WO2018207823A1 - 車両制御装置および車両制御方法 - Google Patents

車両制御装置および車両制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2018207823A1
WO2018207823A1 PCT/JP2018/017944 JP2018017944W WO2018207823A1 WO 2018207823 A1 WO2018207823 A1 WO 2018207823A1 JP 2018017944 W JP2018017944 W JP 2018017944W WO 2018207823 A1 WO2018207823 A1 WO 2018207823A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
section
current
gear stage
traveling
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/017944
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
達也 大島
西村 伸之
Original Assignee
いすゞ自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by いすゞ自動車株式会社 filed Critical いすゞ自動車株式会社
Priority to DE112018002455.5T priority Critical patent/DE112018002455T5/de
Priority to CN201880030978.9A priority patent/CN110709626B/zh
Priority to US16/612,695 priority patent/US10975958B1/en
Publication of WO2018207823A1 publication Critical patent/WO2018207823A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/60Inputs being a function of ambient conditions
    • F16H59/66Road conditions, e.g. slope, slippery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14Adaptive cruise control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14Inputs being a function of torque or torque demand
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14Inputs being a function of torque or torque demand
    • F16H59/18Inputs being a function of torque or torque demand dependent on the position of the accelerator pedal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36Inputs being a function of speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36Inputs being a function of speed
    • F16H59/44Inputs being a function of speed dependent on machine speed of the machine, e.g. the vehicle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/16Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/68Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14Inputs being a function of torque or torque demand
    • F16H2059/142Inputs being a function of torque or torque demand of driving resistance calculated from weight, slope, or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/60Inputs being a function of ambient conditions
    • F16H59/66Road conditions, e.g. slope, slippery
    • F16H2059/663Road slope
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/16Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed
    • F16H2061/166Preventing or initiating shifts for preventing stall or overspeed of engine

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle control device and a vehicle control method for shifting up a gear stage.
  • the present disclosure has been made in view of these points, and provides a vehicle control device and a vehicle control method capable of suppressing an increase in fuel consumption when a gradient fluctuates on a road on which the vehicle is traveling.
  • the purpose is to provide.
  • the vehicle control device is a travel section in which a road gradient is different from a current travel section in which the vehicle is traveling, and determines a preceding travel section that is ahead of the traveling direction of the vehicle.
  • a determination unit, a destination gear stage selection unit that selects a destination gear stage that is a gear stage of the vehicle in the destination travel section based on a road gradient of the destination travel section, and a travel resistance of the destination travel section is the current travel
  • a value obtained by subtracting the traveling resistance of the vehicle in the current traveling section from the driving force at the current speed of the vehicle in the preceding gear stage is less than a first predetermined value, and smaller than the traveling resistance of the section;
  • the vehicle shifts up to the preceding gear stage in the current traveling section.
  • a shift control unit that controls the driving resistance of the vehicle in the preceding traveling section to the driving force at the current speed of the vehicle in the vehicle.
  • the shift control unit is configured such that the driving force at the current speed of the vehicle at the preceding gear stage is equal to or greater than the running resistance of the vehicle at the current running section, and the driving force at the current speed of the vehicle at the preceding gear stage.
  • the upshift to the preceding gear stage may be performed in the current traveling section.
  • the vehicle has an automatic travel mode in which the vehicle automatically travels at a constant speed and an operation travel mode in which the vehicle travels by an accelerator operation of the driver, and the shift control unit is configured to operate the vehicle at the preceding gear stage in the operation travel mode. If the value obtained by subtracting the driving resistance of the vehicle in the current travel section from the driving force of the current speed is less than the first predetermined value, and the distance of the remaining section of the current travel section is equal to or greater than a predetermined distance, You may postpone the upshift to the previous gear stage.
  • the shift control unit has a value obtained by subtracting the travel resistance of the vehicle in the current travel section from the driving force of the current speed of the vehicle in the previous gear stage is less than the first predetermined value, If the distance of the remaining section of the current travel section is equal to or greater than the predetermined distance and the speed of the vehicle is the upper limit speed set for the vehicle, the upshift to the preceding gear stage must be postponed. Also good.
  • the shift control unit may not shift up to the previous gear when the accelerator opening of the vehicle is equal to or greater than a threshold value in the automatic travel mode.
  • a vehicle control method is a vehicle control method for a vehicle including a transmission and a control unit, and the method includes: A step of determining a preceding traveling section that is a traveling section having a different road gradient and is ahead of the traveling direction of the vehicle; and a destination that is a gear stage of the vehicle in the preceding traveling section based on the road gradient of the preceding traveling section.
  • the step of selecting a gear stage, and the running resistance of the preceding running section is smaller than the running resistance of the current running section, and the vehicle travels in the current running section from the driving force of the current speed of the vehicle in the preceding gear stage.
  • a value obtained by subtracting the resistance is less than a first predetermined value, and a value obtained by subtracting the traveling resistance of the vehicle in the preceding traveling section from the driving force at the current speed of the vehicle in the preceding gear stage is equal to or greater than a second predetermined value.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a vehicle according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the vehicle according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the vehicle control device according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a running performance diagram of the vehicle.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of evaluating a travel section by the travel section determination unit.
  • FIG. 6 is a running performance diagram of the vehicle.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the operation of the vehicle control device.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the operation of the vehicle control device.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a vehicle V on which the vehicle control device 10 of the present embodiment is mounted.
  • the vehicle control device 10 changes the gear stage of the vehicle V by controlling the transmission.
  • the vehicle V travels in a continuous section between the current travel section A and the previous travel section B where the average slope of the road is smaller than the current travel section A.
  • the travel section is a section that can be regarded as having the same road gradient.
  • the current travel section A is a travel section in which the vehicle V is traveling
  • the previous travel section B is a travel section adjacent to the current travel section A and ahead of the current travel section A in the traveling direction of the vehicle V.
  • the previous travel section B differs from the current travel section A in road gradient.
  • the vehicle control device 10 shifts the vehicle V to the highest gear among the gears that can generate a driving force larger than the running resistance of the road by a predetermined value D1 or more.
  • the predetermined value D1 can be appropriately determined as a value for the driver to feel a predetermined responsiveness to the accelerator operation, for example.
  • the vehicle control device 10 obtains a driving force to be generated in the vehicle V after gear shifting in the current traveling section A and the preceding traveling section B, and when the obtained driving force satisfies a condition described later, the current traveling section A Before reaching the starting point of the preceding travel section B, the gear stage is shifted up beforehand.
  • the vehicle control apparatus 10 makes the timing of upshifting earlier, for example, compared with the case where it shifts up at the starting point of the previous traveling section, it can improve fuel consumption.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the vehicle V according to the present embodiment.
  • the vehicle V according to the present embodiment includes an engine 1, a transmission 2, a GPS (Global Positioning System) sensor 3, a weight sensor 4, a speed sensor 5, an accelerator opening sensor 6, and a vehicle control device 10.
  • GPS Global Positioning System
  • the vehicle V is a large vehicle that uses the engine 1 such as a diesel engine as a driving force, and is particularly a vehicle equipped with an automatic travel mode.
  • the transmission 2 transmits the driving force of the engine 1 to driving wheels (not shown) of the vehicle V.
  • the transmission 2 includes a plurality of gears for converting the driving force of the engine 1.
  • the “automatic travel mode” in the vehicle V means that the engine 1, the transmission 2, and the like are maintained so as to maintain the preset speed of the vehicle V without the driver operating the accelerator or the shift lever.
  • the automatic travel mode is mainly assumed to be used when the vehicle V travels on a highway.
  • the “operation travel mode” in the vehicle V is a mode different from the automatic travel mode, and is a mode in which the vehicle travels by the accelerator operation of the driver.
  • the GPS sensor 3 acquires the position of the GPS sensor 3, that is, the position of the vehicle V on which the GPS sensor 3 is mounted, by receiving and analyzing radio waves transmitted from a plurality of navigation satellites.
  • the GPS sensor 3 outputs information indicating the position of the vehicle V to the vehicle control device 10.
  • the weight sensor 4 acquires the total weight of the vehicle V. Specifically, the weight sensor 4 measures the weight of the load of the vehicle V, and acquires the total weight of the vehicle V by adding the weight of the vehicle V alone excluding the load. The weight sensor 4 outputs information indicating the total weight of the vehicle V to the vehicle control device 10.
  • the speed sensor 5 measures the speed of the vehicle V.
  • the speed sensor 5 outputs information indicating the measured speed of the vehicle V to the vehicle control device 10.
  • the accelerator opening sensor 6 measures the accelerator opening that is the amount of depression of the accelerator pedal by the driver of the vehicle V.
  • the accelerator opening sensor 6 outputs information indicating the accelerator opening to the vehicle control device 10.
  • the vehicle control device 10 acquires information from each sensor described above, and controls the amount of fuel supplied to the cylinder in the engine 1 and the gear stage of the transmission 2 based on the acquired information.
  • the vehicle control device 10 controls the engine 1 and the transmission 2 so as to travel while maintaining the speed set in the vehicle V.
  • the speed limit device Speed Limit Device: SLD
  • the vehicle control device 10 controls the engine 1 and the speed change so that the speed of the vehicle V does not exceed the set upper limit speed.
  • the machine 2 is controlled.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the vehicle control device 10 according to the present embodiment.
  • the vehicle control device 10 according to the present embodiment includes a storage unit 11 and a control unit 12.
  • the storage unit 11 is, for example, a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory).
  • the storage unit 11 stores various programs for causing the control unit 12 to function.
  • the control unit 12 is a computing resource including a processor such as a CPU (Central Processing Unit) (not shown).
  • the control unit 12 executes a program stored in the storage unit 11 to thereby execute a current gear stage selection unit 13, a road gradient acquisition unit 14, a travel section determination unit 15, a previous gear stage selection unit 16, and a shift control unit 17. Realize the function.
  • a processor such as a CPU (Central Processing Unit) (not shown).
  • the control unit 12 executes a program stored in the storage unit 11 to thereby execute a current gear stage selection unit 13, a road gradient acquisition unit 14, a travel section determination unit 15, a previous gear stage selection unit 16, and a shift control unit 17. Realize the function.
  • the current gear stage selection unit 13 selects the current gear stage that is the gear stage of the transmission 2 in the current travel section based on the travel resistance of the current travel section A of the vehicle V.
  • the traveling resistance in the current traveling section A is a resistance obtained by adding together the rolling resistance of the tire of the vehicle V, the air resistance applied to the vehicle V, the gradient resistance based on the gradient of the road on which the vehicle V is traveling, and the like.
  • the current gear stage selection unit 13 measures the driving force and acceleration of the vehicle V, and obtains the running resistance of the vehicle V from the relationship between the driving force and acceleration of the vehicle V.
  • the current gear stage selection unit 13 selects the highest gear stage as the current gear stage from among the gear stages in which the driving force of the vehicle V is greater than the running resistance of the current running section A of the vehicle V by a predetermined value D1 or more.
  • FIG. 4 is a travel performance diagram of the vehicle V.
  • the vertical axis in FIG. 4 indicates the driving force of the engine 1 in kgf, and the horizontal axis indicates the speed of the vehicle V in km / h.
  • Solid lines P 7 to P 12 indicate the maximum driving force of the vehicle V in the 7th to 12th stages, respectively.
  • Dashed lines P 10 ′ to P 12 ′ represent the correction driving force for the current gear stage in the 10th to 12th stages, respectively.
  • the corrected driving force is a value obtained by multiplying the maximum driving force by a predetermined coefficient smaller than 1.
  • Curve H represents the running resistance of the current running section A in the running vehicle V.
  • the fuel consumption of the vehicle V decreases as the gear speed increases.
  • the gear stage selection unit 13 selects a gear stage having a maximum driving force smaller than the running resistance of the current traveling section A, the current traveling section A of the vehicle V compared to the maximum driving force of the vehicle V is selected. Since the running resistance increases, the vehicle V stalls. Further, if the gear stage selection unit 13 selects a gear stage having a corrected driving force of the current gear stage lower than the running resistance of the current running section A, the vehicle V has an actual driving force higher than the running resistance. Stall except in some cases.
  • the current gear stage selection unit 13 selects the highest gear stage as the current gear stage from among the gear stages in which the corrected driving force of the current gear stage is greater than the running resistance of the current running section A. Since the current gear stage selection unit 13 selects the gear stage so that the corrected driving force of the current gear stage is larger than the traveling resistance of the current traveling section A, the difference between the maximum driving force and the corrected driving force of the current gear stage is calculated. If the driving force is a predetermined value D1, the maximum driving force of the vehicle V is at least a predetermined value D1 or more and greater than the running resistance of the current travel section A.
  • the corrected driving force of the 12 current gear stages indicated by the broken line P 12 ′ is smaller than the running resistance of the current running section A indicated by the curve H.
  • the eleventh gear stage indicated by the broken line P 11 ′ is the highest gear stage among the gear stages in which the corrected driving force of the current gear stage is greater than the traveling resistance of the current traveling section A. For this reason, the current gear stage selection unit 13 selects 11 gear stages.
  • the road gradient acquisition unit 14 acquires the road gradient on the road on which the vehicle V is traveling based on the information indicating the position of the vehicle V acquired from the GPS sensor 3 and the map information stored in the storage unit 11. .
  • the road gradient acquisition unit 14 acquires a road gradient in a predetermined gradient acquisition range, for example, acquires a road gradient from the traveling position of the vehicle V acquired from the GPS sensor 3 to a position 500 m ahead of the traveling direction of the vehicle V. Further, the road gradient acquisition unit 14 acquires a road gradient for each measurement unit of 25 m, for example, and reads the road gradient at a position 500 m ahead of the travel position of the vehicle from the storage unit 11 every time the vehicle V moves forward 25 m.
  • the travel section determination unit 15 determines the current travel section A and the previous travel section B based on the road gradient acquired by the road gradient acquisition unit 14. First, the travel section determination unit 15 determines a provisional travel section in the gradient acquisition range. For example, the travel section determination unit 15 determines a temporary travel section from the travel position of the vehicle V to the minimum section 100 m ahead of the traveling direction of the vehicle V.
  • FIG. 5 shows a state where the provisional travel section is divided.
  • the travel section determination unit 15 equally divides the temporary travel section into a plurality of sections when the temporary travel section is in the range from the travel position P1 to the position P9 of the vehicle V.
  • the traveling section determination unit 15 divides the temporary traveling section into eight equal parts at the positions P2, P3,.
  • the travel section determination unit 15 is configured to position P1-P2, position P2-P3, position P3-P4, position P4-P5, position P5-P6, position P6-P7, position P7, which are end points of the equally divided sections.
  • the total sum of the areas formed between the line B connecting the line segments connecting P8 and the positions P8-P9 and the line segment L connecting P1-P9 is obtained.
  • the broken line B and the line segment L intersect at a position X between positions P3 and P4.
  • the sum of the areas formed between the broken line B and the line segment L is the area of a quadrangle consisting of four positions P1, P2, P3 and X, and positions X, P4, P5, P6, P7, P8 and P9. It is calculated
  • the traveling section determination unit 15 may obtain the sum total by setting the area formed above the line segment L as a positive area and the area formed below the line segment L as a negative area.
  • the traveling section determination unit 15 compares the absolute value of the total area formed between the broken line B and the line segment L with the equal gradient determination threshold value, and if the absolute value of the total area is larger than the equal gradient determination threshold value.
  • the section from the position P1 to the position P8 excluding the end position P9 is determined as one traveling section.
  • the equal gradient determination threshold value is a value for determining whether or not the gradients at the respective positions in the travel section can be regarded as equal.
  • the travel section determination unit 15 further extends the provisional travel section. For example, the travel section determination unit 15 adds a new position P10 so that the temporary travel section is extended by the measurement unit, and similarly, a section in which the range from the positions P1 to P10 is equally divided as the temporary travel section.
  • the travel section determination unit 15 determines one travel section by extending the temporary travel section until the absolute value of the sum of the areas becomes larger than the equal gradient determination threshold.
  • the travel section determination unit 15 determines the current travel section A and the previous travel section B by sequentially determining a plurality of travel sections adjacent to each other.
  • the first gear stage selection unit 16 selects the first gear stage that is the gear stage of the transmission 2 in the first traveling section B based on the road gradient in the first traveling section B and the speed of the vehicle V.
  • the current gear stage selection unit 13 obtains the travel resistance of the current travel section A from the relationship between the driving force of the vehicle V and the acceleration of the vehicle V, while the road gradient acquisition unit 14 acquires the previous gear stage selection unit 16.
  • the traveling resistance of the preceding traveling section B applied to the vehicle V is obtained using the road gradient.
  • the first gear stage selection unit 16 selects the highest gear stage as the first gear stage from among the gear stages in which the maximum driving force of the vehicle V is greater than the running resistance of the preceding travel section B of the vehicle V by a predetermined value D2.
  • the marginal driving force obtained by subtracting the traveling resistance of the preceding traveling section B of the vehicle V from the maximum driving force of the vehicle V when shifted up to the preceding gear stage is a predetermined value if there is no change in the speed of the vehicle V or the like. D2 or higher.
  • the previous gear stage selection unit 16 Since the previous gear stage selection unit 16 has acquired road gradient data corresponding to the position of the vehicle V acquired by the GPS sensor 3, the traveling resistance of the preceding traveling section B is more accurate than the traveling resistance of the current traveling section A. Can be grasped. Therefore, for the calculation of the current gear stage, the previous gear stage sets the predetermined value D2 that is the difference between the maximum driving force and the corrected driving force of the previous gear stage to 0 or the predetermined value D1 when the current gear stage is selected. On the other hand, the first gear can be selected under a condition that is set to be small. Since the predetermined value D2 can be made smaller than the predetermined value D1, the frequency with which the first gear selection unit 16 selects a higher gear is improved. For this reason, a fuel consumption can be made more favorable.
  • FIG. 6 is a travel performance diagram of the vehicle V. Similar to FIG. 4, the vertical axis in FIG. 6 represents the driving force of the vehicle in kgf, and the horizontal axis represents the speed of the vehicle V in km / h. Solid lines P 7 to P 12 represent the maximum driving force of the vehicle V in the 7th to 12th stages, respectively, and are the same as those in FIG. The alternate long and short dash lines P 10 ′′ to P 12 ′′ are the correction driving forces of the previous gear stage in the 10th to 12th stages, respectively.
  • the alternate long and short dash lines P 10 ′′ to P 12 ′′ The value is larger than the broken lines P 10 ′ to P 12 ′ indicating the correction driving force of the gear stage.
  • the corrected driving force of the first gear stage is a value obtained by multiplying the maximum driving force by a predetermined coefficient smaller than 1.
  • FIG. 6 shows a curve H ′ indicating the running resistance in the previous running section B.
  • the running resistance of the curve H ′ is the case where the running resistance of the curve H is different from the running resistance of the curve H.
  • the previous gear stage selection unit 16 selects the highest gear stage among the gear stages having the corrected driving force of the previous gear stage that exceeds the running resistance of the previous running section B.
  • the front gear stage selection unit 16 selects 12 gear stages as the front gear stage.
  • the shift control unit 17 controls the transmission 2 to shift the vehicle V.
  • the shift control unit 17 shifts to the current gear selected by the current gear selection unit 13 in the current travel section A.
  • the shift control unit 17 is in the automatic travel mode, the speed limiter of the vehicle V is operating, or the steady state where the fluctuation range of the speed of the vehicle V measured by the speed sensor 5 is smaller than the steady travel determination threshold. If none of the states is true, the gear shifts to the current gear selected by the current gear selection unit 13 without shifting to the previous gear selected by the previous gear selection unit 16.
  • the steady running determination threshold is a value for detecting that the vehicle V is running on a road with few turns or stops. An example of a road with few turns or stops is an expressway.
  • the shift control unit 17 shifts up to the previous gear stage during traveling in the current traveling section A under a predetermined condition when the traveling resistance in the previous traveling section B is smaller than the traveling resistance in the current traveling section A. More specifically, the shift control unit 17 compares the running resistance in the current running section A with the driving force at the previous gear stage. In other words, the shift control unit 17 compares whether or not the maximum driving force at the previous gear stage is greater than the running resistance of the current running section.
  • the shift control unit 17 shifts up to the previous gear in the current travel section A when the maximum driving force of the vehicle V when shifted up to the previous gear is equal to or greater than the travel resistance of the current travel section A of the vehicle V.
  • the shift control unit 17 does not increase the driving force in the current travel section A when the vehicle is shifted up to the previous gear stage even if it is less than the predetermined value D1.
  • the gear is shifted up to the previous gear.
  • the preceding gear stage selection unit 16 selects the preceding gear stage so that the margin driving force in the preceding traveling section is equal to or greater than the predetermined value D2, and the traveling resistance decreases in the preceding traveling section. Even if the force is less than the predetermined value D1, the vehicle speed can be maintained in the preceding travel section B.
  • the acceleration determination threshold value is a threshold value for determining whether or not the driver intends to travel at a speed higher than the speed of the vehicle V set in the automatic travel mode. Therefore, the shift control unit 17 does not shift up to the previous gear when the accelerator opening of the vehicle V is equal to or greater than the acceleration determination threshold value in the automatic travel mode.
  • the shift control unit 17 (1) Even if the marginal driving force in the current travel section A when shifting up to the previous gear in the operation travel mode is less than the predetermined value D1, (2) the current travel section A When the vehicle V does not stall in the current travel section A when the remaining distance is less than the predetermined distance and (3) when the vehicle is shifted up to the previous gear stage, the current gear is shifted up to the previous gear stage in the current travel section A.
  • the predetermined distance is such a distance that the driver does not feel strange when the acceleration of the vehicle V decreases.
  • the driving force at the current speed of the vehicle V when the gear is shifted up to the previous gear is the travel of the vehicle V in the current travel section A. It corresponds to being more than resistance.
  • the shift control unit 17 confirms whether or not the vehicle V does not stall in the current travel section A when it is shifted up to the previous gear stage, and the traveling resistance of the current travel section A and the previous gear stage of the vehicle V. Compare the maximum driving force. When the maximum driving force of the previous gear stage is equal to or greater than the running resistance of the current travel section A, the vehicle V does not stall in the current travel section A when the previous gear stage is shifted up. On the other hand, when the maximum driving force of the previous gear stage is less than the running resistance of the current travel section A, the vehicle V stalls in the current travel section A when the gear is shifted up to the previous gear stage.
  • the shift control unit 17 does not shift up to the previous gear. Further, the shift control unit 17 (1) the marginal driving force in the current travel section A when the gear is shifted up to the first gear is less than the predetermined value D1, and (2) the remaining travel distance A in the operation travel mode. If the distance of the section is equal to or greater than the predetermined distance, the shift-up to the previous gear stage is postponed until the distance of the remaining section of the current traveling section A is less than the predetermined distance. The shift control unit 17 determines whether or not to shift up to the previous gear when the remaining distance of the current travel section A is less than a predetermined distance in the operation travel mode after postponing the shift up to the previous gear. It may be determined again.
  • the speed limit device when the speed limit device is operating due to reaching the upper limit speed set for the vehicle V in the operation travel mode, the speed limit device does not exceed the set upper limit speed. Thus, the engine 1 and the transmission 2 are controlled. The vehicle V cannot be accelerated when the speed limiting device is operating.
  • the shift control unit 17 (1) when the speed of the vehicle V is the upper limit speed set in the vehicle V in the operation travel mode, (2) the current travel section A when the gear is shifted up to the front gear stage. Even if the surplus driving force is less than the predetermined value D1 and (3) the distance of the remaining section of the current travel section A is greater than or equal to the predetermined distance, the upshift to the previous gear stage is not postponed and the current travel section A Shift up to the first gear.
  • FIG. 7 and 8 are flowcharts showing an example of the operation of the vehicle control device 10. This processing procedure is started when the fluctuation range of the speed of the vehicle V measured by the speed sensor 5 is in a steady state smaller than the steady travel determination threshold.
  • the steady running determination threshold is a value for detecting that the vehicle V is running on a road with few turns or stops.
  • the shift control unit 17 compares the current gear stage of the vehicle V with the previous gear stage (S11). If the previous gear is higher than the current gear (YES in S11), the shift control unit 17 determines whether or not the accelerator opening assigned to the kick-down operation is measured by the accelerator opening sensor 6 (S12). ). When it is determined that the accelerator opening measured by the accelerator opening sensor does not measure the accelerator opening assigned to the kick-down operation (NO in S12), the shift control unit has shifted up to the previous gear stage. The driving force in the current travel section A and the travel resistance are compared (S13).
  • the shift control unit 17 compares the distance of the remaining section of the current travel section A with a predetermined distance (S14).
  • the predetermined distance is such a distance that the driver does not feel uncomfortable that the acceleration of the vehicle V is decreasing. If the distance of the remaining section of the current travel section A is equal to or greater than the predetermined distance (NO in S14), the shift control unit 17 proceeds to the process of step S21.
  • the shift control unit 17 determines whether or not the speed of the vehicle V has reached the upper limit speed set for the vehicle V when the distance of the remaining section of the current travel section A is equal to or greater than the predetermined distance (S21). . If the speed of the vehicle V has not reached the upper limit speed (NO in S21), the shift control unit 17 determines whether or not the vehicle V is in the automatic travel mode (S22). When the vehicle V is in the automatic travel mode (YES in S22), the shift control unit 17 determines whether or not the accelerator opening measured by the accelerator opening sensor 6 is equal to or greater than the acceleration determination threshold (S23). .
  • the shift control unit 17 determines whether or not the preceding traveling section B is a downward gradient having a gradient exceeding the inclination determination threshold value (S24). ).
  • the inclination determination threshold value is a threshold value for detecting an inclination that requires engine braking. If the shift control unit 17 determines that the preceding travel section B is not a downward slope having a slope exceeding the inclination determination threshold (NO in S24), the shift control unit 17 shifts up to the previous gear in the current travel section A (S25). The process ends.
  • the shift control unit 17 ends the process when the previous gear is the same as or lower than the current gear in the determination in step S11 of FIG. 7 (NO in S11).
  • the shift control unit 17 determines that the accelerator opening measured by the accelerator opening sensor 6 in the determination of step S12 is the accelerator opening assigned to the kick-down operation (YES in S12), the current gear. Shift down from the stage (S15), and the process ends. If it is determined in step S13 that the driving force of the current travel section A in the previous gear stage is smaller than the travel resistance (NO in S13), the shift control unit 17 ends the process without shifting up to the previous gear stage. If the distance of the remaining section of the current travel section A is less than the predetermined distance in the determination of step S14 (YES in S14), the shift control unit 17 proceeds to the process of step S24.
  • step S21 If the speed of the vehicle V has reached the upper limit speed in the determination in step S21 (YES in S21), the shift control unit 17 proceeds to the process in step S24. If it is determined in step S22 that the vehicle V is in the operation travel mode (NO in S22), the shift control unit 17 does not shift up to the previous gear and ends the process. If the accelerator opening measured by the accelerator opening sensor 6 in the determination in step S23 is greater than or equal to the acceleration determination threshold (YES in S23), the shift control unit 17 performs the process without shifting up to the previous gear. finish.
  • step S24 If it is determined in step S24 that the preceding traveling section B is a descending gradient having a gradient exceeding the inclination determination threshold (YES in S24), it is necessary to apply a stronger engine brake. It is desirable to maintain a low current gear position. Therefore, the shift control unit 17 ends the process without shifting up to the previous gear.
  • the shift control unit 17 has a marginal driving force in the current traveling section A obtained by subtracting the traveling resistance of the vehicle V in the current traveling section A from the maximum driving force at the current speed of the vehicle V in the previous gear stage. Is less than the predetermined value D1, the marginal driving force in the preceding traveling section B obtained by subtracting the traveling resistance of the vehicle V in the preceding traveling section B from the driving force at the current speed of the vehicle V in the preceding gear stage is equal to or greater than the predetermined value D2. If the running resistance decreases in the preceding traveling section, the gear shifts up to the preceding gear. For this reason, the shift control part 17 can make the engine 1 a high-load low-rotation state earlier by advancing the timing to shift up to the first gear. For this reason, the fuel consumption of the vehicle V can be reduced.
  • the shift control unit 17 sets the first gear to the first gear when the driving force at the current speed of the vehicle V in the first gear is equal to or higher than the running resistance of the vehicle V in the current running section A. Shift up. For this reason, the shift control part 17 can suppress that the vehicle V stalls in the present driving
  • the shift control unit 17 has the marginal driving force in the current travel section A in the previous gear stage in the operation travel mode is less than the predetermined value D1, and the distance of the remaining sections in the current travel section A. If is more than a predetermined distance, the shift up to the previous gear stage is postponed. For this reason, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable by continuing the state where the marginal driving force of the vehicle V is reduced for a predetermined distance or more in the operation travel mode. On the other hand, in the automatic travel mode, it is not necessary to accelerate. For this reason, the shift control unit 17 does not need to ensure a marginal driving force, and can select a higher gear.
  • the shift control unit 17 determines that the margin driving force in the current travel section A in the previous gear stage is a predetermined value. Even if the distance is less than D1 and the distance of the remaining section of the current travel section A is equal to or greater than the predetermined distance, the upshift to the previous gear stage is not postponed.
  • the shift control unit 17 can select a high gear. Therefore, the shift control unit 17 can reduce the fuel consumption of the vehicle V.
  • the shift control unit 17 shifts to the first gear when the accelerator opening measured by the accelerator opening sensor 6 of the vehicle V is equal to or greater than the acceleration determination threshold value in the automatic travel mode. Do not up. If the accelerator opening measured by the accelerator opening sensor 6 is equal to or greater than the acceleration determination threshold, the driver is more likely to prioritize obtaining acceleration than reducing fuel consumption. For this reason, the shift control part 17 can suppress the fall of the acceleration resulting from a shift up by maintaining the present gear stage.
  • the shift control unit 17 (1) the traveling resistance in the preceding traveling section B is smaller than the traveling resistance in the current traveling section A, and (2) the current traveling section A when the gear is shifted up to the preceding gear stage. (4)
  • the marginal driving force is less than the predetermined value D1
  • the marginal driving force in the preceding travel section B when the gear is shifted up to the preceding gear is greater than or equal to the predetermined value D2.
  • the marginal driving force in the current traveling section is allowed to be close to 0 when traveling at the previous gear stage, An example of shifting up to the first gear in A has been described.
  • the present disclosure is not limited to an example in which the vehicle V is in the automatic travel mode or the speed of the vehicle V is an upper limit value set in the vehicle V.
  • the shift control unit 17 is provided on the condition that the fluctuation range of the speed of the vehicle V measured by the speed sensor 5 is a steady state smaller than the steady travel determination threshold value.
  • a configuration may be adopted in which the current traveling section A is shifted up to the previous gear stage.
  • the current gear selection unit 13 selects a gear so that the driving force of the vehicle V is greater than the running resistance of the current travel section A of the vehicle V by a predetermined value D1 or more.
  • the gear stage is selected so that the driving force of V is greater than the running resistance of the preceding running section B of the vehicle V by a predetermined value D2.
  • the predetermined value D2 is smaller than the predetermined value D1 or the predetermined value D2 is 0 has been described, but the present disclosure is not limited to this.
  • the predetermined value D1 and the predetermined value D2 may be the same value.
  • the current gear stage selection unit 13 obtains the traveling resistance of the current traveling section A from the relationship between the driving force of the vehicle V and the acceleration of the vehicle V, and based on the traveling resistance and the speed of the vehicle V.
  • the present disclosure is not limited to this example.
  • the current gear stage selection unit 13 may obtain the running resistance using the road gradient read from the storage unit 11 by the road gradient acquisition unit 14.
  • the predetermined values D1 and D2 are constant regardless of the gear stage to be selected.
  • the present disclosure is not limited to this.
  • a different predetermined value may be used for each gear stage, and a higher predetermined value may be used when a higher gear stage is selected.
  • the current gear stage selection unit 13 and the previous gear stage selection unit 16 select the current gear stage and the previous gear stage using the travel performance diagram of FIG. 4 .
  • the present disclosure is not limited to this.
  • the current gear stage selection unit 13 and the previous gear stage selection unit 16 may be configured to select the current gear stage and the previous gear stage, respectively, using an equi-horsepower diagram.
  • the present disclosure has been described using the embodiment, the technical scope of the present disclosure is not limited to the scope described in the embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist. is there.
  • the specific embodiments of device distribution / integration are not limited to the above-described embodiments, and all or a part of them may be configured to be functionally or physically distributed / integrated in arbitrary units. Can do.
  • new embodiments generated by any combination of a plurality of embodiments are also included in the embodiments of the present disclosure. The effect of the new embodiment produced by the combination has the effect of the original embodiment.
  • the present invention has an effect that an increase in fuel consumption can be suppressed when the gradient fluctuates on a road on which the vehicle is traveling, and is useful for a vehicle control device, a vehicle control method, and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

車両が走行中の現走行区間とは道路勾配が異なる走行区間であって、車両の進行方向前方にある先走行区間を決定する走行区間決定部15と、先走行区間の道路勾配に基づいて先走行区間における車両のギヤ段である先ギヤ段を選択する先ギヤ段選択部16と、先走行区間の走行抵抗が現走行区間の走行抵抗より小さく、先ギヤ段における車両の現在の速度の駆動力から現走行区間における車両の走行抵抗を差し引いた値が第1所定値未満であり、且つ先ギヤ段における車両の現在の車速の駆動力から先走行区間における車両の走行抵抗を差し引いた値が第2所定値以上である場合に、現走行区間において先ギヤ段にシフトアップするシフト制御部17とを備える。

Description

車両制御装置および車両制御方法
 本開示は、ギヤ段をシフトアップさせるための車両制御装置および車両制御方法に関する。
 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と、走行経路における車両の駆動力とに基づいて、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技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
日本国特開平9-21457号公報
 原則として、なるべく高いギヤ段を選択するほど車両の燃料消費量を低減することが可能になるが、車両が上り勾配を走行する場合において加速度を得るには、比較的低いギヤ段を選択する必要がある。このため、従来の自動変速装置では、車両が走行中の道路において勾配が変動する場合に、車両の最大駆動力から走行抵抗を差し引いた余裕駆動力を加味したギヤ段を選択することに起因して、車両の燃料消費量が増大するという問題があった。
 そこで、本開示はこれらの点に鑑みてなされたものであり、車両が走行中の道路において勾配が変動する場合に、燃料消費量の増大を抑制することができる車両制御装置および車両制御方法を提供することを目的とする。
 本開示の第1の態様に係る車両制御装置は、車両が走行中の現走行区間とは道路勾配が異なる走行区間であって、前記車両の進行方向前方にある先走行区間を決定する走行区間決定部と、前記先走行区間の道路勾配に基づいて前記先走行区間における前記車両のギヤ段である先ギヤ段を選択する先ギヤ段選択部と、前記先走行区間の走行抵抗が前記現走行区間の走行抵抗より小さく、前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記現走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が第1所定値未満であり、且つ前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記先走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が第2所定値以上である場合に、前記現走行区間において前記先ギヤ段にシフトアップするシフト制御部とを備える。
 前記シフト制御部は、前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力が前記現走行区間における前記車両の走行抵抗以上であり、且つ前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記先走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が第2所定値以上である場合に、前記現走行区間において前記先ギヤ段にシフトアップしてもよい。
 前記車両は、自動で定速走行を行うオート走行モードと、運転者のアクセル操作で走行する操作走行モードとを有し、前記シフト制御部は、前記操作走行モードにおいて前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記現走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が前記第1所定値未満であり、且つ前記現走行区間の残り区間の距離が所定距離以上であれば、前記先ギヤ段へのシフトアップを延期してもよい。
 前記シフト制御部は、前記操作走行モードにおいて前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記現走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が前記第1所定値未満であり、前記現走行区間の残り区間の距離が前記所定距離以上であり、且つ前記車両の速度が前記車両に設定された上限速度である場合には、前記先ギヤ段へのシフトアップを延期しなくてもよい。
 前記シフト制御部は、前記オート走行モードにおいて前記車両のアクセル開度が閾値以上である場合に、前記先ギヤ段にシフトアップしなくてもよい。
 本開示の第2の態様に係る車両制御方法は、変速機と制御部とを備えた車両の車両制御方法であって、前記方法は前記制御部に、車両が走行中の現走行区間とは道路勾配が異なる走行区間であって、前記車両の進行方向前方にある先走行区間を決定するステップと、前記先走行区間の道路勾配に基づいて前記先走行区間における前記車両のギヤ段である先ギヤ段を選択するステップと、前記先走行区間の走行抵抗が前記現走行区間の走行抵抗より小さく、前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記現走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が第1所定値未満であり、且つ前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記先走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が第2所定値以上である場合に、前記現走行区間において前記先ギヤ段にシフトアップするシフト制御を行うステップと、を実行させる。
 本開示によれば、車両が走行中の道路において勾配が変動する場合に、燃料消費量の増大を抑制するという効果を奏する。
図1は、実施の形態に係る車両の概要について説明するための図である。 図2は、実施の形態に係る車両の構成について説明するための図である。 図3は、実施の形態に係る車両制御装置の構成を示す図である。 図4は、車両の走行性能線図である。 図5は、走行区間決定部による走行区間の評価方法を説明するための図である。 図6は、車両の走行性能線図である。 図7は、車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図8は、車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。
<実施の形態>[実施の形態に係る車両Vの概要]
 図1を参照しながら、本実施の形態に係る車両Vの概要について説明する。図1は、本実施の形態の車両制御装置10が搭載された車両Vの概要を説明するための図である。車両制御装置10は、変速機を制御することにより、車両Vのギヤ段を変速する。
 車両Vは、現走行区間Aと現走行区間Aに比べて道路の平均勾配の小さい先走行区間Bとの連続区間を走行する。走行区間は、道路の勾配が等しいとみなすことができる区間である。現走行区間Aは、車両Vが走行中の走行区間であり、先走行区間Bは、現走行区間Aに隣接し、且つ現走行区間Aよりも車両Vの進行方向前方の走行区間である。先走行区間Bは、現走行区間Aとは道路勾配が異なる。
 車両制御装置10は、車両Vにおいて道路の走行抵抗に比べて所定値D1以上大きな駆動力を発生可能なギヤ段のうち、最も高いギヤ段に変速する。所定値D1は、例えば、運転者がアクセル操作に対して所定の応答性を感じるための値として適宜定めることができる。また、車両制御装置10は、現走行区間A及び先走行区間Bにおいてギヤ段の変速後に車両Vに発生させる駆動力を求め、求めた駆動力が後述する条件を満たす場合に、現走行区間Aにおいて先走行区間Bの始点に到達する前にギヤ段を予めシフトアップする。これにより、車両制御装置10は、例えば、先走行区間の始点でシフトアップする場合に比べてシフトアップのタイミングをより早くするので、燃料消費を向上させることができる。
[実施の形態に係る車両の構成]
 図2を参照しながら、本実施の形態に係る車両Vの構成について説明する。図2は、本実施の形態に係る車両Vの構成を模式的に示す図である。本実施の形態に係る車両Vは、エンジン1、変速機2、GPS(Global Positioning System)センサ3、重量センサ4、速度センサ5、アクセル開度センサ6及び車両制御装置10を備える。
 車両Vは、ディーゼルエンジン等のエンジン1を駆動力とする大型車両であり、特にオート走行モードを搭載する車両である。変速機2は、エンジン1の駆動力を車両Vの駆動輪(不図示)に伝達する。変速機2は、エンジン1の駆動力を変換するための複数段のギヤを含む。
 ここで、車両Vにおける「オート走行モード」とは、運転者がアクセルやシフトレバーを操作しなくても、予め設定された車両Vの速度を維持するように、エンジン1及び変速機2等が車両制御装置10によって自動で定速走行を行うモードをいう。オート走行モードは、車両Vが高速道路を走行する際に使用されることが主に想定されている。一方、車両Vにおける「操作走行モード」は、オート走行モードとは異なるモードであり、運転者のアクセル操作で走行するモードである。
 GPSセンサ3は、複数の航法衛星から送信された電波を受信して解析することにより、GPSセンサ3の位置、すなわちGPSセンサ3を搭載する車両Vの位置を取得する。GPSセンサ3は、車両Vの位置を示す情報を車両制御装置10に出力する。
 重量センサ4は、車両Vの総重量を取得する。具体的には、重量センサ4は車両Vの積荷の重量を計測し、積荷を除いた車両V単体の重量と合算することで車両Vの総重量を取得する。重量センサ4は、車両Vの総重量を示す情報を車両制御装置10に出力する。
 速度センサ5は、車両Vの速度を計測する。速度センサ5は、計測された車両Vの速度を示す情報を車両制御装置10に出力する。アクセル開度センサ6は、車両Vの運転者によるアクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度を計測する。アクセル開度センサ6は、アクセル開度を示す情報を車両制御装置10に出力する。
 車両制御装置10は、上述の各センサから情報を取得し、取得した情報に基づいてエンジン1内のシリンダに供給する燃料の量、及び変速機2のギヤ段を制御する。車両制御装置10は、車両Vがオート走行モードの場合には、車両Vにおいて設定された速度を保って走行するように、エンジン1及び変速機2を制御する。また、車両制御装置10は、車両Vの速度制限装置(Speed Limit Device:SLD)が稼働している場合には、車両Vの速度が設定された上限速度を超えないように、エンジン1及び変速機2を制御する。
[車両制御装置の構成]
 図3は、本実施の形態に係る車両制御装置10の構成を示す図である。本実施の形態に係る車両制御装置10は、記憶部11と、制御部12とを備える。
 記憶部11は、例えば、ROM(Read Only Memory)又はRAM(Random Access Memory)である。記憶部11は、制御部12を機能させるための各種のプログラムを記憶する。
 制御部12は、図示しないCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサを含む計算リソースである。制御部12は、記憶部11に記憶されているプログラムを実行することによって、現ギヤ段選択部13、道路勾配取得部14、走行区間決定部15、先ギヤ段選択部16及びシフト制御部17の機能を実現する。
 現ギヤ段選択部13は、車両Vの現走行区間Aの走行抵抗に基づいて現走行区間における変速機2のギヤ段である現ギヤ段を選択する。現走行区間Aの走行抵抗は、車両Vのタイヤの転がり抵抗、車両Vにかかる空気抵抗、車両Vが走行中の道路の勾配に基づく勾配抵抗等を合算した抵抗である。
 現ギヤ段選択部13は、車両Vの駆動力及び加速度を測定しており、車両Vの駆動力と加速度との関係から車両Vの走行抵抗を求める。現ギヤ段選択部13は、車両Vの駆動力が車両Vの現走行区間Aの走行抵抗よりも所定値D1以上大きくなるギヤ段のうち、最も高いギヤ段を現ギヤ段として選択する。
[現ギヤ段の選択方法]
 図4を参照して、現ギヤ段選択部13による現ギヤ段の選択方法について説明する。図4は、車両Vの走行性能線図である。図4の縦軸は、エンジン1の駆動力をkgfで示し、横軸は、車両Vの速度をkm/hで示す。実線P~P12は、それぞれ7段~12段における車両Vの最大駆動力を示す。破線P10’~P12’は、それぞれ10段~12段における現ギヤ段の補正駆動力である。補正駆動力は、最大駆動力に1より小さい所定の係数を乗じて得た値である。
 また、曲線Hは、走行中の車両Vにおける現走行区間Aの走行抵抗を示す。原則として、車両Vの燃料消費は、高いギヤ段ほど減少する。一方、現ギヤ段選択部13において現走行区間Aの走行抵抗より小さい最大駆動力を有するギヤ段を選択したとすれば、車両Vの最大駆動力に比べて車両Vにかかる現走行区間Aの走行抵抗が大きくなるので、車両Vは失速する。また、現ギヤ段選択部13において現走行区間Aの走行抵抗より低い現ギヤ段の補正駆動力を有するギヤ段を選択したとすれば、車両Vは、実駆動力が走行抵抗よりも高くなる場合を除き、失速する。
 そこで、現ギヤ段選択部13は、現ギヤ段の補正駆動力が現走行区間Aの走行抵抗より大きいギヤ段のうち、最も高いギヤ段を現ギヤ段として選択する。現ギヤ段選択部13は、現ギヤ段の補正駆動力が現走行区間Aの走行抵抗より大きくなるように、ギヤ段を選択するので、最大駆動力と現ギヤ段の補正駆動力の差分を所定値D1の駆動力とすれば、車両Vの最大駆動力は、少なくとも所定値D1以上、現走行区間Aの走行抵抗より大きくなる。
 図4の例では、車両Vの速度を80km/hとすれば、破線P12’に示す12段の現ギヤ段の補正駆動力は、曲線Hに示す現走行区間Aの走行抵抗より小さくなる。一方、破線P11’に示す11段のギヤ段は、その現ギヤ段の補正駆動力が現走行区間Aの走行抵抗より大きくなるギヤ段のうち、最も高いギヤ段になる。このため、現ギヤ段選択部13は、11段のギヤ段を選択する。
 道路勾配取得部14は、GPSセンサ3から取得した車両Vの位置を示す情報と、記憶部11に格納されている地図情報とに基づいて、車両Vが走行中の道路における道路勾配を取得する。道路勾配取得部14は、所定の勾配取得範囲における道路勾配を取得し、例えば、GPSセンサ3から取得した車両Vの走行位置から車両Vの進行方向前方500mの位置までの道路勾配を取得する。また、道路勾配取得部14は、道路勾配を例えば25mの測定単位ごとに取得し、車両Vが25m前進するごとに車両の走行位置の500m先の位置における道路勾配を記憶部11から読み出す。
 走行区間決定部15は、道路勾配取得部14が取得した道路勾配に基づいて、現走行区間A及び先走行区間Bを決定する。まず、走行区間決定部15は、勾配取得範囲において仮の走行区間を定める。例えば、走行区間決定部15は、車両Vの走行位置から車両Vの進行方向前方100mの最小区間までを仮走行区間と定める。
[走行区間の評価方法]
 次に、図5を参照して、走行区間決定部15による走行区間の評価方法を説明する。図5は、仮走行区間を分割した様子を示す。走行区間決定部15は、仮走行区間が車両Vの走行位置P1から位置P9までの範囲である場合に、仮走行区間を複数の区間に等分する。ここでは、走行区間決定部15は、位置P2、P3、・・・、P8において仮走行区間を8等分する。さらに、走行区間決定部15は、等分された区間の端点である位置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をそれぞれ結ぶ線分を順にたどる折れ線Bと、P1―P9を結ぶ線分Lとの間に形成される面積の総和を求める。
 折れ線Bと線分Lとは、位置P3とP4との間の位置Xにおいて交差している。折れ線Bと線分Lとの間に形成される面積の総和は、位置P1、P2、P3及びXの4箇所からなる四角形の面積と、位置X、P4、P5、P6、P7、P8及びP9の7箇所からなる七角形の面積との合計として求められる。このとき、四角形は、線分Lの上側に形成され、七角形は、線分Lの下側に形成される。そこで、走行区間決定部15は、線分Lの上側に形成される面積を正の面積とし、線分Lの下側に形成される面積を負の面積として総和を求めてもよい。
 走行区間決定部15は、折れ線Bと線分Lとの間に形成される面積の総和の絶対値を等勾配判定閾値と比較し、面積の総和の絶対値が等勾配判定閾値よりも大きければ、末端の位置P9を除いた位置P1から位置P8までの区間を一の走行区間であると決定する。この等勾配判定閾値は、走行区間内の各位置の勾配が等しいとみなせるか否かを判定するための値である。
 一方、走行区間決定部15は、面積の総和の絶対値が等勾配判定閾値よりも小さければ、仮の走行区間をさらに延長する。例えば、走行区間決定部15は、仮の走行区間が測定単位だけ延長されるように新たな位置P10を追加し、同様に、位置P1からP10までの範囲を仮走行区間として等分された区間の各端点である位置P(k)―P(k+1)(k=1、2、・・・、9)間の線分を順にたどる折れ線と、仮走行区間の端点である位置P1―P10の線分との間に形成される面積の総和を求める。走行区間決定部15は、この面積の総和の絶対値が等勾配判定閾値より大きくなるまで、仮の走行区間を延長することにより、一の走行区間を決定する。走行区間決定部15は、互いに隣接する複数の走行区間を順次決定することにより、現走行区間A及び先走行区間Bを決定する。
 先ギヤ段選択部16は、先走行区間Bの道路勾配と車両Vの速度とに基づいて、先走行区間Bにおける変速機2のギヤ段である先ギヤ段を選択する。現ギヤ段選択部13は、車両Vの駆動力と車両Vの加速度との関係から現走行区間Aの走行抵抗を求めるのに対し、先ギヤ段選択部16は、道路勾配取得部14が取得した道路勾配を用いて、車両Vにかかる先走行区間Bの走行抵抗を求める。先ギヤ段選択部16は、車両Vの最大駆動力が車両Vの先走行区間Bの走行抵抗よりも所定値D2以上大きくなるギヤ段のうち、最も高いギヤ段を先ギヤ段として選択する。このため、先ギヤ段にシフトアップしたときの車両Vの最大駆動力から車両Vの先走行区間Bの走行抵抗を差し引いた余裕駆動力は、車両Vの速度等の変動がなければ、所定値D2以上になる。
 先ギヤ段選択部16は、GPSセンサ3により取得した車両Vの位置に対応する道路勾配データを取得しているため、現走行区間Aの走行抵抗よりも高精度に先走行区間Bの走行抵抗を把握できる。そのため、現ギヤ段の算出に対し、先ギヤ段は、最大駆動力と先ギヤ段の補正駆動力との差分の駆動力である所定値D2を0又は現ギヤ段選択時の所定値D1に対して小さく設定した条件において先ギヤ段を選択できる。所定値D2を所定値D1より小さくすることができるため、先ギヤ段選択部16がより高いギヤ段を選ぶ頻度が向上する。このため、燃費をより良好にすることができる。
 図6を参照して、先ギヤ段選択部16による先ギヤ段の選択方法について説明する。図6は、車両Vの走行性能線図である。図4と同様に、図6の縦軸は、車両の駆動力をkgfで示し、横軸は、車両Vの速度をkm/hで示す。実線P~P12は、それぞれ7段~12段における車両Vの最大駆動力であり、図4と同一である。一点鎖線P10”~P12”は、それぞれ10段~12段における先ギヤ段の補正駆動力である。最大駆動力と先ギヤ段の補正駆動力との差分の駆動力である所定値D2は、所定値D1より小さいため、一点鎖線P10”~P12”は、それぞれ10段~12段における現ギヤ段の補正駆動力を示す破線P10’~P12’よりも大きな値となる。先ギヤ段の補正駆動力は、最大駆動力に1より小さい所定の係数を乗じて得た値である。
 先走行区間Bの走行抵抗を示す曲線H’を図6に示す。曲線H’の走行抵抗は、曲線Hの走行抵抗とは走行区間の勾配が異なる場合のものである。先ギヤ段選択部16は、先走行区間Bの走行抵抗を超える先ギヤ段の補正駆動力を有するギヤ段のうち、最も高いギヤ段を選択する。
 図6の例では、車両Vの速度を80km/hとすれば、曲線H’上に示す先走行区間Bの走行抵抗を超える先ギヤ段の補正駆動力を有するギヤ段のうち、最も高いギヤ段は12段のギヤ段である。このため、先ギヤ段選択部16は、先ギヤ段として12段のギヤ段を選択する。
 シフト制御部17は、変速機2を制御することにより、車両Vを変速させる。シフト制御部17は、現走行区間Aにおいて現ギヤ段選択部13に選択された現ギヤ段に変速する。シフト制御部17は、オート走行モードであること、車両Vの速度制限装置が稼働していること、あるいは、速度センサ5が計測した車両Vの速度の変動幅が定常走行判定閾値よりも小さい定常状態であることのいずれにも該当しない場合には、先ギヤ段選択部16により選択された先ギヤ段に変速せず、現ギヤ段選択部13に選択された現ギヤ段に変速する。定常走行判定閾値は、右左折や停止の少ない道路を車両Vが走行していることを検出するための値である。右左折や停止の少ない道路としては、例えば、高速道路が挙げられる。
 シフト制御部17は、先走行区間Bの走行抵抗が現走行区間Aの走行抵抗より小さい場合、所定条件下において現走行区間Aの走行中に先ギヤ段にシフトアップする。より詳しくは、シフト制御部17は、現走行区間Aの走行抵抗と、先ギヤ段における駆動力を比較する。言い換えれば、シフト制御部17は、先ギヤ段における最大駆動力が、現走行区間の走行抵抗よりも大きいか否かを比較する。
 シフト制御部17は、先ギヤ段にシフトアップしたときの車両Vの最大駆動力が車両Vの現走行区間Aの走行抵抗以上である場合、現走行区間Aにおいて先ギヤ段にシフトアップする。
車両Vがオート走行モードの場合には、加速する必要がないため、シフト制御部17は、先ギヤ段にシフトアップしたときの現走行区間Aの余裕駆動力が所定値D1未満であっても、現走行区間Aにおいて先ギヤ段にシフトアップする。先ギヤ段選択部16は、先走行区間の余裕駆動力が所定値D2以上になるように先ギヤ段を選択し、且つ先走行区間では走行抵抗が減少するため、現走行区間Aにおいて余裕駆動力が所定値D1未満であっても、先走行区間Bにおいて車速を維持することができる。
 一方、オート走行モードにおいてアクセル開度センサ6が計測したアクセル開度が加速判定閾値以上である場合には、運転者は、燃料消費を低減させることよりも加速度を得ることを優先している可能性が高い。加速判定閾値は、運転者がオート走行モードにおいて設定された車両Vの速度よりも高い速度で走行することを意図しているか否かを判定するための閾値である。そこで、シフト制御部17は、オート走行モードにおいて車両Vのアクセル開度が加速判定閾値以上である場合には、先ギヤ段にシフトアップしない。
 また、操作走行モードにおいて現走行区間Aの残り区間がわずかであり、且つ先走行区間Bにおいて十分な加速度が得られる場合には、車両Vの加速度が小さくても運転者が違和感を覚える可能性は小さい。このため、シフト制御部17は、(1)操作走行モードにおいて先ギヤ段にシフトアップしたときの現走行区間Aの余裕駆動力が所定値D1未満であっても、(2)現走行区間Aの残り距離が所定距離未満であり、且つ(3)先ギヤ段にシフトアップしたときに現走行区間Aにおいて車両Vが失速しない場合には、現走行区間Aで先ギヤ段にシフトアップする。
 所定距離は、車両Vの加速度の低下に運転者が違和感を覚えない程度の距離である。先ギヤ段にシフトアップしたときに現走行区間Aにおいて車両Vが失速しないとは、先ギヤ段にシフトアップしたときに車両Vの現在の速度の駆動力が現走行区間Aにおける車両Vの走行抵抗以上であることに相当する。
 シフト制御部17は、先ギヤ段にシフトアップしたときに現走行区間Aにおいて車両Vが失速しないか否かを確認するために、現走行区間Aの走行抵抗と、車両Vの先ギヤ段の最大駆動力とを比較する。先ギヤ段の最大駆動力が現走行区間Aの走行抵抗以上である場合には、先ギヤ段にシフトアップしたときに現走行区間Aにおいて車両Vは失速しない。一方、先ギヤ段の最大駆動力が現走行区間Aの走行抵抗未満である場合には、先ギヤ段にシフトアップしたときに現走行区間Aにおいて車両Vは失速する。
 シフト制御部17は、先ギヤ段にシフトアップしたときに現走行区間Aにおいて車両Vが失速する場合には、先ギヤ段にシフトアップしない。また、シフト制御部17は、(1)先ギヤ段にシフトアップしたときの現走行区間Aの余裕駆動力が所定値D1未満であり、且つ(2)操作走行モードにおいて現走行区間Aの残り区間の距離が所定距離以上であれば、現走行区間Aの残り区間の距離が所定距離未満になるまで、先ギヤ段へのシフトアップを延期する。シフト制御部17は、先ギヤ段へのシフトアップを延期した後、操作走行モードにおいて現走行区間Aの残り区間の距離が所定距離未満になったときに、先ギヤ段にシフトアップするか否かを再度判定してもよい。
 また、操作走行モードにおいて車両Vに設定された上限速度に達したことにより、速度制限装置が稼働している場合には、速度制限装置は、車両Vの速度が設定された上限速度を超えないように、エンジン1及び変速機2を制御する。車両Vは、速度制限装置が稼働している場合、加速することができない。
 そこで、シフト制御部17は、(1)操作走行モードにおいて車両Vの速度が車両Vに設定された上限速度である場合には、(2)先ギヤ段にシフトアップしたときの現走行区間Aの余裕駆動力が所定値D1未満であり、且つ(3)現走行区間Aの残り区間の距離が所定距離以上であっても、先ギヤ段へのシフトアップを延期せず、現走行区間Aにおいて先ギヤ段にシフトアップする。
[車両制御装置10の動作の一例を示すフローチャート]
 図7及び図8は、車両制御装置10の動作の一例を示すフローチャートである。速度センサ5が計測した車両Vの速度の変動幅が定常走行判定閾値よりも小さい定常状態であるときにこの処理手順は開始される。定常走行判定閾値は、右左折や停止の少ない道路を車両Vが走行していることを検出するための値である。
 まず、シフト制御部17は、車両Vの現在のギヤ段と先ギヤ段とを比較する(S11)。シフト制御部17は、先ギヤ段が現在のギヤ段より高い場合(S11のYES)、アクセル開度センサ6においてキックダウン操作に割り当てられたアクセル開度を計測したか否かを判定する(S12)。シフト制御部は、アクセル開度センサにおいて計測したアクセル開度がキックダウン操作に割り当てられたアクセル開度を計測していないと判定した場合には(S12のNO)、先ギヤ段にシフトアップしたときの現走行区間Aの駆動力と、走行抵抗とを比較する(S13)。シフト制御部17は、現走行区間Aの駆動力が走行抵抗以上である場合(S13のYES)、現走行区間Aの残り区間の距離と所定距離とを比較する(S14)。所定距離は、車両Vの加速度が低下していることに運転者が違和感を覚えない程度の距離である。シフト制御部17は、現走行区間Aの残り区間の距離が所定距離以上である場合には(S14のNO)、ステップS21の処理に移る。
 シフト制御部17は、現走行区間Aの残り区間の距離が所定距離以上である場合には、車両Vにおいて設定された上限速度に車両Vの速度が達しているか否かを判定する(S21)。シフト制御部17は、車両Vの速度が上限速度に達していない場合には(S21のNO)、車両Vがオート走行モードであるか否かを判定する(S22)。シフト制御部17は、車両Vがオート走行モードである場合には(S22のYES)、アクセル開度センサ6が計測したアクセル開度が加速判定閾値以上であるか否かを判定する(S23)。
 シフト制御部17は、アクセル開度が加速判定閾値未満である場合には(S23のNO)、先走行区間Bが傾斜判定閾値を超える勾配を有する下り勾配であるか否かを判定する(S24)。傾斜判定閾値は、エンジンブレーキをかける必要のある傾斜を検出するための閾値である。シフト制御部17は、先走行区間Bが傾斜判定閾値を超える勾配を有する下り勾配でないと判定した場合には(S24のNO)、現走行区間Aにおいて先ギヤ段にシフトアップし(S25)、処理を終了する。
 シフト制御部17は、図7のステップS11の判定において先ギヤ段が現在のギヤ段と同じ又は低いギヤ段である場合には(S11のNO)、処理を終了する。シフト制御部17は、ステップS12の判定においてアクセル開度センサ6が計測したアクセル開度がキックダウン操作に割り当てられたアクセル開度であると判定した場合には(S12のYES)、現在のギヤ段からシフトダウンし(S15)、処理を終了する。シフト制御部17は、ステップS13の判定において先ギヤ段における現走行区間Aの駆動力が走行抵抗よりも小さい場合には(S13のNO)、先ギヤ段にシフトアップせず処理を終了する。シフト制御部17は、ステップS14の判定において現走行区間Aの残り区間の距離が所定距離未満である場合には(S14のYES)、ステップS24の処理に移る。
 シフト制御部17は、ステップS21の判定において車両Vの速度が上限速度に達している場合には(S21のYES)、ステップS24の処理に移る。シフト制御部17は、ステップS22の判定において車両Vが操作走行モードである場合には(S22のNO)、先ギヤ段にシフトアップせず、処理を終了する。シフト制御部17は、ステップS23の判定においてアクセル開度センサ6が計測したアクセル開度が加速判定閾値以上である場合には(S23のYES)、先ギヤ段にシフトアップをせずに処理を終了する。
 ステップS24の判定において先走行区間Bが傾斜判定閾値を超える勾配を有する下り勾配であると判定した場合には(S24のYES)、より強いエンジンブレーキをかける必要があるため、先ギヤ段に比べて低い現在のギヤ段を維持することが望ましい。そこで、シフト制御部17は、先ギヤ段にシフトアップをせずに処理を終了する。
 本実施の形態によれば、シフト制御部17は、先ギヤ段における車両Vの現在の速度の最大駆動力から現走行区間Aにおける車両Vの走行抵抗を差し引いた現走行区間Aの余裕駆動力が所定値D1未満であっても、先ギヤ段における車両Vの現在の速度の駆動力から先走行区間Bにおける車両Vの走行抵抗を差し引いた先走行区間Bの余裕駆動力が所定値D2以上であり、且つ先走行区間では走行抵抗が減少する場合、先ギヤ段にシフトアップする。このため、シフト制御部17は、先ギヤ段にシフトアップするタイミングを早めることにより、エンジン1をより早く高負荷低回転の状態にすることができる。このため、車両Vの燃料消費を低減させることができる。
 また、本実施の形態によれば、シフト制御部17は、先ギヤ段における車両Vの現在の速度の駆動力が現走行区間Aにおける車両Vの走行抵抗以上である場合に、先ギヤ段にシフトアップする。このため、シフト制御部17は、先ギヤ段へのシフトアップに起因して現走行区間において車両Vが失速することを抑制することができる。
 また、本実施の形態によれば、シフト制御部17は、操作走行モードにおいて先ギヤ段における現走行区間Aの余裕駆動力が所定値D1未満であり、且つ現走行区間Aの残り区間の距離が所定距離以上であれば、先ギヤ段へのシフトアップを延期する。このため、操作走行モードにおいて車両Vの余裕駆動力が低下した状態が所定距離以上継続することにより運転者が違和感を覚えることを抑制することができる。一方、オート走行モードでは、加速する必要がない。このため、シフト制御部17は、余裕駆動力を確保する必要がなくなり、より高いギヤ段を選択することが可能となる。
 また、本実施の形態によれば、シフト制御部17は、車両Vの速度が車両Vに設定された上限速度である場合には、先ギヤ段における現走行区間Aの余裕駆動力が所定値D1未満であり、且つ現走行区間Aの残り区間の距離が所定距離以上であっても、先ギヤ段へのシフトアップを延期しない。車両Vに設定された上限速度において速度制限装置が稼働している場合には、加速することができない状態であるため、余裕駆動力を確保する必要がない。このため、シフト制御部17は、高いギヤ段を選択することが可能となる。したがって、シフト制御部17は、車両Vの燃料消費を低減させることができる。
 また、本実施の形態によれば、シフト制御部17は、オート走行モードにおいて車両Vのアクセル開度センサ6が計測したアクセル開度が加速判定閾値以上である場合には、先ギヤ段にシフトアップしない。アクセル開度センサ6が計測したアクセル開度が加速判定閾値以上である場合には、運転者は、燃料消費を低減させることよりも加速度を得ることを優先している可能性が高い。このため、シフト制御部17は、現ギヤ段を維持することにより、シフトアップに起因する加速度の低下を抑制することができる。
 なお、本実施の形態ではシフト制御部17が、(1)先走行区間Bの走行抵抗が現走行区間Aの走行抵抗より小さく、(2)先ギヤ段にシフトアップしたときの現走行区間Aの余裕駆動力が所定値D1未満であり、且つ(3)先ギヤ段にシフトアップしたときの先走行区間Bの余裕駆動力が所定値D2以上である場合に、(4)車両Vがオート走行モード又は車両Vの速度が車両Vに設定された上限値であることを条件として、先ギヤ段での走行時に現走行区間における余裕駆動力が0に近くなることを許容し、現走行区間Aにおいて先ギヤ段にシフトアップする場合の例について説明した。
 しかしながら、本開示は、車両Vがオート走行モード又は車両Vの速度が車両Vに設定された上限値であることを条件とする例に限定されない。例えば、シフト制御部17は、上述の(1)~(3)の場合に、速度センサ5が計測した車両Vの速度の変動幅が定常走行判定閾値よりも小さい定常状態であることを条件として、現走行区間Aにおいて先ギヤ段にシフトアップする構成であってもよい。
 また、現ギヤ段選択部13は、車両Vの駆動力が車両Vの現走行区間Aの走行抵抗より所定値D1以上大きくなるようにギヤ段を選択し、先ギヤ段選択部16は、車両Vの駆動力が車両Vの先走行区間Bの走行抵抗より所定値D2以上大きくなるようにギヤ段を選択する。本実施の形態では、所定値D2が所定値D1よりも小さいか、または所定値D2が0である場合の例について説明したが、本開示は、これに限定されない。例えば、所定値D1と、所定値D2とが同一の値であってもよい。
 また、本実施の形態では、現ギヤ段選択部13が、車両Vの駆動力と車両Vの加速度との関係から現走行区間Aの走行抵抗を求め、この走行抵抗及び車両Vの速度に基づいて走行抵抗を求める場合の例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、現ギヤ段選択部13は、道路勾配取得部14が記憶部11から読み出した道路勾配を用いて走行抵抗を求めてもよい。
 また、本実施の形態では、選択するギヤ段によらずに所定値D1及びD2が一定である場合の例について説明した。しかしながら、本開示はこれに限定されない。例えば、ギヤ段ごとに異なる所定値を用いてもよく、より高いギヤ段を選択する場合に所定値をより大きくする構成であってもよい。
 また、本実施の形態では、現ギヤ段選択部13及び先ギヤ段選択部16が、図4の走行性能線図を利用してそれぞれ現ギヤ段及び先ギヤ段を選択する場合の例について説明した。しかしながら、本開示はこれに限定されない。例えば、現ギヤ段選択部13及び先ギヤ段選択部16が、等馬力線図を利用してそれぞれ現ギヤ段及び先ギヤ段を選択する構成であってもよい。
 以上、本開示を実施の形態を用いて説明したが、本開示の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本開示の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。
 本出願は、2017年5月12日付で出願された日本国特許出願(特願2017-095967)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明は、車両が走行中の道路において勾配が変動する場合に、燃料消費量の増大を抑制することができるという効果を有し、車両制御装置および車両制御方法等に有用である。
1 エンジン
2 変速機
3 GPSセンサ
4 重量センサ
5 速度センサ
6 アクセル開度センサ
10 車両制御装置
11 記憶部
12 制御部
13 現ギヤ段選択部
14 道路勾配取得部
15 走行区間決定部
16 先ギヤ段選択部
17 シフト制御部
V 車両

Claims (10)

  1.  車両が走行中の現走行区間とは道路勾配が異なる走行区間であって、前記車両の進行方向前方にある先走行区間を決定する走行区間決定部と、
     前記先走行区間の道路勾配に基づいて前記先走行区間における前記車両のギヤ段である先ギヤ段を選択する先ギヤ段選択部と、
     前記先走行区間の走行抵抗が前記現走行区間の走行抵抗より小さく、前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記現走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が第1所定値未満であり、且つ前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記先走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が第2所定値以上である場合に、前記現走行区間において前記先ギヤ段にシフトアップするシフト制御部とを備える、車両制御装置。
  2.  前記シフト制御部は、前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力が前記現走行区間における前記車両の走行抵抗以上であり、且つ前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記先走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が第2所定値以上である場合に、前記現走行区間において前記先ギヤ段にシフトアップする、請求項1に記載の車両制御装置。
  3.  前記車両は、自動で定速走行を行うオート走行モードと、運転者のアクセル操作で走行する操作走行モードとを有し、
     前記シフト制御部は、前記操作走行モードにおいて前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記現走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が前記第1所定値未満であり、且つ前記現走行区間の残り区間の距離が所定距離以上であれば、前記先ギヤ段へのシフトアップを延期する、請求項1又は2に記載の車両制御装置。
  4.  前記シフト制御部は、前記操作走行モードにおいて前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記現走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が前記第1所定値未満であり、前記現走行区間の残り区間の距離が前記所定距離以上であり、且つ前記車両の速度が前記車両に設定された上限速度である場合には、前記先ギヤ段へのシフトアップを延期しない、請求項3に記載の車両制御装置。
  5.  前記シフト制御部は、前記オート走行モードにおいて前記車両のアクセル開度が閾値以上である場合に、前記先ギヤ段にシフトアップしない、請求項3又は4に記載の車両制御装置。
  6.  変速機と制御部とを備えた車両の車両制御方法であって、前記方法は前記制御部に、
     車両が走行中の現走行区間とは道路勾配が異なる走行区間であって、前記車両の進行方向前方にある先走行区間を決定するステップと、
     前記先走行区間の道路勾配に基づいて前記先走行区間における前記車両のギヤ段である先ギヤ段を選択するステップと、
     前記先走行区間の走行抵抗が前記現走行区間の走行抵抗より小さく、前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記現走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が第1所定値未満であり、且つ前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記先走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が第2所定値以上である場合に、前記現走行区間において前記先ギヤ段にシフトアップするシフト制御を行うステップと、を実行させる、車両制御方法。
  7.  前記シフト制御を行うステップにおいて、前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力が前記現走行区間における前記車両の走行抵抗以上であり、且つ前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記先走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が第2所定値以上である場合に、前記現走行区間において前記先ギヤ段にシフトアップする、請求項6に記載の車両制御方法。
  8.  前記車両は、自動で定速走行を行うオート走行モードと、運転者のアクセル操作で走行する操作走行モードとを有し、
     前記シフト制御を行うステップにおいて、前記操作走行モードにおいて前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記現走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が前記第1所定値未満であり、且つ前記現走行区間の残り区間の距離が所定距離以上であれば、前記先ギヤ段へのシフトアップを延期する、請求項6又は7に記載の車両制御方法。
  9.  前記シフト制御を行うステップにおいて、前記操作走行モードにおいて前記先ギヤ段における前記車両の現在の速度の駆動力から前記現走行区間における前記車両の走行抵抗を差し引いた値が前記第1所定値未満であり、前記現走行区間の残り区間の距離が前記所定距離以上であり、且つ前記車両の速度が前記車両に設定された上限速度である場合には、前記先ギヤ段へのシフトアップを延期しない、請求項8に記載の車両制御方法。
  10.  前記シフト制御を行うステップにおいて、前記オート走行モードにおいて前記車両のアクセル開度が閾値以上である場合に、前記先ギヤ段にシフトアップしない、請求項8又は9に記載の車両制御方法。
PCT/JP2018/017944 2017-05-12 2018-05-09 車両制御装置および車両制御方法 WO2018207823A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112018002455.5T DE112018002455T5 (de) 2017-05-12 2018-05-09 Fahrzeugsteuervorrichtung und fahrzeugsteuerverfahren
CN201880030978.9A CN110709626B (zh) 2017-05-12 2018-05-09 车辆控制装置及车辆控制方法
US16/612,695 US10975958B1 (en) 2017-05-12 2018-05-09 Vehicle control device and vehicle control method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017095967A JP6939076B2 (ja) 2017-05-12 2017-05-12 車両制御装置
JP2017-095967 2017-05-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018207823A1 true WO2018207823A1 (ja) 2018-11-15

Family

ID=64105645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/017944 WO2018207823A1 (ja) 2017-05-12 2018-05-09 車両制御装置および車両制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10975958B1 (ja)
JP (1) JP6939076B2 (ja)
CN (1) CN110709626B (ja)
DE (1) DE112018002455T5 (ja)
WO (1) WO2018207823A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11421779B2 (en) * 2019-08-21 2022-08-23 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Predictive transmission shifting
JP2021131120A (ja) 2020-02-19 2021-09-09 いすゞ自動車株式会社 変速段選択装置および車両
KR20210157729A (ko) * 2020-06-22 2021-12-29 현대자동차주식회사 차량의 변속 제어 장치 및 방법, 그리고 차량 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0872591A (ja) * 1994-09-05 1996-03-19 Nissan Motor Co Ltd 車両用駆動力制御装置
JPH1137276A (ja) * 1997-07-22 1999-02-12 Nissan Motor Co Ltd 車両駆動力制御装置
JP2014194254A (ja) * 2013-03-29 2014-10-09 Fuji Heavy Ind Ltd 変速指示装置
JP2014196984A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 勾配情報生成システム、方法およびプログラム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3334726A1 (de) * 1983-09-26 1985-04-11 Wabco Westinghouse Fahrzeug Steuereinrichtung fuer ein strassenfahrzeug
JP3663677B2 (ja) 1995-07-06 2005-06-22 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用自動変速機の制御装置
JP3225846B2 (ja) * 1996-08-27 2001-11-05 日産自動車株式会社 車両用定速走行装置
DE102007044432A1 (de) * 2007-09-18 2009-03-19 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Stufenschaltgetriebes
JP5727034B2 (ja) 2011-11-18 2015-06-03 ジヤトコ株式会社 自動変速機の制御装置
GB2525417B (en) * 2014-04-24 2016-12-21 Jaguar Land Rover Ltd Cruise control system and method of operation
JP6606411B2 (ja) 2015-11-24 2019-11-13 積水化学工業株式会社 排水管の改修方法
US10948074B2 (en) * 2016-04-07 2021-03-16 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Methods for predictive shifting

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0872591A (ja) * 1994-09-05 1996-03-19 Nissan Motor Co Ltd 車両用駆動力制御装置
JPH1137276A (ja) * 1997-07-22 1999-02-12 Nissan Motor Co Ltd 車両駆動力制御装置
JP2014194254A (ja) * 2013-03-29 2014-10-09 Fuji Heavy Ind Ltd 変速指示装置
JP2014196984A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 勾配情報生成システム、方法およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US20210088129A1 (en) 2021-03-25
US10975958B1 (en) 2021-04-13
CN110709626B (zh) 2021-04-23
JP6939076B2 (ja) 2021-09-22
DE112018002455T5 (de) 2020-01-23
CN110709626A (zh) 2020-01-17
JP2018194046A (ja) 2018-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110651139B (zh) 车辆控制装置以及车辆控制方法
JP6919316B2 (ja) 車両制御装置
JP6919315B2 (ja) 車両制御装置
WO2018207854A1 (ja) 車両制御装置
WO2018207823A1 (ja) 車両制御装置および車両制御方法
WO2018207870A1 (ja) 車両制御装置
WO2018207860A1 (ja) 車両制御装置
WO2018207855A1 (ja) 車両制御装置
CN110651140B (zh) 车辆控制装置及车辆控制方法
WO2018207877A1 (ja) 車両制御装置
WO2018207869A1 (ja) 車両制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18798739

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18798739

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1