JP2014194251A - 変速操作指示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適切なタイミングで変速指示を行って好適な走行性を確保することができる変速操作指示装置を提供する。
【解決手段】ＴＣＵ２１は、エンジン回転数Ｎｅ（γ）が第１の下限回転数Ｎth_L1以下のとき低速側の変速段（γ−１）への変速操作を指示し、第１の上限回転数ＮTh_H1以上のとき変速段（γ＋１）への変速操作を指示する。さらに、ＴＣＵ２１は、実燃料消費率ＢＳＦＣ（γ）、アップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）、及び、ダウンシフト時燃料消費率（γ−１）の比較に基づいて変速操作の判定を行う一方、変速後のエンジン回転数Ｎｅ（γ＋１）が第２の下限回転数Ｎth_L2以下、或いは、変速後のエンジン回転数Ｎｅ（γ−１）が第２の上限回転数Ｎth_H2以上のとき変速操作の指示をキャンセルする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ドライバによる手動操作によって変速段を切替可能な変速操作指示装置に関する。

従来、車両用の自動変速機においては、予め設定された変速特性に従って変速制御を行うＤレンジ等の自動変速モードの他に、ドライバの手動操作に連動させて変速段を切り替える手動変速モードを備えたものが実用化されている。この種の自動変速機を搭載した車両において、燃料消費率の良い走行を実現するためには、手動変速モードの選択時に、ドライバによる変速が、適切なタイミングで行われることが不可欠となる。また、手動変速機を備えた車両においても、同様に、ドライバによる変速が、最適なタイミングで行われることが燃料消費率の向上には不可欠となる。

これに対し、例えば、特許文献１には、エンジンの回転数を検出する回転センサと、エンジンスロットルの開度を検出するスロットル開度センサと、手動変速機のシフト位置を検出するシフト位置センサと、回転センサとスロットル開度センサからの検出データに基づいて現車両走行状態での燃料消費率（燃費率）を算出し、このときの変速機のシフト位置に隣接したシフト位置での現車両走行状態と同一の駆動馬力を得るための想定燃費率を算出し、燃費率と想定燃費率を比較することによって、より良好な燃費率で走行し得るシフト位置を選択し、当該シフト位置へのシフト操作を指示する指示信号を出力する演算処理装置が開示されている。

特開昭５８−１６０８１８号公報

ところで、この種の変速操作指示装置においては、燃料消費率の良否のみならず、良好な走行性を確保する上で必要な他の各種要件（例えば、車体の振動対策やエンジンの保護等に必要な要件）についても十分に考慮した上で、変速操作指示が行われることが望ましい。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、適切なタイミングで変速指示を行って好適な走行性を確保することができる変速操作指示装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様による変速操作指示装置は、予め設定された複数の変速段のうちの何れかの変速段をドライバの変速操作に応じて選択可能な変速機の変速操作指示装置であって、エンジン回転数が予め設定された第１の下限回転数以下となったとき現在選択中の変速段よりも１段低速側の変速段への変速操作を指示し、エンジン回転数が予め設定された第１の上限回転数以上となったとき現在選択中の変速段よりも１段高速側の変速段への変速操作を指示する第１の変速指示手段と、現在選択中の変速段における実燃料消費率を演算する実燃料消費率演算手段と、変速段を現在選択中の変速段よりも１段高速側にアップシフトしたときの変速段におけるアップシフト時燃料消費率を推定するアップシフト時燃料消費率推定手段と、変速段を現在選択中の変速段よりも１段低速側にダウンシフトしたときの変速段におけるダウンシフト時燃料消費率を推定するダウンシフト時燃料消費率推定手段と、前記各燃料消費率のうち前記アップシフト時燃料消費率が最も小さいとき現在選択中の変速段よりも１段高速側の変速段への変速操作を指示し、前記各燃料消費率のうち前記ダウンシフト時燃料消費率が最も小さいとき現在選択中の変速段よりも１段低速側の変速段への変速操作を指示する第２の変速指示手段と、前記第２の変速指示手段において前記アップシフト時燃料消費率が最も小さいと判定した場合であってもアップシフト後に想定されるエンジン回転数が予め設定された第２の下限回転数以下であるとき前記変速操作の指示をキャンセルし、前記第２の変速指示手段において前記ダウンシフト時燃料消費率が最も小さいと判定した場合であってもダウンシフト後に想定されるエンジン回転数が予め設定された第２の上限回転数以上であるとき前記変速操作の指示をキャンセルするキャンセル手段と、を備えたものである。

本発明の変速操作指示装置によれば、適切なタイミングで変速指示を行って好適な走行性を確保することができる。

手動変速モードを備えた無段変速装置の概略構成図 セレクト操作部の斜視図 無段変速機の変速特性図 コンビネーションメータに配設された変速指示部の一例を示す説明図 変速操作指示制御ルーチンを示すフローチャート（その１） 変速操作指示制御ルーチンを示すフローチャート（その２） エンジン回転数及び正味トルクと燃料消費率との関係を示す図表 各変速段の段間比を示す図表

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は手動変速モードを備えた無段変速装置の概略構成図、図２はセレクト操作部の斜視図、図３は無段変速機の変速特性図、図４はコンビネーションメータに配設された変速指示部の一例を示す説明図、図５，６は変速操作指示制御ルーチンを示すフローチャート、図７はエンジン回転数及び正味トルクと燃料消費率との関係を示す図表、図８は各変速段の段間比を示す図表である。

図１において符号１はエンジンを示し、このエンジン１の出力軸は、電磁クラッチ或いはトルクコンバータ等の発進クラッチ２を介して、無段変速機３に連設されている。無段変速機３は、発進クラッチ２に連設する前後進切換装置４を有し、この前後進切換装置４から延出するプーリ入力軸５ｂにはプライマリプーリ５ａが軸支されている。また、無段変速機３は、プーリ入力軸５ｂに平行なプーリ出力軸５ｃを有し、このプーリ出力軸５ｃにはセカンダリプーリ５ｄが軸支されている。そして、これらプライマリプーリ５ａとセカンダリプーリ５ｄとの間には、駆動ベルト５ｅが巻装されている。さらに、プーリ出力軸５ｃには、終減速装置６の減速歯車群６ａを介して、ディファレンシャル装置６ｂが連設され、このディファレンシャル装置６ｂに前輪或いは後輪の駆動輪７ａを軸着する駆動軸７が連設されている。

また、この無段変速機３のプライマリプーリ５ａにはプライマリ油圧室５ｆが併設され、このプライマリ油圧室５ｆに供給される制御油圧（プライマリ油圧）により、プライマリプーリ５ａのプーリ溝幅が調整される。一方、セカンダリプーリ５ｄにはセカンダリ油圧室５ｇが併設され、このセカンダリ油圧室５ｇに供給される制御油圧（セカンダリ油圧）により、トルク伝達に必要な張力が駆動ベルト５ｅに付与される。これらプライマリ圧及びセカンダリ圧は後述するトランスミッション制御装置（ＴＣＵ）２１によりエンジン１の運転状態等に基づいて制御され、これにより、無段変速機３は所望の変速比を実現する。

ＴＣＵ２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のマイクロコンピュータを主体に構成され、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って無段変速機３の変速比を制御する。

このＴＣＵ２１の入力側には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ３１、スロットル弁（図示せず）の開度（スロットル開度）θを検出するスロットル開度センサ３２、エンジン１の吸入空気量Ｑを検出する吸入空気量センサ３３、無段変速機３のプライマリプーリ５ａの回転数（プライマリ回転数）Ｎｐを検出するプライマリプーリ回転数センサ３４、セカンダリプーリ５ｄの回転数（セカンダリ回転数）Ｎｓを検出するセカンダリプーリ回転数センサ３５等が接続されている。さらに、ＴＣＵ２１の入力側には、例えば、車室内のセンタコンソール上のセレクト操作部４１に設けられたインヒビタスイッチ３６、アップシフトスイッチ３７ａ、ダウンシフトスイッチ３７ｂ、マニュアルモードスイッチ３８、ブレーキペダルの踏み込み時にＯＮするブレーキスイッチ３９、及び、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ４０等の各種スイッチ類が接続されている。

ここで、図２に示すように、セレクト操作部４１のレンジエスカッション４２には、セレクトゲート４４が開口され、このセレクトゲート４４からはセレクトレバー４３が突出されている。セレクトゲート４４は、例えば、互いに平行に形成されたメインゲート４４ａ及びサブゲート４４ｂと、これらを連通するスルーゲート４４ｃとを有する。

メインゲート４４ａには、例えば、パーキング（Ｐ）レンジ、リバース（Ｒ）レンジ、ニュートラル（Ｎ）レンジ、ドライブ（Ｄ）レンジを選択するためのシフトポジションが順に設定されている。このメインゲート４４ａには上述のインヒビタスイッチ３６が配設され、ドライバがセレクトレバー４３をメインゲート４４ａ内で移動させると、セットされたレンジに応じたレンジ信号がＴＣＵ２１に出力される。

サブゲート４４ｂの中央部には、メインゲート４４ａの後端に設定されたＤレンジが、スルーゲート４４ｃを介して連通されている。このサブゲート４４ｂの中央部には、メインゲート４４ａ側から導入されたセレクトレバー４３を弾性的に保持する中立位置が設定されている。また、中立位置を中心とするサブゲート４４ｂ上の前後端部は、アップシフト（＋）位置及びダウンシフト（−）位置として設定され、これら各位置には上述のアップシフトスイッチ３７ａ及びダウンシフトスイッチ３７ｂが配設されている。これら両シフトスイッチ３７ａ，３７ｂは、常開スイッチで構成され、ドライバが外部操作によりセレクトレバー４３を介して押圧したときにのみＯＮ信号が出力される。

スルーゲート４４ｃには、上述したマニュアルモードスイッチ３８が配設されている。このマニュアルモードスイッチ３８は、例えば、シーソースイッチ或いはスライドスイッチ等で構成され、セレクトレバー４３がメインゲート４４ａ側からサブゲート４４ｂ側へ移動するとＯＮ信号が継続的に出力され、サブゲート４４ｂ側からメインゲート４４ａ側へ移動するとＯＦＦ信号が継続的に出力される。

ＴＣＵ２１の出力側には、無段変速機３のプライマリ油圧室５ｆ及びセカンダリ油圧室５ｇに制御油圧（プライマリ油圧及びセカンダリ油圧）を供給するための油圧回路１５が接続されている。

ＴＣＵ２１は、マニュアルモードスイッチ３８からＯＦＦ信号が入力されているときは、油圧回路お１５の制御を通じて、インヒビタスイッチ３６で検出されるシフトポジションに応じた無段変速機３の制御を行い、特に、走行レンジであるＤレンジの選択時には自動変速モードを実行する。自動変速モードが実行されると、ＴＣＵ２１は、例えば、車両の走行状態に応じてプライマリ回転数Ｎｐと車速Ｖ（例えば、セカンダリ回転数Ｎｓより算出）との関係が，図３中に２点鎖線で示す変速領域内において、スロットル開度センサ３２で検出したスロットル開度θで定まる最適値となるよう変速比ε（ε＝Ｎｐ／Ｎｓ）を設定する。

一方、ＴＣＵ２１は、マニュアルモードスイッチ３８からのＯＮ信号が入力されているときは、油圧回路１５の制御を通じて、手動変速モードを実行する。この手動変速モードが実行されると、ＴＣＵ２１は、プライマリ回転数Ｎｐと車速Ｖとが、例えば、図３中に実線で示す１〜７速の変速段線に沿って変化するよう、予め設定された固定変速比を選択的に用いて、変速比εを制御する。すなわち、ＴＣＵ２１には、各変速段に対応する固定変速比が予め設定されている。そして、ＴＣＵ２１は、アップシフトスイッチ３７ａからのＯＮ信号が検出されたとき、現在の変速段γよりも１段高速側の変速段（γ＋１）を新たな変速段として選択し、当該変速段（γ＋１）の固定変速比を用いて変速比εを制御する。一方、ＴＣＵ２１は、ダウンシフトスイッチ３７ｂからのＯＮ信号が検出されたとき、現在の変速段γよりも１段低速側の変速段（γ−１）を新たな変速段として選択し、当該変速段（γ−１）の固定変速比を用いて変速比εを制御する。

また、手動変速モードの実行時において、ＴＣＵ２１は、ドライバに対し、燃料消費率が最適な変速段への変速を促すための変速操作指示を適宜行う。すなわち、ＴＣＵ２１は、現在選択中の変速段γにおける燃料消費率（実燃料消費率）ＢＳＦＣ（γ）を演算するとともに、変速段を現在選択中の変速段γよりも１段高速側にアップシフトしたと仮定したときの変速段（γ＋１）における燃料消費率（アップシフト時燃料消費率）ＢＳＦＣ（γ＋１）を推定し、さらに、変速段を現在選択中の変速段γよりも１段低速側にダウンシフトしたと仮定したときの変速段（γ−１）における燃料消費率（ダウンシフト時燃料消費率）ＢＳＦＣ（γ−１）を推定する。そして、ＴＣＵ２１は、アップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）が実燃料消費率ＢＳＦＣ（γ）を下回ったときアップシフト操作を指示し、ダウンシフト時燃料消費量ＢＳＦＣ（γ−１）が実燃料消費率ＢＳＦＣ（γ）を下回ったときダウンシフト操作を指示する。より具体的には、ＴＣＵ２１は、例えば、アップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）がダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）よりも小さく、且つ、アップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）が実燃料消費率ＢＳＦＣ（γ）を下回ったとき（すなわち、アップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）が最も小さいと判定したとき）アップシフト操作を指示し、ダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）がアップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）以上であり、且つ、ダウンシフト時燃料消費量ＢＳＦＣ（γ−１）が実燃料消費率ＢＳＦＣ（γ）を下回ったとき（すなわち、ダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）が最も小さいと判定したとき）ダウンシフト操作を指示する。

なお、アップシフト操作及びダウンシフト操作の指示が頻繁に繰り返されることを防止するため、ＴＣＵ２１は、アップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）、或いは、ダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）の少なくとも何れか一方を補正し、各指示のタイミングにヒステリシスを持たせる。これらの補正は、アップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）、或いは、ダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）の少なくとも何れか一方に対し、予め設定された所定の係数を乗算することによって行われる。本実施形態において、具体的には、ＴＣＵ２１は、アップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）に対して係数ｋ１（例えば、ｋ１＜１）を乗算し、ダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）に対して係数ｋ２（例えば、ｋ２＞１）を乗算する。

ここで、ＴＣＵ２１は、アップシフト後のエンジン回転数の低下に伴い車体に振動等が発生することを防止するため、アップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）が最も小さいと判定した場合であっても、アップシフト後に想定されるエンジン回転数Ｎｅ（γ＋１）が予め設定された下限回転数（第２の下限回転数Ｎth_L2）以下である場合には、変速操作の指示をキャンセルする。

また、ＴＣＵ２１は、アップシフト後のエンジン回転数の上昇に伴う過回転等を防止するため、ダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）が最も小さいと判定した場合であっても、ダウンシフト後に想定されるエンジン回転数Ｎｅ（γ−１）が予め設定された上限回転数（第２の上限回転数Ｎth_H2）以上である場合には、変速操作の指示をキャンセルする。

加えて、ＴＣＵ２１は、ドライバが車速を抑えて燃料カットやエンジンブレーキ機能を利用している場合等に対応するため、ドライバによるブレーキペダルの踏み込みを検出した場合、及び、ドライバによるアクセルペダルの解放を検出した場合には、上述の燃料消費率ＢＳＦＣに基づく変速操作の指示をキャンセルする。なお、これらドライバによるブレーキペダルの踏み込み、及び、アクセルペダルの解放等に係る条件は、適宜省略することも可能である。

ところで、現在選択中の変速段γにおける燃料消費率ＢＳＦＣ（γ）が最も小さい場合であっても、例えば、エンジン回転数Ｎｅの低下に依る車体の振動やエンジン回転数Ｎｅの上昇による過回転等が発生し、走行性が損なわれる場合がある。そこで、ＴＣＵ２１は、上述した燃料消費率ＢＳＦＣに基づく変速指示に加え、エンジン回転数Ｎｅ（γ）が予め設定された下限回転数（第１の下限回転数Ｎth_L1）以下となったとき現変速段γよりも１段低速側の変速段（γ−１）への変速操作を指示し、また、エンジン回転数Ｎｅ（γ）が予め設定された上限回転数（第１の上限回転数Ｎth_H1）以上となったとき現変速段γよりも１段高速側の変速段（γ＋１）への変速操作を指示する。なお、このような現変速段でのエンジン回転数Ｎｅ（γ）に基づく変速操作の指示は、上述の燃料消費率ＢＳＦＣに基づく変速操作の指示よりも優先的に行われることが望ましい。

このように、本実施形態において、ＴＣＵ２１は、第１の変速指示手段、実燃料消費率演算手段、アップシフト時燃料消費率推定手段、ダウンシフト時燃料消費率推定手段、燃料消費率補正手段、第２の変速指示手段、及び、キャンセル手段としての各機能を実現する。

なお、ドライバに対するアップシフト指示及びダウンシフト指示を表示するため、ＴＣＵ２１には、変速表示部１７を備えたコンビネーションメータ１６が接続されている。ここで、例えば、図４に示すように、コンビネーションメータ１６は、中央寄りの左右に、エンジン回転数を示すタコメータ１６ａと、車速を表示するスピードメータ１６ｂとが各々配設されている。更に、タコメータ１６ａの左側に冷却水温を表示する水温計１６ｃが配設され、スピードメータ１６ｂの右側に燃料残量を表示する燃料計１６ｄが配設されている。

変速表示部１７は、例えば、タコメータ１６ａとスピードメータ１６ｂとの間に配置されるものであり、複数のセグメントの集合体からなる主表示部１７ａと、主表示部１７ａの上下にそれぞれ配設されたアップシフト表示部１７ｂ及びダウンシフト表示部１７ｃとを有して構成されている。そして、ＴＣＵ２１は、主表示部１７ａに対し、例えば、自動変速モードの実行時においては現在選択中のレンジ（Ｐ、Ｒ、Ｎ、或いは、Ｄのうちの何れかのレンジ）を表示させ、手動変速モードの実行時においては現在選択中の変速段（１〜７速のうちの何れかの変速段）を表示させることが可能となっている。また、手動変速モードの実行中において、ＴＣＵ２１は、例えば、アップシフト表示部１７ｂの点灯を通じてアップシフト指示を行い、ダウンシフト表示部１７ｃの点灯を通じてダウンシフト指示を行うことが可能となっている。

次に、ＴＣＵ２１において実行される変速操作指示制御について、図５，６に示す変速操作指示制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。このルーチンは、手動変速モードの実行中において、所定時間毎に繰り返し実行されるものであり、ルーチンがスタートすると、ＴＣＵ２１は、先ず、ステップＳ１０１において、各閾値の設定を行う。

すなわち、本実施形態において、閾値である第１の下限回転数Ｎth_L1、第１の上限回転数Ｎth_H1、第２の下限回転数Ｎth_L1、及び、第２の上限回転数Ｎth_H2は、現在選択中の変速段γに応じて可変設定されるようになっており、ＴＣＵ２１は、例えば、予め設定されたマップ等を参照して各閾値の設定を行う。

例えば、ＴＣＵ２１には各変速段γと第１の下限回転数Ｎth_L1との関係が予め設定されて格納されており、ＴＣＵ２１は、第１の下限回転数Ｎth_L1について、変速段γが高速側になるほど大きくなるよう設定する。本実施形態において、具体的には、第１の下限回転数Ｎth_L1は、８００［ｒｐｍ］〜１３００［ｒｐｍ］の範囲内で設定可能であり、例えば、現変速段γ＝２速であるとき第１の下限回転数Ｎth_L1＝８００［ｒｐｍ］、…、現変速段γ＝７速であるとき第１の下限回転数Ｎth_L1＝１３００［ｒｐｍ］に設定される。

また、例えば、ＴＣＵ２１には各変速段γと第１の上限回転数Ｎth_H1との関係が予め設定されて格納されており、ＴＣＵ２１は、第１の上限回転数Ｎth_H1について、変速段γが高速側になるほど大きくなるよう設定する。本実施形態において、具体的には、第１の上限回転数Ｎth_H1は、４０００〜５８００［ｒｐｍ］の範囲内で設定可能であり、例えば、現変速段γ＝１速であるとき第１の上限回転数Ｎth_H1＝４０００［ｒｐｍ］、…、現変速段γ＝６速であるとき第１の下限回転数Ｎth_H1＝５８００［ｒｐｍ］に設定される。

また、例えば、ＴＣＵ２１には変速後の各変速段（γ＋１）と第２の下限回転数Ｎth_L2との関係が予め設定されて格納されており、ＴＣＵ２１は、第２の下限回転数Ｎth_L2について、変速段（γ＋１）が高速側になるほど大きくなるよう設定する。本実施形態において、具体的には、第２の下限回転数Ｎth_L2は、１２００［ｒｐｍ］〜１５００［ｒｐｍ］の範囲内で設定可能であり、例えば、変速段（γ＋１）＝２速であるとき第２の下限回転数Ｎth_L2＝１２００［ｒｐｍ］、…、変速段（γ＋１）＝７速であるとき第２の下限回転数Ｎth_L2＝１５００［ｒｐｍ］に設定される。

また、例えば、ＴＣＵ２１には変速後の各変速段（γ−１）と第２の上限回転数Ｎth_H2との関係が予め設定されて格納されており、ＴＣＵ２１は、第２の上限回転数Ｎth_H2について、変速段（γ−１）が高速側になるほど大きくなるよう設定する。本実施形態において、具体的には、第２の上限回転数Ｎth_H2は、４４００〜６０００［ｒｐｍ］の範囲内で設定可能であり、例えば、変速段（γ−１）＝１速であるとき第２の上限回転数Ｎth_H2＝４４００［ｒｐｍ］、…、変速段（γ−１）＝６速であるとき第２の上限回転数Ｎth_H2＝６０００［ｒｐｍ］に設定される。

このように、第１，第２の下限回転数Ｎth_L1，ＮTh_L2について、高速段になるほど下限回転数Ｎth_L1，Ｎth_L2が大きくなるよう設定することにより、高速走行中のエンジン回転数Ｎｅが車速Ｖに対して相対的に小さくなることにより発生する車体の振動を好適に抑制することが可能となる。また、上述のように、同一の変速段に関して第１，第２の下限回転数Ｎth_L1，Ｎth_L2間に差を設けることにより（第１の下限回転数Ｎth_L1を第２の下限回転数Ｎth_L2よりも相対的に小さく設定することにより）、後述する変速操作指示についての制御ハンチング等を防止することが可能となる。

また、第１，第２の上限回転数Ｎth_H1，Ｎth_H2について、高速段になるほど上限回転数Ｎth_H1，Ｎth_H2が大きくなるよう設定することにより、比較的大きなエンジン回転数Ｎeの変動が予想される低速段においてもエンジン１の過回転を的確に抑制することが可能となる。また、上述のように、同一の変速段に関して第１，第２の上限回転数Ｎth_H1，Ｎth_H2間に差を設けることにより（第１の上限回転数Ｎth_H1を第２の上限回転数Ｎth_H2よりも相対的に小さく設定することにより）、後述する変速操作指示についての制御ハンチング等を防止することが可能となる。

ステップＳ１０１からステップＳ１０２に進むと、ＴＣＵ２１は、現変速段γにおけるエンジン回転数Ｎｅ（γ）が第１の下限回転数Ｎth_L1以下となっているか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０２において、エンジン回転数Ｎｅ（γ）が第１の下限回転数Ｎth_L1以下であると判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１０３に進み、コンビネーションメータ１６上のダウンシフト表示部１７ｃの点灯を通じて、ドライバに現変速段γからのダウンシフトを指示した後、ルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１０２において、エンジン回転数Ｎｅ（γ）が第１の下限回転数Ｎth_L1よりも大きいと判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１０４に進み、現変速段γにおけるエンジン回転数Ｎｅ（γ）が第１の上限回転数Ｎth_H1以上となっているか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０４において、エンジン回転数Ｎｅ（γ）が第１の上限回転数Ｎth_H1以上であると判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１０５に進み、コンビネーションメータ１６上のアップシフト表示部１７ｂの点灯を通じて、ドライバに現変速段γからのアップシフトを指示した後、ルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１０４において、エンジン回転数Ｎｅ（γ）が第１の上限回転数Ｎth_H1よりも小さいと判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１０６に進み、現在の変速段γにおける実燃料消費率ＢＳＦＣ（γ）を演算する。

すなわち、ＴＣＵ２１は、例えば、現在のエンジン回転数Ｎｅ及び吸入空気量Ｑ等に基づいて正味トルクＴ（γ）[Ｎｍ]を算出し、この正味トルクＴ（γ）［Ｎｍ］とエンジン回転数Ｎｅ［ｒｐｍ］とに基づいて予め設定されたマップ（図７）を参照して実燃料消費率ＢＳＢＳＦＣ（γ）［ｇ／ＫＷｈ］を算出する。さらに、ＴＣＵ２１は、正味トルクＴ（γ）とエンジン回転数Ｎｅ（γ）とに基づいてエンジン馬力Ｐを、例えば、以下の（１）式によって算出する。
Ｐ＝Ｎｅ×Ｔ／７１６．２ …（１）
ステップＳ１０６からステップＳ１０７に進むと、ＴＣＵ２１は、現在の変速段γよりも１段高速側の変速段（γ＋１）におけるアップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）を推定する。

すなわち、ＴＣＵ２１は、例えば、図８に示すマップを参照して現変速段γ及びアップシフト変速段（γ＋１）における車速Ｖ１０００（エンジン回転数＝１０００［ｒｐｍ］あたりの車速［Ｋｍ／ｈ］）に基づいて固定変速比の段間比を求め、この段間比に基づいて、変速段γを１段アップシフトしたときのエンジン回転数Ｎｅ（γ＋１）［ｒｐｍ］を推定する。また、ＴＣＵ２１は、上述のステップＳ１０６で算出したエンジン馬力Ｐと、推定したエンジン回転数Ｎｅ（γ＋１）とに基づいて、変速段（γ＋１）における正味トルクＴ（γ＋１）を以下の（２）式によって算出する。
Ｔ（γ＋１）＝Ｐ×７１６．２／Ｎｅ（γ＋１） …（２）
そして、ＴＣＵ２１は、エンジン回転数Ｎｅ（γ＋１）と正味トルクＴ（γ＋１）とに基づいて予め設定されたマップ（図７）を参照してアップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）［ｇ／ＫＷｈ］を算出する。

ステップＳ１０７からステップＳ１０８に進むと、ＴＣＵ２１は、現在の変速段γよりも１段低速側の変速段（γ−１）におけるダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）を推定する。

すなわち、ＴＣＵ２１は、例えば、図８に示すマップを参照して現変速段γ及びダウンシフト変速段（γ−１）における車速Ｖ１０００（エンジン回転数＝１０００［ｒｐｍ］あたりの車速［Ｋｍ／ｈ］）に基づいて固定変速比の段間比を求め、この段間比に基づいて、変速段γを１段ダウンシフトしたときのエンジン回転数Ｎｅ（γ−１）［ｒｐｍ］を推定する。また、ＴＣＵ２１は、上述のステップＳ１０６で算出したエンジン馬力Ｐと、推定したエンジン回転数Ｎｅ（γ−１）とに基づいて、変速段（γ−１）における正味トルクＴ（γ−１）を以下の（３）式によって算出する。
Ｔ（γ−１）＝Ｐ×７１６．２／Ｎｅ（γ−１） …（３）
そして、ＴＣＵ２１は、エンジン回転数Ｎｅ（γ−１）と正味トルクＴ（γ−１）とに基づいて予め設定されたマップ（図７）を参照してダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）［ｇ／ＫＷｈ］を算出する。

ステップＳ１０８からステップＳ１０９に進むと、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１０７及びステップＳ１０８において推定した各燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）、ＢＳＦＣ（γ−１）にそれぞれ係数ｋ１、ｋ２を乗算してこれらを補正する。

具体的に説明すると、ステップＳ１０９において、ＴＣＵ２１は、アップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）に係数ｋ１（例えば、ｋ１＝０．９５）を乗算することにより、アップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）を減少側に補正する（すなわち、実際に推定した値よりもアップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）を改善させる側に補正する）。一方、ＴＣＵ２１は、ダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）に係数ｋ２（例えば、ｋ２＝１．０５）を乗算することにより、ダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）を増加側に補正する（すなわち、実際に推定した値よりもダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）を悪化させる側に補正する）。

ステップＳ１０９からステップＳ１１０に進むと、ＴＣＵ２１は、補正後のアップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）が補正後のダウンシフト時燃料消費率（γ−１）よりも小さいか否かを調べる。

そして、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１１０において、補正後のアップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）が補正後のダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）よりも小さいと判定した場合にはステップＳ１１１に進み、補正後のアップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）が補正後のダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）以上であると判定した場合にはステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１１０からステップＳ１１１に進むと、ＴＣＵ２１は、補正後のアップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）が実燃料消費率ＢＳＦＣ（γ）よりも小さいか否かを調べ、補正後のアップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）が実燃料消費率ＢＳＦＣ（γ）以上であると判定した場合には、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１１１において、補正後のアップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）が実燃料消費率ＢＳＦＣ（γ）よりも小さいと判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１１２に進み、変速段γを１段アップシフトさせたときのエンジン回転数Ｎｅ（γ＋１）［ｒｐｍ］が第２の下限回転数Ｎth_L2よりも小さいか否かを調べる。

そして、ステップＳ１１２において、エンジン回転数Ｎｅ（γ＋１）が第２の下限回転数Ｎth_L2よりも小さいと判定した場合、ＴＣＵ２１は、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１１２において、エンジン回転数Ｎｅ（γ＋１）が第２の下限回転数Ｎth_L2以上であると判定した場合、ＴＣＵ２１はステップＳ１１３に進み、ブレーキスイッチ３９からの信号に基づき、現在、ドライバによるブレーキペダルの踏込操作がなされているか否かを調べる。

そして、ステップＳ１１３において、ブレーキペダルの踏込操作がなされていると判定した場合、ＴＣＵ２１は、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１１３において、ブレーキペダルの踏込操作がなされていないと判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１１４に進み、アクセル開度センサ４０からの信号に基づき、現在、ドライバによりアクセルペダルが解放されているか否かを調べる。

そして、ステップＳ１１４において、アクセルペダルが解放されていると判定した場合、ＴＣＵ２１は、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１１４において、アクセルペダルが解放されていないと判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１１５に進み、コンビネーションメータ１６上のアップシフト表示部１７ｂの点灯を通じて、ドライバに現変速段γからのアップシフトを指示した後、ルーチンを抜ける。

また、ステップＳ１１０からステップＳ１１６に進むと、ＴＣＵ２１は、補正後のダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）が実燃料消費率ＢＳＦＣ（γ）よりも小さいか否かを調べ、補正後のダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）が実燃料消費率ＢＳＦＣ（γ）以上であると判定した場合には、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１１６において、補正後のダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）が現燃焼消費胃率ＢＳＦＣ（γ）よりも小さいと判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１１７に進み、変速段γを１段ダウンシフトさせたときのエンジン回転数Ｎｅ（γ−１）が［ｒｐｍ］が第２の上限回転数Ｎth_H2よりも大きいか否かを調べる。

そして、ステップＳ１１７において、エンジン回転数Ｎｅ（γ−１）が第２の上限回転数Ｎth_H2よりも大きいと判定した場合、ＴＣＵ２１は、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１１７において、エンジン回転数Ｎｅ（γ−１）が第２の上限回転数Ｎth_H2以下であると判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１１８に進み、ブレーキスイッチ３９からの信号に基づき、現在、ドライバによるブレーキペダルの踏込操作がなされているか否かを調べる。

そして、ステップＳ１１８において、ブレーキペダルの踏込操作がなされていると判定した場合、ＴＣＵ２１は、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１１８において、ブレーキペダルの踏込操作がなされていないと判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１１９に進み、アクセル開度センサ４０からの信号に基づき、現在、ドライバによりアクセルペダルが解放されているか否かを調べる。

そして、ステップＳ１１９において、アクセルペダルが解放されていると判定した場合、ＴＣＵ２１は、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１１４において、アクセルペダルが解放されていないと判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１１５に進み、コンビネーションメータ１６上のダウンシフト表示部１７ｃの点灯を通じて、ドライバに現変速段γからのダウンシフトを指示した後、ルーチンを抜ける。

このような実施形態によれば、現在のエンジン回転数Ｎｅ（γ）が予め設定された第１の下限回転数Ｎth_L1以下となったとき現在の変速段γよりも１段低速側の変速段（γ−１）への変速操作を指示し、エンジン回転数Ｎｅ（γ）が予め設定された第１の上限回転数ＮTh_H1以上となったとき現在の変速段γよりも１段高速側の変速段（γ＋１）への変速操作を指示することにより、車体振動の発生やエンジン１の過回転の発生等を抑制するための的確なタイミングで変速指示を行って好適な走行性を確保することができる。加えて、現在選択中の変速段γにおける実燃料消費率ＢＳＦＣ（γ）を演算するとともに、変速段を現在選択中の変速段γよりも１段高速側にアップシフトしたときの変速段（γ＋１）におけるアップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）、及び、１段低速側にダウンシフトしたときの変速段（γ−１）におけるダウンシフト時燃料消費率（γ−１）を推定し、これらのうちアップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）が最も小さいとき現在の変速段γよりも１段高速側の変速段（γ＋１）への変速操作を指示し、ダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）が最も小さいとき現在の変速段γよりも１段低速側の変速段（γ−１）への変速操作を指示することにより、燃料消費率ＢＳＦＣが最も良い変速段への変速指示を的確に行うことができる。さらに、燃料消費率ＢＳＦＣに基づく変速操作の指示に際し、アップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）が最も小さいと判定した場合であってもアップシフト後に想定されるエンジン回転数Ｎｅ（γ＋１）が予め設定された第２の下限回転数Ｎth_L2以下であるとき変速段（γ＋１）への変速操作の指示をキャンセルし、ダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）が最も小さいと判定した場合であってもダウンシフト後に想定されるエンジン回転数Ｎｅ（γ−１）が予め設定された第２の上限回転数Ｎth_H2以上であるとき変速段（γ−１）への変速操作の指示をキャンセルすることにより、燃料消費率ＢＳＦＣの向上を前提とした変速操作の指示を前提としつつ、車体振動の発生やエンジン１の過回転の発生等を的確に抑制することができる。

さらに、アップシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ＋１）が最も小さいと判定した場合、或いは、ダウンシフト時燃料消費率ＢＳＦＣ（γ−１）が最も小さいと判定した場合であっても、ドライバによるブレーキペダルの踏み込みを検出したとき、或いは、ドライバによるアクセルペダルの解放を検出したときには変速操作の指示をキャンセルすることにより、ドライバがエンジン１の燃料カットやエンジンブレーキ等の利用を意識した運転をしている場合にも的確に対応することができる。

なお、本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。例えば、上述の実施形態においては、手動変速モードを備えた無段変速機に対して本発明を適用した一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、多段式の自動変速機、或いは、手動変速機等に対して本発明を適用しても良いことは勿論である。

１ … エンジン
２ … 発進クラッチ
３ … 無段変速機（変速機）
１６ … コンビネーションメータ
１７ … 変速表示部
１７ａ … 主表示部
１７ｂ … アップシフト表示部
１７ｃ … ダウンシフト表示部
２１ … トランスミッション制御装置（第１の変速指示手段、実燃料消費率演算手段、アップシフト時燃料消費率推定手段、ダウンシフト時燃料消費率推定手段、燃料消費率補正手段、第２の変速指示手段、キャンセル手段）
３１ … エンジン回転数センサ
３２ … スロットル開度センサ
３３ … 吸入空気量センサ
３４ … プライマリプーリ回転数センサ
３５ … セカンダリプーリ回転数センサ
３６ … インヒビタスイッチ
３７ａ … アップシフトスイッチ
３７ｂ … ダウンシフトスイッチ
３８ … マニュアルモードスイッチ
３９ … ブレーキスイッチ
４０ … アクセル開度センサ
４１ … セレクト操作部
４２ … レンジエスカッション
４３ … セレクトレバー
４４ … セレクトゲート
４４ａ … メインゲート
４４ｂ … サブゲート
４４ｃ … スルーゲート

Claims (6)

1. 予め設定された複数の変速段のうちの何れかの変速段をドライバの変速操作に応じて選択可能な変速機の変速操作指示装置であって、
   エンジン回転数が予め設定された第１の下限回転数以下となったとき現在選択中の変速段よりも１段低速側の変速段への変速操作を指示し、エンジン回転数が予め設定された第１の上限回転数以上となったとき現在選択中の変速段よりも１段高速側の変速段への変速操作を指示する第１の変速指示手段と、
   現在選択中の変速段における実燃料消費率を演算する実燃料消費率演算手段と、
   変速段を現在選択中の変速段よりも１段高速側にアップシフトしたときの変速段におけるアップシフト時燃料消費率を推定するアップシフト時燃料消費率推定手段と、
   変速段を現在選択中の変速段よりも１段低速側にダウンシフトしたときの変速段におけるダウンシフト時燃料消費率を推定するダウンシフト時燃料消費率推定手段と、
   前記各燃料消費率のうち前記アップシフト時燃料消費率が最も小さいとき現在選択中の変速段よりも１段高速側の変速段への変速操作を指示し、前記各燃料消費率のうち前記ダウンシフト時燃料消費率が最も小さいとき現在選択中の変速段よりも１段低速側の変速段への変速操作を指示する第２の変速指示手段と、
   前記第２の変速指示手段において前記アップシフト時燃料消費率が最も小さいと判定した場合であってもアップシフト後に想定されるエンジン回転数が予め設定された第２の下限回転数以下であるとき前記変速操作の指示をキャンセルし、前記第２の変速指示手段において前記ダウンシフト時燃料消費率が最も小さいと判定した場合であってもダウンシフト後に想定されるエンジン回転数が予め設定された第２の上限回転数以上であるとき前記変速操作の指示をキャンセルするキャンセル手段と、を備えたことを特徴とする変速操作指示装置。
2. 前記キャンセル手段は、ドライバによるブレーキペダルの踏み込みを検出したとき、前記変速操作の指示をキャンセルすることを特徴とする請求項１に記載の変速操作指示装置。
3. 前記キャンセル手段は、ドライバによるアクセルペダルの解放を検出したとき、前記変速操作の指示をキャンセルすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の変速指示装置。
4. 前記第２の下限回転数は、アップシフト後の変速段が高速側の変速段であるほど大きい値が設定され、
   前記第２の上限回転数は、ダウンシフト後の変速段が高速側の変速段であるほど大きい値が設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の変速操作指示装置。
5. 前記第１の下限回転数は、選択中の変速段が高速側の変速段であるほど大きい値が設定され、
   前記第１の上限回転数は、選択中の変速段が高速側の変速段であるほど大きい値が設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の変速操作指示装置。
6. 同一の変速段に対して設定される前記第１の下限回転数は前記第２の下限回転数よりも相対的に小さく設定され、且つ、
   同一の変速段に対して設定される前記第２の上限回転数は前記第２の上限回転数よりも相対的に小さく設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の変速操作指示装置。

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