JP2016222157A - 車両の表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】登降坂変速制御を実行可能な車両において、登降坂変速制御の作動および車両の制御状態を把握することができる車両の表示装置を提供する。【解決手段】登降坂変速制御の実行中は、路面勾配θが表示されることにより運転者が登降坂変速制御の作動を認識することができる。さらに、変速可能な変速可能領域および変速が制限される変速制限領域が表示されることで、運転者が変速比γの制御状態を認識できるため、変速による運転者への違和感を緩和することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の走行状態を表示する表示装置に関するものである。

山間路などを走行中に、頻繁な変速やブレーキ操作を抑制するため、路面勾配を推定し、その路面勾配に基づいてアップシフトの制限や自動的なダウンシフトを行う登降坂変速制御を実行するものが知られている。特許文献１に記載の車両用自動変速機の制御装置がそれである。

特開２００８−４５６３７号公報

特許文献１のような登降坂変速制御を実行するものにおいて、その登降坂変速制御が作動していることを運転者は認識することができない。また、登降坂変速制御が作動することで、車両がどういった制御を行うかについても運転者は把握することができない。従って、登降坂変速制御が作動することによるアップシフトの制限や自動的なダウンシフトが実行されると、運転者に違和感を与える可能性があった。

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、登降坂変速制御を実行可能な車両において、登降坂変速制御の作動および作動による車両の制御状態を把握することができる車両の表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、第１発明の要旨とするところは、(a)自動変速機を備え、走行中の路面勾配に基づいて該自動変速機の変速領域を制限する登降坂変速制御を実行可能な車両、の表示装置であって、(b)前記登降坂変速制御の実行中は、変速可能な変速領域および変速が制限される変速領域を表示するとともに、路面勾配を表示することを特徴とする。

このようにすれば、登降坂変速制御の実行中は、路面勾配が表示されることにより運転者が登降坂変速制御の作動を認識することができる。さらに、変速可能な変速領域および変速が制限される変速領域が表示されることで、運転者が変速比の制御状態を認識できるため、変速による運転者への違和感を緩和することができる。

本発明の一実施例である車両の概略構成、および車両に備えられる電子制御装置の制御機能の要部を説明する図である。 アップダウンが連続する山間路走行中において、登降坂変速制御が実行される場合と、登降坂変速制御が実行されない場合との変速状態を比較したものである。 図１の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち、走行中に登降坂変速制御が実行されたとき、運転者が登降坂変速制御の実行を認識するとともに、登降坂変速制御による車両の変速状態を認識することができる制御作動を説明するフローチャートである。

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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の一実施例である車両１０の概略構成、および車両１０に備えられる電子制御装置５０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。車両１０は、内燃機関にて構成される走行用駆動源としてのエンジン１２と、流体式伝動装置としてのトルクコンバータ１４と、変速機として機能するベルト式の無段変速機１６とを、含んで構成されている。なお、無段変速機１６が、本発明の自動変速機に対応している。

無段変速機１６は、入力側回転部材である有効径が可変の図示しない入力側可変プーリ（プライマリプーリ）と、出力側回転部材である有効径が可変の図示しない出力側可変プーリ（セカンダリプーリ）と、それら一対の可変プーリの間に巻き掛けられた図示しない伝動ベルトとを備えて構成されており、一対の可変プーリと伝動ベルトとの間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。

無段変速機１６は、一対の可変プーリのＶ溝幅が変化して伝動ベルトの掛かり径（有効径）変更されることにより、変速比γ（入力側回転部材の回転速度／出力側回転部材の回転速度）が連続的に変化するように構成されている。この無段変速機１６の変速比γは、一対の可変プーリのＶ溝幅を調節する油圧制御回路１８によって制御される。

電子制御装置５０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェー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車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置５０は、エンジン１２の出力制御、無段変速機１６の変速制御、車内に設けられる各種メータの表示制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用、無段変速機制御用、表示制御用等に分けて構成される。

電子制御装置５０には、エンジン回転速度センサ２２からのエンジン１２の回転速度Ｎe、入力側回転速度センサ２４からの無段変速機１６の入力側回転部材の回転速度Ｎin、車速Ｖに対応する出力側回転速度センサ２６からの無段変速機１６の出力側回転部材の回転速度Ｎout、アクセル開度センサ２８からのアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａcc、スロットル弁開度センサ３０からのスロットル開度θth、ブレーキスイッチ３２からの常用ブレーキであるフットブレーキペダルの操作の有無を表すブレーキ信号Ｂon、レバーポジションセンサ３４からのシフトレバーのレバーポジションＰsh、加速度センサ３６からの車両加速度Ｇ等が供給されるようになっている。

また、電子制御装置５０からは、エンジン１２の出力制御のためのエンジン出力指令信号Ｓe、無段変速機１６の変速に関する油圧制御のための油圧制御指令信号Ｓcvt、車内に設けられる車内ディスプレイ４０の各種メータの表示信号Ｓdisp等が出力される。

電子制御装置５０は、変速制御部５２、登降坂変速制御部５４、登降坂判定部５６、ブレーキ操作判定部５８、および表示制御部６０を機能的に含んで構成されている。なお、電子制御装置５０および車内ディスプレイ４０等を含んで、本発明の車両の表示装置が構成される。

変速制御部５２は、例えば無段変速機１６のベルト滑りが発生しないようにしつつエンジン１２の作動点が最適ライン上になるようにする無段変速機１６の目標変速比γ^＊を算出し、その目標変速比γ^＊を達成するように、無段変速機１６の入力側可変プーリおよび出力側可変プーリのＶ溝幅を調整する指令を油圧制御回路１８に出力する。

登降坂変速制御部５４は、アップダウンが連続する山間路での頻繁な変速、および、エンジンブレーキ力を発生させるための運転者による変速操作（ダウンシフト操作）やブレーキペダルの操作を低減するものである。無段変速機１６の目標変速比γ^＊は、アクセル開度Ａccおよび車速Ｖによって変化するが、山間路ではアクセル開度Ａccおよび車速Ｖの変化が大きいため、変速が頻繁に発生してしまう。また、降坂路になると制動力の確保を目的として、運転者によるダウンシフト操作やブレーキペダルの操作を強いられる。登降坂変速制御部５４は、登降坂路走行中のアップシフトを制限したり、自動的なダウンシフトを実行することで、無段変速機１６の頻繁な変速、および、運転者によるダウンシフト操作やブレーキペダルの操作を低減する。

登降坂変速制御部５４は、登降坂判定部５６およびブレーキ操作判定部５８を含んで構成される。登降坂判定部５６は、車両１０が走行する路面が登降坂路か否かを判定する。登降坂判定部５６は、予め求められて記憶されている基準加速度Ｇsと加速度センサ３６によって検出される実際の車両加速度Ｇ（実加速度Ｇ）とを比較し、実加速度Ｇが基準加速度Ｇsよりも小さい場合には登坂路と判定し、実加速度Ｇが基準加速度よりも大きい場合には降坂路と判定する。また、基準加速度Ｇsと実加速度Ｇとの差（＝Ｇs-Ｇ）が所定値以下である場合には、平坦路走行中であるものと判定される。なお、基準加速度Ｇsは、無段変速機１６の変速比γおよびアクセル開度Ａcc毎に求められ、その変速比γとアクセル開度Ａccで平坦路を走行したときの車両加速度に対応している。

また、登降坂判定部５６は、基準加速度Ｇsと実加速度Ｇとの偏差|Ｇs-Ｇ|から路面勾配θを算出する。登降坂判定部５６は、偏差|Ｇs-Ｇ|と路面勾配θとの関係マップを記憶しており、この関係マップから実際に算出された偏差|Ｇs-Ｇ|を参照することで、路面勾配θを算出する。

ブレーキ操作判定部５８は、ブレーキスイッチ３２からのブレーキ信号Ｂonに基づいて、前後輪を制動するために用いられる常用ブレーキを作動させるフットブレーキペダルの操作の有無を判定する。

登降坂変速制御部５４は、登降坂判定部５６によって登坂路走行中であると判定されると、アップシフトを制限する。具体的には、登降坂変速制御部５４は、無段変速機１６の変速比γの下限値γlowを設定する。これより、登坂路走行中において、アクセルペダルが踏み込まれたときの駆動力が確保される。また、変速比γが下限値γlowを下回っていた場合には、登降坂変速制御部５４は、変速比γが下限値γlowよりも高くなるように無段変速機１６の自動的なダウンシフトを実行する。

また、登降坂変速制御部５４は、登坂路判定部５６によって降坂路走行中であると判定され、ブレーキ操作判定部５８によってブレーキペダルの操作が判定されると、無段変速機１６のダウンシフトを実行することでエンジンブレーキ力を発生させる。また、登降坂変速制御部５４は、降坂路走行中においても無段変速機１６の変速比γの下限値γlowを設定することで、車両が高車速になることを抑制し、運転者によるダウンシフト操作およびブレーキペダルの操作を低減する。なお、前記変速比γの下限値lowは、例えば基準加速度Ｇsと実加速度Ｇとの偏差|Ｇs-Ｇ|（実質的には路面勾配）に応じて段階的もしくは連続的に変更されても構わない。

図２は、アップダウンが連続する山間路走行中において、登降坂変速制御が実行される場合（登降坂変速制御あり）と、登降坂変速制御が実行されない場合（登降坂変速制御なし）との変速状態を比較したものである。

平坦路走行からＡ１地点において登坂路に侵入したとき、登降坂変速制御が実行されない場合には、車速Ｖの変化やアクセル開度Ａccの変化に応じて変速が実行される。例えばＡ１地点直後の急な登坂路において、車速Ｖが減少したりアクセル開度Ａccが増加することでダウンシフトさせられ、路面勾配θが緩やかに変化するとアクセル開度Ａccの低下などによってアップシフトさせられ、さらに路面勾配θが急になると、ダウンシフトさせられる。このように、登降坂変速制御が実行されない場合には、Ａ１地点〜Ａ２地点の間で、車速Ｖおよびアクセル開度Ａccの変化によって頻繁に変速が実行される。一方、登坂路変速制御が実行されると、無段変速機１６の変速比γの下限値γlowが設定される、すなわちアップシフトが制限されることで、頻繁な変速が抑制される。

また、Ａ２地点で路面が平坦から降坂路に変化すると、登降坂変速制御の有無に拘わらず車速Ｖの増加に応じてアップシフトさせられるが、Ａ３地点においてブレーキペダルの操作が検出されると、登降坂変速制御ありの場合には、無段変速機１６が自動的にダウンシフトされることでエンジンブレーキ力が発生させられる。従って、エンジンブレーキ力を発生させるための運転者によるダウンシフト操作やブレーキペダル操作を低減することができる。このように、登降坂変速制御が実行されることで、頻繁な変速によって運転者に与える違和感や、降坂路でエンジンブレーキ力を発生させるための運転者によるダウンシフト操作やブレーキペダルの操作が低減される。

このように登降坂変速制御部５４が実行されると、頻繁な変速や運転者によるダウンシフト等が低減されるが、運転者には、登降坂変速制御が実行中であるか否かは知らされていなかった。従って、登降坂走行中に運転者の意図しないダウンシフト等が実行されることがあり、運転者に違和感を与える可能性があった。

これに対して、表示制御部６０は、登降坂変速制御部５４が実行されると、車内ディスプレイ４０に登降坂判定部５６によって算出された路面勾配θをリアルタイムで表示する。これと並行して、表示制御部６０は、登降坂変速制御部５４が実行されたときの無段変速機１６の変速比γを表示する。

図１の下段に、車内ディスプレイ４０に表示される路面勾配θおよび変速比γの一態様を示す。図１の下段左側が路面勾配θを示しており、下段右側が無段変速機１６の変速比γを示している。

図１に示すように、登降坂変速制御が実行されると、路面勾配θがジャイロ表示される。具体的には、円の中央に模擬車両７０が表示され、鉛直方向を示す紙面上下方向に伸びる鉛直線と、水平方向を示す紙面左右方向に伸びる水平線とが、模擬車両７０の中心を直行するようにして表示される。また、太線が道路の勾配を示している。太線は、鉛直線と水平線との交点を中心にして回動し、この太線と水平線との間に形成される角度が道路勾配θに対応する。図１の太線は右肩上がりに変化しており、このとき車両１０が登坂路走行中であることを示している。また、図１の破線で示すように右肩下がりに変化すると、車両１０が降坂路走行中であることを示している。

この路面勾配θは、登降坂変速制御の実行中に表示される。また、登降坂変速制御の非実行中であっても表示されても構わないが、そのときは登降坂変速制御の実行中に比べて明るさが異なったり、表示の色が変更される。これより、運転者は、路面勾配θの表示から登降坂変速制御実行中であることを認識することができる。

表示制御部６０は、登降坂変速制御が実行されると、無段変速機１６の変速比γを、図１に示すような円グラフを用いて表示する。図１の円グラフにあっては、無段変速機１６の変速比γが、有段変速的に分割して表示されている。例えば図１に示すように、無段変速機１６の変速比γが、最小変速比γminと最大変速比γmaxとの間で８つの変速比領域に分割されている。この変速比領域は、例えば変速比γの大きさに応じてそれぞれ均等に分割されており、各変速比領域毎に有段変速の場合と同様の仮想的な変速段（１st〜８th）が表示されている。

また、表示制御部６０は、走行中の無段変速機１６の変速比γを円グラフ上に表示する。表示制御部６０は、走行中の変速比γに対応する変速比領域の一部の色を変えるなどして、変速比γを表示する。例えば、変速比γが３ｒｄの変速比領域にある場合には、表示制御部６０は、図１に示すように、該当する３ｒｄの変速比領域の色を一部変更（図１において黒く塗りつぶされた部位）する。

また、登降坂変速制御が実行されると、無段変速機１６の下限値γlowが設定されるに従い、変速比領域が、変速の制限される変速比領域（最小変速比γmin〜下限値γlow）と、変速可能な変速比領域（下限値γlow〜最大変速比γmax）とに区別される。表示制御部６０は、これらの領域が運転者に把握されるように、変速が制限される変速比領域（変速制限領域）と、変速可能な変速比領域（変速可能領域）とで、表示の明るさを異ならせる。例えば、表示制御部６０は、変速制限領域の明るさを、変速可能領域の明るさに比べて暗くする。例えば４ｔｈの変速比領域内にある所定の変速比γが下限値γlowに設定されると、図１に示すように、ハッチングで示す下限値γlowよりも変速比γが小さい変速制限領域は、下限値γlowよりも変速比γが大きい変速可能領域に比べて暗く表示される。

このように変速が制限される変速制限領域が、変速可能な変速可能領域に比べて暗く表示されることで、運転者は、暗く表示される領域が変速不能（非アクティブ）であり、明るく表示される領域が変速可能（アクティブ）であることを、認識することができる。なお、変速制限領域と変速可能領域とは、明るさで区別するだけでなく、例えば色の違いで区別するものであっても構わない。

上記のように、登降坂変速制御が実行されると、道路勾配θが表示されることで、登降坂変速制御が作動していることを、運転者は容易に認識することができる。また、登降坂変速制御が実行されると、これと並行して無段変速機１６の変速比γが表示され、且つ、変速が制限される変速制限領域とと変速可能な変速可能領域とが明るさや色で区別されるため、運転者は、登降坂変速制御の実行による変速比γの制限状態を把握することができる。従って、登降坂変速制御による変速の違和感が緩和される。

図３は、電子制御装置５０の制御作動の要部、すなわち、走行中に登降坂変速制御が実行されたとき、運転者が登降坂変速制御の実行を認識するとともに、登降坂変速制御による車両の変速状態を認識することができる制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、車両走行中において繰り返し実行される。

登降坂判定部５６およびブレーキ操作判定部５８の機能に対応するステップＳ１において、登降坂変速制御が実行中であるか否かが判定される。具体的には、走行中の路面が登降坂路であるか否か、降坂路走行中にブレーキペダルの操作があったか否かに基づいて登降坂変速制御の実行が判定される。ステップＳ１が否定される場合、表示制御部６０に対応するステップＳ３において、登降坂変速制御が実行されないときの表示制御（通常表示）が実行される。具体的には、路面勾配θが非表示、もしくは表示されても登降坂変速制御が実行される場合に比べて暗く表示されたり、異なる色で表示される。また、変速比γについては、登降坂変速制御が実行されないために変速制限領域は存在しないことから、変速比γのみが表示される。

ステップＳ１が肯定される場合、表示制御部６０に対応するステップＳ２において、登降坂変速制御が実行されるときの表示制御が実行される。具体的には、路面勾配θが表示される。また、登降坂変速制御によって変速が制限される変速制限領域と変速可能な変速可能領域とが区別されるように、これら領域の明るさや色を変えるなどして異なる表示態様で表示される。運転者は、路面勾配θが表示されることで、登降坂変速制御実行中であることを認識し、さらに、変速が制限される変速制限領域と変速可能な変速可能領域とを把握することで、登降坂変速制御中の変速による違和感を緩和することができる。

上述のように、本実施例によれば、登降坂変速制御の実行中は、路面勾配θが表示されることにより運転者が登降坂変速制御の作動を認識することができる。さらに、変速可能な変速可能領域および変速が制限される変速制限領域が表示されることで、運転者が変速比γの制御状態を認識できるため、変速による運転者への違和感を緩和することができる。

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。

例えば、前述の実施例では、無段変速機１６が適用されていたが、本発明は無段変速機に限定されず、有段式の自動変速機においても適用可能である。

また、前述の実施例では、路面勾配θがジャイロ表示されているが、路面勾配θを把握できる範囲であれば適宜変更されても構わない。同様に、変速比γについても、変速制限領域と変速可能領域とを認識できる表示であれば適宜変更されても構わない。例えば、明るさや色だけでなく、変速制限領域を点滅させるものであっても構わない。

また、前述の実施例では、無段変速機１６の変速比γが８つに分割されていたが、この分割数は必ずしも８つに限定されず、例えば運転者によって任意に変更されるものであっても構わない。また、前述の実施例では、変速比γが均等に８つに分割されていたが、必ずしも均等に分割されなくても構わない。

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。

１０：車両
１６：無段変速機（自動変速機）
５０：電子制御装置（表示装置）

Claims (1)

1. 自動変速機を備え、走行中の路面勾配に基づいて該自動変速機の変速領域を制限する登降坂変速制御を実行可能な車両、の表示装置であって、
   前記登降坂変速制御の実行中は、変速可能な変速領域および変速が制限される変速領域を表示するとともに、路面勾配を表示することを特徴とする車両の表示装置。

Images