JP2006321364A - 車両の運転状態表示装置及び車両の運転状態表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運転操作が燃費に与える影響を運転者が認識できるように表示する。
【解決手段】自動変速機１３を備えた車両の運転状態を表示する運転状態表示装置１５において、現在のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段４と、アクセル開度検出手段４の検出値に基づいて定まる現在の運転状態が、燃費に関するパラメータに基づいて分割した運転領域のいずれに属するかを判断する運転領域判断手段９、１０と、現在の運転状態が属する運転領域から異なる運転領域へ切り換わる時のアクセル開度を算出する切り換えアクセル開度算出手段９、１０と、現在のアクセル開度と前記異なる運転領域へ切り換わる時のアクセル開度の相対関係を表示する表示手段１５と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の運転状況を表示する装置に関し、特に燃費に関する情報を運転者に表示する装置に関する。

従来より、車両の運転状況、特に燃費状況を運転者に表示する装置が知られている。例えば特許文献１には、車両の加速度とエンジンの負荷に応じて燃料消費量を算出し、現在の運転状況が不必要に燃料を消費していることを運転者に表示する装置が記載されている。
特開昭５７−１９８１２５号

ところで、近年の自動変速機を備える車両では、エンジンや自動変速機について、ロックアップ制御やフューエルカット制御等といった制御を行い、燃費性能の向上を図っている。

例えば、所定車速及び所定エンジン回転数以上で走行する際にはロックアップクラッチを締結することによってエンジン回転数が必要以上に高くなることを防止したり、所定車速以上からの減速時には燃料噴射を停止することによって燃料消費量を低減している。

このような制御を行う車両に特許文献１の装置を適用しても、特許文献１の装置で表示される情報は、車速とエンジン回転数に基づいて算出したエンジンの燃料消費量に関する情報のみであるため、運転者が燃費性能をより向上させるためのアクセル操作を行うためには十分な情報とはいえなかった。

そこで、本発明では、運転者の運転操作が上記のロックアップ制御やフューエルカット制御等の燃費に関する制御に対して与える影響についての情報を運転者に対して表示する装置とすることを目的とする。

本発明の車両の運転状態表示装置は、自動変速機を備えた車両の運転状態を表示する運転状態表示装置であって、現在のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、前記アクセル開度検出手段の検出値に基づいて定まる現在の運転状態が、燃費に関するパラメータに基づいて分割した運転領域のいずれに属するかを判断する運転領域判断手段と、前記現在の運転状態が属する運転領域から異なる運転領域へ切り換わる時のアクセル開度を算出する切り換えアクセル開度算出手段と、前記現在のアクセル開度と前記異なる運転領域へ切り換わる時のアクセル開度の相対関係を表示する表示手段と、を備える。

本発明によれば、運転者が行ったアクセル操作の燃費性能への影響を視覚的に認識することができるので、低燃費走行を意識したアクセル操作を行うことができる。

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態のシステムの概略図である。

１２はエンジン、１３はエンジン１２の出力をドライブシャフト１８に伝達する自動変速機である。自動変速機１３はロックアップ機能を備えるトルクコンバータ１４を備えている。

エンジン１２は、エンジン回転数を算出するためのクランク角を検出するクランク角センサ１、車速を算出するためのドライブシャフト１８の回転数を検出する車速センサ３、運転者のアクセルペダル踏み込み代を検出するアクセルポジションセンサ４等の検出値に基づいてエンジンコントロールユニット９により制御される。

自動変速機１３の変速制御及びトルクコンバータ１４のロックアップ制御は、変速機コントロールユニット１０により制御される。ロックアップ状態の検出は、トルクコンバータ１４のタービンランナの回転速度を検出するタービンセンサ２の検出値とエンジン１２の回転数とに基づいて行い、両者が同一の場合はロックアップ実行中、そうでない場合にはロックアップ解除中、と判断する。

なお、エンジンコントロールユニット９と変速機コントロールユニット１０との間では情報交換が行われ、エンジン１２と自動変速機１３の制御が協調して行われている。

メーターコントロールユニット１１は、エンジンコントロールユニット９及び変速機コントロールユニット１０から入力される運転状況に関するデータに基づいて後述するメーターユニット１５の表示を制御する。

次にメーターユニットについて図２〜図４を参照して説明する。

図２〜図４はそれぞれロックアップ解除時、ロックアップ時、燃料カット時のメータユニットを表したものである。

メータユニット１５は、車速を表示する速度計１６、エンジン回転数を表示する回転計１７、アクセルペダル開度を表示するアクセル開度インジケータ７、自動変速機１３のシフト段を表示するシフト表示インジケータ８、自動変速機１３がロックアップしているか否かを表示するロックアップランプ６、燃料カット中であるか否かを表示するフューエルカットランプ５、で構成されている。

回転計１７は、クランク角センサ１の検出値に基づいて算出したエンジン回転数を表示するものであり、一方の端部付近を回転軸として回転する指針を備え、この指針の他方の端部が現在のエンジン回転数に相当する位置を指すことによって、エンジン回転数を表示する。

速度計１６は車速センサ３の検出値に基づいて現在の車速を表示するものであり、車速を数字で表示するもの、または回転計１７と同様に回転する指針により車速を表示するもののいずれであってもよい。

フューエルカットランプ５は、所定の運転条件が揃ったとき、例えば所定車速以上からのアクセルオフでの減速時等に、燃費性能を向上させるために燃料供給を中断する燃料カット制御を実行中に点灯し、燃料供給中は消灯する。このように燃料噴射が中断されていることを表示することによって、運転者は燃費向上のための適切な操作を行うことができる。例えば、下り坂等では変速段をニュートラルレンジにした方が燃費が向上する、という誤った認識を持っている運転者であっても、フューエルカットランプ５の点灯・消灯により、所定の走行レンジにしておいた方がフューエルカット機能により燃料噴射が中断される分だけ燃費が向上する、ということを認識することができる。

ロックアップランプ６は、自動変速機１３のロックアップクラッチが締結された状態で点灯、締結が解除された状態で消灯する。ロックアップ制御は、車速及びアクセルペダル開度に基づいて設定した変速スケジュールにしたがって行う。このロックアップ制御は一般的に行われているのと同様の方法により行うので、ここでは詳細な説明は省略する。

ロックアップクラッチが締結された状態では、トルクコンバータ１４のスリップによるエネルギー損失がなくなるので、燃料消費量は低減される。したがって、ロックアップランプ６によってロックアップ状況を表示することにより、運転者は現在の走行状態が低燃費走行であるのか高燃費走行であるのかを判断することができる。

アクセル開度インジケータ７は２つの表示部で構成されており、一方は現在のアクセル開度及びロックアップ許可・解除開度を表示するロックアップ表示部７ａ、他方はシフトアップアクセル開度及びシフトダウンアクセル開度を表示するシフトアップ・ダウン表示部７ｂである。シフトアップアクセル開度とは、現在のシフト段数からシフトアップするときのアクセル開度であり、シフトダウンアクセル開度は現在のシフト段数からシフトダウンするときのアクセル開度である。

ロックアップ表示部７ａは、アクセル開度をインジケータの点灯領域の大きさによって表すものであり、アクセル開度がゼロ、すなわちアクセル全閉のときには図４に示すように消灯し、そこからアクセル開度が大きくなるに連れて点灯領域も増加し、アクセル全開のときにはロックアップ表示部の全領域が点灯する。

また、後述する制御により、ロックアップ解除での運転時には、ロックアップを開始するアクセル開度を後述するルーチンによって算出し、ロックアップ許可アクセル開度線として図２に示すようにインジケータ中に表示する。さらに、現在のアクセル開度がロックアップ許可アクセル開度線を超えている場合には、超えた部分を点滅させる。これにより、アクセル開度をどの程度小さくすればロックアップされるかを運転者が認識できる。

ロックアップ制御中には、ロックアップが解除されるアクセル開度を後述するルーチンによって算出し、ロックアップ解除アクセル開度線として図４に示すようにインジケータ中に表示する。これにより、あとどの程度アクセルを踏み込めばロックアップが解除されるかを運転者が認識できる。

シフトアップ・ダウン表示部７ｂは、ロックアップ表示部７ａと同様にインジケータにアクセル開度を割り付けたものである。そして、ロックアップ表示部７ａに表示される現在のアクセル開度に対して、どの程度アクセル開度を大きくするとシフトアップし、どの程度アクセル開度を小さくすればシフトダウンするかを運転者が認識できるように、シフトアップアクセル開度及びシフトダウンアクセル開度を表示する
シフト表示インジケータ８は現在のシフト段数と、現在のシフト段数からシフトアップした場合とシフトダウンした場合のそれぞれのシフト段数を表示する。具体的には図２に示すように、中心に現在のシフト段数を、その上部にシフトダウンした場合のシフト段数、現在のシフト段数の下部にシフトアップした場合のシフト段数が並べて表示される。なお、シフトダウン後及びシフトアップ後のシフト段数を表示するのに代えて、それぞれ燃費悪化、燃費良化方向である旨の表示としてもよい。

ここで、メータユニット１５の表示に関する制御について図５、図６を参照して説明する。図５はメータコントロールユニット１１が実行するメータユニット１５の表示項目を算出するための制御ルーチンであり、現在のアクセル開度、燃料カット制御中であるか否か、ロックアップ制御中であるか否かを演算する。図６は図５と同様にメータコントロールユニット１１が実行する、図５の制御ルーチンにより決定した表示項目に基づいて各データの表示処理を行うための制御ルーチンである。これらの制御ルーチンは、まず図５の制御ルーチンを行った後で図６の制御ルーチンを行う、という処理を例えば１０ｍｓ間隔で繰り返す。

以下、制御ルーチンのステップにしたがって説明する。

ステップＳ１では、アクセルポジションセンサ４の検出値からアクセル開度を読み込む。

ステップＳ２では、ステップＳ１で読み込んだアクセル開度をメータユニット１５に送信する。

ステップＳ３では、燃料カット中であるか否かの判定を行う。燃料カット中か否かの判定は、一般的な燃料カット制御と同様に、車速、エンジン回転数等が所定の燃料カット条件を満たしているか否かによって判定する。燃料カット中である場合にはステップＳ４に進み、燃料カットフラグｆＦＣ＝１としてステップＳ５に進む。燃料カット中でない場合にはステップＳ６に進み、燃料カットフラグｆＦＣ＝０としてステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、燃料カットフラグｆＦＣの状況をメータユニット１５に送信する。

ステップＳ７では、ロックアップ中であるか否かの判定を行う。本実施形態では一般的なロックアップ制御と同様に車速、アクセル開度、ギヤ段等に基づいてロックアップ制御を行うので、現在の車速、アクセル開度、ギヤ段から、現在ロックアップ領域にあるか否かを判定すればよい。

ロックアップ領域にあればステップＳ８でロックアップフラグｆＦＬＵＯＮ＝１とし、ステップＳ９に進む。ロックアップ領域でない場合にはステップＳ１０でロックアップフラグｆＦＬＵＯＮ＝０としてステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、ステップＳ８もしくはステップＳ１０で設定したロックアップフラグｆＦＬＵＯＮの状態をメータユニット１５に送信する。

上記のようにメータユニット１５に表示する項目についての設定を行ったら、次に図６示す制御ルーチンにしたがって各項目を表示する。図６の制御ルーチンでは、フューエルカットランプ５、ロックアップランプ６及びロックアップ表示部７ａ、シフト表示インジケータ８及びシフトアップ・ダウン表示部７ｂについての制御を並行して行う。

まず、フューエルカットランプ５の表示について説明する。

ステップＳ２１では燃料カットフラグｆＦＣ＝１であるか否か、すなわち燃料カット中であるか否かを判定し、燃料カット中（ｆＦＣ＝１）であればステップＳ２２でフューエルカットランプ５を点灯させて処理を終了する。燃料カット中でない（ｆＦＣ＝０）場合はステップＳ２３でフューエルカットランプ５を消灯させて処理を終了する。

次にロックアップランプ６の表示及びロックアップ表示部７ａについて説明する。

ステップＳ２４ではロックアップフラグｆＦＬＯＮ＝１であるか否か、すなわちロックアップ中であるか否かの判定を行い、ロックアップ中（ｆＦＵＯＮ＝１）であればステップＳ２５に進み、ロックアップ中でない（ｆＦＬＵＯＮ＝０）場合にはステップＳ２９に進む。

ステップＳ２５では、現在の車速、ギヤ段数に基づいて、ロックアップを解除するアクセル開度（ロックアップ解除開度）を算出する。

ステップＳ２６では、ロックアップを許可するアクセル開度（ロックアップ許可開度）が表示されている場合にはその表示を消去する。

ステップＳ２７ではステップＳ２５で算出したロックアップ解除開度を表示し、ステップＳ２８でロックアップランプ６を点灯して処理を終了する。

一方、ロックアップ中でない場合は、ステップＳ２９で現在の車速、ギヤ段数に基づいて、ロックアップを許可するアクセル開度（ロックアップ許可開度）を算出する。ここで算出したロックアップ許可開度はステップＳ３０と、後述するステップＳ３４に入力される。

ステップＳ３０では、ロックアップ許可開度が表示されている場合にはその表示を消去する。

ステップＳ３１ではステップＳ２９で算出したロックアップ許可開度を表示し、ステップＳ３２ではロックアップランプ６を点灯して処理を終了する。

ステップＳ３３では現在のアクセル開度を表示する。ロックアップ表示部７ａを点灯させることによって表示する。

ステップＳ３４では現在のアクセル開度がステップＳ２９で算出したロックアップ許可開度よりも大きいか否かを判定する。

現在のアクセル開度の方が大きい場合にはステップＳ３５で差分を演算し、ステップＳ３６に進む。現在のアクセル開度の方が小さい場合にはそのまま処理を終了する。

ステップＳ３６では、ロックアップ表示部７ａのステップＳ３５で算出した差分に相当する面積を点滅させて処理を終了する。このように点滅表示することによって、アクセル開度が大きいためにロックアップが解除されていること、及びロックアップを開始するためにはどの程度アクセル開度を小さくすればよいかを運転者が認識できる。

ステップＳ３７では、現在のギヤ比、車速に基づいて、シフトアップアクセル開度及びシフトダウンアクセル開度と、シフトアップ後及びシフトダウン後のギヤ段を算出する。

ステップＳ３８では、ステップＳ３７で算出したシフトアップアクセル開度及びシフトダウンアクセル開度、シフトアップ後及びシフトダウン後のギヤ段数を、それぞれシフトアップ・ダウン表示部７ｂ、シフト表示インジケータ８に表示する。

上記のような制御によってロックアップの許可・解除、シフトアップ・ダウン等といった燃費に関する情報をメータユニット１５に表示することによって、運転者は現在の運転操作が燃費にどのような影響を与えているか、また、低燃費走行をするためにはどのような運転操作をすればよいかを知ることができる。したがって、メータユニット１５の表示に基づいてアクセル操作を行えば、運転者の運転技術や経験等によらず、容易に低燃費走行をするためのアクセル操作を行うことが可能となる。

例えば、図２に示すような表示がされている場合には、アクセル開度がロックアップ許可アクセル開度よりも大きいためにロックアップが解除されている、すなわち、現在の走行状況よりもさらに低燃費で走行することができるということを認識できる。したがって、できるだけロックアップ状態で走行する、すなわち低燃費で走行するためのアクセル操作が可能となる。

図３に示すような表示がされている場合には、現在ロックアップ状態であり、あとどの程度アクセル開度を大きくしてもロックアップ状態、すなわち低燃費走行を維持できるのかを知ることができる。したがって、追い越し加速等の際にも、加速しつつも低燃費走行を維持するようなアクセル操作が可能となる。

また、現在のアクセル開度と、シフトアップアクセル開度、シフトダウンアクセル開度が表示されることにより、あとどの程度アクセル開度を小さくすればシフトアップして低燃費走行になるのか、逆にどの程度アクセル開度を大きくするとシフトダウンして高燃費走行になるのかを認識できる。したがって、加速時等にはシフトダウンしないように、一定速度での走行時等にはシフトアップするように、という低燃費走行のためのアクセル操作が可能となる。

以上のように本実施形態では、自動変速機を備えた車両の運転状態を表示する運転状態表示装置において、アクセルポジションセンサ４と、アクセルポジションセンサ４の検出値に基づいて定まる現在の運転状態が、例えばロックアップ制御の実行・解除、シフトアップ・ダウン等といった燃費に関するパラメータに基づいて分割した運転領域のいずれに属するかを判断し、ロックアップの開始または解除やシフトアップまたはシフトダウン等のように現在の運転状態が属する運転領域から異なる運転領域へ切り換わる時のアクセル開度を算出するメーターコントロールユニット１１と、現在のアクセル開度とロックアップ許可アクセル開度またはロックアップ解除アクセル開度との相対関係を表示するメーターユニット１５と、を備えるので、運転者は低燃費走行のためのアクセル操作を容易に行うことが可能となる。

メーターユニット１５は、ロックアップ状態のときに点灯するロックアップランプ６を備えるので、運転者はロックアップランプ６の点灯、消灯によって現在の走行状態が低燃費走行であるか否かを認識できる。

メーターユニット１５は、現在の変速段とシフトアップアクセル開度及びシフトダウンアクセル開度に達して変速した場合の変速後の変速段とを並べて表示するので、運転者は自ら行うアクセル操作が燃費を向上させる方向であるのか、悪化させる方向であるのかを認識できる。

メータユニット１５は、フューエルカット時に点灯するフューエルカットランプ５を備えるので、運転者はフューエルカットが行われていること、すなわち低燃費状態であることを認識できる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

本発明は、車両の走行状態を運転者に表示するシステムに適用可能である。

本実施形態のシステムの構成の概略図である。 ロックアップ解除時のメータユニットの表示例である。 ロックアップ時のメータユニットの表示例である。 フューエルカット時のメータユニットの表示例である。 メータユニットの表示項目ついて演算するルーチンである。 メータユニットの表示方法について演算するルーチンである。

符号の説明

１ クランク角センサ
２ タービンセンサ
３ 車速センサ
４ アクセルポジションセンサ
５ フューエルカットランプ
６ ロックアップランプ
７ アクセル開度インジケータ
８ シフト表示インジケータ
９ エンジンコントロールユニット
１０ 変速機コントロールユニット
１１ メーターコントロールユニット
１２ エンジン
１３ 変速機
１４ トルクコンバータ
１５ メータユニット
１６ 速度計
１７ 回転計
１８ ドライブシャフト
１９ 車輪

Claims (5)

1. 自動変速機を備えた車両の運転状態を表示する運転状態表示装置において、
   現在のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   前記アクセル開度検出手段の検出値に基づいて定まる現在の運転状態が、燃費に関するパラメータに基づいて分割した運転領域のいずれに属するかを判断する運転領域判断手段と、
   前記現在の運転状態が属する運転領域から異なる運転領域へ切り換わる時のアクセル開度を算出する切り換えアクセル開度算出手段と、
   前記現在のアクセル開度と前記異なる運転領域へ切り換わる時のアクセル開度の相対関係を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする車両の運転状態表示装置。
2. 前記自動変速機はロックアップ機能を有し、
   前記ロックアップを実行しているか否かを前記燃費に関するパラメータとして運転領域をロックアップ実行中とロックアップ解除中とに分割し、
   前記切り換えアクセル開度算出手段はロックアップを開始または解除するアクセル開度を算出し、
   前記表示手段は現在のアクセル開度、ロックアップを開始または解除するアクセル開度の相対関係、現在ロックアップ実行中であるか否かを表示する請求項１に記載の車両の運転状態表示装置。
3. 前記自動変速機は変速比の異なる複数の走行用の変速段を有し、
   前記変速段を前記燃費に関するパラメータとして運転領域を分割し、
   前記切り換えアクセル開度算出手段は前記変速段が切り換わるときのアクセル開度を算出し、
   前記表示手段は現在のアクセル開度と変速段が切り換わるときのアクセル開度の相対関係を表示する請求項１または２に記載の車両の運転状態表示装置。
4. 前記表示手段は、現在の変速段と前記切り換えアクセル開度に達して変速した後の変速段とを並べて表示する請求項３に記載の車両の運転状態表示装置。
5. 自動変速機を備えた車両の運転状態を表示する運転状態表示方法において、
   現在のアクセル開度を検出し、
   前記アクセル開度に基づいて、現在の運転状態が、燃費に関するパラメータに基づいて分割した前記自動変速機の運転領域のいずれに属するかを判断し、
   前記現在の運転状態が属する運転領域から異なる運転領域へ切り換わる時のアクセル開度を算出し、
   前記現在のアクセル開度と前記異なる運転領域へ切り換わる時のアクセル開度との相対関係を表示することを特徴とする車両の運転状態表示方法。

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