JP2021080941A - ギア段決定装置、方法およびシミュレーション装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】燃費消費効率が好適な有段変速機のギア段を現実的な計算量で決定できるギア段決定装置を提供する。【解決手段】ギア段決定装置は、車両が備える有段変速機のギア段を決定する。ギア段決定装置は、車速とギア段との対応を表す変速線マップを記憶する記憶部と、変速線マップに基づいて、現在から第１時間経過後の予想車速に対応するギア段を特定する特定部と、複数のギア段のうち、特定したギア段と、その上下特定段数以内のギア段とを含む一部のギア段における、燃料消費効率を評価する評価部と、燃料消費効率に基づいて一部のギア段から選択したギア段を、現在のギア段から遷移させるギア段として決定する決定部とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、車両が備える有段変速機のギア段決定装置とシミュレーション装置とに関する。
有段変速機を備える車両において、有段変速機のギア段を自動的に決定することが行われている。このようなギア段の決定は、典型的には、車速とギア段との対応付けをあらかじめ定めた変速線マップに基づいて行われる。変速線マップは、例えば、想定された標準的な走行負荷において燃費消費効率が最適となるように定められる。
また、非特許文献１は、モデル予測制御(MPC: Model Predictive Control)と呼ばれる手法を用いて、数秒先の有段変速機のギア段（変速比）を決定する技術を開示している。本技術においては、エンジン、モーター、発電機、バッテリーの性能、状態や走行負荷に基づいて、燃料性能が最適と予測されるギア段を全ギア段の中から決定する。
Kaijiang YU, Masakazu MUKAI, and Taketoshi KAWABE, "Performance of an Eco-Driving Nonlinear MPC System for a Power-Split HEV during Car Following", SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration, January 2014, Vol. 7, No. 1, pp. 055-062
車両の走行負荷は、路面の勾配、路面の状況、車両の積載量等によって変動する。そのため、変速線マップが定める通りに決定したギア段は、実際に燃費消費効率が最適であるとは限らない。
非特許文献１の技術においては、このような変動要因を考慮して燃費消費効率を計算するが、複雑なモデルに基づき全てのギア段について計算するので計算量が多く実時間制御に適用するのは現実的でない。
そこで、燃費消費効率が好適な有段変速機のギア段を現実的な計算量で決定できるギア段決定装置が望まれる。また、例えば、このようなギア段決定装置の試験、評価のために、好適なシミュレーションパターンを提供できるシミュレーション装置が望まれる。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、燃費消費効率が好適な有段変速機のギア段を現実的な計算量で決定できるギア段決定装置と、そのシミュレーション装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一局面は、車両が備える有段変速機のギア段を決定するギア段決定装置であって、車速とギア段との対応を表す変速線マップを記憶する記憶部と、変速線マップに基づいて、現在から第１時間経過後の予想車速に対応するギア段を特定する特定部と、複数のギア段のうち、特定したギア段と、その上下特定段数以内のギア段とを含む一部のギア段における、燃料消費効率を評価する評価部と、燃料消費効率に基づいて一部のギア段から選択したギア段を、現在のギア段から遷移させるギア段として決定する決定部とを備える、ギア段決定装置である。
また、本発明の他の局面は、車両の走行路の勾配パターンおよび車速パターンをシミュレーション用に作成するシミュレーション装置であって、走行路を第１距離ごとに区分した各区間において、区間の勾配を等確率で第１勾配だけ増加するか減少した勾配を区間に隣接する区間の勾配として、区間ごとの勾配を順次導出することにより、走行路の勾配パターンを作成する勾配パターン作成部と、第１車速パターンで走行する先頭車両と、第１前車追従アルゴリズムで走行する、最後尾車両と、先頭車両と最後尾車両との間で第１期間ごとに等確率で１台増加するか減少し、第１前車追従アルゴリズムで走行する中間車両とを含むモデルにおける最後尾車両の車速を導出することにより、車速パターンを作成する車速パターン作成部とを備える、シミュレーション装置である。
本発明によれば、一部のギア段についての燃料消費効率の評価に基づいて、燃費消費効率が好適な有段変速機のギア段を決定するので、現実的な計算量でギア段を決定できるギア段決定装置を提供できる。また、ギア段決定装置の試験、評価に適用できる勾配パターンおよび車速パターンのシミュレーションパターンを好適に作成できるシミュレーション装置を提供できる。
本発明の第１実施形態に係るギア段決定装置とその周辺部の機能ブロックを示す図 本発明の第１実施形態に係るギア段決定処理のフローチャートを示す図 本発明の第２実施形態に係るシミュレーション装置の機能ブロックを示す図 本発明の第２実施形態に係る勾配パターンの例を示す図 本発明の第２実施形態に係る速度パターンの作成に用いるモデルを示す図
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態に係るギア段決定装置は、予想車速と変速線マップとに基づいてギア段を特定し、そのギア段とその上下の妥当な範囲のギア段との中から、予想走行負荷を考慮した燃料消費効率が最適なギア段を遷移後のギア段として決定する。これにより、変速線マップに基づいて特定したギア段をそのまま遷移後のギア段として決定する場合より、燃料消費効率を向上することができる。また、ギア段決定装置は、有段変速機のギア段のうち、一部のギア段を燃料消費効率の評価対象とするので、全てのギア段を燃料消費効率の評価対象とする場合に比べて計算量を抑制し、実時間制御に好適に適用することができる。
＜構成＞
図１に、本実施形態に係るギア段決定装置１０およびその周辺部の機能ブロックを示す。車両には、一例として、ギア段決定装置１０、パワートレインＥＣＵ２０、有段変速機２１、エンジン２２、ブレーキＥＣＵ３０、ブレーキ装置３１、ＥＰＳＥＣＵ４０、ＥＰＳ装置４１、運転支援ＥＣＵ５０、自動運転ＥＣＵ６０、マネージャＥＣＵ７０、通信部８０等が搭載されている。
車両には他にも、アクセルペダルセンサ、ブレーキペダルセンサ、ハンドル角センサ、カメラ、光または電磁波を用いた障害物センサ、車速センサ、ヨーレートセンサ、ＧＰＳセンサ等の各種センサ、ナビゲーションシステム等、多様な機器が含まれうるが、図示を省略する。
運転支援ＥＣＵ５０は、衝突回避、前車追従、車線維持等の機能のため、車両の運動のための制御の一部をユーザの運転操作に依存せずに行う運転支援を実行するＥＣＵ（Electric Control Unit）である。運転支援ＥＣＵ５０は、機能に応じて複数設けられてもよい。
自動運転ＥＣＵ６０は、車両の運動のための制御の全部をユーザの運転操作に依存せずに行う運転支援を実行するＥＣＵである。運転支援ＥＣＵ５０および自動運転ＥＣＵ６０は、各種センサ等から取得する情報に基づいて、加減速や舵角等、車両の運動を制御する指示を出力する運転制御装置である。
マネージャＥＣＵ７０は、運転支援ＥＣＵ５０や、自動運転ＥＣＵ６０等からの指示に基づいて、後述するパワートレインＥＣＵ２０、ブレーキＥＣＵ３０、ＥＰＳＥＣＵ４０等（これらを以降まとめてアクチュエータＥＣＵと呼ぶ）への指示を出力するＥＣＵである。
マネージャＥＣＵ７０は、複数の運転支援ＥＣＵ５０等から指示を受け取った場合、いずれの指示に従って車両を制御するかを決定する、調停と呼ばれる処理を所定の規則に基づいて行い、調停結果に基づいてアクチュエータＥＣＵに指示を行うＥＣＵである。ユーザのステアリングホイール、ブレーキペダル、アクセルペダル等への手動運転操作内容は、マネージャＥＣＵ７０によって取得されマネージャＥＣＵ７０による調停処理の対象とされてもよいし、アクチュエータＥＣＵによって取得され、アクチュエータＥＣＵが、ユーザの手動運転操作とマネージャＥＣＵ７０からの指示とを個別に調停してもよい。
パワートレインＥＣＵ２０は、エンジン２２の回転数と、複数のギア段によって変速比を切り替え可能な有段変速機２１とを制御して、駆動トルクを発生させたり、エンジンブレーキによる制動トルクを発生させたりする制御を行うＥＣＵである。
ブレーキＥＣＵ３０は、ブレーキ装置３１に制動力を発生させる制御を行うＥＣＵである。
ＥＰＳＥＣＵ４０は、ＥＰＳ（電動パワーステアリング）装置４１に操舵を行わせる制御を行うＥＣＵである。
通信部８０は、外部のサーバーや他の車両等と無線通信して、各種情報を送受信することができる。
ギア段決定装置１０は、記憶部１１、特定部１２、評価部１３、決定部１４を含むＥＣＵである。記憶部１１は、車速と有段変速機２１のギア段との対応を表す変速線マップを記憶している。特定部１２は、現在から第１時間経過後の予想車速に対応するギア段の遷移パターンを、変速線マップを参照して特定する。評価部１３は、有段変速機２１の複数のギア段のうち、特定されたギア段とその上下特定段以内のギア段とを含む一部のギア段における、燃料消費効率を評価する。決定部１４は、燃費消費効率に基づいて、一部のギア段の中から遷移後のギア段を決定する。
以上の各ＥＣＵは、典型的にはメモリとプロセッサとを備えたコンピューターである。各ＥＣＵのプロセッサは、例えば、非一時的なメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することで機能を実現する。これらのＥＣＵは通信線によって互いに接続されており、互いに適宜通信することによって協調的に動作することができる。
＜処理＞
以下に、本実施形態に係る処理の詳細を説明する。図２は、ギア段決定装置１０が実行するギア段決定処理のフローチャートである。本処理は、例えば、ユーザが車両をパワーオン（イグニッションオン）状態にしてトリップを開始するときに開始され、パワーオフ状態にしてトリップを終了するまでの間、実行される。
（ステップＳ１０１）：特定部１２は、予想車速および予想走行負荷を取得する。予想車速は現在から第１時間経過後の車速を表す情報である。また、予想走行負荷は、現在から第１時間経過後の、車両の走行抵抗の変動要因を表す情報であり、例えば走行路の勾配、走行路のすべりやすさを表す路面の種別（舗装路、砂利道等）や路面の状態（濡れている、雪が積もっている等）、積載量（乗員や荷物の重量）等に基づいて特定される情報である。
第１時間とは、例えば予め定められた時間であり、一例として数秒から１０秒程度の時間である。車両が備える自動運転ＥＣＵ６０または運転支援ＥＣＵ５０は、動作中、それぞれの機能を実行するための固有の処理によって、予想車速や予想走行負荷を導出することが可能である。特定部１２は、自動運転ＥＣＵ６０または運転支援ＥＣＵ５０が予想車速を導出している場合は、これを取得すればよい。あるいは、特定部１２自体が車両の運動を予測して予想車速を導出してもよい。自動運転ＥＣＵ６０、運転支援ＥＣＵ５０、あるいは、特定部１２は、例えば、車両が備える積載量センサ、カメラ、障害物センサ等から取得する情報、あるいは通信部８０を介して先行車両または外部サーバーから取得する周囲の走行路や交通流の情報に基づいて、予想車速および予想走行負荷をそれぞれ導出することができる。
（ステップＳ１０２）：特定部１２は、変速線マップに基づいて、予想車速に対応するギア段を特定する。変速線マップは、車速に対するギア段の対応付けをあらかじめ定めた情報である。変速線マップは、例えば、標準的な走行負荷として想定された走行負荷において、燃費消費効率が最適となるように、車種ごとに定められている。なお、変速線マップは、車速だけでなく、例えば車速とエンジン２２のスロットル開度との組み合わせに対するギア段を対応付けた情報である場合もある。このような場合、特定部１２は、ステップＳ１０１で、予想車速と同様に第１時間経過後の予想スロットル開度を取得し、変速線マップに基づいて、予想車速および予想スロットル開度に対応するギア段を特定すればよい。
（ステップＳ１０３）：評価部１３は、特定したギア段とその上下特定段数以内の燃料消費効率を評価する。評価部１３は、有段変速機２１の複数のギア段のうち、ステップＳ１０２で特定したギア段を含む一部のギア段を評価対象とする。例えば、特定したギア段から上下それぞれｎ段以内のギア段を評価対象とする。ここで、特定段数ｎは、例えば予め定めた値であり、ｎ＝１または２とすることができる。なお、特定したギア段が最下段あるいは最上段である場合は、特定したギア段と、その上段側のギア段のみ、あるいは、その下段側のギア段のみとを評価対象とすればよい。
燃料消費効率の評価は、例えば、予想走行負荷による走行抵抗、予想車速、ギア段から定まるエンジン２２の回転数に基づくエンジン２２の効率特性と、有段変速機２１その他の駆動系統の損失特性等とに基づいて、単位量あたりの燃料による走行可能距離、あるいは単位走行距離あたりの燃料消費量を評価することによって行うことができる。評価部１３は、評価対象のギア段のそれぞれについて、燃料消費効率の評価を行う。燃料消費効率の評価方法は、これに限定されず、他の方法を用いてもよい。
（ステップＳ１０４）：決定部１４は、燃料消費効率が最適のギア段を遷移先のギア段に決定する。燃料消費効率が最適であるとは、例えば、単位量あたりの燃料による走行可能距離が最大であること、あるいは、単位走行距離あたりの燃料消費量が最小であることである。
決定部１４は、燃料消費効率が最適であるギア段が２つ以上ある場合は、現在のギア段からの変化段数が最小であるものを遷移先のギア段として決定する。これにより、ギアシフト動作の回数を抑制することができる。燃料消費効率が最適であるギア段が、現在のギア段の上段側と下段側とに同じ変化段数で存在する可能性は低いが、その場合は、上段側と下段側とのどちらのギア段を遷移先のギア段として決定してもよい。なお、決定したギア段は、現在のギア段であってもよい。すなわち、本実施形態において、ギア段の遷移とは、同じギア段を維持することも含む。
決定部１４は、決定したギア段を特定する情報を、例えば、パワートレインＥＣＵ２０に通知し、実際にそのギア段にギアシフトする制御を行わせる。その後、ステップＳ１０１に戻る。
なお、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理ループは、例えば、ギアシフトに要する時間を考慮して、１秒以上の間隔で実行することが好ましい。数秒間（第１時間）先における予想車速、予想走行負荷に基づいてギア段を決定する処理を、これより短い周期で繰り返せば、各時点において、精度よく燃料消費効率が最適であるギア段を決定することができる。第１時間は、例えばシミュレーションを行って好適な値を選択することができる。
また、ステップＳ１０２において、評価対象とするギア段の範囲（ｎ）は、走行負荷の影響を受けても、燃料消費効率が最適であるギア段が、この範囲に含まれると想定される範囲を定めればよい。この範囲は、例えばシミュレーションを行って好適な値を選択することができる。
なお、ステップＳ１０１において、予想車速は、ユーザがアクセルペダル操作およびブレーキペダル操作のいずれも行わない場合に予想される車速である。ユーザがこのような操作を行っている場合は、自動運転や運転支援の各機能は原則的に解除され、また、ユーザによる操作内容の予測は困難な場合もあるため、予想車速の精度が限定される。そのため、この場合は、例えば、ステップＳ１０１において予想車速の取得を行わず、また、ステップＳ１０２、Ｓ１０３をスキップし、ステップＳ１０４において、決定部１４は、現在の車速に対応するギア段を変速線マップに基づいて特定し、これを遷移先のギア段として決定すればよい。
以上説明した、車両搭載の機器の構成およびギア段決定装置１０の構成および処理は、一例であって、適宜、追加、置換、変更、省略が可能である。また、各機器の機能は適宜１つの機器に統合したり複数の機器に分散したりして実装することが可能である。
例えば、ギア段決定装置１０は、独立したＥＣＵとして設けてもよいが、パワートレインＥＣＵ２０や、マネージャＥＣＵ７０等に分散して設けてもよい。また、例えば、運転支援ＥＣＵ５０の数は限定されず、自動運転ＥＣＵ６０は、設けなくてもよい。
＜効果＞
本実施形態に係るギア段決定装置１０は、予想車速と変速線マップとに基づいてギア段を特定し、そのギア段とその上下の妥当な範囲のギア段との中から、予想走行負荷を考慮した燃料消費効率が最適なギア段を遷移後のギア段として決定する。これにより、変速線マップに基づいて特定したギア段をそのまま遷移後のギア段として決定する場合より、燃料消費効率を向上することができる。
また、ギア段決定装置１０は、有段変速機２１の複数のギア段のうち、一部のギア段を燃料消費効率の評価対象とするので、全てのギア段を燃料消費効率の評価対象とする場合に比べて計算量を抑制し、実時間制御に好適に適用することができる。とくに、有段変速機２１のギア段の数が例えば４段以上で多くなるほど効果が大きい。
また、ギア段決定装置１０は、運転支援ＥＣＵ５０あるいは自動運転ＥＣＵ６０のような、予想車速および予想走行負荷を導出可能な装置からこれらを取得すれば、計算量をさらに抑制することができる。
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態においては、シミュレーション装置１００は、例えば、第１実施形態に係るギア段決定装置１０の試験、評価を行うための、車両の走行路の勾配パターンおよび車速パターンを作成する。
＜構成＞
図３に、本実施形態に係るシミュレーション装置１００の機能ブロックを示す。シミュレーション装置１００は、勾配パターン作成部１０１と、車速パターン作成部１０２とを備える。勾配パターン作成部１０１は、シミュレーション用の走行路の勾配パターンを作成する。車速パターン作成部１０２は、シミュレーション用の車速パターンを作成する。
＜処理＞
まず、勾配パターン作成部１０１の勾配パターン作成処理を説明する。勾配パターン作成部１０１は、走行路を第１距離ごとの区間Ｐｉ（ｉ＝１、２、３、…、Ｎ）の勾配Ｓｉを以下のように順次導出する。ここで第１距離および区間の数Ｎは、試験、評価の内容等に応じて予め適宜定めることができる。なお、ここで勾配とは、典型的には走行路の水平距離に対する高さの比であるが、異なる定義を用いてもよく、例えば水平面に対する走行路の角度であってもよく、とくに限定されない。
勾配パターン作成部１０１は、まず、走行路の始点を含む第１区間Ｐ１の勾配Ｓ１を、２分の１の確率で第１勾配ｓ（ｓ＞０）とし、２分の１の確率で−ｓとする。ここで第１勾配ｓは、試験、評価の内容等に応じて予め適宜定めることができる。
勾配パターン作成部１０１は、つぎに、第１区間Ｐ１に隣接する第２区間Ｐ２の勾配Ｓ２を、第１区間Ｐ１の勾配Ｓ１と第１勾配ｓとを用いて、２分の１の確率でＳ１＋ｓとし、２分の１の確率でＳ１−ｓとする。
勾配パターン作成部１０１は、以降同様に、第（ｉ＋１）区間Ｐｉ＋１の勾配Ｓｉ＋１を、第ｉ区間Ｐｉの勾配Ｓｉと第１勾配ｓとを用いて、２分の１の確率でＳｉ＋ｓとし、２分の１の確率でＳｉ−ｓとすることにより、第１区間Ｐ１から終点を含む第Ｎ区間ＰＮまでの勾配Ｓ１〜ＳＮを順次導出する。
勾配パターン作成部１０１は、このように等確率で勾配を増加または減少して導出した勾配Ｓ１〜ＳＮの列を、シミュレーション用の勾配パターンとして出力する。
勾配パターンの例を図４に示す。図４は横軸に始点からの距離を取り、縦軸に始点からの高さを取った、勾配パターンのグラフである。勾配パターンの一例を実線で示し、他の例を点線で示す。この方法で作成した勾配パターンは、ランダムなパターンであるが、任意の区間の勾配の分布および全区間の平均勾配の分布が、ともに平均０の正規分布となる。そのため、この方法により、統計的に同一性質を持つ勾配パターンを複数作成することができる。
つぎに、車速パターン作成部１０２の車速パターン作成処理を説明する。車速パターン作成部１０２は、以下のモデルを用いる。
このモデルを、図５を参照して説明する。このモデルにおいては、先頭車両１１１が、第１車速パターンで走行する。第１車速パターンは、予め定めた車速の経時変化パターンである。第１車速パターンは限定されないが、日本国において定められた燃料消費率試験（ＪＣ０８モード）で用いられる車速パターンや、国際標準として提案されたＷＬＴＰ（Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure）で用いられる車速パターンを用いることができる。
このモデルにおいては、先頭車両１１１の後ろを、最後尾車両１１３が走行する。また、先頭車両１１１と最後尾車両１１３との間を、中間車両１１２が走行する。中間車両１１２は、第１期間ごとに、２分の１の確率で１台増加し、２分の１の確率で１台減少する。なお、第１期間は、試験、評価の内容等に応じて予め適宜定めることができる。また、中間車両の現在の台数が０になった場合は、例えば、次の期間において、２分の１の確率で１台増加し、２分の１の確率で０台のままとする。
図５に示す例では、期間Ｔ１においては、一例として中間車両１１２が１台走行している。次の期間Ｔ２においては、一例として中間車両１１２が１台増加して２台となる。さらに次の期間Ｔ３においては、一例として中間車両１１２が１台減少して１台となる。このモデルでは、一例として、図５に示すように、中間車両１１２が増加する場合、先頭車両１１１の直後に新たな１台が、割り込む形で増加し、中間車両１１２が減少する場合、最後尾車両１１３の直前の１台が消滅する形で減少するものとするが、必ずしもこの規則に従う必要はなく、いずれの位置において中間車両１１２が増減するものとしてもよい。
このモデルにおいて、中間車両１１２と最後尾車両１１３とは、それぞれ、第１前車追従アルゴリズムに基づいて走行する。第１前車追従アルゴリズムは、自車両に先行して走行している車両と好適な車間距離を維持するよう、自車両の車速を制御するアルゴリズムである。アルゴリズムの具体的な内容は限定されないが、例えば前車追従機能を有する運転支援ＥＣＵ５０に実装されるものと同じものを採用することができる。また、中間車両１１２および最後尾車両１１３は車両ごとに相異なる前車追従アルゴリズムに基づいて走行してもよい。
車速パターン作成部１０２は、このようなモデルにおける最後尾車両１１３の車速を導出し、その経時変化パターンをシミュレーション用の車速パターンとして出力する。この方法により、ＪＣ０８モード、ＷＬＴＰ等で標準的な車速パターンとして定められたパターンをもとに、中間車両の増減という現実的なランダムさを加味した車速パターンを複数作成することができる。
なお、シミュレーション装置１００は、勾配パターン作成部１０１および車速パターン作成部１０２の、いずれかのみを備えてもよい。
＜効果＞
本実施形態に係るシミュレーション装置１００は、統計的に同一性質を持つ勾配パターンのバリエーションを好適に複数作成でき、また、標準的な車速パターンとして定められたパターンに現実的なランダムさを加味した車速パターンのバリエーションを好適に複数作成できる。例えば勾配パターンを予想走行負荷に適用し、車速パターンを予想車速に適用することで、第１実施形態に係るギア段決定装置１０の試験、評価に用いることができ、ギア段決定装置１０の開発促進、高性能化を図ることができる。また、ギア段決定装置１０以外にも、車両に搭載される各種の運転支援ＥＣＵ５０、自動運転ＥＣＵ６０等の試験、評価にも用いて開発促進、高性能化を図ることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は適宜変形して実施できる。本発明は、ギア段決定装置だけでなく、プロセッサとメモリとを備えたギア段決定装置が実行するギア段決定方法、ギア段決定プログラム、ギア段決定プログラムを記憶したコンピューター読み取り可能な非一時的な記憶媒体、ギア段決定装置を備えた車両等として捉えることが可能である。また、本発明は、シミュレーション装置だけでなく、プロセッサとメモリとを備えたシミュレーション装置が実行するシミュレーション方法、シミュレーションプログラム、シミュレーションプログラムを記憶したコンピューター読み取り可能な非一時的な記憶媒体としてとらえることが可能である。
本発明は、車両等に搭載されるギア段決定装置やそのシミュレーション装置に有用である。
１０ ギア段決定装置
１１ 記憶部
１２ 特定部
１３ 評価部
１４ 決定部
２０ パワートレインＥＣＵ
２１ 有段変速機
２２ エンジン
３０ ブレーキＥＣＵ
３１ ブレーキ装置
４０ ＥＰＳＥＣＵ
４１ ＥＰＳ装置
５０ 運転支援ＥＣＵ
６０ 自動運転ＥＣＵ
７０ マネージャＥＣＵ
８０ 通信部
１００ シミュレーション装置
１０１ 勾配パターン作成部
１０２ 車速パターン作成部
１１１ 先頭車両
１１２ 中間車両
１１３ 最後尾車両

Claims (8)

  1. 車両が備える有段変速機のギア段を決定するギア段決定装置であって、
    車速とギア段との対応を表す変速線マップを記憶する記憶部と、
    前記変速線マップに基づいて、現在から第１時間経過後の予想車速に対応するギア段を特定する特定部と、
    複数のギア段のうち、特定したギア段と、その上下特定段数以内のギア段とを含む一部のギア段における、燃料消費効率を評価する評価部と、
    前記燃料消費効率に基づいて前記一部のギア段から選択したギア段を、現在のギア段から遷移させるギア段として決定する決定部とを備える、ギア段決定装置。
  2. 前記決定部は、前記一部のギア段のうち、前記燃料消費効率が最も良いと評価されたギア段を、現在のギア段から遷移させるギア段として決定する、請求項１に記載のギア段決定装置。
  3. 車両の運動の全部または一部が、車両が備える運転制御装置によって制御されている場合、前記特定部は、前記運転制御装置から前記予想車速を取得する、請求項１または２に記載のギア段決定装置。
  4. 前記予想車速は、ユーザがアクセルペダルおよびブレーキペダルのいずれも操作しない場合に予想される車速である、請求項１〜３のいずれかに記載のギア段決定装置。
  5. 前記評価部は、車両の予想走行負荷を用いて、前記燃料消費効率を評価する、請求項１〜４のいずれかに記載のギア段決定装置。
  6. 前記予想車速および前記予想走行負荷は、それぞれ、車両が備えるセンサ、先行車両、外部サーバーの少なくとも１つから取得する情報に基づいて導出される、請求項５に記載のギア段決定装置。
  7. 車両が備える有段変速機のギア段を決定するギア段決定装置が実行するギア段決定方法であって、
    予め記憶している車速とギア段との対応を表す変速線マップに基づいて、現在から第１時間経過後の予想車速に対応するギア段を特定するステップと、
    複数のギア段のうち、特定したギア段と、その上下特定段数以内のギア段とを含む一部のギア段における、燃料消費効率を評価するステップと、
    前記燃料消費効率に基づいて前記一部のギア段から選択したギア段を、現在のギア段から遷移させるギア段として決定するステップとを含む、ギア段決定方法。
  8. 車両の走行路の勾配パターンおよび車速パターンをシミュレーション用に作成するシミュレーション装置であって、
    走行路を第１距離ごとに区分した各区間において、前記区間の勾配を等確率で第１勾配だけ増加するか減少した勾配を前記区間に隣接する区間の勾配として、区間ごとの勾配を順次導出することにより、走行路の勾配パターンを作成する勾配パターン作成部と、
    第１車速パターンで走行する先頭車両と、第１前車追従アルゴリズムで走行する、最後尾車両と、前記先頭車両と前記最後尾車両との間で第１期間ごとに等確率で１台増加するか減少し、前記第１前車追従アルゴリズムで走行する中間車両とを含むモデルにおける前記最後尾車両の車速を導出することにより、車速パターンを作成する車速パターン作成部とを備える、シミュレーション装置。
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