CN110621916B - 车辆控制装置 - Google Patents

Abstract

包括：行驶区间决定部(15)，其决定处于车辆的行进方向前方的前方行驶区间；前方挡位选择部(16)，其基于前方行驶区间的道路坡度来选择前方行驶区间中的车辆的挡位即前方挡位；以及换挡控制部(17)，其在(1)上述前方挡位比当前行驶区间中的车辆的挡位即当前挡位高，(2)当前行驶区间中的车辆的行驶阻力比车辆以前方挡位行驶时的驱动力大，(3)车辆以前方挡位在当前行驶区间中行驶时到通过当前行驶区间的终点为止的失速量为规定值以下，且(4)从车辆以前方挡位在前方行驶区间中行驶时的驱动力中减去前方行驶区间中的车辆的行驶阻力后得到的值为预定值以上的情况下，在当前行驶区间中升挡到前方挡位。

Description

车辆控制装置

技术领域

本公开涉及用于使挡位升挡的车辆控制装置。

背景技术

提出了一种技术，其基于从车辆的当前位置到目标位置的行驶路径中的道路信息、以及行驶路径中的车辆的驱动力来设定在行驶路径中燃料消耗量最小那样的变速计划(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-21457号公报

发明内容

发明要解决的课题

虽然原则上，越是选择尽可能高的挡位，越是能够降低车辆的燃料消耗量，但是在车辆在上坡上行驶的情况下，为了获得加速度，需要选择比较低的挡位。因此，在现有的自动变速装置中，在车辆所行驶中的道路中，坡度发生变动的情况下，选择将从车辆的最大驱动力中减去行驶阻力而得到的富余驱动力考虑在内的挡位，故而存在车辆的燃料消耗量増大这样的问题。

因此，本公开鉴于这些点而完成，其目的在于提供一种能够在车辆所行驶中的道路中坡度发生变动时，抑制燃料消耗量的増大的车辆控制装置。

用于解决课题的手段

本公开的一个方案的车辆控制装置包括行驶区间决定部、以及前方挡位选择部，该行驶区间决定部决定道路坡度与车辆所行驶中的当前行驶区间不同、且处于上述车辆的行进方向前方的前方行驶区间，该前方挡位选择部基于上述前方行驶区间的道路坡度来选择上述前方行驶区间中的上述车辆的挡位即前方挡位，在(1)上述前方挡位比上述当前行驶区间中的上述车辆的挡位即当前挡位高，(2)上述当前行驶区间中的上述车辆的行驶阻力大于上述车辆在以上述前方挡位行驶时的驱动力，(3)在上述车辆以上述前方挡位在上述当前行驶区间中行驶时，到上述车辆通过上述当前行驶区间的终点为止的失速量为规定值以下，且(4)从上述车辆以上述前方挡位在上述前方行驶区间中行驶时的驱动力中减去上述前方行驶区间中的上述车辆的行驶阻力后得到的值为预定值以上的情况下，在上述当前行驶区间中，升挡到上述前方挡位。

也可以是，上述换挡控制部在以上述前方挡位在上述当前行驶区间中行驶时的上述当前行驶区间的终点处的上述车辆的引擎转速的推定值低于预定转速的情况下，不升挡到上述前方挡位。

也可以是，上述换挡控制部在以上述前方挡位在上述当前行驶区间中行驶时的减速度大于阈值的情况下，不升挡到上述前方挡位。

也可以是，上述换挡控制部在上述前方行驶区间的坡度为超过基准值的下坡坡度的情况下，不升挡到上述前方挡位。

发明效果

根据本公开，起到在车辆所行驶中的道路中坡度发生变动的情况下，抑制燃料消耗量的増大这样的效果。

附图说明

图1是用于针对实施方式的车辆的概要进行说明的图。

图2是用于针对实施方式的车辆的构成进行说明的图。

图3是表示实施方式的车辆控制装置的构成的图。

图4是车辆的行驶性能线图。

图5是用于说明行由驶区间决定部进行的行驶区间的评价方法的图。

图6是车辆的行驶性能线图。

图7是表示车辆控制装置的动作的一例的流程图。

图8是表示车辆控制装置的动作的一例的流程图。

具体实施方式

＜实施方式＞[实施方式的车辆V的概要]

参照图1，针对本实施方式的车辆V的概要进行说明。图1是用于说明搭载有本实施方式的车辆控制装置10的车辆V的概要的图。车辆控制装置10通过控制变速器来使车辆V的挡位变速。

车辆V在当前行驶区间A和与当前行驶区间A相比道路的平均坡度较小的前方行驶区间B的连续区间内行驶。行驶区间是道路的坡度可视为相等的区间。当前行驶区间A为车辆V所行驶中的行驶区间，前方行驶区间B为与当前行驶区间A相邻，且为比当前行驶区间A靠车辆V的行进方向前方的行驶区间。前方行驶区间B与当前行驶区间A在道路坡度上不同。

车辆控制装置10在当前行驶区间A及前方行驶区间B中，在挡位发生变速后，求出使车辆V产生的驱动力，在求得的驱动力满足后述的条件的情况下，在当前行驶区间A中，在到达前方行驶区间B的起点前，预先对挡位进行升挡。由此，因为车辆控制装置10例如与在前方行驶区间的起点处进行升挡的情况相比，使升挡的定时变得更早，所以能够改善燃料消耗。

[实施方式的车辆的构成]

参照图2，针对本实施方式的车辆V的构成进行说明。图2是示意性地表示本实施方式的车辆V的构成的图。本实施方式的车辆V包括引擎1、变速器2、GPS(Global PositioningSystem：全球定位系统)传感器3、重量传感器4、速度传感器5、油门开度传感器6及车辆控制装置10。

车辆V是以柴油引擎等引擎1为驱动力的大型车辆，尤其是指搭载有自动行驶模式的车辆。变速器2将引擎1的驱动力传递到车辆V的驱动轮(未图示)。变速器2包含用于将引擎1的驱动力进行转换的多挡位齿轮。

在此，车辆V中的所谓“自动行驶模式”，是指即使驾驶员不操作油门或换挡杆，引擎1及变速器2等也会利用车辆控制装置10自动进行恒定速度行驶，以维持预先被设定的车辆V的速度的模式。自动行驶模式主要被设想为在车辆V在高速道路上行驶时被使用。另一方面，车辆V中的“操作行驶模式”为与自动行驶模式不同的模式，是通过驾驶员的油门操作进行行驶的模式。

GPS传感器3通过接收从多个导航卫星发送的电波并对其进行分析，从而取得GPS传感器3的位置，即搭载有GPS传感器3的车辆V的位置。GPS传感器3将表示车辆V的位置的信息输出到车辆控制装置10。

重量传感器4取得车辆V的总重量。具体而言，重量传感器4通过计测车辆V的载荷的重量，并将其与除去了载荷的车辆V单体的重量合并计算，从而取得车辆V的总重量。重量传感器4将表示车辆V的总重量的信息输出到车辆控制装置10。

速度传感器5计测车辆V的速度。速度传感器5将表示被计测出的车辆V的速度的信息输出到车辆控制装置10。油门开度传感器6计测车辆V的驾驶员对油门踏板的踏入量即油门开度。油门开度传感器6将表示油门开度的信息输出到车辆控制装置10。

车辆控制装置10从上述各传感器取得信息，并基于取得的信息来控制供给到引擎1内的汽缸的燃料的量、以及变速器2的挡位。车辆控制装置10在车辆V为自动行驶模式的情况下，控制引擎1及变速器2，以保持在车辆V中被设定的速度地行驶。此外，车辆控制装置10在车辆V的速度限制装置(Speed Limit Device：SLD)正在运行的情况下，控制引擎1及变速器2，使得车辆V的速度不超过被设定的上限速度。

[车辆控制装置的构成]

图3是表示本实施方式的车辆控制装置10的构成的图。本实施方式的车辆控制装置10包括存储部11、以及控制部12。

存储部11例如为ROM(Read Only Memory：只读存储器)或RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)。存储部11存储用于使控制部12发挥功能的各种程序。

控制部12为包含未图示的CPU(Central Processing Unit：中央处理器)等处理器的计算资源。控制部12通过执行被存储于存储部11的程序，从而实现当前挡位选择部13、道路坡度取得部14、行驶区间决定部15、前方挡位选择部16、以及换挡控制部17的功能。

当前挡位选择部13基于车辆V在当前行驶区间A的行驶阻力来选择当前行驶区间中的变速器2的挡位即当前挡位。当前行驶区间A的行驶阻力为将车辆V的轮胎的滚动阻力、车辆V所受的空气阻力、以及以车辆V所行驶中的道路的坡度为基础的坡度阻力等合并计算而得到的阻力。

当前挡位选择部13测定车辆V的驱动力及加速度，并根据车辆V的驱动力与加速度的关系来求出车辆V的行驶阻力。当前挡位选择部13在车辆V的驱动力比车辆V在当前行驶区间A的行驶阻力大预定值D1以上的挡位中，选择最高的挡位作为当前挡位。预定值D1例如确定为从车辆V的最大驱动力中减去行驶阻力之后得到的富余驱动力的下限值。

预定值D1的具体的值可以考虑引擎1的性能、假定车辆V所搬运的货物的重量、以及假定车辆V所要行驶的道路的坡度等，通过实验来确定。作为一例，对各挡位单独确定预定值D1，关于该值，挡位越高，设定得就越大。当前挡位选择部13通过以至少确保预定值D1作为富余驱动力的方式选择挡位，从而即使车辆V的行驶阻力因道路坡度的急剧改变等任何理由増加，也能够维持车辆V的速度或者就算减速也会恢复。

[当前挡位的选择方法]

参照图4，针对由当前挡位选择部13进行的当前挡位的选择方法进行说明。图4是车辆V的行驶性能线图。图4的纵轴以kgf来表示车辆的驱动力，横轴以km/h来表示车辆V的速度。实线P₇～P₁₂分别表示7挡～12挡下的车辆V的最大驱动力。虚线P₁₀’～P₁₂’分别为10挡～12挡下的当前挡位的修正驱动力。当前挡位的修正驱动力为用最大驱动力乘以比1小的预定的系数而得到的值。

此外，曲线H表示行驶中的车辆V处的当前行驶区间A的行驶阻力。原则上，关于车辆V的燃料消耗，挡位越高，就越会减少。另一方面，若是在当前挡位选择部13中，选择了具有比当前行驶区间A的行驶阻力小的最大驱动力的挡位，则车辆V会失速。此外，若是在当前挡位选择部13中，选择了具有比当前行驶区间A的行驶阻力低的当前挡位的修正驱动力的挡位，则车辆V除了实际驱动力比行驶阻力高的情况外会失速。

因此，当前挡位选择部13在当前挡位的修正驱动力大于当前行驶区间A的行驶阻力的挡位中，选择最高的挡位作为当前挡位。此时，如果将最大驱动力与当前挡位的修正驱动力的差分作为预定值D1的驱动力，则当前挡位选择部13会以车辆V的最大驱动力比当前行驶区间A的行驶阻力大至少预定值D1以上的方式选择挡位。

在图4的例子中，若将车辆V的速度设为80km/h，则虚线P₁₂’所示的12挡位的当前挡位的修正驱动力会小于曲线H所示的当前行驶区间A的行驶阻力。另一方面，虚线P₁₁’所示的11挡的挡位在该当前挡位的修正驱动力大于当前行驶区间A的行驶阻力的挡位中，会成为最高的挡位。因此，当前挡位选择部13选择11挡的挡位。

道路坡度取得部14基于从GPS传感器3取得的表示车辆V的位置的信息、以及被存储于存储部11的地图信息来取得车辆V所行驶中的道路中的道路坡度。道路坡度取得部14取得预定的坡度取得范围中的道路坡度，例如，取得从GPS传感器3取得的车辆V的行驶位置～车辆V的行进方向前方500m的位置为止的道路坡度。此外，道路坡度取得部14例如每隔25m的测定单位取得道路坡度，车辆V每前进25m，就从存储部11读取车辆的行驶位置的500m前的位置处的道路坡度。

行驶区间决定部15基于道路坡度取得部14所取得的道路坡度来决定当前行驶区间A及前方行驶区间B。首先，行驶区间决定部15在坡度取得范围中，确定假定的行驶区间。例如，行驶区间决定部15将从车辆V的行驶位置起到车辆V的行进方向前方100m的最小区间为止确定为假定行驶区间。

[行驶区间的评价方法]

接着，参照图5，说明由行驶区间决定部15进行的行驶区间的评价方法。图5表示对假定行驶区间进行分割后的情况。行驶区间决定部15在假定行驶区间为车辆V的行驶位置P₁～位置P₉的范围时，将假定行驶区间等分为多个区间。在此，行驶区间决定部15在位置P₂、P₃、···、P₈处，将假定行驶区间8等分。进而，行驶区间决定部15求得被形成于折线B与线段L之间的面积的总和，其中，该折线B为由将被等分的区间的端点即位置P₁―P₂、位置P₂―P₃、位置P₃―P₄、位置P₄―P₅、位置P₅―P₆、位置P₆―P₇、位置P₇―P₈、位置P₈―P₉分别连结的线段依次连成的折线，该线段L为连结P₁―P₉的线段。

折线B与线段L在位置P₃与P₄之间的位置X处交叉。被形成于折线B与线段L之间的面积的总和作为由位置P₁、P₂、P₃及X这4处构成的四边形的面积与由位置X、P₄、P₅、P₆、P₇、P₈及P₉这7处构成的七边形的面积的总和而被求出。此时，四边形被形成在线段L的上侧，七边形被形成在线段L的下侧。因此，行驶区间决定部15也可以以被形成在线段L的上侧的面积为正面积，以被形成在线段L的下侧的面积为负面积，并求得总和。

行驶区间决定部15将被形成在折线B与线段L之间的面积的总和的绝对值与等坡度判定阈值进行比较，当面积的总和的绝对值大于等坡度判定阈值时，将除末端的位置P9外的位置P1～位置P8的区间决定为第一行驶区间。该等坡度判定阈值为用于判定行驶区间内的各位置的坡度是否可视为相等的值。

另一方面，行驶区间决定部15在面积的总和的绝对值小于等坡度判定阈值时，会进一步延长假定的行驶区间。例如，行驶区间决定部15追加新的位置P₁₀，使得假定的行驶区间被以测定单位延长，同样，求出被形成于折线与线段之间的面积的总和，其中，该折线由将位置P₁～P₁₀的范围作为假定行驶区间并等分的区间的各端点即位置P_k―P_k+1(k＝1，2，···，9)间的线段依次连接而成的折线，该线段为被形成于行驶区间的端点即位置P₁―P₁₀的线段。

行驶区间决定部15通过将假定的行驶区间延长到该面积的总和的绝对值大于等坡度判定阈值为止，从而决定出一个行驶区间。行驶区间决定部15通过依次决定出彼此相邻的多个行驶区间，从而决定出当前行驶区间A及前方行驶区间B。

前方挡位选择部16基于前方行驶区间B的道路坡度和车辆V的速度来选择前方行驶区间B中的变速器2的挡位即前方挡位。当前挡位选择部13根据车辆V的驱动力与车辆V的加速度的关系来求得当前行驶区间A的行驶阻力，而前方挡位选择部16用道路坡度取得部14所取得的道路坡度来求得施加于车辆V的前方行驶区间B的行驶阻力。前方挡位选择部16在车辆V的最大驱动力比车辆V的前方行驶区间B的行驶阻力大预定值D2以上的挡位中，将最高的挡位选择为前方挡位。

因为取得了与利用GPS传感器3取得的车辆V的位置对应的道路坡度数据，所以前方挡位选择部16能够比当前区间行驶阻力更高精度地掌握前方区间行驶阻力。因此，前方挡位相对于当前挡位的算出而言，能够在将最大驱动力与前方挡位的修正驱动力的差分的驱动力即预定值D2设定为0或相对于当前挡位选择时的预定值D1而言较小的条件下，选择前方挡位。因为能够使得预定值D2小于预定值D1，所以前方挡位选择部16选择更高挡位的频率会提高。

参照图6，针对由前方挡位选择部16进行的前方挡位的选择方法进行说明。图6为车辆V的行驶性能线图。与图4同样，图6的纵轴以kgf来表示车辆的驱动力，横轴以km/h来表示车辆V的速度。实线P₇～P₁₂分别为7挡～12挡下的车辆V的最大驱动力，与图4是相同的。点划线P₁₀”～P₁₂”分别为10挡～12挡下的前方挡位的修正驱动力。因为最大驱动力与前方挡位的修正驱动力的差分的驱动力即预定值D2小于预定值D1，所以点划线P₁₀”～P₁₂”会成为比分别表示图4的10挡～12挡下的修正驱动力的虚线P₁₀’～P₁₂’更大的值。

前方挡位的修正驱动力为用最大驱动力乘以比1小的预定的系数而得到的值。在图6中，示出表示前方行驶区间B的行驶阻力的曲线H’。曲线H’的行驶阻力与曲线H的行驶阻力为行驶区间的坡度不同的情况的行驶阻力。前方挡位选择部16在具有超过前方行驶区间B的行驶阻力的前方挡位的修正驱动力的挡位中，选择最高的挡位。

在图6的例子中，在将车辆V的速度设为80km/h时，在具有超过曲线H’上所示的前方行驶区间B的行驶阻力的前方挡位的修正驱动力的9挡～12挡的挡位中，最高的挡位为12挡的挡位。因此，前方挡位选择部16将12挡的挡位选择为前方挡位。

换挡控制部17通过控制变速器2来使车辆V变速。换挡控制部17变速到在当前行驶区间A中被当前挡位选择部13选择的当前挡位。换挡控制部17例如在不为自动行驶模式的情况或车辆V的速度达到了车辆所设定的上限速度的情况中的任一者的情况下，不会变速到由前方挡位选择部16选择的前方挡位，而是会变速到当前挡位选择部13所选择的挡位。

此外，换挡控制部17在前方挡位为比当前挡位高的挡位的情况下，在预定条件下，在当前行驶区间A的行驶中，升挡到前方挡位。更详细而言，因为在车辆V为自动行驶模式的情况下，不需要进行加速，所以换挡控制部17在(1)车辆V为自动行驶模式，且(2)车辆V以前方挡位在当前行驶区间A中行驶时在当前行驶区间A中不会失速的情况下，在当前行驶区间A中升挡到前方挡位。

在升挡到前方挡位时车辆V的当前的速度的最大驱动力为当前行驶区间A中的车辆V的行驶阻力以上的情况下，车辆V不会失速。因此，前方挡位选择部16选择了前方挡位，以使前方行驶区间的富余驱动力为预定值D2以上。

此外，换挡控制部17即使在升挡到前方挡位时在当前行驶区间A中车辆V会失速的情况下，也会在(1)车辆V为自动行驶模式，且(2)在车辆V以前方挡位在当前行驶区间A中行驶时到通过当前行驶区间A的终点为止的失速量为规定值以下，且(3)车辆V以前方挡位在前方行驶区间B中行驶的情况的富余驱动力为预定值D3以上的情况下，在当前行驶区间A中升挡到前方挡位。预定值D3为最大驱动力与前方挡位的修正驱动力的差分的驱动力，比预定值D2大。预定值D3为用于确保在前方行驶区间中恢复失速量的加速度的驱动力。失速量的规定值例如为：在选择了前方挡位时的前方行驶区间的富余驱动力为预定值D3以上的情况下，车辆V在前方行驶区间中可恢复失速量的程度的值。

车辆V在升挡到前方挡位时的车辆V的最大驱动力小于当前行驶区间A中的车辆V的行驶阻力的情况下，在升挡到前方挡位时，在当前行驶区间A中会失速。然而，因为车辆V可在前方行驶区间B中得到充分的加速度，所以在前方行驶区间B以后，能够恢复失速量。因此，换挡控制部17在当前行驶区间A中，允许到规定值为止的失速量。

另一方面，换挡控制部17在车辆V以前方挡位在当前行驶区间A中行驶时到车辆V通过当前行驶区间A的终点为止的失速量超过规定值的情况下，即使车辆V为自动行驶模式的情况，也不会实施升挡。

换挡控制部17参照行驶性能线图，求得升挡到前方挡位时到通过当前行驶区间A的终点为止的失速量。曲线H上所示的当前行驶区间A的行驶阻力与车辆V的前方挡位的最大驱动力的差分相当于车辆V的驱动力的不足量。因此，换挡控制部17能够根据该不足量与当前行驶区间A的剩余区间的距离来求得车辆V的失速量。

接着，换挡控制部17在以前方挡位行驶时在当前行驶区间中失速的情况下，参照图6的行驶性能线图，求得车辆V的前方行驶区间B的行驶阻力与前方挡位的最大驱动力一致的最低速度。换挡控制部17例如在前方挡位为12挡的情况下，将表示12挡的最大驱动力的实线P₁₂与表示前方行驶区间B的行驶阻力的曲线H’的交点的速度作为车辆V可行驶的最低速度来求出。

进而，换挡控制部17根据最低速度来求出延缓速度。延缓速度为用于确保在前方行驶区间中恢复失速量的加速度的驱动力，通过将最低速度乘以比1大的预定的系数来求得。延缓速度例如为比最低速度高5％的速度。使得在车辆V升挡到前方挡位后，以延缓速度以上在前方行驶区间B中行驶的情况下，前方行驶区间B中的富余驱动力为预定值D3以上。换挡控制部17基于车辆V的失速量来求出车辆V以前方挡位行驶的情况下的在前方行驶区间B的起点处的速度，并将求得的车辆V的速度与延缓速度进行比较。

换挡控制部17在前方行驶区间B的起点处的车辆V为延缓速度以上的情况下，在当前行驶区间A中升挡到前方挡位。换挡控制部17在前方行驶区间B的起点处的车辆V低于延缓速度的情况下，在升挡后，在前方行驶区间B中，无法恢复失速量，因此不升挡到前方挡位。

此外，在起因于当前行驶区间A中的向前方挡位的升挡，而引擎转速变得比车辆V的驱动力的输出所优选的引擎转速的范围低的情况下，即使在前方行驶区间B中，也无法得到充分的加速度。因此，车辆V存在变得无法快速恢复失速量的可能性。因此，换挡控制部17求得以前方挡位行驶的情况下的当前行驶区间A的终点处的车辆V的引擎转速的推定值，并将该推定值与预定转速进行比较。

预定转速为以引擎转速为横轴并以驱动力为纵轴的图大致平坦的范围(所谓的“扭矩带(torque band)”)的下限值。换挡控制部17在以前方挡位在当前行驶区间A中行驶时的当前行驶区间A的终点处的车辆V的引擎转速的推定值比预定转速低的情况下，不升挡到前方挡位。

此外，在升挡到前方挡位时，在当前行驶区间A中减速度变大的情况下，会存在损害驾驶员的乘坐感的可能性。因此，换挡控制部17将以前方挡位在当前行驶区间A中行驶的情况下的减速度与阈值进行比较。该阈值例如为比升挡到前方挡位时在前方行驶区间B中车辆V所得到的加速度小的值。换挡控制部17在以前方挡位在当前行驶区间A中行驶时的减速度比阈值大的情况下，不升挡到前方挡位。

因为在前方行驶区间B为具有较陡坡度的下坡的情况下，需要施加更强的引擎制动，所以优选维持与前方挡位相比较低的当前挡位。因此，换挡控制部17将前方行驶区间B的下坡坡度与倾斜判定基准值进行比较。倾斜判定基准值为用于在换挡控制部17中对车辆V需要施加引擎制动的倾斜进行检测的阈值。换挡控制部17在前方行驶区间B的坡度为超过倾斜判定基准值的下坡坡度的情况下，不升挡到前方挡位。

此外，在由于到达了在操作行驶模式中被设定于车辆V的上限速度，因而速度制限装置工作的情况下，速度制限装置控制引擎1及变速器2，以使车辆V的速度不超过被设定的上限速度。车辆V在速度制限装置工作的情况下，无法进行加速。

因此，换挡控制部17即使在升挡到前方挡位时在当前行驶区间A中车辆V失速的情况下，在(1)车辆V的速度达到了上限速度，且(2)车辆V以前方挡位在当前行驶区间A中行驶时到通过当前行驶区间A的终点为止的失速量为规定值以下，且(3)车辆V以前方挡位在前方行驶区间B中行驶的时的富余驱动力为预定值D3以上的情况下，在当前行驶区间A中，也升挡到前方挡位。该规定值例如为在选择了前方挡位时的前方行驶区间的富余驱动力为预定值D3以上的情况下，车辆V在前方行驶区间中可恢复失速量的程度的值。

[表示车辆控制装置10的动作的一例的流程图]

图7及图8是表示车辆控制装置10的动作的一例的流程图。在速度传感器5所计测的车辆V的速度的变动范围小于稳定行驶判定阈值的稳定状态时，开始该处理流程。稳定行驶判定阈值为用于检测出车辆在左右转弯或停止较少的道路上行驶的情况的值。作为左右转弯或停止较少的道路，例如可举出高速道路。

首先，换挡控制部17判定车辆V是否为自动行驶模式(S11)。换挡控制部17在车辆V为操作行驶模式的情况下(S11中的“否”)，判定车辆V的速度是否达到了车辆所设定的上限速度(S12)。换挡控制部17在车辆V的速度达到了车辆所设定的上限速度的情况下(S12中的“是”)，判定在油门开度传感器6中是否计测到被分配到强制降挡(kick down)操作的油门开度(S13)。

换挡控制部17在判定为在油门开度传感器6中计测到的油门开度不为被分配到强制降挡操作的油门开度的情况下(S13中的“否”)，判定在以前方挡位行驶的情况下车辆V是否失速(S14)。换挡控制部17在以前方挡位行驶时车辆V失速的情况下(S14中的“是”)，求得以前方挡位行驶时的当前行驶区间A的终点处的车辆V的引擎转速的推定值，并将该推定值与预定转速进行比较(S15)。预定转速为驱动力的降低相对于转速的变化比较小的引擎转速的范围的最小值。

换挡控制部17在以前方挡位行驶时的当前行驶区间A的终点处的车辆V的引擎转速的推定值为预定转速以上的情况下(S15中的“否”)，判定车辆V以前方挡位在当前行驶区间A中行驶时的到车辆V通过当前行驶区间A的终点为止的失速量是否为规定值以下(S16)。换挡控制部17在车辆V以前方挡位在当前行驶区间A中行驶时的到通过当前行驶区间A的终点为止的失速量为规定值以下的情况下(S16中的“是”)，将以前方挡位行驶的时的前方行驶区间B的富余驱动力与预定值D3进行比较(S21)。

换挡控制部17在以前方挡位行驶时的前方行驶区间B的富余驱动力为预定值D3以上的情况下(S21中的“是”)，将以前方挡位在当前行驶区间A中行驶的情况下的减速度与阈值进行比较(S22)。换挡控制部17在以前方挡位在当前行驶区间A中行驶的情况下的减速度为阈值以下的情况下(S22中的“是”)，判定前方行驶区间B是否为具有超过倾斜判定基准值的坡度的下坡(S23)。

倾斜判定基准值为用于在换挡控制部17中对车辆V需要施加引擎制动的倾斜进行检测的阈值。换挡控制部17在判定为前方行驶区间B不为具有超过倾斜判定基准值的坡度的下坡的情况下(S23中的“否”)，在当前行驶区间A中升挡到前方挡位(S24)，并结束处理。换挡控制部17在步骤S11的判定中车辆V为自动行驶模式的情况下(S11中的“是”)，转移到步骤S13的处理。

换挡控制部17在步骤S12的判定中车辆V的速度未达到车辆所设定的上限速度的情况下(S12中的“否”)，在当前行驶区间A中不升挡到前方挡位，并结束处理。换挡控制部17在判定为在步骤S13的判定中在油门开度传感器6中计测到的油门开度为被分配到强制降挡操作的油门开度的情况下(S13中的“是”)，从当前挡位降挡(S17)，并结束处理。

换挡控制部17在步骤S14的判定中以前方挡位行驶时车辆V不失速的情况下(S14中的“否”)，转移到步骤S23的处理。换挡控制部17在步骤S15的判定中以前方挡位行驶时的当前行驶区间A的终点处的车辆V的引擎转速的推定值低于预定转速的情况下(S15中的“是”)，不实施升挡，并结束处理。换挡控制部17在步骤S15的判定中车辆V以前方挡位在当前行驶区间A中行驶时的到通过当前行驶区间A的终点为止的失速量大于规定值的情况下(S16中的“否”)，不实施升挡，并结束处理。换挡控制部17在步骤S21的判定中以前方挡位行驶时的前方行驶区间B的富余驱动力小于预定值D3的情况下(S21中的“否”)，不实施升挡，并结束处理。

换挡控制部17在步骤S22的判定中以前方挡位在当前行驶区间A中行驶时的减速度大于阈值的情况下(步骤S22中的“否”)，不实施升挡，并结束处理。换挡控制部17在步骤S23的判定中判定为前方行驶区间B是具有超过倾斜判定基准值的坡度的下坡的情况下(S23中的“是”)，在当前行驶区间A中不实施升挡，并结束处理。

在当前行驶区间A中的车辆V的行驶阻力大于车辆V以前方挡位行驶时的驱动力的情况下，在升挡到前方挡位时，车辆V会失速。根据本实施方式，即使在升挡到前方挡位时车辆V失速的情况下，在(1)车辆V以前方挡位在当前行驶区间A中行驶时到车辆V通过当前行驶区间A的终点为止的失速量为规定值以下，且(2)从车辆V以前方挡位在前方行驶区间B中行驶时的驱动力减去前方行驶区间B中的车辆V的行驶阻力后得到的富余驱动力为预定值D3以上的情况下，也会在当前行驶区间A中升挡到前方挡位。

因此，因为能够提前升挡的定时，所以能够降低车辆V的燃料消耗。此外，因为在前方行驶区间B中，以前方挡位行驶时的富余驱动力为预定值D3以上，所以能够将当前行驶区间A中的失速量在前方行驶区间B中恢复。

此外，根据本实施方式，换挡控制部17在以前方挡位在当前行驶区间A中行驶时的当前行驶区间A的终点处的车辆V的引擎转速的推定值低于预定转速的情况下，在当前行驶区间A中不升挡。因此，能够抑制因在当前行驶区间A中引擎转速降低而在前方行驶区间B中无法得到车辆V的充分的加速度的情况。

此外，根据本实施方式，换挡控制部17在前方行驶区间B的坡度为超过倾斜判定基准值的下坡坡度的情况下，不升挡。因此，能够抑制因在当前行驶区间中升挡到前方挡位而在前方行驶区间中引擎制动难以起效的情况。

另外，在本实施方式中，针对以下的情况的例子进行了说明：换挡控制部17在(1)前方挡位比当前行驶区间A中的车辆V的挡位即当前挡位高，(2)当前行驶区间A中的车辆V的行驶阻力比车辆V以前方挡位行驶的情况下的驱动力大，(3)车辆V在以前方挡位在当前行驶区间A中行驶时到车辆V通过当前行驶区间A的终点为止的失速量为规定值以下，且(4)从车辆V以前方挡位在前方行驶区间B中行驶时的驱动力中减去前方行驶区间B中的车辆V的行驶阻力后得到的值为预定值D3以上的情况下，以(5)车辆V为自动行驶模式或车辆V的速度为车辆V所设定的上限值为条件，在当前行驶区间A中升挡到前方挡位。

然而，本公开并不被限定于以车辆V为自动行驶模式或车辆V的速度为车辆V所设定的上限值为条件而在当前行驶区间A中升挡到前方挡位的情况。例如，也可以为如下构成：在均满足上述(1)～(4)的情况下，以车辆V是稳定状态为条件，在当前行驶区间A中升挡到前方挡位。

此外，在自动行驶模式中，在油门开度传感器6所计测到的油门开度为加速判定阈值以上的情况下，与降低燃料消耗相比，驾驶员以获得加速度为优先的可能性较高。因此，换挡控制部17在自动行驶模式中车辆V的油门开度为加速判定阈值以上的情况下，也可以不在当前行驶区间A中升挡，而是维持当前挡位。该加速判定阈值是换挡控制部17为了判定驾驶员是否意图以比在自动行驶模式中设定的车辆V的速度更高的速度行驶而参照的阈值。通过采用这种构成，在自动行驶模式中，在驾驶员意图使车辆V加速的情况下，能够抑制因向前方挡位的升挡而无法获得充分的加速的情况。

此外，当前挡位选择部13以车辆V的驱动力比车辆V的当前行驶区间A的行驶阻力大预定值D1以上的方式选择挡位，前方挡位选择部16以车辆V的驱动力比车辆V的前方行驶区间B的行驶阻力大预定值D2以上的方式选择挡位。虽然在本实施方式中，针对预定值D2小于预定值D1或预定值D2为0时的例子进行了说明，但是本公开并不被限定于此。例如也可以是，预定值D1与预定值D2为相同的值。

此外，虽然在本实施方式中，针对当前挡位选择部根据车辆V的驱动力与车辆V的加速度的关系来求出当前行驶区间A的行驶阻力，并基于该行驶阻力及车辆V的速度来求得行驶阻力时的例子进行了说明，但是本公开并不被限定于此。例如也可以是，当前挡位选择部用道路坡度取得部14从存储部11读取的道路坡度来求出行驶阻力。例如，当前挡位选择部能够通过用道路坡度取得部14从存储部11读取的道路坡度，从而与根据车辆V的驱动力与车辆V的加速度的关系来求出当前行驶区间A的行驶阻力的情况相比，取得精度较佳的道路坡度。

此外，在本实施方式中，针对当前挡位选择部13及前方挡位选择部16利用图4的行驶性能线图，分别选择当前挡位及前方挡位时的例子进行了说明。然而，本公开并不被限定于此。例如也可以是，当前挡位选择部13及前方挡位选择部16为利用等马力线图来分别选择当前挡位及前方挡位的构成。

以上，虽然用实施方式对本公开进行了说明，但是本公开的技术的范围不被限定于上述实施方式所述的范围，在其主旨的范围内，能够进行各种变形及变更。例如，装置的分散、整合的具体的实施方式不限于以上的实施方式，针对其全部或一部分，能够以用任意单位功能性地或物理地进行分散、整合的方式构成。此外，通过多个实施方式的任意组合产生的新的实施方式也被包含在本公开的实施方式中。通过组合产生的新的实施方式的效果兼具原实施方式的效果。

本申请基于2017年5月12日申请的日本专利申请(特愿2017-095968)，并将其内容作为参照援引于此。

工业可利用性

本公开的车辆控制装置在能够在车辆所行驶中的道路中坡度发生变动的情况下，抑制燃料消耗量的増大这样的点上是有用的。

附图标记说明

1 引擎

2 变速器

3 GPS传感器

4 重量传感器

5 速度传感器

6 油门开度传感器

10 车辆控制装置

11 存储部

12 控制部

13 当前挡位选择部

14 道路坡度取得部

15 行驶区间决定部

16 前方挡位选择部

17 换挡控制部

A 当前行驶区间

B 前方行驶区间

V 车辆

Claims (4)

1.一种车辆控制装置，包括：

行驶区间决定部，其决定道路坡度与车辆所行驶中的当前行驶区间不同、且处于上述车辆的行进方向前方的前方行驶区间，

前方挡位选择部，其基于上述前方行驶区间的道路坡度来选择上述前方行驶区间中的上述车辆的挡位即前方挡位，以及

换挡控制部，其在(1)上述前方挡位比上述当前行驶区间中的上述车辆的挡位即当前挡位高，(2)上述当前行驶区间中的上述车辆的行驶阻力比上述车辆以上述前方挡位行驶时的驱动力大，(3)在上述车辆以上述前方挡位在上述当前行驶区间中行驶时，到上述车辆通过上述当前行驶区间的终点为止的失速量为规定值以下，且(4)从上述车辆以上述前方挡位在上述前方行驶区间中行驶时的驱动力中减去上述前方行驶区间中的上述车辆的行驶阻力后得到的值为预定值以上的情况下，在上述当前行驶区间中升挡到上述前方挡位。

2.如权利要求1所述的车辆控制装置，其中，

上述换挡控制部在上述车辆的引擎转速的推定值比预定转速低的情况下，不升挡到上述前方挡位，其中，上述推定値是在以上述前方挡位在上述当前行驶区间中行驶时的、上述当前行驶区间的终点处的推定値。

3.如权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，

上述换挡控制部在以上述前方挡位在上述当前行驶区间中行驶时的减速度大于阈值的情况下，不升挡到上述前方挡位。

4.如权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，

上述换挡控制部在上述前方行驶区间的坡度为超过基准值的下坡坡度的情况下，不升挡到上述前方挡位。

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