(57)【要約】  車両（２）の減速因子を推定する減速因子推定装置（１）は、車両（２）の駆動力を取得する駆動力取得部（６２）と、車両（２）の速度を取得する速度取得部（６０）と、車両（２）の加速度を取得する加速度取得部（６１）と、取得された駆動力と速度と加速度との関係に基づいて複数の減速因子を推定する減速因子推定部（６３、６４、６５、６６）と、を有し、減速因子推定部（６３、６４、６５、６６）は、車両（２）の走行状態に基づいて、推定する減速因子の種類を切り換える。
2013099011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の減速因子を推定する減速因子推定装置であって、
前記車両の駆動力を取得する駆動力取得部と、
前記車両の速度を取得する速度取得部と、
前記車両の加速度を取得する加速度取得部と、
取得された駆動力と速度と加速度との関係に基づいて複数の減速因子を推定する減速因子推定部と、を有し、
前記減速因子推定部は、前記車両の走行状態に基づいて、推定する前記減速因子の種類を切り換えることを特徴とする減速因子推定装置。
【請求項２】
前記減速因子推定部は、前記車速及び前記加速度に基づいて、推定する減速因子の種類を換えることを特徴とする請求項１に記載の減速因子推定装置。
【請求項３】
前記減速因子は、車両重量を含み、
前記減速因子推定部は、前記車速がしきい値未満で前記加速度がしきい値より大きい場合、前記推定する減速因子を車両重量とすることを特徴とする請求項１または２に記載の減速因子推定装置。
【請求項４】
前記減速因子は、空気抵抗係数を含み、
前記減速因子推定部は、前記車速がしきい値より大きく、前記加速度がしきい値未満である場合、前記推定する減速因子を空気抵抗係数とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の減速因子推定装置。
【請求項５】
前記減速因子は、ロードロードを含み、
前記減速因子推定部は、前記車速がしきい値未満で前記加速度がしきい値未満である場合、前記推定する減速因子をロードロードとすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の減速因子推定装置。
【請求項６】
車両の減速因子を推定する減速因子推定装置であって、
前記車両の駆動力を取得する駆動力取得部と、
前記車両の速度を取得する速度取得部と、
前記車両の加速度を取得する加速度取得部と、
取得された駆動力と速度と加速度との関係に基づいて減速因子を推定する減速因子推定部と、を有し、
前記減速因子は、空気抵抗係数を含み、
前記減速因子推定部は、前記車両の走行状態が設定した条件を満たす場合、前記空気抵抗係数を推定することを特徴とする減速因子推定装置。
【請求項７】
前記車両の走行状態が設定した条件は、前記車速がしきい値より大きいことを含む請求項６に記載の減速因子推定装置。
【請求項８】
前記車両の走行状態が設定した条件は、前記加速度がしきい値以下であることを含む請求項６または７に記載の減速因子推定装置。
【請求項９】
車両の減速因子を推定する減速因子推定装置であって、
前記車両の駆動力を取得する駆動力取得部と、
前記車両の速度を取得する速度取得部と、
前記車両の加速度を取得する加速度取得部と、
取得された駆動力と速度と加速度との関係に基づいて減速因子を推定する減速因子推定部と、を有し、
前記減速因子は、ロードロードを含み、
前記減速因子推定部は、前記車両の走行状態が設定した条件を満たす場合、前記ロードロードを推定することを特徴とする減速因子推定装置。
【請求項１０】
前記車両の走行状態が設定した条件は、前記車速がしきい値未満であることを含む請求項９に記載の減速因子推定装置。
【請求項１１】
前記車両の走行状態が設定した条件は、前記加速度がしきい値より大きいことを含む請求項９または１０に記載の減速因子推定装置。
【請求項１２】
前記減速因子は、車両重量と、空気抵抗係数と、ロードロードと、を含み、
前記減速因子推定部は、運動方程式を用いて減速因子と駆動力と速度と加速度との関係を解析し、前記推定する減速因子を推定することを特徴とする請求項１から１１に記載の減速因子推定装置。
【請求項１３】
前記減速因子推定部は、運動方程式の前記推定する減速因子以外の減速因子に設定値を用いることを特徴とする請求項１２に記載の減速因子推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速因子推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載され、車両の走行を支援する走行支援装置が知られている。この走行支援装置は、車両の走行を支援するために、車両の各種特性に基づいて車両の挙動を判定する。ここで、車両の各種特性は、走行時の条件により変動ものがある。このように変動する車両の特性を検出する装置としては、例えば、特許文献１から特許文献３に記載されている装置がある。特許文献１には、車両の走行エネルギを演算するシステムが記載されている。このシステムは、推定した走行速度と車両に関するパラメータと道路に関するパラメータに基づいて、勾配抵抗、空気抵抗、加速抵抗及び転がり抵抗を算出して走行エネルギを求めている。また、特許文献２および３には、車両の重量を推定する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０１６４６５号公報
【特許文献２】特開２００７−２７１２８２号公報
【特許文献３】特開２００２−８１９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、車両の特性には、減速に関連する特性、つまり走行の際に走行の抵抗となる特性がある。車両は、これらの減速因子を算出し、その算出結果に基づいて、各種制御を行うことで車両を適切に制御することができる。車両の減速因子の中には、走行時の条件により変動するものがある。このような走行時の条件に応じて変動する車両の減速因子としては、特許文献１に記載されている空気抵抗、転がり抵抗や、特許文献２および３に記載されている車両重量がある。特許文献１から３では各種条件を算出することで、各減速因子を推定しているが、推定した減速因子と実際の減速因子とがずれてしまい、推定の精度が低くなってしまう場合がある。【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、より高い精度で減速因子を推定することができる減速因子推定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、車両の減速因子を推定する減速因子推定装置であって、前記車両の駆動力を取得する駆動力取得部と、前記車両の速度を取得する速度取得部と、前記車両の加速度を取得する加速度取得部と、取得された駆動力と速度と加速度との関係に基づいて複数の減速因子を推定する減速因子推定部と、を有し、前記減速因子推定部は、前記車両の走行状態に基づいて、推定する前記減速因子の種類を切り換えることを特徴とする。【０００７】
また、前記減速因子推定部は、前記車速及び前記加速度に基づいて、推定する減速因子の種類を換えることが好ましい。【０００８】
また、前記減速因子は、車両重量を含み、前記減速因子推定部は、前記車速がしきい値未満で前記加速度がしきい値より大きい場合、前記推定する減速因子を車両重量とすることが好ましい。【０００９】
また、前記減速因子は、空気抵抗係数を含み、前記減速因子推定部は、前記車速がしきい値より大きく前記加速度がしきい値未満である場合、前記推定する減速因子を空気抵抗係数とすることが好ましい。【００１０】
また、前記減速因子は、ロードロードを含み、前記減速因子推定部は、前記車速がしきい値未満で前記加速度がしきい値未満である場合、前記推定する減速因子をロードロードとすることが好ましい。【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、車両の減速因子を推定する減速因子推定装置であって、前記車両の駆動力を取得する駆動力取得部と、前記車両の速度を取得する速度取得部と、前記車両の加速度を取得する加速度取得部と、取得された駆動力と速度と加速度との関係に基づいて減速因子を推定する減速因子推定部と、を有し、前記減速因子は、空気抵抗係数を含み、前記減速因子推定部は、前記車両の走行状態が設定した条件を満たす場合、前記空気抵抗係数を推定することを特徴とする。【００１２】
また、前記車両の走行状態が設定した条件は、前記車速がしきい値より大きいことが好ましい。【００１３】
また、前記車両の走行状態が設定した条件は、前記加速度がしきい値以下であることが好ましい。【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、車両の減速因子を推定する減速因子推定装置であって、前記車両の駆動力を取得する駆動力取得部と、前記車両の速度を取得する速度取得部と、前記車両の加速度を取得する加速度取得部と、取得された駆動力と速度と加速度との関係に基づいて減速因子を推定する減速因子推定部と、を有し、前記減速因子は、ロードロードを含み、前記減速因子推定部は、前記車両の走行状態が設定した条件を満たす場合、前記ロードロードを推定することを特徴とする。【００１５】
また、前記車両の走行状態が設定した条件は、前記車速がしきい値未満であることが好ましい。【００１６】
また、前記車両の走行状態が設定した条件は、前記加速度がしきい値より大きいことが好ましい。【００１７】
また、前記減速因子は、車両重量と、空気抵抗係数と、ロードロードと、を含み、前記減速因子推定部は、運動方程式を用いて減速因子と駆動力と速度と加速度との関係を解析し、前記推定する減速因子を推定することが好ましい。【００１８】
また、前記減速因子推定部は、運動方程式の前記推定する減速因子以外の減速因子に設定値を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る減速因子推定装置は、高い精度で減速因子を推定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、車両制御システムを表す概略構成図である。
【図２】図２は、ＥＣＵ及び減速因子推定装置の概略構成の一例を表すブロック図である。
【図３】図３は、車両に作用する力を模式的に示す説明図である。
【図４】図４は、推定する減速因子と速度と加速度との関係を示す説明図である。
【図５】図５は、ＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、車両重量の算出結果と時間の関係を示す説明図である。
【図７】図７は、空気抵抗係数の算出結果と時間の関係を示す説明図である。
【図８】図８は、ロードロードの算出結果と時間の関係を示す説明図である。
【図９】図９は、駆動力の算出結果と時間の関係を示す説明図である。
【図１０】図１０は、駆動力の算出結果と時間の関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２２】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る車両制御システムを表す概略構成図であり、図２は、ＥＣＵ及び減速因子推定装置の概略構成の一例を表すブロック図である。
【００２３】
本実施形態の減速因子推定装置１は、図１に示すように、車両２に搭載される車両制御システム３に適用される。減速因子推定装置１は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）５０を備える。そして、減速因子推定装置１は、状況に応じてＥＣＵ５０で各種演算を行うことで、減速因子を推定する。なお、本実施形態の車両２は、ＥＣＵ５０により減速因子推定装置１で推定した減速因子を用いて走行状態を推定し、その結果に基づいてＨＭＩ装置（支援装置）４や駆動源（エンジン５、ＭＧ６）等を制御し種々の走行支援を実行することで、車両２の走行を支援する。
【００２４】
本実施形態の車両制御システム３は、エンジン５とＭＧ６とを組み合わせて、車両２の駆動輪を回転駆動させるための走行用駆動源とする、いわゆるハイブリッドシステムでもある。すなわち、車両２は、エンジン５に加えてＭＧ６を走行用駆動源として備えたハイブリッド車両である。車両２は、エンジン５を可及的に効率の良い状態で運転する一方、動力やエンジンブレーキ力の過不足を回転電機であるＭＧ６で補い、さらには減速時にエネルギの回生をおこなうことにより、燃費の向上を図るように構成されたものである。
【００２５】
具体的には、車両制御システム３は、ＨＭＩ装置４、内燃機関としてのエンジン５、電動機としてのモータジェネレータ（以下、「ＭＧ」という場合がある。）６、変速機７、ブレーキ装置８、バッテリ９等を含む。また、車両制御システム３は、車速センサ１０、加速度センサ１１、ヨーレートセンサ１２、アクセルセンサ１３、ブレーキセンサ１４、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ、全地球測位システム）装置（以下、「ＧＰＳ」という場合がある。）１５、無線通信装置１６、データベース（以下、「ＤＢ」という場合がある。）１７等を含む。
【００２６】
ＨＭＩ装置４は、車両２の運転を支援する情報である運転支援情報を出力可能な支援装置であり、運転者に対する運転支援情報の提供等を行う装置である。ＨＭＩ装置４は、車載機器であって、例えば、車両２の車室内に設けられたディスプレイ装置（視覚情報表示装置）やスピーカ（音出力装置）等を有する。ＨＭＩ装置４は、既存の装置、例えば、ナビゲーションシステムのディスプレイ装置やスピーカ等が流用されてもよい。ＨＭＩ装置４は、燃費向上を実現できるように、音声情報、視覚情報（図形情報、文字情報）等によって情報提供を行い、運転者の運転操作を誘導する。ＨＭＩ装置４は、こうした情報提供により運転者の運転操作による目標値の実現を支援する。ＨＭＩ装置４は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されこのＥＣＵ５０により制御される。なお、ＨＭＩ装置４は、例えば、ハンドル振動、座席振動、ペダル反力などの触覚情報を出力する触覚情報出力装置等を含んで構成されてもよい。
【００２７】
車両制御システム３は、車両２の走行を実現する種々のアクチュエータとして、エンジン５、ＭＧ６、変速機７、ブレーキ装置８、バッテリ９等を搭載している。
【００２８】
エンジン５は、運転者による加速要求操作、例えば、アクセルペダルの踏み込み操作に応じて、車両２の車輪に駆動力を作用させるものである。エンジン５は、車両２の駆動輪に作用させる走行用の動力として、燃料を消費して機関トルクとしてのエンジントルクを発生させる。エンジン５は、要は、燃料を燃焼して生じる熱エネルギをトルクなどの機械的エネルギの形で出力する熱機関であって、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどがその一例である。エンジン５は、例えば、不図示の燃料噴射装置、点火装置、及びスロットル弁装置などを備えており、これらの装置は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されこのＥＣＵ５０により制御される。エンジン５は、ＥＣＵ５０によって出力トルクが制御される。なお、エンジン５が発生させる動力は、ＭＧ６における発電に用いてもよい。
【００２９】
ＭＧ６は、運転者による加速要求操作、例えば、アクセルペダルの踏み込み操作に応じて、車両２の車輪に駆動力を作用させるものである。ＭＧ６は、車両２の駆動輪に作用させる走行用の動力として、電気エネルギを機械的な動力に変換してモータトルクを発生させる。ＭＧ６は、固定子であるステータと回転子であるロータとを備えた、いわゆる回転電機である。ＭＧ６は、電気エネルギを機械的動力に変換して出力する電動機であると共に、機械的動力を電気エネルギに変換して回収する発電機でもある。すなわち、ＭＧ６は、電力の供給により駆動し電気エネルギを機械エネルギに変換して出力する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。ＭＧ６は、直流電流と交流電流との変換を行うインバータ等を介してＥＣＵ５０に電気的に接続されこのＥＣＵ５０により制御される。ＭＧ６は、ＥＣＵ５０によってインバータを介して出力トルク及び発電量が制御される。
【００３０】
変速機７は、エンジン５やＭＧ６による回転出力を変速して車両２の駆動輪側に伝達する動力伝達装置である。変速機７は、いわゆる手動変速機（ＭＴ）であってもよいし、有段自動変速機（ＡＴ）、無段自動変速機（ＣＶＴ）、マルチモードマニュアルトランスミッション（ＭＭＴ）、シーケンシャルマニュアルトランスミッション（ＳＭＴ）、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）などのいわゆる自動変速機であってもよい。ここでは、変速機７は、例えば、遊星歯車機構等を用いた無段変速機であるものとして説明する。変速機７は、変速機アクチュエータ等がＥＣＵ５０に電気的に接続されこのＥＣＵ５０により制御される。
【００３１】
ブレーキ装置８は、運転者による制動要求操作、例えば、ブレーキペダルの踏み込み操作に応じて、車両２の車輪に制動力を作用させるものである。ブレーキ装置８は、例えば、ブレーキパッドやブレーキディスク等の摩擦要素間に所定の摩擦力（摩擦抵抗力）を発生させることで車両２の車体に回転可能に支持された車輪に制動力を付与する。これにより、ブレーキ装置８は、車両２の車輪の路面との接地面に制動力を発生させ、車両２を制動することができる。ブレーキ装置８は、ブレーキアクチュエータ等がＥＣＵ５０に電気的に接続されこのＥＣＵ５０により制御される。
【００３２】
バッテリ９は、電力を蓄えること（蓄電）、及び、蓄えた電力を放電することが可能な蓄電装置である。バッテリ９は、ＥＣＵ５０と電気的に接続されており、種々の情報に関する信号をＥＣＵ５０に出力する。本実施形態のバッテリ９は、充電状態の情報として、ＳＯＣ（State  of  Charge）を検出し、ＥＣＵ５０に出力する。
【００３３】
ＭＧ６は、電動機として機能する場合、このバッテリ９に蓄えられた電力がインバータを介して供給され、供給された電力を車両２の走行用の動力に変換して出力する。また、ＭＧ６は、発電機として機能する場合、入力される動力によって駆動されて発電し、発電した電力を、インバータを介してバッテリ９に充電する。このとき、ＭＧ６は、ロータに生じる回転抵抗により、ロータの回転を制動（回生制動）することができる。この結果、ＭＧ６は、回生制動時には、電力の回生によりロータに負のモータトルクであるモータ回生トルクを発生させることができ、結果的に、車両２の駆動輪に制動力を付与することができる。つまり、この車両制御システム３は、車両２の駆動輪からＭＧ６に機械的動力が入力され、これにより、ＭＧ６が回生により発電することで、車両２の運動エネルギを電気エネルギとして回収することができる。そして、車両制御システム３は、これに伴ってＭＧ６のロータに生じる機械的動力（負のモータトルク）を駆動輪に伝達することで、ＭＧ６により回生制動を行うことができる。この場合、この車両制御システム３は、ＭＧ６による回生量（発電量）が相対的に小さくされると、発生する制動力が相対的に小さくなり、車両２に作用する減速度が相対的に小さくなる。一方、この車両制御システム３は、ＭＧ６による回生量（発電量）が相対的に大きくされると、発生する制動力が相対的に大きくなり、車両２に作用する減速度が相対的に大きくなる。
【００３４】
車速センサ１０、加速度センサ１１、ヨーレートセンサ１２、アクセルセンサ１３、ブレーキセンサ１４は、車両２の走行状態や運転者による車両２に対する入力（ドライバ入力）、すなわち、運転者による車両２に対する実際の操作に関する状態量や物理量を検出する状態検出装置である。車速センサ１０は、車両２の車両速度（以下、「車速」という場合がある。）を検出する。加速度センサ１１は、車両２の加速度を検出する。なお、本実施形態の加速度センサ１１は、少なくとも車両２の前後方向の加速度を検出する。ヨーレートセンサ１２は、車両のヨーレートを検出する。アクセルセンサ１３は、運転者によるアクセルペダルの操作量（踏み込み量）であるアクセル開度を検出する。ブレーキセンサ１４は、運転者によるブレーキペダルの操作量（踏み込み量）、例えば、マスタシリンダ圧等を検出する。車速センサ１０、アクセルセンサ１３、ブレーキセンサ１４は、ＥＣＵ５０と電気的に接続されており、検出信号をＥＣＵ５０に出力する。
【００３５】
ＧＰＳ装置１５は、車両２の現在の位置を検出する装置である。ＧＰＳ装置１５は、ＧＰＳ衛星が出力するＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号に基づいて、車両２の位置情報であるＧＰＳ情報（Ｘ座標；Ｘ，Ｙ座標；Ｙ）を測位・演算する。ＧＰＳ装置１５は、ＥＣＵ５０と電気的に接続されており、ＧＰＳ情報に関する信号をＥＣＵ５０に出力する。
【００３６】
無線通信装置１６は、無線通信を利用して車両２の走行に関する先読み情報を取得する先読み情報取得装置である。無線通信装置１６は、例えば、路側に設置された光ビーコン等の路車間通信機器（路側機）、他の車両に車載された車車間通信機器、ＶＩＣＳ（登録商標）（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ：道路交通情報通信システム）センタ等を介するインターネット等の通信インフラを利用して情報のやりとりを行う装置等から無線通信を利用して先読み情報を取得する。無線通信装置１６は、先読み情報として、例えば、先行車両情報、後続車両情報、信号情報、工事・交通規制情報、渋滞情報、緊急車両情報、事故履歴データベースに関する情報等を取得する。例えば、信号情報は、車両２の走行方向前方の信号機の位置情報、青信号、黄信号、赤信号の点灯サイクルや信号変化タイミング等の信号サイクル情報等を含む。無線通信装置１６は、ＥＣＵ５０と電気的に接続されており、先読み情報に関する信号をＥＣＵ５０に出力する。
【００３７】
データベース１７は、種々の情報を記憶するものである。データベース１７は、道路情報を含む地図情報、車両２の実際の走行で得られる種々の情報や学習情報、無線通信装置１６が取得する先読み情報等を記憶する。例えば、道路情報は、道路勾配情報、路面状態情報、道路形状情報、制限車速情報、道路曲率（カーブ）情報、一時停止情報、停止線位置情報等を含む。データベース１７に記憶されている情報は、ＥＣＵ５０によって適宜参照され、必要な情報が読み出される。なお、このデータベース１７は、ここでは車両２に車載するものとして図示しているが、これに限らず、車両２の車外の情報センタ等に設けられ、無線通信等を介して、ＥＣＵ５０によって適宜参照され、必要な情報が読み出される構成であってもよい。本実施形態のデータベース１７は、学習情報として、停止線等の基準停止位置が設けられている信号機や交差点等で車両２が停止した位置（実停止位置）の情報を蓄積している。データベース１７は、実停止位置の情報を基準停止位置毎に蓄積している。
【００３８】
ＥＣＵ５０は、車両制御システム３の全体の制御を統括的に行う制御ユニットであり、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路として構成されている。ＥＣＵ５０は、車速センサ１０、加速度センサ１１、ヨーレートセンサ１２、アクセルセンサ１３及びブレーキセンサ１４が検出した検出結果、ＧＰＳ装置１５が取得したＧＰＳ情報、無線通信装置１６が取得した先読み情報、データベース１７に記憶されている種々の情報、各部の駆動信号、制御指令等に対応した電気信号が入力される。ＥＣＵ５０は、入力されたこれらの電気信号等に応じて、ＨＭＩ装置４、エンジン５、ＭＧ６、変速機７、ブレーキ装置８、バッテリ９等を制御する。ＥＣＵ５０は、例えば、アクセル開度、車速等に基づいてエンジン５の駆動制御、ＭＧ６の駆動制御、変速機７の変速制御、ブレーキ装置８の制動制御などを実行する。また、ＥＣＵ５０は、例えば、運転状態に応じてエンジン５とＭＧ６とを併用又は選択使用することで、車両２において様々な車両走行（走行モード）を実現することができる。
【００３９】
また、ＥＣＵ５０は、例えば、アクセルセンサ１３による検出結果に基づいて、運転者による車両２に対する加速要求操作であるアクセル操作のＯＮ／ＯＦＦとアクセル開度を検出することができる。同様に、ＥＣＵ５０は、例えば、ブレーキセンサ１４による検出結果に基づいて、運転者による車両２に対する制動要求操作であるブレーキ操作のＯＮ／ＯＦＦを検出することができる。なお、運転者によるアクセル操作がＯＦＦである状態とは、運転者が車両２に対する加速要求操作を解除した状態であり、運転者によるアクセル操作がＯＮである状態とは、運転者が車両２に対する加速要求操作を行っている状態である。同様に、運転者によるブレーキ操作がＯＦＦである状態とは、運転者が車両２に対する制動要求操作を解除した状態であり、運転者によるブレーキ操作がＯＮである状態とは、運転者が車両２に対する制動要求操作を行っている状態である。また、ＥＣＵ５０は、アクセル開度に基づいてドライバ要求パワーを検出する。
【００４０】
以下、図２のブロック図を参照して、ＥＣＵ５０の概略構成の一例を説明する。ＥＣＵ５０は、図２に示すように、車両特性演算部５１と、記憶部５２と、走行支援制御部５３と、を有する。車両特性演算部５１と記憶部５２とは、減速因子推定装置１に含まれる。減速因子推定装置１は、ＥＣＵ５０に加え、車両状態を検出する各種センサや、周囲の情報を供給する各種情報取得部を含んでいてもよい。減速因子推定装置１は、車両状態を検出する各種センサや、周囲の情報を供給する各種情報取得部を含まず、車両状態を検出する各種センサや、周囲の情報を供給する各種情報取得部から情報を取得する通信部を取得部として含んでもよい。ここで、ＥＣＵ５０の車両特性演算部５１と、走行支援制御部５３とは、車内ネットワークとして構築されたＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）５６を介して、エンジン制御ＥＣＵ、ＭＧ制御ＥＣＵ、変速機制御ＥＣＵ、ブレーキ制御ＥＣＵ、バッテリ制御ＥＣＵ等の各種アクチュエータを制御するアクチュエータＥＣＵやセンサ類に接続される。車両特性演算部５１と、走行支援制御部５３とは、ＣＡＮ５６を介して各種アクチュエータの制御値やセンサの検出値を車両情報として取得する。
【００４１】
車両特性演算部５１は、車両２の各種特性、本実施形態では、車両２の減速因子を演算する。具体的には、車両特性演算部５１は、ＣＡＮ５６を介して各種情報を取得し、取得した情報を解析することで車両２の減速因子を推定する。
【００４２】
車両特性演算部５１は、車速演算部（速度取得部）６０と、加速度演算部（加速度取得部）６１と、駆動力演算部（駆動力取得部）６２と、車重演算部６３と、空気抵抗演算部６４と、ロードロード演算部６５と、推定処理制御部６６と、を有する。減速因子推定装置１は、車両特性演算部５１の車重演算部６３と、空気抵抗演算部６４と、ロードロード演算部６５と、推定処理制御部６６とを含む構成が、減速因子推定部となる。車速演算部６０と加速度演算部６１と駆動力演算部６２とは、減速因子の推定に用いる各種パラメータを取得する。
【００４３】
車速演算部６０は、車両２の車速を取得する演算部である。車速演算部６０は、ＣＡＮ５６を介して車速センサ１０の検出値を取得することで、車両２の車速を取得することができる。なお、車速演算部６０は、取得した車速センサ１０の検出値をそのまま車両２の車速として取得してもよいし、車速センサ１０の検出値を演算処理して車両２の車速を取得してもよい。
【００４４】
加速度演算部６１は、車両２の加速度を取得する演算部である。加速度演算部６１は、ＣＡＮ５６を介して加速度センサ１１の検出値を取得することで、車両２の加速度を取得することができる。なお、加速度演算部６１は、取得した加速度センサ１１の検出値をそのまま車両２の車速として取得してもよいし、加速度センサ１１の検出値を演算処理して車両２の車速を取得してもよい。また、加速度演算部６１は、加速度センサ１１の検出値を用いずに加速度を算出してもよい。例えば、加速度演算部６１は、車速センサ１０で検出した車速を微分して加速度を取得してもよい。
【００４５】
駆動力演算部６２は、車両２の駆動力を取得する演算部である。駆動力演算部６２は、ＣＡＮ５６を介してエンジン５、ＭＧ６の駆動条件の検出値を取得し、検出値を演算することで、車両２の駆動力を取得することができる。例えば、駆動力演算部６２は、エンジンの回転数、ＭＧ６の出力等を各種条件に基づいて演算することで、算出することができる。また、駆動力演算部６２は、減速時でかつ運転者がブレーキ操作を行っていないときのエンジン５、ＭＧ６で発生する負荷（エンジンブレーキ、回生ブレーキ）の値を取得し、演算することで駆動力を取得してもよい。また、駆動力演算部６２は、ＣＡＮ５６を介してアクセルセンサ１３の検出値、つまりアクセル開度を取得し、取得したアクセル開度から車両２の駆動力を取得してもよい。
【００４６】
車重演算部６３は、車両重量を推定する演算部である。空気抵抗演算部６４は、空気抵抗係数を推定する演算部である。ロードロード演算部６５は、ロードロードを推定する演算部である。車重演算部６３と、空気抵抗演算部６４と、ロードロード演算部６５と、で実行する演算については後述する。ここで、ロードロード（走行抵抗）とは、駆動源から路面までの間で生じる抵抗であり、タイヤと路面との間で発生する路面抵抗や、駆動源で発生した駆動力を伝達する駆動系で発生する抵抗（メカロス）等が含まれる。このように、本実施形態の車両特性演算部５１は、車重演算部６３、空気抵抗演算部６４、ロードロード演算部６５で推定される車両重量と空気抵抗係数とロードロードとが減速因子となる。
【００４７】
推定処理制御部６６は、車両特性演算部５１の各部の処理を制御する。推定処理制御部６６は、車速演算部６０で取得した車速と、加速度演算部６１で取得した加速度とに基づいて、車重演算部６３は、車両重量を推定する処理を実行するか否か、空気抵抗演算部６４で空気抵抗係数を推定する処理を実行するか否か、ロードロード演算部６５でロードロードを推定する処理を実行するか否かを決定し、決定に基づいて各種減速因子の推定処理を実行させる。この点についても後述する。
【００４８】
次に、記憶部５２は、車両特性演算部５１で算出された値や、各種演算に必要な値を記憶する。記憶部５２は、少なくとも現状算出されている減速因子の推定値を記憶する。なお、本実施形態では記憶部５２をＥＣＵ５０内に設けたが、必要な情報をデータベース１７に記憶させるようにしてもよい。
【００４９】
次に、走行支援制御部５３、例えば、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ、高度道路交通システム）対応の演算部であり、インフラ協調やＮＡＶＩ協調を行うための演算部を有する。走行支援制御部５３は、いわゆる先読み情報を活用する先読み情報エコ運転支援処理を実行する。すなわち、車両制御システム３は、先読み情報を活用して、走行支援制御部５３が燃費向上効果の高い運転を行うことで、エコ運転（エコドライブ）を支援する。これにより、車両制御システム３は、燃料の消費を抑制して燃費の向上を図ることができる。走行支援制御部５３は、運転者によるエコ運転を支援する目的で、ＨＭＩ装置４に運転支援情報を出力し運転者による操作を誘導支援する。また、走行支援制御部５３は、走行支援として、走行停止時のエンジンのＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行う。
【００５０】
走行支援制御部５３は、ＣＡＮ５６を介して取得した各種情報、例えば、ＧＰＳ装置１５で取得した位置情報、無線通信装置１６で取得した通過する信号機の信号サイクル等に基づいて、今後、車両２が走行する経路の情報を取得する。また、走行支援制御部５３は、ＣＡＮ５６を介して現在の走行状態（車速、バッテリの残量等）を取得する。走行支援制御部５３は、今後車両２が走行する経路の情報と現在の走行状態と、減速因子推定装置１で算出した各減速因子と、を用いることで、走行支援を実行することができる。
【００５１】
走行支援制御部５３は、状況に応じてエンジン５を制御し種々の走行支援を実行することで、燃費向上効果が高く、かつ、運転者にとって快適な走行の支援を行う。具体的には、走行支援制御部５３は、信号機や交差点等の停止位置の情報を取得し、走行方向に停止する必要があるかを判定する。走行支援制御部５３は、車両２を停止させると判定した場合、信号機や交差点等にある停止線の位置の情報から目標停止位置を特定し、走行中の車両２の走行速度、対象の目標停止位置までの距離および運転者の操作で入力されるドライバ要求パワーに基づいて、エンジン５のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００５２】
また、走行支援制御部５３は、状況に応じてＨＭＩ装置４を制御し、種々の運転支援情報を出力することで、運転者に対して燃費向上効果の高い運転を促す支援を行う。走行支援制御部５３は、走行中の車両２の目標走行状態量をもとに、ＨＭＩ装置４から種々の運転支援情報を出力させることで、運転者に対して推奨の運転動作、典型的には変化を伴う運転動作を促す誘導支援を行う。ここで、目標走行状態量とは、典型的には、走行中の車両２において所定の地点または所定のタイミングでの車両２の目標の走行状態量である。走行支援制御部５３は、所定の地点または所定のタイミングでの目標走行状態量をもとにＨＭＩ装置４を制御し、このＨＭＩ装置４から運転支援情報を出力させ、運転者に対して推奨の運転動作を促す支援を行うことで、所定の地点、タイミングで車両２の走行状態量が目標走行状態量となるように運転支援を行う。
【００５３】
次に、図３から図１０を用いて、減速因子推定装置１の処理の一例を説明する。まず、減速因子推定装置１で推定する減速因子について説明する。図３は、車両に作用する力を模式的に示す説明図である。走行時の車両２に作用する力を、運動方程式に当てはめると下記式１となる。
【００５４】
【数１】
2013099011.tif 000003
【００５５】
ここで、Ｆは、駆動力であり、Ｇｘは、加速度であり、Ｍは、車両重量（車重）であり、Ｋは、空気抵抗係数であり、Ｖｘは、車速であり、ＲＬは、ロードロードである。なお、上記式の各パラメータは、車両２が前方に車速Ｖｘで走行している場合、図３の矢印方向が正の向きとなる。また、走行時の車両２は、基本的に駆動源から駆動力Ｆが発生すると、車両２の駆動力Ｆの方向とは反対側の方向、つまり減速させるように空気抵抗とロードロードが発生する。このため、基本的にＫとＲＬの値は負の値となる。また、重量Ｍは、重くなるほど加速度が小さくなる。
【００５６】
減速因子推定装置１は、上位式１の５つの項のうち、４つの項を決定することで残りの１つの項の値を算出することができる。ここで、上記式の項のうち、加速度Ｇｘ、車速Ｖｘ、駆動力Ｆは、車両の各検出値から取得することで、または、車両の各検出値を演算することで取得することができる項である。このため、減速因子推定装置１は、車両重量Ｍ、空気抵抗係数Ｋ、ロードロードＲＬのうち、２つの減速因子の値を決定することで、残りの１つの減速因子の値を推定することができる。
【００５７】
ここで、本実施形態の減速因子推定装置１の推定処理制御部６６は、加速度Ｇｘと車速Ｖｘとに基づいて、推定する減速因子の項を決定する。つまり、推定処理制御部６６は、加速度Ｇｘと車速Ｖｘが所定の条件を満たす場合、条件を満たす減速因子の推定処理を行う。従って、推定処理制御部６６は、加速度Ｇｘと車速Ｖが減速因子の推定の条件を満たさない場合、当該減速因子の推定処理を行わない。
【００５８】
図４は、推定する減速因子と速度と加速度との関係を示す説明図である。ここで、図４は縦軸が加速度Ｇｘ［ｍ／ｓ２］であり、横軸が車速Ｖｘ［ｋｍ／ｈ］である。また、加速度Ｇａ、速度Ｖａは、しきい値である。一例としては、加速度Ｇａを１．０とし、速度Ｖａを５０．０とすることができる。
【００５９】
推定処理制御部６６は、加速度ＧｘがＧａより大きく、車速ＶｘがＶａ未満である場合、減速因子のうち、車両重量Ｍ１を推定する。ここで、Ｍ１は、推定した車両重量である。車両重量Ｍ１は、下記式２で算出する。
【００６０】
【数２】
2013099011.tif 000004
【００６１】
加速度ＧｘがＧａより大きく、車速ＶｘがＶａ未満である場合、加速度Ｇｘの項に対してＶｘ２の項が小さくなるため、上記式のＶｘ２の項の影響力が小さくなる。また、加速度ＧｘがＧａより大きいため、相対的にＲＬの影響力も小さくなる。このため、推定処理制御部６６は、加速度ＧｘがＧａより大きく、車速ＶｘがＶａ未満である場合、他の減速因子の誤差の影響を少なくしつつ、車両重量Ｍ１を推定することができる。ＫとＲＬは、記憶部５２から読み出した現状算出されている推定値（前回値）である。
【００６２】
次に、推定処理制御部６６は、加速度ＧｘがＧａ未満であり、車速ＶｘがＶａよりも大きい場合、減速因子のうち、空気抵抗係数Ｋ１を推定する。ここで、Ｋ１は、推定した空気抵抗係数である。空気抵抗係数Ｋ１は、下記式３で算出する。
【００６３】
【数３】
2013099011.tif 000005
【００６４】
加速度ＧｘがＧａ未満であり、車速ＶｘがＶａより大きい場合、Ｖｘ２の項に対して上記式のＧｘの項の影響力が小さくなる。また、車速ＶｘがＶａより大きいため、相対的にＲＬの影響力も小さくなる。このため、推定処理制御部６６は、加速度ＧｘがＧａ未満であり、車速ＶｘがＶａより大きい場合、他の減速因子の誤差の影響を少なくしつつ、空気抵抗係数Ｋ１を推定することができる。ＭとＲＬは、記憶部５２から読み出した現状算出されている推定値（前回値）である。
【００６５】
次に、推定処理制御部６６は、加速度ＧｘがＧａ未満、車速ＶｘがＶａ未満である場合、減速因子のうち、ロードロードＲＬ１を推定する。ここで、ＲＬ１は、推定したロードロードである。ロードロードＲＬ１は、下記式４で算出する。
【００６６】
【数４】
2013099011.tif 000006
【００６７】
加速度ＧｘがＧａ未満であり、車速ＶｘがＶａ未満である場合、Ｖｘ２の項とＧｘの項の両方ともＦに対する影響力が小さくなる。このため、推定処理制御部６６は、加速度ＧｘがＧａ未満であり、車速ＶｘがＶａ未満である場合、他の減速因子の誤差の影響を少なくしつつ、ロードロードＲＬ１を推定することができる。ＭとＫは、記憶部５２から読み出した現状算出されている推定値（前回値）である。
【００６８】
次に、図５を用いて、推定処理制御部６６による処理手順の一例を説明する。図５は、ＥＣＵ５０による制御の一例を示すフローチャートである。推定処理制御部６６は、車両特性演算部５１の各部で算出した値と、ＣＡＮ５６から取得した車両２の状態に基づいて、各種処理判定を行い、車両特性演算部５１の各部の動作を制御することで、図５に示す処理を実行することができる。
【００６９】
推定処理制御部６６は、ステップＳ１２として、推定条件が成立しているかを判定する。ここで、推定条件は、シフトポジション、車速、ヨーレートに基づいて判定する。なお、シフトポジションは、ＣＡＮ５６を介して変速機７の状態を検出することで取得することができる。推定処理制御部６６は、シフトポジションがドライブで、車速Ｖｘが０より大きく（０＜Ｖ）かつヨーレートＹＲがしきい値未満（ＹＲ＜しきい値）の全ての条件を満たしている場合、推定条件が成立していると判定する。つまり、推定処理制御部６６は、駆動源の駆動力が伝達される状態で、車両２が動いており、かつ、しきい値以上曲がっていない場合、推定条件が成立すると判定する。推定処理制御部６６は、ステップＳ１２で推定条件が成立していない（Ｎｏ）と判定した場合、本処理を終了する。
【００７０】
推定処理制御部６６は、ステップＳ１２で推定条件が成立している（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ１４として車速Ｖｘ＜しきい値であるか、つまり車速Ｖｘがしきい値（例えば速度Ｖａ）より小さいかを判定する。推定処理制御部６６は、ステップＳ１４でＶｘ＜しきい値である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ１６に進み、Ｖｘ＜しきい値でない（Ｎｏ）、つまりＶｘ≧しきい値であると判定した場合、ステップＳ２８に進む。
【００７１】
推定処理制御部６６は、ステップＳ１４でＹｅｓと判定した場合、ステップＳ１６として、加速度Ｇｘ＜しきい値、つまり加速度Ｇｘがしきい値（例えば加速度Ｇａ）より小さいかを判定する。推定処理制御部６６は、ステップＳ１６で加速度Ｇｘ＜しきい値である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ１８に進み、加速度Ｇｘ＜しきい値ではない（Ｎｏ）、つまり加速度Ｇｘ≧しきい値であると判定した場合、ステップＳ２４に進む。
【００７２】
推定処理制御部６６は、ステップＳ１６でＹｅｓと判定した場合、ステップＳ１８として非制動中であるかを判定する。つまり、ブレーキセンサ１４でブレーキ操作を検出しているか否かを判定する。推定処理制御部６６は、ステップＳ１８で非制動中ではない（Ｎｏ）、つまり、ブレーキセンサでブレーキ操作を検出していると判定した場合、本処理を終了する。つまり、推定処理制御部６６は、ブレーキ動作実行中である場合、推定を行わずに本処理を終了する。推定処理制御部６６は、ステップＳ１８で非制動中である（Ｙｅｓ）、つまり、ブレーキセンサでブレーキ操作を検出していないと判定した場合、ステップＳ２０として車両重量Ｍ１の推定を行う。ここで、車両重量Ｍ１の推定は、車重円残部６３で上述した式を用いて実行される。推定処理制御部６６は、ステップＳ２０で車両重量Ｍ１を推定したら、ステップＳ２２として推定した車両重量Ｍ１を記憶部５２に記憶して、本処理を終了する。
【００７３】
推定処理制御部６６は、ステップＳ１６でＮｏと判定した場合、ステップＳ２４として、ロードロードＲＬ１の推定を行う。ここで、ロードロードＲＬ１の推定は、ロードロード演算部６５で上述した式を用いて実行される。推定処理制御部６６は、ステップＳ２４でロードロードＲＬ１を推定したら、ステップＳ２６として、ロードロードＲＬ１を記憶部５２に記憶して、本処理を終了する。
【００７４】
推定処理制御部６６は、ステップＳ１４でＮｏと判定した場合、ステップＳ２８として、加速度Ｇｘ＜しきい値、つまり加速度Ｇｘがしきい値（例えば加速度Ｇａ）より小さいかを判定する。推定処理制御部６６は、ステップＳ２８で加速度Ｇｘ＜しきい値ではない（Ｎｏ）、つまり加速度Ｇｘ≧しきい値であると判定した場合、本処理を終了する。
【００７５】
推定処理制御部６６は、ステップＳ２８で加速度Ｇｘ＜しきい値である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ３０として、空気抵抗係数Ｋ１の推定を行う。ここで、空気抵抗係数Ｋ１の推定は、空気抵抗演算部６４で上述した式を用いて実行される。推定処理制御部６６は、ステップＳ３０で空気抵抗係数Ｋ１を推定したら、ステップＳ３２として、空気抵抗係数Ｒ１を記憶部５２に記憶して、本処理を終了する。
【００７６】
減速因子推定装置１は、車速Ｖｘと加速度Ｇｘに基づいて推定する減速要因を切り換えることで、推定の対象である車両重量Ｍ１、空気抵抗係数Ｋ１、ロードロードＲＬ１のそれぞれを、他の減速因子の影響が少ない状態で算出することができる。これにより、減速因子推定装置１は、各減速要因をより高い精度で算出することができる。減速因子推定装置１は、推定の対象である車両重量Ｍ１、空気抵抗係数Ｋ１、ロードロードＲＬ１の推定時に、他の減速因子に誤差が含まれている場合でもその影響を小さくすることができる。これにより、減速要因の推定時に他の減速因子の影響で誤差が含まれる可能性を低減することができる。
【００７７】
また、減速因子推定装置１は、車速Ｖｘと加速度Ｇｘに基づいて推定する減速要因を切り換えることで、車両重量Ｍ１、空気抵抗係数Ｋ１、ロードロードＲＬ１の推定値に、他の減速因子の影響が大きい状態で、算出された値が含まれることを抑制することができる。これによっても減速要因の推定時に他の減速因子の影響で誤差が含まれる可能性を低減することができ、減速要因の推定の精度を高くすることができる。
【００７８】
ここで、減速因子推定装置１は、減速要因の推定を実行した場合、算出した推定値を過去の推定値を加味して補正推定値を算出することが好ましい。また、減速因子推定装置１は、補正推定値を走行支援制御部５３等の他の装置で使用する際の減速要因の値として用いることが好ましい。例えば、車両重量Ｍ１は、下記式５を用いて、補正推定値を算出することが好ましい。
【００７９】
【数５】
2013099011.tif 000007
【００８０】
Ｍ１＿Ｆは、補正推定値であり、Ｍ１ｎ−１は、前回の推定値であり、Ｍ１ｎは、今回の推定値である。また、ｋｋは、重み付け係数である。なお、車両重量の補正推定値Ｍ１＿Ｆを算出する場合、フィルタ時定数を短周期のフィルタとすることが好ましい。一例としては、周期が６０ｓのフィルタ時定数を用いることが好ましい。
【００８１】
図６に算出したＭ１とＭ１＿Ｆとの関係を示す。図６は、車両重量の算出結果と時間の関係を示す説明図である。なお、図６に示す例は、Ｍ１を１８００ｋｇとした場合の例である。減速因子推定装置１は、図６に示すように、前回の推定値を用いて今回の推定値を補正した補正推定値Ｍ１＿Ｆを算出することで、より精度の高い推定値を算出することができる。
【００８２】
次に、空気抵抗係数Ｋ１は、下記式６を用いて、補正推定値Ｋ１＿Ｆを算出することが好ましい。
【００８３】
【数６】
2013099011.tif 000008
【００８４】
Ｋ１＿Ｆは、補正推定値であり、Ｋ１ｎ−１は、前回の推定値であり、Ｋ１ｎは、今回の推定値である。また、ｋｋは、重み付け係数である。なお、空気抵抗係数の補正推定値Ｋ１＿Ｆを算出する場合、フィルタ時定数を長周期のフィルタとすることが好ましい。一例としては、周期が６００ｓのフィルタ時定数を用いることが好ましい。
【００８５】
図７に算出したＫ１とＫ１＿Ｆとの関係を示す。図７は、空気抵抗係数の算出結果と時間の関係を示す説明図である。減速因子推定装置１は、図７に示すように、前回の推定値を用いて今回の推定値を補正した補正推定値Ｋ１＿Ｆを算出することで、より精度の高い推定値を算出することができる。
【００８６】
次に、ロードロードＲＬ１は、下記式７を用いて、補正推定値を算出することが好ましい。
【００８７】
【数７】
2013099011.tif 000009
【００８８】
ＲＬ１＿Ｆは、補正推定値であり、ＲＬ１ｎ−１は、前回の推定値であり、ＲＬ１ｎは、今回の推定値である。また、ｋｋは、重み付け係数である。なお、空気抵抗係数の補正推定値ＲＬ１＿Ｆを算出する場合、フィルタ時定数を中周期のフィルタとすることが好ましい。一例としては、周期が３００ｓのフィルタ時定数を用いることが好ましい。
【００８９】
図８に算出したＲＬ１とＲＬ１＿Ｆとの関係を示す。図８は、ロードロードの算出結果と時間の関係を示す説明図である。減速因子推定装置１は、図８に示すように、前回の推定値を用いて今回の推定値を補正した補正推定値ＲＬ１＿Ｆを算出することで、より精度の高い推定値を算出することができる。
【００９０】
減速因子推定装置１は、図６から図８および上記式５から式７に示すように、推定値を補正することで、より高い精度の推定値を算出することができる。また、補正値を算出する際、減速因子毎に使用するフィルタ時定数を異なる時定数とすることで、より高い精度の推定値を算出することができる。
【００９１】
減速因子推定装置１は、車両重量の推定値を補正する場合、短周期のフィルタを用いてフィルタ処理をすることで、車両重量の変動要因に対応した補正を行うことができる。具体的には、乗車人数や積載荷物の移動等、短期間で発生する変動に対応して補正を行うことができる。
【００９２】
減速因子推定装置１は、空気抵抗係数の推定値を補正する場合、長周期のフィルタを用いてフィルタ処理をすることで、空気抵抗係数の変動要因に対応した補正を行うことができる。具体的には、エアロパーツ等の車外装備品の交換等、長期間で発生する変動、つまり一度変更されると長期間大きな動きがない変動に対応して補正を行うことができる。
【００９３】
次に、上述した減速因子を加味した運動方程式を用いて駆動力を算出した場合について説明する。図９は、駆動力の算出結果と時間の関係を示す説明図である。図９は、縦軸を駆動力［Ｎ］とし、横軸を時間［ｓ］とする。また、図９には、計測により算出した駆動力（車両駆動力）Ｆと、式１の右辺に各値を代入して算出した駆動力（Ｇｘ・Ｍ＋Ｋ・Ｖ２＋ＲＬ）と、を示す。ここで、図９に示すＧｘ・Ｍ＋Ｋ・Ｖ２＋ＲＬは、Ｍを標準車重とし、Ｋを標準空気抵抗係数とし、ＲＬを標準ロードロードとし、Ｇｘを加速度センサ１１の検出値とし、Ｖを車速センサ１０の検出値として算出した。ここで、標準空気抵抗係数Ｋは、空気密度ρ×前面投影面積Ｓ×空気抵抗係数ｃｄで算出した。また、標準ロードロードＲＬは、タイヤの転がり抵抗Ｒｒと車両メカロスＭｒから算出した。つまり、図９は、減速要因を一定にした状態、つまりほぼ正確な減速要因の値で駆動力を算出している。
【００９４】
図９に示すように高い精度で算出した減速要因を用いて方程式を用いて算出することで、実際の駆動力と近い値を算出することができる。したがって、本実施形態の減速因子推定装置１は、高い精度で減速要因を推定できることで、実際の値に近い駆動力を算出することができる。減速因子推定装置１は、上記式１の減速要因の項の精度を高くできることで、走行時の駆動力と加速度と速度との関係を正確に算出することができる。これにより、走行支援の際に車両の走行挙動を予測する場合も正確に予測することができる。車両挙動を正確に予測できることで、より適切な走行支援を実行することができる。
【００９５】
ここで、減速因子推定装置１は、加速度センサ１１の検出値を用いる場合、加速度として、検出値をローパスフィルタで補正した値を用いることが好ましい。つまり下記式８で補正した加速度ＧｘＦを用いることが好ましい。
【００９６】
【数８】
2013099011.tif 000010
【００９７】
ここで、図１０は、駆動力の算出結果と時間の関係を示す説明図である。図１０は、縦軸を駆動力［Ｎ］とし、横軸を時間［ｓ］とする。また、図１０には、計測により算出した駆動力Ｆと、式１の右辺に各値を代入して算出した駆動力（ＧｘＦ・Ｍ＋Ｋ・Ｖ２＋ＲＬ）とを示す。つまり図１０は、式１の右辺に各値を代入して算出した駆動力の加速度として、ローパスフィルタで高周波成分を除去した値を用いている。減速因子推定装置１は、図１０に示すように、加速度として、高周波成分を除去した値を用いることで、ノイズ成分が除去された値を用いて、減速要因を推定することができる。これにより、より減速要因の推定の精度をより高精度にすることができる。
【００９８】
上記実施形態の減速因子推定装置１は、車両重量と空気抵抗係数とロードロードとの３つの減速要因の全てを推定により算出することで、減速要因をより高い精度で算出することができる。ここで、減速因子推定装置１は、車両重量と空気抵抗係数とロードロードとの３つの減速要因の全てを推定により算出することに限定されない。減速因子推定装置１は、車両重量と空気抵抗係数とロードロードとのうち２つのみを推定するようにしてもよいし、１つのみを推定するようにしてもよい。なお、推定しない場合、予め設定された固定値や、設計値を用いればよい。減速因子推定装置１は、空気抵抗係数とロードロードとのいずれかを走行状態によって推定を行うか行わないかを切り換えることでより高い精度で減速要因を推定することができる。
【００９９】
減速因子推定装置１は、走行状態として、加速度と速度とを基準として、各減速要因の推定を行うか否かを判定したが、各減速要因の推定を行うか否かの判定基準はこれに限定されない。減速因子推定装置１は、走行状態として、加速度と速度とのいずれか一方のみを基準として、各減速要因の推定を行うか否かを判定してもよい。減速因子推定装置１は、走行状態として、駆動力を基準として走行支援を行うか否かを判定してもよい。
【０１００】
減速因子推定装置１は、１つのしきい値（加速度）を基準として、車両重量の推定を実行するかロードロードの推定を実行するか否かを切り換え、１つのしきい値（加速度）を基準として、空気抵抗係数の推定を実行するかとロードロードとの推定を実行するか否かを切り換えたが、これに限定されない。減速因子推定装置１は、車両重量の推定を実行するかを判定する閾値と、ロードロードの推定を実行するかを判定するしきい値を別々の加速度としてもよい。また、減速因子推定装置１は、空気抵抗係数の推定を実行するかを判定する閾値と、ロードロードの推定を実行するかを判定するしきい値を別々の速度としてもよい。また、減速因子推定装置１は、一部の加速度では、車両重量とロードロードの両方を推定するようにしてもよいし、車両重量とロードロードのいずれも推定しないようにしてもよい。減速因子推定装置１は、一部の速度では、空気抵抗係数とロードロードの両方を推定するようにしてもよいし、空気抵抗係数とロードロードのいずれも推定しないようにしてもよい。
【０１０１】
減速因子推定装置１は、推定の精度をより高くできるため、車両重量と空気抵抗係数とロードロードとの３つの減速要因のそれぞれを走行状態に応じて、推定を実行するか否かを切り換えることが好ましいが、これに限定されない。減速因子推定装置１は、車両重量と空気抵抗係数とロードロードとの一部の減速要因を走行状態によらず常に推定するようにしてもよい。この場合、一方の減速要因を推定する場合、他方の減速要因には前回値を用い、２つの演算を別々に実行する。
【０１０２】
なお、上述した実施形態に係る減速因子推定装置１は、上述した実施形態に限定されず、請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係る減速因子推定装置１は、以上で説明した各実施形態の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。
【０１０３】
以上の説明では、減速因子推定装置１は、アクセルＯＦＦ操作やブレーキＯＮ操作の誘導の運転支援情報を視覚情報で出力するものとして説明したが、これに限らない。減速因子推定装置１は、例えば、運転支援情報を、音声情報、触覚情報等で出力するものであってもよく、これら音声情報、触覚情報の態様を適宜変化させるように構成してもよい。
【０１０４】
本実施形態の減速因子推定装置１は、エンジン５とＭＧ（モータジェネレータ）６とを備える車両２、いわゆるハイブリッド車両の走行を支援する場合として説明したが、これに限定されない。減速因子推定装置１は、動力源としてＭＧ６を備えておらず、動力源としてエンジン５のみを備える車両２、いわゆるコンベ車両の走行を支援する場合も同様の支援を行うことができる。また、減速因子推定装置１は、動力源としてエンジン５を備えておらず、動力源としてモータジェネレータのみを備える車両２、いわゆる電気自動車の走行を支援する場合も同様の支援を行うことができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１    減速因子推定装置
２    車両
３    車両制御システム
４    ＨＭＩ装置（支援装置）
５    エンジン（内燃機関）
６    モータジェネレータ、ＭＧ（電動機）
７    変速機
８    ブレーキ装置
９    バッテリ
１０    車速センサ
１１    加速度センサ
１２    ヨーレートセンサ
１３    アクセルセンサ
１４    ブレーキセンサ
１５    ＧＰＳ装置
１６    無線通信装置
１７    データベース
５０    ＥＣＵ
５１    車両特性演算部
５２    記憶部
５３    走行支援制御部
５６    ＣＡＮ
６０    車速演算部
６１    加速度演算部
６２    駆動力演算部
６３    車重演算部
６４    空気抵抗演算部
６５    ロードロード演算部
６６    推定処理制御部
【図１】
2013099011.tif 000011
【図２】
2013099011.tif 000012
【図３】
2013099011.tif 000013
【図４】
2013099011.tif 000014
【図５】
2013099011.tif 000015
【図６】
2013099011.tif 000016
【図７】
2013099011.tif 000017
【図８】
2013099011.tif 000018
【図９】
2013099011.tif 000019
【図１０】
2013099011.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月13日(2015.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の減速因子を推定する減速因子推定装置であって、
前記車両の駆動力を取得する駆動力取得部と、
前記車両の速度を取得する速度取得部と、
前記車両の加速度を取得する加速度取得部と、
取得された駆動力と速度と加速度との関係に基づいて複数の減速因子を推定する減速因子推定部と、を有し、
前記減速因子推定部は、前記車速及び前記加速度に基づいて、推定する前記減速因子の種類を切り換えることを特徴とする減速因子推定装置。
【請求項２】
前記減速因子は、車両重量を含み、
前記減速因子推定部は、前記車速がしきい値未満で前記加速度がしきい値より大きい場合、前記推定する減速因子を車両重量とすることを特徴とする請求項１に記載の減速因子推定装置。
【請求項３】
前記減速因子は、空気抵抗係数を含み、
前記減速因子推定部は、前記車速がしきい値より大きく、前記加速度がしきい値未満である場合、前記推定する減速因子を空気抵抗係数とすることを特徴とする請求項１または２に記載の減速因子推定装置。
【請求項４】
前記減速因子は、ロードロードを含み、
前記減速因子推定部は、前記車速がしきい値未満で前記加速度がしきい値未満である場合、前記推定する減速因子をロードロードとすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の減速因子推定装置。
【請求項５】
車両の減速因子を推定する減速因子推定装置であって、
前記車両の駆動力を取得する駆動力取得部と、
前記車両の速度を取得する速度取得部と、
前記車両の加速度を取得する加速度取得部と、
取得された駆動力と速度と加速度との関係に基づいて減速因子を推定する減速因子推定部と、を有し、
前記減速因子は、空気抵抗係数を含み、
前記減速因子推定部は、前記車速または前記加速度の少なくとも一方を含む車両の走行状態が設定した条件を満たす場合、前記空気抵抗係数を推定することを特徴とする減速因子推定装置。
【請求項６】
前記車両の走行状態が設定した条件は、前記車速がしきい値より大きいことを含む請求項５に記載の減速因子推定装置。
【請求項７】
前記車両の走行状態が設定した条件は、前記加速度がしきい値以下であることを含む請求項６に記載の減速因子推定装置。
【請求項８】
車両の減速因子を推定する減速因子推定装置であって、
前記車両の駆動力を取得する駆動力取得部と、
前記車両の速度を取得する速度取得部と、
前記車両の加速度を取得する加速度取得部と、
取得された駆動力と速度と加速度との関係に基づいて減速因子を推定する減速因子推定部と、を有し、
前記減速因子は、ロードロードを含み、
前記減速因子推定部は、前記車速または前記加速度の少なくとも一方を含む車両の走行状態が設定した条件を満たす場合、前記ロードロードを推定することを特徴とする減速因子推定装置。
【請求項９】
前記車両の走行状態が設定した条件は、前記車速がしきい値未満であることを含む請求項８に記載の減速因子推定装置。
【請求項１０】
前記車両の走行状態が設定した条件は、前記加速度がしきい値より大きいことを含む請求項９に記載の減速因子推定装置。
【請求項１１】
前記減速因子は、車両重量と、空気抵抗係数と、ロードロードと、を含み、
前記減速因子推定部は、運動方程式を用いて減速因子と駆動力と速度と加速度との関係を解析し、前記推定する減速因子を推定することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の減速因子推定装置。
【請求項１２】
前記減速因子推定部は、運動方程式の前記推定する減速因子以外の減速因子に設定値を用いることを特徴とする請求項１１に記載の減速因子推定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
従来、車両に搭載され、車両の走行を支援する走行支援装置が知られている。この走行支援装置は、車両の走行を支援するために、車両の各種特性に基づいて車両の挙動を判定する。ここで、車両の各種特性は、走行時の条件により変動するものがある。このように変動する車両の特性を検出する装置としては、例えば、特許文献１から特許文献３に記載されている装置がある。特許文献１には、車両の走行エネルギを演算するシステムが記載されている。このシステムは、推定した走行速度と車両に関するパラメータと道路に関するパラメータに基づいて、勾配抵抗、空気抵抗、加速抵抗及び転がり抵抗を算出して走行エネルギを求めている。また、特許文献２および３には、車両の重量を推定する装置が記載されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、車両の減速因子を推定する減速因子推定装置であって、前記車両の駆動力を取得する駆動力取得部と、前記車両の速度を取得する速度取得部と、前記車両の加速度を取得する加速度取得部と、取得された駆動力と速度と加速度との関係に基づいて複数の減速因子を推定する減速因子推定部と、を有し、前記減速因子推定部は、前記車速及び前記加速度に基づいて、推定する前記減速因子の種類を切り換えることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、車両の減速因子を推定する減速因子推定装置であって、前記車両の駆動力を取得する駆動力取得部と、前記車両の速度を取得する速度取得部と、前記車両の加速度を取得する加速度取得部と、取得された駆動力と速度と加速度との関係に基づいて減速因子を推定する減速因子推定部と、を有し、前記減速因子は、空気抵抗係数を含み、前記減速因子推定部は、前記車速または前記加速度の少なくとも一方を含む車両の走行状態が設定した条件を満たす場合、前記空気抵抗係数を推定することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、車両の減速因子を推定する減速因子推定装置であって、前記車両の駆動力を取得する駆動力取得部と、前記車両の速度を取得する速度取得部と、前記車両の加速度を取得する加速度取得部と、取得された駆動力と速度と加速度との関係に基づいて減速因子を推定する減速因子推定部と、を有し、前記減速因子は、ロードロードを含み、前記減速因子推定部は、前記車速または前記加速度の少なくとも一方を含む車両の走行状態が設定した条件を満たす場合、前記ロードロードを推定することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
加速度演算部６１は、車両２の加速度を取得する演算部である。加速度演算部６１は、ＣＡＮ５６を介して加速度センサ１１の検出値を取得することで、車両２の加速度を取得することができる。なお、加速度演算部６１は、取得した加速度センサ１１の検出値をそのまま車両２の加速度として取得してもよいし、加速度センサ１１の検出値を演算処理して車両２の加速度を取得してもよい。また、加速度演算部６１は、加速度センサ１１の検出値を用いずに加速度を算出してもよい。例えば、加速度演算部６１は、車速センサ１０で検出した車速を微分して加速度を取得してもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
減速因子推定装置１は、上記式１の５つの項のうち、４つの項を決定することで残りの１つの項の値を算出することができる。ここで、上記式の項のうち、加速度Ｇｘ、車速Ｖｘ、駆動力Ｆは、車両の各検出値から取得することで、または、車両の各検出値を演算することで取得することができる項である。このため、減速因子推定装置１は、車両重量Ｍ、空気抵抗係数Ｋ、ロードロードＲＬのうち、２つの減速因子の値を決定することで、残りの１つの減速因子の値を推定することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
ここで、本実施形態の減速因子推定装置１の推定処理制御部６６は、加速度Ｇｘと車速Ｖｘとに基づいて、推定する減速因子の項を決定する。つまり、推定処理制御部６６は、加速度Ｇｘと車速Ｖｘが所定の条件を満たす場合、条件を満たす減速因子の推定処理を行う。従って、推定処理制御部６６は、加速度Ｇｘと車速Ｖｘが減速因子の推定の条件を満たさない場合、当該減速因子の推定処理を行わない。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
推定処理制御部６６は、ステップＳ１６でＹｅｓと判定した場合、ステップＳ１８として非制動中であるかを判定する。つまり、ブレーキセンサ１４でブレーキ操作を検出しているか否かを判定する。推定処理制御部６６は、ステップＳ１８で非制動中ではない（Ｎｏ）、つまり、ブレーキセンサでブレーキ操作を検出していると判定した場合、本処理を終了する。つまり、推定処理制御部６６は、ブレーキ動作実行中である場合、推定を行わずに本処理を終了する。推定処理制御部６６は、ステップＳ１８で非制動中である（Ｙｅｓ）、つまり、ブレーキセンサでブレーキ操作を検出していないと判定した場合、ステップＳ２０として車両重量Ｍ１の推定を行う。ここで、車両重量Ｍ１の推定は、車重演算部６３で上述した式を用いて実行される。推定処理制御部６６は、ステップＳ２０で車両重量Ｍ１を推定したら、ステップＳ２２として推定した車両重量Ｍ１を記憶部５２に記憶して、本処理を終了する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
推定処理制御部６６は、ステップＳ２８で加速度Ｇｘ＜しきい値である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ３０として、空気抵抗係数Ｋ１の推定を行う。ここで、空気抵抗係数Ｋ１の推定は、空気抵抗演算部６４で上述した式を用いて実行される。推定処理制御部６６は、ステップＳ３０で空気抵抗係数Ｋ１を推定したら、ステップＳ３２として、空気抵抗係数Ｋ１を記憶部５２に記憶して、本処理を終了する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
ＲＬ１＿Ｆは、補正推定値であり、ＲＬ１ｎ−１は、前回の推定値であり、ＲＬ１ｎは、今回の推定値である。また、ｋｋは、重み付け係数である。なお、ロードロードの補正推定値ＲＬ１＿Ｆを算出する場合、フィルタ時定数を中周期のフィルタとすることが好ましい。一例としては、周期が３００ｓのフィルタ時定数を用いることが好ましい。
【国際調査報告】
2013099011.tif 000021
2013099011.tif 000022
2013099011.tif 000023
2013099011.tif 000024