシステム15、スロットルアクチュエータ20、ブレーキアクチュエータ21、モータ22及びECU(Electronic Control Unit)30を備えている。
車輪速センサ10は、車両の4輪にそれぞれ設けられ、車輪の回転速度(車輪の回転に応じたパルス数)を検出するセンサである。車輪速センサ10では、所定時間ごとの車輪の回転パルス数を検出し、その検出した車輪回転パルス数を車輪速信号としてECU30に送信する。ECU30では、各車輪の回転速度から車輪速をそれぞれ演算し、各車輪の車輪速から車両の走行速度を演算する。
Gセンサ11は、自車両に作用している横加速度や前後加速度を検出するセンサである。Gセンサ11では、自車両に作用している加速度を検出し、その加速度をG信号としてECU30に送信する。なお、検出する加速度ごとに、横Gセンサ、前後Gセンサがそれぞれ構成される。
ブレーキセンサ12は、ブレーキの操作量を検出するセンサである。ブレーキセンサ12では、ブレーキの操作量を検出し、その操作量をブレーキ信号としてECU30に送信する。
アクセルセンサ13は、アクセルの操作量を検出するセンサである。アクセルセンサ13では、アクセルの操作量を検出し、その操作量をアクセル信号としてECU30に送信する。
エンジン不停止検出センサ14は、車両の駆動源の一つであるエンジンが走行中に不停止状態となったことを検出するセンサである。エンジン不停止状態とは、車両走行中にエンジンが停止できない状態であり、例えば、エンジンの暖気、暖房の暖気、バッテリの暖気などである。このため、エンジン不停止検出センサ14は、エンジンとモータとの駆動制御を行うハイブリッドシステムや、各種センサにより構成される。そして、エンジン不停止検出センサ14では、エンジン不停止状態を検出すると、このエンジン不停止状態をECU30に送信する。
ナビゲーションシステム15は、地図情報、GPS(Global Positioning System)アンテナ、処理装置などを備えており、自車両の位置や、道路勾配などの道路情報などを取得するものである。ナビゲーションシステム15では、GPSアンテナでGPS衛星からGPS信号を受信する。そして、ナビゲーションシステム15では、処理装置でそのGPS信号を復調し、その復調された各GPS衛星の位置データに基づいて自車両の位置などを演算する。一方、ナビゲーションシステム15に備えられた地図情報には、一般的な道路情報に加え、道路勾配情報も記憶されている。そして、ナビゲーションシステム15では、自車両の位置情報および地図情報をECU30に送信する。
スロットルアクチュエータ20は、車両の駆動源の一つであるエンジンのスロットルバルブの開度を調整するアクチュエータである。スロットルアクチュエータ20では、ECU30からのエンジン制御信号を受信すると、エンジン制御信号に応じて作動し、スロットルバルブの開度を調整する。そして、スロットルアクチュエータ20によりスロットルバルブの開度が大きく調整されると、車両が加速する。
ブレーキアクチュエータ21は、各車輪のホイールシリンダのブレーキ油圧を調整するアクチュエータである。ブレーキアクチュエータ21では、ECU30からのブレーキ制御信号を受信すると、ブレーキ制御信号に応じて作動し、ホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。そして、ブレーキアクチュエータ21によりホイールシリンダのブレーキ油圧が大きく調整されると、車両が減速する。
モータ22は、車両の駆動源の一つである電気モータであり、図示しないバッテリを電源として作動する。また、モータ22は、ジェネレータとしての機能を有しており、車輪の回転エネルギ(運動エネルギ)を電気エネルギに変換し、回生発電を行う。モータ22では、モータ制御信号を受信すると、モータ制御信号に応じて回転駆動して駆動力を発生する。また、モータ22では、回生制御信号を受信すると、回生制御信号に応じて発電し、その発電した電力をバッテリに充電する。
ECU30は、CPU、ROM、RAMなどからなり、車両走行制御装置1を統括制御する電子制御ユニットである。ECU30は、一定時間ごとに、各センサ10〜14及びナビゲーションシステム15からの各信号を受信して、最適な車両の走行計画を生成する。また、ECU30は、スロットルアクチュエータ20、ブレーキアクチュエータ21、モータ22などを制御することで、走行計画に基づいて車両の走行制御を行う。このため、ECU30は、初期走行計画生成部31と、走行計画再設定部32と、走行制御部33として機能する。
初期走行計画生成部31は、旅行の行程を複数の区間に分割して走行計画を計画するとともに、車両のエンジンを停止させることにより車両を減速させる減速区間を含む初期走行計画を生成する。特に、初期走行計画生成部31は、車両の走行において絶対に守らなければならない条件である拘束条件と、車両の走行において重視する条件を評価するための関数である評価関数とを用いた最適化処理により、初期走行計画を生成する。この最適化処理は、どのような手法を用いてもよく、例えば、本発明者らが先に出願した特願2007−285451、特願2007−285458、特願2007−285461、特願2007−285462などに記載された手法を用いるのが好ましい。
すなわち、最適化処理は、例えば、特願2007−285451に記載されているように、少なくとも道路境界線の条件を含む拘束条件に基づいて収束演算し、次に、その拘束条件を維持しつつ、少なくとも速度の分散の評価条件を含む評価関数によって収束演算し、評価を最適とする走行軌跡の走行計画を生成する。
また、最適化処理は、例えば、特願2007−285458に記載されているように、少なくとも道路境界線の条件を含む拘束条件に基づいて収束演算し、次に、その拘束条件を維持しつつ、少なくともブレーキ減速放熱総量の評価条件を含む評価関数によって収束演算し、評価を最適とする走行軌跡の走行計画を生成する。
また、最適化処理は、例えば、特願2007−285461に記載されているように、少なくとも道路境界線の条件を含む拘束条件に基づいて収束演算し、次に、その拘束条件を維持しつつ、少なくともハイブリッドシステムにおける電力収支(モータ回生によって蓄える電力モータ出力で使用する電力)が正の場合の電力収支の評価条件を含む評価関数によって収束演算し、評価を最適とする走行軌跡の走行計画を生成する。
また、最適化処理は、例えば、特願2007−285462に記載されているように、少なくとも道路境界線の条件を含む拘束条件に基づいて収束演算し、次に、その拘束条件を維持しつつ、少なくとも加速時のエンジン出力熱効率の熱効率使用率の評価条件を含む評価関数によって収束演算し、評価を最適とする走行軌跡の走行計画を生成する。
走行計画再設定部32は、車両走行中にエンジンの不停止状態が発生すると、初期走行計画生成部31が生成した初期走行計画を再設定する。すなわち、走行計画再設定部32は、車両のエンジンを停止させることにより車両を減速させる減速区間の目標減速度を大きくするとともに、この減速区間に続く加速区間の目標加速度を大きくして、初期走行計画を再設定する。
走行制御部33は、初期走行計画生成部31により生成された初期走行計画、または、走行計画再設定部32により初期走行計画が再設定された走行計画に基づいて、車両の走行制御を行う。走行制御部33による車両の走行制御は、スロットルアクチュエータ20、ブレーキアクチュエータ21、モータ22などを制御することにより行われる。
次に、図2を参照しながら、本実施形態に係る車両走行制御装置1の処理動作について説明する。図2は、ECUの処理動作を示すフローチャートである。
まず、ECU30は、上述した最適化処理を行い、燃費特性を考慮した最適な初期走行計画を生成する(ステップS1)。なお、この初期走行計画における減速区間は、車両のエンジンを停止させることにより車両を減速させるものとなる。すなわち、減速区間では、転がり抵抗のみの減速状態である滑空状態とすることで、車両を減速させる。そして、ステップS2において、ECU30は、初期走行計画に基づいて、車両の走行制御を行う。
その後、ECU30は、エンジンが不停止状態であるか否かを判定する(ステップS2)。そして、エンジンが不停止状態でないと判定すると(ステップS3:NO)、ECU30は、初期走行計画に基づいた車両の走行制御を継続する。
一方、エンジンが不停止状態であると判定すると(ステップS3:YES)、ECU30は、ステップS1において生成した初期走行計画を再設定する走行計画再設定処理を行う(ステップS4)。そして、ECU30は、ステップS4において再設定された走行計画に基づいて車両の走行制御を行う。
次に、図3を参照して、ステップS4における走行計画再設定処理を説明する。
まず、ECU30は、減速区間であるか否かを判定する(ステップS10)。そして、減速区間ではないと判定すると(ステップS10:NO)、ECU30は、後述するステップS16に進む。
一方、減速区間であると判定すると(ステップS10:YES)、ECU30は、初期走行計画における減速区間の目標減速度を、フル回生が行われるフル回生減速度に再設定する(ステップS11)。フル回生減速度とは、バッテリの入力密度限界回生が行われる減速度であって、例えば、−0.2Gの減速度となる。
次に、ECU30は、エンジンが燃料カット状態で回転しているか否かを判定する(ステップS12)。そして、エンジンが燃料カット状態で回転していると判定すると(ステップS12:YES)、ECU30は、熱効率面でロスがないと判断し、後述するステップS15に進む。
一方、エンジンが燃料カット状態ではなく回転していると判定すると(ステップS12:NO)、ECU30は、エンジンの回転が理想熱効率状態(例えば、エンジンの回転が2500rpm付近)であるか否かを判定する(ステップS13)。そして、理想熱効率状態であると判定すると(ステップS12:YES)、ECU30は、熱効率面でのロスが極めて少ないと判断し、後述するステップS15に進む。
一方、理想熱効率状態ではないと判定すると(ステップS13:NO)、ECU30は、ステップS11において再設定された目標減速度(フル回生減速度)を、より減速度の高い新たな目標減速度に再設定する(ステップS14)。すなわち、ステップS1において生成された初期走行計画では、減速区間でエンジンを停止状態とするように計画されている。ところが、エンジン不停止状態が発生すると、エンジンが回転しながら弱い減速により車両が減速することになるため、熱効率面でのロスが発生する。そこで、エンジン不停止状態であって理想熱効率でない場合、ECU30は、このロスを、油圧ブレーキによる大きな制動力に転嫁させるため、目標減速度を、式1に示すように、ステップS4において設定したフル回生減速度とエンジンの理想熱効率との積を、その時点のエンジンの回転数における熱効率とバッテリの充放電効率とで除した値として再設定する。なお、バッテリの充電効率は、例えば、0.9(約0.64)となる。
Figure 0004930446
次に、ECU30は、ステップS11又はステップS14において再設定した目標加速度に対応して、減速区間の減速区間長を再設定する(ステップS15)。すなわち、ステップS11又はステップS14による目標減速度の再設定により、減速区間の目標減速度が、ステップS1において生成した初期走行計画よりも高く再設定されているため、この減速区間の減速距離が、初期走行計画よりも短くなっている。このため、ステップS15では、減速開始ポイントを遅めに設定することで減速区間長を短く再設定する。ステップS15で再設定される減速区間長は、式(2)に示すように、ステップS1において生成した初期走行計画における減速区間の減速区間長(元の減速区間長)と減速度(元の減速度)との積を、ステップS11において再設定したフル回生減速度(再設定した減速度)又はステップS14において再設定した目標減速度(再設定した減速度)で除した値となる。
Figure 0004930446
そして、ECU30は、走行計画再設定処理を終了する。その後、ECU30は、ステップS5において、ステップS11、ステップS14、ステップS15により再設定された走行計画に基づいて、車両の走行制御を行う。
一方、上述したステップS10において、減速区間ではないと判定した場合(ステップS10:NO)、ECU30は、減速区間に続く加速区間であるか否かを判定する(ステップS16)。そして、減速区間に続く加速区間ではないと判定すると(ステップS16:NO)、ECU30は、走行計画再設定処理を終了する。
一方、減速区間に続く加速区間であると判定すると(ステップS16:YES)、ECU30は、バッテリのSOC(充電量:State of Charge)が十分にあるか否かを判定する。(ステップS17)すなわち、SOCが所定値(例えば、60%)以上である場合は、SOCが十分にあると判定し、SOCが所定値未満である場合は、SOCが十分にないと判定する。そして、SOCが十分にないと判定すると(ステップS17:NO)、ECU30は、走行計画再設定処理を終了する。
一方、SOCが十分にあると判定すると(ステップS17:YES)、ECU30は、初期走行計画における加速区間の目標加速度を、バッテリ出力限界(例えば、50kW)相当の加速度を加えた新たな目標加速度に再設定する(ステップS18)。すなわち、ステップS11またはステップS14において減速区間での減速度が高く再設定されると、この減速区間において回生量が増加するため、再設定前と比べてSOCが上限値(バッテリが満充電状態)になりやすくなる。SOCが上限値になると、その後の回生が行われなくなるため、ハイブリッド車としてのメリットが享受できなくなり、旅行全体の燃費が大きく悪化してしまう。そこで、この減速区間に続く加速区間であって、SOCが十分にある場合、ECU30は、この加速区間の目標加速度を、式(3)に示すように、ステップS1において生成した初期走行計画の目標加速度(元の目標加速度)にバッテリ出力限界相当の加速度を加算した値に再設定する。そして、バッテリ出力限界でモータを駆動させ、車両を加速させることで、SOCを減少させるとともに、目標加速度を高くして加速時間を短くする。
目標加速度=元の目標加速度×バッテリ出力限界相当の加速度 …(3)
そして、ECU30は、走行計画再設定処理を終了する。その後、ECU30は、上述した走行計画再設定処理において再設定された走行計画に基づいて、車両の走行制御を行う。
次に、図4を参照して、車両走行制御装置1により生成される走行計画の速度パターンの一例について説明する。図4は、速度と走行距離との関係を示した図である。そして、図4(a)は、初期走行計画を示しており、図4(b)は、再設定された走行計画を示している。
図4(a)に示すように、初期走行計画生成処理(ステップS1)において生成される初期走行計画は、0地点からf地点までの旅行を所定の時間で走行する走行計画である。具体的に説明すると、この初期走行計画は、0地点からa地点の区間が加速区間A、a地点からb地点の区間が定速走行区間B、b地点からc地点の区間がエンジン停止により減速を行う減速区間C、c地点からd地点が加速区間D、d地点からe地点が定速走行区間E、e地点からf地点が減速区間Fとなる。
そして、この初期走行計画に基づいて車両を走行させている際、エンジンの不停止状態が発生すると、走行計画再設定処理(ステップS4)において、図4(b)に示すように、減速区間Cは、減速度が高く、減速区間長が短く再設定される。すなわち、定速走行区間Bは、a地点からb’地点(b地点よりも遅い地点)の区間に再設定され、減速区間Cは、b’地点からc地点の区間に再設定される。また、減速区間Cに続く加速区間Dは、加速度が高く、加速区間長が短く再設定される。すなわち、加速区間Dは、c地点からd’地点(d地点よりも遅い地点)の区間に再設定され、定速走行区間Eは、d’地点からe地点の区間に再設定される。
このように、第1の実施形態によれば、初期走行計画生成部31が、エンジンを停止させることにより車両を減速させる減速区間を含む初期走行計画を生成するため、燃費向上を図ることができる。そして、車両走行時にエンジンの不停止状態が発生すると、走行計画再設定部32が、この減速区間の目標減速度を初期走行計画よりも大きくして初期走行計画を再設定するため、減速区間における平均速度の向上により、減速に要する時間を短縮することができる。このため、減速を長時間継続することにより生じるエンジンの熱効率の低下を抑制することができる。しかも、走行計画における走行時間又は平均速度が定められている場合、減速区間において短縮された時間を他の区間に振り分けることができるため、走行計画を全体的に低燃費化させることができる。このように、車両走行制御装置1によれば、エンジンを停止させることにより車両を減速させる走行計画に基づいて車両の走行制御を行う場合に、エンジンの不停止状態が発生したとしても、燃費の悪化を抑制することができる。
また、第1の実施形態によれば、エンジンの不停止状態が発生すると、走行計画再設定部32が、減速区間に続く加速区間の目標加速度を大きくして初期走行計画を再設定するため、加速区間における平均速度が向上し、加速区間の走行時間を短縮することができる。このため、走行計画における走行時間又は平均速度が定められている場合、加速区間で短縮された時間を他の区間に振り分けることができるため、走行計画を全体的に低燃費化させることができる。
また、第1の実施形態によれば、フル回生減速度と理想熱効率との積がその時点における熱効率とバッテリの充放電効率とで除された値を、内燃機関が不停止状態となった減速区間における目標減速度とするため、減速区間の減速度が大きくなる、つまり、減速度により生ずるエンジンの熱効率面でのロスを、油圧ブレーキによる大きな制動力に転嫁することで、減速区間の平均速度が向上し、減速区間における走行時間を短縮することができる。このため、燃費の悪化を更に抑制することができる。
そして、上記のように減速区間での減速度を大きくすると、バッテリへの回生量が増加するため、バッテリが満充電になりやすくなる。このため、初期走行計画生成部31が生成した目標加速度にバッテリの出力限界相当の加速度を加算した値を、内燃機関が不停止状態となった減速区間に続く加速区間の目標加速度とすることで、バッテリが満充電のために回生が行われなくなるのを抑制することができる。これにより、バッテリへの回生を効果的に行わせることができ、燃費を更に向上させることができる。
[第2実施形態]
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、第1の実施形態に係る車両走行制御装置1と構成が同じであり、第1の実施形態とは、ECU30の初期走行計画生成部31による初期走行計画生成処理のみ異なる。すなわち、初期走行計画生成部31は、初期走行計画を生成する前に、エンジンの不停止状態が発生する区間(ポイント)を推定し、この推定に基づいて初期走行計画を生成する。このため、以下では、ECU30による初期走行計画生成処理動作のみ説明する。なお、この初期走行計画生成処理は、図2におけるステップS1に対応する。
図5は、ECUの初期走行計画生成処理動作を示すフローチャートである。図5に示すように、まず、ECU30は、エンジン始動時(または、エンジン始動後所定時間内)にドライバが暖房機器などに設定する設定温度を取得する(ステップS20)。ステップS20においてドライバが設定温度を設定しない場合は、各種の推定手法により、設定温度を推定する。例えば、ドライバによる温度設定動作を学習しておき、この学習結果に基づき設定温度を推定してもよい。また、ドライバによる温度設定動作の学習が行えない場合や、ドライバが設定温度を殆ど変更しない(数トリップに1回以下程度)場合は、その時点での設定温度を推定する設定温度としてもよい。また、トリップごとのエンジン始動後一定時間(例えば、10分)の平均設定温度を、推定する設定温度としてもよい。
次に、ECU30は、エンジンの暖気時間を設定するために、まず、車両の冷却水の温度が低いか否か否かを判定する(ステップS21)。ステップS21において、前回のイグニションOFFから所定の時間が経過しておらず、冷却水の温度が所定温度(例えば、50℃)以上である場合は、冷却水が低くないと判定する。一方、前回のイグニションOFFから所定の時間が経過しており、冷却水の温度が所定温度未満である場合は、冷却水が低いと判定する。
そして、冷却水が低くないと判定すると(ステップS21:NO)、ECU30は、エンジンの暖気が不要だと判断して、エンジンの暖気時間を0に設定する(ステップS22)。
一方、冷却水が低いと判定すると(ステップS21:YES)、ECU30は、冷却水の温度に基づいてエンジンの暖気時間を算出し、エンジンの暖気時間を設定する(ステップS23)。この場合、エンジンの暖気時間は、例えば、50℃から冷却水の温度を引いた値に、所定の係数(例えば、10)を積算した値とする。
エンジンの暖気時間が設定されると、ECU30は、暖房の暖気時間を設定するために、まず、ステップS20において設定した設定温度が送風空気の温度以上であるか否かを判定する(ステップS24)。
そして、設定温度が送風空気の温度以上であると判定すると(ステップS24:YES)、ECU30は、に進み、暖房の暖気が不要だと判断して、暖房の暖気時間を0に設定する(ステップS25)。
一方、設定温度が送風空気の温度より低いと判定すると(ステップS24:NO)、ECU30は、送風空気の温度に基づいて暖房の暖気時間を算出し、暖房の暖気時間を設定する(ステップS26)。この場合、暖房の暖気時間は、例えば、設定温度から送風空気の温度を引いた値に、所定の係数(例えば、10)を積算した値とする。
次に、ECU30は、推定暖気時間を設定する(ステップS27)。すなわち、ステップS27では、ステップS22またはステップS23において設定したエンジンの暖気時間と、ステップS25またはステップS26において設定した暖房の暖気時間とを比較する。そして、これらの暖気時間のうち何れか長い方の暖気時間を選択し、この選択した暖気時間を推定暖気時間として設定する。
次に、ECU30は、最適化処理により走行計画を生成するための拘束条件および評価式を、推定暖気時間を考慮して設定を行う(ステップS28)。すなわち、拘束条件および評価式の設定は、上述した特願2007−285451、特願2007−285458、特願2007−285461、特願2007−285462などに記載された手法を用いて行うが、ステップS27において設定した推定暖気時間の間は、別区間として扱い、エンジン不停止状態における熱効率優先評価式を採用する。熱効率優先評価式は、例えば、エンジンの回転数が0の走行状態が望ましくない(大きな数値)、という評価式となる。そして、ステップS28では、例えば、図6に示すように、熱効率優先評価式の評価値が最良店である0に近づくように、走行軌跡を収束演算することで、走行計画を生成する。
そして、ECU30は、ステップS28において設定された拘束条件および評価式を用いて、最適化処理により初期走行計画を生成する(ステップS29)。
次に、図7を参照して、第2の実施形態において生成される走行計画の速度パターンの一例について説明する。図7は、速度と走行距離との関係を示した図である。そして、図7(a)は、通常の初期走行計画を示しており、図7(b)は、第2の実施形態において生成される初期走行計画を示している。
図7(a)に示すように、通常の初期走行計画は、0地点からj地点までの旅行を所定の時間で走行する走行計画である。具体的に説明すると、この初期走行計画は、0地点からg地点の区間が加速区間G、g地点からh地点の区間がエンジン停止による減速区間H、h地点からi地点の区間が加速区間I、i地点からj地点がエンジン停止による減速区間Jとなる。
一方、第2の実施形態では、0地点からk地点(g地点とh地点の間の地点)に到達するまでの時間が、推定暖気時間として設定されると、初期走行計画生成処理(ステップS29)により、図7(b)に示す初期走行計画が生成される。すなわち、初期走行計画生成処理(ステップS29)により生成される初期走行計画は、0地点からg地点の区間が加速区間G、g地点からk地点の区間がエンジン不停止による減速区間K、k地点からh地点の区間がエンジン停止による減速区間H、h地点からi地点の区間が加速区間I、i地点からj地点がエンジン停止による減速区間Jとなる。
このように、第2の実施形態によれば、エンジンが不停止状態となる推定暖気時間を予測し、この推定暖気時間に基づいて初期走行計画を生成するため、初期走行計画を全体的に最適化した全体最適計画とすることができる。
[第3実施形態]
次に、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態に係る車両走行制御装置は、走行時の突発的なエンジン不停止状態の発生により、走行計画全体を再生成する。
図8は、第3の実施形態に係る車両走行制御装置の構成を示した図である。図8に示すように、第3の実施形態に係る車両走行制御装置3のECU30は、更に、暫定通過時間演算部34と、暫定走行計画生成部35と、暫定消費燃料量演算部36と、燃費改善見込量演算部37と、余剰通過時間演算部38と、走行計画再生成部39として機能する。
暫定通過時間演算部34は、初期走行計画生成部31が生成した初期走行計画において、区間ごとに、各区間の通過時間に所定時間を加算した暫定通過時間を算出する。
暫定走行計画生成部35は、暫定通過時間演算部34が算出した各区間の暫定通過時間を拘束条件として、最適化処理により暫定走行計画を生成する。なお、暫定走行計画の生成手法は、初期走行計画生成部31による初期走行計画の生成手法と同様である。
暫定消費燃料量演算部36は、一般的な燃費シミュレーションを用いて、暫定走行計画における各区間の暫定消費燃料量を算出する。
燃費改善見込量演算部37は、初期走行計画に対する暫定走行計画の燃費改善見込量を算出する。燃費改善見込量は、どのような手法により算出してもよいが、例えば、区間ごとに、初期走行計画の消費燃料量から暫定走行計画の暫定消費燃料量を減算することにより求めるとよい。なお、燃費改善見込量演算部37は、燃費改善見込量の代わりに、初期走行計画の消費燃料量に対する暫定走行計画の暫定消費燃料量の燃費改善見込率を算出してもよい。すなわち、初期走行計画の消費燃料量に対する暫定走行計画の暫定消費燃料量の燃費改善見込率を算出することで、実質的に、燃費改善見込量を把握することができる。そして、時間当たりの燃費改善見込率は、初期走行計画の消費燃料量を暫定走行計画の暫定消費燃料量で除算することで算出することができる。
余剰通過時間演算部38は、区間ごとに、初期走行計画生成部31が生成した初期走行計画の通過時間から、走行計画再設定部32が再設定した走行計画の通過時間を減算し、余剰通過時間を算出する。なお、この余剰通過時間は、走行計画再設定部32において再設定される区間のみについて算出するのが望ましいが、全ての区間について算出してもよい。
走行計画再生成部39は、燃費改善見込量演算部37が算出した燃費改善見込量と、余剰通過時間演算部38が算出した余剰通過時間とに基づき、走行計画を再生成する。すなわち、走行計画再生成部39は、最も燃費改善見込量の最も多い区間の通過時間に余剰通過時間を加算した通過時間を余剰通過時間として算出する。そして、走行計画再生成部39は、、この余剰通過時間を拘束条件として、最適化手法により走行計画を再生成する。
図9は、ECUの処理動作を示すフローチャートである。図9に示すように、まず、ECU30は、第1の実施形態と同様に、初期走行計画生成処理を行い、初期走行計画を生成する(ステップS1)。なお、ステップS1では、各区間の通過時間が評価式として与えられており、一定条件内で短い時間が求められるように初期走行計画が生成される。
次に、ECU30は、初期走行計画における各区間の通過時間に所定時間を加算した暫定通過時間を算出する(ステップS30)。
次に、ECU30は、各区間の暫定通過時間を拘束条件として、最適化処理により暫定走行計画を生成する(ステップS31)。
次に、ECU30は、ステップS31において生成した暫定走行計画について、区間ごとに、各区間の暫定消費燃料量を算出する(ステップS32)。
次に、ECU30は、初期走行計画に対する暫定走行計画の燃費改善見込量を算出する(ステップS33)。燃費改善見込量は、区間ごとに、初期走行計画の消費燃料量から暫定走行計画の暫定消費燃料量を減算した値を、各区間の改善見込量として算出する。
そして、ECU30は、走行計画に基づいて車両を走行させる(ステップS2)。
その後、ECU30は、エンジンが不停止状態であるか否かを判定する(ステップS)。そして、エンジンが不停止状態でないと判定すると(ステップS3:NO)、ECU30は、ステップS5に進み、ステップS1において生成した初期走行計画に基づいて、車両の走行制御を行う。
一方、エンジンが不停止状態であると判定すると(ステップS3:YES)、ECU30は、初期走行計画再設定処理を行い、ステップS1において生成した初期走行計画を再設定する(ステップS4)。
初期走行計画を再設定すると、次に、ECU30は、ステップS1において生成した初期走行計画における各区間の通過時間から、ステップS3で再設定した走行計画における各区間の通過時間を減算して、余剰通過時間を算出する(ステップS34)。
次に、ECU30は、燃費改善見込量と余剰通過時間とに基づいて、走行計画を再生成する(ステップS35)。すなわち、ECU30は、燃費改善見込量が最も多い区間(燃費改善見込量の代わりに燃費改善見込率を採用した場合は、燃費改善見込率が最も高い区間)を燃費改善区間として選出する。また、ECU30は、ステップS1で生成した走行計画における燃費改善区間の通過時間に、ステップS33で算出した余剰通過時間を加算した通過時間を、燃費改善区間の改善通過時間とする。そして、ECU30は、この燃費改善区間の改善通過時間を拘束条件として、最適化手法により走行計画を再生成する。
次に、ECU30は、ステップS35で再生成した走行計画に基づいて、ステップS33で算出した燃費改善見込量を更新する(ステップS36)。なお、この更新する燃費改善見込量は、この再生成した走行計画に対して上述したステップS30〜ステップS33を行うことで、算出することができる。
そして、ECU30は、ステップS35において初期走行計画が再設定されると、この再設定された走行計画に基づいて、車両の走行制御を行う。
次に、図10を参照して、車両走行制御装置3により生成される走行計画の速度パターンの一例について説明する。図10は、速度と走行距離との関係を示した図である。そして、図10(a)は、初期走行計画を示しており、図10(b)は、再生成された走行計画を示している。
図10(a)に示すように、初期走行計画では、l地点からm地点の区間がエンジン停止による減速区間M、n地点からp地点の区間が定速走行区間P、p地点からq地点の区間が減速区間Qとなる。
そして、走行計画再設定処理(ステップS4)において減速区間Mが再設定され、走行計画再生成処理(ステップS35)が行われると、図10(b)に示す走行計画が生成される。すなわち、減速区間Mにおいて不停止状態が発生すると、減速区間Mにおいてエンジン不停止に対応した速度パターンが再設定されるため、この減速区間Mにおいて余剰通過時間が発生する。そこで、この余剰時間を、例えば、定速走行区間P及び減速区間Qに割り当てることで、n地点からq地点がエンジン停止による減速区間Q’となるように、走行計画が再生成される。
このように、第3の実施形態に係る車両走行制御装置3では、初期走行計画における各区間の暫定通過時間を算出して、この暫定通過時間を拘束条件とした暫定走行計画を生成し、この暫定走行計画における各区間の暫定消費燃料量を算出して、初期走行計画に対する暫定走行計画の燃費改善見込量を算出する。そして、第1走行計画再設定部により初期走行計画が再設定されると、この再設定された走行計画における各区間の通過時間から余剰通過時間を算出し、燃費改善見込量が最も多い区間の通過時間に余剰通過時間を加算した通過時間を拘束条件として、最適化処理により走行計画を再生成する。このように、この車両走行制御装置によれば、走行中にエンジン不停止状態が発生すると、第1走行計画再設定部により再設定された区間の余剰通過時間を他の区間に割り振ることにより走行計画を再生成するため、全体的に低燃費の走行計画を生成することができ、しかも、走行計画を迅速かつ容易に再生成することができる。
[第4実施形態]
次に、第4の実施形態について説明する。第4の実施形態は、第1の実施形態に係る車両走行制御装置1と構成が同じであり、第1の実施形態とは、ECU30の走行計画再設定部32による走行計画の再設定処理のみ異なる。すなわち、走行計画再設定部32は、車両走行時にエンジン不停止状態が発生すると、エンジン不停止の発生原因に基づいて、走行計画を再設定する。このため、以下では、ECU30による処理動作のみ説明する。
図11は、ECUの処理動作を示すフローチャートである。図11に示すように、まず、ECU30は、第1の実施形態と同様に、初期走行計画生成処理を行い、初期走行計画を生成する(ステップS1)。
そして、ECU30は、走行計画に基づいて車両を走行させる(ステップS)。
その後、ECU30は、エンジンが不停止状態であるか否かを判定する(ステップS)。そして、エンジンが不停止状態でないと判定すると(ステップS3:NO)、ECU30は、ステップS5に進み、ステップS1において生成した初期走行計画に基づいて、車両の走行制御を行う。
一方、エンジンが不停止状態であると判定すると(ステップS3:YES)、ECU30は、車両が減速中であるか否かを判定する(ステップS40)。そして、車両が減速中ではないと判定すると(ステップS40:NO)、ECU30は、後述するステップS48に進む。
一方、車両が減速中であると判定すると(ステップS40:YES)、ECU30は、エンジンの暖気が必要な状態であるか否かを判定する(ステップS41)。なお、エンジンの暖気が必要か否かは様々な手法で判断することができ、例えば、エンジンやバッテリを制御するハイブリッドシステムなどで判断することができる。そして、エンジンの暖気が必要でないと判定すると(ステップS41:NO)、ECU30は、後述するステップS45に進む。
一方、エンジンの暖気が必要であると判定すると(ステップS41:YES)、ECU30は、暖房の暖気が必要であるか否かを判定する(ステップS42)。なお、暖房の暖気が必要であるか否かは様々な手法で判断することができ、ステップS41と同様に、例えば、ハイブリッドシステムにおいて判断することができる。そして、暖房の暖気が必要でないと判定すると(ステップS42:NO)、ECU30は、後述するステップS48に進む。
一方、暖房の暖気が必要であると判定すると(ステップS42:YES)、ECU30は、風により車室内を暖かくすることができるか否かを判定する(ステップS43)。ステップS43において暖房の暖気が必要であるか否かの判定は、送風空気の温度と車室内の温度とを比較することで行う。そして、送風空気の温度が車室内の温度よりも高い場合は、送風により車室内を暖かくすることができると判定する。一方、送風空気の温度が車室内の温度以下の場合は、送風により車室内を暖かくすることができないと判定する。
そして、送風により車室内を暖かくすることができると判定すると(ステップS43:YES)、ECU30は、暖房の設定温度(ドライバにより設定される暖房の設定温度)を一時的に送風空気の温度まで下げてエンジンを停止させる(ステップS44)。そして、ECU30は、希望温度を送風空気の温度まで下げてエンジンを停止させると、後述するステップS48に進む。
一方、送風により車室内を暖かくすることができないと判定すると(ステップS43:NO)、ECU30は、暖気を強く要求されているか否かを判定する(ステップS45)。ステップS45において暖気を強く要求されている場合とは、例えば、エンジンの暖気に関しては、冷却水の温度が20℃未満の場合であり、暖房の暖気に関しては、設定温度から送風空気の温度を引いた温度が10℃よりも高い場合である。そして、暖房を強く要求されていると判定すると(ステップS45:YES)、ECU30は、後述するステップS48に進む。
一方、暖房を強く要求されていないと判定すると(ステップS45:NO)、ECU30は、現在走行中の減速区間の減速度として、エンジンの制御状態を燃料カット状態とした減速度に再設定する(ステップS46)。すなわち、エンジンのフリクションロスに対応した減速度に再設定する。なお、エンジンのフリクションロスはエンジンの性能値として与えられ、このフリクションロスによる減速は、滑空減速よりも強い減速となる。
次に、ECU30は、バッテリの暖気が必要であるか否かを判定する(ステップS48)。すなわち、ステップS48では、バッテリを充放電させてバッテリの温度を上昇させる必要があるか否かを判定する。そして、バッテリの暖気が不要であると判定すると(ステップS48:NO)、ECU30は、後述するステップS53に進む。
一方、バッテリの暖気が必要であると判定すると(ステップS48:YES)、ECU30は、現在走行している区間が減速区間であるか否かを判定する(ステップS49)。そして、減速区間であると判定すると(ステップS49;YES)、ECU30は、この減速区間の目標減速度を、フル回生が行われるフル回生減速度に再設定する(ステップS50)。そして、後述するステップS53に進む。
一方、減速区間でないと判定すると(ステップS49:NO)、ECU30は、現在走行している区間が加速区間であるか否かを判定する(ステップS51)。そして、加速区間でないと判定すると(ステップS51:NO)、ECU30は、後述するステップS53に進む。
一方、加速区間であると判定すると(ステップS51:YES)、ECU30は、この加速区間の目標加速度を、フル電力(バッテリ出力限界)により加速が行われる加速度に再設定する(ステップS52)。すなわち、ステップS52は、第1の実施形態におけるステップS13と同様であり、ステップS1において生成した初期走行計画の目標加速度にバッテリ出力限界相当の加速度を加算した値に再設定する。そして、ECU30は、フル電力によりモータを駆動させて、車両を加速させる。
そして、ECU30は、走行計画再生性処理を行う(ステップS53)。すなわち、ステップS53では、ステップS46、ステップS50、ステップS52において減速度または加速度を再設定した場合に、この再設定した減速度または加速度に基づいて、走行計画を再生成する。なお、ステップS53の走行計画再生成処理は、第3の実施形態におけるステップS35の走行計画再生成処理と同様である。すなわち、第4の実施形態では、車両を走行させる前に、ステップS30〜ステップS33(図9参照)の処理を行っておき、ステップS53の走行計画再生成処理を行う際に、ステップS34及びステップS35(図9参照)の処理を行う。
次に、図12を参照して、第4の実施形態において生成される走行計画の速度パターンの一例について説明する。図12は、速度と走行距離との関係を示した図である。図12において、二点鎖線は初期走行計画を示しており、実線は、再生成された走行計画を示している。
図12に示すように、初期走行計画では、r地点からs地点の区間がエンジン停止による減速区間S、s地点からt地点の区間が加速区間Tとなる。
そして、減速区間Sにおいて、エンジン暖気のための不停止状態が発生すると、減速区間Sにおいて、燃料カットにより減速度を増加した速度パターンとなる。そして、バッテリ暖気が必要な場合、この減速区間Sに続く加速区間Tにおいて、フル電力により加速度が増加した速度パターンとなる。
このように、第4の実施形態によれば、エンジンが不停止状態となった原因に応じて初期走行計画を再設定することができるため、燃費を適切に低減させることができる。
特に、エンジンの暖気や暖房の暖気を強く要求されていない場合(弱く要求されている場合)、つまり、エンジン停止を満たす条件との乖離が小さい場合、燃料カットによるエンジンブレーキによる減速を行わせることで、エンジンフリクションで発熱を行うことができ、しかも、減速度が高まるため旅行時間を確保することができる。
また、バッテリを暖気させる場合、減速区間では回生を重視し、加速区間では電力アシストを重視した走行計画により走行制御を行うことで、エンジン不停止状態を早期に解除することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態において、ECU30は、エンジン不停止検出センサ14からの信号に基づいてエンジンの不停止状態を検出するものとして説明したが、他の様々なセンサからの信号に基づいてエンジンの不停止状態を検出するものとしてもよい。
また、上記実施形態において、走行計画再設定部32は、初期走行計画における減速区間及び加速区間において、その目標減速度及び目標加速度を再設定するものとして説明したが、この再設定する目標減速度及び目標加速度を適用した走行計画を生成(再計画)するものとしてもよい。
実施形態に係る車両走行制御装置の構成を示した図である。 ECUの処理動作を示すフローチャートである。 ECUの走行計画再設定処理動作を示すフローチャートである。 速度と走行距離との関係を示した図である。 ECUの初期走行計画生成処理動作を示すフローチャートである。 評価値と馬力との関係を示した図である。 速度と走行距離との関係を示した図である。 第3の実施形態に係る車両走行制御装置の構成を示した図である。 ECUの処理動作を示すフローチャートである。 速度と走行距離との関係を示した図である。 ECUの処理動作を示すフローチャートである。 速度と走行距離との関係を示した図である。
符号の説明
1,3…車両走行制御装置、30…ECU(車両走行制御装置)、31…初期走行計画生成部、32…走行計画再設定部(第1再計画部)、34…暫定通過時間演算部、35…暫定走行計画生成部、36…暫定消費燃料量演算部、37…燃費改善見込量演算部、38…余剰通過時間演算部、39…走行計画再生成部(第2再計画部)。

Claims (7)

  1. 走行計画に基づいて車両の走行制御を行う車両走行制御装置において、
    前記車両の内燃機関を停止させることにより前記車両を目標減速度で減速させる減速区間を含む初期走行計画を生成する初期走行計画生成部と、
    前記車両の走行時に前記内燃機関の不停止状態が発生した場合、前記減速区間を前記内燃機関の不停止により前記車両を減速させて前記減速区間の前記目標減速度を前記初期走行計画よりも大きくした新たな目標減速度として前記初期走行計画を再計画する第1再計画部と、
    を有することを特徴とする車両走行制御装置。
  2. 前記初期走行計画生成部が、前記減速区間に続く加速区間を目標加速度で加速させる前記初期走行計画を生成すると、
    前記第1再計画部は、前記車両の走行時に前記内燃機関の不停止状態が発生した場合、前記加速区間の前記目標加速度を前記初期走行計画よりも大きくした新たな目標加速度として前記初期走行計画を再計画することを特徴とする請求項1に記載の車両走行制御装置。
  3. 前記車両の駆動方式は、前記内燃機関とバッテリを電源とするモータとにより駆動されるハイブリッド方式であり、
    前記第1再計画部は、減速による回生が最大限発生する最大回生減速度と前記内燃機関の理想熱効率との積をその時点のエンジン回転における前記内燃機関の熱効率と前記バッテリの充放電効率とで除した値を、前記減速区間の前記新たな目標減速度として、前記初期走行計画を再計画することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両走行制御装置。
  4. 前記初期走行計画生成部が、前記減速区間に続く加速区間を目標加速度で加速させる前記初期走行計画を生成すると、
    前記第1再計画部は、前記加速区間の前記目標加速度に前記バッテリの出力限界相当の加速度を加算した値を、前記加速区間の前記新たな目標加速度として、前記初期走行計画を再計画することを特徴とする請求項3に記載の車両走行制御装置。
  5. 前記初期走行計画生成部は、前記車両の走行において絶対に守らなければならない拘束条件と、前記車両の走行において重視する条件を評価するための評価式と、を用いた最適化処理により前記初期走行計画を生成し、前記内燃機関が不停止状態となる不停止予測時間を予測し、前記不停止予測時間を考慮して前記拘束条件及び前記評価式を設定することを特徴とする請求項1〜4に記載の車両走行制御装置。
  6. 前記初期走行計画における各区間の通過時間に所定時間を加算した暫定通過時間を算出する暫定通過時間演算部と、
    前記暫定通過時間を拘束条件とした最適化処理により暫定走行計画を生成する暫定走行計画生成部と、
    前記暫定走行計画における前記各区間の燃料消費量を算出する暫定消費燃料量演算部と、
    前記暫定走行計画における前記各区間の燃料消費量と、前記初期走行計画における前記各区間の燃料消費量とに基づき、前記初期走行計画に対する前記暫定走行計画の燃費改善見込量を算出する燃費改善見込量演算部と、
    前記初期走行計画における前記各区間の通過時間から、前記第1再計画部により再計画された走行計画における前記各区間の通過時間を減算して、前記各区間の余剰通過時間を算出する余剰通過時間演算部と、
    前記燃費改善見込量が最も多い前記区間の通過時間に前記余剰通過時間を加算した通過時間を拘束条件として、最適化処理により走行計画を再計画する第2再計画部と、
    を備えることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の車両走行制御装置。
  7. 前記第再計画部は、前記内燃機関が不停止状態となった原因に応じて前記初期走行計画を再計画することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の車両走行制御装置。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9229448B1 (en) * 2014-09-19 2016-01-05 General Electric Company Energy management system and method for vehicle systems
JP4930446B2 (ja) * 2008-04-14 2012-05-16 トヨタ自動車株式会社 車両走行制御装置
FR2977404B1 (fr) * 2011-06-28 2017-06-02 Valeo Systemes De Controle Moteur Procede et systeme de gestion de l’energie d’un vehicule hybride
US9502893B2 (en) * 2012-09-20 2016-11-22 Nova Greentech, Inc. Distributed power supply system and method
US10381691B1 (en) 2012-11-15 2019-08-13 Nova Greentech, Inc. Modular battery network systems and methods for managing modular battery network systems
US9397518B1 (en) * 2013-02-22 2016-07-19 Daniel Theobald Wirelessly transferring energy to a mobile device
US9867543B2 (en) 2014-04-24 2018-01-16 Anatomage Inc. Adjustable anatomy display table
JP6350012B2 (ja) * 2014-06-23 2018-07-04 三菱自動車工業株式会社 車両の回生制御装置
JP6180458B2 (ja) 2015-04-17 2017-08-16 三菱電機株式会社 車両用エネルギーマネジメント装置
JP2017028914A (ja) * 2015-07-24 2017-02-02 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
JP6477327B2 (ja) * 2015-07-24 2019-03-06 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
US10053001B1 (en) * 2015-09-24 2018-08-21 Apple Inc. System and method for visual communication of an operational status
JP6466892B2 (ja) * 2016-10-20 2019-02-06 株式会社Subaru プラグインハイブリッド車両の制御装置
JP2018081374A (ja) * 2016-11-14 2018-05-24 いすゞ自動車株式会社 運転支援システム及び運転支援方法
US10196058B2 (en) 2016-11-28 2019-02-05 drive.ai Inc. Method for influencing entities at a roadway intersection
US10261513B2 (en) 2016-12-19 2019-04-16 drive.ai Inc. Methods for communicating state, intent, and context of an autonomous vehicle
JP6772950B2 (ja) * 2017-05-09 2020-10-21 株式会社デンソー 走行制御装置
US10358129B2 (en) * 2017-06-06 2019-07-23 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Systems and methods for dynamic vehicle control according to traffic
US20200001779A1 (en) 2018-06-27 2020-01-02 drive.ai Inc. Method for communicating intent of an autonomous vehicle
US11614739B2 (en) 2019-09-24 2023-03-28 Apple Inc. Systems and methods for hedging for different gaps in an interaction zone
JP7238750B2 (ja) * 2019-12-11 2023-03-14 トヨタ自動車株式会社 走行制御装置、方法、プログラムおよび車両
US11257387B2 (en) * 2020-03-20 2022-02-22 Honeywell International Inc. Systems and methods for automatic sequencing behind preceding aircraft on approach
JP7409287B2 (ja) * 2020-10-23 2024-01-09 トヨタ自動車株式会社 走行制御装置、方法およびプログラム

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3203976B2 (ja) * 1994-09-05 2001-09-04 日産自動車株式会社 車両用駆動力制御装置
US6707421B1 (en) * 1997-08-19 2004-03-16 Siemens Vdo Automotive Corporation Driver information system
US6680694B1 (en) * 1997-08-19 2004-01-20 Siemens Vdo Automotive Corporation Vehicle information system
JP4085500B2 (ja) * 1999-01-29 2008-05-14 株式会社エクォス・リサーチ 車両状況把握装置、エージェント装置、および、車両制御装置
JP3654048B2 (ja) 1999-05-20 2005-06-02 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動制御装置
JP2001065675A (ja) * 1999-08-26 2001-03-16 Honda Motor Co Ltd 車両制御装置
JP3646605B2 (ja) * 2000-02-23 2005-05-11 株式会社日立製作所 車両走行制御装置
JP2002067159A (ja) * 2000-08-24 2002-03-05 Seidensha Electronics Co Ltd 樹脂製品のかしめ方法およびその装置
KR100372682B1 (ko) * 2000-09-15 2003-02-19 지오인터랙티브 주식회사 인터넷을 통한 이용한 영상 스티커 전송 서비스 시스템 및방법
US20020105423A1 (en) * 2000-12-05 2002-08-08 Rast Rodger H. Reaction advantage anti-collision systems and methods
US6487477B1 (en) * 2001-05-09 2002-11-26 Ford Global Technologies, Inc. Strategy to use an on-board navigation system for electric and hybrid electric vehicle energy management
JP3891011B2 (ja) * 2002-03-12 2007-03-07 株式会社デンソー クルーズ制御装置、プログラム
US20040088392A1 (en) * 2002-03-18 2004-05-06 The Regents Of The University Of California Population mobility generator and simulator
JP3746245B2 (ja) * 2002-04-11 2006-02-15 株式会社日立製作所 定速走行制御装置
JP4066827B2 (ja) 2003-02-03 2008-03-26 マツダ株式会社 アイドルストップ情報共有方法、同システム、同プログラム及び同プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP4175923B2 (ja) * 2003-03-13 2008-11-05 株式会社エクォス・リサーチ 走行速度パターン推定装置
US20050228553A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Williams International Co., L.L.C. Hybrid Electric Vehicle Energy Management System
JP4553350B2 (ja) * 2004-05-25 2010-09-29 大和製罐株式会社 ミニボトル型アルミ缶の製造方法
JP3778206B2 (ja) * 2004-12-09 2006-05-24 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動制御装置
JP4301162B2 (ja) * 2004-12-21 2009-07-22 トヨタ自動車株式会社 加減速度制御装置
JP2006306231A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Equos Research Co Ltd ハイブリッド車両
JP4453649B2 (ja) * 2005-11-21 2010-04-21 トヨタ自動車株式会社 無段変速機の制御装置
JP4092353B2 (ja) * 2005-12-07 2008-05-28 清 加藤 水中環境浄化水槽装置
JP2007187090A (ja) 2006-01-13 2007-07-26 Toyota Motor Corp 速度維持制御装置
JP4873543B2 (ja) 2006-04-18 2012-02-08 ヤマハ発動機株式会社 自動変速制御装置および車両
US8050863B2 (en) * 2006-03-16 2011-11-01 Gray & Company, Inc. Navigation and control system for autonomous vehicles
US8370006B2 (en) * 2006-03-20 2013-02-05 General Electric Company Method and apparatus for optimizing a train trip using signal information
ATE441561T1 (de) 2006-04-03 2009-09-15 Harman Becker Automotive Sys Routenbestimmung für ein hybridfahrzeug und zugehíriges system
JP2007285458A (ja) 2006-04-18 2007-11-01 Nabtesco Corp 鉄道車両用ブレーキ装置
JP4994701B2 (ja) 2006-04-19 2012-08-08 Ntn株式会社 クラッチユニット
JP4508149B2 (ja) 2006-04-19 2010-07-21 パナソニック株式会社 ガス遮断装置
JP2008006993A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Toyota Motor Corp 車両制御装置
JP4998098B2 (ja) * 2007-06-07 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両用駆動装置の制御装置
US8140203B2 (en) * 2008-04-08 2012-03-20 General Electric Company Method for controlling vehicle operation incorporating quick clearing function
JP4930446B2 (ja) * 2008-04-14 2012-05-16 トヨタ自動車株式会社 車両走行制御装置
JP5394079B2 (ja) * 2009-01-16 2014-01-22 株式会社日本セラテック 大気開放型cvd装置および金属酸化物膜の製造方法
US8401772B2 (en) * 2010-03-12 2013-03-19 Richard David Speiser Automated routing to reduce congestion
JP5779325B2 (ja) * 2010-07-21 2015-09-16 川崎重工業株式会社 車両用減速制御装置

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