JP2007283907A

JP2007283907A - 車両用手動変速操作指示装置

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Publication number: JP2007283907A
Application number: JP2006113626A
Authority: JP
Inventors: Akitoshi Omizu; 昭寿大水; Michiyoshi Suzuki; 岐宣鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-04-17
Filing date: 2006-04-17
Publication date: 2007-11-01

Abstract

【課題】スイッチ等による走行モードの切換をすることなく、複数の走行モードの変速指示を確認することができる車両用手動変速操作指示装置を提供する。
【解決手段】エコ走行モードを実現させるための変速方向とスポーツ走行モードを実現させるための変速方向とをそれぞれ表示することができるため、運転者はスイッチ等で切換えることなく両方の変速方向を同時に知ることができ、運転者は何れかの変速指示に従って変速することで、運転者の希望する運転を容易に実現させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、手動変速操作に応答して変速が可能な手動変速操作装置を備えた車両において、車両の走行状態に応じた手動変速操作の変速時期および変速方向を表示器に表示して運転者に指示する車両用手動変速操作指示装置に関するものである。

手動変速機や手動変速モードを備えている自動変速機には、手動変速操作に応答して変速が可能な手動変速操作装置が設けられており、車両の走行状態に応じて手動変速操作の変速時期および変速方向を表示器に表示して運転者に指示する車両用手動変速操作指示装置を備えているものがある。たとえば、特許文献１に記載の自動変速機の変速段位置表示装置（本明細書では車両用手動変速操作指示装置に対応）がそれであり、スイッチの切換えにより、低燃費走行モードであるエコノミーモードおよび高出力走行モードであるハイパワーモードの何れかを選択し、それぞれのモードに対応した変速操作指示を表示器に表示させている。これより、運転者がこの変速操作指示に従って変速することで、運転者の希望する運転が、常に最適な状態で行うことができる。

特開平１１−３１１３３２号公報

ところで、特許文献１の変速段位置表示装置では、変速操作指示を行うインジケータランプは、シフトアップ側およびシフトダウン側の２つの表示を用いるが、複数の走行モードでの変速指示を同時に表示することは不可能となっており、たとえばハイパワーモードからエコノミーモードに変更したい場合には、スイッチを切換えることが逐次必要となり、運転者にとっては煩わしいものであった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、スイッチ等による走行モードの切換をすることなく、複数の走行モードの変速指示を確認することができる車両用手動変速操作指示装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）手動変速操作装置による手動変速操作に応答して変速させられる変速機を備えた車両において、（ｂ）前記変速機の現在の変速段を判定する現変速段判定手段と、（ｃ）走行状態に応じた該手動変速操作の変速時期および変速方向を表示器に表示して運転者に指示する車両用手動変速操作指示装置であって、（ｄ）予め記憶された第１の走行モードを実現するための関係から車両の走行状態に基づいて前記変速機の第１目標変速段を決定する第１目標変速決定手段と、（ｅ）予め記憶された第２の走行モードを実現するための関係から車両の走行状態に基づいて前記変速機の第２目標変速段を決定する第２目標変速決定手段と、（ｆ）前記第１目標変速決定手段により決定された第１目標変速段と前記変速機の現在の変速段との差異から前記第１の走行モードを実現するための変速方向を示す表示と、前記第２目標変速決定手段により決定された第２目標変速段と前記変速機の現在の変速段との差異から前記第２の走行モードを実現するための変速方向を示す表示とを、前記表示器にそれぞれ表示する表示手段とを、含むことを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用手動変速操作指示装置において、前記第１目標変速決定手段および第２目標変速決定手段は、車速センサから検出される車速と、アクセル開度センサから検出されるアクセル開度およびアクセルペダルセンサから検出されるスロットル開度の一方と、を基に予め記憶されている前記第１の走行モードおよび第２の走行モードの走行モードマップと比較することで前記第１および第２目標変速段が決定されることを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２の車両用手動変速操作指示装置において、前記第１の走行モードは、燃料消費を抑えた低燃費走行モードであり、前記第２の走行モードは、高出力で運転が可能な高出力走行モードであることを特徴とする。

また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用手動変速操作指示装置において、前記表示手段は、前記第１目標変速決定手段によって前記低燃費走行モードを実現させるための変速方向を前記表示器に表示させたあとに、前記第２目標変速決定手段によって前記高出力走行モードを実現させるための変速方向を前記表示器に表示させることを特徴とする。

請求項１にかかる発明の車両用手動変速操作指示装置によれば、前記第１の走行モードを実現させるための変速方向（変速方向指示）と前記第２の走行モードを実現させるための変速方向（変速方向指示）とをそれぞれ表示することができるため、運転者はスイッチ等で切換えることなく両方の変速方向（変速方向指示）を同時に知ることができ、運転者は何れかの変速指示に従って変速することで、運転者の希望する運転を容易に実現させることができる。

また、請求項２にかかる発明の車両用手動変速操作指示装置によれば、車速とアクセル開度センサおよびスロットル開度の一方とを基に予め記憶されている第１の走行モードおよび第２の走行モードのそれぞれの走行モードマップと比較させることで第１走行モードおよび第２走行モードに対応したそれぞれの変速方向指示を精度よく得ることができる。

また、請求項３にかかる発明の車両用手動変速操作指示装置によれば、前記第１の走行モードは低燃費走行モードであるため、第１の走行モードに従って変速することで燃料消費を抑制することができると共に、前記第２の走行モードは高出力走行モードであるため、第２の走行モードに従って変速することでスポーティーな走行を楽しむことができる。

また、請求項４にかかる発明の車両用手動変速操作指示装置によれば、低燃費走行モードおよび高出力走行モードの２つの走行モードに対してそれぞれの変速方向指示を知ることができ、運転者はそのときの状況により、低燃費走行または高出力走行を自由に選択し、走行することができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適された車両用の自動変速機１０の構成を説明する骨子図である。また、図２は、自動変速機１０の複数のギヤ段（変速段）を成立させる際の係合装置（係合要素）の作動の組合せを説明する作動図表（係合作動表）である。この自動変速機１０は、車体に取り付けられている非回転部材としてのトランスミッションケース（以下、ケースと表す）３０内において、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１８を主体として構成されている第２変速部２０とを共通の軸心Ｃに備え、入力軸２２の回転を変速して出力軸２４から出力する。入力軸２２は、入力回転部材に相当するものであり、本実施例では走行用の動力源であるエンジン２６によって回転駆動されるトルクコンバータ２８のタービン軸である。出力軸２４は、出力回転部材に相当するものであり、たとえば差動歯車装置（終減速機）７０や一対の車軸７２等を順次介して左右の駆動輪７４を回転駆動する（図３参照）。なお、この自動変速機１０は中心線（軸心）Ｃに対して略対称に構成されており、図１の骨子図においてはその軸心Ｃの下半分が省略されている。また、本実施例の自動変速機１０が、本発明の変速機に対応している。

第１遊星歯車装置１２は、サンギヤＳ１、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１、そのピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ１、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を備え、サンギヤＳ１、キャリヤＣＡ１、およびリングギヤＲ１によって３つの回転要素が構成されている。キャリヤＣＡ１は、入力軸２２に連結されて回転駆動され、サンギヤＳ１は、回転不能なケース３０に一体的に固定されている。リングギヤＲ１は中間出力部材として機能し、入力軸２２に対して減速回転させられて、回転を第２変速部２０へ伝達する。本実施例では、入力軸２２の回転をそのままの速度で第２変速部２０へ伝達する経路が、予め定められた一定の変速比（＝１．０）で回転を伝達する第１中間出力経路ＰＡ１であり、第１中間出力経路ＰＡ１には、入力軸２２から第１遊星歯車装置１２を経ることなく第２変速部２０へ回転を伝達する直結経路ＰＡ１ａと、入力軸２２から第１遊星歯車装置１２のキャリヤＣＡ１を経て第２変速部２０へ回転を伝達する間接経路ＰＡ１ｂとがある。また、入力軸２２からキャリヤＣＡ１、そのキャリヤＣＡ１に配設されたピニオンギヤＰ１、およびリングギヤＲ１を経て第２変速部２０へ伝達される経路が、第１中間出力経路ＰＡ１よりも大きい変速比（＞１．０）で入力軸２２の回転を変速（減速）して伝達する第２中間出力経路ＰＡ２である。

第２遊星歯車装置１６は、サンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２、そのピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ２、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備えている。また、第３遊星歯車装置１８は、サンギヤＳ３、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２およびＰ３、そのピニオンギヤＰ２およびピニオンギヤＰ３を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ３、ピニオンギヤＰ２およびＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲ３を備えている。

第２遊星歯車装置１６および第３遊星歯車装置１８では、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されている。具体的には、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置１６のキャリヤＣＡ２および第３遊星歯車装置１８のキャリヤＣＡ３が互いに一体的に連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置１８のリングギヤＲ３が互いに一体的に連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第３遊星歯車装置１８のサンギヤＳ３によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。この第２遊星歯車装置１６および第３遊星歯車装置１８は、キャリヤＣＡ２およびＣＡ３が共通の部材で構成されているとともに、リングギヤＲ２およびＲ３が共通の部材で構成されており、且つ第２遊星歯車装置１６のピニオンギヤＰ２が第３遊星歯車装置１８の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。

第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は、第１ブレーキＢ１を介してケース３０に選択的に連結されて回転停止され、第３クラッチＣ３を介して中間出力部材である第１遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１（すなわち第２中間出力経路ＰＡ２）に選択的に連結され、さらに第４クラッチＣ４を介して第１遊星歯車装置１２のキャリヤＣＡ１（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の間接経路ＰＡ１ｂ）に選択的に連結されている。第２回転要素ＲＭ２は、（キャリヤＣＡ２およびＣＡ３）は、第２ブレーキＢ２を介してケース３０に選択的に連結されて回転停止させられるとともに、第２クラッチＣ２を介して、入力軸２２（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の直接経路ＰＡ１ａ）に選択的に連結されている。第３回転要素ＲＭ３は（リングギヤＲ２およびＲ３）は、出力軸２４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）は、第１クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に選択的に連結されている。なお、第２回転要素ＲＭ２とケース３０との間には、第２回転要素ＲＭ２の正回転（入力軸２２と同じ回転方向）を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチＦ１が第２ブレーキＢ２と並列に設けられている。

図２に示される係合作動表は、自動変速機１０の各変速段を成立させる際のクラッチＣ１乃至Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の作動状態を説明する図表であり、「○」は係合状態を、「（○）」はエンジンブレーキ時のみ係合状態を、空欄は解放状態をそれぞれ表している。このように、自動変速機１０においては、３組の遊星歯車装置１２、１６、１８を備え、クラッチＣ１乃至Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２を選択的に係合することにより変速比γ（＝入力回転速度Ｎ_ＩＮ／出力回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が異なる複数の変速段たとえば前進８段の多段変速が達成される。また、特に、第２ブレーキＢ２と並列に一方向クラッチＦ１が設けられていることから、第１変速段（１ｓｔ）を成立させる際に、第２ブレーキＢ２はエンジンブレーキ係合時には係合させられる一方、駆動時には解放させられる。

また、各変速段毎に異なる変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、および第３遊星歯車装置１８の各ギヤ比ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められる。また、クラッチＣ１乃至Ｃ４、およびブレーキＢ１、Ｂ２（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置（以下、係合装置という）であり、油圧制御回路７６（図３参照）内の図示しないリニアソレノイドバルブの励磁、非励磁や電流制御により、係合、解放状態が切り換えられると共に、係合、解放時の過度油圧などが制御される。

図３は、図１の自動変速機１０などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。電子制御装置１００は、たとえばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェイス等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、必要に応じてエンジン制御用やリニアソレノイドバルブを制御する変速制御用に分けて構成される。

図３において、車両に設けられたセンサやスイッチなどから、たとえばクランク角度（位置）ＡＣＲ（°）およびエンジン２６の回転速度Ｎ_Ｅに対応するクランクポジションを検出するクランクポジションセンサ３２、トルクコンバータ２８のタービン回転速度Ｎ_Ｔすなわち自動変速機１０の入力軸２２の回転速度Ｎ_ＩＮを検出するタービン回転速度センサ３４、車速Ｖに対応する出力軸２４の回転速度Ｎ_ＯＵＴを検出する出力軸回転速度センサ３６、エンジン２６の吸入空気量Ｑ_ＡＩＲを検出する吸入空気量センサ３８、手動変速操作装置としてのシフトレバー４０のレバーポジション（操作位置）Ｐ_ＳＨを検出するシフトポジションセンサ４２、アクセルペダル４４の操作量であるアクセル開度Ａ_ＣＣを検出するアクセル開度センサ４６、吸気配管４８に設けられた電子スロットル弁５０の開き角、すなわちスロットル弁開度θ_ＴＨを検出するスロットルポジションセンサ５２、常用ブレーキであるフットブレーキ５４の操作の有無を表すブレーキ操作信号Ｂ_ＯＮを検出するブレーキスイッチ５６、油圧制御回路７６内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_ＯＩＬを検出するためのＡＴ油温センサ５８等から、クランク角度（位置）ＡＣＲ（°）およびエンジン回転速度Ｎ_Ｅ、タービン回転速度Ｎ_Ｔ（＝入力軸回転速度Ｎ_ＩＮ）、車速Ｖ、出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴ、吸入空気量Ｑ_ＡＩＲ、レバーポジションＰ_ＳＨ、アクセル開度Ａ_ＣＣ、スロットル弁開度θ_ＴＨ、ブレーキ操作信号Ｂ_ＯＮ、ＡＴ油温Ｔ_ＯＩＬなどを表す信号が電子制御装置１００に供給される。

上記アクセルペダル４４は、運転者の要求する車両駆動力に応じて踏み込み操作されるもので、出力操作部材に相当し、その操作量であるアクセル開度Ａ_ＣＣは加速要求量に相当する。

上記タービン回転速度Ｎ_Ｔ（＝入力軸回転速度Ｎ_ＩＮ）、車速Ｖ、出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴなどはエンジン回転速度Ｎ_Ｅに１対１に対応する関連値（相当値）であって、エンジン回転速度Ｎ_Ｅを含むこれらエンジン回転速度関連値は、エンジン２６から駆動輪７４までの動力伝達経路における回転部材の回転速度である。

また、電子制御装置１００からは、エンジン２６の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号、たとえばアクセル開度Ａ_ＣＣに応じて電子スロットル弁５０の開閉を制御するためのスロットルアクチュエータ６２への駆動信号や燃料噴射装置６４から噴射される燃料の量を制御するための噴射信号やイグナイタ６６によるエンジン２６の点火時期を制御するための点火時期信号などが出力されている。また、自動変速機１０の変速制御のための変速制御指令信号Ｓ_Ｐ、たとえば自動変速機１０の変速段を切り換えるために油圧制御装置７６内の図示しないリニアソレノイドバルブなどを制御するための駆動信号などが出力されている。さらに、表示装置８０には、車速Ｖ、エンジン回転速度Ｎ_Ｅ、および走行状態に応じた手動変速操作の変速方向を運転者に指示するための変速指示信号ＳＥ、ＳＨなどが出力される。なお、本発明の車両用手動変速操作指示装置は、電子制御装置１００、表示装置８０、出力軸回転速度センサ３６、シフトレバー４０、アクセル開度センサ４６等から主に構成される。

シフトレバー４０は、たとえば運転者の近傍に配置され、図４に示すように５つのレバーポジション「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、および「Ｓ」の何れかへ手動変速されるようになっている。

「Ｐ」ポジションは自動変速機１０内の動力伝達経路を解放、すなわち自動変速機１０内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態（中立状態）とし且つメカニカルパーキング機構によって機械的に出力軸２４の回転を阻止（ロック）するための駐車ポジション（位置）であり、「Ｒ」ポジションは自動変速機１０の出力軸２４の回転方向を逆回転とするための後進走行ポジション（位置）であり、「Ｎ」ポジションは自動変速機１０内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態とするための中立ポジション（位置）であり、「Ｄ」ポジションは自動変速機１０の変速を許容する変速範囲（Ｄレンジ）で第１変速段「１ｓｔ」乃至第８変速段「８ｔｈ」の総ての前進変速段を用いて自動変速制御を実行させる前進走行ポジション（位置）であり、「Ｓ」ポジションは変速段の変化範囲を制限する複数種類の変速レンジすなわち変速可能な高速側の変速段が異なる複数種類の変速レンジを切り換えることにより手動変速が可能な前進走行ポジション（位置）である。

この「Ｓ」ポジションにおいては、シフトレバー４０の操作毎に変速範囲をアップ側にシフトさせるためのレバーポジションＰ_ＳＨとしての「＋」ポジション、シフトレバー４０の操作毎に変速範囲をダウン側にシフトさせるためのレバーポジションＰ_ＳＨとしての「−」ポジションが備えられている。たとえば、「Ｓ」ポジションにおいては、「８」レンジ乃至「Ｌ」レンジの何れかがシフトレバー４０の「＋」ポジション或いは「−」ポジションへの操作に応じて変更される。また、「Ｓ」ポジションにおける「Ｌ」レンジは第１速変速段「１ｓｔ」にて第２ブレーキＢ２を係合させて一層エンジンブレーキ効果が得られるためのエンジンブレーキレンジでもある。

上記「Ｄ」ポジションは自動変速機１０の変速可能なたとえば図２に示すような第１速変速段乃至第８速変速段の範囲で自動変速制御が実行される制御様式である自動変速モードを選択するシフトポジションでもあり、「Ｓ」ポジションは自動変速機１０の各変速レンジの最高速側変速段を越えない範囲で自動変速制御が実行されると共にシフトレバー４０の手動操作により変更された変速レンジ（最高速側変速段）に基づいて手動変速制御が実行される制御様式である手動変速モードを選択するシフトポジションでもある。

図３のブロック線図に戻り、電子制御装置１００内に示されている表示手段８２、現変速段判定手段８３、第１目標変速決定手段８４、および第２目標変速決定手段８６は、電子制御装置１００の制御機能の要部を説明するためのものである。

現変速段判定手段８３は、出力軸回転速度センサ３６により検出される出力軸２４の回転速度Ｎ_ＯＵＴおよびクランクポジションセンサ３２から検出されるエンジン回転速度Ｎ_Ｅから現在の変速段Ｔ_ＮＯＷの変速比γを算出することで現在の変速段Ｔ_ＮＯＷを判定する。すなわち、各変速段の変速比γ１乃至γ８は各変速段に対して一定値をとるため、変速比γ（＝エンジン回転速度Ｎ_Ｅ／出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴ）を算出し、その変速比γと各変速段の変速比γ１乃至γ８とを比較することで現在の変速段Ｔ_ＮＯＷが判定される。

また、第１目標変速決定手段８４は、出力軸回転速度センサ３６により検出される出力軸２４の回転速度Ｎ_ＯＵＴから算出される車速Ｖ、およびアクセル開度センサ４６により検出されるアクセルペダル４４の操作量であるアクセル開度Ａ_ＣＣに基づいて、たとえば図５に示すような車速Ｖおよびアクセル開度Ａ_ＣＣを変数として予め記憶されている関係（第１の走行モードマップ）と車両の現在の走行状態（車速Ｖおよびアクセル開度Ａ_ＣＣ）とを比較することで、自動変速機１０の変速すべき第１目標変速段Ｔ１を決定する。ここで、本実施例の第１の走行モードは、車両の燃料消費を抑えたエコ走行モードとなっており、図５の第１の走行モードマップは低燃費走行に適した関係、すなわち比較的低燃費走行に適したエンジン回転数領域での走行に適したモードマップ（エコ走行モードマップ）となっている。なお、本実施例の第１の走行モードであるエコ走行モードは、本発明の低燃費走行モードに対応している。

また、第２目標変速決定手段８６は、出力軸回転速度センサ３６により検出される出力軸２４の回転速度Ｎ_ＯＵＴから算出される車速Ｖ、およびアクセル開度センサ４６により検出されるアクセルペダル４４の操作量であるアクセル開度Ａ_ＣＣに基づいて、たとえば図６に示すような車速Ｖおよびアクセル開度Ａ_ＣＣを変数として予め記憶されている関係（第２の走行モードマップ）と車両の現在の走行状態（車速Ｖおよびアクセル開度Ａ_ＣＣ）とを比較することで、自動変速機１０の変速すべき第２目標変速段Ｔ２を決定する。ここで、本実施例の第２走行モードマップは、高出力で運転が可能なスポーツ走行モードとなっており、図６の第２の走行モードマップは高出力に適した関係、すなわち、高トルク、高出力を発生させるエンジン回転数領域での走行に適したモードマップ（スポーツ走行モードマップ）となっている。なお、本実施例の第２の走行モードマップであるスポーツ走行モードは、本発明の高出力走行モードに対応している。

図５および図６の変速線図において、実線は、シフトアップが判断される変速線（シフトアップ線）であり、破線は、シフトダウンが判断される変速線（シフトダウン線）である。また、この図５および図６の変速線図における変速線は、実際のアクセル開度Ａ_ＣＣ（％）を示す横線上において実際の車速Ｖが線を横切ったか否かすなわち変速線上の変速を実行すべき値（変速点車速Ｖ_Ｓ）を越えたか否かを判断するためのものであり、この値Ｖ_Ｓすなわち変速点車速の連なりとして予め記憶されていることにもなる。たとえば、実際の車速Ｖが２速→３速シフトアップを実行すべき２速→３速シフトアップ線を横切ったと判断した場合には、第１および第２目標変速決定手段８４、８６において、変速すべき変速段が第３変速段と決定される。なお、図５および６の変速線図は自動変速機１０で変速が実行される第１変速段乃至第８変速段のうちで第１変速段乃至第６変速段における変速線が例示されている。

表示手段８２は、第１目標変速決定手段８４により決定された第１目標変速段Ｔ１と現在の自動変速機１０の変速段Ｔ_ＮＯＷとの差異からエコ走行モード（第１の走行モード）を実現するための変速方向を示す表示と、第２目標変速決定手段８６により決定された第２目標変速段Ｔ２と現在の自動変速機１０の変速段Ｔ_ＮＯＷとの差異からスポーツ走行モード（第２の走行モード）を実現するための変速方向を示す表示とを、表示装置８０にそれぞれ表示させるためのものである。たとえば、現在の変速段Ｔ_ＮＯＷが第３変速段の場合、第１目標変速決定手段８４によって第４変速段にシフトアップすべきと判断されると、電子制御装置１００から表示器８０に第１目標変速段Ｔ１である第４変速段にシフトアップするように変速指示信号ＳＥが出力され、エコ走行モード（ＥＣＯ）側のエコシフトアップランプ９０が点灯される。一方、第１目標変速決定手段８４によって第２変速段にシフトダウンすべきと判断されると、電子制御装置１００から表示器８０に第１目標変速段Ｔ１である第２変速にシフトダウンするように変速指示信号ＳＥが出力され、エコ走行モード（ＥＣＯ）側のエコシフトダウンランプ９２が点灯される。また、現在の変速段Ｔ_ＮＯＷが第３変速段の場合、第２目標変速決定手段８６によって、第４変速段にシフトアップすべきと判断されると、電子制御装置１００から表示器８０に第２目標変速段Ｔ２である第４速変速段にシフトアップするように変速指示信号ＳＨが出力され、スポーツ走行モード（Ｓｐｏｒｔｓ）側のスポーツシフトアップランプ９４が点灯される。一方、第２目標変速決定手段８６よって第２変速段にシフトダウンすべきと判断されると、電子制御装置１００から表示器８０に第２目標変速段である第２速変速段にシフトダウンするように変速指示信号ＳＨが出力され、スポーツ走行モード（Ｓｐｏｒｔｓ）側のスポーツシフトダウンランプ９６が点灯される。なお、表示手段８２、第１目標変速決定手段８４、および第２目標変速決定手段８６は、総て電子制御装置１００のＲＯＭに記憶されており、電子制御装置１００によって制御されている。

なお、本実施例では、走行時に識別し易いように、エコ走行モード側のランプであるエコシフトアップランプ９０およびエコシフトダウンランプ９２をたとえば赤色に、スポーツ走行モード側のランプであるスポーツシフトアップランプ９４およびスポーツシフトダウンランプ９６をたとえば青色に色分けされている。

図７は、本発明の主要部であるシフトレバー４０が「Ｓ」ポジションに位置された際に実行される車両用手動変速操作指示装置の作動、すなわち電子制御装置１００の制御作動の要部を説明するためのフローチャートである。なお、本フローチャートは、たとえば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度のサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。

ステップＳ１では、現在の変速段Ｔ_ＮＯＷを判定するための条件が読み込まれる。具体的には、エンジン回転速度Ｎ_Ｅおよび車速Ｖに対応する出力軸２４の回転速度Ｎ_ＯＵＴが読み込まれる。次いで、ステップＳ２では、これらの数値を基に変速比γ（＝エンジン回転速度Ｎ_Ｅ／出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が算出されることで、その変速比γに対応した変速段が判定される。この変速段が現在の変速段Ｔ_ＮＯＷとなる。なお、本実施例のステップＳ２が本発明の現変速段判定手段８３に対応している。

ステップＳ３では、第１および第２目標変速段判定に使用される信号が読み込まれる。具体的には、回転速度Ｎ_ＯＵＴから算出される車速Ｖおよびアクセル開度Ａ_ＣＣが読み込まれる。ステップＳ４では、最初に、第１の走行モードであるエコ走行モードの変速段が判定される。この際、図５に示されるエコ走行モードマップ（第１の走行モードマップ）とステップＳ３で読み込まれた現在の走行状態（車速Ｖ、アクセル開度Ａ_ＣＣ）に基づいて第１目標変速段（以後は、エコ目標変速段Ｔ１と記載する）Ｔ１が決定される。ステップＳ５に進むと、ステップＳ２で判定された現在の変速段Ｔ_ＮＯＷとステップＳ４で決定されたエコ目標変速段Ｔ１とが等しいか否かが比較判定される。ここで、現在の変速段Ｔ_ＮＯＷとエコ目標変速段Ｔ１とが等しい場合はステップＳ９に進む。一方、現在の変速段Ｔ_ＮＯＷとエコ目標変速段Ｔ１とに差異が生じると、ステップＳ６に進む。このステップＳ６では、現在の変速段Ｔ_ＮＯＷとエコ目標変速段Ｔ１との大小関係が判断される。たとえば、エコ目標変速段Ｔ１が現在の変速段Ｔ_ＮＯＷよりも大きい場合、ステップＳ７に進み、エコシフトアップランプ９０を点灯させた後、ステップＳ９に進む。一方、エコ目標変速段Ｔ１が現在の変速段Ｔ_ＮＯＷよりも小さい場合、ステップＳ８に進み、エコシフトダウンランプ９２を点灯させた後、ステップＳ９に進む。なお、本実施例のステップＳ４が本発明の第１目標変速決定手段８４に対応している。

ステップＳ９では、第２の走行モードであるスポーツ走行モードの変速段が決定される。この際、図６に示されるスポーツ走行モードマップ（第２の走行モードマップ）とステップＳ３で読み込まれた現在の走行状態（車速Ｖ、アクセル開度Ａ_ＣＣ）に基づいて第２目標変速段（以後は、スポーツ目標変速段Ｔ２と記載する）Ｔ２が決定される。ステップＳ１０に進むと、ステップＳ２で判定された現在の変速段Ｔ_ＮＯＷとステップＳ９で決定されたスポーツ目標変速段Ｔ２とが等しいか否かが比較判定される。ここで、現在の変速段Ｔ_ＮＯＷとスポーツ目標変速段Ｔ２とが等しい場合はステップ１４に進む。一方、現在の変速段Ｔ_ＮＯＷとスポーツ目標変速段Ｔ２とに差異が生じると、ステップＳ１１に進む。このステップＳ１１では、現在の変速段Ｔ_ＮＯＷとスポーツ目標変速段Ｔ２との大小関係が判断される。たとえば、スポーツ目標変速段Ｔ２が現在の変速段Ｔ_ＮＯＷよりも大きい場合、ステップＳ１２に進み、スポーツシフトアップランプ９４を点灯させた後、ステップ１４に進む。一方、スポーツ目標変速段Ｔ２が現在の変速段Ｔ_ＮＯＷよりも小さい場合、ステップＳ１３に進み、スポーツシフトダウンランプ９６を点灯させた後、ステップＳ１４に進む。なお、本実施例のステップＳ９が、本発明の第２目標変速決定手段８６に対応している。

ステップＳ１４では、エコ目標変速段Ｔ１またはスポーツ目標変速段Ｔ２に変速されたが判断される。ここで、目標変速段Ｔ１またはＴ２に変速されていない場合は、ステップＳ３に戻り、前述したルーチンが繰り返し実行される。また、エコ目標変速段Ｔ１またはスポーツ目標変速段Ｔ２に変速、すなわちシフトレバー４０の「＋」ポジション或いは「−」ポジションへの操作に応じて、目標変速段Ｔ１またはＴ２に変速されると、ステップＳ１５に進み、総てのシフトランプが消灯され、ルーチンが終了する。なお、本実施例のステップＳ５〜Ｓ８およびステップＳ１０〜Ｓ１５が、本発明の表示手段に対応している。

なお、ステップＳ１４からＳ３に戻ると、再びそのときの走行状態（車速Ｖ、アクセル開度Ａ_ＣＣ）に基づいて、エコ目標変速段Ｔ１およびスポーツ目標変速段Ｔ２が決定されるが、前回のルーチンでは、たとえばエコ走行モードにおいてシフトアップを指示するエコシフトアップランプ９０が点灯した状態で、今回のルーチンでは変速段Ｔ_ＮＯＷとエコ目標変速段Ｔ１とが等しい、或いはエコ目標変速段Ｔ１が変速段Ｔ_ＮＯＷよりも大きいと判断されることがある。このような場合、先ず、変速段Ｔ_ＮＯＷとエコ目標変速段Ｔ１とが等しいと、ステップＳ５からステップＳ９に進み、この段階でエコシフトアップランプ９０を消灯させる。一方、エコ目標変速段Ｔ１が変速段Ｔ_ＮＯＷよりも大きいと、ステップＳ６からステップＳ８に進み、エコシフトダウンランプ９２を点灯させると共に、エコシフトアップランプを消灯させる。すなわち、変速段Ｔ_ＮＯＷと目標変速段Ｔ１、Ｔ２とが等しいと判断されると、前回のルーチンで点灯させられたランプは消灯させられ、前回のルーチンの指示とは異なる指示ランプ（シフトアップランプ点灯→シフトダウンランプ点灯、或いはシフトダウンランプ点灯→シフトアップランプ点灯）を点灯させる場合は、前回のルーチンで点灯させたランプを消灯させる。また、前回のルーチンで判断された変速指示と同様の場合には、前回のルーチンでの点灯状態が維持される。

上述のように、本実施例によれば、エコ走行モードを実現させるための変速方向とスポーツ走行モードを実現させるための変速方向とをそれぞれ表示することができるため、運転者はスイッチ等で切換えることなく両方の変速方向を同時に知ることができ、運転者は何れかの変速指示に従って変速することで、運転者の希望する運転を容易に実現させることができる。

また、前述の実施例によれば、車速Ｖおよびアクセル開度センサＡ_ＣＣを基に予め記憶されているエコ走行モードおよびスポーツ走行モードのそれぞれの走行モードマップと比較することでエコ走行モードおよびスポーツ走行モードに対応したそれぞれの変速方向指示を得ることができる。

また、前述の実施例によれば、第１の走行モードはエコ走行モードであるため、エコ走行モードに従って変速することで燃料消費を抑制することができると共に、第２の走行モードはスポーツ走行モードであるため、スポーツ走行モードに従って変速することでスポーティーな走行を楽しむことができる。

また、前述の実施例によれば、エコ走行モードおよびスポーツ走行モードの２つの走行モードに対してそれぞれの変速指示を知ることができ、運転者はそのときの状況により、低燃費走行または高出力走行を自由に選択し、走行することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例では、変速機は手動変速モードを備えた自動変速機１０であったが、一般的な手動変速機に対しても本発明は適用することができる。

また、前述の実施例では、第１の走行モードがエコ走行モードであり、第２の走行モードがスポーツ走行モードであったが、たとえば第１の走行モードが雪道を走行するときなどのスノーモードであり、第２の走行モードが通常走行として実施することもできる。

また、前述の実施例では、走行時に識別し易いように、エコ走行モード側のランプとスポーツ走行モード側のランプとが色分けされているが、識別し易い表示なら特に問題はなく、色分けに加えてシフトアップ側のランプは点滅させるなど、自由に変更することができる。また、音声等で変速を知らせるなど、他の方法で変速を知らせることもできる。

また、前述の実施例では、変速の際にはシフトレバー４０を操作することで変速が可能となっているが、ステアリング部にシフトアップおよびシフトダウンスイッチを設けるなど、他の方式の手動変速操作装置に本発明を適用することもできる。

また、前述の実施例では、エコ走行モードマップおよびスポーツ走行モードマップは、それぞれ車速Ｖとアクセル開度Ａ_ＣＣとの関係で表されているが、たとえば車速Ｖとスロットル開度θ_ＴＨなどのエンジン負荷関連値との関係など、他の変数で表されたものであってもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が適用された車両用の自動変速機の構成を説明する骨子図である。図１の自動変速機の複数の変速段を成立させる際の係合装置の作動の組合せを説明する係合作動表である。図１の自動変速機などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。図３のシフトレバーの操作位置を説明する図である。図３の電子制御装置の変速制御において用いられるエコ走行モード時の変速線図の一例を示す図である。図３の電子制御装置の変速制御において用いられるスポーツ走行モード時の変速線図の一例を示す図である。図３の電子制御装置の制御作動の要部、すなわちシフトレバーが「Ｓ」ポジションに位置された際に実行される変速操作指示を出力するための制御作動を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０：自動変速機（変速機）４０：シフトレバー（手動変速操作装置）８０：表示装置（表示器）８３：現変速段判定手段８４：第１目標変速決定手段８６：第２目標変速決定手段

Claims

手動変速操作装置による手動変速操作に応答して変速させられる変速機を備えた車両において、走行状態に応じた該手動変速操作の変速時期および変速方向を表示器に表示して運転者に指示する車両用手動変速操作指示装置であって、
前記変速機の現在の変速段を判定する現変速段判定手段と、
予め記憶された第１の走行モードを実現するための関係から車両の走行状態に基づいて前記変速機の第１目標変速段を決定する第１目標変速決定手段と、
予め記憶された第２の走行モードを実現するための関係から車両の走行状態に基づいて前記変速機の第２目標変速段を決定する第２目標変速決定手段と、
前記第１目標変速決定手段により決定された第１目標変速段と前記変速機の現在の変速段との差異から前記第１の走行モードを実現するための変速方向を示す表示と、前記第２目標変速決定手段により決定された第２目標変速段と前記変速機の現在の変速段との差異から前記第２の走行モードを実現するための変速方向を示す表示とを、前記表示器にそれぞれ表示する表示手段と
を、含むことを特徴とする車両用手動変速操作指示装置。
前記第１目標変速決定手段および第２目標変速決定手段は、車速センサから検出される車速と、アクセル開度センサから検出されるアクセル開度およびアクセルペダルセンサから検出されるスロットル開度の一方と、を基に予め記憶されている前記第１の走行モードおよび第２の走行モードの走行モードマップと比較することで前記第１および第２目標変速段が決定されることを特徴とする請求項１の車両用手動変速操作指示装置。
前記第１の走行モードは、燃料消費を抑えた低燃費走行モードであり、前記第２の走行モードは、高出力で運転が可能な高出力走行モードであることを特徴とする請求項１または２の車両用手動変速操作指示装置。
前記表示手段は、前記第１目標変速決定手段によって前記低燃費走行モードを実現させるための変速方向を前記表示器に表示させたあとに、前記第２目標変速決定手段によって前記高出力走行モードを実現させるための変速方向を前記表示器に表示させることを特徴とする請求項３の車両用手動変速操作指示装置。