JP6559603B2 - Internal combustion engine control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両が備える内燃機関を制御する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for controlling an internal combustion engine provided in a vehicle.
下記特許文献1は、有人運転と無人運転を切り替える走行車両について記載している。同文献においては、無人運転時に少なくとも非常停止スイッチSW4、非常停止レシーバ570、システムのいずれか1つからの信号に基づいて電磁ブレーキ装置51を制動状態にする非常停止制御部700aを備えることが記載されている(要約参照)。特許文献1記載のような有人無人運転切替走行車両は、無人運転時に電磁ブレーキ装置を制動状態にして緊急停止することができるので、信頼性が向上すると考えられる。
The following
下記特許文献2は、車両用操舵装置の診断について記載している。同文献においては、クラッチ11の作動を確認するクラッチ診断部103による診断を、車両の運転者が車内に存在しないことを検出した場合に、開始する(要約参照)。特許文献2記載のような車両用操舵装置は、車両の運転者が車内に存在しない場合に診断を実施するので、例えばバックアップクラッチの作動確認時に接触音が発生したとしても、乗員に不快感をともなう違和感を与えることが少ないと考えられる。
The following
特許文献1記載の技術においては、乗員の有無(有人/無人)に関わらず同じ診断が実施される。したがって診断内容によっては、例えば乗員に対して不快感を与えるような動作が発生し、乗員の心理的負担が増加する可能性がある。また同文献においては、制御パラメータを学習することについては記載されていない。
In the technique described in
特許文献2記載の技術においては、車内に乗員が存在しない場合にクラッチを診断しているので、乗員が存在する場合は一律に診断が禁止されると考えられる。同文献においては、制御パラメータを学習することについては記載されていないものの、同文献記載の手法を制御パラメータの学習において用いた場合、乗員が存在している間は学習を実施することができないので、学習が不十分になる可能性がある。
In the technique described in
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、車両走行中であっても乗員の乗り心地を悪化させることなく学習を実施することができる内燃機関制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems as described above, and provides an internal combustion engine control device capable of performing learning without deteriorating the ride comfort of an occupant even while the vehicle is traveling. Objective.
本発明に係る内燃機関制御装置は、複数の学習項目のなかから車両状態に応じていずれかを選択する。学習を実施しないことも前記学習項目の選択肢として含まれている。 The internal combustion engine control device according to the present invention selects one of a plurality of learning items according to the vehicle state. Not performing learning is also included as an option for the learning item.
本発明に係る内燃機関制御装置によれば、車両状態に応じて学習項目を選択することにより、車両走行中であっても乗員の乗り心地を悪化させることなく学習を実施することができる。 According to the internal combustion engine control device according to the present invention, learning can be performed without deteriorating the ride comfort of the occupant even while the vehicle is running by selecting a learning item according to the vehicle state.
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施形態1に係る車両制御装置1を備えた車両3の構成図である。車両3は、走行用動力源としての内燃機関4(以下エンジン4という)、エンジン4の動力を伝達/分離するクラッチ16、変速機5(トランスミッション)、プロペラシャフト11、ディファレンシャルギア9、ドライブシャフト12、車輪2を備えた乗用車である。車両3はさらに、エンジン4などの各装置やアクチュエータを制御する車両制御装置1を搭載している。車両制御装置1は、車両3の加速/減速/操舵、エンジン4の回転数や駆動力などを制御する。
<
FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle 3 including a
車両3の前部には、車両3の外部情報を検出するとして、例えばステレオカメラ7が配置されている。ステレオカメラ7は、マイクロコンピュータを内蔵した図示しない制御ユニットを備えている。制御ユニットは、撮影された映像に基づいて、先行車の自車との相対速度、相対加速度、先行車または対向車、障害物、歩行者などと自車との距離などを算出し、それを車両制御装置1に対して供給する。制御ユニットが実施するこれら処理は、車両制御装置1が実施してもよい。後述するステレオカメラ17についても同様である。
For example, a
車両3の後部には、車両3の外部情報を検知するステレオカメラ17が取り付けられている。ステレオカメラ17は、後方車、歩行者などとの相対速度、相対加速度、距離などを算出し、それを車両制御装置1に対して供給する。
A
車両3の車体の中には、車両3の操舵をコントロールするハンドル8、車両の発進および加減速を調整するアクセルペダル13、ブレーキペダル14が配置されている。許可ボタン19については後述の実施形態2で説明する。
A handle 8 that controls the steering of the vehicle 3, an
車両制御装置1は、乗員の乗車を検出するシートセンサ10、各車輪の回転速度を検出する車輪速度センサ6、アクセルペダル13の開度を検出するアクセルペダルセンサ、ブレーキペダル14の踏み量を検出するブレーキペダルセンサ、自車の勾配を検出するジャイロセンサ15などから検出信号を取得し、これら検出信号を用いて各制御を実施する。シートセンサ10は、例えば乗員が着座するシートに搭載することができる。
The
車両制御装置1は、外部入力信号(例えば、自車の前方と後方を撮影した画像、グローバルポジショニングシステムにより検出した自車の位置、自車周辺の天候や渋滞、交通事故、道路工事などの情報)に基づいて、目的地までの最適なルート、前方車と後方車との相対速度、相対加速度などを決定し、それらにしたがって車両の加速/減速/操舵を自動的に実施することができる。すなわち、車両3は必ずしも乗員が車両3の走行に係る操作のすべてを実施する必要がない、自律走行可能な車両である。
The
図2は、車両制御装置1の構成を示すブロック図である。車両制御装置1は、学習診断決定部105、学習診断実施部106、学習診断報知部107、アクチュエータ制御部108を備える。アクチュエータ制御部108はさらに、アクチュエータ診断部109、アクチュエータ学習部110を備える。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
乗員検出部102は、シートセンサ10からの出力に基づき車両3内に乗員が存在するか否かを検出する。エンジン状態検出部103は、エンジン4の運転状態を検出する。学習診断決定部105は、これら検出結果を取得し、その検出結果に基づいて、車両3が備える各機能部(例えばアクチュエータ112)の制御パラメータを学習することを許可するか否か、または車両3の診断を実施することを許可するか否かを決定する。学習診断実施部106は、上記学習または診断を実施し、その結果を記憶装置113に格納する。学習診断報知部107は、学習または診断を実施していることを車外に対して報知する。
The
アクチュエータ診断部109は、各センサ104による検出結果を、アクチュエータ112に対する診断において反映する。各センサ104は例えば、エンジン4、変速機5、ブレーキペダル14、ステアリング20などに搭載されたセンサ(後述の図3において例示する)であり、車両の経時変化、外部の天候状態、使用燃料の組成などを検出することができる。アクチュエータ学習部110は、各センサ104による検出結果に基づき、アクチュエータ112の制御において反映し、さらに必要に応じて制御パラメータを更新する。
The
学習診断報知部107は、学習診断実施部106から学習または診断を実施しているか否かの状態を取得し、その状態を報知部111経由で車外に対して報知する。例えば、車両3が備えるハザードランプ18を点灯させる。その他、図示しないが無線通信により他車両や周辺設備へ報知信号をブロードキャストしてもよいし、他車両や周辺設備と双方向に通信することにより報知してもよい。
The learning
アクチュエータ112は、車両制御装置1が制御する装置が備える、電気制御可能な駆動部である。例えば車両制御装置1がエンジン4を制御する場合、エンジン4が備える各駆動部がこれに相当する。この場合、車両制御装置1は、アクチュエータ112を駆動制御することによりエンジン4を制御する。
The
図3は、エンジン4の模式図である。車両制御装置1は、変速機制御ユニットなどの他制御ユニットからの信号・データのほかに、エンジン4に配置された各種センサ(例えば、クランクセンサ212、スロットル開度センサ218、吸気管圧センサ206、筒内圧センサ211、タービン回転数センサ219、EGRセンサ220、ノックセンサ207)から、エンジン回転速度、吸気管圧、筒内圧、タービン回転、EGR率、ノッキング強度などの信号を検出し、あるいはそれらの信号に基づき演算によって検出結果を求める。車両制御装置1は、それらの信号に基づいて、スロットル201、点火プラグ208、燃料噴射弁204、ウェストゲート214、EGR弁217、吸気バルブ203、排気バルブ205などのアクチュエータを制御する。
FIG. 3 is a schematic diagram of the
図4は、車両制御装置1の動作を説明するフローチャートである。車両制御装置1は、図4のフローチャートを所定のプログラムサイクルで繰り返し実行する。以下図4の各ステップについて説明する。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the
(図4:ステップS101)
車両制御装置1は、ステレオカメラ7が撮影した画像に基づいて、先行車の速度、加速度、先行車と車両3との間の距離を検出することにより、先行車の走行状態を検出する。車両制御装置1は、車輪速度センサ6と吸気管圧センサ206からの信号に基づいて、自車の速度、負荷を検出することにより、自車の走行状態を検出する。
(FIG. 4: Step S101)
The
(図4:ステップS102)
学習診断決定部105は、先行車の走行状態と自車の走行状態に基づき、アクチュエータ112の学習または診断を実施することを許可するか否かを判断する。許可する場合はステップS103へ進み、許可しない場合ステップS101に戻る。
(FIG. 4: Step S102)
The learning
(図4:ステップS102:補足)
例えば車両発信時の急加速時におけるエンジン4の状態を学習する場合、車両3と先行車との間の距離が近すぎて急加速に適していなければその学習は許可されない。学習を許可するか否かは、学習項目ごとに決定することもできる。例えば定常運転時におけるエンジン4の状態を学習する場合は、車両3と先行車との間の距離が近くても学習を許可することができる。診断についても同様である。
(FIG. 4: Step S102: Supplement)
For example, when learning the state of the
(図4:ステップS103〜S104)
乗員検出部102は、シートセンサ10による検出結果に基づいて、車両3内に乗員が存在するか否かを検出する(S103)。乗員が存在する場合はステップS105へ進み存在しない場合はステップS106へ進む(S104)。
(FIG. 4: Steps S103 to S104)
The
(図4:ステップS105)
学習診断決定部105は、アクチュエータ112の有人学習または有人診断を実施することを許可し、学習診断実施部106に対してその旨を通知する。学習診断実施部106は、アクチュエータ112の有人学習または有人診断を実施する。有人学習/有人診断とは、乗員に対して不快感を与えるような現象が生じない(または少なくとも生じにくい)ようにアクチュエータ112を動作させて制御パラメータを学習することである。例えばエンジン4の定常運転状態における学習がこれに相当する。
(FIG. 4: Step S105)
The learning
(図4:ステップS106)
学習診断決定部105は、アクチュエータ112の無人学習または無人診断を実施することを許可し、学習診断実施部106に対してその旨を通知する。学習診断実施部106は、アクチュエータ112の無人学習または無人診断を実施する。無人学習/無人診断とは、乗員に対して不快感を与え得る動作(例えばエンジン4の急加速)を含む動作をアクチュエータ112に実施させて制御パラメータを学習することである。
(FIG. 4: Step S106)
The learning
(図4:ステップS102〜S106:補足その1)
学習診断決定部105は、学習手順を定義した複数の学習項目をあらかじめ内部的に保持しておき、車両3の状態(さらに先行車の状態を用いてもよい)に応じてそのいずれかを選択することにより、これらステップを実施することができる。例えばS102において学習または診断を実施しない場合は、学習項目として無学習を選択し、S105において有人学習をさせる場合はその学習項目を選択する。
(FIG. 4: Steps S102 to S106: Supplement 1)
The learning
(図4:ステップS102〜S106:補足その2)
学習診断決定部105は、有人学習における学習項目として、無学習を選択することもできる。すなわち、学習を実施する過程においてエンジン4などが定常運転時とは異なる状態に変化させられることを乗員が望まないのであれば、有人時は学習を一切実施しないようにすることもできる。有人学習/無人学習における学習項目としてどのような内容を選択するかは、車両制御装置1の仕様としてあらかじめ定めておくこともできるし、適当な操作インターフェースを介して乗員に選択させることもできる。以下の実施形態においても同様である。
(FIG. 4: Steps S102 to S106: Supplement 2)
The learning
(図4:ステップS107)
学習診断報知部107は、ハザードランプ18を点灯させることにより、アクチュエータ112の学習または診断を実施中である旨を車外に対して報知する。
(FIG. 4: Step S107)
The learning
<実施の形態1:まとめ>
本実施形態1に係る車両制御装置1は、車両3の状態に応じて、学習項目を選択しまたは学習を実施しない。これにより、車両3の状態に適した学習を実施することができるので、学習の効用を高めることができる。
<Embodiment 1: Summary>
The
本実施形態1に係る車両制御装置1は、アクチュエータ112の学習を実施中であることを車外に対して報知する。したがって、学習を実施する過程において車速や操舵が変化する可能性があるとしても、後続車のドライバーや周辺設備との間でその可能性を共有することができる。これにより、後続車両は車両3に対して追突する危険性を回避するなど適切な対応をとることができる。例えば、周辺設備に信号が設置されている場合、車両制御装置1はその信号の切り替わり時間を取得し、学習の実施に要する時間と走行車速から信号まで移動するのに要する時間を算出する。学習診断決定部105は、学習実施中に信号が切り替わることが予想される場合には、加減速を伴う学習を延期することができる。これにより、学習の効果を高めることができる。
The
本実施形態1に係る車両制御装置1は、車両3内に乗員が存在するか否かに応じて、学習項目を選択する。これにより、例えば乗員の心理的負担をともなうような学習項目については、乗員が存在するときこれを禁止することができる。したがって、乗員の心理的負担を抑制しつつ、アクチュエータ112の学習の効用を高めることができる。
The
<実施の形態2>
図5は、本発明の実施形態2に係る車両制御装置1の構成を示すブロック図である。本実施形態2における車両制御装置1は、実施形態1で説明した構成に加えて学習診断設定部114を備える。学習診断設定部114は、例えば運転席に設けた許可ボタン19によって構成することができる。許可ボタン19に関連する動作については後述の図6を用いて説明する。
<
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the
図6は、本実施形態2における車両制御装置1の動作を説明するフローチャートである。図6のフローチャートは、実施形態1と比較すると、ステップS103とS104に代えてS201とS202が設けられている。その他ステップは実施形態1と同様である。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the
(図6:ステップS201〜S202)
学習診断決定部105は、許可ボタン19が押下されているか否かを検出する(S201)。押下されている場合はステップS105へ進み、押下されていない場合はステップS106へ進む(S202)。
(FIG. 6: Steps S201 to S202)
The learning
(図6:ステップS201〜S202:補足その1)
学習診断決定部105は、ステップS102において学習または診断を許可する場合、例えば許可ボタン19を点灯/点滅させるなどして操作を促してもよい。乗員は許可ボタン19が点灯することにより、車両制御装置1がこれから学習/診断を実施しようとしていることを把握し、車両3や乗員自身の状態に応じて許可ボタン19を操作することができる。すなわち、車両制御装置1が学習/診断を実施する過程において、エンジン4は様々な動作状態に変化させられるので、車両3の走行状態がやや不安定になる。乗員は例えば現在の乗車活動(レーシング、映画や音楽視聴、睡眠など)に応じて、そのような不安定な動作を許可するか否かを指定することができる。
(FIG. 6: Steps S201 to S202: Supplement 1)
When the learning
(図6:ステップS201〜S202:補足その2)
ステップS105とS106を入れ替え、許可ボタン19が押下されている場合は有人学習を実施し、押下されていない場合は無人学習を実施してもよい。この場合、許可ボタン19の初期状態(押下されていない状態)は無人学習を常に実施することを指定しており、乗員がこれを許可しない場合のみ許可ボタン19を押下することになる。
(FIG. 6: Steps S201 to S202: Supplement 2)
Steps S105 and S106 are interchanged, and when the
(図6:ステップS201〜S202:補足その3)
乗員は、学習または診断の実施中であっても、許可ボタン19を操作してこれを停止または一時中断させることもできる。乗員の操作便宜に鑑みて、停止操作ボタン、中断操作ボタン、一時停止/再開ボタンをそれぞれ設けてもよい。
(FIG. 6: Steps S201 to S202: Supplement 3)
Even during the learning or diagnosis, the occupant can operate the
<実施の形態2:まとめ>
本実施形態2に係る車両制御装置1は、学習診断設定部114の操作によって学習が許可されている場合は学習を実施し、許可されていない場合は実施しない。これにより、乗員は学習(または診断、以下同様)を実施するか否かを自ら決定することができる。すなわち乗員は、学習が実施されようとしていることをあらかじめ知ることができる。したがって、乗員の心理的負担を抑制しつつ学習を実施することができる。また、学習実行中に乗員の意思によってこれを停止または一時中断することができる。これにより、乗員に心理的負担が生じた場合に直ちに学習を停止して心理的負担を解消することができる。
<Embodiment 2: Summary>
The
<実施の形態3>
本発明の実施形態3に係る車両制御装置1は、エンジン4の点火時期を変化させて運転することにより、ノッキングが発生する点火時期を学習する。ただしノッキングは乗員に対して不快感を与えるので、車両3内に乗員が存在する場合はノッキングが発生する可能性が低い点火時期範囲内でエンジン4を運転し(通常運転)、乗員が存在しない場合は通常運転の範囲を超えて点火時期を変化させてノッキングが発生する点火時期を特定することが望ましい。その他構成は実施形態1〜2と同様であるので、以下では主にノッキング発生条件を学習する動作例について説明する。
<Embodiment 3>
The
エンジン4のノッキングは、シリンダ内で起こる異常燃焼であり、急激な圧力、筒内温度の上昇とともに圧力波を発生し、温度上昇によってピストンが溶損したり、ピストンが振動してシリンダの内壁を傷つけたりして圧縮抜けやブローバイ増加の問題を生じ、それが重篤な場合にはエンジン4の破壊を招く。そこでノッキングが発生する条件を学習によって特定し、これを回避することが望ましい。
The knocking of the
エンジン4が高負荷低回転で運転されるとき、ノッキングの発生率が上昇する。すなわち、乗員がアクセルペダル13を急激に踏み込んだり戻したりといったハンチングを繰り返し、低速走行の状態から急加速する時に、ノッキングが発生しやすい。したがって、乗員によって車両3が運転される場合は、エンジン4はアクセルペダル13の操作に応じて突発的な負荷変動を繰り返すので、そのなかからノッキング発生条件を特定することは難しい。一方、車両3が乗員の操作によらず自律的に走行する場合は、エンジン4の負荷変動を車両制御装置1によってスケジューリングすることができるので、急激な負荷変動が発生することが予測されてない期間において意図的にこれを発生させることにより、ノッキング発生条件を学習することができる。本実施形態3ではこのことを利用してノッキング発生条件を学習する。
When the
図7は、有人運転時における学習範囲と無人運転時における学習範囲について説明する図である。図7の上半分は、ノッキング強度と点火時期の関係を示す。図7の下半分は、燃焼効率と点火時期の関係を示す。 FIG. 7 is a diagram illustrating a learning range during manned driving and a learning range during unmanned driving. The upper half of FIG. 7 shows the relationship between knocking strength and ignition timing. The lower half of FIG. 7 shows the relationship between combustion efficiency and ignition timing.
乗員が車両3内に居る場合は、乗員の心理的負担を増加させないように、ノッキングが生じる点火時期に対してある程度のマージンが設けられている。一般にノッキングは最大効率点近傍において発生するので、有人学習時(通常運転時)においては最適点火時期近傍の領域におけるエンジン4の状態(ノッキングレベルや燃焼効率)を学習しないこととする。
When the occupant is in the vehicle 3, a certain margin is provided for the ignition timing at which knocking occurs so as not to increase the psychological burden on the occupant. In general, knocking occurs in the vicinity of the maximum efficiency point, and therefore the state (knocking level and combustion efficiency) of the
乗員が車両内に居ない場合は、小ノッキングが発生しても乗員に対して不快感を与える心配はないので、点火時期を通常運転時における上限以上に進角させてより広い状態範囲でノッキング発生条件を学習することができる。ただし強いノッキングはエンジン4の故障につながる可能性があるので、ある程度以上の強いノッキングが予想される状態範囲まで点火時期を進角させないことが望ましい。
If the occupant is not in the vehicle, even if small knocking occurs, there is no risk of discomfort to the occupant, so the ignition timing is advanced beyond the upper limit during normal operation and knocking is performed over a wider range of conditions. The generation conditions can be learned. However, since strong knocking may lead to failure of the
図8は、本実施形態3における車両制御装置1の動作を説明するフローチャートである。図8のフローチャートは、実施形態1と比較すると、S107がS102の後に移動するとともに、S105〜S106に代えてS301〜S306が設けられている。その他ステップは実施形態1と同様である。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the
(図8:ステップS107)
本実施形態3においては、有人学習と無人学習いずれにおいても、少なくとも若干のノッキングが発生する可能性がある点火時期範囲内でエンジン4を動作させるので、車両3の走行が多少不安定になる可能性がある。そこで学習開始前に本ステップを実施することにより、後続車両などに対してその旨を通知することとした。
(FIG. 8: Step S107)
In the third embodiment, since the
(図8:ステップS301)
学習診断実施部106は、無人学習を開始する。学習診断実施部106は、エンジン4の運転状態(回転数と負荷)に基づき、エンジン4の点火時期を進角させる。
(FIG. 8: Step S301)
The learning
(図8:ステップS302)
学習診断実施部106は、ノックセンサ207による検出結果に基づいて、ノッキングが発生したか否かを検知する。ノッキングの発生が検知された場合はステップS306へ進み、検知されなかった場合はステップS301に戻って点火時期をさらに進角させる。これを繰り返すことにより、ノッキングが発生する点火時期を特定することができる。
(FIG. 8: Step S302)
The learning
(図8:ステップS302:補足)
点火時期が図7における最大効率点に達する前にノッキングが発生した場合はその時点でステップS306へ進むので、本ステップは必ずしも最大効率点を探索することが目的ではない。
(FIG. 8: Step S302: Supplement)
If knocking occurs before the ignition timing reaches the maximum efficiency point in FIG. 7, the process proceeds to step S306 at that time, and this step is not necessarily intended to search for the maximum efficiency point.
(図8:ステップS303〜S305)
学習診断実施部106は、有人学習を開始する。有人学習においては、無人学習と同様にノッキングが発生するまで点火時期を進角させる。ただし、点火時期が図7に示す有人運転時の上限に達した時点で、それ以上点火時期を進角させることなく学習を終了する点が無人学習とは異なる。点火時期上限は、例えばエンジン4の特性に応じてあらかじめ定めておくことができる。
(FIG. 8: Steps S303 to S305)
The learning
(図8:ステップS306)
学習診断実施部106は、ノッキングの発生が検知された時点における点火時期をノッキング発生限界として学習し、その学習した点火時期を記憶装置113が格納している点火時期マップに対して反映する。
(FIG. 8: Step S306)
The learning
<実施の形態3:まとめ>
エンジン4の学習または診断を実施するためには、エンジン4を構成するアクチュエータに対して通常運転時とは異なる操作が必要である。例えば、スロットル201の劣化や固着を診断するために複数の開度を選択したり、最大開度としたときの通過空気量を計測したりする。これによりエンジン4の動作点が変化するので、車両3は断続的に加減速を繰り返し、車両3が前後に揺れるなどの不快感を与える挙動が発生する。本実施形態3に係る車両制御装置1は、例えばステップS102において車両3が加速状態にある場合のみ学習診断を許可することにより、適当なタイミングで学習診断を実施できる。
<Embodiment 3: Summary>
In order to perform learning or diagnosis of the
本実施形態3に係る車両制御装置1は、エンジン4の点火時期を変化させながらノッキングが発生する条件を学習する。ノッキング発生条件を学習することにより、ノッキング発生率をコントロールし、エンジン4の熱効率を高め、ひいては車両3の燃費を向上させることができる。
The
本実施形態3に係る車両制御装置1は、車両3内に乗員が存在する場合はあらかじめセットされた通常運転時の上限以内で点火時期を制御し、存在しない場合は点火時期を通常運転時の上限以上に進角させる。これにより、ノッキング発生時のガリガリ音やエンジン4の振動による乗員の心理的負担を抑制しつつ、ノッキング発生条件を学習することができる。具体的には、自律走行モードにおける負荷変動のスケジュールにしたがって、適当なタイミングでノッキング発生条件を学習することができる。さらには、ノッキング発生条件を探索する過程において、図7に示すように最大効率点を発見することができた場合は、燃焼効率の高い運転状態で車両3を走行させることにより、燃費を向上させることができる。
The
<実施の形態4>
本発明の実施形態4では、実施形態3で説明した車両制御装置1の動作に加えて、学習終了後にエンジン4の点火時期を学習中における点火時期から遅角させることにより、エンジン4の運転状態を学習開始前の状態に戻す。その他構成は実施形態3と同様であるため、以下では主に点火時期を元に戻すことについて説明する。
<
In the fourth embodiment of the present invention, in addition to the operation of the
図9は、エンジン4の学習にともなう点火時期の変化を示すタイムチャートである。学習診断実施部106は、エンジン4の点火時期を進角させることによりノッキングを発生させる。ノッキング発生が検出されるか、または点火時期が通常運転時における上限に達すると、それ以上点火時期を進角することができないので、学習は終了する。学習診断実施部106はその後、点火時期を遅角させて学習開始前の状態に戻す。
FIG. 9 is a time chart showing a change in the ignition timing accompanying the learning of the
本実施形態4に係る車両制御装置1によれば、学習終了後速やかに点火時期を元に戻すことにより、乗員の心理的負担を抑制するとともに、エンジン4の安全性を向上することができる。必ずしも学習開始前の点火時期まで正確に戻す必要はなく、点火時期をある程度遅角させるのみであっても、ノッキング発生の可能性を相応に抑制することができるので、相応の効果を発揮することができる。
According to the
<実施の形態5>
本発明の実施形態5では、無人学習の結果を有人運転時における制御に対して反映する動作例を説明する。その他の構成は実施形態1〜4と同様であるため、以下では主にこれに係る差異点について説明する。
<Embodiment 5>
In the fifth embodiment of the present invention, an operation example in which the result of unmanned learning is reflected on the control during manned driving will be described. Since other configurations are the same as those in the first to fourth embodiments, the following mainly describes differences.
図10は、本実施形態5における車両制御装置1の動作を示すフローチャートである。図10のフローチャートは、実施形態1と比較すると、S106の後にS401〜S402が設けられている。S107は学習を実施していることを車外に対して示すことができればいずれの時点で実施してもよいが、図10においてはS102とS103の間で実施することとした。その他ステップは実施形態1と同様である。
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the
(図10:ステップS401)
学習診断実施部106は、無人学習または無人診断の後に有人運転状態に移行したか否かを判断する。例えばステップS103〜S104と同様の手順によりこれを判断することもできるし、車両3内に乗員が存在して自律運転している状態から手動運転に移行した場合にこれを契機とすることもできる。有人運転状態に移行した場合はステップS402を実行し、移行しない場合は本フローチャートを終了する。
(FIG. 10: Step S401)
The learning
(図10:ステップS402)
学習診断実施部106は、無人学習または無人診断の結果をアクチュエータ112の制御内容に反映させる。具体的には、無人学習または無人診断の過程において取得した制御パラメータを、有人運転時において用いる制御パラメータに対して反映する。無人運転時において用いる制御パラメータについては、学習診断過程において既に反映されている。
(FIG. 10: Step S402)
The learning
(図10:ステップS402:補足)
有人運転時において用いる制御パラメータと無人運転時において用いる制御パラメータが共通であって例えばエンジン4の運転領域のみが異なるに過ぎない場合は、本ステップは無人学習の過程において暗黙的に実施されるので、敢えて本ステップを設ける必要はない。
(FIG. 10: Step S402: Supplement)
If the control parameters used during manned operation and the control parameters used during unmanned operation are the same and only the operating region of the
本実施形態5に係る車両制御装置1は、無人学習または無人診断の結果を有人運転時の制御内容に反映させる。これにより、乗員が車両3内に存在する間は実施できない学習または診断の結果を有効利用できるので、乗員の心理的負担を増加させることなく車両3の運転(例えば燃費)を最適化することができる。
The
<本発明の変形例について>
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換える事が可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について他の構成の追加・削除・置換をすることができる。
<Modification of the present invention>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
図1に示す車両3は、本発明を適用可能な車両3の1例であり、本発明を適用可能な車両3の構成を限定するものではない。例えば、エンジン4に代えてエンジン4とモータなど2つ以上の動力源を備えたハイブリッドシステムを採用した車両3でもよいし、変速機5に変えて無段変速機を採用した車両3でもよいし、外界認識センサとしてステレオカメラ7に代えてレーザーレーダ/ミリ波レーダ/モノカメラなどのうちの1つまたは複数の組み合わせを用いて相対速度、車間距離などを求めるようにしてもよい。
The vehicle 3 shown in FIG. 1 is an example of the vehicle 3 to which the present invention can be applied, and does not limit the configuration of the vehicle 3 to which the present invention can be applied. For example, the vehicle 3 may be a vehicle 3 that employs a hybrid system having two or more power sources such as the
上記実施形態においては、アクチュエータ112は内燃機関の点火装置であることを到底しているが、圧縮時着火式点火装置(例えばディーゼルエンジンまたは予混合圧縮着火を用いるもの)であってもよい。
In the above-described embodiment, the
上記各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部や全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に格納することができる。 Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized in hardware by designing a part or all of them, for example, with an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor. Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
1:車両制御装置
2:車輪
3:車両
4:エンジン
5:変速機
6:車輪速度センサ
7:ステレオカメラ
8:ハンドル
9:ディファレンシャルギア
10:シートセンサ
11:プロペラシャフト
12:ドライブシャフト
13:アクセルペダル
14:ブレーキペダル
15:ジャイロセンサ
16:クラッチ
17:ステレオカメラ
18:ハザードランプ
19:許可ボタン
20:ステアリング
201:スロットル
203:吸気バルブ
204:燃料噴射弁
205:排気バルブ
206:吸気管圧センサ
207:ノックセンサ
208:点火プラグ
211:筒内圧センサ
212:クランクセンサ
213:吸入空気量
214:ウェストゲート
215:タービン回転数
217:EGR弁
218:スロットル開度センサ
219:タービン回転数センサ
220:EGRセンサ
1: Vehicle control device 2: Wheel 3: Vehicle 4: Engine 5: Transmission 6: Wheel speed sensor 7: Stereo camera 8: Handle 9: Differential gear 10: Seat sensor 11: Propeller shaft 12: Drive shaft 13: Accelerator pedal 14: brake pedal 15: gyro sensor 16: clutch 17: stereo camera 18: hazard lamp 19: permission button 20: steering 201: throttle 203: intake valve 204: fuel injection valve 205: exhaust valve 206: intake pipe pressure sensor 207: Knock sensor 208: Spark plug 211: In-cylinder pressure sensor 212: Crank sensor 213: Intake air amount 214: Wastegate 215: Turbine speed 217: EGR valve 218: Throttle opening sensor 219: Turbine speed sensor 220: EGR sensor
Claims (8)
前記内燃機関を制御する際に用いる制御パラメータを格納する記憶部、
前記制御パラメータを学習して前記記憶部に格納する学習実施部、
前記学習実施部が前記学習を実施する際の学習項目を決定する学習決定部、
を備え、
前記学習決定部は、前記学習項目として、前記学習を実施することを許可しない旨を指定する項目を含む複数の項目のなかからいずれかを、前記車両の状態に応じて選択し、
前記内燃機関制御装置は、前記車両の状態として、前記車両内に人が乗車しているか否かを検出する乗員検出部を備え、
前記学習決定部は、前記車両内に人が乗車していないことを前記乗員検出部が検出した場合は、無人時において学習すべき内容を定義した無人学習項目を前記学習項目として選択し、
前記学習決定部は、前記車両内に人が乗車していることを前記乗員検出部が検出した場合は、有人時において学習すべき内容を定義した有人学習項目を前記学習項目として選択し、
前記無人学習項目において学習対象とする前記内燃機関の状態範囲は、前記有人学習項目において学習対象とする前記内燃機関の状態範囲よりも広く構成されている
ことを特徴とする内燃機関制御装置。 An internal combustion engine control device for controlling an internal combustion engine provided in a vehicle,
A storage unit for storing control parameters used when controlling the internal combustion engine;
A learning execution unit that learns the control parameter and stores it in the storage unit,
A learning determination unit for determining a learning item when the learning execution unit performs the learning;
With
The learning determination unit selects one of a plurality of items including an item designating that the learning is not permitted as the learning item according to the state of the vehicle ,
The internal combustion engine control device includes an occupant detection unit that detects whether a person is in the vehicle as the state of the vehicle,
When the occupant detection unit detects that no person is in the vehicle, the learning determination unit selects, as the learning item, an unmanned learning item that defines content to be learned in an unmanned state,
When the occupant detection unit detects that a person is in the vehicle, the learning determination unit selects, as the learning item, a manned learning item that defines content to be learned when manned,
The internal combustion engine control apparatus according to claim 1, wherein a state range of the internal combustion engine to be learned in the unmanned learning item is configured wider than a state range of the internal combustion engine to be learned in the manned learning item .
前記内燃機関を制御する際に用いる制御パラメータを格納する記憶部、
前記制御パラメータを学習して前記記憶部に格納する学習実施部、
前記学習実施部が前記学習を実施する際の学習項目を決定する学習決定部、
を備え、
前記学習決定部は、前記学習項目として、前記学習を実施することを許可しない旨を指定する項目を含む複数の項目のなかからいずれかを、前記車両の状態に応じて選択し、
前記内燃機関制御装置は、前記車両の状態として、前記車両内に人が乗車しているか否かを検出する乗員検出部を備え、
前記学習決定部は、前記車両内に人が乗車していないことを前記乗員検出部が検出した場合は、無人時において学習すべき内容を定義した無人学習項目を前記学習項目として選択し、
前記学習決定部は、前記車両内に人が乗車していることを前記乗員検出部が検出した場合は、有人時において学習すべき内容を定義した有人学習項目を前記学習項目として選択し、
前記無人学習項目において学習対象とする前記内燃機関の状態範囲は、前記有人学習項目において学習対象とする前記内燃機関の状態範囲よりも広く構成されている
ことを特徴とする内燃機関制御装置。 An internal combustion engine control device for controlling an internal combustion engine provided in a vehicle,
A storage unit for storing control parameters used when controlling the internal combustion engine;
A learning execution unit that learns the control parameter and stores it in the storage unit,
A learning determination unit for determining a learning item when the learning execution unit performs the learning;
With
The learning determination unit selects one of a plurality of items including an item designating that the learning is not permitted as the learning item according to the state of the vehicle ,
The internal combustion engine control device includes an occupant detection unit that detects whether a person is in the vehicle as the state of the vehicle,
When the occupant detection unit detects that no person is in the vehicle, the learning determination unit selects, as the learning item, an unmanned learning item that defines content to be learned in an unmanned state,
When the occupant detection unit detects that a person is in the vehicle, the learning determination unit selects, as the learning item, a manned learning item that defines content to be learned when manned,
The internal combustion engine control apparatus according to claim 1, wherein a state range of the internal combustion engine to be learned in the unmanned learning item is configured wider than a state range of the internal combustion engine to be learned in the manned learning item .
前記内燃機関を制御する際に用いる制御パラメータを格納する記憶部、
前記制御パラメータを学習して前記記憶部に格納する学習実施部、
前記学習実施部が前記学習を実施する際の学習項目を決定する学習決定部、
を備え、
前記学習決定部は、前記学習項目として、前記学習を実施することを許可しない旨を指定する項目を含む複数の項目のなかからいずれかを、前記車両の状態に応じて選択し、
前記学習項目は、前記内燃機関の状態を変化させながら運転することにより前記内燃機関においてノッキングが発生する条件を特定するように構成されており、
前記学習実施部は、前記学習項目にしたがって前記内燃機関の状態を変化させながら運転し、前記ノッキングが発生したときの前記内燃機関の状態を前記制御パラメータとして前記記憶部に格納し、
前記内燃機関制御装置は、前記車両の状態として、前記車両内に人が乗車しているか否かを検出する乗員検出部を備え、
前記学習決定部は、前記車両内に人が乗車していないことを前記乗員検出部が検出した場合は、前記内燃機関の点火時期を進角させることにより前記ノッキングを発生させるように構成された前記学習項目を選択し、
前記学習実施部は、前記学習項目にしたがって前記内燃機関の点火時期を進角することにより前記ノッキングが発生する条件を特定し、そのときの前記内燃機関の状態を前記制御パラメータとして前記記憶部に格納する
ことを特徴とする内燃機関制御装置。 An internal combustion engine control device for controlling an internal combustion engine provided in a vehicle,
A storage unit for storing control parameters used when controlling the internal combustion engine;
A learning execution unit that learns the control parameter and stores it in the storage unit,
A learning determination unit for determining a learning item when the learning execution unit performs the learning;
With
The learning determination unit selects one of a plurality of items including an item designating that the learning is not permitted as the learning item according to the state of the vehicle ,
The learning item is configured to specify a condition in which knocking occurs in the internal combustion engine by operating while changing the state of the internal combustion engine,
The learning execution unit is operated while changing the state of the internal combustion engine according to the learning item, and stores the state of the internal combustion engine when the knocking occurs as the control parameter in the storage unit,
The internal combustion engine control device includes an occupant detection unit that detects whether a person is in the vehicle as the state of the vehicle,
The learning determination unit is configured to generate the knocking by advancing the ignition timing of the internal combustion engine when the occupant detection unit detects that no person is in the vehicle. Select the learning item,
The learning execution unit specifies a condition for causing the knocking by advancing the ignition timing of the internal combustion engine according to the learning item, and the state of the internal combustion engine at that time is stored in the storage unit as the control parameter. An internal combustion engine control device characterized by storing .
前記内燃機関を制御する際に用いる制御パラメータを格納する記憶部、
前記制御パラメータを学習して前記記憶部に格納する学習実施部、
前記学習実施部が前記学習を実施する際の学習項目を決定する学習決定部、
を備え、
前記学習決定部は、前記学習項目として、前記学習を実施することを許可しない旨を指定する項目を含む複数の項目のなかからいずれかを、前記車両の状態に応じて選択し、
前記学習項目は、前記内燃機関の状態を変化させながら運転することにより前記内燃機関においてノッキングが発生する条件を特定するように構成されており、
前記学習実施部は、前記学習項目にしたがって前記内燃機関の状態を変化させながら運転し、前記ノッキングが発生したときの前記内燃機関の状態を前記制御パラメータとして前記記憶部に格納し、
前記学習項目は、前記内燃機関の点火時期を定常運転時における上限値以上に進角させることにより前記ノッキングを発生させるように構成されており、
前記学習実施部は、前記学習項目にしたがって前記内燃機関の点火時期を前記上限値以上に進角させることにより前記ノッキングが発生する条件を特定し、そのときの前記内燃機関の状態を前記制御パラメータとして前記記憶部に格納し、
前記学習実施部は、前記学習を終了した後、前記内燃機関の点火時期を、前記学習の実施中における点火時期よりも遅角させることにより、前記内燃機関の点火時期を前記学習の開始前の状態に戻す
ことを特徴とする内燃機関制御装置。 An internal combustion engine control device for controlling an internal combustion engine provided in a vehicle,
A storage unit for storing control parameters used when controlling the internal combustion engine;
A learning execution unit that learns the control parameter and stores it in the storage unit,
A learning determination unit for determining a learning item when the learning execution unit performs the learning;
With
The learning determination unit selects one of a plurality of items including an item designating that the learning is not permitted as the learning item according to the state of the vehicle ,
The learning item is configured to specify a condition in which knocking occurs in the internal combustion engine by operating while changing the state of the internal combustion engine,
The learning execution unit is operated while changing the state of the internal combustion engine according to the learning item, and stores the state of the internal combustion engine when the knocking occurs as the control parameter in the storage unit,
The learning item is configured to generate the knocking by advancing the ignition timing of the internal combustion engine to an upper limit value or more during steady operation,
The learning execution unit specifies a condition for causing the knocking by advancing the ignition timing of the internal combustion engine to the upper limit value or more according to the learning item, and determines the state of the internal combustion engine at that time as the control parameter. Is stored in the storage unit as
The learning execution unit, after finishing the learning, delays the ignition timing of the internal combustion engine from the ignition timing during execution of the learning, thereby setting the ignition timing of the internal combustion engine before the start of the learning. An internal combustion engine control device characterized by returning to a state .
前記学習設定部は、初期状態として、前記有人学習項目を選択する旨を指定する状態、または前記無人学習項目を選択する状態のいずれかがセットされており、
前記学習決定部は、前記学習設定部の初期状態として前記無人学習項目を選択する状態がセットされている場合は、前記学習設定部が前記有人学習項目を選択する状態に操作された場合のみ前記有人学習項目を選択するとともに操作されていない間は前記無人学習項目を常時選択し、
前記学習決定部は、前記学習設定部の初期状態として前記有人学習項目を選択する状態がセットされている場合は、前記学習設定部が前記無人学習項目を選択する状態に操作された場合のみ前記無人学習項目を選択する
ことを特徴とする請求項1記載の内燃機関制御装置。 The internal combustion engine control device includes a learning setting unit that sets which of the unmanned learning item and the manned learning item is selected by an operation of a person riding in the vehicle.
The learning setting unit is set, as an initial state, either a state of specifying that the manned learning item is selected or a state of selecting the unmanned learning item,
When the state for selecting the unmanned learning item is set as the initial state of the learning setting unit, the learning determination unit is only operated when the learning setting unit is operated to select the manned learning item. While selecting a manned learning item and not being operated, always select the unmanned learning item,
When the state for selecting the manned learning item is set as the initial state of the learning setting unit, the learning determination unit is only operated when the learning setting unit is operated to select the unattended learning item. internal combustion engine controller according to claim 1, wherein the selecting the unmanned learning objects.
前記学習実施部は、前記学習項目にしたがって前記内燃機関の状態を変化させながら運転し、前記ノッキングが発生したときの前記内燃機関の状態を前記制御パラメータとして前記記憶部に格納する
ことを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関制御装置。 The learning item is configured to specify a condition in which knocking occurs in the internal combustion engine by operating while changing the state of the internal combustion engine,
The learning execution unit operates while changing the state of the internal combustion engine according to the learning item, and stores the state of the internal combustion engine when the knocking occurs as the control parameter in the storage unit. The internal combustion engine control device according to claim 1 or 2 .
前記学習実施部は、前記学習項目にしたがって前記内燃機関の点火時期を進角することにより前記ノッキングが発生する条件を特定し、そのときの前記内燃機関の状態を前記制御パラメータとして前記記憶部に格納する
ことを特徴とする請求項3、4、または6記載の内燃機関制御装置。 The learning determination unit selects the learning item configured to generate the knocking by advancing the ignition timing of the internal combustion engine,
The learning execution unit specifies a condition for causing the knocking by advancing the ignition timing of the internal combustion engine according to the learning item, and the state of the internal combustion engine at that time is stored in the storage unit as the control parameter. The internal combustion engine controller according to claim 3, wherein the internal combustion engine controller is stored.
ことを特徴とする請求項1記載の内燃機関制御装置。 The learning execution unit performs the learning performed when the occupant detection unit detects that a person is not in the vehicle, and the learning result performed when the occupant detection unit detects that the person is not in the vehicle. The internal combustion engine control apparatus according to claim 1 , wherein the internal combustion engine control apparatus reflects the result.
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