JP2015043130A - Travel environment estimation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の走行環境を推定する走行環境推定装置に関する。 The present invention relates to a traveling environment estimation device that estimates a traveling environment of a vehicle.
近年、車両においては、燃費向上の要請に伴い、走行環境に応じた運転制御がなされている。走行環境としては、市街地、郊外のいずれに該当するかがあり、この判定を行う走行環境推定装置が種々提案されている。例えば、特許文献１には、停車時間率に基づいて走行環境を推定する技術が提案されている。なお、停車時間率とは、車両走行時間と走行停止時間とを含む全体時間に対する走行停止時間の比率である。特許文献１には、全体時間が１０分間である１０分間停車率と、１５分間である１５分間停車率の両方を併用して走行環境を推定することが記載されている。
2. Description of the Related Art In recent years, driving control according to a driving environment has been performed in a vehicle in response to a request for improving fuel consumption. There are two types of travel environment estimation devices for determining whether the travel environment corresponds to an urban area or a suburb. For example,
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、少なくとも１０分間はデータを蓄積して停車時間率を求める必要があり、その間は走行環境を推定できないという問題があった。これに対して、停車時間比率の算出にかける時間を１０分間から例えば３分間というように短くすることで、走行環境の推定を早期に開始することを可能とすることができるが、短時間で算出した停車時間率に基づく走行環境の推定は、長時間で算出した停車時間率に基づく推定に比べて精度の点で劣る。このため、３分間停車率と１５分間停車率というように、過剰に短い停車時間率と長時間停車時間率の併用は、走行環境の推定精度を良好に保つことができないという課題があった。
However, the technique described in
本発明は、上述した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、市街地か郊外かの判定を高精度に行うことを目的とする。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to determine whether an urban area or a suburb is highly accurate.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
本発明の一形態は、車両の走行環境を推定する走行環境推定装置である。この走行環境推定装置は、前記車両の始動後、所定のタイミングを起点とし、前記起点から第１の時間の経過後に、過去第１の時間の期間における停車時間の比率を第１停車時間率として順次算出する第１停車時間率算出部と；前記起点から前記第１の時間よりも長い第２の時間の経過後に、過去第２の時間の期間における停車時間の比率を第２停車時間率として順次算出する第２停車時間率算出部と；前記起点から前記第１の時間の経過前に、過去の前記第１の時間よりも短い第３の時間の期間における停車時間の比率を第３停車時間率として順次算出する第３停車時間率算出部と；前記起点から前記第１の時間の経過前に、前記算出された第３停車時間率に基づいて前記走行環境を推定し、前記第１の時間の経過後から前記第２の時間の経過前に、前記算出された第１停車時間率に基づいて前記走行環境を推定し、前記起点から前記第２の時間の経過後に、前記算出された第１停車時間率および第２停車時間率に基づいて前記走行環境を推定する推定部と；を備える。 One embodiment of the present invention is a traveling environment estimation device that estimates a traveling environment of a vehicle. The travel environment estimation device has a predetermined timing as a starting point after starting the vehicle, and after a lapse of a first time from the starting point, a ratio of the stopping time in the past first time period as a first stopping time rate A first stop time rate calculating unit that sequentially calculates; a ratio of stop time in a period of the past second time after a lapse of a second time longer than the first time from the starting point as a second stop time rate A second stop time rate calculation unit for sequentially calculating; a ratio of stop time in a third time period shorter than the first time in the past before the first time elapses from the start point; A third stop time rate calculating unit that sequentially calculates a time rate; estimating the travel environment based on the calculated third stop time rate before the first time elapses from the starting point; After the elapse of the second time Before, the travel environment is estimated based on the calculated first stop time rate, and the calculated first stop time rate and second stop time rate after the elapse of the second time from the starting point. And an estimation unit for estimating the traveling environment based on.
この走行環境推定装置によれば、起点から第２の時間の経過後において、第１停車時間率と第２停車時間率とを併用して走行環境の推定がなされるが、第１停車時間率は、起点から最初に求められる第３停車時間率よりも長い時間によって算出されるものであることから、過剰に短い停車時間率と長時間停車時間率との併用がなされる訳ではない。このため、その併用時において、走行環境の推定精度を良好に保つことができ、それにも拘わらず、起点から第１の時間の経過前に、短時間である第３停車時間率に基づく推定が可能であることから、走行環境の推定を早期に開始することができるという効果を奏する。 According to this travel environment estimation device, after the elapse of the second time from the starting point, the travel environment is estimated using both the first stop time rate and the second stop time rate. Is calculated based on a time longer than the third stop time rate first obtained from the starting point, and therefore, an excessively short stop time rate and a long stop time rate are not used in combination. For this reason, at the time of the combined use, the estimation accuracy of the driving environment can be kept good, and nevertheless, the estimation based on the third stop time rate that is a short time before the first time elapses from the starting point. Since it is possible, there exists an effect that estimation of driving environment can be started at an early stage.
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能である。例えば、前記形態の走行環境推定装置を備える車両制御装置、前記形態の走行環境推定装置を備える車両、前記形態の走行環境推定装置の各部に対応する機能をコンピュータに実現させる走行環境推定方法等の形態で実現することができる。 The present invention can be realized in various forms. For example, a vehicle control device including the travel environment estimation device of the above form, a vehicle including the travel environment estimation device of the above form, a travel environment estimation method that causes a computer to realize functions corresponding to each part of the travel environment estimation device of the above form, etc. It can be realized in the form.
Ａ．全体構成：
図１は、本発明の一実施形態としての自動車２００の構成を示す説明図である。自動車２００は、アイドリングストップ機能を搭載した車両である。自動車２００は、エンジン１０と、自動変速機１５と、ディファレンシャルギア２０と、駆動輪２５と、スタータ３０と、オルタネータ３５と、バッテリ４０と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electrical Control Unit）５０とを備えている。
A. overall structure:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an
エンジン１０は、ガソリンや軽油などの燃料を燃焼させることによって動力を発生させる内燃機関である。エンジン１０の動力は、自動変速機１５に伝達されるとともに、駆動機構３４を介してオルタネータ３５に伝達される。エンジン１０の出力は、運転者により操作されるアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応じて、エンジンコントロールコンピュータ（図示せず）により変更される。
The
自動変速機１５は、変速比の変更（いわゆるシフトチェンジ）を自動的に実行する。エンジン１０の動力（回転数・トルク）は、自動変速機１５によって変速され、所望の回転数・トルクとして、ディファレンシャルギア２０を介して、左右の駆動輪２５に伝達される。こうして、エンジン１０の動力は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて変更されつつ、自動変速機１５を介して駆動輪２５に伝達されて、車両（自動車２００）の加速・減速が行なわれることになる。
The
オルタネータ３５にエンジン１０の動力を伝達する駆動機構３４は、本実施形態では、ベルトドライブの構成を採用している。オルタネータ３５は、エンジン１０の動力の一部を用いて発電を行なう。オルタネータ３５は、発電機の一種である。発電された電力は、インバータ（図示せず）を介してバッテリ４０の充電に用いられる。本明細書では、オルタネータ３５を用いたエンジン１０の動力による発電を「燃料発電」と呼ぶ。
In the present embodiment, the
バッテリ４０は、電圧１４Ｖの直流電源としての鉛蓄電池であり、エンジン本体以外に設けられた周辺機器である補機類７０に電力を供給する。補機類７０は、ヘッドライト７２、空調装置（Ａ／Ｃ）７４等が該当する。
The
スタータ３０は、バッテリ４０から供給される電力によってエンジン１０を始動させるセルモータである。通常は、停止している自動車の運転を開始する際に、運転者がイグニッションスイッチ（図示せず）を操作すると、スタータ３０が起動し、エンジン１０が始動する。このスタータ３０は、アイドリングストップ制御によりエンジン１０が停止した状態からエンジン１０を再始動させる場合にも利用される。
The
ＥＣＵ５０は、コンピュータプログラムを実行するＣＰＵ、コンピュータプログラム等を記憶するＲＯＭ、一時的にデータを記憶するＲＡＭ、各種センサやアクチュエータ等に接続される入出力ポート等を備える。ＥＣＵ５０に接続されるセンサとしては、駆動輪２５の回転速度を検出する車輪速センサ８２、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込みの有無を検出するブレーキペダルセンサ８４、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサ８６、バッテリ４０の充放電電流を検出するバッテリ電流センサ８８、およびオルタネータ３５の出力電流を検出するオルタネータ電流センサ８９等が設けられている。アクチュエータとしては、スタータ３０やオルタネータ３５等が該当する。ＥＣＵ５０は、バッテリ４０から電力の供給を受けている。
The ECU 50 includes a CPU that executes a computer program, a ROM that stores a computer program, a RAM that temporarily stores data, an input / output port connected to various sensors, actuators, and the like. Sensors connected to the ECU 50 include a
Ｂ．ＥＣＵの構成：
ＥＣＵ５０は、前記各種のセンサやエンジンコントロールコンピュータ（図示せず）からの信号をもとに、スタータ３０やオルタネータ３５を制御することによって、エンジン停止と再始動を制御（アイドリングストップ制御）するとともに、バッテリ４０のＳＯＣ（state of charge）を制御する。「ＳＯＣ」は、バッテリ４０に残存している電気量を、バッテリを満充電したときに蓄えられる電気量で除した値として定義される。アイドリングストップ制御は、車輪速センサ８２で検出された車輪速Ｖｈが低下して所定速度（例えば１０ｋｍ／ｈ）未満となったときに、エンジン停止条件が成立したとして燃料カットの指示を燃料供給系に出力し、その後、アクセル開度Ｔｐからアクセルペダルが踏み込まれたことが検出されたときに、エンジン再始動条件が成立したとしてエンジン再始動の指示をスタータ３０に出力するものである。
B. ECU configuration:
The ECU 50 controls the engine stop and restart (idling stop control) by controlling the
図２は、ＥＣＵ５０の構成の一部を機能的に示す説明図である。図示は、バッテリ４０のＳＯＣを制御する構成を示したものである。ＥＣＵ５０は、停車時間率算出部１１０と、推定部１２０と、補機電流量算出部１３０と、充電調停部１４０と、オルタネータ発電指示電圧算出部１５０とを備える。各部１１０〜１５０は、実際は、ＥＣＵ５０に備えられたＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されたコンピュータプログラムを実行することで実現する機能を示す。
FIG. 2 is an explanatory diagram functionally showing a part of the configuration of the
停車時間率算出部１１０は、車輪速センサ８２によって検出された車輪速Ｖｈに基づいて、所定期間における停車時間の比率を算出するもので、ここでは、所定期間の長さが相違する３つのユニット、すなわち、近過去停車時間率算出部１１１と、遠過去停車時間率算出部１１２と、極近過去停車時間率算出部１１３とを備える。近過去停車時間率算出部１１１は、過去１０分間という短期間における車両の停車時間の比率（以下「近過去停車時間率」と呼ぶ）Ｒ１を算出し、遠過去停車時間率算出部１１２は、過去１５分間という長期間における車両の停車時間の比率（以下「遠過去停車時間率」と呼ぶ）Ｒ２を算出し、極近過去停車時間率算出部１１３は、過去３分間という極めて短期間における車両の停車時間の比率（以下「極近過去停車時間率」と呼ぶ）Ｒ３を算出する。
The stop time
推定部１２０は、停車時間率算出部１１０によって算出された各停車時間率Ｒ１〜Ｒ３に基づいて、車両の走行環境を推定する。本実施形態では、「走行環境」は、今後（現在以後）の車両の走行地域が市街地に該当するか郊外に該当するかの区別を示す。推定部１２０は、停車時間率算出部１１０によって算出された各停車時間率Ｒ１〜Ｒ３に基づいて、現在までの走行環境が市街地と郊外のいずれであるかを判定し、その判定結果を今後（現在以後）の走行地域の市街地／郊外区分Ｐ１として出力する。市街地／郊外区分Ｐ１は、市街地の場合に値１を、郊外の場合に値０を取り得る。停車時間率算出部１１０および推定部１２０が、本発明の走行環境推定装置に係る構成であり、後ほど詳しく説明する。
The
補機電流量算出部１３０は、オルタネータ電流センサ８９によって検出されたオルタネータ電流Ａａと、バッテリ電流センサ８８によって検出されたバッテリ４０の充放電電流（「バッテリ電流」と呼ぶ）Ａｂとに基づいて、補機類７０で費やす補機電流量Ｐ２を算出する。
The auxiliary machine current
充電調停部１４０は、バッテリ４０の充電を抑制するか促進するかを、その度合とともに定めるためのもので、推定部１２０によって求められた市街地／郊外区分Ｐ１と、補機電流量算出部１３０によって求められた補機電流量Ｐ２とに基づいて、前記抑制または促進する度合を、バッテリ要求レベルＰ３として算出する。
The
図３は、バッテリ要求レベル算出用マップＭＰを示す説明図である。図示するように、バッテリ要求レベル算出用マップＭＰは、横軸に市街地／郊外区分Ｐ１をとり、縦軸に補機電流量Ｐ２をとり、横軸の値と縦軸の値とに対応するバッテリ要求レベルＰ３をマッピングしたマップデータである。市街地／郊外区分Ｐ１と、補機電流量Ｐ２と、バッテリ要求レベルＰ３との関係を、予め実験的にあるいはシミュレーションにより求めることで、バッテリ要求レベル算出用マップＭＰは作成されており、ＲＯＭに記憶している。充電調停部１４０は、ＲＯＭからバッテリ要求レベル算出用マップＭＰを呼び出し、そのマップＭＰを参照して、推定部１２０で求めた市街地／郊外区分Ｐ１と補機電流量算出部１３０で求めた補機電流量Ｐ２とに対応するバッテリ要求レベルＰ３を取得する。図示の例では、バッテリ要求レベルＰ３としてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの値が用意されている。各値は、Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａの順に高い。すなわち、Ｄ＞Ｃ＞Ｂ＞Ａとなっている。市街地／郊外区分Ｐ１が市街地を示す値１である方が、郊外を示す値０である場合に比べて、バッテリ要求レベルＰ３は高い値となる。また、補機電流量Ｐ２が高いほど、バッテリ要求レベルＰ３は高い値となる。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a battery required level calculation map MP. As shown in the figure, the battery requirement level calculation map MP has a city / suburb segment P1 on the horizontal axis, an auxiliary current amount P2 on the vertical axis, and battery requirements corresponding to the values on the horizontal axis and the values on the vertical axis. This is map data in which level P3 is mapped. A battery requirement level calculation map MP is created by previously determining the relationship among the city / suburb division P1, the auxiliary machine current amount P2, and the battery requirement level P3 experimentally or by simulation, and is stored in the ROM. ing. The
図２に戻り、オルタネータ発電指示電圧算出部１５０は、充電調停部１４０によって算出されたバッテリ要求レベルＰ３と、バッテリ電流センサ８８（図１）によって検出されたバッテリ電流Ａｂと、車輪速センサ８２（図１）によって検出された車輪速Ｖｈと、アクセル開度センサ８６（図１）によって検出されたアクセル開度Ｔｐとに基づいて、オルタネータ３５に対して発電量を指示するための電圧値（発電指示電圧）ＳＶを算出する。発電指示電圧ＳＶは、車輪速Ｖｈとアクセル開度Ｔｐに基づいて定まるアイドリングストップ制御の状態や、バッテリ電流Ａｂに基づいて定まるバッテリ４０の現在のＳＯＣによって変化するものであるが、さらに、本実施形態では、充電調停部１４０によって求められるバッテリ要求レベルＰ３に応じて変化するようにしている。詳しくは、オルタネータ発電指示電圧算出部１５０は、充電調停部１４０によって求められるバッテリ要求レベルＰ３が高いほど、発電指示電圧ＳＶを大きくする。
Returning to FIG. 2, the alternator power generation instruction
バッテリ要求レベルＰ３が高いほど、発電指示電圧ＳＶが大きくなることで、図３に示すように、市街地の場合には、走行中の充電が促進され、郊外の場合には、走行中の充電が抑制される。また、補機電流量Ｐ２が低いほど、走行中の充電が抑制され、補機電流量Ｐ２が高いほど、走行中の充電が促進される。オルタネータ３５は、エンジン１０の動力の一部を用いて回転させるので、走行中の発電は燃料消費量の増加につながる。しかし、アイドリングストップ制御によるエンジン停止の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する場合は、エンジンの運転時に動力増大してＳＯＣを増加する場合に比べて、３倍から５倍近くの燃料量が必要である。換言すれば、エンジンの運転時における単位ＳＯＣ（例えばＳＯＣ１％）当たりの燃費効果は、前記エンジン停止の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する場合に比べて、３倍から５倍優れている。上記のように、走行中の充電の抑制・促進を市街地／郊外区分Ｐ１や補機電流量Ｐ２に応じて制御することによって、アイドリングストップ制御によるエンジン停止の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する機会を低減することができることから、燃費の向上を図ることができる。
As the battery request level P3 is higher, the power generation instruction voltage SV is increased. As shown in FIG. 3, in the case of an urban area, charging during driving is promoted. In the case of a suburb, charging during driving is performed. It is suppressed. Further, as the auxiliary machine current amount P2 is lower, charging during traveling is suppressed, and as the auxiliary machine current amount P2 is higher, charging during traveling is promoted. Since the alternator 35 is rotated by using a part of the power of the
ＥＣＵ５０には、図示はしないが、上記以外に、「バッテリ制御」と呼ばれる機能と、「充電制御」と呼ばれる機能が設けられている。バッテリ４０、特に本実施形態の鉛バッテリは、長寿命化の要請から、使用可能なＳＯＣ範囲（運用するＳＯＣ範囲）が予め定められている。このため、このＳＯＣ範囲の下限値（例えば６０％）をバッテリ４０のＳＯＣが下回るときにエンジン１０の動力を増大してＳＯＣを前記ＳＯＣ範囲内とし、ＳＯＣ範囲の上限値（例えば９０％）をＳＯＣが上回るときにＳＯＣを消費して前記ＳＯＣ範囲内とする「バッテリ制御」が行われる。アイドリングストップ制御によるエンジンの停止時においてもＳＯＣが下限値を下回ると、エンジンが始動して燃料発電によってＳＯＣを前記ＳＯＣ範囲内とする。「充電制御」は、通常走行中に燃料発電によるバッテリ４０への充電を抑えることで燃料消費量を節約し、減速走行中に回生発電によりバッテリへの充電を行なう制御処理である。充電制御については周知の構成であることから、説明は省略する。
Although not shown, the
Ｃ．停車時間率算出部の構成：
図２の停車時間率算出部１１０に備えられる近過去停車時間率算出部１１１について、まず説明する。近過去停車時間率算出部１１１は、運転者によるイグニッションキー（図示せず）の操作を受けてエンジンが始動された後、自動車２００の車速Ｖが所定速度Ｖ０（例えば、１５ｋｍ／ｈ）を上回るか否かを判定し、その上回ったときを起点として停車時間を取得する停車時間取得ルーチンを実行開始する。停車時間取得ルーチンは、６０秒ごとに、その６０秒間における停車時間を求め、その求めた結果を第１の記憶スタックに備えられたスタック要素に順次格納するものである。
C. Configuration of stop time rate calculation unit:
First, the near and past stop time
図４は、記憶スタックＳＴ１の一例を示す説明図である。図４（ａ）に示すように、記憶スタックＳＴ１は、１０個のスタック要素Ｍ（１）、Ｍ（２）、〜、Ｍ（１０）により構成される。近過去停車時間率算出部１１１は、６０秒ごとに、その６０秒間における停車時間を求め、その求めた結果を記憶スタックＳＴ１に備えられたスタック要素Ｍ（１）、Ｍ（２）、〜、Ｍ（１０）に順次格納する。格納されるスタック要素はＭ（１）からＭ（１０）に向かって順次移動する。停車時間の算出は、車輪速センサ８２によって検出された車輪速Ｖｈに基づいて車両が停止（Ｖｈ＝０ｋｍ／ｈ）しているかを判定し、その停止している時間を、６０秒間にわたって計測することによって求める。なお、車両が停止しているかの判定は、車輪速センサ８２の検出値を用いる構成に換えて、車速センサ（図示せず）の検出値を用いる構成等とすることもできる。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the storage stack ST1. As shown in FIG. 4A, the storage stack ST1 is composed of ten stack elements M (1), M (2),..., M (10). The near-past stop time
すなわち、停車時間取得ルーチンは、６０秒の期間における停車時間を、６０秒の周期で順次求め、その求めた停車時間をスタック要素Ｍ（１）からＭ（１０）に１つずつ順に格納する。図示の例で言えば、６０秒経過時に２０秒という停車時間がスタック要素Ｍ（１）に格納され、１２０秒経過時に０秒という停車時間がスタック要素Ｍ（２）に格納され、１８０秒経過時に６０秒という停車時間がスタック要素Ｍ（３）に格納される。このように、６０秒周期で、停車時間が順次格納される。図４（ｂ）に示すように、最後のスタック要素Ｍ（１０）まで停車時間が埋まった場合、すなわち合計で１０分（６００秒）間を経過した場合には、次の周期で求められた停車時間ｐｔは、最初のスタック要素Ｍ（１）に格納される。この時、スタック要素Ｍ（２）〜Ｍ（１０）はそれまでに格納された値が保持される。次の周期で求められた停車時間（図示せず）は、２番目のスタック要素Ｍ（２）に格納される。このように、全てのスタック要素Ｍ（１０）が詰まった場合には、先頭に戻って、先頭から一つずつ順に更新されていく。 That is, the stop time acquisition routine sequentially obtains stop times in a period of 60 seconds in a cycle of 60 seconds, and sequentially stores the obtained stop times in stack elements M (1) to M (10) one by one. In the illustrated example, the stop time of 20 seconds is stored in the stack element M (1) when 60 seconds have elapsed, and the stop time of 0 seconds is stored in the stack element M (2) when 120 seconds have elapsed, and 180 seconds have elapsed. Sometimes the stop time of 60 seconds is stored in the stack element M (3). In this way, stop times are sequentially stored in a cycle of 60 seconds. As shown in FIG. 4B, when the stop time is filled up to the last stack element M (10), that is, when a total of 10 minutes (600 seconds) has elapsed, it was obtained in the next cycle. The stop time pt is stored in the first stack element M (1). At this time, the stack elements M (2) to M (10) hold the values stored so far. The stop time (not shown) obtained in the next cycle is stored in the second stack element M (2). As described above, when all the stack elements M (10) are clogged, the process returns to the head and is updated one by one from the head.
図２の近過去停車時間率算出部１１１は、停車時間取得ルーチン以外にも停車時間率算出ルーチンを実行する。停車時間率算出ルーチンは、記憶スタックＳＴ１のスタック要素Ｍ（１）〜Ｍ（１０）を埋めるに要する時間、すなわち６００秒（＝１０分）を前記起点から経過したときに、実行開始されるもので、スタック要素Ｍ（１）〜Ｍ（１０）に格納されている各値の合計値を求め、記憶スタックＳＴ１を埋めるに要する時間である６００秒で前記合計値を割って、その商を近過去停車時間率Ｒ１とする。記憶スタックＳＴ１は、６０秒ごとにスタック要素Ｍが１つずつ更新されることから、この更新がなされる毎に近過去停車時間率Ｒ１を求める。すなわち、停車時間率算出ルーチによれば、記憶スタックＳＴ１の記憶内容を用いることで、直近の過去６００秒の期間における停車時間の比率を、近過去停車時間率Ｒ１として６０秒毎に次々に求めることができる。停車時間の比率とは、全体の時間（ここでは６００秒）に対する停車時間の比率である。
The near and past stop time
一方、停車時間率算出部１１０に備えられる遠過去停車時間率算出部１１２は、近過去停車時間率算出部１１１と同様に、停車時間取得ルーチンおよび停車時間率算出ルーチンを実行するが、両ルーチンは遠過去停車時間率算出部１１２の固有のものである。遠過去停車時間率算出部１１２の停車時間取得ルーチンは、前記起点に達したときから、９０秒の期間における停車時間、９０秒の周期で順次求め、その求めた停車時間を、遠過去停車時間率算出部１１２固有の記憶スタックに備えられるスタック要素Ｎ（１）からＮ（１０）に１つずつ順に格納する。なお、スタック要素Ｎ（１）〜Ｎ（１０）は、図示しないが、Ｍ（１）〜Ｍ（１０）とは別のものであるという意味で、「Ｎ」という符号を付けて呼ぶ。遠過去停車時間率算出部１１２の停車時間取得ルーチンは、前記起点から９００秒（＝１５分）を経過したときから、スタック要素Ｎ（１）〜Ｎ（１０）に格納されている各値の合計値を求め、記憶スタックを埋めるに要する時間である９００秒で前記合計値を割って、その商を遠過去停車時間率Ｒ２とする。
On the other hand, the past and past stoppage time
停車時間率算出部１１０に備えられる極近過去停車時間率算出部１１３は、近過去停車時間率算出部１１１と同様に、停車時間取得ルーチンおよび停車時間率算出ルーチンを実行するが、両ルーチンは極近過去停車時間率算出部１１３の固有のものである。極近過去停車時間率算出部１１３の停車時間取得ルーチンは、前記起点に達したときから、１８秒の期間における停車時間、１８秒の周期で順次求め、その求めた停車時間を、極近過去停車時間率算出部１１３固有の記憶スタックに備えられるスタック要素Ｌ（１）からＬ（１０）に１つずつ順に格納する。なお、スタック要素Ｌ（１）〜Ｌ（１０）は、図示しないが、Ｍ（１）〜Ｍ（１０）とは別のものであるという意味で、「Ｌ」という符号を付けて呼ぶ。極近過去停車時間率算出部１１３の停車時間取得ルーチンは、前記起点から１８０秒（＝３分）を経過したときから、スタック要素Ｌ（１）〜Ｌ（１０）に格納されている各値の合計値を求め、記憶スタックを埋めるに要する時間である１８０秒で前記合計値を割って、その商を極近過去停車時間率Ｒ３とする。
The very near past stop time
なお、極近過去停車時間率算出部１１３における停車時間率算出ルーチンは、近過去停車時間率算出部１１１における停車時間率算出ルーチンが実行開始されるとき、すなわち、前記起点から６００秒（＝１０分）を経過したときに終了する。また、近過去停車時間率算出部１１１における停車時間率算出ルーチンおよび遠過去停車時間率算出部１１２における停車時間率算出ルーチンは、運転者によるイグニッションキー（図示せず）のオフ操作を受けてエンジンが停止されるまで継続して実行される。
It should be noted that the stop time rate calculation routine in the near past stop time
図５は、近過去停車時間率算出部１１１、遠過去停車時間率算出部１１２、および極近過去停車時間率算出部１１３における各停車時間率算出ルーチンが実行されるタイミングを示す説明図である。この図は、前述した各停車時間率算出ルーチンの実行タイミングを図式化したものである。図中の横軸が時間であり、キー始動後、車速Ｖが１５ｋｍ／ｈを上回ったときを起点ｔ０としている。図示するように、起点ｔ０から１０分（本発明の形態における「第１の時間」に対応）の経過後（時点ｔ２以後）に、近過去停車時間率算出部１１１の停車時間率算出ルーチン（＝近過去停車時間率算出ルーチン）が実行される。起点ｔ０から１０分よりも長い１５分（本発明の形態における「第２の時間」に対応）の経過後（時点ｔ３以後）に、遠過去停車時間率算出部１１２の停車時間率算出ルーチン（＝遠過去停車時間率算出ルーチン）が実行される。時点ｔ２以前には、極近過去停車時間率算出部１１３の停車時間率算出ルーチン（＝極近過去停車時間率算出ルーチン）が実行される。なお、極近過去停車時間率算出ルーチンは、起点ｔ０から３分（本発明の形態における「第３の時間」に対応）の経過後（時点ｔ１以後）から時点ｔ２までの間、実行される。なお、近過去停車時間率算出部１１１によって実行される停車時間率算出ルーチンが本発明の形態における「第１停車時間率算出部」に対応し、遠過去停車時間率算出部１１２によって実行される停車時間率算出ルーチンが本発明の形態における「第２停車時間率算出部」に対応し、極近過去停車時間率算出部１１３によって実行される停車時間率算出ルーチンが本発明の形態における「第３停車時間率算出部」に対応する。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing timings at which the respective stop time rate calculation routines in the near past stop time
Ｄ．推定部の構成：
図２の推定部１２０は、停車時間率算出部１１０によって算出された各停車時間率Ｒ１〜Ｒ３に基づいて、車両の走行地域が市街地に該当するか郊外に該当するかを判定する。詳しくは、
（ｉ）時点ｔ１から時点ｔ２までの期間においては、極近過去停車時間率算出ルーチンによって求められた極近過去停車時間率Ｒ３に基づいて前記判定を行い、
（ii）時点ｔ２から時点ｔ３までの期間においては、近過去停車時間率算出ルーチンによって求められた近過去停車時間率Ｒ１に基づいて前記判定を行い、
（iii）時点ｔ３以後においては、近過去停車時間率算出ルーチンによって求められた近過去停車時間率Ｒ１と遠過去停車時間率算出ルーチンによって求められた遠過去停車時間率Ｒ２とに基づいて前記判定を行う。
なお、本実施形態では、市街地／郊外区分Ｐ１の初期値は値０（すなわち「郊外」）である、すなわち、起点ｔ０から時点ｔ１までの期間においては、郊外と判定している。
D. Estimator configuration:
The
(I) In the period from the time point t1 to the time point t2, the determination is performed based on the nearest past stoppage time rate R3 obtained by the nearest past stoppage time rate calculation routine,
(Ii) In the period from the time point t2 to the time point t3, the determination is performed based on the near and past stop time rate R1 obtained by the near and past stop time rate calculation routine,
(Iii) After the time point t3, the determination is made based on the near past stop time rate R1 obtained by the near past stop time rate calculation routine and the far past stop time rate R2 obtained by the far past stop time rate calculation routine. I do.
In the present embodiment, the initial value of the city / suburb section P1 is 0 (that is, “suburb”), that is, it is determined to be a suburb during the period from the start point t0 to the time point t1.
図６は、市街地、郊外それぞれでの近過去停車時間率Ｒ１の度数分布を示すグラフである。図７は、市街地、郊外それぞれでの遠過去停車時間率Ｒ２の度数分布を示すグラフである。図８は、市街地、郊外それぞれでの極近過去停車時間率Ｒ３の度数分布を示すグラフである。これらグラフは、市街地、郊外において、実際に自動車を走らせてそのときの近過去停車時間率Ｒ１、遠過去停車時間率Ｒ２、および極近過去停車時間率Ｒ３を求めたものである。 FIG. 6 is a graph showing the frequency distribution of the near-term stoppage time rate R1 in each of the urban area and the suburbs. FIG. 7 is a graph showing the frequency distribution of the far past stoppage time rate R2 in the urban area and the suburbs. FIG. 8 is a graph showing the frequency distribution of the nearest past stoppage time rate R3 in the urban area and the suburbs. These graphs are obtained by actually driving a car in an urban area and a suburb and obtaining a near past stop time rate R1, a far past stop time rate R2, and an extremely close past stop time rate R3.
図６に示すように、近過去停車時間率Ｒ１の分布は、３５〜５３％の間で郊外と市街地が混在している。一方、図７に示すように、遠過去停車時間率Ｒ２の分布は、ほぼ４２％を境に郊外と市街地が分かれる。このことから、近過去停車時間率Ｒ１に基づいて判定を行なった場合、１０分間という短期であるから応答性よく判定が可能であるが、精度の点で劣る。一方、遠過去停車時間率Ｒ２に基づいて判定を行なった場合、１５分間という長期であるから応答性は悪いが、精度よく判定が可能となる。 As shown in FIG. 6, the distribution of the near and past stoppage time rate R1 is between 35% and 53%, and the suburbs and the urban areas are mixed. On the other hand, as shown in FIG. 7, the distribution of the far past stoppage time rate R2 is divided into a suburb and a city area with a boundary of approximately 42%. For this reason, when the determination is made based on the near and past stoppage time rate R1, since it is a short period of 10 minutes, the determination can be made with good responsiveness, but the accuracy is poor. On the other hand, when the determination is made based on the far past stoppage time rate R2, since it is a long period of 15 minutes, the responsiveness is poor, but the determination can be made with high accuracy.
これらに対して、図８に示すように、極近過去停車時間率Ｒ３の分布は、３０％〜７５％の間で郊外と市街地が混在している。これは、始動後まもないタイミングであり、かつ極近過去である極めて短期間の停車時間率Ｒ３であることから、停車時間率を高く算出する可能性が高いためであり、３０％〜７５％という広い分布範囲で郊外と市街地が混在している。 On the other hand, as shown in FIG. 8, the distribution of the near-term past stoppage time rate R3 is between 30% and 75%, and the suburbs and the urban areas are mixed. This is the latest timing after the start and the extremely short stoppage time rate R3 that is in the immediate past, and therefore there is a high possibility that the stoppage time rate is calculated to be high, 30% to 75%. The suburbs and urban areas are mixed in a wide distribution range of%.
前記（ｉ）〜（iii）による市街地か郊外かの判定は、算出した停車時間率Ｒ１〜Ｒ３を閾値と比較することで行うが、その閾値は前記図６〜図８の度数分布を参考にして決定されている。前記（ｉ）では、極近過去停車時間率Ｒ３を閾値と比較することで市街地か郊外かの判定を行うが、極近過去停車時間率Ｒ３の分布は、図８に示すように、誤差を極めて多く含むことから、閾値を極めて高くしている。詳しくは、図８における”α３”（例えば５３％）を郊外から市街地への切り換えを判定する閾値とし、”β３”（例えば４６％）を市街地から郊外への切り換えを判定する閾値としている。なお、誤差を極めて多く含むことから閾値を極めて高くしたのは、停車時間率がかなり高い場合のみに市街地と判定されれば良いからである。すなわち、停車時間率がかなり高く、アイドリングストップ制御によるエンジン停止のために走行中の充電量を増やす必要がある場合のみに市街地と判定されるようにしている。換言すれば、多少の市街地であれば、走行中の充電を促進しなくても、アイドリングストップ制御のためのエンジン停止時間を確保することができるためである。 The determination of whether it is an urban area or a suburb according to the above (i) to (iii) is performed by comparing the calculated stop time rates R1 to R3 with a threshold value. The threshold value is obtained by referring to the frequency distribution of FIGS. Has been determined. In (i), it is determined whether it is an urban area or a suburb by comparing the nearest past stoppage time rate R3 with a threshold value. As shown in FIG. The threshold value is extremely high because it contains a large amount. Specifically, “α3” (for example, 53%) in FIG. 8 is set as a threshold for determining switching from the suburb to the urban area, and “β3” (for example, 46%) is set as a threshold for determining switching from the urban area to the suburb. The reason why the threshold value is extremely high because it includes a large amount of error is that it may be determined as an urban area only when the stopping time rate is quite high. That is, it is determined that the vehicle is in an urban area only when the stopping time rate is quite high and it is necessary to increase the amount of charge during traveling for engine stop by idling stop control. In other words, in some urban areas, the engine stop time for idling stop control can be secured without promoting charging during traveling.
図９は、極近過去停車時間率Ｒ３と閾値α３、β３との関係を図式化した説明図である。図示するように、郊外から市街地への切り換えを判定する閾値α３と、市街地から郊外への切り換えを判定する閾値β３とは、同じ値でなく、両者の間に幅を持った値となっている。これによって、判定結果のハンチングを防止することができる。 FIG. 9 is an explanatory diagram schematically illustrating the relationship between the near-term past stoppage time rate R3 and the threshold values α3 and β3. As shown in the figure, the threshold value α3 for determining the switching from the suburb to the urban area and the threshold value β3 for determining the switching from the urban area to the suburb are not the same value but a value having a width between them. . Thereby, hunting of the determination result can be prevented.
前記（ii）では、近過去停車時間率Ｒ１を閾値と比較することで市街地か郊外かの判定を行うが、近過去停車時間率Ｒ１の分布は、図６に示すように、誤差を比較的に多く含むことから、閾値を比較的に高くしている。詳しくは、図６における”α１”（例えば４８％）を郊外から市街地への切り換えを判定する閾値とし、”β１”（例えば４４％）を市街地から郊外への切り換えを判定する閾値としている。なお、閾値α１は閾値α３より小さく、閾値β１は閾値β３より小さい。 In (ii), it is determined whether it is an urban area or a suburb by comparing the near and past stop time rate R1 with a threshold. The distribution of the near and past stop time rate R1 has a relatively small error as shown in FIG. Therefore, the threshold value is relatively high. Specifically, “α1” (for example, 48%) in FIG. 6 is set as a threshold for determining switching from the suburb to the urban area, and “β1” (for example, 44%) is set as a threshold for determining switching from the urban area to the suburb. The threshold value α1 is smaller than the threshold value α3, and the threshold value β1 is smaller than the threshold value β3.
前記（iii）では、近過去停車時間率Ｒ１を閾値と比較することと、遠過去停車時間率Ｒ２を閾値と比較することの双方の比較結果から市街地か郊外かの判定を行う。近過去停車時間率Ｒ１についての閾値は、前記（ii）のときと同じで、α１とβ１である。一方、遠過去停車時間率Ｒ２についての閾値は次の通りである。遠過去停車時間率Ｒ２の分布は、図７に示すように、誤差が少ないことから、閾値を低くしている。詳しくは、図７における”α２”（例えば４２％）を郊外から市街地への切り換えを判定する閾値とし、”β２”（例えば４０％）を市街地から郊外への切り換えを判定する閾値としている。なお、閾値α２は閾値α１より小さく、閾値β２は閾値β１より小さい。 In said (iii), it is determined whether it is an urban area or a suburb from the comparison results of both comparing the near past stoppage time rate R1 with a threshold value and comparing the far past stoppage time rate R2 with a threshold value. The threshold values for the near and past stoppage time rate R1 are the same as in the above (ii), and are α1 and β1. On the other hand, the threshold values for the far past stoppage time rate R2 are as follows. As shown in FIG. 7, the distribution of the far past stoppage time rate R2 has a low threshold value because it has a small error. Specifically, “α2” (for example, 42%) in FIG. 7 is set as a threshold for determining switching from the suburb to the urban area, and “β2” (for example, 40%) is set as a threshold for determining switching from the urban area to the suburb. The threshold value α2 is smaller than the threshold value α1, and the threshold value β2 is smaller than the threshold value β1.
前記（iii）では、前述した双方の比較結果から市街地か郊外かの判定を行う構成としたが、詳しくは次のようにする。近過去停車時間率Ｒ１が閾値α１以上であることと、遠過去停車時間率Ｒ２が閾値α２以上であることの少なくとも一方が満たされたときに、郊外から市街地への切り換えを行い、近過去停車時間率Ｒ１が閾値β１未満であることと、遠過去停車時間率Ｒ２が閾値β２未満であることの両方が満たされたときに、市街地から郊外への切り換えを行うように判定する。 In the above (iii), a determination is made as to whether it is an urban area or a suburb from the above-described comparison results. When at least one of the near past stop time rate R1 is greater than or equal to the threshold value α1 and the far past stop time rate R2 is greater than or equal to the threshold value α2, the suburbs are switched to the urban area, and the near past stop When both the time rate R1 is less than the threshold value β1 and the far past stopping time rate R2 is less than the threshold value β2, it is determined to switch from the urban area to the suburbs.
Ｅ．実施形態効果：
以上のように構成された自動車２００によれば、起点ｔ０から１５分経過後の時点ｔ３以後において、近過去停車時間率Ｒ１と遠過去停車時間率Ｒ２とを併用して走行環境の推定がなされるが、近過去停車時間率Ｒ１は、起点から最初に求められる極近過去停車時間率Ｒ３よりも長い時間によって算出されるものであることから、過剰に短い停車時間率と長時間停車時間率との併用がなされる訳ではない。このため、その併用時において、走行環境の推定精度を良好に保つことができ、それにも拘わらず、起点から１０分経過前に、短期間である極近過去停車時間率Ｒ３に基づく推定が可能であることから、走行環境の推定を早期に開始することができるという効果を奏する。
E. Embodiment effect:
According to the
また、本実施形態では、走行開始直後である起点ｔ０における初期値を「郊外」としたことで、ムダ発電の増加による燃費悪化の可能性を低下することができる。初期値を「郊外」としたことで従来技術において課題となるのは、実際の環境が市街度が高い厳しい市街地の場合に、ＳＯＣ不足によるアイドリングストップ制御の禁止により、エンジンを停止状態とする時間が縮小し、商品性の低下に繋がることであるが、本実施形態では、走行開始直後においては、実際の環境が厳しい市街地は市街地と確実に判定できるようにして、走行中の充電を促進するようにしていることから、走行開始直後に厳しい市街地でも、アイドリングストップ制御によるエンジン停止時間を確保することができる。 In the present embodiment, the initial value at the starting point t0 immediately after the start of traveling is set to “suburb”, so that the possibility of fuel consumption deterioration due to an increase in waste power generation can be reduced. The problem with the prior art by setting the initial value to “suburb” is the time to stop the engine due to prohibition of idling stop control due to insufficient SOC when the actual environment is a severe urban area with high urbanity. However, in this embodiment, immediately after the start of driving, the urban area where the actual environment is severe can be reliably determined as the urban area, and charging during driving is promoted. Therefore, the engine stop time by the idling stop control can be secured even in a severe urban area immediately after the start of traveling.
Ｆ．変形例：
本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、上述の実施形態では車両の走行環境として市街地か郊外かの区分を求めていたが、これに換えて、市街化度として３以上の値を取り得る指数を求める構成としてもよい。この場合には、近過去停車時間率Ｒ１や遠過去停車時間率Ｒ２Ｓや極近過去停車時間率Ｒ３の比較する閾値を２つ以上とすることで対応が可能である。さらに、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
F. Variation:
The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, in the above-described embodiment, the classification of the urban area or the suburb is obtained as the traveling environment of the vehicle, but instead, an index that can take a value of 3 or more as the degree of urbanization may be obtained. In this case, it is possible to cope with this by setting two or more thresholds for comparing the near past stop time rate R1, the far past stop time rate R2S, and the very near past stop time rate R3. Further, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in the embodiments described in the summary section of the invention are intended to solve some or all of the above-described problems, or part of the above-described effects. Or, in order to achieve the whole, it is possible to replace or combine as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.
１０…エンジン
１５…自動変速機
２０…ディファレンシャルギア
２５…駆動輪
３０…スタータ
３４…駆動機構
３５…オルタネータ
４０…バッテリ
５０…ＥＣＵ
７０…補機類
７２…ヘッドライト
７４…空調装置
８２…車輪速センサ
８４…ブレーキペダルセンサ
８６…アクセル開度センサ
８８…バッテリ電流センサ
８９…オルタネータ電流センサ
９０…アイドリングストップ制御部
１１０…停車時間率算出部
１１１…近過去停車時間率算出部
１１２…遠過去停車時間率算出部
１１３…極近過去停車時間率算出部
１２０…推定部
１３０…補機電流量算出部
１４０…充電調停部
１５０…オルタネータ発電指示電圧算出部
２００…自動車
Ｒ１…近過去停車時間率
Ｒ２…遠過去停車時間率
Ｒ３…極近過去停車時間率
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記車両の始動後、所定のタイミングを起点とし、前記起点から第１の時間の経過後に、過去第１の時間の期間における停車時間の比率を第１停車時間率として順次算出する第１停車時間率算出部と、
前記起点から前記第１の時間よりも長い第２の時間の経過後に、過去第２の時間の期間における停車時間の比率を第２停車時間率として順次算出する第２停車時間率算出部と、
前記起点から前記第１の時間の経過前に、過去の前記第１の時間よりも短い第３の時間の期間における停車時間の比率を第３停車時間率として順次算出する第３停車時間率算出部と、
前記起点から前記第１の時間の経過前に、前記算出された第３停車時間率に基づいて前記走行環境を推定し、前記第１の時間の経過後から前記第２の時間の経過前に、前記算出された第１停車時間率に基づいて前記走行環境を推定し、前記起点から前記第２の時間の経過後に、前記算出された第１停車時間率および第２停車時間率に基づいて前記走行環境を推定する推定部と、
を備える走行環境推定装置。 A traveling environment estimation device for estimating a traveling environment of a vehicle,
A first stop time in which, after starting the vehicle, a predetermined timing is set as a starting point, and after a lapse of a first time from the starting point, a ratio of stopping times in the past first time period is sequentially calculated as a first stopping time rate. A rate calculator,
A second stop time rate calculating unit that sequentially calculates a stop time ratio in the past second time period as a second stop time rate after elapse of a second time longer than the first time from the starting point;
A third stop time rate calculation for sequentially calculating, as a third stop time rate, a ratio of stop times in a third time period shorter than the past first time before the first time elapses from the starting point. And
The travel environment is estimated based on the calculated third stop time rate from the starting point before the first time elapses, and after the first time elapses and before the second time elapses. The travel environment is estimated based on the calculated first stop time rate, and based on the calculated first stop time rate and second stop time rate after elapse of the second time from the starting point. An estimation unit for estimating the traveling environment;
A travel environment estimation device comprising:
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2013174263A JP2015043130A (en) | 2013-08-26 | 2013-08-26 | Travel environment estimation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2013174263A JP2015043130A (en) | 2013-08-26 | 2013-08-26 | Travel environment estimation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015043130A true JP2015043130A (en) | 2015-03-05 |
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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2013
- 2013-08-26 JP JP2013174263A patent/JP2015043130A/en active Pending
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