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Dokumentenidentifikation DE69736216T2 16.05.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0000831255
Titel FAHRZEUGSTEUERUNG
Anmelder Equos Research Co. Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder ARUGA, Equos Research Co., Hideki, Tokyo 101, JP;
KAWAI, Equos Research Co., Masao, Tokyo 101, JP;
YAMASITA, Equos Research Co., Mitsugi, Tokyo 101, JP;
IWAMI, Equos Research Co., Takahiro, Tokyo 101, JP;
NAKASHIMA, Equos Research Co., Hideki, Tokyo 101, JP;
MOROTO, Equos Research Co., Shuzo, Tokyo 101, JP;
SHIRAI, Equos Research Co., Hisanori, Tokyo 101, JP
Vertreter Vossius & Partner, 81675 München
DE-Aktenzeichen 69736216
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 14.04.1997
EP-Aktenzeichen 979157187
WO-Anmeldetag 14.04.1997
PCT-Aktenzeichen PCT/JP97/01287
WO-Veröffentlichungsnummer 1997039260
WO-Veröffentlichungsdatum 23.10.1997
EP-Offenlegungsdatum 25.03.1998
EP date of grant 28.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.05.2007
IPC-Hauptklasse F16H 61/10(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G08G 1/133(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Diese Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, die eine Fahrzeugsteuerung auf der Basis von Straßeninformation ausführt, und insbesondere eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, die Getriebeübersetzungsverhältnisse auf der Basis von Information über die voraus liegende Straße steuert.

Stand der Technik

Unter den herkömmlichen Techniken zum Steuern der Getriebestufe unter Nutzung von Straßendaten, die in einem in einem Fahrzeug einbauten Navigationssystem gespeichert sind, haben JP 6-272753 und JP 7-234991 eine Steuervorrichtung vorgeschlagen, die Getriebestufen auf der Basis verschiedener Information einschließlich einer Fahrzeuggeschwindigkeitsveränderung und eines Fahrpedalöffnungsgrades, die durch Sensoren detektiert werden können, und von aus dem Navigationssystem ausgelesener Karteninformation vorgeschlagen. Eine derartige Vorrichtung steuert ein Fahrzeug so, dass es eine optimale Getriebestufe in Übereinstimmung mit den sich verändernden Fahrbedingungen aufweist.

Bei den vorstehend beschriebenen herkömmlichen Getriebesteuervorrichtungen werden Straßendaten aus dem Navigationssystem erhalten, um eine Getriebestufe in Übereinstimmung mit dem Straßenzustand zu bestimmen, auf welchen sich das Fahrzeug gerade bewegt. Jedoch zeigen alle für eine derartige herkömmliche Steuerung zu verwendenden Informationen lediglich die momentanen Fahrbedingungen an. Es ist nicht möglich, das Getriebe im Voraus für eine zukünftige Veränderung der Fahrbedingungen zu steuern.

Beispielsweise konnte die herkömmliche Technik, wenn das Fahrzeug eine Steigung befährt, keine Getriebestufe verändern, bis das Fahrzeug bis zu einer gewissen Höhe fährt, die zu einer Veränderung in der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit oder einem Öffnungsgrad des Fahrpedals führt. Ferner versucht diese Steuerung der Straßeninformation zu folgen, vernachlässigt aber den Willen oder die Absicht des Fahrers. Insbesondere hat die auf der Basis der Straßeninformation basierende Getriebestufensteuerung eine gute Anpassungsfähigkeit an Umgebungsbedingungen, hat aber die Tendenz, den Fahrer dazu zu zwingen, einer oberflächlichen Steuerung nachzukommen.

Ferner hat die vorstehend beschriebene herkömmliche Steuervorrichtung ein erhebliches Problem, wenn ein Unterschied zwischen der von einem Sensor, der die momentane Fahrzeugposition detektiert, detektierten Fahrzeugposition und der aktuellen Fahrzeugposition vorliegt.

Ferner wird, wenn ein Getriebeschaltwechselmuster auf der Basis der Straßendaten gesteuert wird, beispielsweise ein Hochschalten beim Fahren auf einer kurvigen oder gekrümmten Straße verhindert, während Schaltwechselpunkte während einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit höher werden. Jedoch konnten die herkömmlichen Vorrichtungen das Getriebe nicht steuern, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit in einer Kurve fährt.

Die herkömmliche Technik konnte keine geeignete Getriebesteuerung bereitstellen, wenn eine mehrfach konditionierte Straße befahren wird. Ferner ist in dem am nächsten kommenden Stand der Technik in DE 195 28 625 A1 ein System zur Ermittlung des Gangswechsels in einem automatischen Getriebe offenbart. Eine adaptive Steuerung des Getriebes ist vorgesehen, in welcher ein Adaptationsparameter auf der Basis von Straßeninformation eines bekannten Navigationssystems ermittelt wird. Das Getriebe wird durch Information gesteuert, welche die Route betrifft, welche das Fahrzeug befährt und welche von dem Navigationssystem angezeigt wird, und indem eine Betätigung eines Bremspedals berücksichtigt wird.

Demzufolge ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Fahrzeugsteuerung zu schaffen, die gut an die Absicht des Fahrers anpassbar ist, und insbesondere eine Fahrzeugsteuerung bereitzustellen, welche eine günstigere Steuerung in Reaktion auf eine Verlangsamungsoperation des Fahrers erzielt, und indem sie mehrere Bedingungen auf einer Straße beispielsweise einer kurvigen Autobahn oder Schnellstraße und ein geradliniges Aufwärtsfahren mit niedrigem Reibwert berücksichtigt.

Zusammenfassung der Erfindung

Zum Lösen der vorstehenden Aufgabe wird gemäß dieser Erfindung eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und dessen abhängigen Ansprüchen bereitgestellt.

Gemäß einer Ausführungsform:

  • – weist die Steuerparameter-Ermittlungseinrichtung eine erste Einrichtung zum Ermitteln mehrerer Steuerparameter in Abhängigkeit von unterschiedlicher Straßeninformation und eine zweite Einrichtung zum Ermitteln der durch die Ausführungseinrichtung auszuführenden aus den durch die erste Einrichtung ermittelten Steuerparametern auf.
  • – enthält die Straßeninformation eine oder mehrere Informationen, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Kurvenkrümmungsradius, Straßensteigung, Abstand zum Eintritt in die Kurve, vorgeschriebener Geschwindigkeit auf der Straße, Durchschnittskrümmung oder Durchschnittssteigung eines spezifischen Streckenabschnittes auf einer geplanten Fahrroute, Abstand zur Einfahrt auf eine Schnellstraße, Straßenkreuzung, Abstand zu der Straßenkreuzung und die Straßenform bestimmenden Knoten besteht.
  • – bestimmt die eine Fahrbedingungs-Sensoreinrichtung zum Detektieren eines eine Fahrbedingung des Fahrzeugs enthaltende Steuerparameter-Ermittlungseinrichtung, die Steuerparameter auf der Basis der detektierten Fahrbedingung.
  • – ist eine Fahrzeugfahrbedingung eine von Bedingungen, die aus der aus Fahrzeuggeschwindigkeit, Drosselklappenöffnungsgrad, Getriebeübersetzungsverhältnis und Betriebszustand einer Fahrsteuereinheit, Licht, Blinker und Wischer bestehenden Gruppe ausgewählt wird.

Die Steuerparameter-Ermittlungsvorrichtung weist eine Vorauspositions-Sensoreinrichtung zum Detektieren einer spezifischen Position vor dem Fahrzeug, eine Verlangsamungsfolgerungseinrichtung zum Folgern einer Verlangsamungsnotwendigkeit gemäß der Straßeninformation an der detektierten spezifischen Position und eine Auswahleinrichtung auf, um selektiv die Steuerparameter zu ermitteln, wenn die Verlangsamungsfolgerungseinrichtung die Notwendigkeit einer Verlangsamung folgert.

Die Steuerparameter-Ermittlungseinrichtung weist ferner eine Abstandsberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Abstandes von der momentanen Position zu der spezifischen Position auf, wodurch die Verlangsamungsfolgerungseinrichtung die Notwendigkeit einer Verlangsamung ferner unter Bezugnahme auf den berechneten Abstand von der momentanen Position zu der spezifischen Position folgert.

Die spezifische Position ist eine von Positionen, die aus der aus Kurveneingang, Straßenkreuzung und Eintritt in Autobahnauffahrt bestehenden Gruppe ausgewählt wird.

Die Steuerparameter-Ermittlungseinrichtung enthält eine Krümmungsberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Kurvenkrümmungsradius einer Kurve vor dem Fahrzeug.

Die Steuerparameter-Ermittlungseinrichtung enthält ferner eine Streckenabschnitts-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Streckenabschnittabstandes von der momentanen Position bis zum Kurveneingang.

Die Steuerparameter-Ermittlungseinrichtung enthält eine Straßenformfolgerungseinrichtung zum Folgern einer Form eines vorbestimmten Straßenabschnittes vor dem Fahrzeug.

Die Steuerparameter-Ermittlungseinrichtung enthält eine Durchschnittskrümmungs-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Durchschnittskrümmung einer oder mehrerer Kurven in dem vorbestimmten Straßenabschnitt.

Die Steuerparameter-Ermittlungseinrichtung enthält eine Höhenveränderungs-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Höhenveränderung in dem vorbestimmten Straßenabschnitt.

Die Steuerparameter-Ermittlungseinrichtung enthält eine Standardbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Standardbeschleunigung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der detektierten Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Drosselklappenöffnungsgrad und dem Getriebeübersetzungsverhältnis.

Die Steuervorrichtung enthält ferner eine erste Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden einer Notwendigkeit einen Schaltbereich des Getriebeübersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von der Straßeninformation eines vorbestimmten Straßenabschnittes vor dem Fahrzeug zu beschränken, und eine zweite Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden einer Notwendigkeit einer weiteren Einschränkung des Getriebeübersetzungsverhältnisses in Abhängigkeit von der Straßeninformation eines innerhalb des vorbestimmten Straßenabschnittes spezifizierten Unterabschnittes.

In einer Ausführungsform:

  • – entscheidet die erste oder zweite Entscheidungseinrichtung in Abhängigkeit von wenigstens zwei unterschiedlichen Arten von Straßeninformation;
  • – enthält die Steuerparameter-Ermittlungseinrichtung eine Geschwindigkeitsberechnungseinrichtung zum Berechnen einer empfohlenen Fahrzeuggeschwindigkeit an einer vorbestimmten Position vor dem Fahrzeug, um dadurch den Steuerparameter in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen der empfohlenen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Momentanfahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen;
  • – ist die vorbestimmte Position ein Knoten;
  • – detektiert die Fahroperation-Sensoreinrichtung eine oder mehrere Fahroperationen, die aus der aus Einschalten des Lichts, Einschalten des Blinkers, Einschalten des Wischers, Betätigungstritt des Fahrpedals und Betätigungstritt des Bremspedals bestehenden Gruppe ausgewählt werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen ist:

1 eine Blockdarstellung, welche eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,

2 eine Erläuterungsdarstellung, die Straßendaten darstellt,

3 ein Flussdiagramm, das eine Steueroperation der ersten Ausführungsform darstellt,

4 eine Darstellung, welche die Beziehung zwischen Fahrzeugposition und gesteuertem Getriebegang darstellt,

5 ein Flussdiagramm, das die Steueroperation der ersten Ausführungsform darstellt,

6 eine Darstellung, die ein Beispiel einer Straßenkreuzung darstellt,

7 ein Flussdiagramm, das eine Steueroperation der ersten Ausführungsform darstellt,

8 eine Darstellung, die ein Beispiel einer Autobahnauffahrt darstellt,

9 ein Flussdiagramm, das eine Steueroperation der ersten Ausführungsform darstellt,

10 ein bei der Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zu verwendendes Getriebesteuerkennfeld,

11 ein weiteres bei der Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zu verwendendes Getriebesteuerkennfeld,

12 noch ein weiteres bei der Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zu verwendendes Getriebesteuerkennfeld,

13 ein Flussdiagramm, das eine Steueroperation der zweiten Ausführungsform darstellt,

14 eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Fahrzeugposition und dem gesteuerten Getriebegang darstellt,

15 eine Erläuterungsdarstellung zur Berechnung einer Durchschnittskrümmung eines kurvigen Straßenabschnittes,

16 eine Erläuterungsdarstellung zur Berechnung einer Höhenveränderung auf einem Bergstraßenabschnitt,

17 ein bei der Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform verwendetes Getriebesteuerkennfeld, welches Merkmale der Erfindung veranschaulicht, jedoch keine beanspruchte Ausführungsform zeigt,

18 ein weiteres Getriebesteuerkennfeld zur Verwendung bei der Getriebemodus-Umschaltsteuerung, die in Reaktion auf die Höhenveränderung in der dritten Ausführungsform ausgeführt wird,

19 ein Flussdiagramm, das eine Steueroperation der dritten Ausführungsform darstellt,

20 noch ein weiteres Getriebesteuerkennfeld zur Verwendung in einer Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform,

21 noch ein weiteres Getriebemodussteuerkennfeld zur Verwendung, das in der dritten Ausführungsform verwendet wird,

22 ist ein Kennfeld zur Ermittlung eines Bezugswertes,

23 noch ein weiteres Getriebemodussteuerkennfeld zur Verwendung zu Verwendung in der dritten Ausführungsform,

24 ein Flussdiagramm, das eine Steueroperation der vierten Ausführungsform darstellt, welches Merkmale der Erfindung veranschaulicht, jedoch keine beanspruchte Ausführungsform zeigt,

25 ein weiteres Flussdiagramm, das eine Steueroperation der vierten Ausführungsform darstellt,

26 noch ein weiteres Flussdiagramm, das eine Steueroperation der vierten Ausführungsform darstellt,

27 ein weiteres Flussdiagramm, das eine Steueroperation der vierten Ausführungsform darstellt,

28 eine Erläuterungsdarstellung zum Berechnen einer durchschnittlichen Steigung einer Straße,

29 ein Kennfeld zur Folgerung der Notwendigkeit einer sekundären Beurteilung in der fünften Ausführungsform, welches Merkmale der Erfindung veranschaulicht, jedoch keine beanspruchte Ausführungsform zeigt,

30 ein Kennfeld zur Folgerung der Notwendigkeit einer Steuerung,

31 ein Kennfeld, das eine Getriebemodussteuerung auf der Basis der Durchschnittssteigung darstellt,

32 ein Getriebesteuerkennfeld gemäß der fünften Ausführungsform,

33 ein Flussdiagramm, das eine Steueroperation der fünften Ausführungsform darstellt,

34 ein weiteres Flussdiagramm, das eine Steueroperation der fünften Ausführungsform darstellt,

35 eine Darstellung, welche die Art der Steuerung des Getriebezustandes während des Fahrens durch eine Straßenkreuzung darstellt,

36 eine Darstellung, die ein Beispiel einer Knotenposition auf der Straße darstellt,

37 ein Getriebesteuerkennfeld gemäß der sechsten Ausführungsform, und

38 ein Flussdiagramm, das eine Steueroperation der sechsten Ausführungsform darstellt.

Beste Ausführungsform der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird hierin nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

1 ist eine Blockdarstellung, die eine die vorliegende Erfindung verkörpernde Fahrzeugsteuerungsvorrichtung zeigt.

Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 1 dieser Erfindung enthält ein Navigationssystem 10, ein automatisches Getriebe 41, eine A/T-Modus-Auswahleinheit 20 und einen Fahrzeugzustandssensor 30. Das Navigationssystem 10 hat eine Navigationsverarbeitungseinheit 11, eine Datenspeichereinheit 12, die Straßeninformation speichert, einen Momentanpositionssensor 13, eine Auswahleinrichtung und einen Steuerfreigabeschalter 14, eine Kommunikationseinheit 15, eine Eingabeeinheit 16, eine Anzeigeeinheit 17, eine Spracheingabeeinheit 18 und eine Sprachausgabeeinheit 19.

Die Navigationsverarbeitungseinheit 11 besitzt eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 111, die in Reaktion auf die Eingabeinformation arbeitet, um verschiedene Datenverarbeitungsoperationen durchzuführen und die Ergebnisse der Operation auszugeben. Mit der CPU 111 sind ein ROM 112 und ein RAM 113 über Datenbusleitungen verbunden. Der ROM 112 ist ein Nur-Lese-Speicher, der beispielsweise Programme zum Suchen einer Fahrroute zu dem Ziel, zur Fahrführung entlang der Fahrroute und zur Ermittlung eines bestimmten Streckenabschnittes auf der Fahrroute speichert. Der RAM 113 ist ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff, der als ein Arbeitsspeicher zu verwenden ist, wenn die CPU 111 einen Datenverarbeitungsvorgang durchführt.

Die Datenspeichereinheit 12 hat eine Kennfelddatendatei, eine Straßenkreuzungsdatendatei, eine Knotendatendatei, eine Straßendatendatei, eine Fotografiedatendatei, und mehrere Bereichdatendateien, die Daten von Hotels, Tankstellen, Aussichtspunkten in den entsprechenden Bereichen speichern. Die in diesen Dateien gespeicherten Daten werden nicht nur zum Suchen einer Fahrroute, sondern auch für die Beschreibung verschiedener Information, wie z.B. als Führungskarte entlang der Fahrroute, Fotografie und/oder Darstellung, die eine Straßenkreuzung oder irgendwelche Plätze in der Fahrroute, einen Abstand zu der Straßenkreuzung, eine Fahrrichtung an der Straßenkreuzung usw. mittels der Anzeige 17 und/oder Sprachausgabeeinheit 19 angeben, verwendet.

Von der in diesen Dateien gespeicherten Information werden die Dateien, welche jeweils Straßenkreuzungsdaten, Knotendaten und Straßendaten speichern, hauptsächlich zur Routensuche in dem Navigationssystem verwendet. Diese Dateien speichern Daten bezüglich der Straßenbreite, Steigung oder Gradienten, Straßenoberflächenzustand, Krümmungsradius, Straßenkreuzung, T-förmiger Kreuzung, Anzahl von Straßenspuren, Spurverringerungspunkt, Eintritt in die Kurve, Eisenbahnkreuzungen, Ausfahrtspur von Autobahnen, Mautstellen, Straßenverengungspunkt, Gefällestraßen, Steigungsstraßen, Absolutkoordinaten anzeigenden Breiten- und Längengrad, Höhe der Absolutkoordinaten, Absolutposition und Höhe von Knoten auf den Straßen usw. Die Straßeninformation beinhaltet die vorstehend beschriebenen Daten, die bezüglich der Momentanfahrzeugposition detektiert werden, und umfasst hauptsächlich Information über die Straße vor der momentanen Position in der Fahrrichtung. Beispielsweise beinhaltet derartige Information Straßenkreuzungen, die in der Fahrroute voraus angeordnet sind, Kurven, Knoten und Kurvenradien in einem vorbestimmten Streckenabschnitt, Abstand von der Momentanposition zu einem vorbestimmten Punkt, wie z.B. einer Straßenkreuzung oder zu einem vorbestimmten Streckenabschnitt, usw. Die Straßeninformation beinhaltet auch verschiedene Straßenzustände, die von entsprechenden Sensoren detektiert und über Kommunikationseinrichtungen usw. erhalten werden.

Alle Speichervorrichtungen wie z.B. DVD, MO, CD-ROM, Optoplatte (engl. optical disk), Magnetband, IC-Karte und optische Karte können als Datendateien verwendet werden. Obwohl die CD-ROM oder andere Speichervorrichtungen mit großer Speicherkapazität bevorzugt für die Dateien verwendet werden, kann eine IC-Karte für andere Dateien verwendet werden, welche weniger Speicherkapazität erfordern. Der Momentanpositionssensor 13 weist einen GPS-Empfänger 131, einen Erdmagnetismus-Sensor 132, einen Abstandssensor 133, einen Lenksensor 134, einen Bakensensor 135 und einen gyromagnetischen Sensor 136 auf. Der GPS Empfänger 131 empfängt Radiowellen von Erdsatelliten um eine Fahrzeugposition zu bestimmen. Der Erdmagnetismus-Sensor 132 detektiert den Erdmagnetismus, um die Richtung zu ermitteln, in welcher sich das Fahrzeug bewegt. Der Abstandssensor 133 kann eine Messvorrichtung eines Typs sein, in welcher die Anzahl der Radumdrehungen detektiert wird, worauf eine Berechnung erfolgt, oder ein anderer Typ, in welchem die Beschleunigung detektiert wird, dem eine zweifache Integration folgt. Der Lenksensor 134 ist typischerweise ein optischer Rotationssensor oder ein rotationsbeständiges Volumen, das auf einem rotierenden Element eines Lenkrades befestigt ist, kann aber auch ein Lenkwinkelsensor sein, der an dem Rad befestigt ist. Der Bakensensor 135 empfängt Positionsinformation von Baken, die an Straßen angeordnet sind. Der gyromagnetische Sensor 136 kann ein gyromagnetischer Sensor auf dem Prinzip einer Gasrate oder Schwingung sein, der eine Kurvenwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs gefolgt von einer Integration detektiert, um die Fahrzeugfahrrichtung zu ermitteln.

Der GPS-Empfänger 131 und Bakensensor 135 können allein zum Messen der Fahrzeuggeschwindigkeit dienen. Ferner kann die Absolutposition des Fahrzeugs durch eine Kombination eines von dem Abstandssensor 133 detektierten Abstandes und einer durch den Erdemagnetismus-Sensor 132 und/oder gyromagnetischen Sensor 136 detektierten Richtung, oder durch eine Kombination eines von dem Abstandssensor 133 detektierten Abstandes und eines von dem Lenksensor 134 detektierten Lenkwinkels ermittelt werden.

Die Kommunikationseinheit 15 sendet und empfängt Daten aus FM-Sendeeinheiten und Telefonschaltungen. Beispielsweise empfängt sie Daten bezüglich Straßeninformation einschließlich Verkehrsstaus und Verkehrsunfallinformation, die von einer Verkehrsinformationszentrale geliefert werden.

Die Eingabeeinheit 16 wird zum Eingeben von beliebigen Daten beispielsweise zur Korrektur der Momentanposition am Beginn der Fahrt und zur Eingabe des Ziels verwendet. Ein Beispiel einer Eingabeeinheit 16 ist ein auf einer Anzeigeeinheit 17 angeordnetes und zur Eingabe jeder Information über eine Taste oder ein darauf dargestelltes Menü angepasstes Berührungsfeld. Ein weiteres Beispiel einer Eingabeeinheit 16 ist eine Tastatur, oder eine Maus, ein Balkencodeleser, ein Schreibstift, oder eine fernsteuerbare Eingabevorrichtung.

Die Anzeigeeinheit 17 wird dazu verwendet, um beispielsweise eine Anleitung für den Betrieb, ein Operationsmenü, Operationstasten, eine empfohlene Fahrroute zu dem Ziel, die auf Benutzeranfrage ermittelt wurde, und eine Führungskarte entlang der Fahrroute anzuzeigen. Als Anzeigeeinheit 17 kann eine CRT-Anzeige-, eine Flüssigkristallanzeige-, eine Plasmaanzeigevorichtung oder Hologrammvorrichtung verwendet werden, die ein Hologramm auf eine Frontscheibe projiziert. Die Anzeigeeinheit 17 bildet eine Hinweiseinrichtung, um dem Fahrer visuelle Information zu liefern, um ihn oder ihr die Inhalte der Getriebesteuerung wissen zu lassen.

Die Spracheingabeeinheit 18 umfasst ein Mikrofon, über welches beispielsweise notwendige Information mittels Sprache eingegeben werden kann. Die Sprachausgabeeinheit 19 besitzt eine Sprachsynthetisierungsvorrichtung und einen Lautsprecher, um dadurch die synthetisierte Sprachführungsinformation auszugeben. Zusätzlich zu der synthetisierten Sprachführungsinformation können unterschiedliche Führungsinformationen, die auf ein Band aufgezeichnet worden sind, ebenfalls über den Lautsprecher ausgegeben werden. Die Sprachführungsinformation kann eine Kombination der synthetisierten Sprache und aufgezeichneten Sprache sein. Die Sprachausgabeeinheit 19 kann eine weitere Hinweiseinrichtung bilden, um hörbare Information an den Fahrer zu liefern, um ihn oder ihr die Inhalte der Getriebesteuerung wissen zu lassen.

Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung arbeitet das Navigationssystem so, dass es dem Fahrer Straßeninformation im Umfeld der momentanen Fahrzeugposition liefert, um dadurch den Fahrer bei der Fahrt entlang einer spezifischen Route zu dem Ziel zu führen. Insbesondere arbeitet, wenn das Ziel über die Eingabevorrichtung 16 eingegeben ist, die Navigationsverarbeitungseinheit 11 so dass sie selektiv eine empfohlene Fahrroute zu dem Ziel auf der Basis der von dem Momentanpositionssensor 13 detektierten momentanen Position des Fahrzeugs und der aus der Datenspeichereinheit 12 ausgelesenen Straßeninformation herausfindet. Die Fahrroute wird auf der Anzeigeeinheit 17 ausgegeben. Die auf der Anzeigeeinheit 17 ausgegebene Fahrroute arbeitet mit der über die Sprachausgabeeinheit 19 ausgegebenen Sprachinformation zusammen, um den Fahrer zu dem Ziel zu leiten. Wenn kein Ziel eingegeben ist, gibt die Navigationsverarbeitungseinheit nur die Straßeninformation um die momentane Position des Fahrzeugs an die Anzeigeeinheit 17 aus.

Bei dem vorstehend beschriebenen Navigationssystem 10 umfasst der Momentanpositionssensor 13 die Momentanpositionssensoreinrichtung, und die Datenspeichereinheit 12 und Navigationsverarbeitungseinheit 11 arbeiten miteinander zusammen, um die Straßeninformation-Ermittlungseinrichtung zu bilden. Ein spezifischer Punkt, der vor der momentanen Position des Fahrzeugs in der Fahrrichtung positioniert ist, wird durch die Navigationsverarbeitungseinheit 11 auf der Basis der momentanen Position und der Fahrrichtung des Fahrzeugs ermittelt, welche beide durch den Momentanpositionssensor 13 und die in der Datenspeichereinheit 12 gespeicherte Straßeninformation detektiert werden. Die Abstandsberechnungseinrichtung wird durch den Momentanpositionssensor 13, die Datenspeichereinheit 12 und die Navigationsverarbeitungseinheit 11 gebildet.

Die in der Datenspeichereinheit 12 gespeicherten Straßendaten bestehen aus Knotenverbindungssegmenten. 2 ist eine Darstellung, die ein Beispiel der in der Datenspeichereinheit 12 gespeicherten Straßendaten darstellt, wobei eine durchgezogene Linie R eine Form der Straße darstellt. Die Straßenform wird durch Knoten (N1, N2, ...) und zwischen zwei benachbarten Knoten verbundene Segmenten repräsentiert. Jeder Knoten ist wenigstens durch seine Koordinaten (welche in dieser Ausführungsform die Breiten- und Längengrad aufweisenden Absolutkoordinaten sind) definiert.

In dieser Ausführungsform wird die Straßenform auch durch die Höhe sowie durch Knoten und Segmente definiert. Höhendaten sind Punkten gegeben, die in Abständen von 250 m zueinander in Seiten- und Längsrichtungen angeordnet sind. Beispielsweise befindet sich ein Punkt (10-10) auf der Höhe von 20 m und ein weiterer Punkt (10-11) bei 22 m, wie es in 2 dargestellt ist.

In dieser Ausführungsform sind die Durchschnittskrümmung, die Straßenform, die Höhenveränderung, der Krümmungsradius usw. durch die Beziehung zwischen den Knotenpositionen und den die entsprechenden Knoten umgebenden Höhendaten bestimmt. Obwohl die Höhendaten gemäß vorstehender Feststellung beabstandeten Punkten gegeben sind, um das Datenvolumen zu minimieren, kann es möglich sein, dass die entsprechenden Knoten ihre Höhendaten haben. Es ist auch möglich, dass jeder Straßenabschnitt oder jedes Segment seine Steigungsdaten hat, welche in Verbindung mit anderen verwendet werden, um die Höhe eines spezifischen Knotenpunktes zu ermitteln.

Die Fahrroute kann bereits in dem Navigationssystem programmiert worden sein. Wenn keine Fahrroute in dem Navigationssystem programmiert worden ist, kann es eine angenommene Fahrroute sein, um geradeaus zu fahren.

Der in dieser Ausführungsform zu steuernde Steuerparameter sind Übersetzungsverhältnisse des Getriebes, insbesondere Getriebestufen. Die vorstehend beschriebene Navigationsverarbeitungseinheit 11 ermittelt eine spezifische von den Getriebestufen oder einen eingeschränkten Bereich von Stufen, innerhalb welchen das Getriebe schaltbar ist, wodurch ein Befehlssignal, das die spezifische Stufe oder die oberste Stufe innerhalb des eingeschränkten Schaltbereichs anzeigt, an das später zu beschreibende Automatikgetriebe ausgegeben wird. Das Automatikgetriebe bestimmt die tatsächliche Getriebestufe in Reaktion auf das Befehlssignal, selbst wenn eine andere Stufe unter der von der A/T-ECU 40 gesteuerten normalen Getriebesteuerung ausgewählt ist. Somit ist die Navigationsverarbeitungseinheit 11 die Steuerparameterbestimmung in dieser Ausführungsform.

Die A/T-Modus-Auswahleinheit 20 wird dazu verwendet, um eine Schaltposition und einen Getriebesteuermodus auszuwählen. Ein Fahrzeugzustandssensor 30, der unterschiedliche Fahrzeugzustände einschließlich der Fahrbedingung detektiert, hat eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensoreinrichtung oder einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31, eine Verlangsamungsoperations-Sensoreinrichtung, die einen Bremssensor (32) aufweist, einen Fahrpedalsensor 33 und einen Blinkersensor 34 und einen Drosselklappenöffnungssensor 35. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31 detektiert eine Fahrzeuggeschwindigkeit V. Der Bremssensor 32 detektiert, ob ein Bremspedal betätigt wird (EIN/AUS). Der Fahrpedalsensor 33 detektiert einen Öffnungsgrad &agr; eines Fahrpedals. Der Blinkersensor 34 detektiert einen EIN/AUS-Zustand eines Blinkerschalters. Der Drosselklappenöffnungssensor 35 detektiert einen Drosselklappenöffnungsgrad &thgr;.

Wenn eine gewisse Verlangsamungsoperation detektiert wird, wird wenigstens eines von dem entsprechenden Bremse-EIN/AUS-Anzeigesignal, Fahrpedalöffnungsgrad-Anzeigesignal und Blinker-EIN/AUS-Anzeigesignal an die Navigationsverarbeitungseinheit 11 geliefert. Die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31 detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit V wird sowohl an die Navigationsverarbeitungseinheit 11 als auch an eine elektrische Steuerschaltung 40 geliefert, die später zu beschreiben ist. Der von dem Drosselklappenöffnungssensor 35 detektierte Drosselklappenöffnungsgrad wird an die elektrische Steuereinheit 40 geliefert.

Eine gewisse die Verlangsamungsabsicht des Fahrers widerspiegelnde Operation kann detektiert werden, wenn das Bremssignal im EIN-Zustand ist. Möglicherweise kann ein Betätigungsgrad des Bremspedals detektiert werden, wobei in diesem Falle die Verlangsamungsabsicht des Fahrers bei der weiteren Beachtung des detektierten Betätigungsgrades des Bremspedals gefolgert wird. Die Verlangsamungsoperation des Fahrers kann auch durch eine Veränderung des Fahrpedalöffnungsgrades detektiert werden. Insbesondere kann, wenn der Fahrpedalöffnungsgrad sehr klein, aber noch weiter um mehr als einen vorbestimmten Prozentsatz (d.h., einen Prozentsatz einer Verringerung des Betätigungsbetrages in Bezug auf den vorherigen kleinen Betätigungsbetrag des Fahrpedals) verkleinert wird, kann entschieden werden, dass der Fahrer eine Verlangsamung beabsichtigt. Zusammengefasst kann die Operation des Fahrers, stark den Betätigungsbetrag zu verringern, als eine Verlangsamungsabsicht erkannt werden und kann daher als eine Art einer Verlangsamungsoperation detektiert werden.

Eine derartige Detektion kann auch durch die Veränderung (Verringerung) des Fahrpedalöffnungsgrades &agr;, der Veränderung (Abnahme) der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Veränderung (Abnahme) der Beschleunigung, usw. angezeigt werden. Diese Parameter können mit dem Fahrpedalöffnungsgrad &agr; kombiniert werden, nachdem dieser verändert worden ist, um die Verlangsamungsoperation zu detektieren. Beispielsweise ist, wenn das Fahrzeug nur aufgrund der Trägheit fährt, der Fahrpedalöffnungsgrad &agr; nahezu 0. Demzufolge bedeutet &agr; = 0 nicht immer eine Verlangsamungsabsicht des Fahrers. Somit wird, wenn eine ausreichende Abnahme des Fahrpedalöffnungsgrades vorliegt, und wenn der verringerte Fahrpedalöffnungsgrad nahezu 0 wird, dann bejahend daraus gefolgert, dass eine Verlangsamungsabsicht des Fahrers vorliegt.

Die Verlangsamungsabsicht des Fahrers kann auch aus einer Veränderung der Drosselklappenöffnung (d.h., eines Motordrehmomentes) gefolgert werden. Wie es unter Bezugnahme auf den Fall beschrieben wurde, in welchem die Verlangsamungsabsicht des Fahrers auf der Basis einer Fahrpedalöffnungsabnahme gefolgert wird, kann eine Veränderung des Drosselklappenöffnungsgrades (eines Abnahmebetrages der Drosselklappenöffnung, eine Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Verringerung der Beschleunigung) in diesem Falle berücksichtigt werden.

In noch einer weiteren Ausführungsform wird die Verlangsamungsabsicht des Fahrers auf der Basis einer Betätigung oder Nicht-Betätigung des Bremspedals und des Fahrpedals gefolgert. Beispielsweise erfolgt die bejahende Folgerung der Verlangsamungsoperation des Fahrers, wenn entweder eines von dem Betätigen des Bremspedals oder dem Freigeben des Fahrpedals detektiert wird. Alternativ erfolgt die bejahende Folgerung für die Verlangsamungsoperation des Fahrers, wenn die Betätigung der Bremse und die Nicht-Betätigung des Fahrpedals detektiert werden. Dieses würde genauer der Verlangsamungsabsicht des Fahrers entsprechen.

In noch einer weiteren Ausführungsform wird die Verlangsamungsabsicht des Fahrers durch das EIN-Signal angenommen, das anzeigt, dass sich der Blinker nun im Betrieb befindet. In dieser Ausführungsform ist es zu bevorzugen, außerdem die Fahrzeuggeschwindigkeit zu berücksichtigen, wenn sich das Blinkersignal im EIN-Zustand befindet. Beispielsweise könnte gefolgert werden, dass die Verlangsamungsoperation erforderlich ist, wenn das Fahrzeug immer noch eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet, bei welcher das Fahrzeug sicher in eine Straßenkreuzung zum Zeitpunkt einfahren könnte, wenn das Blinkersignal in den EIN-Zustand kommt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert worden ist, so dass sie sich zu dem Zeitpunkt, bei dem das Blinkersignal in EIN-Zustand schaltet, unter der vorbestimmten Geschwindigkeit befindet, könnte daraus gefolgert werden, dass keine Verlangsamungsoperation vorliegt.

Die Fahrzeugzustands-Sensorseinheit 30 kann einen Lichtsensor enthalten, der das Aufleuchten der Scheinwerfer detektiert, und einen Wischersensor, der den Betrieb des Wischers detektiert. Der Lichtsensor kann aus einem Schalter bestehen, der zum Ein- und Ausschalten der Scheinwerfer betätigt wird. Der Wischersensor kann aus einem Schalter zum Betätigen der Wischer bestehen. Das Aufleuchten der Scheinwerfer würde nahe legen, dass es um das Fahrzeug herum dunkel wird, und dieses daher als einer von Faktoren bei der Folgerung oder Annahme der Verlangsamungsoperation des Fahrers berücksichtigt wird. Der in Betrieb befindliche Wischer legt Regen oder Schneefall nahe, welche den Reibwert der Straßenoberfläche verringern, und welcher ebenfalls als ein Faktor bei der Folgerung oder Annahme der Verlangsamungsoperation des Fahrers berücksichtigt werden kann. Mit anderen Worten, das Einschalten der Scheinwerfer und/oder des Wischers würde die Notwendigkeit einer Verlangsamung während der nachfolgenden Fahrt erhöhen, und könnte von der aktiven Verlangsamungsoperation des Fahrers (z.B. Betätigen des Bremspedals und/oder Freigeben des Fahrpedals) gefolgt werden. Somit ermöglicht eine Berücksichtigung dieser Faktoren die Steuerwirkung der vorliegenden Erfindung.

Das Automatikgetriebe weist eine (in den Zeichnungen als A/T bezeichnete) Mechanismuseinheit 41 auf, die ein Getriebe enthält, das im Wesentlichen aus Planetenzahnrädern und einem Hydraulikkreis zum Einrücken und Ausrücken von Komponenten des Getriebes besteht, um ein mehrstufiges Getriebe bereitzustellen und aus einer elektrischen Steuereinheit 40 (welche hierin nachstehend mit A/T ECU bezeichnet wird) zum Steuern der Mechanismuseinheit 41.

Die Navigationssystemeinheit 10 und die A/T ECU 40 sind miteinander über Kommunikationsleitungen für eine wechselseitige Kommunikation verbunden.

Mit der A/T ECU 40 sind der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31 und der Drosselklappenöffnungssensor 35 verbunden. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal aus dem Sensor 31 und ein Drosselklappenöffnungssignal aus dem Sensor 35 werden an die A/T ECU 40 geliefert. Ein Schaltpositionssignal, das eine von der A/T-Modus-Auswahleinheit 20 ausgewählte Schaltposition anzeigt, wird von einem (nicht dargestellten) Schaltpositionssensor, der auf der Mechanismuseinheit 41 montiert ist, an die A/T ECU 4 geliefert.

Von der A/T ECU 40 wird ein Ansteuersignal (engl. drive signal) an ein Stellelement (hydraulischen Solenoid) in dem Hydraulikkreis der Mechanismuseinheit 41 ausgegeben, worauf dann das Stellelement arbeitet, um die Getriebestufe zu steuern. Die A/T ECU 40 wird durch Steuerprogramme gesteuert, die in dem EE-PROM 42 gespeichert sind. Beispielsweise wird die Getriebestufe in Reaktion auf den von dem Drosselklappenöffnungssensor 35 detektierten Drosselklappenöffnungsgrad und die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31 detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit unter Bezugnahme auf Speichertabellen (Getriebekennfelder) bestimmt. Die Getriebekennfelder bestimmen selektiv eine spezifische Getriebestufe.

Die Getriebekennfelder wurden getrennt für einen Normalmodus und einen Sportmodus bereitgestellt, wovon einer automatisch auf das das von der Navigationsverarbeitungseinheit 11 gelieferte den Getriebemodus anzeigende Signal ausgewählt wird. Der Getriebemodus kann auch manuell durch eine Fahrerbetätigung der A/T-Modus-Auswahleinheit 20 gewechselt werden.

Der Normalmodus speichert ein wirtschaftliches Fahrmuster mit einem guten Gleichgewicht zwischen Kraftstoffverbrauch und Leistung, welcher zweckmäßig für die üblichen Fahrbedingungen geeignet ist. Leistung wird im Sportmodus als wesentlich wichtiger betrachtet, welcher zweckmäßig anwendbar ist, in einem gebirgigen Bereich oder bei einer Bergfahrt.

In dieser Ausführungsform erfolgt die Getriebesteuerung durch Ermittlung einer obersten Getriebestufe, d.h., durch Verhindern des Hochschaltens auf einen höheren Gang bzw. Gänge als den vorbestimmten obersten Gang, wobei die üblichen Getriebekennfelder nicht verändert werden. Demzufolge kann jedes Getriebekennfeld für eine übliche Getriebesteuerung verwendet werden.

Ein mit einer A/T-Modus-Auswahleinheit 20 ausgestatteter Schalthebel hat sieben auswählbare Schaltpositionen, d.h., eine Parkposition, eine Rückfahrposition, eine Neutralposition, eine Fahrposition, eine Drei-Gänge-Position, eine Zwei-Gänge-Position und eine Niedrig-Gang-Position. Der Ganghebel ist mechanisch mit dem nicht dargestellten Schaltpositionssensor verbunden, der auf der Mechanismuseinheit 41 befestigt ist.

Wenn sich der Schalthebel in der Fahrposition befindet, kann irgendeiner von den ersten bis fünften Gängen in dem Getriebe gewählt werden. Einer von den ersten bis dritten Gängen ist in den Getriebestufen in der Drei-Gänge-Position wählbar. Eine von den ersten und zweiten Getriebestufen ist in der Zwei-Gänge-Position wählbar. In der Position der Niedrig-Gang-Position kann nur der erste Gang verwendet werden. In dieser Ausführungsform führt das Navigationssystem 10 die Automatikgetriebesteueroperation durch, wenn der Schalthebel 21 in der Fahrposition gehalten wird. Beispielsweise wird, wenn die A/T ECU 40 den vierten Gang bestimmt, aber das Navigationssystem 11 befiehlt, dass die Getriebestufe der dritte Gang sein sollte, das Ansteuersignal geliefert, das den dritten Gang befiehlt. Wenn die A/T ECU 40 den vierten Gang bestimmt, aber das Navigationssystem 11 befiehlt, dass die oberste Getriebestufe der dritte Gang sein sollte, reicht dann das Ansteuersignal von dem ersten bis zum dritten Gang und befiehlt nicht den vierten Gang. Ein derartiges Ansteuersignal wird an das Stellelement 41 geliefert, das so arbeitet, dass es das aktuelle Gangübersetzungsverhältnis einstellt.

Wie es vorstehend beschrieben wurde, arbeiten die Navigationsverarbeitungseinheit 11 und das Automatikgetriebe zusammen, um die Steuerungsausführungseinrichtung in dieser Ausführungsform aufzubauen. Die Schaltposition und der Getriebemodus werden über die A/T ECU 40 an die Navigationsverarbeitungseinheit 11 geliefert. In einer modifizierten Ausführungsform speichert die Navigationsverarbeitungseinheit 11 im Voraus Getriebekennfelder der A/T ECU 40, wobei in diesem Falle die Navigationsverarbeitungseinheit 11 eine tatsächliche Getriebestufe innerhalb eines eingeschränkten Bereiches unter Bezugnahme auf das Getriebekennfeld bestimmt, welche an die A/T ECU 40 ausgegeben wird.

In Reaktion auf das Drosselklappenöffnungssignal aus dem Drosselklappenöffnungssensor 35 und eine Motordrehzahl und andere (Kühlmitteltemperatur, Sensorsignale usw.) aus einem (in den Zeichnungen als E/G bezeichneten) Motor, arbeitet eine (als E/G ECU in den Zeichnungen bezeichnete) Motorsteuereinheit 50 so, dass sie den Motor 51 beispielsweise durch Regeln der Kraftstoffeinspritzung steuert.

Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung wird die (auch als Navigations-AT-Steuerung bezeichnet) Getriebegangsteuerung auf der Basis der Straßeninformation in dem Navigationssystem wie folgt ausgeführt.

ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM

In dieser Ausführungsform ist die Navigationsverarbeitungseinheit 11 die Spezifische-Position-Sensoreinrichtung. Die Navigationsverarbeitungseinheit 11 arbeitet in Reaktion auf die im Datenspeicher 12 gespeicherte Straßeninformation, indem sie eine spezifische Position vor dem Fahrzeug in der Fahrrichtung auf einer geplanten Fahrroute detektiert. Sie arbeitet auch als eine Abstandsberechnungseinrichtung, indem sie einen Abstand (d) von der momentanen Position zu der spezifischen Position berechnet.

Ferner agiert die Navigationsverarbeitungseinheit 11 als die Verlangsamungsfolgerungseinrichtung, um eine Verlangsamungsnotwendigkeit in Reaktion auf die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit und die Straßeninformation an der oder im Umfeld der spezifischen Position herum zu folgern. Wenn eine Verlangsamungsnotwendigkeit besteht, bestimmt die Verarbeitungseinheit 11 eine spezifische Getriebestufe für die notwendige Verlangsamung in Reaktion auf den Abstand (d), die Straßeninformation an der oder im Umfeld der spezifischen Position, die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit und die momentanen Getriebestufen. In dieser Ausführungsform sind die für die Fahrzeugsteuerung verwendeten Daten die Straßeninformation und die Daten aus der Navigationsverarbeitungseinheit 11 die Straßendaten. Demzufolge können die Straßendaten und die Straßeninformation wenigstens teilweise identisch sein. Die Straßeninformation kann aus den Straßendaten erstellt und extrahiert werden.

In Reaktion auf die Detektion der Fahrpedalfreigabeoperation, der Bremspedalbetätigungsoperation und der Blinkereinschaltoperation, welche als symbolisch für die Absicht des Fahrers für eine Verlangsamung betrachtet werden, arbeitet die Navigationsverarbeitungseinheit 11 so, dass sie eine gewünschte Getriebestufe ermittelt, welche an die A/T ECU 40des Automatikgetriebes ausgegeben wird. Die A/T ECU 40 verwendet bevorzugt die von der Navigationsverarbeitungseinheit 11 gelieferte ausgewählte Getriebestufe und liefert wiederum ein entsprechendes Ansteuersignal an das Stellelement 42 für den Gangwechsel zu der ausgewählten Getriebestufe. Somit arbeiten die Navigationsverarbeitungseinheit 11 und A/T ECU 40 zusammen, um die Ausführungseinrichtung zu bilden.

Eine detaillierte Erläuterung der von der Navigationsverarbeitungseinheit 11 als der Steuerparameter-Bestimmungseinrichtung ausgeführten Steueroperation wird hierin nachstehend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 3 gegeben. Das Flussdiagramm von 3 stellt die Steueroperation dar, wenn eine Kurve oder Krümmung der Straße als ein spezifischer Punkt detektiert wird, und die zu erfassende Straßeninformation einen Kurvenradius, einen Kurvenverlauf, eine Radiusveränderung der Kurve und eine Länge der Kurve aufweist.

Zuerst erfasst die Navigationsverarbeitungseinheit 11 bei dem Schritt S101 die momentane Position des eigenen Fahrzeugs 2 und die Straßendaten davor in der Fahrtrichtung. Die Straßendaten in Vorwärtsfahrrichtung enthalten eine Klassifizierung oder Art der Straße, eine Form der voraus liegenden Straße, Koordinatendaten der entsprechenden Knoten N1–Nn vor der momentanen Fahrzeugposition, wie sie z.B. in 4 dargestellt sind.

Auf der Basis der bei S101 erfassten Daten werden ein Krümmungsradius, ein Verlauf der Kurve, eine Radiusveränderung der Kurve und eine Länge der Kurve berechnet, um die Straßeninformation zu erhalten. Insbesondere wird ein Krümmungsradius an einem spezifischen Knoten durch einen Winkel zwischen zwei mit dem Knoten verbundenen benachbarten Segmenten bestimmt. Aus den Krümmungsradien bei den entsprechenden Knoten können der Verlauf der Kurve und eine Radiusveränderung der Kurve bestimmt werden. Ein Abstand (d) von der momentanen Position zu der Kurve wird ebenfalls bei dem Schritt S102 berechnet.

Anschließend wird bei dem Schritt S103 die der Fahrzeuginformation entsprechende Fahrbedingungen erfasst. Die Fahrzeuginformation beinhaltet eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, einen Öffnungsgrad des Fahrpedals &agr; und ein Bremssignal. Auf der Basis der Fahrzeuginformation und der zuvor bei dem Schritt S102 erhaltenen Straßenbedingung entscheidet die Navigationsverarbeitungseinheit 11 bei dem Schritt S104, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert werden sollte.

Bei der Entscheidung der Notwendigkeit einer Verlangsamung ermittelt die Navigationsverarbeitungseinheit 11 zuerst eine geeignete Geschwindigkeit, mit welcher das Fahrzeug mit guter Stabilität die Kurve durchfahren sollte, unter Bezugnahme auf die detektierte Art oder Form der Kurve. Aus der geeigneten Geschwindigkeit und dem Abstand (d) zu der Kurve wird eine erforderliche Verlangsamung ermittelt, welche wiederum einen Verlangsamungsgrad und die Notwendigkeit des Herunterschaltens bestimmt.

Selbst wenn die Notwendigkeit eines Herunterschaltens bejahend gefolgert wird, wird das Herunterschalten in diesem Stadium nicht tatsächlich ausgeführt. In dem nächsten Schritt wird die Verlangsamungsoperation des Fahrers bestätigt. In diesem Schritt werden die Freigabe des Fahrpedals und das Betätigen des Bremspedals als vorläufige Parameter betrachtet, welche die Verlangsamungsabsicht des Fahrers nahe legen. Zuerst wird bei dem Schritt S105 entschieden, ob das Fahrpedal freigegeben ist. Wenn das Fahrpedal betätigt ist (NEIN bei S105), wird entschieden, dass der Fahrer keine Verlangsamung beabsichtigt, wobei in diesem Falle keine Herunterschaltsteuerung ausgeführt wird, um der Absicht des Fahrers zu folgen, und die Prozedur zu dem Anfang zurückgeführt und über die Schritte S101–S104 wieder aufgenommen wird.

Wenn das Fahrpedal freigegeben ist (JA bei S105), wird dann bei dem Schritt S106 entschieden, ob das Bremspedal betätigt ist. Falls nicht (NEIN bei S106), wird dann bei dem Schritt S107 entschieden, ob ein Herunterschalten von dem vierten Gang auf den dritten Gang erforderlich ist. Diese Entscheidung wird auf der Basis der bereits bei S104 erhaltenen Ergebnisse ausgeführt. Beispielsweise wird, wenn das Fahrzeug mit relativ niedriger Geschwindigkeit fährt, und ein ausreichender Abstand zu dem Eingang der Kurve vorliegt, gefolgert, dass keine Notwendigkeit zur Verlangsamung und keine Notwendigkeit zum Herunterschalten (NEIN bei S107) besteht, wobei in diesem Falle die Prozedur auf den Anfang zurückgeführt wird. Selbst wenn das Fahrzeug mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit fährt, kann, wenn der Abstand (d) zu dem Eintritt in die Kurve relativ kurz ist, daraus gefolgert werden, dass eine Notwendigkeit zur Verlangsamung und zum Herunterschalten vorliegt (JA bei S107), wobei in diesem Falle ein entsprechendes Signal, das das Herunterschalten von dem vierten Gang auf den dritten Gang befiehlt, an die A/T ECU 40 bei dem Schritt S108 ausgegeben wird.

Wenn das Bremspedal betätigt wird (JA bei S106), wird bei dem Schritt S109 entschieden, ob ein Schalten von dem dritten Gang auf den zweiten Gang erforderlich ist. Diese Entscheidung wird ebenfalls auf der Basis der bereits bei dem Schritt S104 erhaltenen Ergebnisse ausgeführt. Beispielsweise wird, wenn das Fahrzeug mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit fährt, entschieden, dass kein Herunterschalten erforderlich ist (NEIN bei S109) und die Prozedur zu dem S107 weitergeführt, wo entschieden wird, ob die momentane Getriebestufe der dritte oder ein niedrigerer Gang ist.

Wenn das Fahrzeug mit relativ hoher Geschwindigkeit fährt, wird entschieden, dass ein Herunterschalten von dem dritten auf den zweiten Gang erforderlich ist (JA bei S109) und ein den zweiten Gang befehlendes Steuersignal an die A/T ECU 40 zum Herunterschalten von dem dritten auf den zweiten Gang bei dem Schritt S110 ausgegeben.

Wie es hierin wie vorstehend beschrieben wurde, beginnt selbst dann, wenn ein Fehler in der Detektion der eigenen Fahrzeugposition vorliegt, die Herunterschaltsteuerung in Reaktion auf die Verlangsamungsoperation des Fahrers, so dass es möglich ist, automatisch die Getriebestufe zu einem geeigneten Zeitpunkt herunter zu schalten, wenn der Fahrer dieses beabsichtigt, und bei einer geeigneten Fahrzeugposition, was ein sanftes Fahren bei einer angemessenen Geschwindigkeit ermöglicht.

Anschließend wird die Steueroperation erläutert, wenn eine Straßenkreuzung als ein spezifischer Punkt detektiert wird. In diesem Falle wurden die Straßenklassifizierung, die Straßenform vor der momentanen Position, die Anzahl der Straßen an der Kreuzung, die Breite der Straßen an der Kreuzung, die Anzahl der Spuren und die Winkel zwischen den Straßen an der Kreuzung usw. als die Straßeninformation ausgewählt. Nun wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 5 und 6 die auszuführende Steueroperation, wenn das Fahrzeug die Kreuzung durchfährt, hierin nachstehend erläutert.

Zuerst erfasst die Navigationsverarbeitungseinheit 11 bei dem Schritt S201 die aktuellen Positionsdaten, Daten der Straße in der Vorwärtsfahrrichtung und andere notwendige Daten. Die Straßendaten in Vorwärtsrichtung enthalten den Straßentyp, die Straßenform in Vorwärtsrichtung, die Anzahl der kreuzenden Straßen, die Breite der kreuzenden Straßen, die Anzahl der Spuren, usw..

Aus den in S201 gespeicherten Daten erfasst sie die Straßeninformation bezüglich eines Krümmungsradius R beim Abbiegen (nach rechts) an der Kreuzung (siehe 6). Aus diesen Daten berechnet sie eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die für angemessen betrachtet wird, wenn an der Kreuzung abgebogen wird. Sie berechnet auch einen Abstand (d) von der momentanen Position bis zu der Kreuzung. Diese Operation wird beim Schritt S202 ausgeführt.

Anschließend erfasst sie bei dem Schritt S203 die Fahrzeuginformation. Die Fahrzeuginformation beinhaltet die Fahrzeuggeschwindigkeit V, einen Öffnungsgrad des Fahrpedals &agr;, ein Bremssignal, usw. Auf der Basis der Fahrzeuginformation und der angemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit, die bei S202 berechnet wurde, entscheidet sie bei dem Schritt S204, ob eine Notwendigkeit einer Verlangsamung der Fahrzeuggeschwindigkeit vor dem Eintritt in die Kreuzung vorliegt.

Eine Notwendigkeit einer Verlangsamung der Fahrzeuggeschwindigkeit wird in der nachstehenden Weise entschieden. Eine angemessene Fahrzeuggeschwindigkeit zum Abbiegen an der Kreuzung wird in Abhängigkeit von den zuvor erfassten Daten, welche den Krümmungsradius R beim Abbiegen an der Kreuzung, die Breite der Straße, auf welcher das Fahrzeug nach dem Abbiegen an der Kreuzung fährt, die Anzahl der Spuren und Winkel zwischen den Straßen vor und nach dem Abbiegen beinhalten, entschieden. Dann wird aus der momentanen Fahrzeugposition und dem Abstand (d) zu der Kreuzung eine notwendige Verlangsamung ermittelt, welche wiederum einen Grad der Verlangsamung und Notwendigkeit des Herunterschaltens bestimmt.

Eine Herunterschaltsteuerung wird nicht in diesem Stadium durchgeführt. Im nächsten Schritt wird die Verlangsamungsoperation des Fahrers bestätigt. Zuerst wird bei dem Schritt S205 ermittelt, ob das Fahrpedal freigegeben ist. Wenn das Fahrpedal betätigt ist (NEIN bei S205), kann daraus gefolgert werden, dass der Fahrer keine Verlangsamung beabsichtigt, wobei in diesem Falle keine Herunterschaltsteuerung ausgeführt wird, um bevorzugt der Absicht des Fahrers zu folgen, und die Prozedur auf den Anfang zurückgeführt und über die Schritte S210 bis S204 wieder aufgenommen wird. Beispielsweise betätigt in 6 der Fahrer immer noch das Fahrpedal in einem bestimmten Maße bei einer Position von 100 m bis zu der Kreuzung, woraus angenommen werden kann, dass der Fahrer nicht beabsichtigt, die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Eintritt in die Kreuzung zu verlangsamen. In diesem Falle wird eine derartige Fahrerabsicht beachtet und keine Steuerung für das Herunterschalten von dem vierten auf den dritten Gang ausgeführt. Das Fahrzeug fährt gerade ohne abzubiegen durch die Kreuzung.

Wenn das Fahrpedal freigegeben ist (JA bei S205), wird bei dem Schritt S206 entschieden, ob das Bremspedal betätigt ist. Falls nicht (NEIN bei S206), wird bei dem Schritt S207 entschieden, ob ein Herunterschalten von dem vierten auf den dritten Gang erforderlich ist. Diese Entscheidung wird auf der Basis der bereits bei dem Schritt S204 erhaltenen Ergebnisse ausgeführt. Insbesondere läge hier eine erhöhte Notwendigkeit an Verlangsamung vor, wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fährt. Wenn bei S207 entschieden worden ist, dass eine Notwendigkeit einer Verlangsamung besteht, wird das Herunterschalten von dem vierten auf den dritten Gang in Reaktion auf die Freigabe des Fahrpedals, bei dem Schritt S208 ausgeführt. Wenn das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit fährt, liegt eine verringerte Notwendigkeit einer Verlangsamung vor. Wenn bei dem Schritt S207 entschieden wurde, dass keine Notwendigkeit einer Verlangsamung vorliegt, wird entschieden, dass es nicht erforderlich ist, die Getriebestufe von dem vierten Gang auf den dritten Gang herunter zu schalten (NEIN bei S208), wobei in diesem Falle die Prozedur auf den Anfang zurückgeführt wird.

Wenn das Bremspedal betätigt wird (JA bei S206), wird dann bei dem Schritt S209 entschieden, ob der Blinker eingeschaltet ist. Falls nicht (NEIN bei S209), geht die Prozedur zu dem Schritt S207 über. Insbesondere könnte, wenn der Blinker nicht eingeschaltet ist, obwohl das Bremspedal betätigt wird, die Absicht des Fahrers an der Kreuzung abzubiegen oder nicht, nicht bestätigt werden. Wenn der Blinker weiter unbetätigt bleibt, selbst wenn das Fahrzeug eine Position in der Nähe der Kreuzung erreicht, wird nun entschieden, dass die Absicht des Fahrers kein Abbiegen sondern eine gerade Weiterfahrt ist, was keine Notwendigkeit einer Herunterschaltsteuerung von dem dritten auf den zweiten Gang bei dem S210 nahe legt. Stattdessen wird bei dem Schritt S207 entschieden, ob eine Notwendigkeit besteht, von dem vierten auf den dritten Gang zu schalten.

Andererseits wird, wenn der Blinker eingeschaltet ist (JA bei S209) angenommen, dass die Fahrerabsicht ein Abbiegen an der Kreuzung ist, und daher bei dem Schritt S210 entschieden, ob es erforderlich ist, das Getriebe von dem dritten auf den zweiten Gang herunter zu schalten. Diese Entscheidung wird auf der Basis der bereits bei dem Schritt S204 erhaltenen Ergebnisse getroffen. Wenn beispielsweise entschieden wird, dass der Fahrer eine Verlangsamung der Fahrzeuggeschwindigkeit oder ein Abbiegen an der Kreuzung beabsichtigt, beginnt in Reaktion auf die Einschaltoperation des Blinkers die Herunterschaltsteuerung mit der Verlangsamung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf die angemessene Geschwindigkeit (beispielsweise 20 km/h), die bei S202 ermittelt worden ist.

Wenn bei dem S210 gefolgert wird, dass die Herunterschaltsteuerung erforderlich ist, wird ein entsprechendes Signal ausgegeben, um die Herunterschaltsteuerung von dem dritten auf den zweiten Gang bei dem Schritt S211 auszuführen. Falls nicht, wird die Prozedur an den Anfang zurückgebracht.

Wie es hierin vorstehend beschrieben wurde, beginnt selbst dann, wenn ein Fehler in der Detektion der eigenen Fahrzeugposition vorliegt, die Herunterschaltsteuerung in Reaktion auf die Verlangsamungsoperation des Fahrers, so dass es möglich ist, automatisch die Getriebestufe zu einem geeigneten Zeitpunkt herunter zu schalten, wenn der Fahrer dieses beabsichtigt, und bei einer geeigneten Fahrzeugposition, was ein sanftes Fahren bei einer angemessenen Geschwindigkeit und Abbiegen an der Kreuzung ermöglicht.

Anschließend wird die auszuführende Steueroperation, wenn eine Auffahrt auf eine Autobahn als ein spezifischer Punkt detektiert wird, hierin nachstehend beschrieben. In diesem Falle wurden die Straßenklassifizierung, die Höchstgeschwindigkeit, die Position der Auffahrt, die Straßenform vor der momentanen Position, die Breite der Straße, die Anzahl der Spuren usw. als Straßeninformation gewählt. Nun wird die Steueroperation unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 7 und 8 beschrieben, wenn das Fahrzeug in die Auffahrt zu der Autobahn einfahren soll.

Die Navigationsverarbeitungseinheit 11 erfasst zuerst bei dem Schritt S301 die momentanen Positionsdaten und die die Autobahn betreffenden Straßendaten. Die die Autobahn betreffenden Straßendaten vor der momentanen Position beinhalten die Straßenklassifizierung, Position der Auffahrt, Form der voraus liegenden Straße, die Breite der Straße und die Anzahl der Spuren.

Aus den bei S301 erhaltenen Daten wird die Position der zu befahrenden Auffahrt, die Einfahrt in die Auffahrt und ein vorbestimmter Steuerabschnitt bis in die Einfahrt zu der Auffahrt bei dem Schritt S302 bestätigt. Bei diesem Schritt wird ein Abstand (d) von der momentanen Position bis zu der Einfahrt in die Auffahrt, welche in dieser Ausführungsform eine spezifische Position ist, ebenfalls berechnet. Die Gangwechselsteueroperation wird ausgeführt, wenn sich das Fahrzeug innerhalb des Steuerbereiches befindet, welcher im Voraus so festgelegt ist, so dass er sich über einen vorbestimmten Abstand vor der Einfahrt in die Auffahrt erstreckt.

Anschließend wird die Fahrzeuginformation bei dem Schritt S303 erfasst. Die Fahrzeuginformation beinhaltet die Fahrzeuggeschwindigkeit V, den Öffnungsgrad des Fahrpedals &agr; und das Bremssignal. Auf der Basis der Fahrzeuginformation und der Straßenbedingung, der bei dem S302 entschieden worden ist, wird entschieden, ob die momentane Fahrzeugposition innerhalb des Steuerabschnittes liegt, und ob die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet. Beispielsweise wird, wenn die momentane Fahrzeugposition außerhalb des Steuerabschnittes liegt, gefolgert, dass keine Notwendigkeit einer Verlangsamung vorliegt. Selbst wenn die momentane Position innerhalb des Steuerabschnittes liegt, wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit von beispielsweise 120 km/h überschreitet, daraus bei dem Schritt S304 gefolgert, dass das Fahrzeug nicht in die Auffahrt einfährt, und daher keine Notwendigkeit einer Verlangsamung vorliegt.

Wenn die momentane Position des Fahrzeugs innerhalb des Steuerabschnittes liegt und die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, wird daraus in bejahender Weise gefolgert, dass eine Verlangsamung erforderlich ist, wobei in diesem Falle die Prozedur in eine Schongang-(O/D)-Steuerprozedur (engl. over drive control routine) eintritt, um zwangsweise eine Schongangposition des Automatikgetriebes zu deaktivieren. Die Schongangsteuerung wird ausgeführt, nachdem die Verlangsamungsoperation des Fahrers bei den Schritten S305 und S306 bestätigt wurde. Insbesondere wird, wenn bereits eine Fahrroute durch das Navigationssystem so ermittelt wurde, dass auch eine zu befahrende Auffahrt 10 ermittelt wurde, bei dem Schritt S305 entschieden, ob der Fahrer das Fahrpedal freigibt. Wenn das Fahrpedal weiter betätigt wird, was nahe legt, dass der Fahrer keine Verlangsamungsabsicht hat, wird bei dem Schritt S308 gefolgert, dass es nicht erforderlich ist, die Schongangunterdrückungsoperation auszuführen, wobei in diesem Falle die Prozedur auf den Anfang zum Wiederaufnehmen der S301 bis S304 zurückgeführt wird.

Wenn sich bestätigt, dass das Fahrpedal freigegeben ist (JA bei S305), wird dann bei dem Schritt S306 entschieden, ob das Bremspedal betätigt ist. Falls nicht (NEIN bei S306), wird die Prozedur an den Anfang zurückgeführt. Wenn das Bremspedal betätigt ist, wird dann bei dem Schritt S307 entschieden, ob die Schongangdeaktivierungssteuerung erforderlich ist. Wenn sich bei dem Schritt S304 bestätigt hat, dass eine Notwendigkeit für eine Verlangsamung besteht, wird bei S307 entschieden, dass die Schongangdeaktivierungssteuerung ausgeführt werden sollte, so dass ein entsprechender Befehl zur Deaktivierung des Schongangs bei dem Schritt S310 selbst dann ausgegeben wird, wenn die Schongangposition von dem Fahrer gewählt ist. Beispielsweise wird, wenn das Fahrzeug ein Viergangautomatikgetriebe besitzt, das Hochschalten auf den vierten Gang verhindert.

Wenn das Fahrpedal betätigt wird, wenn das Bremspedal freigegeben ist, oder wenn das Fahrzeug den Steuerabschnitt passiert hat, wird bei S305–S307 jeweils eine Antwort NEIN erhalten, und es wird dann bei dem Schritt S308 entschieden, dass die Schongangdeaktivierung beendet werden sollte. Bei S308 wird die Notwendigkeit der Beendigung der Schongangdeaktivierungssteuerung auf der Basis einer Folgerung bei S304 entschieden. Wenn sich die momentane Position außerhalb des Steuerabschnittes befindet, oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert erreicht oder überschreitet, wird ein Befehl für die Beendigung der Schongangdeaktivierungssteuerung bei dem Schritt S309 ausgegeben. Wenn entschieden wird, dass es nicht erforderlich ist, die Schongangdeaktivierungssteuerung zu beenden, wird die Prozedur zurückgeführt.

Wie es hierin vorstehend beschrieben wurde, beginnt selbst dann, wenn ein Fehler in der Detektion der eigenen Fahrzeugposition vorliegt, die Schongangdeaktivierungssteuerung in Reaktion auf die Verlangsamungsoperation des Fahrers, so dass es möglich ist, automatisch die Fahrzeuggeschwindigkeit zu einem geeigneten Zeitpunkt zu verlangsamen, wenn der Fahrer dieses beabsichtigt, und bei einer geeigneten Fahrzeugposition, was ein sanftes Einfahren in Auffahrt bei einer angemessenen Geschwindigkeit ermöglicht.

Wenn noch keine Fahrroute bestimmt worden ist, wird nach der Folgerung einer Notwendigkeit einer Verlangsamung bei S304 entschieden, ob sich der Blinker in Betrieb befindet. Wenn sich der Blinker nicht in Betrieb befindet, kann daraus gefolgert werden, dass der Fahrer geradeaus fahren möchte, ohne in die Einfahrt einzufahren, so dass die Schongangdeaktivierungsoperation nicht ausgeführt wird, und die Prozedur zurückgeführt wird. Wenn der Blinker eingeschaltet ist, wird bei S305 entschieden, ob das Fahrpedal freigegeben ist. Danach wird die Steuerung in derselben Weise wie in dem vorstehend beschriebenen Falle ausgeführt, wenn die Fahrroute vorbestimmt ist.

Anschließend wird die Steueroperation beschrieben, wenn ein Gefälle als ein spezifischer Punkt detektiert wird. In diesem Falle werden die Straßenklassifikation, die Höchstgeschwindigkeit auf der Straße, die voraus liegende Straßenform, die Straßenbreite, die Anzahl der Spuren, die Knotendaten der Straße usw. als die Straßeninformation gewählt. Nun wird die auszuführende Steueroperation, wenn das Fahrzeug in das Gefälle eintritt, hierin nachstehend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 9 beschrieben.

Die Navigationsverarbeitungseinheit 11 ermittelt bei dem Schritt S401 zuerst die aktuellen Positionsdaten und die Straßendaten bezüglich der in der Fahrrichtung voraus liegenden Straße. Die Daten der voraus liegenden Straße enthalten den Straßentyp, die Form der voraus liegenden Straße, die Straßenbreite und die Anzahl der Spuren.

Aus den bei S401 erhaltenen Daten, die die Form der voraus liegenden Straße, der Straßenbreite, der Höhendaten der Punkte auf und im Umfeld der Straße, der Knotenhöhendaten, usw. beinhalten wird bei dem Schritt S402 eine Höhenveränderung in einem angegebenen Bereich berechnet. Der angegebene Bereich ist ein Streckenabschnitt mit einer Höhenveränderung, die größer als ein vorbestimmter Normalwert ist.

Bei dem Schritt S403 wird die Fahrzeuginformation einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit V, dem Öffnungsgrad des Fahrpedals &agr; und dem Bremssignal erhalten. Auf der Basis der Fahrzeuginformation und des Straßenzustandes, der bei S402 bestätigt wurde, wird entschieden, ob das Fahrzeug nun auf einem Gefälle fährt, und wenn dieses der Fall ist, bei dem Schritt S404 ermittelt, ob eine Verlangsamung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Höhenveränderung erforderlich ist. Eine höhere Geschwindigkeit und eine größere Höhendifferenz (Neigung) vergrößern tendenziell die Notwendigkeit einer Verlangsamung.

Wenn die Notwendigkeit der Verlangsamung bejahend entschieden wird, tritt die Prozedur in die Schongangdeaktivierungssteuerung ein. Bei diesem Stadium wird jedoch die Schongangdeaktivierungssteuerung nicht tatsächlich ausgeführt, und das Vorliegen einer Verlangsamungsabsicht des Fahrers bei den Schritten S405 und S406 bestätigt.

Zuerst wird bei dem Schritt S405 entschieden, ob der Fahrer das Fahrpedal freigibt. Wenn das Fahrpedal betätigt ist, was nahe legt, dass der Fahrer nicht beabsichtigt, die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verlangsamen, wird bei dem Schritt S408 daraus gefolgert, dass es nicht erforderlich ist, die Schongangdeaktivierungsoperation auszuführen, wobei in diesem Falle die Prozedur auf den Anfang für die Wiederaufnahme der Schritte S401–S404 zurückgeführt wird.

Wenn sich bestätigt, dass das Fahrpedal freigegeben ist (JA bei S405), wird dann bei dem Schritt S406 entschieden, ob das Bremspedal betätigt ist. Falls nicht (NEIN bei S406), wird die Prozedur an den Anfang zurückgeführt. Wenn das Bremspedal betätigt ist, wird dann bei dem Schritt S407 entschieden, ob die Schongangdeaktivierungssteuerung erforderlich ist. Wenn bei dem Schritt S404 bestätigt wurde, dass ein Bedarf für eine Verlangsamung besteht, wird bei S407 daraus gefolgert, dass die Schongangdeaktivierungssteuerung ausgeführt werden sollte, so dass ein entsprechender Befehl zur Deaktivierung des Schongangs bei dem Schritt S408 selbst dann geliefert wird, wenn die Schongangposition von dem Fahrer gewählt wurde. Beispielsweise wird, wenn das Fahrzeug ein Fünfgangautomatikgetriebe besitzt, ein Hochschalten auf den fünften Gang verhindert.

Wenn das Fahrpedal betätigt ist, wenn das Bremspedal freigegeben ist, oder wenn bei S404 entschieden wurde, dass keine Notwendigkeit einer Verlangsamung besteht, wird jeweils eine Antwort NEIN bei S405–S407 erhalten, und es wird dann bei dem Schritt S409 entschieden, ob die Schongangdeaktivierungssteuerung beendet werden sollte. Bei S409 wird die Notwendigkeit der Beendigung der Schongangdeaktivierungssteuerung auf der Basis einer Folgerung bei S404 entschieden. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ausreichend niedrig ist, oder wenn die Höhenveränderung der Straße klein wird, wird ein Befehl für die Beendigung der Schongangdeaktivierungssteuerung bei dem Schritt S410 ausgegeben. Wenn beispielsweise der Fahrer sowohl das Bremspedal als auch das Fahrpedal freigibt, kann daraus gefolgert werden, dass keine Notwendigkeit zur Beendigung der Schongangdeaktivierungssteuerung besteht, wobei in diesem Falle die Prozedur zurückgeführt wird.

Wie es hierin vorstehend beschrieben wurde, beginnt selbst dann, wenn ein Fehler in der Detektion der eigenen Fahrzeugposition vorliegt, die Schongangdeaktivierungssteuerung in Reaktion auf die Verlangsamungsoperation des Fahrers, so dass es möglich ist, automatisch die Getriebestufe zu einem geeigneten Zeitpunkt herunter zu schalten, wenn der Fahrer dieses beabsichtigt, und bei einer geeigneten Fahrzeugposition, was ein sanftes Fahren in einem Gefälle bei einer angemessenen Geschwindigkeit ermöglicht und eine Überlastung des Bremssystem verhindert.

Gemäß der vorstehend beschriebenen die vorliegende Erfindung verkörpernden Fahrzeugsteuerungsvorrichtung wird eine Notwendigkeit einer Verlangsamung im Voraus auf der Basis der Straßeninformation auf der geplanten Fahrroute gefolgert, um so zu bestimmen, wie das Getriebe gesteuert wird. Demzufolge kann die Verlangsamungssteuerung in schneller Reaktion auf die Verlangsamungsoperation des Fahrers ausgeführt werden. Ferner wird, da die Steuerung mit der Operation des Fahrers beginnt, die Getriebeumschaltung zu einem geeigneten Zeitpunkt ausgeführt, welcher mit der Absicht des Fahrers übereinstimmt.

Ferner kann, wenn die Verlangsamungssteuerung abhängig von einem berechneten Abstand von der momentanen Position zu der spezifischen Position einstellbar gemacht wird, eine sanftere Verlangsamungssteuerung erzielt werden.

Besonders bevorzugt wird die Verlangsamungssteuerung in Reaktion auf die Operation des Fahrers mit der Absicht einer Verlangsamung der Fahrzeuggeschwindigkeit wie beispielsweise der Fahrpedalfreigabeoperation, der Bremspedalbetätigungsoperation und der Blinkerbetätigungsoperation gestartet. Durch eine derartige Steuerung wird ein Gangwechsel zur Verlangsamung zu einem geeigneten Zeitpunkt an einer geeigneten Position in Abhängigkeit von der Absicht des Fahrers ausgeführt.

ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM

In dieser Ausführungsform umfasst eine Einrichtung zur Berechnung eines Krümmungsradius einen Datenspeicher 12, einen Momentanpositionssensor 13 und eine Navigationsverarbeitungseinheit 11. Die Navigationsverarbeitungseinheit 11 bestimmt spezifische Abbiegepunkte, die vor der Momentanposition positioniert sind, auf der Basis der Momentanposition und der Fahrrichtung des eigenen Fahrzeugs, die durch den Momentanpositionssensor 13 und die in dem Datenspeicher 12 gespeicherte Straßeninformation detektiert wird. Eine Streckenabschnitt-Berechnungseinrichtung umfasst einen Momentanpositionssensor 13, Datenspeicher 12 und eine Navigationsverarbeitungseinheit 11. Die durch die Navigationsverarbeitungseinheit 11 zu bestimmenden Abbiegepunkte beinhalten eine Straßenkreuzung, T-förmige Straßenkreuzung, einen Punkt, an welchem sich die Anzahl der Spuren verringert, eine Kurve oder Ecke, einen Eintritt in die Kurve oder Ecke, eine Auffahrt auf eine Autobahn, einen Punkt, an welchem sich die Straßenbreite verringert, und einen anderen Punkt, an welchem das Fahrzeug seinen Lenkwinkel und somit seine Fahrrichtung verändern sollte. Dort wo ein Radius der Knotenverbindungslinie einen vorbestimmten überschreitet, werden ein Beginn und ein Ende dieses Streckenabschnittes als ein Eingang und ein Ausgang der Kurve oder der Ecke bestimmt. Somit bestimmt die Streckenabschnitt-Berechnungseinrichtung eine Radiusveränderung auf der Basis der in dem Datenspeicher 12 gespeicherten Straßeninformation, um den Eintritt in die Kurve zu bestimmen, und um dann einen Abstand (d) von der momentanen Position zu dem bestimmten Eintritt in die Kurve zu berechnen.

Abhängig von drei Parametern, d.h., der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Krümmungsradius und dem Abstand (d) begrenzt die Navigationsverarbeitungseinheit 11 einen Schaltbereich der Getriebestufen. Insbesondere ermittelt die Navigationsverarbeitungseinheit 11 eine oberste Stufe, bis zu der das Getriebe während der Steuerung durch die Fahrzeugsteuereinrichtung dieser Fahrzeuge geschaltet werden kann und gibt ein den obersten Gang angebendes Signal an die A/T ECU 40 aus. Die A/T ECU 40 steuert so, dass das Getriebe innerhalb eines eingeschränkten Bereichs von Gängen geschaltet werden kann, indem sie keinen Gangwechsel zu irgendeinem höheren Gang als den bestimmten oberste Gang auf der Basis vorbestimmter Getriebekennfelder zulässt. Beispielsweise gibt selbst dann, wenn der vierte Gang gemäß den normalen Getriebekennfeldern gewählt werden sollte, wenn das Befehlssignal den dritten Gang als die schaltbare oberste Stufe angibt, die A/T ECU 40 ein Ansteuersignal, das von den ersten bis dritten Gangstufen reicht, an das Stellelement 42 aus. Die oberste Getriebestufe wird in Abhängigkeit von in 1012 Getriebesteuerkennfeldern und Datentabellen der nachstehenden Tabellen 1 und 2 bestimmt.

Die Fahrzeuggeschwindigkeit hat vier vorbestimmte Bereiche, d.h., 0–V1, V1–2, V2–V3 und V3–V4 (V1 < V2 < V3 < V4) und es wird somit unterschieden, zu welchem Bereich die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit gehört. Ebenso weist ein Krümmungsradius vier Bereiche auf, die 0–r1, r1–r2, r2–r3 und r3–r4 sind (r1 < r2 < r3 < r4) und es wird somit unterschieden, zu welchem Bereich der voraus liegende Abbiegepunkt gehört. Aus der Kombination des Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs und des Krümmungsradiusbereichs wird ein Geschwindigkeits/Kurven-Koeffizient aus der Tabelle 1 bestimmt.

Der Abstand (d) von der momentanen Position des eigenen Fahrzeugs zu dem Eintritt in den Abbiegepunkt besitzt vier Bereiche, d.h., 0–D1, D1–D2, D2–D3 und D3–D4 (D1 < D2 < D3 < D4) und es wird entschieden, welcher Bereich zutrifft. Somit wird gemäß Darstellung in Tabelle 2 die oberste Getriebestufe (a1–a4, b1–b4, c1–c4, d1–d4 ... in Tabelle 2) durch eine Kombination des Geschwindigkeits/Krümmungs-Koeffizienten A1–A4, B1–B4, C1–C4, D1–D4, die in der Tabelle 1 bestimmt wurden, und des Abstandsbereichs bestimmt. Beispiele von Getriebesteuerkennfeldern, welche eine derartige Tabelle darstellen, sind in den 1012 dargestellt.

10 stellt ein anwendbares Kennfeld dar, wenn der Abstand (d) zu dem Bereich mit großem Abstand gehört (wenn ein relativ großer Abstand zu dem Eintritt des Abbiegepunktes vorliegt), 12 stellt ein anwendbares Kennfeld dar, wenn der Abstand (d) zu dem Bereich mit kleinem Abstand gehört (wenn ein relativ kleiner Abstand zu dem Eintritt des Abbiegepunktes vorliegt) und 11 stellt ein anwendbares Kennfeld dar, wenn der Abstand (d) zu dem Bereich mit mittlerem Abstand zwischen dem Bereich mit großem Abstand und Bereich mit kleinem Abstand gehört.

Beispielsweise wird, wenn die Beziehung zwischen dem Krümmungsradius und der Fahrzeuggeschwindigkeit bei einem Punkt (a) in 11 aufgetragen ist, selbst wenn der vierte Gang in einem normalen Steuerbetrieb aufgrund der Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drosselklappenöffnungsgrad gewählt wurde, das Automatikgetriebe so gesteuert, dass die Getriebestufe nur innerhalb eines eingeschränkten Bereichs von ersten bis zum dritten Gang wählbar ist, und in diesem speziellen Falle der dritte Gang gewählt wird. In einem weiteren Beispiel, in welchem die Beziehung zwischen dem Krümmungsradius und der Fahrzeuggeschwindigkeit bei einem Punkt (b) in 2 aufgetragen ist, ist die Getriebestufe tatsächlich innerhalb eines eingeschränkten Bereichs vom ersten bis zum dritten Gang wählbar. Wenn der zweite Gang aufgrund der Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drosselklappenöffnungsgrad in Abhängigkeit von den normalen Getriebekennfeldern gewählt worden ist, bleibt er, da dieser Gang innerhalb des eingeschränkten Bereichs liegt, unverändert. Obwohl aus den Kennfeldern von 1012 eine Hysterese für ein leichteres Verständnis weggelassen wurde, ist es zu bevorzugen, eine Hysterese vorzusehen, um ein Hin- und Herschalten zu verhindern.

Die Steueroperation der Navigationsverarbeitungseinheit 11 wird hierin nachstehend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 13 beschrieben, welches die auszuführende Steueroperation darstellt, wenn das Fahrzeug in die in 14 dargestellte Kurve einfahren soll.

Zuerst erfasst die Navigationsverarbeitungseinheit 11 bei dem Schritt S105 die momentane Position des Fahrzeugs 2 und die Straßeninformation vor der aktuellen Position. Die Straßeninformation vor der aktuellen Position enthält die Straßenklassifizierung, die Form der voraus liegenden Straße, die Koordinatendaten der entsprechenden Knoten N1–Nn, die vor der momentanen Position liegen.

Aus den bei S501 erfassten Daten wird der Krümmungsradius, der Verlauf, die Radiusveränderung und eine Länge der Kurve bei dem Schritt S503 berechnet und bestätigt. Insbesondere wird ein Radius einer Knotenverbindungslinie an jedem Knoten gemessen, welche in Reihe miteinander verbunden sind, um den Verlauf der Kurve und die Veränderung des Krümmungsradius zu ermitteln. Ferner wird der Abstand (d) von der momentanen Position bis zu dem Eintritt in die Kurve berechnet. Die Operation bei S503 ist eine Funktion der Krümmungsberechnungseinrichtung und der Streckenabschnitt-Berechnungseinrichtung.

Anschließend wird bei dem Schritt S505 die Fahrzeuginformation erhalten, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit V, den Drosselklappenöffnungsgrad, den Fahrpedalöffnungsgrad &agr; und das Bremssignal beinhaltet. Anschließend entscheidet die Verlangsamungsoperation-Sensoreinrichtung die Absicht des Fahrers bei dem Schritt S509. Beispielsweise wird entschieden, ob der Fahrpedalöffnungsgrad fast zu Null wird, oder ob der Fahrpedalöffnungsgrad um einen vorbestimmten Veränderungsprozentsatz &Dgr;&agr; verringert wird, während der Fahrpedalöffnungsgrad ausreichend klein ist.

Wenn der Fahrpedalöffnungsgrad fast zu Null wird, oder wenn der Fahrpedalöffnungsgrad um einen vorbestimmten Veränderungsprozentsatz &Dgr;&agr; verkleinert wird, während der Fahrpedalöffnungsbetrag ausreichend klein ist, kann daraus gefolgert werden, dass der Fahrer die Verlangsamung des Fahrzeugs beabsichtigt.

Wenn die Verlangsamungsabsicht des Fahrers bestätigt ist, wird die Steueroperation unter Bezugnahme auf die Getriebekennfelder ausgeführt. Die Getriebekennfelder legen die obere Grenze der schaltbaren Getriebestufen unter Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Abstandes (d) bis zum Eintritt der Kurve und dem Krümmungsradius fest. Die unter Bezugnahme auf die Getriebesteuerkennfelder ausgeführte Steueroperation ist tatsächlich eine Funktion der Steuerparameter-Bestimmungseinrichtung. Die Getriebesteuerkennfelder sind so erstellt, dass sie den am besten geeigneten Getriebegang wählen, um der Verlangsamungsabsicht des Fahrers zu folgen. Ein Befehl, der die obere Grenze oder die oberste Getriebestufe anzeigt, welche unter Bezugnahme auf die Getriebesteuerkennfelder bestimmt wurden, wird bei dem Schritt S511 an die A/T ECU 40 geliefert.

Wenn die A/T ECU 40 ein einen dritten Gang anzeigendes Befehlssignal als oberste schaltbare Getriebestufe empfängt, gibt sie ein Ansteuersignal zum Einstellen eines dritten Ganges aus, selbst wenn das normale Getriebekennfeld eine Einstellung eines vierten Ganges anzeigt. Wenn in einem weiteren Beispiel die normale Getriebekennlinie eine Fahrt im zweiten Gang anzeigt, ermöglicht ein Befehlssignal, das einen dritten Gang als die oberste schaltbare Getriebestufe angibt, einen Gangwechsel innerhalb eines Bereiches von dem ersten bis zu dem dritten Gang, und es wird ein Ansteuersignal für den zweiten Gang aus der A/T ECU 40 ausgegeben.

Die bei den Schritten S509 und S511 ausgeführte Operation umfasst Funktionen der Ausführungseinrichtung.

Wenn die Verlangsamungsabsicht des Fahrers nicht bestätigt werden kann, wird die normale Getriebesteuerung ausgeführt. In einer derartigen normalen Steuerung kann es möglich sein, dass die Navigationsverarbeitungseinheit 11 den Getriebegang in Abhängigkeit von dem normalen Kennfeld bestimmt. Alternativ kann der Betrieb bei S501–S511 durch die A/T ECU 40 ausgeführt werden.

Wie es beschrieben wurde, wird mit der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung der Getriebegang in Reaktion auf die Fahroperation des Fahrers ermittelt, was eine Fahrzeugsteuerung in Übereinstimmung mit der Absicht des Fahrers bereitstellt.

DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM

In dieser Ausführungsform arbeiten der Datenspeicher 12, der Momentanpositionssensor 13 und die Navigationsverarbeitungseinheit 11 zusammen, um die Straßenformfolgerungseinrichtung aufzubauen. Die Navigationsverarbeitungseinheit 11 bestimmt einen vorbestimmten Streckenabschnitt vor der Momentanposition in der Fahrzeugfahrrichtung auf der Basis der Momentanposition und der Fahrzeugfahrrichtung, welche beide durch den Momentanpositionssensor 13 und die im Datenspeicher 12 gespeicherte Straßeninformation detektiert werden. Der vorbestimmte Streckenabschnitt bedeutet einen Streckenabschnitt von der Momentanposition bis zu einer weiteren Position, die über einem vorbestimmten Abstand (beispielsweise 1 km) von der Momentanposition in der Fahrzeugfahrrichtung entfernt ist. Der Abstand des vorbestimmten Streckenabschnittes kann in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit verändert werden. Beispielsweise kann er relativ kurz sein, wenn ein Fahrzeug mit relativ niedriger Geschwindigkeit fährt, während er bei einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit relativ lang sein kann. Der vorbestimmte Streckenabschnitt wird entlang der geplanten Fahrroute festgelegt.

Die Navigationsverarbeitungseinheit 11 verwaltet auch eine erste Steuerung zum Ermitteln einer Durchschnittskrümmung &THgr; des vorbestimmten Streckenabschnittes und eine zweite Steuerung zur Ermittlung einer Höhenveränderung H des vorbestimmten Streckenabschnittes.

1 Erste Steuerung

Bei der Durchführung der ersten Steuerung arbeiten der Datenspeicher 12 und die Navigationsverarbeitungseinheit 11 zusammen, um eine Durchschnittskrümmungs-Berechnungseinrichtung zu bilden. Die Navigationsverarbeitungseinheit 11 verwendet die in dem Navigationssystem 10 enthaltenen Straßendaten zur Entscheidung, ob der vorbestimmte Streckenabschnitt eine kurvige Straße ist, und um deren durchschnittliche Krümmung &THgr; berechnen.

15 stellt dar, wie eine durchschnittliche Krümmung &THgr; einer kurvigen Straße zu berechnen ist.

Gemäß Darstellung wird jede Straße als eine Reihe von Verbindungssegmenten zwischen Knoten dargestellt, die entlang der Straße in vorbestimmten Intervallen vorab angeordnet sind. Eine Durchschnittskrümmung &thgr; wird in der nachstehenden Weise ermittelt.

Zuerst wird ein Winkel &thgr;n zwischen zwei benachbarten Segmenten bei jedem Knoten bestimmt. Insbesondere wird ein Winkel zwischen einem Segment, das einen vorhergehenden Knoten N(n – 1) und einen Knoten Nn verbindet und einem benachbarten Segment, das den Knoten Nn und einen nachfolgenden Knoten N(n + 1) verbindet, als ein Winkel &thgr;n an dem Knoten Nn bestimmt.

In gleicher Weise werden Winkel &thgr;1 – &thgr;n an den Knoten N(n – 1) – Nn, welche innerhalb eines vorbestimmten Streckenabschnittes (beispielsweise 1 km) entlang der Straße vor der Momentanposition in der Fahrrichtung angeordnet sind, bestimmt. Eine durchschnittliche Krümmung &THgr; wird aus der nachstehenden Gleichung (1) ermittelt. &THgr; = (&Sgr;|&thgr;n|)/n(1)

2 Zweite Steuerung

Bei der Durchführung der zweiten Steuerung arbeiten der Datenspeicher 12 und die Navigationsverarbeitungseinheit 11 miteinander zusammen, um eine Höhenveränderungs-Berechnungseinrichtung zu bilden. Die Navigationsverarbeitungseinheit 11 verwendet die in dem Navigationssystem 10 enthaltenen Höhendaten, um eine Steigungsveränderung einer Straße zu bestimmen, auf welcher das Fahrzeug fahren soll.

16 ist eine Erläuterungsansicht, welche eine Art zeigt, wie eine Höhenveränderung H des vorbestimmten Streckenabschnittes zu bestimmen ist. In dieser Ermittlung wird eine Höhendifferenz &Dgr;H der Straße als eine Steigung betrachtet.

Die Höhenveränderung H wird aus den Höhendaten der Knoten auf der Straße ermittelt. Zuerst wird eine Höhendifferenz &Dgr;H zwischen allen jeweiligen zwei benachbarten Knotenpaaren auf der Straße aus den Höhendaten der entsprechenden Knoten ermittelt. Insbesondere ist eine Höhendifferenz &Dgr;H an einem Knoten Nn eine Höhendifferenz Hn – H(n – 1) zwischen einer Höhe H(n – 1) eines Knotens N(n – 1) und einer weiteren Höhe Hn eines nachfolgenden Knotens Nn. In gleicher Weise werden Höhendifferenzen &Dgr;H1 – &Dgr;Hn aus den Höhendaten der Knoten HO – Hn ermittelt. Eine Höhenveränderung H wird aus der nachstehenden Gleichung (2) ermittelt. H = (&Sgr;|&Dgr;H|)/n(2)

Unterdessen ermittelt die Navigationsverarbeitungseinheit 11 einen Schaltbereich oder eine höchste Getriebestufe unter der Steuerung aus der durchschnittlichen Krümmung &THgr; und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Der höchste Getriebegang wird aus dem in 17 dargestellten Getriebekennfeld ermittelt. Ein Signal, das den höchsten Gang anzeigt, wird an die A/T ECU 40 ausgegeben, welche das Automatikgetriebe innerhalb des Schaltbereichs, und nicht über den höchsten Gang hinaus steuert. In dem Getriebesteuerkennfeld von 17 wird ein Steuerbereich, der einen Gangwechsel über den dritten oder vierten Gang hinaus verhindert, wenn bei höherer Geschwindigkeit gefahren wird, und mit einer Zunahme der durchschnittlichen Krümmung &THgr; breiter.

Dieses Getriebesteuerkennfeld wurde unter dem Gesichtspunkt erstellt, welche von den Getriebestufen gewählt werden sollte, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit verlangsamt wird. Es wird jedoch entschieden, dass der Fahrer keine Verlangsamung wünscht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte überschreitet. Dieses bedeutet, dass das Getriebesteuerkennfeld nicht die vorstehend beschriebene Steuerung des höchsten Ganges bereitstellt, wenn das Fahrzeug mit einer größeren Geschwindigkeit als einer vorbestimmten fährt. Mit anderen Worten, das Getriebesteuerkennfeld hat einen Bereich, in welchem Fahrer unter einer normalen Getriebesteuerung fahren kann.

Beispielsweise wird, wenn die durchschnittliche Krümmung &THgr; und die Fahrzeuggeschwindigkeit V einen Punkt (a) spezifizieren, selbst wenn mit dem vierten Gang gefahren wird, dieser zwangsweise auf den dritten Gang zurückgeschaltet, und während der anschließenden Fahrt die Getriebesteuerung innerhalb der ersten bis dritten Gänge ausgeführt, und kein Hochschalten auf den vierten Gang zugelassen. Andererseits wird, wenn ein Punkt (b) zutrifft, entschieden, dass der Fahrer keine Verlangsamung beabsichtigt und keine Steuerung bezüglich eines höchsten Ganges ausgeführt.

Wenn die Höhenveränderung H größer als ein vorbestimmter Normalwert (beispielsweise 10 m) ist, wird ein Signal zur Veränderung des Getriebemodus an der A/T ECU 40 geliefert. Beispielsweise wird, wenn die Höhenveränderung H größer als ein vorbestimmter Normalwert ist; der Getriebesteuermodus von dem Normalmodus auf den Leistungsmodus umgeschaltet. Ein Fahren bei dem Leistungsmodus unterstützt die Verlangsamung, indem eine größere Motorbremsung bereitgestellt wird, wenn ein Gefälle befahren wird, während eine größere Leistung bereitgestellt wird, wenn eine Steigung befahren wird. Wenn die Höhenveränderung H kleiner als ein vorbestimmter Normalwert wird, wird das Getriebekennfeld bei der A/T ECU 40 von dem Leistungsmodus auf den Normalmodus in Abhängigkeit von einem in 18 dargestellten Kennfeld umgeschaltet.

Wie es beschrieben wurde, ermittelt die Navigationsverarbeitungseinheit 11 dieser Ausführungsform die höchste Getriebestufe aus der durchschnittlichen Krümmung &THgr; und der Fahrzeuggeschwindigkeit V, und die A/T ECU 40 vergleicht die ermittelte höchste Getriebestufe mit einer von dem Getriebekennfeld gewählten Getriebestufe, um ein Ansteuersignal zur Ausgabe an das Stellelement 42 zu ermitteln.

Die Steueroperation der Navigationsverarbeitungseinheit 11 wird nun unter Bezugnahme auf das in 19 dargestellte Flussdiagramm beschrieben.

Zuerst erfasst die Navigationsverarbeitungseinheit 11 bei dem Schritt S601 die Momentanpositionsdaten des Fahrzeugs 2 und Daten der voraus liegenden Straße. Die Daten der voraus liegenden Straße enthalten Daten, die eine Art der Straße, eine Form der Straße, Koordinaten und Höhe der entsprechenden aufgetragenen Punkte vor der momentanen Position anzeigen.

Aus den Straßendaten, die die voraus liegende Straßenform, und Knotendaten vor der momentanen Position beinhalten, welche bei S601 erhalten wurden, ermittelt die Navigationsverarbeitungseinheit 11 bei dem Schritt S603 die durchschnittliche Krümmung &THgr; und Fahrzeuggeschwindigkeit V in Abhängigkeit von den Gleichungen (1) und (2). Bei dem S603 funktioniert die Navigationsverarbeitungseinheit 11 als eine Straßenformentscheidungseinrichtung, welche in dieser Ausführungsform eine Durchschnittkrümmungs-Berechnungseinrichtung und eine Höhenveränderungs-Berechnungseinrichtung enthält.

Anschließend erfasst sie die Fahrzeuginformation bei dem Schritt S605. Die Fahrzeuginformation beinhaltet eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, eine Drosselklappenöffnung, eine Schaltposition, einen Getriebegang und einen Getriebemodus.

Dann entscheidet sie, ob ein Bedarf für eine Umschaltung des Getriebesteuermodus besteht, welcher von der Höhenveränderung H abhängt. Insbesondere entscheidet sie in Abhängigkeit von dem in 18 dargestellten Kennfeld, ob die bei dem S603 ermittelte Höhenveränderung H einen Normalwert überschreitet, und entscheidet somit bei dem Schritt S607, ob es erforderlich ist, den Getriebesteuermodus umzuschalten. Wenn sie entscheidet, dass die Höhenveränderung H einen Normalwert überschreitet (JA bei S607), gibt sie bei dem Schritt S609 ein Umschaltsignal zum Umschalten des Getriebesteuermodus der A/T ECU 40 in den Leistungsmodus aus. Wenn sie unter einem Normalwert liegt, bleibt der momentane Getriebemodus unverändert.

Dann wird die Beziehung zwischen der Durchschnittskrümmung &THgr; und der Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche beide bei S603 erhalten wurden, auf dem in 17 dargestellten Getriebekennfeld aufgetragen, um bei dem Schritt S611 zu entscheiden, ob der obere Getriebegang beschränkt werden sollte. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ hoch ist, was beispielsweise einen Punkt (b) in dem Kennfeld darstellt, entscheidet die Navigationsverarbeitungseinheit 11, dass der Fahrer keine Absicht einer Verlangsamung des Fahrzeugs hat (Nein bei S611), wobei in diesem Falle keine Steuerung hinsichtlich einer obersten Getriebestufe ausgeführt wird, und die Prozedur auf die Hauptroutine zurückgeführt wird. In diesem Falle wird das Fahrzeug unter dem Getriebemodus (der der normale Modus in 17 ist) gefahren, der nun von dem Fahrer gewählt wird.

In einem weiteren Beispiel, in welchem die Beziehung einen Punkt (a) in dem Kennfeld anzeigt, wird das Getriebe so gesteuert, dass es innerhalb eines Bereichs des ersten bis dritten Ganges geschaltet werden kann. In diesem Falle wird entschieden, dass die Steuerung hinsichtlich einer obersten Getriebestufe ausgeführt werden sollte (JA bei S611) und ein Befehlssignal, das die Getriebestufe mit oberer Begrenzung anzeigt, an die A/T ECU 40 bei dem Schritt S613 ausgegeben. Somit ist die Getriebestufe zwischen dem ersten und dritten Gang umschaltbar. Wenn der momentane Gang der vierte ist, wird er automatisch auf den dritten heruntergeschaltet, um die Verlangsamung zu unterstützen. Die Operation bei den Schritten S603 und S607–S611 ist eine Funktion der Steuereinrichtung. Die bei den Schritten S613 und der A/T ECU 40 arbeitende Navigationsverarbeitungseinheit 11 bildet die Betätigungseinrichtung.

Mit der vorstehend beschriebenen Steuerung ist es möglich, sanft auf einer kurvigen Straße zu fahren, indem ein unnötiges und ungünstiges Hochschalten verhindert wird. Diese Steuerung erlaubt jedoch dem Fahrer, das Fahrzeug frei und zufriedenstellend zu fahren, wenn er oder sie dieses wünscht, indem er die Steuerung hinsichtlich des obersten Getriebegangs freigibt.

Die vorstehend erwähnte Steueroperation kann allein durch die Navigationsverarbeitungseinheit 11 oder die A/T ECU 40 durchgeführt werden. Insbesondere werden in einer Ausführungsform die Getriebestufenauswahl unter Bezugnahme auf das Getriebekennfeld und die Steuerung hinsichtlich einer obersten Getriebestufe durch die Navigationsverarbeitungseinheit 11 ausgeführt, welche ein Signal ausgibt, das den obersten Getriebegang anzeigt, an die A/T ECU 40 ausgibt. In einer modifizierten Ausführungsform wird die Straßeninformation von der Navigationssystemvorrichtung 10 erhalten und die Operation bei den Schritten S603–S613 wird bei der A/T ECU 40 ausgeführt.

Obwohl in der vorstehenden Ausführungsform das Getriebekennfeld von 17 zur Ermittlung der Notwendigkeit einer Steuerung hinsichtlich einer obersten Getriebestufe und der momentane oberste Gang verwendet wird, kann, wenn dieses der Fall ist, diese gegen ein anderes Kennfeld von 21 ausgetauscht werden, welches einen größeren Bereich hat, um dem Fahrer ein eigenständigeres Fahren zu ermöglichen. Möglicherweise können mehrere Kennfelder vorliegen, wovon eines abhängig von der Motorleistungsfähigkeit und dem Fahrzeugtyp auswählbar ist.

In einer weiteren Ausführungsform gemäß Darstellung in 21 können Grenzlinien in dem Getriebesteuerkennfeld zwischen Steuerbereichen abhängig von der Höhenveränderung H verschoben werden. In dem dargestellten Beispiel werden die Grenzlinien parallel zu der Seite niedriger Gänge verschoben (von den gestrichelten Linien zu den durchgezogenen Linien), wenn die Höhenveränderung H einen vorbestimmten Normalwert überschreitet. Die Bereiche niedriger Gänge in dem Kennfeld von 17 können verbreitert werden, wenn die durchschnittliche Krümmung &THgr; abnimmt. Die entsprechenden Steuerbereiche in dem Getriebekennfeld können kontinuierlich in Reaktion auf eine Änderung in der Höhenveränderung H verschoben werden, was eine günstige Getriebesteuerung mit einer verbesserten Anpassbarkeit an die Straßenform bereitstellt.

Obwohl das Getriebesteuerkennfeld von 17 den Schaltbereich unter Bezugnahme auf die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die Durchschnittskrümmung &THgr; ermittelt, kann der Schaltbereich unter Bezugnahme auf die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die durchschnittliche Krümmung &THgr; und ferner die Höhenveränderung H gemäß Darstellung in 22 und 23 ermittelt werden. Insbesondere wird zuerst ein Bezugswert mittels des Kennfeldes von 22 unter Bezug auf die durchschnittliche Krümmung &THgr; und die Höhenveränderung H ermittelt, und dann die oberste Getriebestufe durch das Kennfeld von 23 unter Bezugnahme auf den Bezugswert und die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Diese Anordnung ergibt eine günstige Getriebesteuerung mit einer verbesserten Anpassbarkeit an die Straßenform.

Wie es beschrieben wurde, ist es in Abhängigkeit von der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung möglich, das Getriebe so zu steuern, dass es ein gut an die Straßenform anpassbares Ganguntersetzungsverhältnis hat. Sie erlaubt aber immer noch dem Fahrer, das Fahrzeug unter speziellen Umständen frei nach seinem oder ihrem freien Willen zu fahren.

VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM

In dieser Ausführungsform wird eine Standardbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung bereitgestellt, die eine Standardbeschleunigung des Fahrzeugs in Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Drosselklappenöffnung und das Ganguntersetzungsverhältnis zusätzlich zu der Krümmungsradius-Berechnungseinrichtung und der Straßenform-Entscheidungseinrichtung in der zweiten und dritten Ausführungsform berechnet. Die Standardbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung umfasst den Datenspeicher 12 und die Navigationsverarbeitungseinheit 11.

In dieser Ausführungsform ermitteln die spezifischen Einrichtungen die von der Navigationsverarbeitungseinheit 11 gebildet werden beschränkte Bereiche (Gangänderungsstufen) in Übereinstimmung mit mehreren Straßeninformationen, bzw. auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V, unter welchen der engste Bereich (oder der unterste von den schaltbaren obersten Stufen der entsprechenden Bereiche) für die momentane Getriebesteuerung ausgewählt wird.

Insbesondere wird der erste oberste Gang durch die Krümmung bestimmt, die durch die Krümmungsradius-Berechnungseinrichtung berechnet wird, der zweite oberste Gang durch die Straßenform bestimmt, die durch die Straßenform-Unterscheidungseinrichtung bestimmt wurde, und der dritte oberste Gang durch die Standardbeschleunigung ermittelt, der durch die Standardbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung ermittelt wurde. Die Navigationsverarbeitungseinheit 11 wählt den niedrigsten von den ersten bis dritten obersten Gängen aus und gibt ein den Gang angebendes Signal an die A/T ECU 40 aus.

Die ersten und zweiten obersten Gänge können in derselben Weise wie es vorstehend in den zweiten und dritten Ausführungsformen beschrieben wurde, ermittelt werden. Der dritte oberste Gang kann in der nachstehenden Weise ermittelt werden.

Insbesondere wird der dritte oberste Gang in Reaktion auf die Straßensteigung, ein Element der Straßeninformation ermittelt.

Zuerst wird die momentane Beschleunigung &bgr;1 aus einer Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit V ermittelt und dann mit einer Standardbeschleunigung &bgr;0 verglichen. Die Standardbeschleunigung &bgr;0 wird als eine Beschleunigung zu dem Zeitpunkt angenommen, wenn auf ebener Straße gefahren wird, und aus einer Motorantriebsleistung, einem Fahrwiderstand und einem Standardfahrzeuggewicht M bestimmt wurde, welche aus der Datentabelle berechnet werden können, welche wiederum mit Parametern der Geschwindigkeit V, der Drosselklappenöffnung &ggr; und dem Getriebeübersetzungsverhältnis vorbereitet wurde, bestimmt werden. Wenn ein derartiger Vergleich zeigt, dass &bgr;0 > &bgr;1 ist, wird entschieden, dass das Fahrzeug derzeit auf einer Steigung fährt. Andererseits wird entschieden, dass in dem Falle von &bgr;0 < &bgr;1 das Fahrzeug momentan auf einem Gefälle fährt. In beiden Fällen wird das Getriebe so gesteuert, dass ein um einen Getriebegang niedriger Getriebegang als der momentane Getriebegang die oberste Getriebestufe sein sollte.

Die Steueroperation der Navigationsverarbeitungseinheit 11 wird nun unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme der 2427 beschrieben. Die Flussdiagramme der 24 und 25 stellen die auszuführende Steueroperation dar, wenn das Fahrzeug durch die Kurve von 14 fährt.

Zuerst erfasst die Navigationsverarbeitungseinheit 11 die Straßeninformation aus dem Datenspeicher 12 (bei dem Schritt S71). Die Straßeninformation enthält Koordinatendaten (X1, Y1) – (Xn, Yn) an den Knoten N1–Nn (14). Aus einer derartigen Straßeninformation bestimmt sie die Winkel an den entsprechenden Knoten zwischen benachbarten Segmenten vor und hinter den Knoten und bestimmt somit einen Krümmungsradius an entsprechenden Knoten, aus welchen sie ferner den Verlauf der Kurve und die Kurvenveränderung bestimmt. Ferner berechnet sie einen Abstand (d) von der momentanen Fahrzeugposition zu dem Eintritt in die Kurve, um dadurch die durchschnittliche Krümmung &THgr; und die durchschnittliche Höhenveränderung H in Abhängigkeit von den Gleichungen (1) und (2) zu ermitteln.

Anschließend erfasst sie bei dem Schritt S72 Daten, welche den momentanen Fahrzeugzustand oder -status anzeigen, einschließlich einer Drosselklappenöffnung, einer Fahrpedalöffnungsveränderung, einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und einer Schaltposition, einer Getriebestufe, einem Getriebemodus.

Anschließend führt sie eine erste Unterroutine von 25 bei dem Schritt S73 aus. In dieser Subroutine wird bei dem Schritt S801 entschieden, ob die momentane Fahrpedalöffnung angenähert Null ist, oder ob die Fahrpedalöffnung ausreichend klein und ferner um eine Veränderung &Dgr;a verkleinert wurde, die größer als ein vorbestimmter Prozentsatz &dgr; ist. Wenn S801 die Antwort JA ausgibt, wird entschieden, dass der Fahrer die Absicht einer Verlangsamung hat, so dass der oberste Getriebegang SF1 aus den Getriebesteuerkennfeldern der 1012 bei dem Schritt S803 gewählt wird. Der oberste Getriebegang SF1 wird aus dem Abstand (d) und dem Krümmungsradius bei S71 und der Fahrzeuggeschwindigkeit V bei S72 ermittelt.

Andererseits wird, wenn S801 die Antwort NEIN ausgibt, entschieden, dass der Fahrer keine Verlangsamung beabsichtigt, wobei in diesem Falle keine Steuerung ausgeführt wird, um den obersten Getriebegang zu ermitteln, und die Prozedur auf die Hauptroutine von 24 zurückgeführt wird. Im Übrigen wird, selbst wenn die Antwort JA bei dem S801 erhalten wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, die Steuerung für den obersten Getriebegang momentan nicht ausgeführt, was dem Fahrer einen Gangwechsel in den Freilauf ermöglicht.

Anschließend wird eine zweite Subroutine von 26 ausgeführt. In dieser Subroutine wird zuerst bei dem Schritt S901 entschieden, ob es aufgrund der Höhenveränderung H bei dem S71 erforderlich ist, den Getriebemodus zu wechseln. Insbesondere wird unter Bezugnahme auf das Kennfeld von 18entschieden, ob die Höhenveränderung H einen Standardwert überschreitet, um die Notwendigkeit der Umschaltung des Getriebemodus von dem momentanen auf einen anderen zu bestimmen. Wenn die Höhenveränderung H größer als ein Normalwert ist (JA bei S901), wird bei dem Schritt S903 ein Schaltsignal zum Umschalten des momentanen Getriebemodus auf den Leistungsmodus in der A/T ECU 40 ausgegeben. Falls nicht (Nein bei S901), wird der momentane Getriebemodus beibehalten.

Dann werden die Durchschnittskrümmung &THgr; bei S71 und die Fahrzeuggeschwindigkeit V bei S72 auf das Getriebesteuerkennfeld von 17 angewendet, wodurch die Navigationsverarbeitungseinheit 11 bei dem Schritt S905 entscheidet, ob die Steuerung für den obersten Getriebegang gemäß dem Getriebesteuerkennfeld ausgeführt wird. Wenn die Antwort bei S905 JA ist, bestimmt sie auch die schaltbare oberste Getriebestufe in Abhängigkeit von dem Kennfeld von 17. Beispielsweise wird, wenn die momentane Beziehung zwischen der Durchschnittskrümmung &THgr; und der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch einen Punkt (b) in 17 repräsentiert wird, entschieden, dass der Fahrer keine Verlangsamungsabsicht hat, was zu der Antwort NEIN bei S905 führt, wobei in diesem Falle keine Steuerung ausgeführt wird, um die oberste Getriebestufe festzulegen, und die Prozedur auf die Hauptroutine von 24 zurückgeführt wird. In diesem Falle wird die übliche Automatikgetriebesteuerung in dem momentan verfügbaren Getriebemodus (das ist der normale Modus im Beispiel von 17) ausgeführt.

Wenn die momentane Beziehung zwischen der Durchschnittskrümmung &THgr; und der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch einen Punkt (a) in 17 repräsentiert wird, ist die Antwort bei dem Schritt S905 JA, und es wird entschieden, dass das Automatikgetriebe so gesteuert werden sollte, dass die Getriebestufen innerhalb der ersten bis dritten Gänge schaltbar sind, und kein Hochschalten zu dem vierten oder höheren Gang zugelassen wird. In diesem Falle ist die oberste Getriebestufe SF2, (d.h., der dritte Gang in diesem Beispiel) in Abhängigkeit von dem Getriebekennfeld. Dann wird die Prozedur auf die Hauptroutine von 24 zurückgeführt.

Anschließend wird eine dritte Subroutine von 27 bei dem Schritt S75 ausgeführt. Diese Routine beginnt mit dem Schritt S1001 zum Ermitteln einer Standardbeschleunigung &bgr;0 aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Drosselklappenöffnung, dem Getriebegang und einem Standardfahrzeuggewicht unter Bezugnahme auf die Datentabelle. Dann wird die momentane Beschleunigung &bgr;1 aus einer Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit V bei dem Schritt S1003 ermittelt. Bei dem Schritt S1005 wird entschieden, ob &bgr;0 < &bgr;1 ist. Wenn die Antwort bei dem Schritt S1005 JA ist, was bedeutet, dass das Fahrzeug auf einem Gefälle fährt, wird ein um einen Gang niedrigerer Getriebegang als der momentane Getriebegang als die oberste Getriebestufe SF3 bei dem Schritt S1007 festgelegt.

Wenn die Antwort bei dem Schritt S1005 NEIN ist, wird dann bei dem Schritt S1009 entschieden, ob &bgr;0 > &bgr;1 ist. Wenn die Antwort bei dem Schritt S1009 JA ist, was bedeutet, dass das Fahrzeug auf einer Steigung fährt, wird ein um einen Gang niedrigerer Getriebegang als der momentane Getriebegang als die oberste Getriebestufe SF3 bei dem Schritt S1007 festgelegt. Durch die Operation bei den Schritten S1001–1009 funktioniert die Navigationsverarbeitungseinheit 11 als eine Einrichtung zum Berechnen der Standardbeschleunigung.

Wenn die Antworten bei dem Schritt S1005 und S1009 beide NEIN sind, was bedeutet, dass das Fahrzeug auf ebenem Gelände fährt, wird die oberste Getriebestufe SF3 nicht festgelegt, und die Prozedur auf die Hauptroutine von 24 zurückgeführt. Die oberste Getriebestufe SF3 wird aus der Datentabelle mittels Parametern der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drosselklappenöffnung bestimmt. Bevorzugt gibt es zwei unterschiedliche Datentabellen, die getrennt auf die Steigungsfahrt und die Gefällefahrt anwendbar sind.

Die jeweils durch die ersten bis dritten Subroutinen bestimmten drei obersten Getriebegänge SF1, SF2 und SF3 werden bei dem Schritt S76 miteinander verglichen, um den niedrigsten Getriebegang auszuwählen, welcher die momentane höchste Getriebestufe sein sollte.

Ein Signal, das den letztlich ermittelten obersten Getriebegang bei S76 anzeigt, wird bei dem Schritt S77 an die A/T ECU 40 ausgegeben, in welcher das Getriebe so gesteuert wird, dass der Gangwechsel innerhalb des ersten bis zu dem höchsten Gang in Abhängigkeit von dem momentan verfügbaren Getriebemodus zugelassen wird. Wenn kein oberster Gang bei den entsprechenden Subroutinen bestimmt wird, wird entschieden, dass der Fahrer keine Verlangsamung beabsichtigt, so dass keine Steuerung ausgeführt wird, um den Getriebeschaltbereich zu beschränken, was es dem Fahrer ermöglicht, eine Gangwechseloperation in den Leerlauf durchzuführen.

Die erste Subroutine stellt eine Steuerung für eine relativ kurzen Bereich bereit, um den obersten Getriebegang SF1 zu bestimmen, während die zweiten und dritten Subroutinen eine Steuerung für einen relativ breiten Bereich bereitstellen, um die obersten Getriebegänge SF2 und SF3 zu bestimmen. Demzufolge reagiert die Getriebesteuerung dieser Ausführungsform komfortabel auf eine plötzliche Veränderung des Straßenzustandes ohne die Notwendigkeit eines häufigen Gangwechsels, und verbessert damit ein sanftes Fahrgefühl.

FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM

Diese Ausführungsform hat eine erste Einrichtung zum Folgern einer Notwendigkeit, eine erste oberste Getriebestufe in Abhängigkeit aus der Straßeninformation eines vorbestimmten Streckenabschnittes zu bestimmen, und eine zweite Einrichtung zum Folgern einer Notwendigkeit, eine zweite oberste Getriebestufe in Abhängigkeit von der Straßeninformation eines Unterabschnittes zu bestimmen, der Teil des vorbestimmten Streckenabschnittes ist.

Die in dieser Ausführungsform zu verwendende Straßeninformation enthält die Durchschnittskrümmung &THgr; und die Durchschnittssteigung &Ggr;. In dieser Ausführungsform arbeiten der Datenspeicher 12, der Momentanpositionssensor 13 und die Navigationsverarbeitungseinheit 11 zusammen, um die Straßeninformation zu detektieren und zu analysieren und um einen vorbestimmten Streckenabschnitt festzulegen. Die Straßenformfolgerungseinrichtung enthält eine Durchschnittssteigungs-Berechnungseinrichtung, Durchschnittskrümmungs-Berechnungseinrichtung und erste und zweite Folgerungseinrichtungen.

Eine primäre und sekundäre Folgerung erfolgt aus der durchschnittlichen Krümmung &THgr; und der durchschnittlichen Steigung &Ggr; in der nachstehenden Weise.

Die primäre Folgerung erfolgt aus der Datentabelle mit Parametern der durchschnittlichen Krümmung &THgr; und der durchschnittlichen Steigung &Ggr; eines vorbestimmten Streckenabschnittes, um zu entscheiden, ob es erforderlich ist, den Schaltbereich der Getriebestufen während der Durchfahrung des Streckenabschnittes zu beschränken. Insbesondere wird die Durchschnittskrümmung &THgr; des Streckenabschnittes in der gleichen Weise wie in der vorstehenden dritten Ausführungsform ermittelt.

In dieser Ausführungsform wird die durchschnittliche Steigung &Ggr; des Streckenabschnittes ermittelt, indem anhand der in der Navigationssystemvorrichtung 10 enthaltenen Straßeninformation entschieden wird, ob eine Steigung über einen vorbestimmten Abstand vorliegt.

28 ist eine Erläuterungsansicht, welche eine Art der Bestimmung der durchschnittlichen Steigung &Ggr; einer Bergstraße darstellt. Gemäß Darstellung sind die Knoten Nn in gleichen Abständen entlang der Straße aufgetragen. Aus den Höhendaten H an den entsprechenden Knoten Nn wird eine Höhendifferenz Hn – H(n – 1) zwischen der Höhe H(n – 1) bei dem Knoten N(n – 1) und der Höhe Hn bei dem Knoten Nn bestimmt. Die Differenz Hn – H(n – 1) wird als eine Höhendifferenz &Dgr;Hn bei dem Knoten Nn dargestellt. In der gleichen Weise werden Höhendifferenzen &Dgr;H1 – &Dgr;Hn erhalten. Abstände L1–Ln zwischen benachbarten Knoten werden ebenfalls erhalten. Aus diesen Daten wird die Neigung &thgr;hn gemäß der nachstehenden Gleichung ermittelt. &thgr;hn = tan–1(&Dgr;Hn/Ln)

Die durchschnittliche Steigung &Ggr; kann aus der nachfolgenden Gleichung (3) ermittelt werden. &Ggr; = &Sgr;|&thgr;hn|/n(3)

Anhand der zwei Parameter, d.h., der durchschnittlichen Krümmung &THgr; und der durchschnittlichen Steigung &Ggr;, welche so ermittelt wurden, wird entschieden, ob es erforderlich ist, den Schaltbereich der Getriebestufen unter Bezugnahme auf das erste Kennfeld von 29 zu beschränken. Wenn eine Beziehung zwischen diesen zwei Parametern innerhalb eines Bereichs aufgetragen ist, der die Steuerung erfordert, wird daraus gefolgert, dass ein Schaltbereich der Getriebestufen während des gesamten Streckenabschnittes beschränkt werden sollte.

Andererseits folgt, wenn eine derartige Beziehung innerhalb eines anderen Bereichs aufgetragen ist, der die sekundäre Folgerung erfordert, der Operation die sekundäre Folgerung.

In der sekundären Folgerung wird der Streckenabschnitt in zwei gleiche Hälften oder Unterabschnitte unterteilt. Für jeden der Unterabschnitte wird ferner entschieden, ob es erforderlich ist, einen Schaltbereich der Getriebegänge unter Bezugnahme auf das Kennfeld von 30 zu beschränken. Insbesondere wird die sekundäre Folgerung ausgeführt, um die Steuerung mit obersten Getriebegang während einem der zwei Unterabschnitte auszuführen, welcher kurviger und/oder ansteigender ist.

Der sekundären Folgerung können eine oder mehrere zusätzliche Folgerungen folgen. Wenn die Anzahl der Folgerungen zunimmt, werden der Beginn und das Ende von Streckenabschnitten (Unterabschnitten), welche eine Steuerung mit obersten Getriebegang erfordern, umso genauer bestimmt.

Anschließend wird aus der durchschnittlichen Steigung &Ggr; und der Fahrzeuggeschwindigkeit der Getriebemodus unter Bezugnahme auf das Kennfeld von 31 ausgewählt. Wenn die durchschnittliche Steigung &Ggr; relativ groß ist, wird ein Getriebekennfeld &bgr; ausgewählt, während, wenn sie relativ klein ist, wird ein anderes Getriebekennfeld &agr; ausgewählt. Das Getriebekennfeld &agr; kann ein Kennfeld eines normalen Modus sein und das Getriebekennfeld &bgr; kann ein Leistungsmodus sein.

Dann wird aus der Durchschnittskrümmung &THgr; und der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Schaltbereich der Getriebegänge unter Bezugnahme auf das Getriebesteuerkennfeld von 32 beschränkt. In dieser Ausführungsform wird der oberste Getriebegang ermittelt.

Dieses Getriebesteuerkennfeld wird unter dem Gesichtspunkt erstellt, welcher Gang am besten geeignet ist, wenn das Fahrzeug zu verlangsamen ist. Wenn jedoch die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als eine vorbestimmte ist, wird daraus gefolgert, dass der Fahrer keine Verlangsamungsabsicht hat, so dass die Beschränkungssteuerung auf einen obersten Gang unterlassen wird. Wenn die Begrenzungsteuerung eines obersten Ganges den dritten Gang in Abhängigkeit von dem Getriebesteuerkennfeld wählt, wird selbst dann, wenn das normale Getriebekennfeld den vierten Gang angibt, tatsächlich ein den dritten Gang befehlendes Ansteuersignal ausgegeben. Wenn das normale Getriebekennfeld den zweiten Gang anzeigt, da diese Geschwindigkeit innerhalb des gesteuerten Schaltbereichs vom ersten bis zum dritten Gang liegt, wird ein dem zweiten Gang befehlendes Ansteuersignal ausgegeben. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte ist, wird; indem keine Verlangsamungsabsicht des Fahrers gefolgert wird, die Begrenzungssteuerung auf einen obersten Gang beendet, und das Getriebe in Abhängigkeit von dem in der A/T ECU 40 vorgesehenen Getriebekennfeld gesteuert.

Die Steueroperation der Navigationsverarbeitungseinheit 11 wird unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme der 33 und 34 beschrieben.

Zuerst beginnt eine Subroutine zur Folgerung eines Kontrollabschnittes bei dem Schritt S1101. Diese Subroutine wird durch das Flussdiagramm von 34 bearbeitet. Die Navigationsverarbeitungseinheit 11 erfasst bei dem Schritt S1201 die die Momentanposition und die Höhendaten an den Knoten N1–Nn vor der momentanen Position beinhaltende Straßeninformation. Aus einer derartigen Straßeninformation wird ein Streckenabschnitt von der momentanen Position zu einer um einen vorbestimmten Abstand (beispielsweise 1 km) voraus liegenden Position als ein vorläufiger Streckenabschnitt ermittelt. Dann werden aus der Straßeninformation die Durchschnittskrümmung &THgr; und die Durchschnittssteigung &Ggr; des vorläufigen Streckenabschnittes bei dem Schritt S1203 ermittelt.

Dann wird die primäre Folgerung unter Bezugnahme auf das Kennfeld von 29 ausgeführt, um bei dem Schritt S1205 zu entscheiden, ob die Getriebegang-Beschränkungssteuerung ausgeführt werden sollte. Die erste Folgerungseinrichtung führt diesen Schritt aus. Abhängig von dem Ergebnis der Folgerung bei dem Schritt S1205 wird bei dem Schritt S1207 entschieden, ob die Getriebegang-Beschränkungssteuerung auf den vorläufigen Streckenabschnitt angewendet werden sollte. Falls nicht, wird die Prozedur auf die Routine von 33 zurückgeführt. Wenn die Notwendigkeit einer Durchführung einer derartigen Steuerung bei dem Schritt S1207 gefolgert wird, wird dann bei dem Schritt S1209 unter Bezugnahme auf das Kennfeld von 29 entschieden, ob die sekundäre Folgerung erforderlich ist. Falls nein, wird der vorläufige Streckenabschnitt bei S1201 als ein (vorbestimmter) Steuerabschnitt festgelegt, was bedeutet, dass die Getriebegang-Beschränkungssteuerung über den gesamten Steuerabschnitt ausgeführt werden sollte. Wenn die Antwort bei dem S1209 JA ist, wird bei dem Schritt S1211 der vorläufige Streckenabschnitt in zwei gleiche Unterabschnitte unterteilt, und die durchschnittliche Krümmung &THgr; und die durchschnittliche Steigung &Ggr; werden in Bezug auf die zwei unterteilten Unterabschnitte ermittelt. Dann wird die sekundäre Folgerung bei dem Schritt S1213 durchgeführt, in welchem unter Bezugnahme auf das Kennfeld von 30 entschieden wird, ob die Getriebestufen-Beschränkungssteuerung während der ersten und zweiten Streckenabschnitte ausgeführt werden sollte. Wie es hierin vorstehend beschrieben wurde, ist die zweite Folgerung dafür vorgesehen um zu klären, welcher Unterabschnitt eine intensivere Veränderung in der Straßenform (Kurvigkeit und Steigung) besitzt. Beispielsweise wird, wenn der erste Streckenabschnitt wesentlich kurviger ist und/oder mehr Steigungen aufweist, aus dem Kennfeld von 30 gefolgert, dass der erste Unterabschnitt die Getriebegang-Beschränkungssteuerung erfordert, aber der zweite Unterabschnitt keine derartige Steuerung erfordert. Wenn keine merkliche Änderung in der Straßenformveränderung zwischen dem ersten und zweiten Unterabschnitt vorliegt, könnte daraus gefolgert werden, dass beide Streckenabschnitte keiner derartigen Kontrolle zu unterwerfen sind. Die zweite Folgerungseinrichtung arbeitet bei den Schritten S1209–1213.

Aus dem Ergebnis der Folgerung bei S1213 wird bei dem Schritt S1215 ermittelt, ob einer von den zwei unterteilten Unterabschnitten der Getriebegang-Beschränkungssteuerung unterworfen werden sollte. Wenn beide Unterabschnitte keine derartige Steuerung (Nein bei S1215) benötigen, wird die Prozedur auf die Routine von 33 zurückgeführt. Falls JA, wird einer von den ersten und zweiten Unterabschnitten, welcher bei dem S1213 ermittelt wurde, nun bei dem Schritt S1217 als ein (vorbestimmter) Steuerabschnitt bestimmt.

Wenn der Steuerabschnitt bestimmt ist, wird die Prozedur auf die Routine von 33 zurückgeführt und auf den Schritt S1105 übergegangen, wo entschieden wird, ob die momentane Fahrzeugposition innerhalb des bestimmten Steuerabschnittes liegt. Wenn sich das Fahrzeug momentan außerhalb des Steuerabschnittes befindet, oder wenn die Subroutine von 34 keinen Steuerabschnitt bestimmt, ist die Antwort bei S1103 NEIN, und wird die Prozedur zu der Hauptroutine von 24 zurückgeführt.

Wenn die momentane Fahrzeugposition innerhalb des Steuerabschnittes liegt (JA bei S1103), wird die Fahrzeuginformation bei dem Schritt S1105 erhalten. Die Fahrzeuginformation beinhaltet die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Drosselklappenöffnung, die Gangposition, die Getriebestufe und den Getriebemodus. Dann werden die durchschnittliche Krümmung &THgr; und die durchschnittliche Steigung &Ggr;, die während der Routine von 34 ermittelt wurden, bei dem Schritt S1107 bestätigt.

Dann wird bei dem Schritt S1109 entschieden, ob das Getriebekennfeld unter Bezugnahme auf die durchschnittliche Steigung &Ggr; umgeschaltet werden sollte. Insbesondere wird gemäß dem Kennfeld von 31 entschieden, ob die durchschnittliche Steigung &Ggr; größer als ein Normalwert ist, um die Notwendigkeit der Umschaltung des momentanen Getriebekennfeldes auf ein anderes zu ermitteln.

Wenn die durchschnittliche Steigung &Ggr; größer als ein Standardwert ist und das momentane Getriebekennfeld ein Kennfeld &agr; ist, oder wenn die durchschnittliche Steigung &Ggr; niedriger als ein Normalwert ist, und das momentane Getriebekennfeld ein Kennfeld &bgr;&bgr; ist (JA bei dem S1109), wird bei dem Schritt S1111 ein Umschaltbefehl ausgegeben, um das Getriebekennfeld in der A/T ECU 40 umzuschalten.

Anschließend wird bei dem Schritt S1113, aus der Durchschnittskrümmung &THgr; und der Fahrzeuggeschwindigkeit V ermittelt, ob die Getriebegang-Beschränkungssteuerung unter Bezugnahme auf das Getriebesteuerkennfeld von 32 durchgeführt werden sollte. Wenn eine derartige Steuerung erforderlich ist (JA bei S1113), wird der oberste Getriebegang im Schritt S1115 ermittelt. Wenn die Antwort bei dem S1113 NEIN ist, wird die Prozedur auf die Hauptroutine von 24 zurückgeführt.

In einer modifizierten Ausführungsform werden die durchschnittliche Krümmung &THgr; und die durchschnittliche Steigung &Ggr; miteinander korreliert, um einen Koeffizienten zu haben, und das Getriebesteuerkennfeld wird durch den Koeffizienten an der Koordinate und die Fahrzeuggeschwindigkeit an der Abszisse gebildet. In dieser Ausführungsform kann die Folgerung bei dem S1109 und dem S1113 in einem Schritt zusammengefasst werden.

Nach der Ermittlung des obersten Getriebeganges wird dann bei dem Schritt S1117 entschieden, ob die Hilfssteuerung (engl. stand-by control) ausgeführt werden sollte. Die Hilfssteuerung versucht eine sanfte Beschleunigung zu unterstützen, wenn das Fahrzeug eine Kreuzung oder kurvige Straße durchfährt, in welcher ein häufiger Gangwechsel (Hochschalten und Herunterschalten) erforderlich ist.

Beispielsweise gibt es gemäß Darstellung in 35 einen Steuerbereich(e), der durch einen schraffierten Bereich dargestellt ist, der an einem Punkt 10 m vor einem Mittelpunkt P einer Kreuzung beginnt und bei 20 m hinter dem Mittelpunkt P entlang der Abzweigstraßen endet. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als eine erste vorbestimmte Geschwindigkeit innerhalb des Steuerbereiches wird, wird der höchste Getriebegang auf den dritten Gang beschränkt, selbst wenn das Getriebesteuerkennfeld einen vierten Gang zulässt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit weiter unter eine zweite vorbestimmte Geschwindigkeit verringert wird, d.h., noch niedriger als die erste vorbestimmte Geschwindigkeit, wird der oberste Getriebegang auf den zweiten Gang beschränkt, selbst wenn das Getriebesteuerkennfeld höhere Gänge zulässt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ausreichend hoch ist, d.h., größer als die erste vorbestimmte Geschwindigkeit, wird daraus gefolgert, dass das Fahrzeug geradeaus über die Kreuzung fahren sollte, so dass die Hilfssteuerung nicht ausgeführt wird. Somit dient die Hilfssteuerung dazu, einen Schaltbereich (den obersten Gang) der Getriebegänge innerhalb des Schaltbereiches zu beschränken, der bei S1115 unter Bezugnahme auf das Straßensteuerkennfeld von 32 ermittelt oder beschränkt wurde.

Bei dem Schritt S1119 wird gemäß dem normalen Getriebekennfeld aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und Drosselklappenöffnung ein spezifischer Getriebegang ermittelt.

Die bei den S1115 und S1117 ermittelten obersten Getriebegänge werden mit dem bei dem S1119 ermittelten Getriebegang verglichen, um bei S1121 den niedrigsten auszuwählen.

Ein bei S1121 den niedrigsten Getriebegang anzeigendes Signal wird bei dem Schritt S1123 an die A/T ECU 40 für den Gangwechsel (Herunterschalten) auf den Gang ausgegeben. In einer modifizierten Ausführungsform wird ein einen niedrigeren Gang als die obersten Getriebegänge bei S1115 und S1117 anzeigendes Signal an die A/T ECU 40 geliefert, wobei in diesem Falle die Operation über S1119–S1123 durch die A/T ECU 40 ausgeführt wird. Alternativ erfasst die A/T ECU 40 die Straßeninformation aus der Navigationssystemvorrichtung 10, um die Routinen der 33 und 34 auszuführen.

Wie es hierin beschrieben wurde, wird in dieser Ausführungsform ein vorbestimmter Steuerabschnitt in zwei Hälften unterteilt, wovon einer mit einer stärkeren Straßenform-(Kurven und Steigungs)-Veränderung einer Beschränkungssteuerung des obersten Gangs unterworfen wird, was ein sanftes Fahrgefühl bereitstellt, das mit der Verlangsamungsabsicht des Fahrers übereinstimmt. Ferner ist es möglich, das Getriebeverhältnis in Abhängigkeit von der durchschnittlichen Steigung zu steuern, was ein unnötiges Hochschalten verhindert, und eine Beschleunigung und Verlangsamung unter schneller Reaktion auf die Bedürfnisse des Fahrers ermöglicht.

SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM

In dieser Ausführungsform wird die Regelung ausgeführt, um einen Getriebeschaltbereich oder die oberste Getriebestufe für eine empfohlene Fahrzeuggeschwindigkeit bei einem spezifischen Punkt oder Knoten auf der Fahrroute und der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit zu ermitteln. Die empfohlene Fahrzeuggeschwindigkeit bei jedem Knoten wird durch die Berechnungseinrichtung für die empfohlene Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Hier wird eine Ausführungsform beschrieben, die auf ein Viergangautomatikgetriebe angewendet wird.

36 stellt Knotenpositionen auf der Straße dar und 37 ist ein zu verwendendes Getriebesteuerkennfeld, das zur Ermittlung des obersten Getriebeganges aus der empfohlenen Fahrzeuggeschwindigkeit zu verwenden ist. Der Momentanpositionssensor 13, der Datenspeicher 12 und die Navigationsverarbeitungseinheit 11 arbeiten zusammen, um eine Abstandsberechnungseinrichtung zu bilden, die einen Abstand L1–Ln von der momentanen Position zu den entsprechenden Knoten berechnet.

Der Datenspeicher 12 und die Getriebesteuerung 40 arbeiten zusammen, um eine Knotenradius-Berechnungseinrichtung zu bilden, die die Radien r1–rn an den entsprechenden Knoten N1–Nn berechnet. Der Radius an den Knoten kann beispielsweise durch einen Winkel zwischen zwei benachbarten Segmenten, die an dem Knoten verbunden sind, berechnet werden.

Die Berechnungseinrichtung für die empfohlene Geschwindigkeit ermittelt die Fahrzeuggeschwindigkeit (Knotengeschwindigkeit), die bei dem Durchfahren des Knotens zu empfehlen ist unter Bezugnahme auf eine vorbestimmte Datentabelle aus den Knotenradien r1–rn und einer vorbestimmten Seitenbeschleunigung.

Die Steueroperation der Navigationsverarbeitungseinheit 11 wird nun unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 38 beschrieben. Zuerst erfasst die Navigationsverarbeitungseinheit 11 bei dem Schritt S1501 die momentane Position des Fahrzeugs 2 und die Daten der voraus liegenden Straße einschließlich des Straßentyps, der Straßenform, der Koordinatendaten der entsprechenden Knoten N1–Nn vor der momentanen Fahrzeugposition.

Aus den erfassten Daten, insbesondere den Koordinatendaten der Knoten N1–Nn auf der geplanten Fahrroute, werden Abstände L1–Ln von der momentanen Position zu den entsprechenden Knoten und Radien r1–rn an den entsprechenden Knoten bei dem Schritt S1503 ermittelt.

Anschließend wird bei dem Schritt S1505 die Fahrzeuginformation einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Drosselklappenöffnung, der Fahrpedalöffnung &agr; und dem Bremspedal erfasst. Dann wird bei dem Schritt S1507 eine normale Getriebestufe aus der Drosselklappenöffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit unter Bezugnahme auf das normale Getriebekennfeld ermittelt. Bei dem Schritt S1509 wird aus den empfohlenen Knotengeschwindigkeiten V1–Vn, die von den Knotenradien r1–rn an den entsprechenden Knoten N1–Nn, der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit V0 und den Abständen L1–Ln der momentanen Position zu den entsprechenden Knoten N1–Nn unter Bezugnahme auf das Getriebesteuerkennfeld von 37 bestimmt werden, entschieden, ob die Begrenzungssteuerung für die oberste Getriebestufe ausgeführt werden sollte.

Insbesondere werden Bezugsfahrzeuggeschwindigkeiten aus den empfohlenen Knotengeschwindigkeiten V1–Vn, der optimalen Verlangsamung G und einem Streckenabschnittabstand L berechnet.

In dem Getriebesteuerkennfeld von 37 befinden sich mehrere Sätze von Verlangsamungskurven. Die Verlangsamungskurven m1, m2 stellen eine Beziehung zwischen der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit V0 und einem spezifischen Getriebegang dar, auf welchen das Getriebe zurückgeschaltet werden sollte, um die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit V0 auf die empfohlene Geschwindigkeit V1 zu verringern, wenn der Knoten N1 erreicht wird. Ebenso stellen Verlangsamungskurven m1', m2' einen optimalen Getriebegang zum Reduzieren der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit V0 auf die empfohlene Geschwindigkeit V2 bei dem Knoten N2 dar.

Ein Beispiel in 37 stellt dar, dass die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit V0 über der Kurve m2, aber unter der Kurve m1 liegt. Ein Schnittpunkt zwischen der Kurve m1 und einer die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit V0 beinhaltenden Senkrechten, welche zeigt eine Bezugsgeschwindigkeit VB11 an, die eine Höchstgeschwindigkeit zur Erzielung der empfohlenen Geschwindigkeit V1 bei dem Knoten N1 ist, wenn der dritte Gang beibehalten wird. Ein Schnittpunkt zwischen der Kurve m2 und der die V0 beinhaltenden Senkrechten stellt eine weitere Bezugsgeschwindigkeit VB12 dar, die die Höchstgeschwindigkeit zur Erzielung der empfohlenen Geschwindigkeit V1 an dem Knoten N1 unter Beibehaltung des vierten Ganges ist. Da in diesem Beispiel die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit V0 niedriger als die Bezugsgeschwindigkeit VB11 ist, aber die Bezugsgeschwindigkeit VB12 überschreitet, dürfte es sich verstehen, dass ein Fahren im dritten Gang empfohlen wird, um die Fahrzeuggeschwindigkeit von der momentanen V0 auf die empfohlene Geschwindigkeit V1 zu reduzieren, wenn oder bevor der Knoten N1 erreicht wird. Ebenso dürfte es sich verstehen, dass, da die momentane Geschwindigkeit V0 in diesem Beispiel höher als die Kurve m1' ist, dass ein Herunterschalten auf den zweiten Gang erforderlich ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die empfohlene Geschwindigkeit V2 zu reduzieren, wenn oder bevor der Knoten N2 erreicht wird.

Wie es vorstehend beschrieben wurde, wird die momentane Geschwindigkeit V0 mit den Bezugsgeschwindigkeiten in dem Kennfeld von 37 verglichen, um zu ermitteln, ob es erforderlich ist, die Begrenzungssteuerung für die oberste Gangstufe auszuführen. Wenn unterschiedliche Getriebestufen für die Erzielung der empfohlenen Geschwindigkeiten V1–Vn an den Knoten N1–Nn ermittelt werden, wird die niedrigste als der zu verwendende oberste Getriebegang in Abhängigkeit von der vorliegenden Erfindung ausgewählt. Beispielsweise ist in dem in 37 dargestellten Beispiel der oberste Getriebegang der zweite Gang.

Das Getriebesteuerkennfeld wie es in 37 dargestellt ist, ist unter dem Gesichtspunkt der Ermittlung erstellt, welche Getriebestufe die am besten geeignete ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit wie empfohlen an den entsprechenden Knoten zu verringern, was jedoch in der Praxis nur unter Bestätigung der Verlangsamungsabsicht des Fahrers anwendbar ist, wie es nachstehend detaillierter beschrieben wird.

Somit wird bei dem Schritt S1511 entschieden, ob der Fahrer eine Verlangsamungsabsicht hat. In dieser Ausführungsform wird eine derartige Fahrerabsicht gefolgert, indem bestätigt wird, ob die Fahrpedalöffnung im Wesentlichen Null ist, oder die Fahrpedalöffnung ausreichend klein und trotzdem um ein vorbestimmtes Verhältnis &dgr; oder mehr reduziert ist.

Wenn die Antwort bei S1511 JA ist, wird daraus gefolgert, dass der Fahrer eine Verlangsamungsabsicht hat und bei dem nächsten Schritt S1513 wird der oberste Getriebegang bei S1509 mit dem durch das normale Getriebekennfeld ausgewählten Getriebegang verglichen, um so ein Befehlssignal auszugeben, das den niedrigsten Getriebegang anzeigt. In einer modifizierten Ausführungsform wird bei S1513 ein Signal, das den bei S1509 ermittelten obersten Getriebegang anzeigt, an die A/T ECU 40 ausgegeben, wo dieser mit dem durch das normale Getriebekennfeld ausgewählten Getriebegang verglichen wird.

Wenn die Antwort bei S1511 NEIN ist, wird daraus gefolgert, dass keine Absicht des Fahrers zur Verlangsamung vorliegt, wobei in diesem Falle nur die normale Getriebesteuerung ausgeführt wird.

Gemäß dieser Ausführungsform wird die Notwendigkeit der Durchführung der Beschränkungssteuerung des obersten Getriebeganges für die entsprechenden Punkte (Knoten) auf der Fahrroute entschieden, was eine genauere Steuerung selbst bei einer komplexen Straßenform bereitstellt.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind nur veranschaulichend für die vorliegende Erfindung und schränken in keiner Weise den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ein. Das Automatikgetriebe, bei dem die Steuerung der Erfindung angewendet wird, kann ein stufenloses automatisches Getriebe sein (engl. border less-speed automatic transmission). In diesem Falle wird ein Bereich (oder ein oberer Grenzwert) eines Getriebeverhältnisses in Abhängigkeit von der Erfindung beschränkt. Der obere Grenzwert des Getriebeverhältnisses kann kontinuierlich in Abhängigkeit von der Straßenformveränderung, der durch Lesen der Straßeninformation bestätigt werden kann, verändert werden.

Obwohl Hysteresen aus den Getriebesteuerkennfeldern in den dargestellten Ausführungsformen weggelassen sind, ist es zu bevorzugen, Hysteresen vorzusehen, um ein Hin- und Herschalten zu verhindern.

Die entsprechenden Ausführungsformen zeigen unterschiedliche Arten der Bestimmung des zu verwendenden obersten Getriebeganges bei der Steuerung des automatischen Getriebes an. Jede Kombination der obersten Getriebegänge liegt ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung. Wenn mehrere oberste Getriebegänge vorliegen, ist es praktisch zu bevorzugen, den niedrigsten für eine sichere Fahrt auszuwählen.

Obwohl in der vorstehenden Beschreibung die oberste Getriebestufe beschränkt wird, ist es auch möglich, den untersten Getriebegang zu beschränken. Beispielsweise ist der zweite Getriebegang die unterste Getriebestufe, und ein Herunterschalten auf den ersten Gang wird verhindert. Eine derartige Steuerung ist zu bevorzugen, wenn auf einer Straße wie z.B. einer schneebedeckten Straße mit einem niedrigen Reibwert gefahren wird.

Industrielle Anwendbarkeit

Wie es beschrieben wurde, betrifft die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, die insbesondere für die Steuerung eines Automatikgetriebes nützlich ist. Insbesondere kann diese Erfindung in Kombination mit der Navigationssystemvorrichtung zur Steuerung eines Automatikgetriebes durch Nutzung von Straßendaten und anderen in der Navigationssystemsvorrichtung gespeicherten Daten eingesetzt werden.


Anspruch[de]
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, mit:

einer Einrichtung (12) zum Erhalten von Straßeninformation;

einer Momentanpositions-Sensoreinrichtung (13) zum Detektieren einer momentanen Position auf der Straße;

einem Automatikgetriebe (41);

einer Einrichtung zum Ermitteln eines Steuerparameters in dem Automatikgetriebe in Reaktion auf die detektierte momentane Position und die erhaltene Straßeninformation;

einer Verlangsamungs-Sensoreinrichtung (32, 33, 34, 35) zum Detektieren einer Verlangsamungsoperation des Fahrers; und

einer Ausführungseinrichtung zum Ausführen der ermittelten Steuerparameter, wenn die Verlangsamungsoperation des Fahrers durch die Verlangsamungs-Sensoreinrichtung detektiert wird;

wobei die Steuerparameter-Ermittlungseinrichtung (11) beinhaltet:

eine Vorauspositions-Sensoreinrichtung zum Detektieren einer spezifischen Position vor dem Fahrzeug in Reaktion auf die detektierte momentane Position und die erhaltene Straßeninformation;

eine Abstandsberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Abstandes von der momentanen Position zu der spezifischen Position;

eine Verlangsamungs-Folgerungseinrichtung zum Folgern eines Bedarfs einer Verlangsamung in Abhängigkeit von dem berechneten Abstand von der momentanen Position zu der spezifischen Position; und

eine Auswahleinrichtung zum selektiven Bestimmen des Steuerparameters, wenn die Verlangsamungs-Folgerungseinrichtung den Bedarf der Verlangsamung ableitet.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Steuerparameter ein Getriebeübersetzungsverhältnisbereich des Automatikgetriebes (41) ist. Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Steuerparameter ein oberster und/oder unterster Grenzwert von Getriebeübersetzungsverhältnissen des Automatikgetriebes (41) ist. Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die spezifische Position ein Eintritt in eine Kurve oder Straßenkreuzung ist. Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerparameter-Ermittlungseinrichtung (11) ferner eine Krümmungsberechnungseinrichtung zum Berechnen des Krümmungsradius einer Kurve vor dem Fahrzeug enthält. Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Steuerparameter-Ermittlungseinrichtung (11) außerdem noch eine Streckenabschnitt-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Streckenabschnittabstandes von der momentanen Position bis zu dem Eintritt in die Kurve enthält.






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