JP7176501B2 - ギア段決定装置、方法およびシミュレーション装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態に係るギア段決定装置は、予想車速と変速線マップとに基づいてギア段を特定し、そのギア段とその上下の妥当な範囲のギア段との中から、予想走行負荷を考慮した燃料消費効率が最適なギア段を遷移後のギア段として決定する。これにより、変速線マップに基づいて特定したギア段をそのまま遷移後のギア段として決定する場合より、燃料消費効率を向上することができる。また、ギア段決定装置は、有段変速機のギア段のうち、一部のギア段を燃料消費効率の評価対象とするので、全てのギア段を燃料消費効率の評価対象とする場合に比べて計算量を抑制し、実時間制御に好適に適用することができる。
図1に、本実施形態に係るギア段決定装置10およびその周辺部の機能ブロックを示す。車両には、一例として、ギア段決定装置10、パワートレインECU20、有段変速機21、エンジン22、ブレーキECU30、ブレーキ装置31、EPSECU40、EPS装置41、運転支援ECU50、自動運転ECU60、マネージャECU70、通信部80等が搭載されている。
以下に、本実施形態に係る処理の詳細を説明する。図2は、ギア段決定装置10が実行するギア段決定処理のフローチャートである。本処理は、例えば、ユーザが車両をパワーオン(イグニッションオン)状態にしてトリップを開始するときに開始され、パワーオフ状態にしてトリップを終了するまでの間、実行される。
本実施形態に係るギア段決定装置10は、予想車速と変速線マップとに基づいてギア段を特定し、そのギア段とその上下の妥当な範囲のギア段との中から、予想走行負荷を考慮した燃料消費効率が最適なギア段を遷移後のギア段として決定する。これにより、変速線マップに基づいて特定したギア段をそのまま遷移後のギア段として決定する場合より、燃料消費効率を向上することができる。
以下、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態においては、シミュレーション装置100は、例えば、第1実施形態に係るギア段決定装置10の試験、評価を行うための、車両の走行路の勾配パターンおよび車速パターンを作成する。
まず、勾配パターン作成部101の勾配パターン作成処理を説明する。勾配パターン作成部101は、走行路を第1距離ごとの区間Pi(i=1、2、3、…、N)の勾配Siを以下のように順次導出する。ここで第1距離および区間の数Nは、試験、評価の内容等に応じて予め適宜定めることができる。なお、ここで勾配とは、典型的には走行路の水平距離に対する高さの比であるが、異なる定義を用いてもよく、例えば水平面に対する走行路の角度であってもよく、とくに限定されない。
本実施形態に係るシミュレーション装置100は、統計的に同一性質を持つ勾配パターンのバリエーションを好適に複数作成でき、また、標準的な車速パターンとして定められたパターンに現実的なランダムさを加味した車速パターンのバリエーションを好適に複数作成できる。例えば勾配パターンを予想走行負荷に適用し、車速パターンを予想車速に適用することで、第1実施形態に係るギア段決定装置10の試験、評価に用いることができ、ギア段決定装置10の開発促進、高性能化を図ることができる。また、ギア段決定装置10以外にも、車両に搭載される各種の運転支援ECU50、自動運転ECU60等の試験、評価にも用いて開発促進、高性能化を図ることができる。
11 記憶部
12 特定部
13 評価部
14 決定部
20 パワートレインECU
21 有段変速機
22 エンジン
30 ブレーキECU
31 ブレーキ装置
40 EPSECU
41 EPS装置
50 運転支援ECU
60 自動運転ECU
70 マネージャECU
80 通信部
100 シミュレーション装置
101 勾配パターン作成部
102 車速パターン作成部
111 先頭車両
112 中間車両
113 最後尾車両
Claims (11)
- 車両が備えるa段(aは、正の整数)のギアを備える有段変速機のギア段を決定するギア段決定装置であって、
車速とギア段との対応を表す変速線マップを記憶する記憶部と、
前記変速線マップに基づいて、現在から第1時間経過後の予想車速に対応するギア段である第yギア段(yは、1以上の整数)を特定する特定部と、
前記a段のギアのうち、前記特定部が特定した前記第yギア段、前記第yギア段の上段となる第xギア段(xは、x=y+1かつx≦aの整数)、および前記第yギア段の下段となる第zギア段(zは、z=y-1かつz≧1の整数)、における燃料消費効率を評価する評価部と、
前記第xギア段、前記第yギア段、および前記第zギア段のうち、前記評価部が評価した前記燃料消費効率が最も良いギア段を、現在のギア段から遷移させるギア段として決定する決定部とを備える、ギア段決定装置。 - 車両が備えるa段(aは、正の整数)のギアを備える有段変速機のギア段を決定するギア段決定装置であって、
車速とギア段との対応を表す変速線マップを記憶する記憶部と、
前記変速線マップに基づいて、現在から第1時間経過後の予想車速に対応するギア段である第yギア段(yは、1以上の整数)を特定する特定部と、
前記a段のギアのうち、前記特定部が特定した前記第yギア段、前記第yギア段の上段となる第x1ギア段(x1は、x1=y+1かつx1≦aの整数)、前記第x1ギア段の上段となる第x2ギア段(x2は、x2=y+2かつx2≦aの整数)、前記第yギア段の下段となる第z1ギア段(z1は、z1=y-1かつz1≧1の整数)、および前記第z1ギア段の下段となる第z2ギア段(z2は、z2=y-2かつz2≧1の整数)、における燃料消費効率を評価する評価部と、
前記第xギア段、前記第y1ギア段、前記第y2ギア段、前記第z1ギア段、および前記第z2ギア段のうち、前記評価部が評価した前記燃料消費効率が最も良いギア段を、現在のギア段から遷移させるギア段として決定する決定部とを備える、ギア段決定装置。 - 前記評価部は、前記燃料消費効率として単位量あたりの燃料による走行可能距離を評価し、
前記決定部は、前記単位量あたりの燃料による走行可能距離が最大であるギア段を、現在のギア段から遷移させるギア段として決定する、請求項1または2に記載のギア段決定装置。 - 前記評価部は、前記燃料消費効率として単位走行距離あたりの燃料消費量を評価し、
前記決定部は、前記単位走行距離あたりの燃料消費量が最小であるギア段を、現在のギア段から遷移させるギア段として決定する、請求項1または2に記載のギア段決定装置。 - 前記決定部は、前記燃料消費効率が最も良いギア段が2つ以上ある場合、現在のギア段からの変化段数が最小であるギア段を、現在のギア段から遷移させるギア段として決定する、請求項1または2に記載のギア段決定装置。
- 車両の運動の全部または一部が、車両が備える運転制御装置によって制御されている場合、前記特定部は、前記運転制御装置から前記予想車速を取得する、請求項1ないし5のいずれか1項に記載のギア段決定装置。
- 前記予想車速は、ユーザがアクセルペダルおよびブレーキペダルのいずれも操作しない場合に予想される車速である、請求項1ないし6のいずれか1項に記載のギア段決定装置。
- 前記評価部は、車両の予想走行負荷を用いて、前記燃料消費効率を評価する、請求項1ないし7のいずれか1項に記載のギア段決定装置。
- 前記予想車速および前記予想走行負荷は、それぞれ、車両が備えるセンサ、先行車両、外部サーバーの少なくとも1つから取得する情報に基づいて導出される、請求項8に記載のギア段決定装置。
- 車両が備えるa段(aは、正の整数)のギアを備える有段変速機のギア段を決定するギア段決定装置が実行するギア段決定方法であって、
予め記憶している車速とギア段との対応を表す変速線マップに基づいて、現在から第1時間経過後の予想車速に対応するギア段である第yギア段(yは、1以上の整数)を特定するステップと、
前記a段のギアのうち、前記特定した前記第yギア段、前記第yギア段の上段となる第xギア段(xは、x=y+1かつx≦aの整数)、および前記第yギア段の下段となる第zギア段(zは、z=y-1かつz≧1の整数)、における燃料消費効率を評価するステップと、
前記第xギア段、前記第yギア段、および前記第zギア段のうち、前記評価した前記燃料消費効率が最も良いギア段を、現在のギア段から遷移させるギア段として決定するステップとを含む、ギア段決定方法。 - 車両が備えるa段(aは、正の整数)のギアを備える有段変速機のギア段を決定するギア段決定装置が実行するギア段決定方法であって、
予め記憶している車速とギア段との対応を表す変速線マップに基づいて、現在から第1時間経過後の予想車速に対応するギア段である第yギア段(yは、1以上の整数)を特定するステップと、
前記a段のギアのうち、前記特定した前記第yギア段、前記第yギア段の上段となる第x1ギア段(x1は、x1=y+1かつx1≦aの整数)、前記第x1ギア段の上段となる第x2ギア段(x2は、x2=y+2かつx2≦aの整数)、前記第yギア段の下段となる第z1ギア段(z1は、z1=y-1かつz1≧1の整数)、および前記第z1ギア段の下段となる第z2ギア段(z2は、z2=y-2かつz2≧1の整数)、における燃料消費効率を評価するステップと、
前記第xギア段、前記第y1ギア段、前記第y2ギア段、前記第z1ギア段、および前記第z2ギア段のうち、前記評価した前記燃料消費効率が最も良いギア段を、現在のギア段から遷移させるギア段として決定するステップとを含む、ギア段決定方法。
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