JP3663677B2

JP3663677B2 - 車両用自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JP3663677B2
Application number: JP17083195A
Authority: JP
Inventors: 脩三諸戸; 修昭三木; 宗夫草深; 好隆村瀬
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1995-07-06
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2015-07-06
Also published as: DE69604026D1; EP0752548A3; JPH0921457A; US5931886A; EP0752548B1; DE69604026T2; EP0752548A2

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両用自動変速機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、車両用自動変速機においては、予め変速特性が設定してある変速マップを備え、この変速マップと車速、スロットル開度等の車両走行状態とを比較して変速段を判断することにより、車両の走行状態に良好に対応した変速制御を行っている。
【０００３】
しかしながら、上記変速制御における制御パターンは、一般の走行を基準にして設定されているため、例えば登降坂路のような、平坦路とは車両の駆動力が異なる道路環境を走行する場合等は、必ずしも最適な変速段が設定されるとは限らなかった。
そこで、ナビゲーション装置を自動変速機の変速制御に適用し、上記車両の走行状態に加えて、ナビゲーション装置から得られる道路情報に基づいて、上記制御パターンの変更を行うことにより、車両が走行する道路環境にも適応し、走行安全性や運転フィーリングをより向上できる変速制御の技術が開示されている（従来技術１：特公平６−５８１４１号公報）。
【０００４】
ところで、自動変速機付車両においては、近時の環境問題の観点から、より一層の省燃費化が要求されているが、上記のような車両の走行状態に基づく変速制御における制御パターンは、やはり一般の走行を基準にして設定されているため、道路環境に基づく駆動力の変化に伴って燃料消費量が変化するような場合等は、必ずしも最適な燃費が得られるとは限らなかった。
【０００５】
そこで、車両の瞬間の駆動力を算出し、その駆動力と燃費マップとを比較して最適な燃費が得られる変速段を設定することにより、燃費をより向上できる変速制御の技術が開示されている（従来技術２：特開昭５６−９５７２１号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】
しかしながら、上記した従来技術１は、道路環境に応じた変速制御は可能であるが、燃費を考慮した変速制御ではないため、省燃費化の要求に対応できない。
また、上記した従来技術２は、車両走行中の瞬間における燃費を向上させる変速制御は可能であるが、車両の走行する道路環境を考慮した変速制御ではないため、走行安全性や運転フィーリングは必ずしも良好であるとは言えない。
【０００７】
そこで、本発明は、ナビゲーション装置を自動変速機の変速制御に適用し、現在位置から目標位置までの変速スケジュールを道路環境及び燃費を考慮して設定することにより、走行安全性や運転フィーリングが良好であり、しかも、燃費においても最適となる変速制御を実現することのできる車両用自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
（１）車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記車両の走行状態に応じて自動変速機の変速段を制御する変速制御手段とを備える車両用自動変速機の制御装置において、車両が走行する道路情報を予め記憶する記憶手段と、少なくとも車両の現在位置を検出する検出手段と、この検出手段からの信号と乗員によって入力される目標位置とに基づいて、車両の現在位置から前記目標位置までの走行経路における道路情報を前記記憶手段から読出す読出手段と、この読出された道路情報に応じて前記走行経路における車両の駆動力を推定する推定手段と、前記目標位置が入力された時に、この推定された駆動力と予め記憶された燃費マップとを比較して、前記走行経路において燃料消費量が最小となるような車両の前記現在位置から前記目標位置までの変速スケジュールを設定する変速設定手段と、この設定された変速スケジュールに応じて前記変速制御手段における制御パターンを変更する変更手段とを備えるようにしたものである。
【０００９】
（２）上記（１）記載の車両用自動変速機の制御装置において、作動によりエンジン負荷を増加させる補機類の作動状態を検出する作動状態検出手段と、前記補機類の作動状態と前記読出手段における道路情報とに応じて、前記走行経路における前記補機類の作動スケジュールを設定する作動設定手段とを更に有し、前記推定手段は、前記読出手段からの道路情報と前記補機類の作動スケジュールとに応じて、前記走行経路における車両の駆動力を推定し、前記変速設定手段は、前記推定された駆動力と予め記憶された燃費マップとを比較して、前記走行経路において燃料消費量が最小となる変速スケジュールを設定し、前記変更手段は、前記変速設定手段において設定された変速スケジュールに応じて前記変速制御手段における制御パターンを変更するようにしたものである。
【００１０】
（３）上記（２）記載の車両用自動変速機の制御装置において、前記作動設定手段は、車両が前記走行経路を走行中に、前記作動状態検出手段において、前記補機類の初期状態からの変更が検出されるときには、その変更された作動状態と前記道路情報とに応じて、再度前記補機類の作動スケジュールの設定を行い、前記推定手段、変速設定手段及び変更手段における一連の制御内容は、前記再度設定された作動スケジュールに応じて再度繰り返されるようにしたものである。
【００１１】
（４）上記（１）、（２）又は（３）記載の車両用自動変速機の制御装置において、自動変速機の変速時に燃料噴射量を増加させるエンジン制御手段と、このエンジン制御手段による燃料増加量と、前記読出手段からの道路情報と、前記推定手段により推定された駆動力と、前記変速設定手段により設定された変速スケジュールとに基づいて、複数パターンでの燃料消費量のシミュレーション計算を行う計算手段とを更に有し、前記変速設定手段は、前記計算手段における計算結果に基づいて、燃料消費量が最小となる変速スケジュールを再度設定し、前記変更手段は、前記変速設定手段において再度設定された変速スケジュールに応じて前記変速制御手段における制御パターンを変更するようにしたものである。
【００１２】
（５）上記（４）記載の車両用自動変速機の制御装置において、前記計算手段は、前記変速設定手段において設定された第１の変速スケジュールに基づいて燃料消費量の計算を行うと共に、前記第１の変速スケジュールにおいて第１の変速段から第２の変速段を経て、前記第１の変速段へと変速が行われるときの車両の走行距離が、前記読出手段からの道路情報に基づいて、所定の走行距離よりも短いと判断されるときには、前記第２の変速段への変速を行わない第２の変速スケジュールに基づいて燃料消費量の計算を行い、前記変速設定手段は、前記計算手段における計算結果が前記第２の変速スケジュールに基づく燃料消費量よりも、前記第１の変速スケジュールに基づく燃料消費量の方が多いときには、前記第２の変速スケジュールを再度設定し、前記変更手段は、前記変速設定手段において再度設定された前記第２の変速スケジュールに応じて前記変速制御手段における制御パターンを変更するようにしたものである。
【００１３】
（６）上記（１）から（５）記載の何れか１項記載の車両用自動変速機の制御装置において、前記車両走行状態検出手段からの信号が、前記読出手段からの道路情報に基づいて前記推定手段が推定する車両走行状態の所定の範囲内にあるか否かを判断する判断手段を更に有し、前記変更手段は、前記判断手段において、前記所定の範囲内にないと判断されるときには、前記制御パターンの変更を行わないようにしたものである。
【００１４】
【作用及び発明の効果】
〔１〕請求項１記載の発明によれば、上記のような構成にしたので、推定手段により、読出手段からの道路情報に応じて車両の現在位置から目標位置までの走行経路における駆動力が推定される。即ち、車両が走行する道路環境、例えば登降坂路や平坦路等に応じて変化する駆動力が、ナビゲーション装置から得られる車両走行経路における道路情報に基づいて推定されるので、予め車両の走行環境に良好に対応した駆動力が推定できる。
【００１５】
また、変速設定手段により、推定された駆動力と予め記憶された燃費マップとを比較して、走行経路における燃料消費量が最小となる変速スケジュールが設定されるので、車両の走行経路における道路環境に良好に対応できるだけでなく、燃料消費量も最小となる変速スケジュールを予め設定することができる。そして変更手段により、設定された変速スケジュールに応じて、通常の車両走行状態に応じた変速制御の制御パターンが変更される。例えば、通常走行時は車両の走行状態に応じて変速制御が行われるが、所定の走行状態が、推定手段において予め推測された状態にあるときには、通常の変速制御に代えて、予め設定された変速スケジュールの変速段が適用される。
【００１６】
従って、車両の現在位置から目標位置までの走行経路における変速制御を、道路環境及び燃費を考慮して行うことができ、走行安全性や運転フィーリングが良好であるだけでなく、燃費においても最適となるような変速制御を実現することができる。
〔２〕請求項２記載の発明によれば、車両走行時の駆動力や燃費に影響を与えるものとして、エアコンや熱線等の補機類の使用状態が考えられるため、このような車両情報を考慮して請求項１のような変速制御を行うことにより、より運転フィーリングや燃費を向上できるものと思われる。よって、道路情報に応じて補機類の作動スケジュールを設定することにより、例えば車両の駆動力が増加すると思われる登坂路ではエアコンをオフにして駆動力を減少させ、駆動力が減少すると思われる降坂路ではエアコンをオンにする等して、補機類の作動によるエンジン負荷の増加を軽減するので、車両の走行経路におけるトータルの駆動力を減少でき、省燃費化を実現できる。
【００１７】
また、補機類の作動スケジュールと道路情報（登降坂路や制限速度等）とに応じて駆動力を推定し、その駆動力と予め記憶された燃費マップとを比較して、走行経路における燃料消費量が最小となる変速スケジュールを設定することにより、例えば登坂路走行や、ライトオン状態等の駆動力増加分や降坂路走行やエアコンオフ状態等の駆動力減少等が考慮された駆動力に応じて変速スケジュールが設定され、道路環境や補機類の作動状態による駆動力の変化に対応した変速スケジュールを設定することができる。
【００１８】
従って、車両の走行経路における道路情報、車両情報及び燃費を考慮した変速制御を行うことができ、より運転フィーリングや燃費を向上することのできる変速制御を実現することができる。
〔３〕請求項３記載の発明によれば、車両走行中に、運転者またはタイマ等により補機類の作動状態が変更される場合があり、この変更に伴い車両の駆動力も変化するため、そのまま予め設定された補機類の作動スケジュールや変速スケジュールに応じて補機類の作動や変速を制御すると、運転者に違和感を与えるだけでなく、最適な燃費走行もできなくなる恐れがある。
【００１９】
よって、作動状態検出手段において、補機類の初期状態からの変更が検出されるときには、再度作動スケジュールを設定すると共に、以下の制御を再度繰り返し行うことにより、車両走行中に、運転者やタイマ等により補機類の作動状態が変更されても、その変更に対応して補機類の作動スケジュールや変速スケジュールを再度設定することができ、もって、運転者に違和感を与えたり、最適な燃費走行ができなくなることがない。
【００２０】
〔４〕請求項４記載の発明によれば、近時の車両においては、自動変速機の変速ショックを低減するために、変速時のエンジントルクを減少させるトルクリダクション制御（遅角制御）を行うものがあり、このようなエンジントルク制御を行う場合、エンジンの燃焼温度が上昇するのを防止するため、燃料噴射量を増加させて、その燃料によってエンジンの冷却を行うようにしている。
【００２１】
請求項１のような、車両の走行経路における道路環境と燃料消費量とを考慮した変速制御により、良好な運転フィーリングと経済走行とを両立することが可能であるが、上記のような変速時に燃料噴射量を増加させる制御を行うような車両では、例えば山間路等の道路環境によっては変速が頻繁に行われ、車両の現在位置から目的位置までのトータルの燃料消費量を計算すると、かえって変速させない方が燃料消費量が少ない場合が生じることがあり、改良の余地がある。
【００２２】
よって、エンジン制御手段、読出手段、推定手段及び変速設定手段からの情報に基づいて、複数のパターンでの燃料消費量をシミュレーション計算し、その計算結果に基づいて燃料消費量が最小となる変速スケジュールを再度設定することにより、例えば３速で走行することが望ましいと推定される登坂路の途中に、比較的距離の短い平坦路が存在するような道路環境を走行する場合、この平坦路において４速に変速するよりも、変速させない方が燃料消費量が少ないときには、この平坦路における４速への変速を行わないようにすることにより、車両の走行経路におけるトータルの燃料消費量は最も少ないものとでき、変速時の燃料噴射量を増加させる車両においても、請求項１のような変速制御を適用でき、良好な運転フィーリングと経済走行とを両立することができる。
【００２３】
〔５〕請求項５記載の発明によれば、請求項４のような制御においては、駆動力に応じた変速スケジュールによって実現される走行安全性や良好な運転フィーリングと、燃費シミュレーションに基づく変速スケジュールによって実現される最適燃費走行とを良好に両立させる必要がある。即ち、ナビゲーション装置により車両の走行経路における道路環境に適応させた変速特性を燃費シミュレーションに基づいて変更した結果、前記走行安全性や良好な運転フィーリングが極端に損なわれることがないようにする必要がある。
【００２４】
そこで、計算手段は駆動力に応じた第１の変速スケジュールに基づいて燃費計算を行うと共に、その第１の変速スケジュールにおいて第１の変速段から第２の変速段を経て前記第１の変速段へと変速が行われるときの車両の走行距離が、所定の走行距離よりも短いと判断されるときには、前記第２の変速段への変速を行わない第２の変速スケジュールに基づいて燃費計算を行い、変速設定手段は、その計算結果において第２の変速スケジュールに基づく燃料消費量の方が少ないときには第２の変速スケジュールを再度設定し、変更手段はその第２の変速特性に応じて変速制御手段における制御パターンを変更することにより、駆動力に応じた変速スケジュールでは変速を行う方がよいと推定されるような道路環境のなかでも、所定の変速が所定の道路環境下で行われるような場所、即ち、変速を行わないよう変更したとしても影響の少ない場所を選んで燃費シミュレーションに基づく変速スケジュールの再設定が行われる。
【００２５】
よって、変速時の燃料噴射量を増加させる車両においても、車両の走行経路における道路情報に応じた変速スケジュールによって実現される走行安全性や良好な運転フィーリングを損なうことなく、最適な燃費走行を可能にする変速制御を実現することができる。
〔６〕請求項６記載の発明によれば、請求項１のように、車両の走行経路における駆動力を推定するためには、そのときの車両走行状態を推定する必要があるが、これは、推定手段が、読出手段からの道路情報、例えば制限速度等から車両走行状態を推定し、その走行状態に基づいて駆動力を推定することができる。しかしながら実際の車両の走行状態が、必ずしも道路情報から推定される走行状態と一致するとは限らない。例えば、不意なブレーキ操作等により、実際の車両走行状態と推測された車両走行状態とが一致しなくなると、車両の駆動力も変化することになり、変速設定手段により予め設定された変速スケジュールでは、運転者に違和感を与えたり、燃費が悪化してしまう恐れがある。
【００２６】
よって、実際の車両走行状態が、推定された車両走行状態の所定の範囲内にあるか否かを判断する判断手段を設け、この判断手段により、実際の車両走行状態が所定の範囲内にないと判断されるときには、予め設定された変速スケジュールに応じた制御パターンの変更を行わないようにすることにより、通常の走行時は、道路環境や燃費等を考慮した変速スケジュールにより最適な変速制御が行われ、例えば不意なブレーキ操作等により、実際の車両走行状態と推定された車両走行状態とが一致しなくなったときには、通常の車両走行状態に応じた変速制御が行われるので、運転者に違和感を与えたり、燃費が悪化してしまうことを防止することができる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の実施例を示す車両用自動変速機の制御装置の構成を示すブロック図、図２はその車両用自動変速機の概略制御フローチャート、図３はその車両用自動変速機の制御例の説明図である。
【００２８】
図１において、ナビゲーションシテスム制御装置１は、読出手段２、推定手段３、作動設定手段４、計算手段５、変速設定手段６、判断手段７、変更手段８を有している。このナビゲーションシテスム制御装置１にはＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）１１、ジャイロセンサ１２、補機類検出スイッチ１３、キー入力部１４、記憶手段１５、回転センサ１６、車速センサ１８がそれぞれ接続されている。
【００２９】
ナビゲーションシテスム制御装置１の変更手段８は、自動変速機（Ａ／Ｔ）２２を制御する自動変速機の電子制御装置（Ａ／Ｔ・ＥＣＵ）１９に接続されている。また、Ａ／Ｔ・ＥＣＵ１９にはスロットル開度センサ１７、車速センサ１８、エンジン（Ｅ／Ｇ）２１を制御するエンジンの電子制御装置（Ｅ／Ｇ・ＥＣＵ）２０に接続されている。
【００３０】
まず、ナビゲーションシテスム制御装置１、Ａ／Ｔ・ＥＣＵ１９、Ｅ／Ｇ・ＥＣＵ２０が作動可能な状態に初期設定される。
次に、ナビゲーションシテスム制御装置１、Ａ／Ｔ・ＥＣＵ１９、Ｅ／Ｇ・ＥＣＵ２０の各種のセンサからのデータの入力を行う。
そこで、Ａ／Ｔ・ＥＣＵ１９には、予め変速特性が設定してある変速マップを備えており、この変速マップと、車速センサ１８からの車速、スロットル開度センサ１７からのスロットル開度等の車両走行状態とを比較して、変速段を判断することにより、車両の走行状態に対応した変速制御を行うことができる。
【００３１】
さらに、Ａ／Ｔ・ＥＣＵ１９は、ナビゲーションシステム制御装置１と接続されており、このナビゲーションシステム制御装置１では、車両が走行する道路情報が予め記憶された記憶手段１５からの情報を取り込むことができる。また、ＧＰＳ１１とジャイロセンサ１２からの情報に基づいて車両の現在位置及び走行方向を検出する。この検出情報と、入力される目標位置とに基づいて、車両の現在位置から目標位置までの走行経路における道路情報を前記記憶手段１５から読出手段２で読出し、この読出された道路情報に応じて、推定手段３により前記走行経路における車両の駆動力を推定する。
【００３２】
この推定された駆動力と予め記憶された燃費マップとを比較して、変速設定手段６により、前記走行経路において燃料消費量が最小となるような変速スケジュールを設定する。燃費マップは、走行中にスロットル開度、エンジン回転数及び燃料噴射時間の特性を求めておき、常に学習更新することが望ましい。そして、この設定された変速スケジュールに応じて、変更手段８により、Ａ／Ｔ・ＥＣＵ１９（変速制御手段）における制御パターンを変更する。
【００３３】
また、ナビゲーションシステム制御装置１は、補機類検出スイッチ１３からの情報を入力して、作動によりエンジン負荷を増加させる補機類の作動状態を検出する。その補機類の作動状態と前記読出手段２における道路情報とに応じて、前記走行経路における前記補機類の作動スケジュールを設定する作動設定手段４を有し、前記推定手段３は、前記読出手段２からの道路情報と前記補機類の作動スケジュールとに応じて、前記走行経路における車両の駆動力を推定し、前記変速設定手段６は、前記推定された駆動力と、予め記憶された燃費マップとを比較して、前記走行経路において燃料消費量が最小となる変速スケジュールを設定し、前記変更手段８は、前記変速設定手段６において設定された変速スケジュールに応じてＡ／Ｔ・ＥＣＵ１９における制御パターンを変更する。
【００３４】
更に、前記作動設定手段４は、車両が前記走行経路を走行中に、前記作動状態検出手段において、前記補機類の初期状態からの変更が検出されるときには、その変更された作動状態と前記道路情報とに応じて、再度前記補機類の作動スケジュールの設定を行い、前記推定手段３、変速設定手段６及び変更手段８における一連の制御内容は、前記再度設定された作動スケジュールに応じて再度繰り返される。
【００３５】
また、自動変速機の変速時に燃料噴射量を増加させるエンジン制御手段と、該エンジン制御手段による燃料増加量と、前記読出手段２からの道路情報と、前記推定手段３により推定された駆動力と、前記変速設定手段６により設定された変速スケジュールとに基づいて、複数パターンでの燃料消費量のシミュレーション計算を行う計算手段５とを更に有し、前記変速設定手段６は、前記計算手段５における計算結果に基づいて、燃料消費量が最小となる変速スケジュールを再度設定し、前記変更手段８は、前記変速設定手段６において再度設定された変速スケジュールに応じてＡ／Ｔ・ＥＣＵ１９における制御パターンを変更する。
【００３６】
更に、前記計算手段５は、前記変速設定手段６において設定された第１の変速スケジュールに基づいて燃料消費量の計算を行うと共に、前記第１の変速スケジュールにおいて第１の変速段から第２の変速段を経て、前記第１の変速段へと変速が行われるときの車両の走行距離が、前記読出手段２からの道路情報に基づいて、所定の走行距離よりも短いと判断されるときには、前記第２の変速段への変速を行わない第２の変速スケジュールに基づいて燃料消費量の計算を行い、前記変速設定手段６は、前記計算手段５における計算結果が前記第２の変速スケジュールに基づく燃料消費量よりも、前記第１の変速スケジュールに基づく燃料消費量の方が多いときには、前記第２の変速スケジュールを再度設定し、前記変更手段８は、前記変速設定手段６において再度設定された前記第２の変速スケジュールに応じてＡ／Ｔ・ＥＣＵ１９における制御パターンを変更する。
【００３７】
また、前記車両走行状態検出手段からの信号が、前記読出手段２からの道路情報に基づいて前記推定手段３が推定する車両走行状態の所定の範囲内にあるか否かを判断する判断手段７を更に有し、前記変更手段８は、前記判断手段７において、前記所定の範囲内にないと判断されるときには、前記制御パターンの変更を行わない。
【００３８】
以下、本発明の車両用自動変速機の概略制御フローについて、図２を参照しながら説明する。
（１）まず、キー入力部１４を操作して目的地を設定する（ステップＳ１）。
（２）次に、ナビゲーションシテスム制御装置１により記憶手段１５から道路情報を得る（ステップＳ２）。
【００３９】
（３）次に、補機類検出スイッチ１３からの情報を入力する。つまり、現状のエアコンスイッチ、ファンスイッチ及び熱線スイッチの状態のサンプリングを行う（ステップＳ３）。
（４）次に、エアコン、ファン動作及び熱線のスケジューリングを行う（ステップＳ４）。
【００４０】
（５）次に、エアコン、ファン、熱線及びその他の負荷を駆動馬力に換算して最適燃費マップからギアのスケジューリングを行う（ステップＳ５）。
（６）燃費シミュレーションに基づく変速スケジュールの変更（詳細は後述）を行う（ステップＳ６）。
（７）次に、エアコン、ファン、熱線のスイッチは、初期状態と同じか否かをチェックする（ステップＳ７）。
【００４１】
（８）ステップＳ７において、ＮＯの場合は再設定を行う（ステップＳ８）。
（９）ステップＳ７において、ＹＥＳの場合はスピードは、スケジューリングで予測したスピードの±１０％以内か否かをチェックする（ステップＳ９）。
（１０）ステップＳ９において、ＹＥＳの場合は学習マップを使用する（ステップＳ１０）。
【００４２】
（１１）ステップＳ９において、ＮＯの場合は通常マップを使用する（ステップＳ１１）。
（１２）目的地に到達するまで、ステップＳ７〜ステップＳ１１を繰り返す（ステップＳ１２）。
ここで、上記ステップＳ６の内容を、図３に示すサブルーチンのフローチヤートを参照しながら詳細に説明する。
【００４３】
（１）まず、設定された変速スケジュールに基づいて、現在位置から目的地までの燃料消費量のシミュレーションを行う（ステップ２１）。
例えば、図４に示すようなルートの場合、図５に示すような変速制御マップが得られる。すなわち、Ａ地点では、制限速度６０ｋｍ、距離２ｋｍ、傾斜角０°の場合、車速６０ｋｍ、４速ギアであり、Ｂ地点では、制限速度６０ｋｍ、距離０．１ｋｍ、傾斜角１０°（登坂）の場合、車速６０ｋｍ、３速ギアであり、Ｃ地点では、制限速度６０ｋｍ、距離０．４ｋｍ、傾斜角−２．５°（降坂）の場合、車速６０ｋｍ、４速ギアであり、Ｄ地点では、制限速度６０ｋｍ、距離２ｋｍ、傾斜角０°の場合、車速６０ｋｍ、４速ギアと推定される。
【００４４】
（２）次に、アップシフト後、５００ｍ以内にダウンシフトを行う場所、または、ダウンシフト後、５００ｍ以内にアップシフトを行う場所があるかをチェックする（ステップＳ２２）。
（３）ステップＳ２２において、ＹＥＳの場合には、その場所での変速を行わずに燃料消費量をシミュレーションする（ステップＳ２３）。ステップＳ２２において、ＮＯの場合には、ステップＳ７（図２参照）へ移行する。
【００４５】
（４）その場所での変速を行うよりも行わない方が燃料消費量が多いか否かを例えば、図６に示すような、燃料マップ（詳細は後述）に基づいて、チェックする（ステップＳ２４）。
（５）ステップＳ２４において、ＮＯの場合には、その場所での変速を行わないマップに変更する（ステップＳ２５）。例えば、図５に示された変速制御マップを、図７に示すようなマップに変更する。すなわち、詳細は、後述するが、Ｂ地点においては、変速しない方が燃費が節約できるので、３速ギアにしないで、４速ギアを設定する。ステップＳ２４において、ＹＥＳの場合には、ステップＳ２２へ戻る。
【００４６】
更に、図９に示すような地点において、上記ステップＳ５における、図８に示すような、エンジン回転数と駆動トルクを基にしたナビゲーション情報（道路の摩擦係数・動情報・傾斜情報等）と車両情報（エアコン等使用負荷・乗車人員等）を加味した燃費マップが示される。すなわち、曲線ａは等駆動馬力Ａ（低負荷時）を示し、曲線ｂは等駆動馬力Ａにエアコン等使用負荷が加わった場合（高負荷時）を示しており、この図において、低負荷時の最適ギアは３速、つまり、等駆動馬力Ａで走行のときの最適ギアは３速を示し、高負荷時の最適ギアは２速、つまり、等駆動馬力Ａ＋エアコン使用での走行のときの最適ギアは２速を示している。
【００４７】
そして、図９に示すように、ナビゲーションシステムを用い、出発地点から目的地点までの道路情報（例えば、勾配情報）をもとに、「変速を行う時期」及び「どのギアを選択するか」を、燃料マップから燃料消費量がトータルで最小となる、変速時期及び選択ギアを決定し、それによる変速を行う。
また、燃料消費シミュレーションを行い、変速しない方が燃料向上につながると判断した場合、ナビゲーションシステムより、「変速を行わない」という指令をＡ／Ｔ・ＥＣＵ１９側に送り変速動作をさせない様にする。
【００４８】
このように、ナビゲーション情報と車両情報に基づいて、Ａ／Ｔ・ＥＣＵ１９で、燃費効率の高い変速段を自動的に設定することができる。
ここで、本発明の車両用自動変速機の制御における燃料消費量計算は以下のように行う。
（１）等走行負荷馬力Ｆ計算（基準）は、
Ｆ＝ｋＸ×ＳＰ／７５（ｐｓ）
ここで、ｋ：定数、Ｘ：車重（ｋｇ）、ＳＰ：車速（ｍ／ｓ）、７５：係数（１ｐｓ＝７５ｋｇｆ・ｍ／ｓ）である。
【００４９】
なお、車速ＳＰは道路情報における制限速度情報から推測する。
（２）等走行負荷馬力Ｆ計算（道路情報及び車両情報に基づく変更）は、
Ｆ＝ｋ（Ｘ＋ｘ）×ＳＰ／７５＋ｆ（ｐｓ）
ここで、ｘ：変数（ｋｇ）、ｆ：変数（ｐｓ）である。
なお、変数ｘは乗員数や道路勾配等を重量に変換したもの。また、変数ｆは補機類の作動状態により変化する負荷馬力。予めデータを記憶しておく。
【００５０】
（３）エンジントルクＴｅ計算は、
Ｔｅ＝Ｆ×ｒ／ギア比×Ｄ（ｋｇｆ・ｍ）
ここで、ｒ：駆動輪有効径、Ｄ：デフ比
ギア比（例）１速：２．５０
２速：１．５０
３速：１．００
４速：０．７５である。
【００５１】
（４）等燃費率Ｆ１、エンジン回転数Ｎｅ計算は、
燃費マップから、等走行負荷馬力Ｆ及びエンジントルクＴｅに対応する等燃費率Ｆ１（ｇ／ｐｓ・ｈ）及びエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）を求める。
ここで、最も等燃費率の少ないギア段を選択することにより、車両走行経路における変速スケジュールが設定される。
【００５２】
（５）燃料消費量ＦＬ計算は、
ＦＬ＝Ｆ１×Ｎｅ×Ｔ（ｇ・ｒｐｍ／ｐｓ）ここで、Ｔ：時間（ｈ）である。
例えば、図６に示すような燃費マップより、３速時の燃料消費量及び４速時の燃料消費量を求める。すなわち、車両が所定の等馬力で走行する場合、図４のルートにおけるＢ地点での
時速６０ｋｍ，距離０．１ｋｍでその間の消費量を求めると、
３速時のＮｅ＝１５００、Ｆ１＝１９８であるから、
１５００×１９８×（０．１×６０）／６０＝２９７００
４速時のＮｅ＝１３５０、Ｆ１＝２２０であるから、
１３５０×２２０×（０．１×６０）／６０＝２９７００となる。
【００５３】
そして、３速から４速、４速から３速の変速時に遅角増量（通常の１．５倍）があり、これを考慮すると
４速から３速、また、３速から４速では、
２９７００＋〔（１９８＋２２０）×（１／２）〕＝２９９０９
となり、燃料消費量が節約できるため、変速しない方がよいことがわかる。
【００５４】
更に、図９の様なルートが選択されたとする。
Ａ、Ｄ、Ｇ地点では、通常動作を行い、Ｂ、Ｅ地点では、エアコンＯＦＦ，バッテリ充電ＯＦＦにし、Ｃ、Ｆ地点ではＯＮする。これを行うことで、Ｃ、Ｆ地点での無駄なエネルギーの放出をなくし、燃費効率を向上させる。
また、その道路情報に基づいて、最適ギアが設定できる。すなわち、燃費を考慮したナビゲーション情報と車両情報に基づく、きめの細かい変速制御を行うことができる。
【００５５】
ここで、地点ａからｂでは高負荷時のギアは４速から２速となし、低負荷時のギアは４速から３速となり、地点ｈからｉでは高負荷時のギアは３速から２速となし、地点ｅからｆ及び地点ｋからｌにおいてエンジンブレーキをかけることで放出するエネルギーを回生する。例えば、登坂時はバッテリの充電は行わす、降坂時にバッテリの充電を行う。
【００５６】
以上を整理すると、以下の通りである。
（１）走行中に車両のスロットル開度−エンジン回転数−燃料噴射時間の特性を求め、その特性に基づいて燃費マップの学習更新を行う。
（２）車両の理想状態（エアコンＯＦＦ，乗員人数…等）からの変化分を駆動負荷分に変換し、その値を求める。
【００５７】
（３）ナビゲーションシステムを用い、道路の摩擦係数・動情報・傾斜情報等を駆動負荷分に変換し、その値を求める。
（４）上記（１）〜（３）の情報及びナビゲーションシステムで出発地点から目的地点までの情報をもとに、燃料消費量が最良となるギアのシミュレーションを行い決定する。
【００５８】
（５）走行中に車速が推測した車速の誤差±１０％以内であれば、シミュレーションしたギアを用い、それ以外の時は通常の変速を行う。
（６）更に、ルート選択時にエアコン・バッテリ充電等、間欠動作を行うことが可能なものについてスケジューリングを行う。
上記のように、ナビゲーション装置を自動変速機の変速制御に適用し、現在位置から目標位置までの変速スケジュールを道路環境及び燃費を考慮して設定することにより、走行安全性や運転フィーリングが良好であるだけでなく、燃費においても最適となる変速制御を実現することができる。
【００５９】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す車両用自動変速機の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例を示す車両用自動変速機の概略制御フローチャートである。
【図３】本発明の実施例を示す車両用自動変速機の制御例の説明図である。
【図４】本発明の実施例を示す車両の走行ルートの例を示す図である。
【図５】図４に示す車両の走行ルートの変速制御マップの例を示す図である。
【図６】本発明の実施例を示す燃料マップの例を示す図である。
【図７】本発明の実施例を示す燃費を考慮した変速制御マップの例を示す図である。
【図８】本発明の実施例を示す車両用自動変速機の制御例の説明図である。
【図９】本発明の実施例を示す車両用自動変速機の実例を示す図である。
【符号の説明】
１ナビゲーションシテスム制御装置
２読出手段
３推定手段
４作動設定手段
５計算手段
６変速設定手段
７判断手段
８変更手段
１１ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）
１２ジャイロセンサ
１３補機類検出スイッチ
１４キー入力部
１５記憶手段
１６回転センサ
１７スロットル開度センサ
１８車速センサ
１９Ａ／Ｔ・ＥＣＵ（自動変速手段）
２０Ｅ／Ｇ・ＥＣＵ
２１エンジン（Ｅ／Ｇ）
２２Ａ／Ｔ

Claims

車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記車両の走行状態に応じて自動変速機の変速段を制御する変速制御手段とを備える車両用自動変速機の制御装置において、
（ａ）車両が走行する道路情報を予め記憶する記憶手段と、
（ｂ）少なくとも車両の現在位置を検出する検出手段と、
（ｃ）該検出手段からの信号と乗員によって入力される目標位置とに基づいて、車両の現在位置から前記目標位置までの走行経路における道路情報を前記記憶手段から読出す読出手段と、
（ｄ）該読出された道路情報に応じて前記走行経路における車両の駆動力を推定する推定手段と、
（ｅ）前記目標位置が入力された時に、該推定された駆動力と予め記憶された燃費マップとを比較して、前記走行経路において燃料消費量が最小となるような車両の前記現在位置から前記目標位置までの変速スケジュールを設定する変速設定手段と、
（ｆ）該設定された変速スケジュールに応じて前記変速制御手段における制御パターンを変更する変更手段と、
を備えることを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
請求項１記載の車両用自動変速機の制御装置において、作動によりエンジン負荷を増加させる補機類の作動状態を検出する作動状態検出手段と、前記補機類の作動状態と前記読出手段における道路情報とに応じて、前記走行経路における前記補機類の作動スケジュールを設定する作動設定手段を有し、前記推定手段は、前記読出手段からの道路情報と前記補機類の作動スケジュールとに応じて、前記走行経路における車両の駆動力を推定し、前記変速設定手段は、前記推定された駆動力と予め記憶された燃費マップとを比較して、前記走行経路において燃料消費量が最小となる変速スケジュールを設定し、前記変更手段は、前記変速設定手段において設定された変速スケジュールに応じて前記変速制御手段における制御パターンを変更することを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
請求項２記載の車両用自動変速機の制御装置において、前記作動設定手段は、車両が前記走行経路を走行中に、前記作動状態検出手段において、前記補機類の初期状態からの変更が検出されるときには、該変更された作動状態と前記道路情報とに応じて、再度前記補機類の作動スケジュールの設定を行い、前記推定手段、変速設定手段及び変更手段における一連の制御内容は、前記再度設定された作動スケジュールに応じて再度繰り返されることを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
請求項１、２又は３記載の車両用自動変速機の制御装置において、自動変速機の変速時に燃料噴射量を増加させるエンジン制御手段と、該エンジン制御手段による燃料増加量と、前記読出手段からの道路情報と、前記推定手段により推定された駆動力と、前記変速設定手段により設定された変速スケジュールとに基づいて、複数パターンでの燃料消費量のシミュレーション計算を行う計算手段とを更に有し、前記変速設定手段は、前記計算手段における計算結果に基づいて、燃料消費量が最小となる変速スケジュールを再度設定し、前記変更手段は、前記変速設定手段において再度設定された変速スケジュールに応じて前記変速制御手段における制御パターンを変更することを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
請求項４記載の車両用自動変速機の制御装置において、前記計算手段は、前記変速設定手段において設定された第１の変速スケジュールに基づいて燃料消費量の計算を行うと共に、前記第１の変速スケジュールにおいて第１の変速段から第２の変速段を経て、前記第１の変速段へと変速が行われるときの車両の走行距離が、前記読出手段からの道路情報に基づいて、所定の走行距離よりも短いと判断されるときには、前記第２の変速段への変速を行わない第２の変速スケジュールに基づいて燃料消費量の計算を行い、前記変速設定手段は、前記計算手段における計算結果が前記第２の変速スケジュールに基づく燃料消費量よりも、前記第１の変速スケジュールに基づく燃料消費量の方が多いときには、前記第２の変速スケジュールを再度設定し、前記変更手段は、前記変速設定手段において再度設定された前記第２の変速スケジュールに応じて前記変速制御手段における制御パターンを変更することを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
請求項１から５記載の何れか１項記載の車両用自動変速機の制御装置において、前記車両走行状態検出手段からの信号が、前記読出手段からの道路情報に基づいて前記推定手段が推定する車両走行状態の所定の範囲内にあるか否かを判断する判断手段を更に有し、前記変更手段は、前記判断手段において、前記所定の範囲内にないと判断されるときには、前記制御パターンの変更を行わないことを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。