WO2018221748A1 - 変速制御装置 - Google Patents

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target
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Inventor
芳克 井川
恒 高柳
村田　直史
圭介 山本
享大 ▲徳▼山
一茂 高木
貴規 佐々木
翼 竹尾
昇 小島
Original Assignee
三菱自動車工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W30/00—Purposes 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
    • B60W30/14—Adaptive cruise control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control 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
    • F16H61/02—Control 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

Definitions

  • the present invention relates to a shift control device.
  • the cruise control function is to drive the vehicle at a constant speed at a vehicle speed designated by the driver by controlling a drive source such as an engine and a transmission mechanism. According to the cruise control function, for example, even when traveling on an uphill road, the vehicle can travel without reducing the vehicle speed. Similarly, even when traveling downhill, the vehicle can travel without increasing the vehicle speed.
  • the cruise control device generally includes an engine control device that controls the output of the engine, and a transmission control device that controls the operation of the transmission mechanism connected to the output shaft of the engine.
  • a cruise control function is realized by controlling the engine and the speed change mechanism by the engine control device and the speed change control device.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-26883 discloses a gear change having target speed ratio calculating means, target driving force calculating means, speed change mechanism output shaft torque calculating means, maximum drive source torque calculating means, and cruise control target speed ratio calculating means.
  • a control device is described. In this apparatus, the target transmission gear ratio is obtained by dividing the torque of the transmission mechanism output shaft by the maximum torque of the engine.
  • the present disclosure relates to a shift control device having a simple configuration.
  • the present invention controls the operation of a transmission mechanism of a vehicle including an engine, a transmission mechanism that can change the rotational speed of the engine, and a cruise control system that causes the vehicle to travel at a constant speed at a target vehicle speed.
  • the present invention relates to a transmission control device.
  • the shift control apparatus includes a target output calculation unit, a determination unit, and an output unit.
  • the target output calculation unit calculates a target output that is an output of the engine necessary for traveling at the target vehicle speed.
  • the determination unit determines whether or not shifting is necessary based on the shift-down threshold value and the shift-up threshold value obtained based on the relationship between the engine speed and the maximum output, the target output, and the engine speed.
  • the output unit outputs the result determined by the determination unit to the transmission mechanism.
  • the determination unit determines that the downshift is performed when the target output is larger than the downshift threshold, and the upshift is determined when the target output is smaller than the upshift threshold. May be.
  • the determination unit determines that the downshift is performed when the target output when the downshift is equal to or greater than the downshift threshold, and determines that the upshift is performed when the target output when the upshift is equal to or lower than the upshift threshold. Also good.
  • a rotational speed estimation unit that calculates an estimated engine rotational speed that is an engine rotational speed at a target output as an engine rotational speed, and the determination unit includes a shift down threshold value and a shift up threshold value. It may be determined whether or not shifting is necessary based on the threshold and the estimated engine speed.
  • the threshold width of the downshift and upshifting can be reduced compared to when determining whether or not shifting is necessary based on the target output. Widely secured. That is, it is possible to keep the hysteresis appropriate and suppress the occurrence of shift hunting.
  • the rotation speed estimation unit may calculate the estimated engine rotation speed by the following equation (1).
  • (Estimated engine speed) Vehicle speed / (Vehicle tire radius ⁇ 2 ⁇ ) ⁇ Speed change ratio ⁇ Differential gear ratio (1)
  • the vehicle speed is the target vehicle speed or the actual vehicle speed of the vehicle.
  • This configuration makes it possible to easily obtain the estimated engine speed.
  • the determination unit determines to shift up when the measured value of the engine speed or the estimated engine speed is larger than a predetermined maximum engine speed. Also good.
  • the maximum rotation speed is set from, for example, noise measurement.
  • the determination unit determines that the downshift is performed when the measured value of the engine speed or the estimated engine speed is smaller than a predetermined minimum engine speed. May be.
  • the minimum engine speed is set, for example, as the engine engine idle speed.
  • the shift control device has a simple configuration.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle having a shift control apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the shift control apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the operation of the shift control apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing another example of the operation of the shift control device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the shift control apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the operation of the shift control apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle having a shift control apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows a configuration of the shift control device 1 according to the first embodiment.
  • the vehicle 100 includes a vehicle body 102, an engine 104, a transmission mechanism 106, a transmission mechanism 108, a vehicle speed sensor 110, an operation unit 112, an engine control device 114, and the transmission control device 1.
  • the vehicle 100 can realize the cruise control system 120 by combining the functions of the vehicle speed sensor 110, the operation unit 112, the engine control device 114, and the transmission control device 1.
  • the vehicle body 102 includes the engine 104, the transmission mechanism 106, the transmission mechanism 108, the vehicle speed sensor 110, the operation unit 112, the engine control device 114, and the transmission control device 1.
  • the vehicle body 102 also includes a driver's seat on which the driver gets on, a seat on which the passenger gets on, a loading area for loading luggage, and the like.
  • the engine 104 is a drive mechanism that burns fuel and rotates a rotating shaft. In the present embodiment, the engine is used as the drive source. However, a motor driven by electric power may be used, and both the engine and the motor may be provided.
  • the transmission mechanism 106 is connected to the rotation shaft of the engine 104, decelerates the rotation of the rotation shaft, and transmits it to the transmission mechanism 108.
  • the transmission mechanism 106 is a multi-stage transmission mechanism that can change the reduction ratio in multiple stages.
  • the speed change mechanism 106 according to the present embodiment is a mechanism that can change the speed in five steps, that is, change from the first speed to the fifth speed. In the present embodiment, the transmission mechanism 106 is described as a five-speed shift, but the number of gears to be shifted is not particularly limited, and may be four or less or six or more.
  • the transmission mechanism 108 is a mechanism that transmits the rotation of the engine 104 transmitted through the speed change mechanism 106 to the tire and rotates the tire.
  • the vehicle speed sensor 110 detects the traveling speed of the vehicle body 102.
  • the vehicle speed sensor 110 may detect the traveling speed by detecting the rotational speed of the tire, or may detect the traveling speed by detecting the moving speed of the vehicle body 102.
  • the operation unit 112 is a device on which a driver inputs an operation.
  • the operation unit 112 includes an accelerator pedal, a brake pedal, a handle, a switch for turning on / off an automatic operation, an input device for inputting a target vehicle speed, and the like.
  • the engine control unit 114 controls the amount of fuel input to the engine 104 and the opening / closing timing of the valve based on inputs from the vehicle speed sensor 110 and the operation unit 112, and controls the rotation speed, output, and the like.
  • the transmission control device 1 controls the reduction ratio (transmission ratio, gear stage) of the transmission mechanism 106 based on inputs from the vehicle speed sensor 110 and the operation unit 112.
  • the transmission control device 1 includes a target output calculation unit 2, a determination unit 3, and an output unit (determination result output unit) 4.
  • the control during the cruise control of the shift control device 1 (a state in which the vehicle speed is automatically controlled) will be described. Control.
  • the target output calculation unit 2 calculates the target output based on the actual vehicle speed and the target vehicle speed.
  • the target output calculation unit 2 includes a target vehicle speed generation unit 10, a target driving force calculation unit 12, and an integration unit 14.
  • the target vehicle speed generation unit 10 receives information from the operation unit 112 and the vehicle speed sensor 110. Specifically, the target vehicle speed generation unit 10 acquires the instructed vehicle speed as operation information from the operation unit 112 when the cruise control is turned on by the driver's operation.
  • the target vehicle speed generation unit 10 generates a target vehicle speed value based on the instructed vehicle speed.
  • the target driving force calculation unit 12 receives information on the actual vehicle speed from the vehicle speed sensor 110 and receives information on the target vehicle speed from the target vehicle speed generation unit 10.
  • the target driving force calculation unit 12 calculates a target driving force based on the actual vehicle speed and the target vehicle speed.
  • the target driving force is a driving force calculated as necessary to make the actual vehicle speed the target vehicle speed.
  • the integrating unit 14 calculates the target output by integrating the target vehicle speed and the target driving force.
  • the determination unit 3 acquires the target output from the target output calculation unit 2 and acquires the engine speed from the engine control device 114.
  • the determination unit 3 compares the operation state calculated by the target output calculated by the target output calculation unit 2 and the current engine speed with a predetermined shift-up threshold value and a shift-down threshold value. It is determined whether a shift is necessary.
  • the shift-up threshold indicates a lower limit value of the engine output determined for each engine speed.
  • the shift-down threshold indicates the upper limit value of the engine output determined for each engine speed.
  • the shift-up threshold value and the shift-down threshold value are set in advance according to the type and type of engine employed. For example, the shift-down threshold value is obtained by integrating the maximum engine torque (Nm) and the engine speed (rad / sec). More specifically, the shift-down threshold value and the shift-up threshold value indicate linear changes that monotonically increase with respect to the engine output.
  • the determination unit 3 of the shift control device 1 determines whether or not a shift is necessary so that the relationship between the target output and the rotational speed is within an area between the shift-down threshold value and the shift-up threshold value. More specifically, for example, as indicated by an arrow in FIG. 3, when the target output increases during acceleration operation, climbing, or the like, the relationship between the target output and the rotational speed may be greater than the shift-down threshold. is there. In this case, the determination unit 3 determines to shift to another gear stage that can obtain the target output. In other words, in this case, the determination unit 3 determines to perform a downshift. The determination result obtained by the determination unit 3 is transmitted to the output unit 4.
  • the determination unit 3 determines to shift to another gear stage that can obtain the target output. That is, in this case, the determination unit 3 performs determination to perform upshifting. The determination result obtained by the determination unit 3 is transmitted to the output unit 4.
  • the output unit 4 outputs the result determined by the determination unit 3 to the speed change mechanism 106. Specifically, the output unit 4 outputs an instruction to decrease the gear stage (shift down) or increase the gear stage (shift up). The output unit 4 may output information for maintaining the current gear stage.
  • the shift control device 1 As described above, according to the shift control device 1 according to the present embodiment, the shift down obtained based on the target output calculated by the target output calculation unit 2 and the relationship between the engine speed and the maximum output. Based on only the relationship between the threshold value and the shift-up threshold value, it is possible to easily determine whether or not shifting is necessary. Further, even when the shift control device is shared for a plurality of vehicle types, this can be realized without the need for complicated shift map adjustment or the like.
  • the determination unit 3 determines that the downshift is performed when the measured value of the engine speed is smaller than a predetermined minimum engine speed, and the measured value of the engine speed is If the engine speed is greater than a predetermined maximum engine speed, it may be determined to shift up.
  • an upper and lower limit value is provided for the engine speed, thereby suppressing an excessive increase and decrease in the engine speed. Thereby, the feeling given to the driver during driving can be improved.
  • the target output calculation unit 2 of the above embodiment calculates the vehicle speed and calculates the target output
  • the target output calculation unit 2 may calculate acceleration in addition to the vehicle speed.
  • the target vehicle speed generation unit 10 acquires the actual vehicle speed from the vehicle speed sensor 110, and acquires the target acceleration based on the target vehicle speed and the actual vehicle speed.
  • the target driving force calculation unit 12 calculates a target driving force based on the target acceleration, the target vehicle speed, and the actual vehicle speed.
  • the target output calculation unit 2 includes a rotation speed estimation unit 16.
  • the rotational speed estimation unit 16 calculates an estimated engine rotational speed that is an engine rotational speed at the target output calculated by the target output calculation unit 2. That is, the estimated engine speed is an engine speed corresponding to the target output.
  • the rotation speed estimation unit 16 calculates the estimated engine rotation speed by the following equation (1).
  • Estimated engine speed vehicle speed / (vehicle tire radius x 2 ⁇ ) x gear ratio x differential gear ratio (1)
  • the vehicle speed is the target vehicle speed of the vehicle or the actual vehicle speed.
  • the transmission ratio is a constant determined according to each gear position of the transmission mechanism.
  • the determination unit 3 determines whether or not a shift is necessary based on the downshift threshold, the upshift threshold, and the estimated engine speed. That is, for example, as shown in FIG. 6, when the estimated engine speed at the target output is smaller than the shift-up threshold, it is determined that a shift is necessary, and it is determined that a shift-up is performed.
  • the determination result obtained by the determination unit 3 is sent to the output unit 4.
  • the determination unit 3 determines whether or not a shift is necessary based on the estimated engine speed, the determination unit 3 executes control without acquiring information on the engine speed from an engine control device or the like. Can do.
  • the gear stage is controlled so that the threshold condition is satisfied, so that when the threshold condition is satisfied, the gear is shifted up and down. Therefore, it is possible to ensure a wide range of threshold values for downshift and upshift. That is, it is possible to keep the hysteresis appropriate and suppress the occurrence of shift hunting. Further, the range in which the output is increased to the engine speed after the shift can be increased, and necessary acceleration and deceleration can be suitably performed.
  • the operation shown in FIG. 6 can be executed when the engine speed is detected. Also when the estimated engine speed is used, the control of FIGS. 3 and 4 may be executed.
  • the determination unit 3 may determine to shift up when the measured value of the engine speed or the estimated engine speed is greater than the predetermined maximum engine speed.
  • the maximum rotation speed is a rotation speed set based on, for example, noise measurement.
  • the determination unit 3 determines that the downshift is performed when the measured value of the engine speed or the estimated engine speed is smaller than the predetermined minimum engine speed. Also good.
  • the minimum engine speed is, for example, the engine engine idle speed.

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Abstract

変速制御装置は、目標車速での走行に必要なエンジンの出力である目標出力を算出する目標出力算出部と、エンジンの回転数と最大出力との関係に基づいて得られるシフトダウン閾値及びシフトアップ閾値と、目標出力と、エンジン回転数と、に基づいて変速要否の判定を行う判定部と、判定部で判定した結果を変速機構に出力する出力部と、を有する。

Description

変速制御装置
　本発明は、変速制御装置に関する。
　四輪自動車等では、クルーズコントロール機能を備えるものが普及している。クルーズコントロール機能とは、エンジン等の駆動源や変速機構を制御することで、ドライバーが指定した車速で車両を定速走行させるものである。クルーズコントロール機能によれば、例えば登坂路を走行する際であっても、車速が減ずることなく、車両を走行させることができる。同様に、下り坂を走行する際であっても、車速が増すことなく、車両を走行させることができる。
　クルーズコントロール装置は、一般に、エンジンの出力を制御するエンジン制御装置と、エンジンの出力軸に接続された変速機構の動作を制御する変速制御装置と、を有する。エンジン制御装置と変速制御装置とによって、エンジンと変速機構とを制御することで、クルーズコントロール機能を実現している。特許文献１には、目標変速比算出手段と、目標駆動力算出手段と、変速機構出力軸トルク算出手段と、最大駆動源トルク算出手段と、クルーズコントロール時目標変速比算出手段と、を有する変速制御装置が記載されている。この装置では、目標変速比は、変速機構出力軸のトルクを、エンジンの最大トルクで除算することによって求められる。
　しかしながら、特許文献１に記載された装置では、目標変速比を求めるに当たり、目標変速比の上昇変化と下降変化に対してヒステリシス幅を持たせるヒステリシス処理を含む必要がある。シフトハンチングを回避するためにはギヤ段毎に緻密にヒステリシス幅を設定する必要があり、車両適合が煩雑になる。
日本国特許第５８５４１５３号公報
　本開示は、簡易な構成を有する変速制御装置、に関する。
　本発明の或る観点は、エンジンと、該エンジンの回転速度を変速可能な変速機構と、車両を目標車速で定速走行させるクルーズコントロールシステムと、を備えた車両の変速機構の動作を制御する変速制御装置に関する。変速制御装置は、目標出力算出部と、判定部と、出力部と、を有する。目標出力算出部は、目標車速での走行に必要なエンジンの出力である目標出力を算出する。判定部は、エンジンの回転数と最大出力との関係に基づいて得られるシフトダウン閾値及びシフトアップ閾値と、目標出力と、エンジン回転数と、に基づいて変速要否を判定する。出力部は、判定部で判定した結果を変速機構に出力する。
　この構成によれば、目標出力算出部によって算出された目標出力と、エンジンの回転数と最大出力との関係に基づいて得られるシフトダウン閾値、及びシフトアップ閾値との関係のみに基づいて、容易に変速要否の判定を行うことができる。
　また、本発明の或る観点によれば、判定部は、目標出力がシフトダウン閾値より大きい場合、シフトダウンを行うと判定し、目標出力がシフトアップ閾値より小さい場合、シフトアップを行うと判定してもよい。
　この構成によれば、容易な構成で変速要否の判定を行うことができる。
　判定部は、シフトダウンした場合の目標出力がシフトダウン閾値以上の場合、シフトダウンを行うと判定し、シフトアップした場合の目標出力がシフトアップ閾値以下の場合、シフトアップを行うと判定してもよい。
　これにより、変速機構の減速比を変更した後に調整可能な出力をより大きくすることができる。
　また、本発明の或る観点によれば、目標出力におけるエンジン回転数である推定エンジン回転数をエンジン回転数として算出する回転数推定部を有し、判定部は、シフトダウン閾値、及びシフトアップ閾値と、推定エンジン回転数とに基づいて変速要否の判定を行ってもよい。
　この構成によれば、推定エンジン回転数に基づいて変速要否の判定を行うことから、目標出力に基づいて変速要否の判定を行う場合に比べて、シフトダウンとシフトアップの閾値の幅を広く確保することができる。つまり、ヒステリシスを適正に保ち、シフトハンチングの発生を抑制することができる。
　また、本発明の或る観点によれば、回転数推定部は、以下の（１）式により、推定エンジン回転数を算出してもよい。
　（推定エンジン回転数）＝車速／（車両のタイヤ半径×２π）×変速比×デフギヤ比　　…（１）
　なお、（１）式において、車速は前記車両の目標車速、又は実車速である。
　この構成によれば、容易に推定エンジン回転数を得ることができる。
　また、本発明の或る観点によれば、判定部は、エンジン回転数の実測値または推定エンジン回転数が、予め定められた前記エンジンの最大回転数よりも大きい場合、シフトアップすると判定してもよい。最大回転数は、例えば、騒音計測などから設定する。
　この構成によれば、エンジン回転数に上限値が設けられることにより、過度な回転数上昇が抑えられる。これにより、運転時にドライバーに与えるフィーリングを向上させることができる。
　また、本発明の或る観点によれば、判定部は、エンジン回転数の実測値または推定エンジン回転数が、予め定められたエンジンの最小回転数よりも小さい場合、シフトダウンを行うと判定してもよい。最小回転数は、例えば、エンジンのアイドル回転数と設定する。
　この構成によれば、エンジン回転数に下限値が設けられることにより、過度な回転数低下が抑えられる。これにより、運転時にドライバーに与えるフィーリングを向上させることができる。
　本発明の或る観点によれば、変速制御装置は簡易な構成を有する。
図１は、第一実施形態に係る変速制御装置を有する車両の概略構成を示すブロック図である。 図２は、第一実施形態に係る変速制御装置の構成を示すブロック図である。 図３は、第一実施形態に係る変速制御装置の動作の一例を示す説明図である。 図４は、第一実施形態に係る変速制御装置の動作の他の一例を示す説明図である。 図５は、第二実施形態に係る変速制御装置の構成を示すブロック図である。 図６は、第二実施形態に係る変速制御装置の動作の一例を示す説明図である。
［第一実施形態］
　以下、実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は以下実施形態の構成に限定されない。以下で説明する一部の構成要素を用いない構成を採ることも可能である。
　図１は、第一実施形態に係る変速制御装置を有する車両の概略構成を示すブロック図である。図２は、第一実施形態に係る変速制御装置１の構成を示す。車両１００は、車体１０２と、エンジン１０４と、変速機構１０６と、伝達機構１０８と、車速センサ１１０と、操作部１１２と、エンジン制御装置１１４と、変速制御装置１と、を有する。車両１００は、車速センサ１１０と、操作部１１２と、エンジン制御装置１１４と、変速制御装置１と、の機能を組み合わせることで、クルーズコントロールシステム１２０を実現できる。
　車体１０２は、エンジン１０４と、変速機構１０６と、伝達機構１０８と、車速センサ１１０と、操作部１１２と、エンジン制御装置１１４と、変速制御装置１と、の各部が内蔵されている。また、車体１０２は、運転者が乗車する運転席、同乗者が乗車する席、荷物を積載する積載領域等も備えている。エンジン１０４は、燃料を燃焼して回転軸を回転させる駆動機構である。なお、本実施形態では、駆動源としてエンジンを用いたが、電力で駆動するモータを用いてもよく、エンジンとモータの両方を備えていてもよい。
　変速機構１０６は、エンジン１０４の回転軸と連結され、回転軸の回転を減速し、伝達機構１０８に伝達する。変速機構１０６は、減速比を多段に変化させることができる多段変速機構である。本実施形態の変速機構１０６は、５段に変速、つまり、１速から５速に変速できる機構である。なお、本実施形態では、変速機構１０６を５段変速の場合として説明するが、変速する段数は特に限定されず、４段以下でも、６段以上でもよい。伝達機構１０８は、変速機構１０６を介して伝達されるエンジン１０４の回転をタイヤに伝達し、タイヤを回転させる機構である。
　車速センサ１１０は、車体１０２の走行速度を検出する。車速センサ１１０は、タイヤの回転数を検出して走行速度を検出しても、車体１０２の移動速度を検出して走行速度を検出してもよい。操作部１１２は、運転者が操作を入力する機器である。操作部１１２は、アクセルペダル、ブレーキペダル、ハンドル、自動運転の操作をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ、目標車速を入力する入力デバイス等を含む。エンジン制御部１１４は、車速センサ１１０及び操作部１１２等の入力に基づいて、エンジン１０４への燃料投入量や、弁の開閉タイミングを制御し、回転数、出力等を制御する。変速制御装置１は、車速センサ１１０及び操作部１１２の入力に基づいて、変速機構１０６の減速比（変速比、ギヤ段）を制御する。
　次に、図１と図２を用いて、変速制御装置１について説明する。変速制御装置１は、図２に示すように、目標出力算出部２と、判定部３と、出力部（判定結果出力部）４と、を備えている。なお、以下では、変速制御装置１のクルーズコントロール時（車速を自動で制御している状態）の際の制御について説明するが、変速制御装置１は、クルーズコントロール時以外の変速機構１０６の動作も制御する。
　目標出力算出部２は、実車速と目標車速とに基づいて、目標の出力を算出する。目標出力算出部２は、目標車速生成部１０と、目標駆動力演算部１２と、積算部１４と、を有する。目標車速生成部１０は、操作部１１２と、車速センサ１１０から情報が入力される。具体的には、目標車速生成部１０は、操作部１１２から操作情報として、ドライバーの操作によってクルーズコントロールがＯＮ状態とされたときに、指示された車速を取得する。目標車速生成部１０は、指示された車速に基づいて、目標車速の値を生成する。
　目標駆動力演算部１２は、車速センサ１１０から実車速の情報が入力され、目標車速生成部１０から目標車速の情報が入力される。目標駆動力演算部１２は、実車速と、目標車速とに基づいて、目標駆動力を演算する。目標駆動力は、実車速を目標車速とするために必要と算出された駆動力である。
　積算部１４は、目標車速と、目標駆動力とを積算することによって、目標出力を算出する。
　判定部３は、目標出力算出部２から目標出力を取得し、エンジン制御装置１１４からエンジン回転数を取得する。判定部３は、目標出力算出部２で算出した目標出力と、現時点のエンジン回転数とで算出される運転状態と、予め定められたシフトアップ閾値、及びシフトダウン閾値とを比較することで、変速の要否を判定する。ここで、図３に示すように、シフトアップ閾値とは、エンジン回転数ごとに定められたエンジン出力の下限値を示している。反対に、シフトダウン閾値とは、エンジン回転数ごとに定められたエンジン出力の上限値を示している。シフトアップ閾値、及びシフトダウン閾値は、採用されるエンジンの型式や種別によって予め設定されている。例えば、シフトダウン閾値は、エンジンの最大トルク（Ｎｍ）とエンジン回転数（ｒａｄ／ｓｅｃ）の積算によって求められる。より具体的には、シフトダウン閾値、及びシフトアップ閾値は、エンジン出力に対して単調増加する線形変化を示す。
　次に、本実施形態に係る変速制御装置の動作の一例について説明する。図３に示すように、変速制御装置１の判定部３は、目標出力と回転数との関係がシフトダウン閾値とシフトアップ閾値との間の領域に収まるようにして変速要否を判定する。より具体的には、例えば、図３の矢印で示すように、加速操作時や登坂時等に目標出力が増加した場合、目標出力と回転数との関係がシフトダウン閾値よりも大きくなることがある。この場合、判定部３は、目標出力を得られる他のギヤ段に変速する判定を行う。つまり、この場合、判定部３は、シフトダウンを行う判定を行う。判定部３によって得られた判定結果は、出力部４に送信される。
　反対に、図４に示すように、減速操作時や降坂時等に目標出力が減少した場合、目標出力と回転数との関係がシフトアップ閾値よりも小さくなることがある。この場合、判定部３は、目標出力を得られる他のギヤ段に変速する判定を行う。つまり、この場合、判定部３は、シフトアップを行う判定を行う。判定部３によって得られた判定結果は、出力部４に送信される。
　出力部４は、判定部３で判定した結果を変速機構１０６に出力する。具体的には、出力部４は、ギヤ段を減少する（シフトダウン）、またはギヤ段を増加する（シフトアップ）の指示を出力する。また、出力部４は、現状のギヤ段を維持する情報を出力してもよい。
　以上、説明したように、本実施形態に係る変速制御装置１によれば、目標出力算出部２によって算出された目標出力と、エンジンの回転数と最大出力との関係に基づいて得られるシフトダウン閾値、及びシフトアップ閾値との関係のみに基づいて、容易に変速要否の判定を行うことができる。また、複数の車種に対して変速制御装置を共用する場合であっても、複雑なシフトマップ調整等を行う必要なく、これを実現することができる。
　なお、上記の構成では、判定部３は、エンジン回転数の実測値が、予め定められたエンジンの最小回転数よりも小さい場合、シフトダウンを行うと判定し、エンジン回転数の実測値が、予め定められたエンジンの最大回転数よりも大きい場合、シフトアップすると判定してもよい。
　この構成によれば、エンジン回転数に上下限値が設けられることにより、過度な回転数上昇および低下が抑えられる。これにより、運転時にドライバーに与えるフィーリングを向上させることができる。
　また、上記実施形態の目標出力算出部２は、車速を算出して、目標出力を算出したが、車速に加え、加速度を算出してもよい。この場合、目標車速生成部１０は、車速センサ１１０から実車速を取得し、目標車速と実車速とに基づいて、目標加速度を取得する。目標駆動力演算部１２は、目標加速度と目標車速と実車速に基づいて、目標の駆動力を算出する。
［第二実施形態］
　次に、第二実施形態について、図５を参照して説明する。なお、第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態では、目標出力算出部２は、回転数推定部１６を有している。回転数推定部１６は、目標出力算出部２によって算出された目標出力におけるエンジン回転数である推定エンジン回転数を算出する。すなわち、推定エンジン回転数は、目標出力に対応したエンジンの回転数である。
　より具体的には、回転数推定部１６は、以下の（１）式により、前記推定エンジン回転数を算出する。
　推定エンジン回転数＝車速／（車両のタイヤ半径×２π）×変速比×デフギヤ比　　…（１）
　なお、（１）式において、車速は車両の目標車速、又は実車速である。また、変速比は、変速機構の各ギヤ位置に応じて決まる定数である。
　判定部３は、シフトダウン閾値、及びシフトアップ閾値と、推定エンジン回転数とに基づいて変速要否の判定を行う。すなわち、例えば図６に示すように、目標出力における推定エンジン回転数がシフトアップ閾値よりも小さい場合に、変速が必要と判定し、シフトアップを行うと判定する。判定部３によって得られた判定結果は、出力部４に送られる。
　この構成によれば、判定部３は、推定エンジン回転数に基づいて変速要否の判定を行うことから、エンジン制御装置等からエンジンの回転数の情報を取得せずに、制御を実行することができる。
　また、図６に示すように、シフトアップ、シフトダウンした後に、閾値の条件となるようにギヤ段を制御することで、閾値の条件となった場合にシフトアップ、シフトダウンする場合に比べて、シフトダウンとシフトアップの閾値の幅を広く確保することができる。つまり、ヒステリシスを適正に保ち、シフトハンチングの発生を抑制することができる。また、変速後のエンジン回転数に出力を上昇させる範囲を大きくすることができ、必要な加速、減速を好適に行うことができる。なお、図６の運転は、エンジン回転数を検出する場合に実行することができる。また、推定エンジン回転数を用いる場合も、図３及び図４の制御を実行してもよい。
　なお、上記の変速制御装置１では、判定部３は、エンジン回転数の実測値または推定エンジン回転数が、予め定められたエンジンの最大回転数よりも大きい場合、シフトアップすると判定してもよい。最大回転数は、例えば、騒音計測などに基づいて設定される回転数である。
　この構成によれば、エンジン回転数に上限値が設けられることにより、過度な回転数上昇が抑えられる。これにより、運転時にドライバーに与えるフィーリングを向上させることができる。
　さらに、上記の変速制御装置１では、判定部３は、エンジン回転数の実測値または推定エンジン回転数が、予め定められたエンジンの最小回転数よりも小さい場合、シフトダウンを行うと判定してもよい。最小回転数は、例えば、エンジンのアイドル回転数である。
　この構成によれば、エンジン回転数に下限値が設けられることにより、過度な回転数低下が抑えられる。これにより、運転時にドライバーに与えるフィーリングを向上させることができる。
　本出願は、2017年6月2日出願の日本特許出願（特願2017-109990）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。
１　変速制御装置
２　目標出力算出部
３　判定部
４　出力部
１０　目標車速生成部
１２　目標駆動力演算部
１４　積算部
１６　回転数推定部

Claims (8)

  1. 　エンジンと、前記エンジンの回転速度を変速可能な変速機構と、車両を目標車速で定速走行させるクルーズコントロールシステムと、を備えた車両の前記変速機構の動作を制御する変速制御装置であって、
    　前記目標車速での走行に必要なエンジンの出力である目標出力を算出する目標出力算出部と、
    　前記エンジンの回転数と最大出力との関係に基づいて得られるシフトダウン閾値及びシフトアップ閾値と、前記目標出力と、エンジン回転数と、に基づいて変速要否の判定を行う判定部と、
    　前記判定部で判定した結果を前記変速機構に出力する出力部と、
    を有する変速制御装置。
  2. 　前記判定部は、
    　前記目標出力が前記シフトダウン閾値より大きい場合、シフトダウンを行うと判定し、
    　前記目標出力が前記シフトアップ閾値より小さい場合、シフトアップを行うと判定する請求項１に記載の変速制御装置。
  3. 　前記判定部は、
    　シフトダウンした場合の前記目標出力が前記シフトダウン閾値以上の場合、シフトダウンを行うと判定し、
    　シフトアップした場合の前記目標出力が前記シフトアップ閾値以下の場合、シフトアップを行うと判定する請求項１に記載の変速制御装置。
  4. 　前記目標出力におけるエンジン回転数である推定エンジン回転数を前記エンジン回転数として算出する回転数推定部を有し、
    　前記判定部は、前記シフトダウン閾値、及び前記シフトアップ閾値と、前記推定エンジン回転数とに基づいて変速要否の判定を行う請求項１から３のいずれか一項に記載の変速制御装置。
  5. 　前記回転数推定部は、以下の（１）式により、前記推定エンジン回転数を算出する請求項４に記載の変速制御装置。
    　（推定エンジン回転数）＝車速／（車両のタイヤ半径×２π）×変速比×デフギヤ比　　…（１）
    　なお、（１）式において、車速は前記車両の目標車速、又は実車速である。
  6. 　前記判定部は、
    　エンジン回転数の実測値が、予め定められた前記エンジンの最小回転数よりも小さい場合、シフトダウンを行うと判定し、
    　前記エンジン回転数の実測値が、予め定められた前記エンジンの最大回転数よりも大きい場合、シフトアップすると判定する請求項１から５のいずれか一項に記載の変速制御装置。
  7. 　前記判定部は、
    　前記推定エンジン回転数が、予め定められた前記エンジンの最小回転数よりも小さい場合、シフトダウンを行うと判定し、
    　前記推定エンジン回転数が、予め定められた前記エンジンの最大回転数よりも大きい場合、シフトアップを行うと判定する請求項４又は５に記載の変速制御装置。
  8. 　エンジンと、前記エンジンの回転速度を変速可能な変速機構と、車両を目標車速で定速走行させるクルーズコントロールシステムと、を備えた車両の前記変速機構の動作を制御する変速制御方法であって、
    　前記目標車速での走行に必要なエンジンの出力である目標出力を算出し、
    　前記エンジンの回転数と最大出力との関係に基づいて得られるシフトダウン閾値及びシフトアップ閾値と、前記目標出力と、エンジン回転数と、に基づいて変速要否を判定し、
    　前記判定部で判定した結果を前記変速機構に出力する、
    変速制御方法。
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