JP2016147595A - メータの表示制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メータに表示するエンジン回転速度の応答性を維持しつつ、不自然なメータの変化を低減させたメータの表示制御装置を提供する。
【解決手段】ＥＣＵ８００は、ワンウェイクラッチを含む有段式の自動変速機３００を含む車両に設けられる。ＥＣＵ８００は、自動変速機３００の変速中に、車速と変速完了後のギヤ段とを用いて算出した予測エンジン回転速度ＮｅＥに応じてメータ表示回転速度ＮｅＭを変化させる第１処理を行なうとともに、アクセルオフによるパワーオフ状態である場合において、回転センサで検出されたエンジンの検出回転速度が予測エンジン回転速度に一致しないときには、メータに表示する回転速度を検出回転速度に基づいて変化させる第２処理を実行する。
【選択図】図１

Description

この発明は、メータの表示制御装置に関し、特に、ワンウェイクラッチを含んで構成される自動変速機を備えた車両に設けられ、エンジン回転速度を表示するメータの表示制御装置に関する。

従来、自動車等には、エンジン回転速度を表示するメータ（いわゆるタコメータ）が設けられている。特開２００９−２２０６７８号公報（特許文献１）には、タコメータの応答性を良くするために、変速時のエンジン回転速度の変化を予測してタコメータに表示させる技術が開示されている。

特開２００９−２２０６７８号公報 特開２００９−０２９４０１号公報 特開２００５−０４８７８２号公報

上記の文献では、自動変速機をドライバーの操作（シフトレバーの操作やパドルの操作など）に基づいて変速させるマニュアルモードにおいて、メータ表示用のエンジン回転速度の予測制御（以下、「Ｎｅ予測制御」という）を実行している。エンジン回転数センサ等からの入力信号に基づくエンジン回転数の演算処理の遅れや、演算したエンジン回転数を表示する際の応答性等に起因して、タコメータ上に表示されるエンジン回転数の挙動は、実回転挙動に対して遅れが生じる。通常の走行時には特に問題とならないが、例えば、回転数変化の大きい変速時等においては、ドライバ等が体感する加減速感やエンジン音等の変化に対して表示上のエンジン回転数を十分に追従させることが困難となり、違和感を与える虞がある。このＮｅ予測制御は、変速発生時に、メータ上に表示されるエンジン回転数の不要な変動を抑制するとともに、ドライバに対して有用なエンジン回転数の変動をレスポンスよく表示するために、自動変速機が変速後のギヤ段に設定された場合のタービン回転速度に基づいて、メータ表示用の予測エンジン回転速度を算出する制御である。

しかし、自動変速機の構成によっては、変速指令が自動変速機に入力されても、エンジン回転速度が直ちに変化せずに停滞する場合がある。たとえば、自動変速機がワンウェイクラッチを含むような構成では、パワーオフアップシフトによりワンウェイクラッチを利用する変速段へ変速する場合に変速のタイミングが油圧回路の油圧の変化で決まるのではなく、ワンウェイクラッチ部の回転の方向によって自立的に決まる。油圧の変化によりエンジン回転速度の制御ができないため、パワーオンダウンシフトからパワーオフアップシフトによりワンウェイクラッチを利用する変速段を経由する場合に、ワンウェイクラッチが係合に要する時間として予め設定された時間分だけ変速指令信号を遅延し、パワーオフアップシフト中はアップシフト前の変速指令信号を維持することが考えられる。この場合、Ｎｅ予測制御による予測エンジン回転速度は変速指令による変速後のギヤ段をもとに予測されるため、実際のエンジン回転速度と大きく乖離した状態となり不自然なメータ表示となる。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、メータに表示するエンジン回転速度の応答性を維持しつつ、不自然な表示を低減させたメータの表示制御装置を提供することである。

この発明は、エンジンの回転速度を表示するメータの表示制御装置に関するものである。表示制御装置は、ワンウェイクラッチを含んで構成される有段式の自動変速機を含む車両に設けられる。表示制御装置は、自動変速機の変速中に、メータに表示する回転速度を車速と変速完了後のギヤ段とを用いて算出した予測エンジン回転速度に応じて変化させる第１処理を行なうとともに、アクセルオフによるパワーオフ状態が発生し、ワンウェイクラッチの係合状態に変化が生じる場合において、回転センサで検出されたエンジンの検出回転速度が予測エンジン回転速度に一致しないときには、メータに表示する回転速度を検出回転速度に応じて変化させる第２処理を実行する。

たとえば、自動変速機がワンウェイクラッチを含むような構成では、パワーオフアップシフトによりワンウェイクラッチを利用する変速段へ変速する場合に変速のタイミングが油圧回路の油圧の変化で決まるのではなく、ワンウェイクラッチ部の回転の方向によって自立的に決まる。油圧の変化によりエンジン回転速度の制御ができないため、パワーオンダウンシフトからパワーオフアップシフトによりワンウェイクラッチを利用する変速段を経由する場合に、ワンウェイクラッチが係合に要する時間として予め設定された時間分だけ変速指令信号を遅延し、パワーオフアップシフト中はアップシフト前の変速指令信号を維持することが考えられる。この場合、メータ表示のための予測エンジン回転速度は変速指令による変速後のギヤ段をもとに予測されるため、実際のエンジン回転速度と大きく乖離した状態となり不自然なメータ表示となる。上記の構成とすると、このような場合には無理に予測を継続せず、メータの表示回転速度の目標値が変速後のギヤ段から予測した予測エンジン回転速度から、回転センサで検出された検出エンジン回転速度に切り替えられるので、メータの表示回転速度の不自然な変化を低減させドライバーの感覚に合わせることができる。

好ましくは、表示制御装置は、アクセル開度と車速とに基づいて変速判定を行なう変速判定部と、変速判定部の出力に基づいて自動変速機に変速指令を出力する変速指令部と、表示制御部とを含む。表示制御部は、変速判定時に、パワーオフ状態が発生している場合には、エンジンの検出回転速度が予測エンジン回転速度に一致し、かつ、変速判定部の出力が示すギヤ段と変速指令部の出力が示すギヤ段とが一致するという開始条件が成立したときに、第１処理を開始させる。

変速指令部は、各回転要素の回転状態に基づいてワンウェイクラッチの係合によって変速が完了する時間に適合されたタイミングで変速指令信号を出力する。したがって、上記の構成とすると、ワンウェイクラッチが係合しておらず変速が完了していない状況では変速判定部の出力が示すギヤ段と変速指令部の出力が示すギヤ段とが一致しない。このため、エンジン回転速度を予測した結果に基づいてメータに表示する回転速度を変化させる第１処理が開始されないので、不自然なメータ表示を避けることができる。

より好ましくは、変速判定部は、アクセル開度と車速とに基づいて第１の変速判定を行なうとともに、ドライバーが変速指示を入力するための操作部の操作に基づいて第２の変速判定を行ない、第１の変速判定の結果に基づいた自動変速機の変速開始後であって変速完了までの間に、第２の変速判定がなされた場合には、第２の変速判定の結果を変速出力とする。表示制御部は、開始条件が非成立であるときに、メータに表示する回転速度の目標値を検出回転速度に設定するメータ表示目標値演算部と、目標値の変化を緩やかにしてメータに表示する回転速度を出力するフィルタ処理部とを含む。

マニュアルモード以外の自動変速モードであっても、変速が発生したときにはエンジン回転速度の予測制御を適用するほうが好ましいが、自動変速モードで変速が実行された直後にマニュアル操作による変速指示が入力された場合、例えば前述の変速指令信号の遅延時間経過直後にマニュアル操作によるダウンシフト指示が入力されると、シフトアップ変速指令信号直後にシフトダウン変速指令信号を出力し、エンジン回転速度の予測制御による予測エンジン回転速度は一旦低下した後に再度上昇することになるため、メータ表示が大きく変化しメータ表示が不自然とならないように考慮する必要がある。

上記の構成とすれば、アクセル開度または車速の変化に応じて発生した変速がまだ完了しない間にドライバーが操作部から変速指示を入力したような場合には、エンジン回転速度を予測した結果に基づいてメータに表示する回転速度を変化させる第１処理が開始されないので、不自然なメータ表示を避けることができる。

本実施の形態に係る車両の制御装置が搭載される車両のパワートレーンの構成を示す図である。 自動変速機３００の構成を示した図である。 自動変速機３００の係合表である。 自動変速機３００の速度線図である。 変速とメータ表示とに関連するＥＣＵ８００の構成を示したブロック図である。 本実施の形態のメータの表示制御装置の動作の第１例を示す波形図である。 本実施の形態のメータの表示制御装置の動作の第２例を示す波形図である。 不自然なメータ表示回転速度の動きが生じる検討例の動作波形図である。 改善された本実施の形態のメータ表示回転速度の変化を示した動作波形図である。 エンジン回転速度の予測開始の判定処理を説明するためのフローチャートである。 図１０のステップＳ４で開始されるＮｅ予測制御を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

図１は、本実施の形態に係る車両の制御装置が搭載される車両のパワートレーンの構成を示す図である。

図１に示すように、この車両のパワートレーンは、駆動力源であるエンジン１００と、トルクコンバータ２００と、有段式の自動変速機３００と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）８００と、タコメータ５００とを含む。

エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプ羽根車２２０と、出力軸側のタービン羽根車２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を有しトルク増幅機能を発現するステータ２４０とを含む。トルクコンバータ２００の出力軸は、自動変速機３００の入力軸に接続される。

トルクコンバータ２００は、入力軸側のポンプ羽根車２２０の回転速度（すなわちエンジン１００の回転速度）と出力軸側のタービン羽根車２３０の回転速度（すなわち自動変速機３００の入力軸回転速度）との差であるスリップ量に応じた大きさのトルクを、エンジン１００側から自動変速機３００側に伝達する。

自動変速機３００は、複数のプラネタリギヤユニットおよび油圧式の複数の摩擦係合要素を含む。複数の摩擦係合要素に供給される油圧を調整するために油圧回路２６０が設けられる。油圧回路２６０は、オイルポンプと、ＥＣＵ８００からの変速指令信号ＳＯＵＴに基づいて制御される各種ソレノイドと、油路（いずれも図示せず）とから構成される。ＥＣＵ８００は、油圧回路２６０の各種ソレノイドを制御することにより、複数の摩擦係合要素の係合力を制御して、自動変速機３００の変速比を制御する。

これらのパワートレーンを制御するＥＣＵ８００には、エンジン回転速度センサ４００、タービン回転速度センサ４１０、出力軸回転速度センサ４２０、操作部４３０のポジションセンサ、アクセル開度センサ４４０、車速センサ４５０などが、ワイヤハーネスなどを介して接続される。

エンジン回転速度センサ４００は、エンジン１００の回転速度（エンジン回転速度）Ｎｅを検出する。タービン回転速度センサ４１０は、トルクコンバータ２００のタービン羽根車２３０の回転速度（タービン回転速度）Ｎｔを検出する。出力軸回転速度センサ４２０は、自動変速機３００の出力軸の回転速度（出力軸回転速度）ＮＯＵＴを検出する。操作部４３０に設けられたポジションセンサは、運転者によって操作されるシフトレバーやパドルなどの操作部の位置（シフトポジション）ＳＰを検出する。アクセル開度センサ４４０は、運転者によるアクセルペダルの実際の操作量（実アクセル開度）ＡＰを検出する。車速センサ４５０は、車輪の回転速度に基づいて車速を検出する。図示しないが、エンジン１００に設けられるスロットル開度センサは、スロットル開度Ｔｈを検出する。これらの各センサは、検出結果を表わす信号をＥＣＵ８００に送信する。

ＥＣＵ８００は、上記の各センサの信号に基づいて、メータ表示回転速度ＮｅＭを算出し、算出したメータ表示回転速度ＮｅＭをタコメータ５００に表示させる。

次に、本実施の形態のメータの表示制御装置が適用される自動変速機の構成について詳細に説明する。図２は、自動変速機３００の構成を示した図である。図３は、自動変速機３００の係合表である。図４は、自動変速機３００の速度線図である。

自動変速機３００は、クラッチＣ１〜Ｃ４と、ブレーキＢ１〜Ｂ４と、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３と、遊星歯車機構ＰＧ１〜ＰＧ３とを含む。遊星歯車機構ＰＧ１は、サンギヤＳＧ１とキャリヤＣＡ１とリングギヤＲＧ１とを含む。遊星歯車機構ＰＧ２は、サンギヤＳＧ２とキャリヤＣＡ２とリングギヤＲＧ２とを含む。遊星歯車機構ＰＧ３は、サンギヤＳＧ３とキャリヤＣＡ３とリングギヤＲＧ３とを含む。

図３に示す作動表には、摩擦要素であるクラッチ（図２中のＣ１〜Ｃ４）や、ブレーキ（Ｂ１〜Ｂ４）、ワンウェイクラッチ（Ｆ０〜Ｆ３）が、どのギヤ段の場合に係合および解放されるかが示されている。○（白丸）は、係合状態に制御されることを示し、△（三角形）は、エンジンブレーキ時のみ係合することを示し、●（黒丸）は、係合するがトルクの伝達は無い状態であることを示す。たとえば、車両の発進時に使用される１速（１ＳＴ）時には、クラッチ（Ｃ１）、ワンウェイクラッチ（Ｆ０、Ｆ３）が係合する。

図３に示すように、本実施の形態の自動変速機３００においては、６速（６ＴＨ）から２速（２ＮＤ）へのダウンシフトにより、クラッチＣ２とブレーキＢ２とが係合状態から解放状態に変更され、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ２によって変速タイミングが自立的に決定される。

図４の速度線図では、左側に遊星歯車機構ＰＧ１の各要素の回転速度が示され、右側には遊星歯車機構ＰＧ２，ＰＧ３の各要素の回転要素の回転速度が示される。図２に示されるように、リングギヤＲＧ１とリングギヤＲＧ２とは一体化されているので、図４では同じ回転速度で連動して動く。同様に、サンギヤＳＧ２とサンギヤＳＧ３とは同じ回転軸に形成されているので同じ回転速度で連動して動き、キャリヤＣＡ２とリングギヤＲＧ３とは一体的に形成されているので同じ回転速度で連動して動く。

４速（４ＴＨ）が形成されたときには、入力と出力が同じ回転速度となる。入力回転速度を１とすると、４速段で出力回転速度（ＣＡ３）が１となり、１〜３速段では出力回転速度（ＣＡ３）は０〜１の間となり、５速および６速では出力回転速度（ＣＡ３）は１より大きくなる。

ＥＣＵ８００は、自動変速機３００の油圧回路２６０のリニアソレノイドや、オンオフソレノイドに、変速指令信号ＳＯＵＴを出力する。変速指令信号ＳＯＵＴに基づいて、図３に示す所望の摩擦係合要素が係合されたり、解放されたりして、図４に示す変速比の変速段が形成される。

ここで、変速時のように、エンジン回転速度が急に変化する場合には、タコメータ５００の表示に遅れが発生しやすい。この応答遅れは、エンジン回転センサからの入力信号に基づくエンジン回転速度の演算処理の時間や、演算したエンジン回転速度に対するタコメータ５００の応答時間に起因する。

この遅れを無くすために、エンジン回転速度の変化を予測してタコメータ５００に表示することが考えられる。ギヤ段がＧ０から変化する変速時には、変速後のギヤ段Ｇが分かれば、タービン回転速度Ｎｔは、Ｎｔ（Ｇ０）からＮｔ（Ｇ）に変化することが予測できる。トルクコンバータ２００がロックアップ状態であれば、Ｎｔ（Ｇ）を変速後の目標値ＮｅＭｔとして設定し、これに適切な変化速度を示すフィルタ係数でフィルタ処理を行なえば、検出したエンジン回転速度Ｎｅの変化に先立ってメータ表示回転速度ＮｅＭを変化させることができる。

以下に、このようなメータ表示用のエンジン回転速度の予測制御（以下、「Ｎｅ予測制御」という）を行なうＥＣＵ８００の関連部分の構成を説明する。図５は、変速とメータ表示とに関連するＥＣＵ８００の構成を示したブロック図である。図５を参照して、ＥＣＵ８００は、変速判定部８０２と、変速指令部８０３と、メータ表示制御部８０５とを含む。メータ表示制御部８０５は、メータ表示目標値演算部８０４と、フィルタ処理部８１０とを含む。

変速判定部８０２は、アクセル開度ＡＰと車速Ｖとに基づいて、あらかじめ定められた変速線図を参照して、自動変速機３００の変速判定を行なうとともに、変速後のギヤ段を示す変速判定信号ＳＪＤＧを出力する（第１の変速判定処理）。また、車両がマニュアルシフトモードに設定されている場合には、変速判定部８０２は、操作部４３０に対するドライバーのシフト操作によって変化するシフトポジションＳＰに基づいて変速後のギヤ段を示す変速判定信号ＳＪＤＧを出力する（第２の変速判定処理）。

変速指令部８０３は、後述する変速判定信号ＳＪＤＧを受けて、自動変速機３００が変速に要する遅延時間を考慮して、変速指令信号ＳＯＵＴを出力する。変速指令信号ＳＯＵＴは、自動変速機３００の油圧回路２６０を制御するとともに、メータ表示の目標値ＮｅＭｔの演算にも使用される。

メータ表示制御部８０５は、変速判定時に、パワーオフ状態が発生している場合には、検出エンジン回転速度Ｎｅが予測エンジン回転速度ＮｅＥに一致し、かつ、変速判定部８０２の出力（ＳＪＤＧ）が示すギヤ段と変速指令部８０３の出力（ＳＯＵＴ）が示すギヤ段とが一致するという開始条件が成立したときに、第１処理（Ｎｅ予測制御）を開始させる。

メータ表示目標値演算部８０４は、車速Ｖと、スロットル開度Ｔｈと、タービン回転速度Ｎｔと、エンジン回転速度Ｎｅと、変速判定信号ＳＪＤＧと、変速指令信号ＳＯＵＴと、現在のメータ表示回転速度ＮｅＭとに基づいて、メータ表示の目標値ＮｅＭｔを算出する。代表的には、現在のギヤ段から１段低下したダウンシフト変速後のギヤ段をＧとすると、メータ表示目標値演算部８０４は、車速Ｖと変速後ギヤ段（Ｇ）とに基づいて、変速後タービン回転速度Ｎｔ（Ｇ）を算出し、変速後タービン回転速度Ｎｔ（Ｇ）に補正量ΔＮを加算してメータ表示の目標値ＮｅＭｔを算出する。なお、補正量ΔＮは、トルクコンバータ２００が非ロックアップ状態である場合のトルクコンバータの差回転に相当する値である。

フィルタ処理部８１０は、目標値ＮｅＭｔが急峻に変化した場合でもメータ表示回転速度ＮｅＭが緩やかに変化するようにフィルタ処理を行なう。フィルタ処理部８１０は、フィルタ係数に対応する速度でこの目標値ＮｅＭｔに追従するようにメータ表示回転速度ＮｅＭを出力する。このような処理をフィルタ処理と呼ぶこととするが、なまし処理などとも呼ばれる。

より具体的には、フィルタ処理部８１０は、現在のメータ表示回転速度ＮｅＭがフィルタ係数に対応する時間後に目標値ＮｅＭｔに到達するように処理サイクル１回あたりの変化分を決定し、次回サイクルのメータ表示回転速度ＮｅＭを算出する。

［パワーオンアップシフト、パワーオフアップシフト時の動作例の説明］
図６は、本実施の形態のメータの表示制御装置の動作の第１例を示す波形図である。この波形は、パワーオンアップシフト、すなわちエンジンのトルクが車両を駆動（牽引）する状態において生じたアップシフト変速時のメータ表示回転速度ＮｅＭの変化を示している。

図６において、時刻ｔ１では、変速判定信号ＳＪＤＧと変速指令信号ＳＯＵＴとはともに２速で一致しており、かつ、メータ表示回転速度ＮｅＭは、２速同期回転速度Ｎｔ（２）と一致している。この時は、パワーオン状態であるので、Ｎｅ予測制御の開始条件（後述）の成立の有無にかかわらず、変速判定信号ＳＪＤＧが２速から３速に変化し、続いて変速指令信号ＳＯＵＴが２速から３速に変化すると、これらに応じて時刻ｔ２においてメータ表示の目標値ＮｅＭｔが２速同期回転速度Ｎｔ（２）から３速同期回転速度Ｎｔ（３）に変化する。そして、図５のフィルタ処理部８１０で目標値ＮｅＭｔの変化が緩やかになるように調整され、その結果時刻ｔ２〜ｔ３においてメータ表示回転速度ＮｅＭが目標値ＮｅＭｔに追従するように変化する。

図７は、本実施の形態のメータの表示制御装置の動作の第２例を示す波形図である。この波形は、パワーオフアップシフト、すなわち例えばアイドル状態のようにエンジンが車両を駆動（牽引）しない状態において生じたアップシフト変速時のメータ表示回転速度ＮｅＭの変化を示している。

図７において、時刻ｔ１１では、変速判定信号ＳＪＤＧと変速指令信号ＳＯＵＴとはともに２速で一致しており、かつ、メータ表示回転速度ＮｅＭは、２速同期回転速度Ｎｔ（２）と一致している。この時は、Ｎｅ予測制御の開始条件（後述）が成立しているので、Ｎｅ予測制御が実行される。

ただし、パワーオフアップシフトの場合には、エンジンが車両を駆動している状態ではない。このような場合、図３に示されるように２速から４速へのアップシフト時には、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３のうち係合せずに空転する要素が存在する。そこで、図５の変速指令部８０３は、ワンウェイクラッチが係合するまでに要する時間を適合した変速指令信号ＳＯＵＴを出力する。具体的には、変速判定信号ＳＪＤＧの変化するタイミングから変速指令信号ＳＯＵＴの変化するタイミングまでの時間が、図６の場合と異なるように適合されている。

時刻ｔ１１の後、変速判定信号ＳＪＤＧが２速から４速に変化し、続いて変速指令信号ＳＯＵＴが２速から３速に変化すると、これらに応じて時刻ｔ１２においてメータ表示の目標値ＮｅＭｔが２速同期回転速度Ｎｔ（２）から３速同期回転速度Ｎｔ（３）に変化する。

図５のフィルタ処理部８１０で目標値ＮｅＭｔの変化が緩やかになるように調整され、その結果時刻ｔ１２〜ｔ１３においてメータ表示回転速度ＮｅＭが目標値ＮｅＭｔに追従するように変化する。

さらに続いて、変速指令信号ＳＯＵＴが３速から４速に変化すると、これらに応じて時刻ｔ１３においてメータ表示の目標値ＮｅＭｔが３速同期回転速度Ｎｔ（３）から４速同期回転速度Ｎｔ（４）に変化する。

図５のフィルタ処理部８１０で目標値ＮｅＭｔの変化が緩やかになるように調整され、その結果時刻ｔ１３以降においてメータ表示回転速度ＮｅＭが目標値ＮｅＭｔに追従するように変化する。

このように制御することによって、実際のエンジン回転速度Ｎｅよりも早めに表示が変化し、エンジン回転速度Ｎｅを目標値としてフィルタ処理を実行した場合よりも遅延がない状態で、エンジン回転速度の変化をユーザに示すことができる。

［パワーオンダウンシフト→パワーオフアップシフトの動作例の説明］
図６、図７に示したように、変速判定信号ＳＪＤＧが出力された場合であっても、ワンウェイクラッチが関係する変速ではパワーオン状態かパワーオフ状態によって、メータ表示の目標値ＮｅＭｔを変化させるタイミングを変える必要がある。

さらに、本実施の形態では、自動変速時に発生する変速指示とユーザのパドル操作などによるマニュアル変速指示とが連続して発生した場合のような複雑な操作時に発生する不自然なメータ表示回転速度の変化に対する対策を行なっている。以下に、複雑な操作が行なわれた場合の、不自然な波形の例と改善された波形の例を示して説明する。

図８は、不自然なメータ表示回転速度の動きが生じる検討例の動作波形図である。図９は、改善された本実施の形態のメータ表示回転速度の変化を示した動作波形図である。

図８には、上から順に、アクセル開度ＡＰと、各種回転速度と、メータ表示用目標ギヤ段Ｇと、変速判定信号ＳＪＤＧと、変速指令信号ＳＯＵＴとが示される。

回転速度の部分には、現在車速において、ギヤ段Ｇに変速された場合の同期タービン回転速度Ｎｔ（Ｇ）（ただし、Ｇ＝２〜５）が示されている。これらに重ねて、エンジン回転速度センサ４００で検出されたエンジン回転速度Ｎｅと、この検討例でのメータ表示の目標値ＮｅＭｔ０およびメータ表示回転速度ＮｅＭ０とが示されている。

まず、時刻ｔ２１において、アクセル開度ＡＰが増加したことに応じて、変速線図を参照して決定される変速判定信号ＳＪＤＧが６速、５速、３速、２速の順に減少している。時刻ｔ２１で発生する変速は、パワーオンダウンシフトであり、この時には変速指令信号ＳＯＵＴは、変速判定信号ＳＪＤＧに早く追従して６速、５速、４速、２速の順に減少している。変速指令信号ＳＯＵＴが２速まで減少したことに応答して、自動変速機３００が制御された結果、時刻ｔ２２において、エンジン回転速度Ｎｅが６速同期回転速度Ｎｔ（６）から２速同期回転速度Ｎｔ（２）に向けて増加を開始する。エンジン回転速度Ｎｅが増加を開始したタイミングでメータ表示用目標ギヤ段Ｇは６速から２速に減少している。メータ表示の目標値ＮｅＭｔ０は、メータ表示用目標ギヤ段Ｇが２速になったことに応じてＮｔ（６）付近からＮｔ（２）付近まで一気に増大している。

結果として、時刻ｔ２２〜ｔ２３の間は、メータ表示回転速度ＮｅＭ０は、目標値ＮｅＭｔ０に追従すべく、フィルタ処理によって定まる速度で増加している。

ところが、時刻ｔ２３では、ユーザのアクセル操作によって、アクセル開度ＡＰがゼロに減少している。

このときに、アクセル開度ＡＰがほぼ元通りに減少したことによって、変速判定信号ＳＪＤＧも２速から６速に変化し、時刻ｔ２１以前と同じ状態となっている。

しかし、パワーオフアップシフトの場合には、ワンウェイクラッチが係合するまでに要する時間の遅延分が図５の変速指令部８０３によって適合されているので、変速指令信号ＳＯＵＴが２速から３速に変化するのは、時刻ｔ２４付近になってからである。

それまでの時刻ｔ２３〜ｔ２４の間では、変速途中でパワーオフ状態となったので、ワンウェイクラッチが空転するなどによって、エンジン回転速度Ｎｅは３速同期回転速度Ｎｔ（３）付近で停滞している。

この状態において、ワンウェイクラッチが係合するまでに要する時間の遅延分が経過し、変速指令信号ＳＯＵＴが２速から３速に変化した直後の時刻ｔ２４において、ユーザがパドル（またはシフトレバー）の操作を行ない、ダウンシフトの変速指示を入力した。このため、変速指令信号ＳＯＵＴは３速から再び２速に変化している。この操作によって、エンジン回転速度Ｎｅは、時刻ｔ２４〜ｔ２５にかけていったん低下し、その後ｔ２５〜ｔ２６において２速同期回転速度Ｎｔ（２）に向けて上昇している。

図８に示した検討例の波形では、時刻ｔ２３〜ｔ２６において、メータ表示回転速度ＮｅＭと実際のエンジン回転速度Ｎｅとの差ΔＮＡが大きくなってしまい、不自然なメータ表示になっている。

これに対し、図９に示した改善された波形では、時刻ｔ２３においてユーザのアクセル操作によって、アクセル開度ＡＰがゼロに減少したことに応じて、Ｎｅ予測制御が中断され、目標値ＮｅＭｔは、エンジン回転速度Ｎｅと一致した状態となっている。

さらに、時刻ｔ２４付近でユーザ操作によるダウンシフトの変速指示時においても、変速判定信号ＳＪＤＧが６速であり、変速指令信号ＳＯＵＴが３速であるので、後述の開始条件（ＳＪＤＧ＝ＳＯＵＴ）が成立しない。このため、Ｎｅ予測制御は行なわれないので、目標値ＮｅＭｔがエンジン回転速度Ｎｅと一致した状態が時刻ｔ２７まで続いている。

その結果、目標値ＮｅＭｔがフィルタ処理されたメータ表示回転速度ＮｅＭは、エンジン回転速度Ｎｅよりは変化がやや遅れているが、図８に示した検討例のメータ表示回転速度ＮｅＭ０よりも、エンジン回転速度Ｎｅに近い変化をするように改善されている。

このように改善するため、本実施の形態では、Ｎｅ予測制御の開始条件を変更して、時刻ｔ２４では開始条件が成立しないようにして、Ｎｅ予測制御が再開されないようにしている。

［Ｎｅ予測制御の開始および中断の判定処理と、Ｎｅ予測制御の処理］
以下に、本実施の形態で実行される、Ｎｅ予測制御の開始および中断の判定処理と、Ｎｅ予測制御についてフローチャートを用いて説明する。これらの判定処理と、Ｎｅ予測制御については、図５のメータ表示目標値演算部８０４で実行される。

図１０は、Ｎｅ予測制御の開始および中断の判定処理を説明するためのフローチャートである。図１１は、図１０のステップＳ４で開始されるＮｅ予測制御を説明するためのフローチャートである。図１０のフローチャートにおいて、開始条件が成立すると図１１のフローチャートの処理の実行が開始され、図１０のフローチャートにおいて中断または終了条件が成立するまで、図１１のフローチャートの処理が繰り返し実行される。

図１０を参照して、このフローチャートの処理が開始されると、ステップＳ１において変速出力の有無が判断される。変速判定部８０２は、変速線図とユーザのパドルなどの操作部４３０の操作に基づいて変速判定信号ＳＪＤＧを出力する。

変速指令部８０３の出力する変速指令信号ＳＯＵＴが出力されている場合に変速出力があると判断される。変速出力があると判断された場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ２およびＳ３に示されるＮｅ予測制御の開始条件が成立すると、ステップＳ４においてＮｅ予測制御が開始される。

開始条件の判断として、まずステップＳ２において、パワーオフ状態であるか否かが判断される。たとえば、図６に示されたパワーオンアップシフトのような場合には、ステップＳ２でＮＯと判断され、ただちにステップＳ４に処理が進められ、後に図１１で説明するＮｅ予測制御が開始される。一方、図７に示したようにパワーオフアップシフトのような場合には、続くステップＳ３の条件が成立するか否かが判断される。

パワーオフ状態であった場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３に処理が進められる。ステップＳ３では、同期中であるか否かが判断される。より詳細には、変速判定信号ＳＪＤＧの示すギヤ段と変速指令信号ＳＯＵＴが示すギヤ段とが一致しており、かつ、自動変速機の入力軸回転速度であるタービン回転速度Ｎｔが出力軸回転速度ＮＯＵＴに変速出力発生時のギヤ段の変速比から逆算した入力回転速度（同期回転速度Ｎｔ（Ｇ）：ただしＧは変速前ギヤ段）と一致している場合に、ステップＳ３において同期中であると判断される。変速判定信号ＳＪＤＧ＝変速指令信号ＳＯＵＴが成立していない場合や、タービン回転速度Ｎｔ＝Ｎｔ（Ｇ）が成立していない場合には、まだ変速途中であり、同期中ではないと判断される。なお、タービン回転速度Ｎｔが同期回転速度Ｎｔ（Ｇ）と一致しているか否かの判断は、具体的には、回転速度の差｜Ｎｔ−Ｎｔ（Ｇ）｜が所定のしきい値よりも小さい場合に一致すると判断され、そうでなければ一致しないと判断される。

ステップＳ３において、同期中であると判断された場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）ステップＳ４に処理が進められ、後に図１１で説明するＮｅ予測制御が開始される。

一方ステップＳ３において、同期中でないと判断された場合には（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ５に処理が進められる。ステップＳ５では、Ｎｅ予測制御が実行中であるか否かが判断される。ここで、Ｎｅ予測制御が実行中であった場合には（ステップＳ５でＹＥＳ）、ステップＳ６に処理が進められ、メータ表示の目標値ＮｅＭｔがエンジン回転速度センサ４００で検出されたエンジン回転速度Ｎｅに設定される。

一方、ステップＳ５においてＮｅ予測制御が実行中でないと判断された場合には（ステップＳ５でＮＯ）、ステップＳ１０に処理が進められ、制御はメインルーチンに戻される。

ステップＳ１において変速出力がないと判断された場合や、ステップＳ４においてＮｅ予測制御が開始された場合や、ステップＳ６において目標値ＮｅＭｔがＮｅに設定された場合には、ステップＳ７に処理が進められる。

ステップＳ７、ステップＳ８では、Ｎｅ予測制御を終了する条件が成立するか否かが判断される。まずステップＳ７では、メータ表示回転速度ＮｅＭが実際のエンジン回転速度Ｎｅと一致するか否かが判断される。具体的には、｜ＮｅＭ−Ｎｅ｜が所定のしきい値よりも小さい場合にステップＳ７でＹＥＳと判断され、そうでなければステップＳ７でＮＯと判断される。

ステップＳ７でＮＯと判断された場合には、ステップＳ８に処理が進められ、Ｎｅ予測制御を開始してからタイムアウトに相当する時間が経過したか否かが判断される。Ｎｅ予測制御は、基本的には、変速時に実行される制御であるので、変速時間が経過したらＮｅＭがＮｅと一致して終了するはずの制御である。そこで、変速完了時間に相当する時間が経過してもＮｅＭがＮｅと一致しなければ、タイムアウトとしている。ステップＳ７またはステップＳ８でＹＥＳと判断された場合には、ステップＳ９に処理が進められＮｅ予測制御を終了する。一方ステップＳ８に処理が進んだ場合においてまだタイムアウト時間が経過していない場合には（ステップＳ８でＮＯ）、ステップＳ１０に処理が進められ、制御はメインルーチンに戻される。

続いて図１１を参照してステップＳ４で開始されるＮｅ予測制御の内容について簡単に説明する。まず処理が開始されると、ステップＳ４１において、メータ表示用目標ギヤ段Ｇが取得される。メータ表示用目標ギヤ段Ｇは、変速指令信号ＳＯＵＴが示すギヤ段をエンジン回転速度Ｎｅが変化開始するタイミングでサンプリングしたものである。

続いてステップＳ４２では、変速後の予測エンジン回転速度ＮｅＥが演算される。メータ表示用目標ギヤ段Ｇを変速後のギヤ段とすると、変速後のタービン回転速度Ｎｔ（Ｇ）は、車速Ｖと変速後ギヤ段Ｇ形成時の自動変速機３００のギヤ比とファイナルギヤ比との積をタイヤ半径ｒと円周率πの積で割ったものである。

トルクコンバータ２００が、非ロックアップ状態の場合には、タービン回転速度Ｎｔ（Ｇ）に補正量を加算して変速後の予測エンジン回転速度ＮｅＥが演算される。この場合、予測エンジン回転速度ＮｅＥ０は、ＮｅＥ０＝Ｎｔ（Ｇ）＋ΔＮとなる。ただしΔＮは補正量であり、ΔＮ＝（Ｎｅ−Ｎｔ）である。

一方、トルクコンバータ２００がロックアップ状態の場合には、補正量がゼロとなるのでＮｅＥ０＝Ｎｔ（Ｇ）となる。

具体的には、図６に示すように２速から３速への変速出力があった場合には、変速指令信号ＳＯＵＴが示すギヤ段Ｇ＝３となり、目標値ＮｅＭｔはＮｔ（３）に設定される。

続いて、ステップＳ４３において、メータ表示回転速度の目標値ＮｅＭｔが設定される。目標値ＮｅＭｔは、図５のフィルタ処理部８１０によってフィルタ処理を行なう前の値であり、目標値ＮｅＭｔにフィルタ処理を行なうとメータ表示回転速度ＮｅＭが算出できる。ＥＣＵ８００は、ステップＳ４３において、目標値ＮｅＭｔをステップＳ４２で算出した予測エンジン回転速度ＮｅＥに設定する。

以上の制御と図９の波形との関係をここで説明しておく。再び、図９、図１０を参照して、時刻ｔ２１におけるアクセル開度ＰＡが増加したタイミングでは、図１０のフローチャートでは、変速出力あり（Ｓ１でＹＥＳ）、パワーオフでない（Ｓ２でＮＯ）と判定されるので、ステップＳ４のＮｅ予測制御が実行されている。

また、時刻ｔ２３におけるアクセル開度ＰＡがゼロに減少したタイミングでは、変速出力あり（Ｓ１でＹＥＳ）、パワーオフである（Ｓ２でＹＥＳ）、同期中でない（Ｓ３でＮＯ）、Ｎｅ予測制御実行中（Ｓ５でＹＥＳ）と判定されるので、ステップＳ６の処理が実行され、目標値ＮｅＭｔがエンジン回転速度Ｎｅに設定されている。

そして、時刻ｔ２４の直前では、ＮｅＭ＝Ｎｅとなっているので、ステップＳ９においてＮｅ予測制御が終了している。この状態で時刻ｔ２４において、パドル操作が行なわれても、変速出力あり（Ｓ１でＹＥＳ）、パワーオフである（Ｓ２でＹＥＳ）、同期中でない（Ｓ３でＮＯ）、Ｎｅ予測制御実行中でない（Ｓ５でＮＯ）と判定され、ステップＳ４のＮｅ予測制御開始の処理は実行されない。

最後に再び図１、図５を参照して、本実施の形態について総括する。
この発明は、エンジン１００の回転速度を表示するメータの表示制御装置（ＥＣＵ８００）に関するものである。ＥＣＵ８００は、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３を含んで構成される有段式の自動変速機３００を含む車両に設けられる。ＥＣＵ８００は、自動変速機３００の変速中に、メータ表示回転速度ＮｅＭを車速と変速完了後のギヤ段とを用いて算出した予測エンジン回転速度ＮｅＥに応じて変化させる第１処理（図１１：Ｎｅ予測制御）を行なうとともに、変速中に、車両がエンジン１００のトルクによって前進されていないパワーオフ状態が発生し、前記ワンウェイクラッチの係合状態に変化が発生しうる場合（アクセルオフによるパワーオフ状態である場合）において（図１０のＳ２でＹＥＳ）、回転センサで検出されたエンジンの検出回転速度が予測エンジン回転速度に一致しないときには（図１０のＳ３でＮＯ）、第１処理を中断し、メータに表示する回転速度を検出回転速度に応じて変化させる第２処理（図１０のＳ６）に切り替えるように構成される。

上記の構成とすると、変速開始後のアクセル開度ＡＰの変化によって、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３の係合の状態が変わる場合などエンジン回転速度の予測が難しい場合は、変速後のギヤ段から予測した予測エンジン回転速度ＮｅＥから、エンジン回転速度センサ４００で検出された検出エンジン回転速度Ｎｅに目標値ＮｅＭｔが切り替えられるので、メータ表示回転速度ＮｅＭの不自然な変化を低減させドライバーの感覚に合わせることができる。

好ましくは、図５に示すように、ＥＣＵ８００は、アクセル開度ＡＰと車速Ｖとに基づいて変速判定を行なう変速判定部８０２と、変速判定部８０２の出力に基づいて自動変速機３００に変速指令信号ＳＯＵＴを出力する変速指令部８０３と、メータ表示制御部８０５とを含み、メータ表示制御部８０５は、変速判定時に、パワーオフ状態が発生している場合には、検出エンジン回転速度Ｎｅが予測エンジン回転速度ＮｅＥに一致し、かつ、変速判定部８０２の出力（ＳＪＤＧ）が示すギヤ段と変速指令部８０３の出力（ＳＯＵＴ）が示すギヤ段とが一致するという開始条件が成立したときに（図１０のＳ３でＹＥＳ）、図１１に示した第１処理（Ｎｅ予測制御）を開始させる。

変速指令部８０３は、変速判定部８０２が変速判定信号ＳＪＤＧを出力してから、遅延時間後に変速指令信号ＳＯＵＴを出力する。この遅延時間は、各回転要素の回転状態に基づいてワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３の係合によって変速が完了する時間に適合されている。したがって、上記の構成とすると、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３のいずれかが係合しておらず変速が完了していない状況ではＮｅ予測制御が開始されないので、不自然なメータ表示を避けることができる。

より好ましくは、変速判定部８０２は、アクセル開度ＡＰと車速Ｖとに基づいて第１の変速判定を行なうとともに、ドライバーが変速指示を入力するための操作部４３０の操作に基づいて第２の変速判定を行なう。メータ表示制御部８０５は、第１の変速判定の結果に基づいた自動変速機３００の変速開始後であって変速完了までの間に、第２の変速判定の結果に基づいて自動変速機に変速指令が出力された場合に（図１０のＳ１でＹＥＳかつＳ３でＮＯ）、メータに表示する回転速度の目標値を検出回転速度に設定するメータ表示目標値演算部８０４と、目標値ＮｅＭｔの変化を緩やかにしてタコメータ５００に表示するメータ表示回転速度ＮｅＭを出力するフィルタ処理部８１０とを含む。

上記の構成とすれば、アクセル開度ＡＰまたは車速Ｖの変化に応じて発生した変速がまだ完了しない間に、ドライバーが操作部４３０から変速指示を入力したような場合には、Ｎｅ予測制御が開始されないので、不自然なメータ表示を避けることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００ エンジン、２００ トルクコンバータ、２１０ ロックアップクラッチ、２２０ ポンプ羽根車、２３０ タービン羽根車、２４０ ステータ、２５０，Ｆ０，Ｆ３ ワンウェイクラッチ、２６０ 油圧回路、３００ 自動変速機、４００ エンジン回転速度センサ、４１０ タービン回転速度センサ、４２０ 出力軸回転速度センサ、４３０ 操作部、４４０ アクセル開度センサ、４５０ 車速センサ、５００ タコメータ、８０２ 変速判定部、８０３ 変速指令部、８０４ メータ表示目標値演算部、８０５ メータ表示制御部、８１０ フィルタ処理部、Ｂ１〜Ｂ４ ブレーキ、Ｃ１〜Ｃ４ クラッチ、ＣＡ１〜ＣＡ３ キャリヤ、ＰＧ１〜ＰＧ３ 遊星歯車機構、ＲＧ１〜ＲＧ３ リングギヤ、ＳＧ１〜ＳＧ３ サンギヤ。

Claims (3)

1. エンジンの回転速度を表示するメータの表示制御装置であって、前記表示制御装置は、ワンウェイクラッチを含んで構成される有段式の自動変速機を含む車両に設けられ、
   前記自動変速機の変速中に、メータに表示する回転速度を車速と変速完了後のギヤ段とを用いて算出した予測エンジン回転速度に応じて変化させる第１処理を行なうとともに、アクセルオフによるパワーオフ状態が発生し、前記ワンウェイクラッチの係合状態に変化が生じる場合において、回転センサで検出された前記エンジンの検出回転速度が前記予測エンジン回転速度に一致しないときには、前記メータに表示する回転速度を前記検出回転速度に応じて変化させる第２処理を実行する、メータの表示制御装置。
2. 前記表示制御装置は、
   アクセル開度と車速とに基づいて変速判定を行なう変速判定部と、
   前記変速判定部の出力に基づいて前記自動変速機に変速指令を出力する変速指令部と、
   表示制御部とを含み、
   前記表示制御部は、変速判定時に、前記パワーオフ状態が発生している場合には、前記エンジンの検出回転速度が前記予測エンジン回転速度に一致し、かつ、前記変速判定部の出力が示すギヤ段と前記変速指令部の出力が示すギヤ段とが一致するという開始条件が成立したときに、前記第１処理を開始させる、請求項１に記載のメータの表示制御装置。
3. 前記変速判定部は、前記アクセル開度と車速とに基づいて第１の変速判定を行なうとともに、ドライバーが変速指示を入力するための操作部の操作に基づいて第２の変速判定を行ない、前記第１の変速判定の結果に基づいた前記自動変速機の変速開始後であって変速完了までの間に、前記第２の変速判定がなされた場合には、前記第２の変速判定の結果を変速出力とし、
   前記表示制御部は、
   前記開始条件が非成立であるときに、前記メータに表示する回転速度の目標値を前記検出回転速度に設定するメータ表示目標値演算部と、
   前記目標値の変化を緩やかにして前記メータに表示する回転速度を出力するフィルタ処理部とを含む、請求項２に記載のメータの表示制御装置。

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