JP2010076463A - 省燃費運転システム及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】上り坂を走行中に上り坂に関する道路勾配情報データベースを構築することが出来て、上り坂を走行する際に省燃費走行を行なう様なアドバイスや車両制御を行なうことが出来る省燃費運転システム及びその制御方法の提供。
【解決手段】車速を計測する装置（３）と、車両の加速度を計測する装置（４）と、燃料流量を計測する装置（５）と、エンジン負荷を計測する装置（６）と、エンジン回転数を計測する装置（７）と、シフト位置を検出する装置（９）と、上述した各装置からの信号を受信して演算と解析を行なう制御装置（１０）とを備え、該制御装置（１０）はエンジン出力を演算し、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値（Ｐａ）以上であるが、車両加速度が車両加速度規定値（αａ）以下であれば上り坂を走行していると判断する機能を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば貨物自動車やバス等で省燃費運転を行なうに際して、車両の運転状態を評価して、ドライバに対して最良の運転方法をアドバイスするための省燃費運転システムに関する。

その様な省燃費運転システムの一環として、一定速度で走行するように制御するシステムが存在する。係るシステムでは、指示された車両速度を維持して走行することにより、省燃費運転を図っている。
しかし、上り坂を走行する際に、平坦路走行時と同じシフト段では車両速度が低下してしまうので、シフトダウンして、エンジン回転数を高回転領域にして指示された車両速度まで加速する場合が存在する。その様な加速は無駄な加速であり、省燃費運転の趣旨に反してしまう。

また、エンジン回転数と、車速と、エンジン負荷から走行距離、加速度、変速比、車両質量を演算し、シフトアップを行なわせる省燃費運転支援システムが提供されている（特許文献１）。
しかし、この従来技術（特許文献１）も上り坂であるか否かを判定していないので、上述したのと同様に、上り坂において燃費が悪い運転が行なわれてしまう。

その他の従来技術として、高速道路走行において、予め道路勾配情報データベースを有し、ＧＰＳから得られる自車の位置情報と、道路勾配情報データから自車位置の道路勾配を特定して、燃費の良い運転方法をアドバイスする技術が提案されている（特許文献２参照）。
しかし、この技術では、予め道路勾配が明らかになっている場合でなければ燃費の良い運転方法をアドバイスすることが出来ないという問題を有している。

また本出願人は、上述したような道路勾配情報データベースを作成する技術について、先に出願を行なっている（特願２００７−１９６９０４）。
しかし、先願（特願２００７−１９６９０４）では、道路勾配情報データベースは「下り坂」、「下り坂手前」、「その他」についてデータベースを構築しており、自動制御についても「下り坂」、「下り坂手前」、「その他」について行なわれるので、「上り坂」については特に配慮はされていない。そのため、「上り坂」を走行する際に、「上り坂」に関するデータベースを構築することは出来ず、また、「上り坂」走行について省燃費に効果的なアドバイスを行う機能も有していない。
特開２００６−１０３３９３号公報 特開２００７−１５６７０４号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、上り坂を走行中に上り坂に関する道路勾配情報データベースを構築することが出来て、上り坂を走行する際に省燃費走行を行なう様なアドバイスや車両制御を行なうことが出来る省燃費運転システム及びその制御方法の提供に関する。

本発明の省燃費運転システムは、車速を計測する装置（３）と、車両の加速度を計測する装置（４）と、燃料流量を計測する装置（５）と、エンジン負荷を計測する装置（６）と、エンジン回転数を計測する装置（７）と、シフト位置を検出する装置（９）と、上述した各装置からの信号を受信して演算と解析を行なう制御装置（省燃費運転コントロールユニット１０）とを備え、該制御装置（１０）はエンジン出力を演算し、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値（エンジン出力のしきい値Ｐａ）以上であるが、車両加速度が車両加速度規定値（車両加速度のしきい値αａ）以下であれば上り坂を走行していると判断し、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値（Ｐａ）以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値（αａ）以下の状態ではなくなってから所定時間以内にシフトダウンを行なっている場合にも上り坂と判定する機能を有していることを特徴としている（請求項１）。

本発明の制御方法は、係る省燃費運転システム（請求項１の省燃費運転システム）の制御方法において、エンジン出力を演算する工程（Ｓ２）と、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値（エンジン出力のしきい値）Ｐａ以上であるが、車両加速度が車両加速度規定値（車両加速度のしきい値）αａ以下であれば上り坂を走行していると判断する工程（Ｓ８）と、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値以下の状態ではなくなってから所定時間以内にシフトダウンを行なっている場合にも上り坂と判定する工程（Ｓ８）とを有していることを特徴としている（請求項７）。

ここで、車速を計測する装置（３）は車両の速度センサであり、該速度センサ（３）の計測信号が車両ネットワーク（ＮＷ）を介して制御装置（省燃費運転コントロールユニット１０）に伝達され、車両の加速度を計測する装置は加速度センサ（４）であり、該加速度センサ（４）の計測信号が車両ネットワーク（ＮＷ）を介して制御装置（１０）に伝達され、燃料流量を計測する装置は燃料流量センサ（５）であり、該燃料流量センサ（５）の計測信号が車両ネットワーク（ＮＷ）を介して制御装置（１０）に伝達され、エンジン負荷を計測する装置はエンジン負荷センサ（６）であり、該エンジン負荷センサ（６）の計測信号が車両ネットワーク（ＮＷ）を介して制御装置（１０）に伝達され、エンジン回転数を計測する装置（７）はエンジン回転数センサであり、該エンジン回転数センサ（７）の計測結果が車両ネットワーク（ＮＷ）を介して制御装置（１０）に伝達され、シフト位置を検出する装置はシフトポジションセンサ（９）であり、シフトポジションセンサ（９）からの信号が車両ネットワーク（ＮＷ）を介して制御装置（１０）に伝達されるのが好ましい（請求項２）。
もちろん、車速を計測する装置（３）と、車両の加速度を計測する装置（４）と、燃料流量を計測する装置（５）と、エンジン負荷を計測する装置（６）と、エンジン回転数を計測する装置（７）とは、車両ネットワーク（ＮＷ）と接続しておらず、車両ネットワーク（ＮＷ）とは別途に設けられている信号ラインを介し制御装置（１０）に接続されていても良い。

本発明において、車両の位置情報を取得する車両位置検出装置（ＧＰＳセンサ８）を備え、前記制御装置（１０）は記憶装置（メモリ１１その他）を備え、車両位置検出装置（８）により取得された車両の位置情報と、上り坂である旨の判定結果と、シフト位置の検出結果から、上り坂の位置及びその際のシフト位置を記憶装置（１１）に記憶（してデータベースを構築）する機能を有しているのが好ましい（請求項３）。

係る省燃費運転システム（請求項３の省燃費システム）の制御方法において、車両位置検出装置（８）により取得された車両の位置情報と、上り坂である旨の判定結果と、シフト位置の検出結果から、上り坂の位置及びその際のシフト位置を記憶してデータベースを構築する工程（Ｓ９）を有しているのが好ましい（請求項８）。

その際に、前記制御装置（１０）は、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値（Ｐａ）以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値（αａ）以下（ステップＳ４及びステップＳ５がＹＥＳに対応）、又は、その様な状態（演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値Ｐａ以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値αａ以下である状態）に該当しなくなってから（ステップＳ４或いはステップＳ５がＮＯに対応）所定時間（Ｔａ）以内にシフトダウンが行われた（ステップＳ６及びＳ７がＹＥＳに対応）第１の状態（上り坂と判断される状態）から、その様な状態に該当しない第２の状態（ステップＳ１０に対応）に移行した際に、第１の状態（上り坂と判断される状態）の間にシフトダウンが行なわれたか否かを判断し（ステップＳ１１に対応）、シフトダウンが行なわれた場合には（ステップＳ１１がＹＥＳに対応）には、前記第１の状態に相当する位置（走行ルート）におけるシフト位置に係るデータをシフトダウン後のシフト位置に書き換える（ステップＳ１２に対応）機能を有するのが好ましい（請求項４）。

係る省燃費運転システム（請求項４の省燃費運転システム）の制御方法において、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値（Ｐａ）以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値（αａ）以下（ステップＳ４及びステップＳ５がＹＥＳ）、又は、その様な状態（演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値Ｐａ以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値αａ以下である状態）に該当しなくなってから（ステップＳ４或いはステップＳ５がＮＯ）所定時間（Ｔａ）以内にシフトダウンが行われた（ステップＳ６及びＳ７がＹＥＳ）第１の状態（上り坂と判断される状態）から、その様な状態に該当しない第２の状態（ステップＳ１０）に移行した際に、第１の状態（上り坂と判断される状態）の間にシフトダウンが行なわれたか否かを判断する工程（ステップＳ１１）と、シフトダウンが行なわれた場合（ステップＳ１１がＹＥＳ）には、前記第１の状態に相当する位置（走行ルート）におけるシフト位置に係るデータをシフトダウン後のシフト位置に書き換える（ステップＳ１２）工程とを有するのが好ましい（請求項９）。

また本発明の省燃費運転システム（請求項３、４の何れかの省燃費運転システム）において、前記制御装置（１０）は、車両位置検出装置（８）により取得された車両の位置情報と、記憶された上り坂の位置情報とに基づいて、所定時間（Ｔｂ秒）経過後に車両が上り坂に到達しているか否かを判断し、所定時間経過後に車両が上り坂に到達する場合には、記憶されている当該上り坂のシフト位置と現在のシフト位置とを比較し、記憶されているシフト位置と現在のシフト位置とが同一であれば運転者に対してシフト位置を維持する旨を示し、記憶されているシフト位置が現在のシフト位置よりも高速段である場合には車速低下を警告する機能を有しているのが好ましい（請求項５）。

係る省燃費運転システム（請求項５の省燃費運転システム）の制御方法において、車両位置検出装置（８）により取得された車両の位置情報と、記憶された上り坂の位置情報とに基づいて、所定時間（Ｔｂ秒）経過後に車両が上り坂に到達しているか否かを判断する工程（Ｓ２３）と、所定時間経過後に車両が上り坂に到達する場合には、記憶されている当該上り坂のシフト位置と現在のシフト位置とを比較する工程（Ｓ２４）と、記憶されているシフト位置と現在のシフト位置とが同一であれば運転者に対してシフト位置を維持する旨を示す工程（Ｓ２５）と、記憶されているシフト位置が現在のシフト位置よりも高速段である場合には車速低下を警告する工程（Ｓ２７）を有しているのが好ましい（請求項１０）。

ここで、「シフト位置を維持する旨を示す」機能と、「車速低下を警告する」機能とを発揮するため、表示装置（ディスプレイ１２）を備え、当該ディスプレイ（１２）にシフト位置を維持する旨や、車速低下の警告を示すのが好ましい。そして、必要に応じて、音声でのアドバイスを行なうことも可能である。

さらに本発明の省燃費運転システム（請求項３、４の何れかの省燃費運転システム）において、前記制御装置（１０）は、車両位置検出装置（８）により取得された車両の位置情報と、記憶された上り坂の位置情報とに基づいて、所定時間（Ｔｂ秒）経過後に車両が上り坂に到達しているか否かを判断し、所定時間経過後に車両が上り坂に到達する場合には、記憶されている当該上り坂のシフト位置と現在のシフト位置とを比較し、記憶されているシフト位置と現在のシフト位置とが同一であればトランスミッションコントローラ（２）に対してシフト位置を維持する指示信号を出力し、記憶されているシフト位置が現在のシフト位置よりも高速段であれば、車速が車速規定値以下であり、エンジン出力がエンジン出力規定値（Ｐａ）以上であり、且つ、加速度が加速度規定値（αａ）以下である場合に、トランスミッションコントローラ（２）に対してシフトダウンする旨の指示信号を出力する機能を有しているのが好ましい（請求項６）。

その様な省燃費運転システム（請求項６の省燃費運転システム）の制御方法において、車両位置検出装置（８）により取得された車両の位置情報と、記憶された上り坂の位置情報とに基づいて、所定時間（Ｔｂ秒）経過後に車両が上り坂に到達しているか否かを判断する工程（Ｓ２３）と、所定時間経過後に車両が上り坂に到達する場合には、記憶されている当該上り坂のシフト位置と現在のシフト位置とを比較する工程（Ｓ２４、Ｓ３４）と、記憶されているシフト位置と現在のシフト位置とが同一であればトランスミッションコントローラ（２）に対してシフト位置を維持する指示信号を出力する工程（Ｓ３５）と、記憶されているシフト位置が現在のシフト位置よりも高速段であれば、車速が車速規定値（Ｖａ）以下であり、エンジン出力がエンジン出力規定値（Ｐａ）以上であり、且つ、加速度が加速度規定値（αａ）以下である場合に、トランスミッションコントローラ（２）に対してシフトダウンする旨の指示信号を出力する工程（Ｓ３８）を有しているのが好ましい（請求項１１）。

上述する構成を具備する本発明によれば、各種計測結果に基づいて演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値（エンジン出力のしきい値Ｐａ）以上であるが、車両加速度が車両加速度規定値（車両加速度のしきい値αａ）以下であれば上り坂を走行していると判断するので、上り坂であることを確実に判断して、上り坂の走行に必要なアドバイスや走行制御を行なうことが出来る。
そのため、従来技術では困難であった上り坂走行中に燃費の良い運転が実現出来ると共に、速度の低下と、それに伴うシフトダウンと無駄な加速を防止することが出来る。
ここで、例えば上り坂か否かを判定する規定値（エンジン出力規定値Ｐａ、加速度規定値αａ）を、シフト位置毎に設定すれば、上り坂であるか否かの判断精度が向上する。

また、上り坂走行時に必要なシフトダウンをした際に、エンジン出力が一時的に低下するが、本発明によれば、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値Ｐａ以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値αａ以下の状態ではなくなってから所定時間（Ｔａ）以内にシフトダウンを行なっている場合にも上り坂と判定する機能を有しているので、上り坂走行時にシフトダウンした際に、「上り坂を走行していない」という誤判断をしてしまうことがない。

ここで、連続した上り区間の途中で、シフトダウンをして、その後加速するよりも、連続した上り区間の最初からシフトダウンして、途中で加減速をしない方が、燃費が良好になる。
例えば本発明において、「シフト位置を維持する旨を示す」機能と、「車速低下を警告する」機能とを発揮させるための表示装置（ディスプレイ１２）を装備し、上り坂の手前でシフト操作をドライバに指示し、ドライバがこの指示に従うようにさせれば、上り坂走行中の無駄なシフト操作がなくなり、燃費に悪影響の出る無駄な加速を防止できる。
すなわち、上り坂の手前でシフト操作を指示することで、上り坂走行中に無駄なシフト操作をする必要がなくなる。そして、無駄な加減速を防止して、燃費悪化の要因を減少することが出来る。

また、本発明において、連続した上り坂が終了した際に、連続した上り坂を走行している間にシフトダウンが行なわれた場合には、当該連続した上り坂におけるシフト位置として、シフトダウンした後のシフト位置を記憶する様に構成すれば（請求項４）、次回に当該連続した上り坂を走行する際に、最初からシフトダウンして、途中で加減速をしない運転を行なうことが出来るので、燃費が向上する。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１において、全体を符号１００で示す実施形態の省燃費運転システムは、エンジンコントロールユニット１、トランスミッションコントロールユニット２、各種センサ類３〜９、省燃費運転コントロールユニット１０、記憶装置であるデータベース１１及び表示装置であるディスプレイ１２と、によって構成されている。
なお、本明細書において、「エンジンコントロールユニット」を「ＥＮＧ−ＥＣＵ」、「トランスミッションコントロールユニット」を「ＴＭ−ＥＣＵ」、「省燃費運転コントロールユニット」を「コントロールユニット」と記載する場合がある。

図１において、各種センサ類３〜９は、車速を計測する装置である車速センサ３、車両の加速度を計測する装置である加速度センサ４、燃料流量を計測する装置である燃料流量センサ５、エンジン負荷を計測する装置であるエンジン負荷センサ６、エンジン回転数を計測する装置であるエンジン回転数センサ７、車両位置検出装置であるＧＰＳセンサ８、シフト位置検出装置であるシフトポジションセンサ９である。

上記各種センサ３〜９は、入力信号ラインＬｉによってコントロールユニット１０と接続されている。
ＥＮＧ−ＥＣＵ１、ＴＭ−ＥＣＵ２、ディスプレイ１２は、制御信号ラインＬｏによってコントロールユニット１０と接続されている。

データベース１１には、既存の道路勾配データ、現在位置情報及び道路勾配データを含む現在位置に対応するシフトポジション情報が記憶されていると共に、新たな坂道の勾配情報及びそれに対応するシフトポジションの情報を書き込み可能に構成されている。
データベース１１は、信号ラインＬによってコントロールユニット１０と接続されている。

なお、図示の実施形態の省燃費運転システムを搭載した車両では、現実には、コントロールユニット１０、ＥＮＧ−ＥＣＵ１、ＴＭ−ＥＣＵ２、ＥＣＵは、図２に示すようなネットワークＮＷを介して接続されている。

図３は、データベースに記憶された道路上の詳細位置（緯度、経度）と、各詳細位置に対応する勾配情報（下り坂、上り坂、その他の道路、例えば平坦路）及びトランスミッションのシフトポジションの関係を示している。
図３では、符号Ａで示す領域以外では、下り坂とその他の道路（例えば平坦路）ではシフトポジションは「１２」であり、領域Ａ（上り坂）ではシフトポジションは「１１」にシフトするべき旨が、データベースに記憶されている。

再び図１において、コントロールユニット１０は、図４を参照して後述する様に、エンジン出力を演算し、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値（エンジン出力のしきい値Ｐａ）以上であるが、車両加速度が車両加速度規定値（車両加速度のしきい値αａ）以下であれば上り坂を走行していると判断し、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値（Ｐａ）以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値（αａ）以下の状態ではなくなってから所定時間（Ｔａ）以内にシフトダウンを行なっている場合にも上り坂と判定する機能を有している。
図示はされていないが、上り坂か否かを判定する規定値（エンジン出力規定値Ｐａ、加速度規定値αａ）は、シフト位置毎に設定することが出来る。その様に構成すれば、上り坂であるか否かの判断精度が向上する。

また、コントロールユニット１０は、ＧＰＳセンサ８によって取得された車両の位置情報と、後述する上り坂である旨の判定結果と、その時点のシフトポジションセンサ９からの情報とに基づいて、上り坂の位置及びその際のシフトポジションをデータベース１１に記憶する機能を有している。

ここで、図４を参照して後述する様に、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値Ｐａ以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値αａ以下、又は、その様な状態（演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値Ｐａ以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値αａ以下の状態）に該当しなくなってから所定時間Ｔａ以内にシフトダウンが行われた状態が、「第１の状態」であり、上り坂と判断される状態である。そして、「第１の状態」に該当しなくなった状態が「第２の状態」であり、例えば連続した上り坂が終了した状態である。
コントロールユニット１０は、「第１の状態」から「第２の状態」に移行した際に、「第１の状態」の間にシフトダウンが行なわれたか否かを判断する機能を有している。
それと共に、コントロールユニット１０は、「第１の状態」の間にシフトダウンが行なわれた場合には、「第１の状態」に相当する走行ルート（位置）におけるシフトポジションに係るデータを、シフトダウン後のシフトポジションに書き換える機能を有している。

さらに、コントロールユニット１０は、ＧＰＳセンサ８により取得された車両の位置情報と、記憶された上り坂の位置情報とに基づいて、所定時間（Ｔｂ秒）経過後に車両が上り坂に到達しているか否かを判断する機能を有している。そして、所定時間経過後に車両が上り坂に到達する場合には、記憶されている当該上り坂のシフトポジションと現在のシフトポジションとを比較する機能を有している。
そして、記憶されているシフトポジションと現在のシフトポジションとが同一であれば運転者に対してシフト位置を維持する旨を支持する機能を有している。一方、記憶されているシフトポジションが現在のシフトポジションよりも高速段である場合には車速低下をドライバに警告する機能を有している。

また、コントロールユニット１０は、ＧＰＳセンサ８により取得された車両の位置情報と、記憶された上り坂の位置情報とに基づいて、所定時間（Ｔｂ秒）経過後に車両が上り坂に到達しているか否かを判断する機能を有している。そして、所定時間経過後に車両が上り坂に到達する場合には、記憶されている当該上り坂のシフトポジションと現在のシフトポジションとを比較し、記憶されているシフトポジションと現在のシフトポジションとが同一であれば、ＴＭ−ＥＣＵ２に対してシフト位置を維持する指示信号を出力する機能を有している。
一方、記憶されているシフトポジションが現在のシフトポジションよりも高速段であれば、車速が車速規定値Ｖａ以下であり、エンジン出力がエンジン出力規定値Ｐａ以上であり、且つ、加速度が加速度規定値αａ以下である場合に、ＴＭ−ＥＣＵ２に対してシフトダウンする旨の指示信号を出力する機能を有している。

次に、図４に基づいて、走行中の道路の勾配情報をデータベースとして作成する場合の作成方法を説明する。
図４のステップＳ１において、コントロールユニット１０は、ＧＰＳセンサ８を除く各センサ３〜９、又はＥＮＧ−ＥＣＵ１、ＴＭ−ＥＣＵ２からの情報を取得し、エンジン出力を演算する(ステップＳ２)。

ステップＳ３では、ＧＰＳセンサ８によって自車の位置情報を取得する。次のステップＳ４では、コントロールユニット１０は、エンジン出力が規定値Ｐａ以上か否かを判断する。エンジン出力が規定値Ｐａ以上であれば(ステップＳ４がＹＥＳ)、ステップＳ５に進み、エンジン出力が規定値Ｐａ未満であれば(ステップＳ４がＮＯ)、ステップＳ６に進む。

ステップＳ５では、車両の加速度が規定値αａ以下であるか否かを判断する。車両の加速度が規定値αａ以下であれば(ステップＳ５がＹＥＳ)、ステップＳ８まで進み「上り坂」と判定する。すなわち、規定値（しきい値）以上のエンジン出力があっても（ステップＳ４がＹＥＳ）、車両自体の加速度が規定値αａ以下であれば（ステップＳ５がＹＥＳ）、上り坂を走行していると判断する。
一方、車両の加速度が規定値αａを超えていれば(ステップＳ５がＮＯ)、ステップＳ６に進む。

ここで、上り坂を走行中にシフトダウンをした場合には、ステップＳ４或いはステップＳ５の何れかが「ＮＯ」となる。ステップＳ６は、そのような場合においても「上り坂」と判断できるように設けられている。
ステップＳ６では、コントロールユニット１０は、ステップＳ４、ステップＳ５が共に「ＹＥＳ」の状態から外れてから、所定時間（シフトダウンに必要な時間）Ｔａ以内であるか否か判断する。上り坂判定から外れて所定時間Ｔａ以内であれば（ステップＳ６がＹＥＳ）、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、コントロールユニット１０はシフトポジションセンサ９からの情報によって、シフトダウン中か否かを判断する。シフトダウン操作中であれば（ステップＳ７がＹＥＳ）、上り坂を走行するためにシフトダウンを行なっていた場合であると判断して、ステップＳ８まで進み、「上り坂」と判定する。
ステップＳ９では、新たな位置情報、勾配情報及びシフトポジションをデータベース１１に記憶した後、ステップＳ１まで戻り、再びステップＳ１以降を繰り返す。
一方、ステップＳ７においてシフトダウンが行なわれていなければ（ステップＳ７がＮＯ）、「上り坂ではない」と判定し（ステップＳ１０）、ステップＳ１１に進む。
ステップＳ４、ステップＳ５が共に「ＹＥＳ」の状態から外れてから所定時間Ｔａが経過し（ステップＳ６がＮＯ）、或いは、所定時間Ｔａ内にシフトダウン操作が行われなかったならば（ステップＳ７がＮＯ）、「上り坂ではない」と判定し（ステップＳ１０）、ステップＳ１１に進む。

ここで、ステップＳ４及びステップＳ５が共に「ＹＥＳ」の状態と、ステップＳ６及びステップＳ７が共に「ＹＥＳ」の状態とは、共に上り坂を走行していると判断され、上述した「第１の状態」である。そして、ステップＳ４、Ｓ５の何れかが「ＮＯ」で、且つ、ステップＳ６、Ｓ７の何れかが「ＮＯ」であれば、「上り坂ではない」と判定されるステップＳ１０であり、「第１の状態」に該当しなくなった状態であり、上述した「第２の状態」である。
換言すれば、「第１の状態」から「第２の状態」に移行した際がステップＳ１０に進んだ状態であり、上り坂（連続した上り坂を含む）が完了した状態である。図４では、係る状態になったならば（ステップＳ１０に進んだならば）、ステップＳ１１において、「第１の状態」の間（ステップＳ４及びステップＳ５が共に「ＹＥＳ」の状態、及び／又は、ステップＳ６及びステップＳ７が共に「ＹＥＳ」の状態とが連続している間）、すなわち（連続した）上り坂を走行している間に、シフトダウンが行なわれたか否かを判断する。

「第１の状態」の間にシフトダウンが行なわれた場合（ステップＳ１１がＹＥＳ）には、「第１の状態」に相当する走行区間におけるシフトポジションに係るデータを、シフトダウン後のシフトポジションに書き換える（データベース１１を書き換える：ステップＳ１２）。
一方、連続して上り坂と判定した区間でシフトダウンが無ければ（ステップＳ１１がＮＯ）、シフトポジションに係るデータを書き換えることなく、そのままステップＳ１まで戻り、再びステップＳ１以降を繰り返す。そして、その後ステップＳ１まで戻り、再びステップＳ１以降を繰り返す。

ここで、連続した上り区間（上り坂）の途中でシフトダウンを行ない、上り坂の走行中にシフトダウンや加減速を行なうよりも、連続した上り区間（上り坂）の最初からシフトダウンを行ない、上り区間（上り坂）の途中では加減速させないようにすること方が、省燃費運転につながる。
ステップＳ１２においては、今後の省燃費運転のため、当該連続した上り区間（上り坂）におけるシフトポジションとして、シフトダウン後のシフトポジションをデータベース１１に記憶する。
図示の実施形態では、連続した上り区間（上り坂）が終了した（ステップＳ１０に進んだ）場合にステップＳ１１、Ｓ１２の判断を行い、必要に応じて（ステップＳ１１がＹＥＳの場合）、データベース１１のシフトポジションを書き換えて（ステップＳ１２）いる。

図５は、上り坂における省燃費運転のアドバイスに係る制御（ドライバにアドバイスのみを与える制御）を示している。
図５のステップＳ２１において、コントロールユニット１０は、ＧＰＳセンサ８を除く各センサ３〜９、ＥＮＧ−ＥＣＵ１、ＴＭ−ＥＣＵ２からの情報を取得する。そして、ステップＳ２２において、ＧＰＳセンサ８によって自車の位置情報を取得する。

ステップＳ２３では、コントロールユニット１０は、現在位置から上り坂に到達するまでの予想時間が、所定時間（Ｔｂ）以内であるか否かを判断する。現在位置から上り坂までは所定時間以内で到達すると予想されるのであれば（ステップＳ２３がＹＥＳ）、ステップＳ２４に進む。
一方、現在位置から上り坂までは所定時間以内で到達できないと予想されるのであれば（ステップＳ２３がＮＯ）、ステップＳ２１まで戻る。

ステップＳ２４では、コントロールユニット１０は、現在位置から所定時間以内で到達すると予想される上り坂を走行する際のシフトポジション（データベース上のシフトポジション）と、現在のシフトポジションとが同一か否かを判断する。
データベース上のシフトポジションと現在のシフトポジションが同じであれば（ステップＳ２４がＹＥＳ）、ステップＳ２５に進み、ドライバに対して、現在のシフトポジションで走行するようにアドバイスする。そして、ステップＳ２１まで戻る。
データベース上のシフトポジションと現在のシフトポジションが異なれば（ステップＳ２４がＮＯ）、ステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６では、コントロールユニット１０は、データベース上のシフトポジションより現在のシフトポジションが高速段であるか否かを判断する。
データベース上のシフトポジションより現在のシフトポジションが高速段であれば（ステップＳ２６がＹＥＳ）、ステップＳ２７に進み、上り坂での車速の低下をドライバに警告し、ステップＳ２１まで戻る。

一方、データベース上のシフトポジションより現在のシフトポジションが高速段でない場合には（ステップＳ２６がＮＯ）、ステップＳ２８に進み、ドライバに対して、公知の手法によりシフトアップのアドバイスを与える。そして、ステップＳ２１まで戻る。

図６は、図示の実施形態に係る省燃費運転システムを搭載した車両において、上り坂を走行する際における省燃費運転の自動制御を示している。
図６のステップＳ３１において、コントロールユニット１０は、ＧＰＳセンサ８を除く各センサ３〜９、又はＥＮＧ−ＥＣＵ１、ＴＭ−ＥＣＵ２からの情報を取得する。
そして、ステップＳ３２において、ＧＰＳセンサ８によって自車の位置情報を取得する。

ステップＳ３３では、コントロールユニット１０は、現在位置から上り坂が開始されるか否かを判断する。現在位置から上り坂が開始されるのであれば（ステップＳ３３がＹＥＳ）、ステップＳ３４に進む。
一方、現在位置から上り坂が開始されない（上り坂ではない）のであれば（ステップＳ３３がＮＯ）、ステップＳ３１に戻る。

ステップＳ３４では、コントロールユニット１０は、現在位置から開始される上り坂を走行する際のシフトポジションとしてデータベースに記憶されているシフトポジション（データベース上のシフトポジション）と、現在のシフトポジションとが同じであるか否かを判断する。
データベース上のシフトポジションと現在のシフトポジションが同じであれば（ステップＳ３４がＹＥＳ）、ステップＳ３５に進み、ＴＭ−ＥＣＵ２に対してシフトアップしないように、すなわち、それまでのシフトポジションを維持して走行するように制御信号を発生して指示する。そして、ステップＳ３１まで戻る。
一方、上り坂走行時のデータベース上のシフトポジションと現在のシフトポジションが異なれば（ステップＳ３４がＮＯ）、ステップＳ３６に進む。

ステップＳ３６では、コントロールユニット１０は、データベース上のシフトポジションより現在のシフトポジションが高速段となっているのか否かを判断する。データベース上のシフトポジションより現在のシフトポジションが高速段になっていれば（ステップＳ３６がＹＥＳ）、ステップＳ３７に進む。
一方、上り坂走行時のデータベース上のシフトポジションより現在のシフトポジションが高速段になっていなければ（ステップＳ３６がＮＯ）、ステップＳ３９に進み、例えば公知の手法により、一定速度で走行する。そして、ステップＳ３１まで戻る。

ステップＳ３７では、コントロールユニット１０は、車速が規定値（しきい値）Ｖａ以下、エンジン出力が規定値（しきい値）Ｐａ以上で、加速度が規定値（しきい値）αａ以下であるという３つの条件を全て充足しているか否かを判断する。
上記３つの条件を全て充足した場合（ステップＳ３７がＹＥＳ）には、ステップＳ３８に進み、ＴＭ−ＥＣＵ２に対してシフトダウンを指示した後、ステップＳ３１まで戻る。
一方、上記３つの条件の内を全て充足していないのであれば（ステップＳ３７がＮＯ）、そのままステップＳ３１まで戻る。

上述した構成の省燃費運転システム１００によれば、各種計測結果に基づいて演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値（しきい値）Ｐａ以上であるが、車両加速度が車両加速度規定値（しきい値）αａ以下であれば上り坂を走行していると判断するので、上り坂であることを確実に判断して、上り坂の走行に必要なアドバイスや走行制御を行なうことが出来る。
そのため、従来技術では困難であった上り坂走行中に燃費の良い運転が実現出来ると共に、速度の低下と、それに伴うシフトダウンと、無駄な加速を防止することが出来る。

また、上り坂走行時に必要なシフトダウンをした際に、エンジン出力が一時的に低下するが、図示の実施形態によれば、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値Ｐａ以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値αａ以下の状態ではなくなっても、所定時間Ｔａ以内にシフトダウンを行なっている場合にも上り坂と判定する機能を有している。したがって、上り坂走行時にシフトダウンした際に、「上り坂を走行していない」という誤判断をしてしまうことが防止される。

ここで、連続した上り区間（上り坂）の途中で、シフトダウンをして、その後加速するよりも、連続した上り区間（上り坂）の最初からシフトダウンして、シフト位置を変化させない方が、省燃費運転が達成出来る。
図示の実施形態において、連続した上り坂が終了した際に、連続した上り坂を走行している間にシフトダウンが行なわれた場合には、当該連続した上り坂におけるシフト位置として、シフトダウンした後のシフト位置を、データベース１１で記憶する様に構成している。そのため、次回に当該連続した上り坂を走行する際には、最初からシフトダウンして走行し、上り坂途中でシフトチェンジをしない運転を行なうことが出来るので、燃費が向上する。

図示の実施形態において、「シフト位置を維持する旨を示す」機能と、「車速低下を警告する」機能とを発揮させるためのディスプレイ１２を装備しており、このディスプレイ１２によって上り坂の手前でシフト操作をドライバに指示し、ドライバがこの指示に従うようにさせれば、上り坂走行中の無駄なシフト操作がなくなり、燃費が向上する。
或いは、図示の実施形態では、上り坂を走行するのに適切なシフト位置がデータベース１１に記憶されており、係るシフト位置で上り坂を走行するように制御することが出来るので、省燃費が実現出来る。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記載ではないことを付記する。

本発明の実施形態のブロック図。 図１の実施形態において、車両ネットワークとの接続状態を示したダイヤグラム。 実施形態におけるデータベースのデータの一例を表として示す図。 実施形態において、勾配情報作成の制御を示すフローチャート。 実施形態において、省燃費運転をドライバにアドバイスする制御を示すフローチャート。 実施形態において、省燃費運転の自動制御を示すフローチャート。

符号の説明

１・・・エンジンコントロールユニット
２・・・トランスミッションコントロールユニット
３・・・車速を計測する装置／車速センサ
４・・・加速度を計測する装置／加速度センサ
５・・・燃料流量を計測する装置／燃料流量センサ
６・・・エンジン負荷を計測する装置／エンジン負荷センサ
７・・・エンジン回転数を計測する装置／エンジン回転数センサ
８・・・車両位置検出装置／ＧＰＳセンサ
９・・・シフト位置を検出する装置／シフトポジションセンサ
１０・・・制御手段／省燃費運転コントロールユニット
１１・・・記憶装置／データベース
１２・・・表示装置／ディスプレイ

Claims (11)

1. 車速を計測する装置（３）と、車両の加速度を計測する装置（４）と、燃料流量を計測する装置（５）と、エンジン負荷を計測する装置（６）と、エンジン回転数を計測する装置（７）と、シフト位置を検出する装置（９）と、上述した各装置からの信号を受信して演算と解析を行なう制御装置（省燃費運転コントロールユニット１０）とを備え、該制御装置（１０）はエンジン出力を演算し、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値以上であるが、車両加速度が車両加速度規定値以下であれば上り坂を走行していると判断し、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値以下の状態ではなくなってから所定時間以内にシフトダウンを行なっている場合にも上り坂と判定する機能を有していることを特徴とする省燃費運転システム。
2. 車速を計測する装置（３）は車両の速度センサであり、該速度センサ（３）の計測信号が車両ネットワーク（ＮＷ）を介して制御装置（１０）に伝達され、車両の加速度を計測する装置は加速度センサ（４）であり、該加速度センサ（４）の計測信号が車両ネットワーク（ＮＷ）を介して制御装置（１０）に伝達され、燃料流量を計測する装置は燃料流量センサ（５）であり、該燃料流量センサ（５）の計測信号が車両ネットワーク（ＮＷ）を介して制御装置（１０）に伝達され、エンジン負荷を計測する装置はエンジン負荷センサ（６）であり、該エンジン負荷センサ（６）の計測信号が車両ネットワーク（ＮＷ）を介して制御装置（１０）に伝達され、エンジン回転数を計測する装置（７）はエンジン回転数センサであり、該エンジン回転数センサ（７）の計測結果が車両ネットワーク（ＮＷ）を介して制御装置（１０）に伝達され、シフト位置を検出する装置はシフトポジションセンサ（９）であり、シフトポジションセンサ（９）からの信号が車両ネットワークを介して制御装置に伝達される請求項１の省燃費運転システム。
3. 車両の位置情報を取得する車両位置検出装置（８）を備え、前記制御装置（１０）は記憶装置（１１）を備え、車両位置検出装置（８）により取得された車両の位置情報と、上り坂である旨の判定結果と、シフト位置の検出結果から、上り坂の位置及びその際のシフト位置を記憶装置（１１）に記憶する機能を有している請求項１の省燃費運転システム。
4. 前記制御装置（１０）は、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値（Ｐａ）以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値（αａ）以下、又は、その様な状態に該当しなくなってから所定時間（Ｔａ）以内にシフトダウンが行われた第１の状態から、その様な状態に該当しない第２の状態に移行した際に（Ｓ１０）、第１の状態の間にシフトダウンが行なわれたか否かを判断し（Ｓ１１）、シフトダウンが行なわれた場合には、前記第１の状態に相当する位置におけるシフト位置に係るデータをシフトダウン後のシフト位置に書き換える（Ｓ１２）機能を有している請求項３の省燃費運転システム。
5. 前記制御装置（１０）は、車両位置検出装置（８）により取得された車両の位置情報と、記憶された上り坂の位置情報とに基づいて、所定時間経過後に車両が上り坂に到達しているか否かを判断し、所定時間経過後に車両が上り坂に到達する場合には、記憶されている当該上り坂のシフト位置と現在のシフト位置とを比較し、記憶されているシフト位置と現在のシフト位置とが同一であれば運転者に対してシフト位置を維持する旨を示し、記憶されているシフト位置が現在のシフト位置よりも高速段である場合には車速低下を警告する機能を有している請求項３、４の何れかの省燃費運転システム。
6. 前記制御装置（１０）は、車両位置検出装置（８）により取得された車両の位置情報と、記憶された上り坂の位置情報とに基づいて、所定時間経過後に車両が上り坂に到達しているか否かを判断し、所定時間経過後に車両が上り坂に到達する場合には、記憶されている当該上り坂のシフト位置と現在のシフト位置とを比較し、記憶されているシフト位置と現在のシフト位置とが同一であればトランスミッションコントローラ（２）に対してシフト位置を維持する指示信号を出力し、記憶されているシフト位置が現在のシフト位置よりも高速段であれば、車速が車速規定値以下であり、エンジン出力がエンジン出力規定値以上であり、且つ、加速度が加速度規定値以下である場合に、トランスミッションコントローラ（２）に対してシフトダウンする旨の指示信号を出力する機能を有している請求項３、４の何れかの省燃費運転システム。
7. 請求項１の省燃費運転システムの制御方法において、エンジン出力を演算する工程（Ｓ２）と、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値以上であるが、車両加速度が車両加速度規定値以下であれば上り坂を走行していると判断する工程（Ｓ８）と、演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値以下の状態ではなくなってから所定時間以内にシフトダウンを行なっている場合にも上り坂と判定する工程（Ｓ８）とを有していることを特徴とする制御方法。
8. 車両位置検出装置（８）により取得された車両の位置情報と、上り坂である旨の判定結果と、シフト位置の検出結果から、上り坂の位置及びその際のシフト位置を記憶してデータベース（１１）を構築する工程（Ｓ９）を有している請求項７の制御方法。
9. 演算されたエンジン出力がエンジン出力規定値（Ｐａ）以上で且つ車両加速度が車両加速度規定値（αａ）以下（ステップＳ４及びステップＳ５がＹＥＳ）、又は、その様な状態に該当しなくなって（ステップＳ４或いはステップＳ５がＮＯ）から所定時間（Ｔａ）以内にシフトダウンが行われた（ステップＳ６及びＳ７がＹＥＳ）第１の状態から、その様な状態に該当しない第２の状態（ステップＳ１０）に移行した際に、第１の状態の間にシフトダウンが行なわれたか否かを判断する工程（ステップＳ１１）と、シフトダウンが行なわれた場合には（ステップＳ１１がＹＥＳ）には、前記第１の状態に相当する位置におけるシフト位置に係るデータをシフトダウン後のシフト位置に書き換える（ステップＳ１２）工程とを有する請求項８の制御方法。
10. 車両位置検出装置（８）により取得された車両の位置情報と、記憶された上り坂の位置情報とに基づいて、所定時間経過後に車両が上り坂に到達しているか否かを判断する工程（Ｓ２３）と、所定時間経過後に車両が上り坂に到達する場合には、記憶されている当該上り坂のシフト位置と現在のシフト位置とを比較する工程（Ｓ２４）と、記憶されているシフト位置と現在のシフト位置とが同一であれば運転者に対してシフト位置を維持する旨を示す工程（Ｓ２５）と、記憶されているシフト位置が現在のシフト位置よりも高速段である場合には車速低下を警告する工程（Ｓ２７）を有している請求項８、９の何れかの制御方法。
11. 車両位置検出装置（８）により取得された車両の位置情報と、記憶された上り坂の位置情報とに基づいて、所定時間経過後に車両が上り坂に到達しているか否かを判断する工程（Ｓ２３）と、所定時間経過後に車両が上り坂に到達する場合には、記憶されている当該上り坂のシフト位置と現在のシフト位置とを比較する工程（Ｓ２４、Ｓ３４）と、記憶されているシフト位置と現在のシフト位置とが同一であればトランスミッションコントローラ（２）に対してシフト位置を維持する指示信号を出力する工程（Ｓ３５）と、記憶されているシフト位置が現在のシフト位置よりも高速段であれば、車速が車速規定値以下であり、エンジン出力がエンジン出力規定値以上であり、且つ、加速度が加速度規定値以下である場合に、トランスミッションコントローラ（２）に対してシフトダウンする旨の指示信号を出力する工程（Ｓ３８）を有している請求項８、９の何れかの制御方法。

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