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JP7654435B2 - Gear shift control device - Google Patents
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JP7654435B2 - Gear shift control device - Google Patents

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Description

本発明は、車両の自動変速機を制御する変速制御装置に関する。 The present invention relates to a gear shift control device that controls an automatic transmission of a vehicle.

例えば、特許文献1には、予め定められた目標速度となるように車速を自動で制御する車両が記載されている。また、特許文献1には、前方の走行区間の勾配量に基づいてギヤ段を決定し、事前にギヤ段を変更することにより、車両の失速を防ぐことが記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a vehicle that automatically controls the vehicle speed so that it reaches a predetermined target speed. Patent Document 1 also describes how the gear stage is determined based on the gradient of the driving section ahead, and the gear stage is changed in advance to prevent the vehicle from stalling.

特開2018-194048号公報JP 2018-194048 A

例えば、勾配量のある道路を走行中に、自動変速機がシフト変更を行う場合がある。変速時においては、自動変速機のクラッチが一旦解放されるため、クラッチの解放時に上り坂においては意図せず車両が失速し、また下り坂においては意図せず車両が加速することがある。このため、これらの車速の変化を考慮しない場合には自動変速機のシフト変更を適切に行うことができず、車両を安定して走行させることができないことがあった。 For example, an automatic transmission may change gears while driving on a road with a gradient. When changing gears, the clutch of the automatic transmission is temporarily released, which can cause the vehicle to unintentionally stall on an uphill road when the clutch is released, or to unintentionally accelerate on a downhill road. For this reason, if these changes in vehicle speed are not taken into consideration, the automatic transmission cannot change gears appropriately, and the vehicle may not be able to travel stably.

そこで、本発明は、自動変速機のシフト変更を適切に行い、車両を安定して走行させることが可能な変速制御装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a gear change control device that can appropriately change the shift of an automatic transmission and allow the vehicle to run stably.

本発明は、目標車速となるように車速を制御する自動走行車両に搭載された自動変速機の変速制御装置であって、自動走行車両の走行抵抗による走行抵抗加速度を取得する加速度取得部と、取得された走行抵抗加速度と変速候補となるギヤ段へシフト変更するときに要するシフト変更時間とに基づいて、シフト変更完了時点での車速であるシフト変更後車速を推定する車速推定部と、変速候補のギヤ段に設定された適正車速と推定されたシフト変更後車速とに基づいて、シフト変更後車速が変速候補のギヤ段の適正車速内であり且つ自動走行車両の車速が目標車速を超えないようにシフト変更後のギヤ段を選択するギヤ段選択部と、を備える。 The present invention is a shift control device for an automatic transmission mounted on an autonomous vehicle that controls the vehicle speed to a target vehicle speed, and includes an acceleration acquisition unit that acquires running resistance acceleration due to the running resistance of the autonomous vehicle, a vehicle speed estimation unit that estimates a post-shift-change vehicle speed, which is the vehicle speed at the time of completion of the shift change, based on the acquired running resistance acceleration and the shift change time required to shift to a candidate gear stage, and a gear stage selection unit that selects a post-shift-change gear stage based on an appropriate vehicle speed set for the candidate gear stage and the estimated post-shift-change vehicle speed, such that the post-shift-change vehicle speed is within the appropriate vehicle speed for the candidate gear stage and the vehicle speed of the autonomous vehicle does not exceed the target vehicle speed.

この変速制御装置では、走行抵抗加速度とシフト変更時間とに基づいて、変速候補となるギヤ段についてシフト変更後車速が推定される。そして、推定されたシフト変更後車速を用いて、シフト変更後車速が変速候補のギヤ段の適正車速内であり且つ目標車速を超えないようにシフト変更後のギヤ段が選択される。つまり、シフト変更を行う際に、クラッチの解放時に走行抵抗によって自動走行車両の車速が変化しても、この車速の変化に応じたギヤ段を選択することができる。これにより、変速制御装置は、自動変速機のシフト変更を適切に行い、車両を安定して走行させることができる。 In this gear change control device, the post-shift vehicle speed for the gear stage that is a candidate for shifting is estimated based on the running resistance acceleration and the shift change time. Then, using the estimated post-shift vehicle speed, the gear stage after the shift change is selected so that the post-shift vehicle speed is within the appropriate vehicle speed for the candidate gear stage and does not exceed the target vehicle speed. In other words, even if the vehicle speed of the autonomous vehicle changes due to running resistance when the clutch is released during a shift change, a gear stage that corresponds to this change in vehicle speed can be selected. This allows the gear change control device to appropriately change the automatic transmission and drive the vehicle stably.

変速制御装置において、ギヤ段選択部は、変速候補となるギヤ段が複数存在し且つシフト変更後車速が適正車速内となる変速候補のギヤ段が複数存在する場合、最も変速比が小さいギヤ段を選択してもよい。この場合、自動走行車両の駆動源の回転速度を低くすることができ、例えば駆動源がエンジンである場合には燃費、また例えば駆動源が電動モータである場合には電費を向上させることができる。 In the gear shift control device, when there are multiple gears that are candidates for shifting and the vehicle speed after the shift change is within the appropriate vehicle speed, the gear selection unit may select the gear with the smallest gear ratio. In this case, the rotation speed of the drive source of the autonomous vehicle can be lowered, and fuel economy can be improved, for example, when the drive source is an engine, or electricity consumption can be improved, for example, when the drive source is an electric motor.

変速制御装置において加速度取得部は、自動走行車両の走行路面の勾配量を含む走行抵抗による走行抵抗加速度を取得してもよい。この場合、変速制御装置は、自動走行車両が走行する走行路面の勾配量を考慮した走行抵抗に基づいて、ギヤ段を適切に選択することができる。 In the gear shift control device, the acceleration acquisition unit may acquire running resistance acceleration due to running resistance including the gradient of the road surface on which the autonomous vehicle is running. In this case, the gear shift control device can appropriately select the gear stage based on the running resistance that takes into account the gradient of the road surface on which the autonomous vehicle is running.

本発明によれば、自動変速機のシフト変更を適切に行い、車両を安定して走行させることができる。 The present invention allows the automatic transmission to appropriately shift gears, enabling the vehicle to travel stably.

図1は、変速制御装置が搭載された自動運転車両の概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an autonomous driving vehicle equipped with a gear shift control device. 図2は、変速制御装置で行われるシフト変更処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the flow of a shift change process performed by the gear shift control device.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

図1に示されるように、本実施形態に係る変速制御装置1は、自動運転と運転者による手動運転とを切り替え可能な自動運転車両(自動走行車両)Vに搭載されている。自動運転車両Vは、自動運転を行うことによって、予め設定した走行ルートに沿って自動で走行する。変速制御装置1は、自動運転車両Vに搭載された自動変速機2のシフト変更の制御を行う。 As shown in FIG. 1, the gear shift control device 1 according to this embodiment is mounted on an autonomous vehicle (autonomous vehicle) V that can switch between autonomous driving and manual driving by a driver. The autonomous vehicle V drives autonomously along a preset driving route. The gear shift control device 1 controls the shift change of the automatic transmission 2 mounted on the autonomous vehicle V.

より詳細には、自動運転車両Vには、変速制御装置1、及び自動運転車両Vの自動運転の制御を行う自動運転制御装置3が搭載されている。自動運転制御装置3は、種々のセンサ等の情報に基づいて、周知の方法によって、自動運転車両Vを自動で走行させるための制御を行う。ここでは、自動運転制御装置3は、走行ルートを予め設定し、設定した走行ルートに沿って走行するように自動運転車両Vの操舵等の制御を行う。その際、自動運転制御装置3は、目標車速を予め設定し、設定した目標車速となるようにエンジン等の駆動源及びブレーキ等の制御を行う。つまり、自動運転車両Vは、目標車速となるように車速を制御する車両である。 More specifically, the autonomous vehicle V is equipped with a gear shift control device 1 and an autonomous driving control device 3 that controls the autonomous driving of the autonomous vehicle V. The autonomous driving control device 3 controls the autonomous vehicle V to travel automatically using a well-known method based on information from various sensors, etc. Here, the autonomous driving control device 3 sets a travel route in advance and controls the steering, etc. of the autonomous vehicle V so that the autonomous vehicle V travels along the set travel route. In this case, the autonomous driving control device 3 sets a target vehicle speed in advance and controls the engine and other drive sources and the brakes, etc. to achieve the set target vehicle speed. In other words, the autonomous vehicle V is a vehicle that controls its vehicle speed to achieve the target vehicle speed.

また、本実施形態において自動運転車両Vには、勾配センサ4が設けられている。勾配センサ4は、自動運転車両Vが走行する走行路面の勾配量を検出するためのセンサである。勾配センサ4としては、例えばIMU(Inertial Measurement Unit)を用いることができる。 In addition, in this embodiment, the autonomous vehicle V is provided with a gradient sensor 4. The gradient sensor 4 is a sensor for detecting the gradient of the road surface on which the autonomous vehicle V is traveling. As the gradient sensor 4, for example, an IMU (Inertial Measurement Unit) can be used.

本実施形態において、自動運転制御装置3は、自動運転車両Vの走行抵抗による加速度(以下「走行抵抗加速度」という)を算出する。ここでの走行抵抗加速度とは、走行抵抗に起因して生じる速度の変動である。つまり、走行抵抗加速度の算出には、エンジン等の自動運転車両Vの駆動源の動力は考慮されない。 In this embodiment, the autonomous driving control device 3 calculates the acceleration due to the running resistance of the autonomous driving vehicle V (hereinafter referred to as "running resistance acceleration"). The running resistance acceleration here refers to the fluctuation in speed caused by running resistance. In other words, the calculation of the running resistance acceleration does not take into account the power of the drive source of the autonomous driving vehicle V, such as an engine.

ここでは、自動運転制御装置3は、勾配センサ4によって検出された走行路面の勾配量に基づいて、自動運転車両Vの走行抵抗を算出する。また、自動運転制御装置3は、勾配量以外にも、自動運転車両Vの重量、走行路面のミュー、転がり抵抗、及び空気抵抗等を考慮して、走行抵抗を算出することができる。そして、自動運転制御装置3は、算出した走行抵抗に基づいて、自動運転車両Vの走行抵抗による走行抵抗加速度を算出する。 Here, the autonomous driving control device 3 calculates the running resistance of the autonomous driving vehicle V based on the gradient of the road surface detected by the gradient sensor 4. Furthermore, the autonomous driving control device 3 can calculate the running resistance by taking into account the weight of the autonomous driving vehicle V, the mu of the road surface, rolling resistance, air resistance, and the like, in addition to the gradient. Then, the autonomous driving control device 3 calculates the running resistance acceleration due to the running resistance of the autonomous driving vehicle V based on the calculated running resistance.

自動運転制御装置3は、算出した走行抵抗及び/又は走行抵抗加速度を、自動運転の制御に用いてもよい。また、自動運転制御装置3は、自動運転車両Vの自動運転状態、算出した走行抵抗加速度、及び目標速度を、変速制御装置1に送信する。 The autonomous driving control device 3 may use the calculated running resistance and/or running resistance acceleration to control autonomous driving. The autonomous driving control device 3 also transmits the autonomous driving state of the autonomous driving vehicle V, the calculated running resistance acceleration, and the target speed to the shift control device 1.

変速制御装置1は、自動運転制御装置3から送信された自動運転車両Vの自動運転状態等に基づいて、自動運転制御装置3から送信された目標車速で走行するように自動変速機2のシフト変更の制御を行う。また、本実施形態において変速制御装置1は、自動運転制御装置3から送信された走行抵抗加速度を考慮して自動変速機2のギヤ段を選択し、シフト変更を行う。 Based on the autonomous driving state of the autonomous vehicle V transmitted from the autonomous driving control device 3, the gear change control device 1 controls the shift change of the automatic transmission 2 so that the vehicle travels at the target vehicle speed transmitted from the autonomous driving control device 3. In this embodiment, the gear change control device 1 selects the gear of the automatic transmission 2 and performs the shift change while taking into account the running resistance acceleration transmitted from the autonomous driving control device 3.

より詳細には、変速制御装置1は、変速制御ECU(Electronic Control Unit)10を備えている。変速制御ECU10は、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]などを有する電子制御ユニットである。変速制御ECU10では、例えば、ROM又はRAMに記録されているプログラムをCPUで実行することにより各種の機能を実現する。変速制御ECU10は、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。 More specifically, the gear shift control device 1 includes a gear shift control ECU (Electronic Control Unit) 10. The gear shift control ECU 10 is an electronic control unit having a CPU [Central Processing Unit], a ROM [Read Only Memory], a RAM [Random Access Memory], etc. In the gear shift control ECU 10, various functions are realized, for example, by the CPU executing a program recorded in the ROM or RAM. The gear shift control ECU 10 may be composed of multiple electronic units.

変速制御ECU10は、機能的には、加速度取得部11、車速推定部12、ギヤ段選択部13、及びシフト制御部14を備えている。 The gear shift control ECU 10 functionally comprises an acceleration acquisition unit 11, a vehicle speed estimation unit 12, a gear selection unit 13, and a shift control unit 14.

加速度取得部11は、自動走行車両の走行抵抗による走行抵抗加速度を取得する。本実施形態において加速度取得部11は、走行抵抗加速度として、自動運転制御装置3から送信された走行抵抗加速度を取得する。上述したように、自動運転制御装置3は、勾配センサ4によって検出された走行路面の勾配量に基づいて自動運転車両Vの走行抵抗を算出し、走行抵抗加速度を算出している。つまり、加速度取得部11は、自動運転車両Vの走行路面の勾配量を含む走行抵抗による走行抵抗加速度を取得している。 The acceleration acquisition unit 11 acquires the running resistance acceleration due to the running resistance of the autonomous vehicle. In this embodiment, the acceleration acquisition unit 11 acquires the running resistance acceleration transmitted from the autonomous driving control device 3 as the running resistance acceleration. As described above, the autonomous driving control device 3 calculates the running resistance of the autonomous driving vehicle V based on the gradient amount of the road surface on which the autonomous driving vehicle V is running detected by the gradient sensor 4, and calculates the running resistance acceleration. In other words, the acceleration acquisition unit 11 acquires the running resistance acceleration due to the running resistance including the gradient amount of the road surface on which the autonomous driving vehicle V is running.

なお、加速度取得部11は、勾配センサ4によって検出された勾配量等に基づいて、自動運転制御装置3が走行抵抗加速度を算出したのと同様の方法で走行抵抗加速度を算出することによって走行抵抗加速度を取得してもよい。 The acceleration acquisition unit 11 may acquire the running resistance acceleration by calculating the running resistance acceleration based on the gradient amount detected by the gradient sensor 4 in a manner similar to the way in which the automatic driving control device 3 calculates the running resistance acceleration.

車速推定部12は、加速度取得部11で取得された走行抵抗加速度と、変速候補となるギヤ段へシフト変更するときに要するシフト変更時間とに基づいて、シフト変更完了時点での車速であるシフト変更後車速を推定する。シフト変更時間とは、シフト変更の開始(自動変速機2のクラッチの解放)から、シフト変更の終了(自動変速機2のクラッチの締結)までの間の時間である。 The vehicle speed estimation unit 12 estimates the post-shift-change vehicle speed, which is the vehicle speed at the time of completion of the shift change, based on the running resistance acceleration acquired by the acceleration acquisition unit 11 and the shift change time required to change to the gear stage that is the candidate for the shift change. The shift change time is the time from the start of the shift change (disengagement of the clutch of the automatic transmission 2) to the end of the shift change (engagement of the clutch of the automatic transmission 2).

ここで、本実施形態における自動変速機2は、現在のギヤ段から1段ずつシフト変更を行うことに限定されず、現在のギヤ段から2段以上異なるギヤ段にシフト変更を行うことができる。このようなシフト変更を行う自動変速機2としては、一例として、多数のギヤ段を有する大型車両用の自動変速機が挙げられる。 Here, the automatic transmission 2 in this embodiment is not limited to shifting one gear at a time from the current gear, but can shift from the current gear to a gear that is two or more gears different. One example of an automatic transmission 2 that performs such shifting is an automatic transmission for a large vehicle that has multiple gears.

車速推定部12は、自動変速機2の各ギヤ段のそれぞれについて、1段及び2段以上異なるギヤ段にシフト変更するために要するシフト変更時間をシフト変更後のギヤ段ごとにそれぞれ予め記憶している。このシフト変更時間は、自動変速機2の機構によって異なる。例えば、現在のギヤ段から1段異なるギヤ段へシフト変更する場合と、現在のギヤ段から2段異なるギヤ段へシフト変更する場合とでは、シフト変更時間が互いに異なっている。 The vehicle speed estimation unit 12 prestores, for each gear stage of the automatic transmission 2, the shift change time required to shift to a gear stage that is one stage or two or more stages different, for each gear stage after the shift change. This shift change time differs depending on the mechanism of the automatic transmission 2. For example, the shift change time differs between shifting from the current gear stage to a gear stage that is one stage different from that of shifting from the current gear stage to a gear stage that is two stages different.

車速推定部12は、シフト変更後車速として、現在の自動変速機2のギヤ段から、変速候補となる各ギヤ段へシフト変更した場合のシフト変更後車速を推定する。なお、車速推定部12は、変速候補となるギヤ段を、周知の種々の方法によって決定することができる。車速推定部12は、変速候補となるギヤ段として、複数のギヤ段を決定することができる。 The vehicle speed estimation unit 12 estimates the post-shift-change vehicle speed when the current gear stage of the automatic transmission 2 is shifted to each of the candidate gear stages as the post-shift-change vehicle speed. The vehicle speed estimation unit 12 can determine the candidate gear stages by various well-known methods. The vehicle speed estimation unit 12 can determine multiple gear stages as candidate gear stages.

ここでは、車速推定部12は、走行抵抗加速度と、変速候補となる各ギヤ段へシフト変更する場合のシフト変更時間とに基づいて、シフト変更中における走行抵抗による車速の変化を推定する。そして、車速推定部12は、推定した車速の変化と、現在の車速(シフト変更前の車速)とに基づいて、変速候補となるギヤ段のそれぞれについてシフト変更後車速を推定する。具体的には、一例として、車速推定部12は、次の式を用いて変速候補となるギヤ段ごとにそれぞれシフト変更後車速を推定することができる。
シフト変更後車速=現在の車速+(走行抵抗加速度×シフト変更時間)
Here, the vehicle speed estimation unit 12 estimates a change in vehicle speed due to running resistance during a shift change based on the running resistance acceleration and the shift change time when shifting to each gear stage that is a shift candidate. Then, the vehicle speed estimation unit 12 estimates a post-shift vehicle speed for each of the gear stages that are shift candidates based on the estimated change in vehicle speed and the current vehicle speed (vehicle speed before the shift change). Specifically, as an example, the vehicle speed estimation unit 12 can estimate the post-shift vehicle speed for each of the gear stages that are shift candidates using the following formula:
Post-shift vehicle speed = current vehicle speed + (driving resistance acceleration x shift change time)

ギヤ段選択部13は、変速候補のギヤ段に設定された適正車速と、車速推定部12で推定された変速候補となるギヤ段のそれぞれについてのシフト変更後車速とに基づいて、シフト変更後のギヤ段を選択する。ここでは、ギヤ段選択部13は、自動運転車両Vが自動運転制御中である場合、シフト変更後車速が変速候補のギヤ段の適正車速内であり、且つ自動運転車両Vの車速が自動運転の目標車速を超えないようにシフト変更後のギヤ段を選択する。なお、ギヤ段選択部13は、ギヤ段に設定された適正車速を、自動変速機2のギヤ段ごとに予め記憶している。この適正車速としては、予め定められた速度の範囲が設定されている。 The gear stage selection unit 13 selects a gear stage after the shift change based on the appropriate vehicle speed set for the gear stage of the candidate shift and the post-shift vehicle speed for each of the candidate gear stages estimated by the vehicle speed estimation unit 12. Here, when the autonomous vehicle V is under autonomous driving control, the gear stage selection unit 13 selects a gear stage after the shift change such that the post-shift vehicle speed is within the appropriate vehicle speed for the gear stage of the candidate shift and the vehicle speed of the autonomous vehicle V does not exceed the target vehicle speed for autonomous driving. The gear stage selection unit 13 stores the appropriate vehicle speed set for the gear stage in advance for each gear stage of the automatic transmission 2. A predetermined speed range is set as this appropriate vehicle speed.

例えば、現在のギヤ段が3段目であり、変速候補として、4段目及び5段目のギヤ段が決定されたとする。また、現在のギヤ段から4段目のギヤ段にシフト変更を行ったときのシフト変更後車速が、4段目のギヤ段の適正車速内であったとする。現在のギヤ段から5段目のギヤ段にシフト変更を行ったときのシフト変更後車速が、5段目のギヤ段の適正車速内であったとする。この場合、4段目及び5段目のギヤ段の両方とも、シフト変更後車速が適正車速内であるという条件を見たしている。 For example, suppose the current gear is third, and fourth and fifth gears have been determined as candidate gears for shifting. Also, suppose the post-shift vehicle speed when shifting from the current gear to fourth gear is within the appropriate vehicle speed for fourth gear. Suppose the post-shift vehicle speed when shifting from the current gear to fifth gear is within the appropriate vehicle speed for fifth gear. In this case, both fourth and fifth gears meet the condition that the post-shift vehicle speed is within the appropriate vehicle speed.

そして、例えば、4段目のギヤ段にシフト変更を行った場合のシフト変更後車速が目標車速を超えておらず、5段目のギヤ段にシフト変更を行った場合のシフト変更後車速が目標車速を超えているとする。この場合、ギヤ段選択部13は、シフト変更後車速が目標車速を超えない4段目のギヤ段を、シフト変更後のギヤ段として選択する。 For example, suppose that the vehicle speed after the shift change when the gear is shifted to the fourth gear does not exceed the target vehicle speed, and the vehicle speed after the shift change when the gear is shifted to the fifth gear exceeds the target vehicle speed. In this case, the gear selection unit 13 selects the fourth gear, in which the vehicle speed after the shift change does not exceed the target vehicle speed, as the gear after the shift change.

また、ギヤ段選択部13は、変速候補となるギヤ段が複数存在し、且つシフト変更後車速が適正車速内となる変速候補のギヤ段が複数存在する場合、最も変速比が小さいギヤ段を選択する。なお、ギヤ段選択部13は、変速候補のギヤ段のうち、上述した条件に合致するギヤ段が存在しない場合、シフト変更を行わないと判定し、現在のギヤ段の選択を維持する。 In addition, when there are multiple gears that are candidates for shifting and there are multiple gears that will result in a post-shift vehicle speed within the appropriate vehicle speed, the gear selection unit 13 selects the gear with the smallest gear ratio. Note that, if there is no gear that meets the above-mentioned conditions among the gears that are candidates for shifting, the gear selection unit 13 determines not to perform a shift change and maintains the current selection of the gear.

なお、ギヤ段選択部13は、自動運転車両Vが手動運転中である場合、上述した「自動運転車両Vの車速が自動運転の目標車速を超えない」という条件を除いて、自動運転の場合と同様にギヤ段を選択することができる。 When the autonomous vehicle V is being manually driven, the gear selection unit 13 can select the gear in the same way as in the case of autonomous driving, except for the above-mentioned condition that "the vehicle speed of the autonomous vehicle V does not exceed the target vehicle speed for autonomous driving."

シフト制御部14は、ギヤ段選択部13で選択されたギヤ段となるように自動変速機2のシフト変更の制御を行う。 The shift control unit 14 controls the shift change of the automatic transmission 2 so that the gear stage selected by the gear stage selection unit 13 is achieved.

次に、変速制御装置1において行われるシフト変更処理の流れについて図2のフローチャートを用いて説明する。なお、図2に示される処理は、変速制御装置1においてシフト変更が必要と判定された場合に実行される。図2に示されるように、加速度取得部11は、自動運転制御装置3から走行抵抗加速度を取得する(S101)。車速推定部12は、変速候補となるギヤ段ごとにシフト変更後車速を推定する(S102)。ギヤ段選択部13は、変速候補のギヤ段に設定された適正車速と推定されたシフト変更後車速とに基づいて、シフト変更後車速が適正車速内であるギヤ段があるか否かを判定する(S103)。 Next, the flow of the shift change process performed in the gear shift control device 1 will be described using the flowchart in FIG. 2. The process shown in FIG. 2 is executed when the gear shift control device 1 determines that a shift change is necessary. As shown in FIG. 2, the acceleration acquisition unit 11 acquires the running resistance acceleration from the automatic driving control device 3 (S101). The vehicle speed estimation unit 12 estimates the post-shift change vehicle speed for each gear stage that is a candidate for shifting (S102). The gear stage selection unit 13 determines whether there is a gear stage in which the post-shift change vehicle speed is within the appropriate vehicle speed based on the appropriate vehicle speed set for the gear stage that is a candidate for shifting and the estimated post-shift change vehicle speed (S103).

シフト変更後車速が適正車速内のギヤ段がない場合(S103:NO)、変速制御装置1は、再びS101から処理を行う。シフト変更後車速が適正車速内のギヤ段がある場合(S103:YES)、ギヤ段選択部13は、自動運転車両Vが現在、自動運転制御中(自動運転によって走行中)であるか否かを判定する(S104)。 If there is no gear stage where the post-shift change vehicle speed is within the appropriate vehicle speed (S103: NO), the gear change control device 1 performs processing again from S101. If there is a gear stage where the post-shift change vehicle speed is within the appropriate vehicle speed (S103: YES), the gear stage selection unit 13 determines whether the autonomous vehicle V is currently under autonomous driving control (traveling by autonomous driving) (S104).

自動運転制御中である場合(S104:YES)、ギヤ段選択部13は、シフト変更後車速が適正車速内のギヤ段のうち、シフト変更後車速が目標車速を超えないギヤ段があるか否かを判定する(S105)。シフト変更後車速が目標車速を超えないギヤ段がある場合(S105:YES)、ギヤ段選択部13は、変速比が最も小さいギヤ段を選択する(S106)。なお、ギヤ段選択部13は、シフト変更後車速が目標車速を超えないギヤ段が一つである場合、このギヤ段を選択する。シフト制御部14は、ギヤ段選択部13で選択されたギヤ段となるように自動変速機2のシフト変更の制御を行う(S107)。 When automatic driving control is in progress (S104: YES), the gear selection unit 13 determines whether or not there is a gear stage in which the post-shift-change vehicle speed is within the appropriate vehicle speed and in which the post-shift-change vehicle speed does not exceed the target vehicle speed (S105). If there is a gear stage in which the post-shift-change vehicle speed does not exceed the target vehicle speed (S105: YES), the gear selection unit 13 selects the gear stage with the smallest gear ratio (S106). Note that, if there is one gear stage in which the post-shift-change vehicle speed does not exceed the target vehicle speed, the gear selection unit 13 selects this gear stage. The shift control unit 14 controls the shift change of the automatic transmission 2 so that the gear stage selected by the gear selection unit 13 is selected (S107).

なお、自動運転車両Vが手動運転中である場合、自動運転の目標車速の設定が行われない。手動運転中である場合、変速制御装置1は、目標車速を超えないという条件(S105)を除いて、シフト変更制御を行う。つまり、自動運転車両Vが自動運転制御中でない場合(S104:NO)、変速制御装置1は、上述したS106の処理においてギヤ段を選択し、S107の処理においてシフト変更の制御を行う。このように、変速制御装置1は、自動運転車両Vが手動運転中及び自動運転中のいずれの場合であっても、運転状態に応じてシフト変更制御を行うことができる。 When the autonomous vehicle V is being manually driven, the target vehicle speed for autonomous driving is not set. When the autonomous vehicle V is being manually driven, the gear shift control device 1 performs shift change control except for the condition that the target vehicle speed is not exceeded (S105). In other words, when the autonomous vehicle V is not being automatically driven (S104: NO), the gear shift control device 1 selects a gear in the processing of S106 described above, and performs shift change control in the processing of S107. In this way, the gear shift control device 1 can perform shift change control according to the driving state, whether the autonomous vehicle V is being manually driven or automatically driven.

一方、シフト変更後車速が目標車速を超えないギヤ段がない場合(S105:NO)、シフト制御部14は、自動変速機2のシフト変更を行わない。つまり、シフト制御部14は、現在のギヤ段を維持する。 On the other hand, if there is no gear where the post-shift vehicle speed does not exceed the target vehicle speed (S105: NO), the shift control unit 14 does not shift the automatic transmission 2. In other words, the shift control unit 14 maintains the current gear.

以上のように、変速制御装置1では、走行抵抗加速度とシフト変更時間とに基づいて、変速候補となるギヤ段についてシフト変更後車速が推定される。そして、推定されたシフト変更後車速を用いて、シフト変更後車速が変速候補のギヤ段の適正車速内であり且つ目標車速を超えないようにシフト変更後のギヤ段が選択される。つまり、シフト変更を行う際に、自動変速機2のクラッチの解放時に走行抵抗によって自動運転車両Vの車速が変化しても、この車速の変化に応じたギヤ段を選択することができる。これにより、変速制御装置1は、自動変速機2のシフト変更を適切に行い、自動運転車両Vを安定して走行させることができる。 As described above, the gear change control device 1 estimates the post-shift vehicle speed for the gear stage that is a candidate for shifting based on the running resistance acceleration and the shift change time. Then, using the estimated post-shift vehicle speed, the gear stage after the shift change is selected so that the post-shift vehicle speed is within the appropriate vehicle speed for the candidate gear stage and does not exceed the target vehicle speed. In other words, even if the vehicle speed of the autonomously driven vehicle V changes due to running resistance when the clutch of the automatic transmission 2 is released during a shift change, a gear stage that corresponds to this change in vehicle speed can be selected. This allows the gear change control device 1 to appropriately change the shift of the automatic transmission 2 and allow the autonomously driven vehicle V to travel stably.

ギヤ段選択部13は、シフト変更後車速が適正車速内となる変速候補のギヤ段が複数存在する場合、最も変速比が小さいギヤ段を選択する。この場合、自動運転車両Vの駆動源の回転速度を低くすることができる。これにより、変速制御装置1は、例えば、自動運転車両Vの駆動源がエンジンである場合には燃費、また例えば駆動源が電動モータである場合には電費を向上させることができる。 When there are multiple gears that are candidates for shifting and that result in a post-shift vehicle speed within the appropriate vehicle speed, the gear selection unit 13 selects the gear with the smallest gear ratio. In this case, the rotation speed of the drive source of the autonomous vehicle V can be reduced. This allows the gear shift control device 1 to improve fuel efficiency, for example, when the drive source of the autonomous vehicle V is an engine, and electricity efficiency, for example, when the drive source is an electric motor.

加速度取得部11は、自動運転車両Vの走行路面の勾配量を含む走行抵抗による走行抵抗加速度を自動運転制御装置3から取得する。この場合、変速制御装置1は、自動運転車両Vが走行する走行路面の勾配量を考慮した走行抵抗に基づいて、ギヤ段を適切に選択することができる。 The acceleration acquisition unit 11 acquires the running resistance acceleration due to running resistance, including the gradient of the road surface on which the autonomous vehicle V is running, from the autonomous driving control device 3. In this case, the gear change control device 1 can appropriately select the gear stage based on the running resistance that takes into account the gradient of the road surface on which the autonomous vehicle V is running.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、変速制御装置1は、自動運転車両Vに搭載された自動変速機2のシフト変更の制御を行うことに限定されない。例えば、変速制御装置1は、自動運転車両Vに代えて、目標車速となるように車速を制御するACC(Auto Cruise Control)機能を備える車両(自動走行車両)に搭載された自動変速機のシフト変更の制御を行ってもよい。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the gear shift control device 1 is not limited to controlling the shift change of the automatic transmission 2 mounted on an autonomous vehicle V. For example, instead of the autonomous vehicle V, the gear shift control device 1 may control the shift change of an automatic transmission mounted on a vehicle (autonomous vehicle) equipped with an ACC (Auto Cruise Control) function that controls the vehicle speed to a target vehicle speed.

1…変速制御装置、2…自動変速機、11…加速度取得部、12…車速推定部、13…ギヤ段選択部、V…自動運転車両(自動走行車両)。 1... gear shift control device, 2... automatic transmission, 11... acceleration acquisition unit, 12... vehicle speed estimation unit, 13... gear selection unit, V... autonomous vehicle (autonomous driving vehicle).

Claims (3)

目標車速となるように車速を制御する自動走行車両に搭載された自動変速機の変速制御装置であって、
前記自動走行車両の走行抵抗による走行抵抗加速度を取得する加速度取得部と、
取得された前記走行抵抗加速度と変速候補となるギヤ段へシフト変更するときに要するシフト変更時間とに基づいて、シフト変更完了時点での車速であるシフト変更後車速を推定する車速推定部と、
前記変速候補のギヤ段に設定された適正車速と推定された前記シフト変更後車速とに基づいて、前記シフト変更後車速が前記変速候補のギヤ段の適正車速内であり且つ前記自動走行車両の車速が前記目標車速を超えないようにシフト変更後のギヤ段を選択するギヤ段選択部と、を備える、変速制御装置。
A shift control device for an automatic transmission mounted on an autonomous vehicle that controls a vehicle speed to a target vehicle speed,
an acceleration acquisition unit that acquires a running resistance acceleration due to a running resistance of the autonomous vehicle;
a vehicle speed estimation unit that estimates a post-shift-change vehicle speed, which is the vehicle speed at a time point when the shift change is completed, based on the acquired running resistance acceleration and a shift change time required to change to a gear stage that is a candidate for the shift change;
and a gear stage selection unit that selects a post-shift-change gear stage based on an appropriate vehicle speed set for the candidate gear stage and the estimated post-shift-change vehicle speed, such that the post-shift-change vehicle speed is within the appropriate vehicle speed for the candidate gear stage and the vehicle speed of the autonomous vehicle does not exceed the target vehicle speed.
前記ギヤ段選択部は、前記変速候補となるギヤ段が複数存在し且つ前記シフト変更後車速が前記適正車速内となる前記変速候補のギヤ段が複数存在する場合、最も変速比が小さいギヤ段を選択する、請求項1に記載の変速制御装置。 The gear shift control device according to claim 1, wherein the gear selection unit selects the gear with the smallest gear ratio when there are multiple gears that are the candidate for the shift and the vehicle speed after the shift change is within the appropriate vehicle speed. 前記加速度取得部は、前記自動走行車両の走行路面の勾配量を含む前記走行抵抗による前記走行抵抗加速度を取得する、請求項1又は2に記載の変速制御装置。 The gear shift control device according to claim 1 or 2, wherein the acceleration acquisition unit acquires the running resistance acceleration due to the running resistance including the gradient of the road surface on which the autonomous vehicle is running.
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