JP2015121285A - エンジン回転数表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】手動変速モードを有する無段変速機を搭載した車両において、運転者に違和感を与えることなく、かつ、よりスポーティな印象を与えるように回転数を表示することが可能なエンジン回転数表示装置を提供する。【解決手段】エンジン回転数表示装置１は、ロックアップクラッチ２４の締結状態を判定する締結状態判定部４１と、選択されたギヤ段に応じて目標タービン回転数を設定する目標回転数設定部４２と、ロックアップクラッチ２４が締結されていない場合にはエンジン回転数を表示用回転数として選択し、締結されているときには目標タービン回転数を表示用回転数として選択する表示用回転数選択部４４と、変速操作が受付けられてからの経過時間を計時するタイマ部４３と、目標タービン回転数が表示用回転数として選択された場合に、該表示用回転数の単位時間当たりの変化量を上記経過時間に応じて制限する表示用回転数制限部４５とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジン回転数表示装置に関し、特に、運転者の変速操作に応じて変速する手動変速モードを有する無段変速機を搭載した車両のエンジン回転数表示装置に関する。

エンジンの出力（馬力、トルク）や燃料消費量等の特性は、エンジンの回転数によって大きく変化する。そのため従来から一般的に、自動車等では、エンジンの回転数を運転者に知らせるための表示装置（タコメータ）が備え付けられている。このようなエンジン回転数表示装置としては、機械式や電気式、ディジタル式等、種々の方式が知られているが、例えば、クランク角センサの出力信号から得られるクランクシャフトの回転位置の時間変化からエンジン回転数を演算し、その演算結果に応じて、例えば電動モータ等を駆動することによりメータ（指針）を動かしている。

このようなエンジン回転数表示装置として、例えば、下記特許文献１には、アイドリング回転数に近い低回転時にはカウンタ設定値を大きく設定（判定期間を長く設定）し、中高回転時にはカウンタ設定値を小さく設定（判定期間を短く設定）し、エンジン回転数の増加に応じて判定時間を短縮するように制御することにより、低回転時にはエンジン回転数のバラツキなどに起因する回転数表示の変動を防止するとともに、高回転時にはエンジン回転数の速い変化に対する応答性を確保する技術が開示されている。

特開平０１−１５４１９５号公報

ところで、近年、エンジンの出力特性や、無段変速機（又は自動変速機）の変速特性・変速モードを運転者の好みに応じて選択（切替）可能とした車両が実用化されている。より具体的には、エンジンの出力特性を、例えば３つのモード、すなわち、通常走行に適したノーマルモード、出力トルクを抑制して低燃費化を図ったセーブモード、低回転域から高回転域までレスポンスに優れる出力特性としたパワー重視のパワーモードから任意に選択できるようにするとともに、無段変速機の変速モードを、車両の走行状態に応じて変速比を自動的に変速する自動変速モードと、運転者の変速操作（手動操作）に従って変速する手動変速モードとを選択的に切り換え可能とした車両が実用化されている。

ここで、例えば、このような車両で手動変速モードが選択された状態において運転者の変速操作が受付けられた場合に、実際に変速機の変速動作が開始され、それに伴ってエンジン回転数が変化するまでには、通常、応答遅れが生じる。そのため、検出したエンジン回転数をそのまま表示したとすると、運転者の変速操作の後、若干遅れてエンジン回転数を指し示す指針等が動き出すことが起こり得る。

これに対して、例えば、エンジンの出力特性としてよりスポーティな走行を可能とするパワーモードが選択されているようなときには、エンジン回転数の指針の動きに関して、よりレスポンスよく、スポーティな印象を運転者に与えることが求められることがある。ただし、エンジン回転数の指針の動き（変化）と実際のエンジン回転数の動き（変化）とが乖離すると、運転者に違和感を与えるおそれが出てくることが予想される。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、運転者の変速操作に応じて変速する手動変速モードを有する無段変速機を搭載した車両のエンジン回転数表示装置であって、運転者に違和感を与えることなく、かつ、よりスポーティな印象を与えるように回転数を表示することが可能なエンジン回転数表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係るエンジン回転数表示装置は、運転者の変速操作に応じて変速する手動変速モードを有し、エンジンから出力され、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを介して伝達される駆動力を変換して出力する無段変速機を搭載した車両のエンジン回転数表示装置において、ロックアップクラッチの締結状態を判定する締結状態判定手段と、エンジンの回転数を取得するするエンジン回転数取得手段と、選択されたギヤ段に応じてトルクコンバータを構成するタービンライナの目標タービン回転数を設定する目標回転数設定手段と、ロックアップクラッチが締結されていない場合には、エンジン回転数を表示用回転数として選択し、ロックアップクラッチが締結されているときには、目標タービン回転数を表示用回転数として選択する表示用回転数選択手段と、表示用回転数に応じて回転数を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係るエンジン回転数表示装置によれば、ロックアップクラッチが締結されているときには、目標タービン回転数が表示用回転数として選択される。ここで、目標タービン回転数は、演算値であるため、実際のエンジン回転数と異なり、例えば変速動作時等においても応答遅れが生じない。また、目標タービン回転数は、変速動作が終了した時にエンジン回転数が収束する回転数となるため、実エンジン回転数が変化するよりも早くエンジン回転数の動きを表示することができる。一方、ロックアップクラッチが締結されていない場合には、実際のエンジン回転数が表示用回転数として選択される。そのため、例えば変速動作時にトルクコンバータにおけるスリップ回転が変化（エンジン回転数とタービン回転数の差回転が変化）したとしても、表示用回転数にその影響が及ぶことを防止できる。よって、運転者に違和感を与えることがない。また、ロックアップクラッチが締結されている状態では、エンジン回転数とタービン回転数とが同じ（差回転がゼロ）になるため、表示用回転数を目標タービン回転数に切り替えたとしても、回転表示を違和感なくつなげることができる。以上の結果、運転者に違和感を与えることなく、かつ、よりスポーティな印象を与えるように回転数を表示することが可能となる。

なお、ロックアップクラッチが締結されているとき（ロックアップ時）には、タービン回転数はエンジン回転数と同じになるため、目標タービン回転数は目標エンジン回転数と同義である。また、トルクコンバータと無段変速機を構成するプライマリプーリとの間のギヤ比（例えばリダクションギヤ等のギヤ比）を考慮すれば、目標プライマリプーリ回転数とも同義である。

本発明に係るエンジン回転数表示装置は、表示用回転数選択手段により目標タービン回転数が表示用回転数として選択された場合に、該表示用回転数の変化量を制限する制限手段を備え、表示手段が、制限手段により変化量が制限された表示用回転数に応じて回転数を表示することが好ましい。

上述したように、表示用回転数として目標タービン回転数を用いることにより、実エンジン回転数が変化するよりも早くエンジン回転数の動きを表示することができる。しかしながら、ここで、例えば変速動作時等においては、実エンジン回転数の応答遅れにより、目標タービン回転数が実エンジン回転数と大きく乖離する状態が起こり得る。このような場合には、表示用回転数の動きと運転者の体感とにずれが生じ、運転者に違和感を与えるおそれがある。ここで、本発明に係るエンジン回転数表示装置によれば、目標タービン回転数が表示用回転数として選択されたときに、表示用回転数の変化量を制限することができるため、例えば変速動作時等において表示用回転数の変化を抑えることにより、表示用回転数と実エンジン回転数とが乖離し過ぎないように調整することができる。よって、スポーティな印象を与えつつ運転者に違和感を与えることを適確に防止することが可能となる。

本発明に係るエンジン回転数表示装置は、手動変速モード時に運転者による変速操作を受付ける操作手段と、操作手段により変速操作が受付けられてからの経過時間を計時する計時手段とを備え、制限手段が、計時手段により計時された経過時間に応じて、表示用回転数の単位時間当たりの変化量を制限することが好ましい。

このようにすれば、手動変速モードでの変速動作時における変速応答遅れ（すなわちエンジン回転数の応答遅れ）を考慮して、表示用回転数の変化に制限を加えることができる。そのため、運転者が例えば音の変化などで体感する実エンジン回転数との乖離が大きくならず違和感が出ない範囲でレスポンスを向上させた回転数を表示することが可能となる。

本発明に係るエンジン回転数表示装置では、制限手段が、上記経過時間が所定時間を超えるまでは、表示用回転数の単位時間当たりの変化量が第１の変化量制限値を超えないように表示用回転数を制限し、上記経過時間が所定時間を超えたときには、表示用回転数の単位時間当たりの変化量が第２の変化量制限値を超えないように表示用回転数を制限し、上記第１の変化量制限値が、第２の変化量制限値よりも小さな値に設定されることが好ましい。

この場合、表示用回転数の変化が、変速操作が行われてからの経過時間に応じて、２段階に分けて制限される。また、所定時間経過されるまでに適用される第１の変化量制限値が、所定時間経過後に適用される第２の変化量制限値よりも小さな値に（すなわち、より変化が抑制されるように）設定されている。そのため、第１の変化量制限値を適切に設定することにより、表示用回転数の変化開始タイミングを、変速操作がなされてからの変速応答遅れ（エンジン回転数応答遅れ）に適確に合わせることができる。また、第２の変化量制限値を適切に設定することにより、変速動作中における回転数表示をレスポンス（応答性）よく動かすことができる。その結果、手動変速モードでの変速動作時において、運転者が体感する実エンジン回転数との乖離が大きくならず違和感が出ないようにしつつ、回転数表示のレスポンスを向上させることが可能となる。

本発明に係るエンジン回転数表示装置では、上記所定時間が、変速操作に基づいて選択されたギヤ段、及び／又は、エンジン回転数に基づいて可変設定されることが好ましい。

ところで、低ギヤ段、高回転になるほど、変速時の回転差（落差）が大きくなる。ここで、本発明に係るエンジン回転数表示装置によれば、低ギヤ段、高回転になるほど、上記所定時間を長めに設定することができる。すなわち、変化量の制限が緩められるまでの時間（第２の変化量制限値が適用されるようになるまでの時間）を長めに調節することができる。よって、運転者に違和感を与えることをより適確に防止することが可能となる。

本発明に係るエンジン回転数表示装置では、上記第１の変化量制限値、及び第２の変化量制限値それぞれが、変速操作に基づいて選択されたギヤ段、及び／又は、エンジン回転数に基づいて可変設定されることが好ましい。

上述したように、低ギヤ段、高回転になるほど、変速時の回転差（落差）が大きくなる。ここで、本発明に係るエンジン回転数表示装置によれば、低ギヤ段、高回転になるほど、上記第１の変化量制限値、及び第２の変化量制限値を小さな値に設定（すなわち表示用回転数の変化の傾きが緩やかになるように調節）することができる。よって、運転者に違和感を与えることをより適確に防止しつつ、回転数表示のレスポンスを向上させることが可能となる。

本発明によれば、運転者の変速操作に応じて変速する手動変速モードを有する無段変速機を搭載した車両において、運転者に違和感を与えることなく、かつ、よりスポーティな印象を与えるように回転数を表示することが可能となる。

実施形態に係るエンジン回転数表示装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る無段変速機の手動変速モードの変速比設定を示す図である。 実施形態に係るエンジン回転数表示装置によるエンジン回転数表示処理の処理手順を示すフローチャートである。 変速操作がなされた際の、表示用回転数、実エンジン回転数、及び目標タービン回転数の変化の一例を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

まず、図１を用いて、実施形態に係るエンジン回転数表示装置１の構成について説明する。図１は、エンジン回転数表示装置１の構成を示すブロック図である。なお、ここでは、エンジン回転数表示装置１が、エンジン１０の出力特性および無段変速機３０の変速特性・変速モード（自動変速モード／手動変速モード）を、運転者の操作により切り替え可能に構成された車両に適用された場合を例にして説明する。

エンジン１０は、どのような形式のものでもよいが、例えば水平対向型の４気筒ガソリンエンジンである。エンジン１０は、出力特性を３つのモード（３段階）に切り替えできるように構成されている。より具体的には、エンジン１０は、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）に対して出力トルクがほぼリニアに変化するように設定され、通常運転に適したノーマルモード、出力トルクを抑制してイージードライブ性と低燃費性とを両立させたセーブモード、低回転域から高回転域までレスポンスに優れる出力特性としたパワー重視のパワーモードを、例えばセンターコンソール等に配設されたモード選択スイッチ６１で切替可能に構成されている。

エンジン１０のカムシャフト近傍には、エンジン１０の気筒判別を行うためのカム角センサ１１が取り付けられている。また、エンジン１０のクランクシャフト１０ａ近傍には、クランクシャフト１０ａの回転位置を検出するクランク角センサ１２が取り付けられている。ここで、クランクシャフト１０ａの端部には、例えば、２歯欠歯した３４歯の突起が１０°間隔で形成されたタイミングロータ１３が取り付けられており、クランク角センサ１２は、タイミングロータ１３の突起の有無を検出することにより、クランクシャフト１０ａの回転位置を検出する。カム角センサ１１やクランク角センサ１２には、磁気ピックアップ式のものなどが好適に用いられる。なお、カム角センサ１１やクランク角センサ１２は、後述するエンジン・コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）６０に接続されている。

エンジン１０の出力軸１５には、クラッチ機能とトルク増幅機能を持つトルクコンバータ２０を介して、エンジン１０からの駆動力を変換して出力する無段変速機３０が接続されている。

トルクコンバータ２０は、主として、ポンプインペラ２１、タービンライナ２２、及びステータ２３から構成されている。出力軸１５に接続されたポンプインペラ２１がオイルの流れを生み出し、ポンプインペラ２１に対向して配置されたタービンライナ２２がオイルを介してエンジン１０の動力を受けて出力軸を駆動する。両者の間に位置するステータ２３は、タービンライナ２２からの排出流（戻り）を整流し、ポンプインペラ２１に還元することでトルク増幅作用を発生させる。

また、トルクコンバータ２０は、入力と出力とを直結状態にするロックアップクラッチ２４を有している。トルクコンバータ２０は、ロックアップクラッチ２４が締結されていないとき（非ロックアップ状態のとき）はエンジン１０の駆動力をトルク増幅して無段変速機３０に伝達し、ロックアップクラッチ２４が締結されているとき（ロックアップ時）はエンジン１０の駆動力を無段変速機３０に直接伝達する。トルクコンバータ２０を構成するタービンライナ２２の回転数（タービン回転数）は、タービン回転数センサ５６により検出される。検出されたタービン回転数は、後述するトランスミッション・コントロールユニット（以下「ＴＣＵ」という）４０に出力される。なお、タービン回転数センサ５６としては、例えば、磁気ピックアップ式のものなどが好適に用いられる。

無段変速機３０は、車両の走行状態に応じて変速比を自動的かつ無段階に変速する自動変速モードと、運転者の変速操作に従って変速する手動変速モードとを含む複数の変速モードを選択的に切り換え可能な無段変速機である。詳細は後述する。

無段変速機３０は、リダクションギヤ３１を介してトルクコンバータ２０の出力軸２５と接続されるプライマリ軸３２と、該プライマリ軸３２と平行に配設されたセカンダリ軸３７とを有している。

プライマリ軸３２には、プライマリプーリ３４が設けられている。プライマリプーリ３４は、プライマリ軸３２に接合された固定プーリ３４ａと、該固定プーリ３４ａに対向して、プライマリ軸３２の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ３４ｂとを有し、それぞれのプーリ３４ａ，３４ｂのコーン面間隔、すなわちプーリ溝幅を変更できるように構成されている。一方、セカンダリ軸３７には、セカンダリプーリ３５が設けられている。セカンダリプーリ３５は、セカンダリ軸３７に接合された固定プーリ３５ａと、該固定プーリ３５ａに対向して、セカンダリ軸３７の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ３５ｂとを有し、プーリ溝幅を変更できるように構成されている。

プライマリプーリ３４とセカンダリプーリ３５との間には駆動力を伝達するチェーン３６が掛け渡されている。プライマリプーリ３４及びセカンダリプーリ３５の溝幅を変化させて、各プーリ３４，３５に対するチェーン３６の巻き付け径の比率（プーリ比）を変化させることにより、変速比が無段階に変更される。ここで、チェーン３６のプライマリプーリ３４に対する巻き付け径をＲｐとし、セカンダリプーリ３５に対する巻き付け径をＲｓとすると、変速比ｉは、ｉ＝Ｒｓ／Ｒｐで表される。

ここでプライマリプーリ３４（可動プーリ３４ｂ）には油圧室３４ｃが形成されている。一方、セカンダリプーリ３５（可動プーリ３５ｂ）には油圧室３５ｃが形成されている。プライマリプーリ３４、セカンダリプーリ３５それぞれの溝幅は、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃに導入されるプライマリ油圧と、セカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに導入されるセカンダリ油圧とを調節することにより設定・変更される。

無段変速機３０を変速させるための油圧、すなわち、上述したプライマリ油圧及びセカンダリ油圧は、バルブボディ（コントロールバルブ）５０によってコントロールされる。バルブボディ５０は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブ（電磁弁）を用いてバルブボディ５０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプから吐出された油圧を調整して、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する。また、バルブボディ５０は、例えば、車両の前進／後進を切替える前後進切替機構等にも油圧を供給する。

車両のフロア（センターコンソール）等には、運転者による、自動変速モード（「Ｄ」レンジ）と手動変速モード（「Ｍ」レンジ）とを択一的に切り換える操作を受付けるシフトレバー（セレクトレバー）５１が設けられている。シフトレバー５１には、シフトレバー５１と連動して動くように接続され、該シフトレバー５１の選択位置を検出するレンジスイッチ５９が取り付けられている。レンジスイッチ５９は、ＴＣＵ４０に接続されており、検出されたシフトレバー５１の選択位置が、ＴＣＵ４０に読み込まれる。なお、シフトレバー５１では、「Ｄ」レンジ、「Ｍ」レンジの他、パーキング「Ｐ」レンジ、リバース「Ｒ」レンジ、ニュートラル「Ｎ」レンジを選択的に切り換えることができる。

シフトレバー５１には、該シフトレバー５１がＭレンジ側に位置するとき、すなわち手動変速モードが選択されたときにオンになり、シフトレバー５１がＤレンジ側に位置するとき、すなわち自動変速モードが選択されたときにオフになるＭレンジスイッチ５２が組み込まれている。Ｍレンジスイッチ５２もＴＣＵ４０に接続されている。

一方、ステアリングホイール５３の後側には、手動変速モード時に、運転者による変速操作（変速要求）を受付けるためのプラス（＋）パドルスイッチ５４及びマイナス（−）パドルスイッチ５５が設けられている（以下、プラスパドルスイッチ５４及びマイナスパドルスイッチ５５を総称して「パドルスイッチ５４，５５」ということもある）。プラスパドルスイッチ５４は手動でアップシフトする際に用いられ、マイナスパドルスイッチ５５は手動でダウンシフトする際に用いられる。すなわち、プラスパドルスイッチ５４及びマイナスパドルスイッチ５５それぞれは、特許請求の範囲に記載の操作手段として機能する。

プラスパドルスイッチ５４及びマイナスパドルスイッチ５５は、ＴＣＵ４０に接続されており、パドルスイッチ５４，５５から出力されたスイッチ信号はＴＣＵ４０に読み込まれる。なお、ＴＣＵ４０には、プライマリプーリ３４の回転数を検出するプライマリプーリ回転センサ５７や、セカンダリ軸３７の回転数を検出する出力軸回転センサ（車速センサ）５８なども接続されている。

上述したように、無段変速機３０は、シフトレバー５１を操作することにより選択的に切り換えることができる２つの変速モード、すなわち、自動変速モード、手動変速モードを備えている。自動変速モードは、シフトレバー５１をＤレンジに操作することにより選択され、車両の走行状態に応じて変速比を自動的に変更するモードである。手動変速モードは、シフトレバー５１をＭレンジに操作することにより選択され、運転者の変速操作（パドルスイッチ５４，５５の操作）に従って変速比を切り替えるモードである。

より詳細には、セーブモード、ノーマルモードが選択されている状態でＤレンジに操作された場合には通常の自動変速制御が実行され、パワーモードが選択されている状態でＤレンジに操作されたときには、段付加速を行う８速自動変速制御が実行される。また、セーブモード、ノーマルモードが選択されている状態でＭレンジに操作された場合には６速マニュアル変速制御が実行され、パワーモードが選択されている状態でＭレンジに操作されたときには、８速マニュアル変速制御が実行される。

無段変速機３０の変速制御は、ＴＣＵ４０によって実行される。すなわち、ＴＣＵ４０は、上述したバルブボディ５０を構成するソレノイドバルブ（電磁弁）の駆動を制御することにより、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する油圧を調節して、無段変速機３０の変速比を変更する。

ここで、ＴＣＵ４０には、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００を介して、エンジン１０を総合的に制御するＥＣＵ６０、コンビネーションメータ８０を総合的に制御するメータ・コントロールユニット（以下「ＭＣＵ」という）７０等と相互に通信可能に接続されている。

ＴＣＵ４０、ＥＣＵ６０、及びＭＣＵ７０は、それぞれ、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。

ＥＣＵ６０では、カム角センサ１１の出力から気筒が判別され、クランク角センサ１２の出力によって検出されたクランクシャフト１０ａの回転位置の変化からエンジン回転数が求められる。すなわち、クランク角センサ１２及びＥＣＵ６０は、特許請求の範囲に記載のエンジン回転数取得手段として機能する。ＥＣＵ６０では、各種センサから入力される検出信号に基づいて、吸入空気量、アクセルペダル開度、混合気の空燃比、及び水温等の各種情報が取得される。そして、ＥＣＵ６０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、並びに各種デバイスを制御することによりエンジン１０を総合的に制御する。

また、ＥＣＵ６０は、モード選択スイッチ６１の位置に応じて、例えば、燃料噴射量マップや点火時期マップ等を切り替えることにより、エンジン出力特性を３段階（ノーマルモード、セーブモード、パワーモード）に切り替える。ＥＣＵ６０は、ＣＡＮ１００を介して、エンジン回転数、エンジン出力特性モード（ノーマルモード／セーフモード／パワーモード）、及びアクセルペダル開度等の情報をＴＣＵ４０に送信する。

ＭＣＵ７０は、指針式のタコメータ（回転計）８１を有するコンビネーションメータ８０の表示全体を制御するものである。ここで、コンビネーションメータ８０には、中央部に、エンジン回転数を示すタコメータ８１と、車速を示すスピードメータ８２とが左右に並んで配設されている。また、タコメータ８１、スピードメータ８２の両側に、冷却水温を表示する水温計８３や、燃料残量を示す燃料計８４等も配設されている。ＴＣＵ４０は、ＣＡＮ１００を介して、表示用回転数情報等（詳細は後述する）をＭＣＵ７０に送信する。ＭＣＵ７０は、ＴＣＵ４０から受信したＣＡＮデータ（表示用回転数情報）をデコードして、その表示用回転数に対応した指針角度（回転数表示）になるようにタコメータ８１を構成する例えばステッピングモータ等の電動モータを駆動する。ＭＣＵ７０およびコンビネーションメータ８０（タコメータ８１）は、特許請求の範囲に記載の表示手段として機能する。

ＴＣＵ４０は、自動変速モードが選択されているときには、変速マップに従い、車両の走行状態（例えばアクセルペダル開度及び車速）に応じて自動で変速比を無段階に変速する。なお、自動変速モードに対応する変速マップはＴＣＵ４０内のＲＯＭに格納されている。ここで、エンジン回転数と車速との関係を示す変速特性線図を図２に示す。図２において、横軸は車速（ｋｍ／ｈ）であり、縦軸はエンジン回転数（ｒｐｍ）である。８本の実線それぞれは、変速比を一定にした場合（各ギヤ段）のエンジン回転数と車速との関係（すなわち、手動変速モード時の変速比特性）を示す。自動変速モードでは、図２に示された第１速と第８速との間の任意の変速比が車両の走行状態に応じて自動的に設定される。

また、ＴＣＵ４０は、パワーモードが選択され、かつ手動変速モードが選択された場合に、運転者に違和感を与えることなく、かつ、よりスポーティな印象を与えるように回転数を表示させる表示用回転数情報を生成して出力する機能を有している。そのため、ＴＣＵ４０は、締結状態判定部４１、目標回転数設定部４２、タイマ部４３、表示用回転数選択部４４、及び表示用回転数制限部４５を機能的に有している。ＴＣＵ４０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、締結状態判定部４１、目標回転数設定部４２、タイマ部４３、表示用回転数選択部４４、及び表示用回転数制限部４５の各機能が実現される。

締結状態判定部４１は、ロックアップクラッチ２４の締結状態を判定する。すなわち、締結状態判定部４１は、特許請求の範囲に記載の締結状態判定手段として機能する。より具体的には、締結状態判定部４１は、例えば、エンジン回転数とタービン回転数との差回転が略ゼロのときにロックアップクラッチ２４が締結されていると判断する。また、クラッチ油圧の制御フェーズ（又は指示値）がフル締結に到達しているか否かによりロックアップクラッチ２４の締結状態を判断する構成としてもよい。なお、判定されたロックアップクラッチ２４の締結状態（締結／非締結）は、表示用回転数選択部４４に出力される。

目標回転数設定部４２は、手動変速モードが選択された場合に、選択されたギヤ段に応じて設定されている変速比に基づいて、トルクコンバータ２０を構成するタービンライナ２２の目標タービン回転数を設定する。すなわち、目標回転数設定部４２は、特許請求の範囲に記載の目標回転数設定手段として機能する。設定された目標タービン回転数は、表示用回転数選択部４４に出力される。なお、目標タービン回転数に代えて目標エンジン回転数を用いてもよい。また、リダクションギヤ３１のギヤ比を考慮すれば、目標プライマリプーリ回転数を用いてもよい。

タイマ部４３は、プラスパドルスイッチ５４又はマイナスパドルスイッチ５５の操作がなされたときに計時を始めるタイマを有しており、プラスパドルスイッチ５４又はマイナスパドルスイッチ５５が操作（変速操作）されてからの経過時間を計時する。すなわち、タイマ部４３は、特許請求の範囲に記載の計時手段として機能する。なお、タイマ部４３により計時された変速操作がなされてからの経過時間は、表示用回転数制限部４５に出力される。なお、タイマに代えて、所定時間毎にカウントアップされるカウンタを用いてプラスパドルスイッチ５４又はマイナスパドルスイッチ５５が操作されてからの経過時間を計時してもよい。

表示用回転数選択部４４は、締結状態判定部４１の判定結果に基づいて、ロックアップクラッチ２４が締結されていない場合には、エンジン回転数を表示用回転数として選択し、ロックアップクラッチ２４が締結されているときには、目標タービン回転数を表示用回転数として選択する。すなわち、表示用回転数選択部４４は、特許請求の範囲に記載の表示用回転数選択手段として機能する。なお、選択された表示用回転数は、表示用回転数制限部４５に出力される。

表示用回転数制限部４５は、タイマ部４３により計時された、変速操作がなされてからの経過時間に応じて、表示用回転数の単位時間当たり（例えば１０ｍｓ．）の変化量（ｒｐｍ）を制限する。すなわち、表示用回転数制限部４５は、特許請求の範囲に記載の制限手段として機能する。より具体的には、表示用回転数制限部４５は、上記経過時間が所定時間を超えるまでは、表示用回転数の単位時間当たりの変化量が第１の変化量制限値を超えないように表示用回転数の変化（上昇又は下降）を制限し、上記経過時間が所定時間を超えたときには、表示用回転数の単位時間当たりの変化量が第２の変化量制限値を超えないように表示用回転数の変化（上昇又は下降）を制限する。ここで、第１の変化量制限値は、第２の変化量制限値よりも小さな値に設定される。そのため、変速操作がなされてから所定時間が経過するまでは、所定時間が経過した後と比較して、表示用回転数の変化の傾きがより緩やかになる。

ここで、上記所定時間は、現在（変速操作時）のギヤ段と変速操作に基づいて選択されたギヤ段、及び、エンジン回転数（回転領域）に基づいて可変設定される。同様に、上記第１の変化量制限値、及び第２の変化量制限値それぞれは、現在（変速操作時）のギヤ段と選択されたギヤ段、及び、エンジン回転数（回転領域）に基づいて可変設定される。すなわち、表示用回転数制限部４５は、ギヤ段とエンジン回転数とに基づいて、上記所定時間、及び上記第１の変化量制限値、並びに第２の変化量制限値それぞれを設定する。

ここで、所定時間は、例えば、ギヤ段とエンジン回転数と所定時間との関係を定めたマップ（所定時間マップ）を予め記憶しておき、制御時にリアルタイムのギヤ段とエンジン回転数を用いて該所定時間マップを検索することにより求めることができる。同様に、第１の変化量制限値、第２の変化量制限値は、例えば、ギヤ段とエンジン回転数と第１の変化量制限値、第２の変化量制限値との関係を定めたマップ（第１の変化量制限値マップ、第２の変化量制限値マップ）を予め記憶しておき、制御時にリアルタイムのギヤ段とエンジン回転数を用いて該第１の変化量制限値マップ、第２の変化量制限値マップを検索することにより求めることができる。

ところで、低ギヤ段、高回転（領域）になるほど、変速時の回転差（落差）が大きくなる。そのため、所定時間マップは、低ギヤ段、高回転（領域）になるほど、上記所定時間（ディレイ時間）が長くなるように設定されている。また、所定時間マップは、高ギヤ段、高回転になるほど、上記所定時間が短くなるように設定されている。その結果、低ギヤ段、高回転になるほど、変化量の制限が緩められるまでの時間（第２の変化量制限値が適用されるようになるまでの時間）が長くなり、高ギヤ段、高回転になるほど、変化量の制限が緩められるまでの時間が短くなる。

同様にして、第１の変化量制限値マップ、第２の変化量制限値マップは、低ギヤ段、高回転（領域）になるほど、上記第１の変化量制限値、及び第２の変化量制限値が小さくなるように設定されている。また、第１の変化量制限値マップ、第２の変化量制限値マップは、高ギヤ段、高回転（領域）になるほど、上記第１の変化量制限値、及び第２の変化量制限値が大きくなるように設定されている。その結果、低ギヤ段、高回転になるほど、制限値が小さく、すなわち表示用回転数の変化の傾きが緩やかになり、高ギヤ段、高回転になるほど、制限値が大きく、すなわち表示用回転数の変化の傾きが急になる。

表示用回転数制限部４５で制限処理が施された制限後の表示用回転数は、ＣＡＮ１００を介して、ＭＣＵ７０に出力される。そして、上述したように、ＭＣＵ７０は、ＴＣＵ４０から受信したＣＡＮデータ（表示用回転数情報）をデコードして、その表示用回転数に対応した指針角度（回転数表示）になるようにコンビネーションメータ８０を構成するタコメータ８１のステッピングモータを駆動して、回転数を表示する。

次に、図３を参照しつつ、エンジン回転数表示装置１の動作について説明する。図３は、エンジン回転数表示装置１によるエンジン回転数表示処理の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、パワーモード、かつ手動変速モードが選択された場合に、主としてＴＣＵ４０及びＭＣＵ７０において、所定のタイミングで繰り返し実行される。

ステップＳ１００では、ロックアップクラッチ２４の締結が完了しているか否かについての判断が行われる。ここで、ロックアップクラッチ２４の締結が完了している場合には、ステップＳ１０４に処理が移行する。一方、ロックアップクラッチ２４の締結が完了していないときには、ステップＳ１０２に処理が移行する。

ステップＳ１０２では、エンジン回転数が表示用回転数として選択される。その後、ステップＳ１１２に処理が移行する。なお、エンジン回転数を表示用回転数として用いる際にも変化量制限（例えば最大値に設定）を実施するようにしてもよい。

ステップＳ１０４では、目標タービン回転数が表示用回転数として選択される。その後、ステップＳ１０６に処理が移行する。ステップＳ１０６では、変速操作が受付けられてから所定時間経過したか否かについての判断が行われる。ここで、変速操作が受付けられてから所定時間経過していない場合には、ステップＳ１０８に処理が移行する。一方、所定時間経過したときには、ステップＳ１１０に処理が移行する。

ステップＳ１０８では、表示用回転数の単位時間当たりの変化量が第１の変化量制限値を超えないように制限され、制限後の表示用回転数が算出される（後述する図４の時刻ｔ１〜ｔ２参照）。その後、ステップＳ１１２に処理が移行する。

一方、ステップＳ１１０では、表示用回転数の単位時間当たりの変化量が第２の変化量制限値を超えないように制限され、制限後の表示用回転数が算出される（後述する図４の時刻ｔ２〜参照）。その後、ステップＳ１１２に処理が移行する。

ステップＳ１１２では、上述したステップＳ１０２、ステップＳ１０８、又はステップＳ１１０において設定された表示用回転数に応じてタコメータ８１の指針が駆動され、回転数が表示される。その後、本処理から一旦抜ける。そして、所定時間経過後に再度ステップＳ１００から処理が実行される。

上述したフローチャートに従って処理が実行されたときの表示用回転数、実エンジン回転数、及び目標タービン回転数の変化（タイミングチャート）の一例を図４に示す。ここで、図４の横軸は時刻であり、縦軸は各回転数（ｒｐｍ）である。なお、図４では、表示用回転数を実線で、実エンジン回転数を一点鎖線で、目標タービン回転数を破線でそれぞれ示した。なお、ここでは、パワーモード、手動変速モードが選択されており、かつ、ロックアップクラッチ２４が締結状態（すなわち、表示用回転数として目標タービン回転数が選択されている状態）であるとして説明する。

まず、時刻ｔ１において、変速操作が受付けられた場合、変速操作が受付けられてから所定時間が経過するまで（時刻ｔ１からｔ２の間）は、第１の変化量制限値に従って単位時間当たりの表示用回転数の変化が制限される。その後、時刻ｔ２以降（変速操作が受付けられてから所定時間が経過した後）は、第２の変化量制限値に従って単位時間当たりの表示用回転数の変化が制限される。

その結果、実エンジン回転数の立ち上がりタイミングよりも少し早く立ち上がり、かつ実エンジン回転数の立ち上がり角度よりも若干急峻な角度（傾き）で表示回転数が上昇する。すなわち、手動変速モードの変速操作時に、タコメータ８１に表示される回転数と体感（実エンジン回転数）とのずれにより生じる違和感を運転者に与えることなく、レスポンスよくタコメータ８１の指針が駆動される。なお、図４には、高ギヤ段、高回転時の表示用回転数の変化を細い実線で併せて示した。高ギヤ段、高回転時には、低ギヤ段、高回転時（太い実線）と比較して、立ち上がりタイミングがより早くなり、かつ立ち上がり角度がより急峻になる。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、ロックアップクラッチ２４が締結されているときには、目標タービン回転数が表示用回転数として選択される。ここで、目標タービン回転数は、演算値であるため、実際のエンジン回転数と異なり、例えば変速動作時等においても応答遅れが生じない。また、目標タービン回転数は、変速動作が終了した時にエンジン回転数が収束する回転数となるため、実エンジン回転数が変化するよりも早くエンジン回転数の動きを表示することができる。一方、ロックアップクラッチ２４が締結されていない場合には、実際のエンジン回転数が表示用回転数として選択される。そのため、例えば変速動作時にトルクコンバータ２０におけるスリップ回転が変化（エンジン回転数とタービン回転数の差回転が変化）したとしても、表示用回転数にその影響が及ぶことを防止できる。よって、運転者に違和感を与えることがない。また、ロックアップクラッチ２４が締結されている状態では、エンジン回転数とタービン回転数とが同じ（差回転がゼロ）になるため、表示用回転数を目標タービン回転数に切り替えたとしても、回転表示を違和感なくつなげることができる。以上の結果、運転者に違和感を与えることなく、かつ、よりスポーティな印象を与えるように回転数を表示することが可能となる。

また、本実施形態によれば、目標タービン回転数が表示用回転数として選択されたときに、表示用回転数の変化量を制限することができるため、例えば変速動作時等において表示用回転数の変化を抑制することにより、表示用回転数と実エンジン回転数とが乖離し過ぎないように調整することができる。よって、スポーティな印象を与えつつ運転者に違和感を与えることを適確に防止することが可能となる。

特に、本実施形態によれば、手動変速モードでの変速動作時における変速応答遅れ（すなわちエンジン回転数の応答遅れ）を考慮して、表示用回転数の変化に制限を加えることができる。そのため、運転者が例えば音の変化などで体感する実エンジン回転数との乖離が大きくならず違和感が出ない範囲でレスポンスを向上させた回転数を表示することが可能となる。

より具体的には、本実施形態によれば、表示用回転数の変化が、変速操作が行われてからの経過時間に応じて、２段階に分けて制限される。また、所定時間経過されるまでに適用される第１の変化量制限値が、所定時間経過後に適用される第２の変化量制限値よりも小さな値に（すなわち、より変化が抑制されるように）設定されている。そのため、第１の変化量制限値を適切に設定することにより、表示用回転数の変化開始タイミングを、変速操作がなされてからの変速応答遅れ（エンジン回転数応答遅れ）に適確に合わせることができる。また、第２の変化量制限値を適切に設定することにより、変速動作中における回転数表示をレスポンスよく動かすことができる。その結果、手動変速モードでの変速動作時において、運転者が体感する実エンジン回転数との乖離が大きくならず違和感が出ないようにしつつ、回転数表示のレスポンスを向上させることが可能となる。

特に、本実施形態によれば、低ギヤ段、高回転（領域）になるほど、上記所定時間（ディレイ時間）が長めに設定される。すなわち、変化量の制限が緩められるまでの時間（第２の変化量制限値が適用されるようになるまでの時間）を長めに調節することができる。よって、運転者に違和感を与えることをより適確に防止することが可能となる。

同様に、本実施形態によれば、低ギヤ段、高回転（領域）になるほど、上記第１の変化量制限値、及び第２の変化量制限値が小さな値に設定（すなわち表示用回転数の変化の傾きが緩やかになるように調節）される。よって、運転者に違和感を与えることをより適確に防止しつつ、回転数表示のレスポンスを向上させることが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、表示用回転数の変化量制限値を変速操作がなされてからの経過時間により２段階に切り替えたが、２段階に限定されることなく、例えば、３段階以上に切り替える構成としてもよい。また、変化量制限値を２段階に切り替えるのではなく、変速操作がなされてから一定時間のディレイ（遅延）を設けた後、１段の変化量制限値にしたがって表示用回転数の変化を制限する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、本発明をチェーン式の無段変速機（ＣＶＴ）に適用したが、チェーン式の無段変速機に代えて、例えば、ベルト式の無段変速機や、トロイダル式の無段変速機等にも適用することができる。

また、上記実施形態では、エンジン１０の出力特性を３段階に選択可能な構成としたが、エンジン１０の出力特性は必ずしも選択可能である必要はない

さらに、上記実施形態では、指針式（アナログ式）のタコメータ８１を採用したが、例えば、ディジタル表示のタコメータにも適用することができる。

１ エンジン回転数表示装置
１０ エンジン
１２ クランク角センサ
２０ トルクコンバータ
２２ タービンライナ
２４ ロックアップクラッチ
３０ 無段変速機
３４ プライマリプーリ
３５ セカンダリプーリ
３６ チェーン
４０ ＴＣＵ
４１ 締結状態判定部
４２ 目標回転数設定部
４３ タイマ部
４４ 表示用回転数選択部
４５ 表示用回転数制限部
５４，５５ パドルスイッチ
５９ レンジスイッチ
６０ ＥＣＵ
６１ モード選択スイッチ
７０ ＭＣＵ
８０ コンビネーションメータ
８１ タコメータ

Claims (6)

1. 運転者の変速操作に応じて変速する手動変速モードを有し、エンジンから出力され、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを介して伝達される駆動力を変換して出力する無段変速機を搭載した車両のエンジン回転数表示装置において、
   前記ロックアップクラッチの締結状態を判定する締結状態判定手段と、
   前記エンジンの回転数を取得するするエンジン回転数取得手段と、
   選択されたギヤ段に応じて、前記トルクコンバータを構成するタービンライナの目標タービン回転数を設定する目標回転数設定手段と、
   前記ロックアップクラッチが締結されていない場合には、エンジン回転数を表示用回転数として選択し、前記ロックアップクラッチが締結されているときには、前記目標タービン回転数を表示用回転数として選択する表示用回転数選択手段と、
   前記表示用回転数に応じて回転数を表示する表示手段と、を備えることを特徴とするエンジン回転数表示装置。
2. 前記表示用回転数選択手段により前記目標タービン回転数が表示用回転数として選択された場合に、該表示用回転数の変化量を制限する制限手段を備え、
   前記表示手段は、前記制限手段により変化量が制限された表示用回転数に応じて回転数を表示することを特徴とする請求項１に記載のエンジン回転数表示装置。
3. 前記手動変速モード時に、運転者による変速操作を受付ける操作手段と、
   前記操作手段により変速操作が受付けられてからの経過時間を計時する計時手段と、を備え、
   前記制限手段は、前記計時手段により計時された経過時間に応じて、前記表示用回転数の単位時間当たりの変化量を制限することを特徴とする請求項２に記載のエンジン回転数表示装置。
4. 前記制限手段は、前記経過時間が所定時間を超えるまでは、前記表示用回転数の単位時間当たりの変化量が第１の変化量制限値を超えないように前記表示用回転数を制限し、前記経過時間が前記所定時間を超えたときには、前記表示用回転数の単位時間当たりの変化量が第２の変化量制限値を超えないように前記表示用回転数を制限し、
   前記第１の変化量制限値は、前記第２の変化量制限値よりも小さな値に設定されることを特徴とする請求項３に記載のエンジン回転数表示装置。
5. 前記所定時間は、前記変速操作に基づいて選択されたギヤ段、及び／又は、エンジン回転数に基づいて可変設定されることを特徴とする請求項４に記載のエンジン回転数表示装置。
6. 前記第１の変化量制限値、及び第２の変化量制限値それぞれは、前記変速操作に基づいて選択されたギヤ段、及び／又は、エンジン回転数に基づいて可変設定されることを特徴とする請求項４又は５に記載のエンジン回転数表示装置。
   

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