JP4572879B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用表示装置に関し、詳細には、シフトチェンジ後のエンジン回転数を事前に表示する技術に関する。

自動車等の内燃機関（エンジン）の回転数は、運転席の前方に設けられたエンジン回転数計（タコメータ）のような車両用表示装置に表示される。ドライバーは、そのタコメータに表示されたエンジン回転数を確認しながら運転を行えるようになっている。

ところで、手動変速機を備えた自動車（ＭＴ車）では、運転席近傍に設けられたシフトレバー等の操作により変速機のシフトチェンジ（ギアチェンジ）を行うと、シフトチェンジ後には変速比（ギア比）に応じてエンジン回転数が変更される。ダウンシフトの場合、エンジン回転数が上昇し、逆に、アップシフトの場合、エンジン回転数が下降する。同様に、自動変速機を備えた自動車（ＡＴ車）の場合にも、手動変速モードを有するＡＴ車であれば、シフトチェンジにともないエンジン回転数が変更されるようになっている。なお、特許文献１〜３には、シフトチェンジにともなうオーバーレブを回避する技術が開示されている。
特開平１０−３３９３３３号公報 特開平５−２４８５３６号公報 特開平１０−１７５４６１号公報

しかし、従来の車両用表示装置は、現在のエンジン回転数だけを表示するものであるため、ドライバーは、変速機のシフトチェンジ後のエンジン回転数を事前に（シフトチェンジを行う前に）確認することができないという問題点がある。

また、エンジンでは、燃費の良好なエンジン回転数域や、高出力・高トルクのエンジン回転数域等が予め決まっている。このため、シフトチェンジ後のエンジン回転数を事前に確認することができない状態で、シフトチェンジを行うと、ドライバーの意図に反してシフトチェンジ後のエンジン回転数が燃費の良好なエンジン回転数域や、高出力・高トルクのエンジン回転数域等から大きく外れてしまう可能性がある。その結果、ドライバビリティを損ねてしまうという問題点がある。

本発明は、そのような問題点を鑑みてなされたものであり、変速機のシフトチェンジ後のエンジン回転数を事前に確認することができ、ドライバビリティの向上を図ることができるような車両用表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、エンジンと変速機とが搭載された車両に備えられた車両用表示装置であって、現在のエンジン回転数を表示するエンジン回転数主表示部と、その現在のエンジン回転数に基づいて算出された前記変速機のシフトチェンジ後のエンジン回転数を表示するエンジン回転数副表示部と、前記算出されたシフトチェンジ後のエンジン回転数がそのエンジンの許容最大回転数を超える場合には、オーバーレブが発生する旨を表示するオーバーレブ表示部とを備え、前記エンジンには、低速カムと高速カムとを所定のカム切り替え回転数で切り替えて機関バルブのバルブリフト量を変更するバルブリフト可変装置が備えられ、変速機のシフトチェンジを行うとシフトチェンジの前後でエンジン回転数が前記カム切り替え回転数を跨いで変化する場合には、バルブリフト量可変装置のカム切り替えが行われる旨を表示するカム切り替え表示部を備えていることを特徴としている。

上記構成によれば、エンジン回転数主表示部およびエンジン回転数副表示部の表示によって、ドライバーは、エンジンの現在のエンジン回転数を確認することができるだけでなく、シフトチェンジ後のエンジン回転数を事前に確認することができる。また、エンジンでは、燃費の良好なエンジン回転数域や、高出力・高トルクのエンジン回転数域等が予め決まっているが、シフトチェンジ後のエンジン回転数を事前に確認することができるので、そのようなエンジン回転数域を考慮しながら運転を行うことが可能となり、ドライバビリティの向上が図れる。例えば、シフトチェンジ後のエンジン回転数が燃費の良好なエンジン回転数域に含まれることを確認した後に、シフトチェンジを行うことが可能になり、燃費の良好な運転が可能となる。

また、ダウンシフトの際には、オーバーレブが発生する可能性があるが、シフトチェンジを行うとオーバーレブが発生するか否かを事前に確認することができる。その結果、オーバーレブの発生を未然に防ぐことができる。

ここで、変速機のシフトチェンジを行うとシフトチェンジの前後でエンジン回転数が前記カム切り替え回転数を跨いで変化するか否かは、バルブリフト量可変装置のカム切り替え回転数が現在のエンジン回転数と算出されたシフトチェンジ後のエンジン回転数との間にあるか否かによって判定される。具体的には、現在のエンジン回転数がカム切り替え回転数より大きく、かつ、算出されたシフトチェンジ後のエンジン回転数がカム切り替え回転数より小さいか否かが判定されるとともに、現在のエンジン回転数がカム切り替え回転数より小さく、かつ、算出されたシフトチェンジ後のエンジン回転数がカム切り替え回転数より大きいか否かが判定される。

上記構成によれば、エンジンが機関バルブのバルブリフト量を変更するバルブリフト可変装置を備えるものである場合、車両用表示装置の表示によって、シフトチェンジ後のエンジン回転数を事前に確認することができるとともに、シフトチェンジを行うとバルブリフト量可変装置のカム切り替えが行われることを事前に確認することができるので、バルブリフト量可変装置のカム切り替えが予期せずして行われることがなくなり、ギクシャクした運転を回避できる。

また、バルブリフト量可変装置のカム切り替えは所定のカム切り替え回転数で行われるが、シフトチェンジ後のエンジン回転数を事前に確認することができるので、そのカム切り替え回転数を考慮しながら運転を行うことが可能となり、ドライバーの好みに応じた運転が可能となる。その結果、ドライバビリティの向上が図れる。例えば、シフトチェンジの前後でカム切り替え回転数を跨いで変化しないようなエンジン回転数でシフトチェンジを行うことが可能となる。したがって、高速カムでの運転を容易に維持することをも可能となるし、低速カムでの運転を容易に維持することも可能となる。

本発明によれば、変速機のシフトチェンジ後のエンジン回転数を事前に確認することができ、ドライバビリティの向上を図ることができる。

本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。以下では、本発明の車両用表示装置（以下、表示装置という）を、ＭＴ車に適用した例について説明する。

図１は、表示装置およびエンジンの概略構成を示す図である。この例の表示装置は、現在のエンジン回転数を表示するとともに、変速機のシフトチェンジ後のエンジン回転数を現在のエンジン回転数に基づいて算出して表示するものである。この例では、現在のエンジン回転数および変速機のシフトチェンジ後のエンジン回転数を表示する回転数表示器として、図４に示すようなタコメータが用いられている。タコメータの詳細については後述する。

エンジンの概略構成について、図１を用いて説明する。図１には、エンジンの１気筒の構成のみを示している。なお、この例のエンジンにはバルブリフト量可変装置は備えられていない。バルブリフト量可変装置を備えたエンジンに適用した例については後述する。

エンジン１は、例えば、６つの気筒（気筒＃１〜気筒＃６）を有する筒内直噴６気筒ガソリンエンジンであって、燃焼室１ａを形成するピストン１０および出力軸であるクランクシャフト１５を備えている。ピストン１０は、コネクティングロッド１６を介してクランクシャフト１５に連結されており、ピストン１０の往復運動がコネクティングロッド１６によってクランクシャフト１５の回転運動に変換されるようになっている。

なお、エンジンは、筒内直噴エンジンだけに限られず、ポート噴射エンジンであってもよい。また、６気筒エンジンだけに限られず、これ以外の気筒数（例えば、４気筒、８気筒等）のエンジンであってもよい。また、直列エンジンだけに限られず、これ以外の型式のエンジン（例えば、Ｖ型エンジン、水平対向型エンジン、ロータリーエンジン等）であってもよい。さらには、ガソリンエンジンだけに限られず、ディーゼルエンジン等であってもよい。

エンジン１には、複数の変速段（例えば、１速〜５速）を備えた変速機４０が連設されている。変速機４０には、エンジン１のクランクシャフト１５の回転がフライホイールおよびクラッチ（図示略）を介して伝達され、エンジン１の動力が伝達される。変速機４０は、運転席近傍に設けられたシフトレバー６０の操作によって機械的にギアを切り替えてシフトチェンジ（ギアチェンジ）を行うように構成されている。シフトレバー６０には、このシフトレバー６０のシフト位置ＳＰを判別するためのシフトポジションセンサ６１が付設されている。シフトポジションセンサ６１は、シフトレバー６０のシフト位置ＳＰに対応するシフト位置信号を出力する。ここでは、シフトポジションセンサ６１は、シフトレバー６０が、１速〜５速、後退（Ｒ；リバース）、および、中立（Ｎ；ニュートラル）のうち、シフト位置にあるかに対応するシフト位置信号を出力するようになっている。

クランクシャフト１５にはリングギヤ１７が設けられている。リングギヤ１７には、エンジン１の始動時に起動するスタータモータ７のピニオンギヤ１８が噛み合わされており、スタータモータ７の起動にともなうリングギヤ１７の回転によりエンジン１のクランキングが行われる。

クランクシャフト１５には、外周面に複数の突起（歯）１９ａを有するシグナルロータ１９が取り付けられている。シグナルロータ１９の側方近傍にはクランクポジションセンサ３５が配置されている。クランクポジションセンサ３５は、例えば、電磁ピックアップであって、クランクシャフト１５が回転する際にシグナルロータ１９の突起１９ａに対応するパルス状の信号（クランク角信号）を発生する。

エンジン１の燃焼室１ａには、点火プラグ３が各気筒＃１〜＃６ごとに配置されている。点火プラグ３の点火タイミングはイグナイタ４によって調整される。また、エンジン１には、ウォータジャケット１ｂを循環する冷却水の温度（冷却水温）を検出する水温センサ３１が配置されている。

エンジン１の燃焼室１ａには、吸気通路１１および排気通路１２が接続されている。吸気通路１１と燃焼室１ａとの間には吸気バルブ１３が設けられており、この吸気バルブ１３を開閉駆動することにより、吸気通路１１と燃焼室１ａとが連通または遮断される。また、排気通路１２と燃焼室１ａとの間には排気バルブ１４が設けられており、この排気バルブ１４を開閉駆動することにより、排気通路１２と燃焼室１ａとが連通または遮断される。これら吸気バルブ１３および排気バルブ１４の開閉駆動は、クランクシャフト１５の回転が伝達される吸気カムシャフト２１および排気カムシャフト２２のそれぞれの回転によって行われる。

吸気カムシャフト２１の近傍には、気筒判別用のカムポジションセンサ３６が配置されている。カムポジションセンサ３６は、例えば、電磁ピックアップであって、吸気カムシャフト２１に一体的に設けられたロータ外周面の１個の突起（歯）に対向するように配置されており、吸気カムシャフト２１が回転する際にパルス状の信号を出力する。

吸気通路１１の上流部分には、エンジン１の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ５が配置されている。スロットルバルブ５はスロットルモータ６によって駆動される。スロットルバルブ５の開度はスロットルポジションセンサ３４によって検出される。また、吸気通路１１には、スロットルバルブ５の下流側に吸気通路１１内の圧力（吸気圧）を検出するバキュームセンサ３２が配置されている。エンジン１の排気通路１２には三元触媒８が配置されている。

エンジン１には、燃焼室１ａ内に燃料を直接噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）２が各気筒＃１〜＃６ごとに設けられている。各気筒のインジェクタ２には高圧燃料が供給され、その各インジェクタ２から燃焼室１ａ内に燃料を直接噴射することにより、燃焼室１ａ内で空気と燃料とが混合されて混合気が形成され、その混合気が点火プラグ３にて点火され燃焼室１ａ内で燃焼される。この混合気の燃焼室１ａ内での燃焼によりピストン１０が往復運動してクランクシャフト１５が回転する。

そして、上述のように構成されたエンジン１の運転状態は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）１００によって制御される。ＥＣＵ１００は、図２に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、および、バックアップＲＡＭ１０４を備えている。

ＲＯＭ１０２には、各種制御プログラムや、これら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。また、ＲＯＭ１０２には、変速機４０の変速比（ギア比）に関する情報、エンジン１の許容最大回転数（エンジン回転限界）ＮＥｍａｘに関する情報が記憶されている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ１０４は、エンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。これらＲＯＭ１０２、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０３、および、バックアップＲＡＭ１０４は、バス１０８を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路１０６および外部出力回路１０７と接続されている。

外部入力回路１０６には、水温センサ３１、バキュームセンサ３２、アクセルポジションセンサ３３、スロットルポジションセンサ３４、クランクポジションセンサ３５、カムポジションセンサ３６、イグニッションスイッチ３７、シフトポジションセンサ６１等が接続されている。外部出力回路１０７には、インジェクタ２、点火プラグ３のイグナイタ４、スロットルバルブ５のスロットルモータ６、スタータモータ７、後述するタコメータ５０等が接続されている。

ＥＣＵ１００は、水温センサ３１、バキュームセンサ３２、アクセルポジションセンサ３３、スロットルポジションセンサ３４、クランクポジションセンサ３５、カムポジションセンサ３６、シフトポジションセンサ６１等の各種センサの出力に基づいて、エンジン１の各種制御を実行してエンジン１の運転状態を制御している。また、ＥＣＵ１００は、エンジン１の現在のエンジン回転数および変速機４０のシフトチェンジ後のエンジン回転数をタコメータ５０に表示するエンジン回転数表示処理を実行する。以下、ＥＣＵ１００が実行するエンジン回転数表示処理について説明する。

ここでまず、タコメータ５０について、図４を用いて説明する。図４に示すタコメータ５０は、エンジン１の現在のエンジン回転数および変速機４０のシフトチェンジ後のエンジン回転数を表示する回転数表示器であって、運転席の前方に設置されるコンビネーションメータの一部を構成している。

タコメータ５０において、エンジン１の現在のエンジン回転数は、指針５１によって表示される。つまり、指針５１が現在のエンジン回転数表示部（エンジン回転数主表示部）となっている。現在のエンジン回転数は、クランクポジションセンサ３５の出力に基づいて表示され、現在のエンジン回転数が大きいほど、時計方向に回転して指針５１の回転角度が大きくなるように表示される。指針５１の回転角度範囲には、所定角度ごとに複数の目盛り５２が設けられている。図４では、目盛り５２がエンジン回転数で１０００ｒ／ｍｉｎ（回転／分）ごとに設けられている。

一方、変速機４０のシフトチェンジ後のエンジン回転数は、目盛り５２の外側に設けられた表示部５３によって表示される。つまり、表示部５３が変速機４０のシフトチェンジ後のエンジン回転数表示部（エンジン回転数副表示部）となっている。表示部５３は、所定角度ごとに設けられた複数のＬＥＤ発光部５４によって構成される。図４では、ＬＥＤ発光部５４がエンジン回転数で２００ｒ／ｍｉｎごとに設けられている。つまり、各目盛り５２のちょうど外側で各回転数０，１０００，・・・，８０００，９０００ｒ／ｍｉｎに対応する位置にそれぞれ１つのＬＥＤ発光部５４が設けられており、その隣り合う目盛り５２，５２の間に４つのＬＥＤ発光部５４が設けられている。各ＬＥＤ発光部５４は、円形の透光部と、その透光部の裏面側に配置され、発光色が互いに異なる２つのＬＥＤとが設けられた構成となっている。ここでは、発光色が緑色である緑色ＬＥＤと、発光色が赤色である赤色ＬＥＤとが各ＬＥＤ発光部５４に設けられている。

表示部５３の表示形態（ＬＥＤ発光部５４の点灯形態）について説明すると、後述のようにして算出される１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数に計算上対応して、表示部５３のいずれかのＬＥＤ発光部５４が点灯する。ここで、ＬＥＤ発光部５４がエンジン回転数で２００ｒ／ｍｉｎごとに設けられているので、「シフトチェンジ後のエンジン回転数に対応するＬＥＤ発光部」を、次のような意味で用いる。

シフトチェンジ後のエンジン回転数が、ＬＥＤ発光部５４を設ける間隔の回転数（ここでは２００ｒ／ｍｉｎ）の倍数である場合には、そのエンジン回転数を表す１のＬＥＤ発光部５４が、「シフトチェンジ後のエンジン回転数に対応するＬＥＤ発光部」となる。例えば、シフトチェンジ後のエンジン回転数が５２００ｒ／ｍｉｎであれば、図４のＬＥＤ発光部５４Ａがシフトチェンジ後のエンジン回転数に対応するＬＥＤ発光部となる。

一方、シフトチェンジ後のエンジン回転数が、ＬＥＤ発光部５４を設ける間隔の回転数の倍数ではない場合には、そのエンジン回転数の高回転数側（図４では時計方向側）および低回転数側（図４では反時計方向側）に位置する互いに隣り合う２のＬＥＤ発光部５４が、「シフトチェンジ後のエンジン回転数に対応するＬＥＤ発光部」となる。例えば、シフトチェンジ後のエンジン回転数が５１００ｒ／ｍｉｎであれば、図４のＬＥＤ発光部５４Ａ，５４Ｂがシフトチェンジ後のエンジン回転数に対応するＬＥＤ発光部となる。

変速機４０のシフトチェンジがアップシフト（例えば、４速→５速）のときエンジン回転数は下降する。この場合、現在のエンジン回転数を表示している指針５１よりも低回転数側の、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数に対応するいずれか１または２のＬＥＤ発光部５４（例えば、図４のＬＥＤ発光部５４Ｕ）が点灯する。このとき、ＬＥＤ発光部５４Ｕの緑色ＬＥＤが発光する。

一方、変速機４０のシフトチェンジがダウンシフト（例えば、５速→４速）のときエンジン回転数は上昇する。この場合、現在のエンジン回転数を表示する指針５１よりも高回転数側の、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数に対応するいずれか１または２のＬＥＤ発光部５４（例えば、図４のＬＥＤ発光部５４Ｄ）が点灯する。このとき、シフトチェンジ後のエンジン回転数がエンジン１の許容最大回転数ＮＥｍａｘ（例えば、８０００ｒ／ｍｉｎ）を超えていなければ、ＬＥＤ発光部５４Ｄの緑色ＬＥＤが発光する。逆に、シフトチェンジ後のエンジン回転数がエンジン１の許容最大回転数ＮＥｍａｘを超えていれば、シフトチェンジを行うとオーバーレブが発生する旨をドライバーに報知するために、上述の表示形態とは異なる表示形態で表示を行う。具体的には、ＬＥＤ発光部５４Ｄの赤色ＬＥＤが発光する。このように、表示部５３は、変速機４０のシフトチェンジを行うとオーバーレブが発生する旨を表示するオーバーレブ表示部となっている。

次に、ＥＣＵ１００が実行するエンジン回転数表示処理について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。この図３に示すエンジン回転数表示ルーチンは所定のクランク角ごとに実行される。

ステップＳＴ１において、エンジン１の現在のエンジン回転数ＮＥ１をクランクポジションセンサ３５の出力から読み込み、タコメータ５０の指針５１によって表示する。この表示によって、ドライバーは現在のエンジン回転数ＮＥ１を確認できる。

ステップＳＴ２において、シフトレバー６０の現在のシフト位置ＳＰをシフトポジションセンサ６１の出力から読み込む。シフトポジションセンサ６１により検出されるシフトレバー６０のシフト位置ＳＰは、１速〜５速、後退、および、中立のうち、いずれかになっている。次に、ステップＳＴ３において、読み込まれたシフト位置ＳＰが後退または中立であるか否かを判定する。そして、シフト位置ＳＰが後退または中立である場合には、このルーチンを終了する。

一方、ステップＳＴ３の判定の結果、シフト位置ＳＰが後退および中立ではない場合には、ステップＳＴ４へ移行する。

ステップＳＴ４において、現在のエンジン回転数ＮＥ１に基づいて、１段だけシフトチェンジ（ギアチェンジ）した後のエンジン回転数ＮＥ２を算出する。この場合、１段だけアップシフトした後のエンジン回転数、および、１段だけダウンシフトした後のエンジン回転数を算出する。この演算は、ステップＳＴ１で読み込まれた現在のエンジン回転数ＮＥ１にＲＯＭ１０２から読み出した変速比（シフトチェンジ後の変速比／現在の変速比）を乗ずることによって行われる。このとき、ＲＯＭ１０２の変速比に関する情報が参照される。なお、現在のシフト位置ＳＰが最も低い１速である場合には、アップシフト（１速→２速）後のエンジン回転数だけが算出される。また、現在のシフト位置ＳＰが最も高い５速である場合には、ダウンシフト（５速→４速）後のエンジン回転数だけが算出される。

次に、ステップＳＴ５において、ステップＳＴ４で算出されたシフトチェンジ後のエンジン回転数ＮＥ２がＲＯＭ１０２から読み出したエンジン１の許容最大回転数ＮＥｍａｘを超えているか否かを判定する。このとき、ＲＯＭ１０２のエンジン１の許容最大回転数ＮＥｍａｘに関する情報が参照される。なお、この場合、アップシフト後にはエンジン回転数が下降するため、ダウンシフト後のエンジン回転数についてだけ判定を行えばよい。

そして、シフトチェンジ後のエンジン回転数ＮＥ２がエンジン１の許容最大回転数ＮＥｍａｘを超えていない場合には、ステップＳＴ６において、ステップＳＴ４で算出されたシフトチェンジ後のエンジン回転数ＮＥ２をタコメータ５０の表示部５３によって表示する。表示部５３の具体的な表示形態は、タコメータ５０の指針５１の低回転数側および高回転数側の、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数ＮＥ２に対応するＬＥＤ発光部５４がそれぞれ緑色で点灯される。なお、現在のシフト位置ＳＰが最も低い１速である場合には、アップシフト（１速→２速）後のエンジン回転数に対応するＬＥＤ発光部５４だけが点灯される。また、現在のシフト位置ＳＰが最も高い５速である場合には、ダウンシフト（５速→４速）後のエンジン回転数に対応するＬＥＤ発光部５４だけが点灯される。

この表示によって、ドライバーが点灯したＬＥＤ発光部５４の位置および色を確認することで、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数ＮＥ２を事前に確認することが可能となるとともに、シフトチェンジを行ってもオーバーレブが発生しないことを事前に確認することが可能となる。その後、このルーチンを一旦終了する。

これに対し、ステップＳＴ５の判定の結果、シフトチェンジ後のエンジン回転数ＮＥ２がエンジン１の許容最大回転数ＮＥｍａｘを超えている場合には、ステップＳＴ７において、シフトチェンジを行うとオーバーレブが発生する旨をドライバーに報知する表示（オーバーレブの表示）をタコメータ５０の表示部５３に表示する。表示部５３の具体的な表示形態は、タコメータ５０の指針５１よりも低回転数側の、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数ＮＥ２に対応するＬＥＤ発光部５４が緑色で点灯されるとともに、指針５１よりも高回転数側の、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数ＮＥ２に対応するＬＥＤ発光部５４が赤色で点灯される。

この表示によって、ドライバーは、点灯したＬＥＤ発光部５４の位置および色を確認することで、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数ＮＥ２を事前に確認することが可能となるとともに、シフトチェンジを行うとオーバーレブが発生することを事前に確認することが可能となる。その後、このルーチンを一旦終了する。

以上のようなエンジン回転数表示の結果、次のような作用効果が得られる。

タコメータ５０の指針５１および表示部５３の表示によって、ドライバーは、エンジン１の現在のエンジン回転数を確認することができるだけでなく、変速機４０のシフトチェンジ後のエンジン回転数を事前に（シフトチェンジを行う前に）確認することができる。そして、エンジン１では、燃費の良好なエンジン回転数域や、高出力・高トルクのエンジン回転数域等が予め決まっているが、シフトチェンジ後のエンジン回転数を事前に確認することができるので、そのようなエンジン回転数域を考慮しながら運転を行うことが可能となり、ドライバーの好みに応じた運転が可能となる。その結果、ドライバビリティの向上が図れる。例えば、シフトチェンジ後のエンジン回転数が燃費の良好なエンジン回転数域に含まれることを確認した後に、シフトチェンジを行うことが可能になり、燃費の良好な運転が可能となる。

また、ダウンシフトの場合、エンジン回転数が上昇するが、この際、シフトチェンジ後のエンジン回転数ＮＥ２がエンジン１の許容最大回転数ＮＥｍａｘを超えてしまい、オーバーレブが発生する可能性がある。しかし、従来の表示装置では、シフトチェンジを行うと、エンジン回転数がそのエンジンの許容最大回転数を超えるか否かを事前に確認することができなかった。言い換えれば、シフトチェンジを行うと、オーバーレブが発生するか否かを事前に確認することができないという問題点があった。これに対し、この例では、表示部５３の表示形態（ＬＥＤ発光部５４の点灯形態）をオーバーレブが発生する場合と発生しない場合とで異ならせている。これにより、ドライバーは、表示部５３におけるＬＥＤ発光部５４の点灯形態、この場合、ＬＥＤ発光部５４の点灯色を確認することで、シフトチェンジを行うとオーバーレブが発生するか否かを事前に確認することができる。その結果、オーバーレブの発生を未然に防ぐことができる。また、安心してシフトチェンジを行うことができる。したがって、安全性の高い運転が可能となる。

次に、変形例について説明する。

以上では、表示装置であるタコメータ５０をＭＴ車に設けた場合について説明したが、手動変速モードを有するＡＴ車にも同様に適用することが可能である。手動変速モードを有する自動変速機の具体例として、特許文献３に記載されたようなものがある。

変速機４０の変速段の数は、特に限定されず、４段以下であってもよいし、６段以上であってもよい。

タコメータ５０の構成や表示形態等は、上述した場合だけに限定されない。上述の例では、ＬＥＤ発光部５４をエンジン回転数で２００ｒ／ｍｉｎごとに設けるようにしたが、ＬＥＤ発光部５４を設けるピッチは適宜変更することができる。例えば、エンジン回転数で１００ｒ／ｍｉｎごとに設けてもよい。各ＬＥＤ発光部５４に設けられるＬＥＤの発光色および数についても、適宜変更することができる。

シフトチェンジ後のエンジン回転数を現在のエンジン回転数を表示する指針５１と同様の指針によって表示してもよい。この場合、現在のエンジン回転数を表示する指針５１と、シフトチェンジ後のエンジン回転数を表示する指針とで、指針の色、長さ、太さ等を異ならせることが好ましい。

また、シフトチェンジ後のエンジン回転数をＬＥＤ発光部５４に替えて、液晶表示部を設けて表示することも可能である。さらに、現在のエンジン回転数とシフトチェンジ後のエンジン回転数とを、図４に示すタコメータ５０に替えて、液晶表示によるメータパネルに表示することも可能である。この場合、図４に示すような指針と表示部を有するタコメータと同様の絵柄の液晶表示をメータパネルに行うようにしてもよいし、現在のエンジン回転数とシフトチェンジ後のエンジン回転数とをメータパネルに数字で液晶表示してもよい。また、この場合、オーバーレブが発生する場合と発生しない場合とでバックライトの色を変更してメータパネルの表示色を異ならせることによって、オーバーレブの表示を行うことができる。

「シフトチェンジ後のエンジン回転数に対応するＬＥＤ発光部」を、上述した場合に替えて、次のような意味で用いてもよい。まず例を挙げると、シフトチェンジ後のエンジン回転数が５１００ｒ／ｍｉｎであれば、アップシフトのとき、図４のＬＥＤ発光部５４Ｂがシフトチェンジ後のエンジン回転数に対応するＬＥＤ発光部となる。逆に、ダウンシフトのとき、図４のＬＥＤ発光部５４Ａがシフトチェンジ後のエンジン回転数に対応するＬＥＤ発光部となる。このように、シフトチェンジ後のエンジン回転数が、ある１のＬＥＤ発光部５４（例えば、図４のＬＥＤ発光部５４Ｂ）が表すエンジン回転数（ＬＥＤ発光部５４Ｂの場合、５０００ｒ／ｍｉｎ）以上、かつ、その高回転数側に隣り合う１のＬＥＤ発光部５４（図４のＬＥＤ発光部５４Ａ）が表すエンジン回転数（ＬＥＤ発光部５４Ａの場合、５２００ｒ／ｍｉｎ）未満の場合、アップシフトのとき、上記ある１のＬＥＤ発光部５４を「シフトチェンジ後のエンジン回転数に対応するＬＥＤ発光部」とする。逆に、ダウンシフトのとき、上記高回転数側に隣り合う１のＬＥＤ発光部５４を「シフトチェンジ後のエンジン回転数に対応するＬＥＤ発光部」とする。

上述の例では、１段シフトチェンジ（例えば、５速→４速）した後のエンジン回転数を表示するようにしたが、１段シフトチェンジした後のエンジン回転数に加え、２段シフトチェンジした（例えば、５速→３速）後のエンジン回転数も表示してもよい。この場合、表示部５３の表示形態を、１段シフトチェンジした後のエンジン回転数を表示する場合と、２段シフトチェンジした後のエンジン回転数を表示する場合とで異ならせることが好ましい。例えば、表示部５３の各ＬＥＤ発光部５４を、発光色が互いに異なる３つのＬＥＤ（発光色が緑色である緑色ＬＥＤと、赤色である赤色ＬＥＤと、青色である赤色ＬＥＤ）が設けられた構成とし、１段シフトチェンジした後のエンジン回転数をＬＥＤ発光部５４の緑色ＬＥＤの点灯で表示し、２段シフトチェンジした後のエンジン回転数をＬＥＤ発光部５４の青色ＬＥＤの点灯で表示する。

上述の例では、オーバーレブの表示をシフトチェンジ後のエンジン回転数に対応するＬＥＤ発光部５４を赤色で点灯させることによって行うようにしたが、表示部５３の表示形態（ＬＥＤ発光部５４の点灯形態）がオーバーレブの発生する場合と発生しない場合とで異なっていれば、オーバーレブの表示の際の表示部５３の表示形態は特に限定されない。例えば、ＬＥＤ発光部５４を赤色で点滅させてもよい。また、ＬＥＤ発光部５４を赤色で強発光させてもよい。強発光させる場合、表示部５３の各ＬＥＤ発光部５４を、発光色が緑色である１つの緑色ＬＥＤと、発光色が赤色である複数（例えば２つ）の赤色ＬＥＤとが設けられた構成とし、複数の赤色ＬＥＤを全て点灯させてオーバーレブの表示を行うようにする。

また、シフトチェンジ後のエンジン回転数を表示する表示部５３を利用してオーバーレブの表示を行うようにしたが、オーバーレブ表示部を別途設けてオーバーレブの表示を行うことも可能である。

上述の例では、シフトチェンジ後のエンジン回転数を表示部５３に常に表示するようにしたが、ドライバーの必要に応じて表示／非表示を切り替えるようにすることも可能である。この場合、クラッチ操作に連動させて表示部５３の表示が行われるように表示部５３の表示／非表示を切り替えてもよいし、表示部５３の表示／非表示を切り替えるスイッチ等を設けて、そのスイッチの操作により表示部５３の表示／非表示を切り替えてもよい。

そして、以上では、エンジンがバルブリフト量可変装置を備えていない場合について説明したが、バルブリフト量可変装置を備えたエンジンに適用した例について、以下詳しく説明する。

図５に示すように、エンジン１１０は、上述した例の図１に示すエンジン１にバルブリフト量可変装置１２０が備えられた構成となっている。なお、上述した例のエンジン１と同じ構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

バルブリフト量可変装置１２０は、カムシャフト上に設けられた低速カムと高速カムとをエンジン１１０の運転状態に応じて切り替えて使用し、機関バルブのバルブリフト量を変更するものである。バルブリフト量可変装置１２０の低速カムと高速カムとの切り替えは、ＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）１２１によって行われる。図５では、エンジン１１０に、吸気バルブ１３のバルブリフト量を変更するためのバルブリフト量可変装置１２０ｉおよびＯＣＶ１２１ｉと、排気バルブ１４のバルブリフト量を変更するためのバルブリフト量可変装置１２０ｅおよびＯＣＶ１２１ｅとが備えられた場合を示している。なお、吸気バルブ１３のバルブリフト量可変装置１２０ｉおよび排気バルブ１４のバルブリフト量可変装置１２０ｅに共通したＯＣＶを設ける構成としてもよい。また、吸気バルブ１３のバルブリフト量可変装置１２０ｉおよび排気バルブ１４のバルブリフト量可変装置１２０ｅのいずれか一方だけを備える構成としてもよい。

低速カムは、エンジン１１０の回転数が所定のカム切り替え回転数Ｍ（例えば、６０００ｒ／ｍｉｎ）以下である場合に用いられる。高速カムは、エンジン１１０の回転数が上記カム切り替え回転数Ｍ以上である場合に用いられる。バルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅの低速カムと高速カムとの切り替え（以下、カム切り替えという）は、バルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅに供給する作動油の圧送方向をＯＣＶ１２１ｉ，１２１ｅにより切り替えることによって行われる。なお、以下では、バルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが同一のカム切り替え回転数Ｍで行われるものとして説明する。

また、タコメータ１５０は、図８に示すように、エンジン１１０の現在のエンジン回転数表示部（エンジン回転数主表示部）として設けられる指針１５１と、変速機４０のシフトチェンジ後のエンジン回転数表示部（エンジン回転数副表示部）として設けられる表示部１５３とを備えている。表示部１５３は、変速機４０のシフトチェンジを行うとオーバーレブが発生する旨を表示するオーバーレブ表示部としても設けられている。タコメータ１５０は、上述した例の図１に示すタコメータ５０とほぼ同様の構成となっており、表示部１５３の表示形態（ＬＥＤ発光部１５４の点灯形態）が上述した例の表示部５３の表示形態（ＬＥＤ発光部５４の点灯形態）と若干異なっている。

変速機４０のシフトチェンジがアップシフトのとき、現在のエンジン回転数を表示している指針１５１よりも低回転数側（図８では反時計方向側）の、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数に対応するいずれか１または２のＬＥＤ発光部１５４（例えば、図８のＬＥＤ発光部１５４Ｕ）が緑色で点灯する点、変速機４０のシフトチェンジがダウンシフトのとき、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数がエンジン１１０の許容最大回転数ＮＥｍａｘを超えていなければ、現在のエンジン回転数を表示する指針１５１よりも高回転数側（図８では時計方向側）の、シフトチェンジ後のエンジン回転数に対応するいずれか１または２のＬＥＤ発光部１５４（例えば、図８のＬＥＤ発光部１５４Ｄ）が緑色で点灯する点、逆に、エンジン１１０の許容最大回転数ＮＥｍａｘを超えていれば、シフトチェンジを行うとオーバーレブが発生する旨をドライバーに報知するために、そのＬＥＤ発光部１５４Ｄが赤色で点灯する点は、上述した例の表示部５３の表示形態と同様である。

この例では、そのような表示部１５３の表示形態に加え、シフトチェンジを行うとバルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが行われる場合、その旨をドライバーに報知する表示を行うようにしている。具体的には、アップシフトを行うと、使用するカムが高速カムから低速カムに切り替わる旨をドライバーに報知するために、現在のエンジン回転数を表示している指針１５１よりも低回転数側の、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数に対応するいずれか１または２のＬＥＤ発光部１５４が赤色で点滅する。また、ダウンシフトを行うと、使用するカムが低速カムから高速カムに切り替わる旨をドライバーに報知するために、現在のエンジン回転数を表示している指針１５１よりも高回転数側の、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数に対応するいずれか１または２のＬＥＤ発光部１５４が赤色で点滅する。このように、表示部１５３は、変速機４０のシフトチェンジを行うとバルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが行われる旨を表示するバルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替え表示部となっている。

エンジン１１０の運転状態を制御するＥＣＵ２００は、図６に示すように、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、および、バックアップＲＡＭ２０４を備えている。これらＲＯＭ２０２、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０３、および、バックアップＲＡＭ２０４は、バス２０８を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路２０６および外部出力回路２０７と接続されている。ＲＯＭ２０２には、変速機４０の変速比（ギア比）に関する情報、エンジン１１０の許容最大回転数ＮＥｍａｘに関する情報、バルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替え回転数Ｍに関する情報が記憶されている。

外部入力回路２０６には、水温センサ３１、バキュームセンサ３２、アクセルポジションセンサ３３、スロットルポジションセンサ３４、クランクポジションセンサ３５、カムポジションセンサ３６、イグニッションスイッチ３７、シフトポジションセンサ６１等が接続されている。外部出力回路２０７には、インジェクタ２、点火プラグ３のイグナイタ４、スロットルバルブ５のスロットルモータ６、スタータモータ７、ＯＣＶ１２１ｉ，１２１ｅ、タコメータ１５０等が接続されている。

ＥＣＵ２００は、水温センサ３１、バキュームセンサ３２、アクセルポジションセンサ３３、スロットルポジションセンサ３４、クランクポジションセンサ３５、カムポジションセンサ３６、シフトポジションセンサ６１等の各種センサの出力に基づいて、エンジン１の各種制御を実行してエンジン１１０の運転状態を制御している。また、ＥＣＵ２００は、エンジン１１０の現在のエンジン回転数および変速機４０のシフトチェンジ後のエンジン回転数をタコメータ１５０に表示するエンジン回転数表示処理を実行する。

次に、ＥＣＵ２００が実行するエンジン回転数表示処理について、図７のフローチャートを参照しながら簡単に説明する。この図７に示すエンジン回転数表示ルーチンは所定のクランク角ごとに実行される。このルーチンは、上述した例の図３に示すエンジン回転数表示ルーチンに、バルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えにかかわるステップが追加されたルーチンとなっている。バルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えにかかわるステップは、具体的には、ステップＳＴ１０７，ＳＴ１０９である。それ以外のステップは、上述した例のエンジン回転数表示ルーチンと同様のステップとなっている。以下では、バルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えにかかわるステップについて主に説明する。

ステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０６は、上述した例のエンジン回転数表示ルーチンのステップＳＴ１〜ＳＴ５，ＳＴ７（図３参照）にそれぞれ対応している。ステップＳＴ１０５の判定の結果、ステップＳＴ１０４で現在のエンジン回転数ＮＥ３に基づいて算出された１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数ＮＥ４がエンジン１１０の許容最大回転数ＮＥｍａｘを超えている場合には、ステップＳＴ１０６において、オーバーレブの表示を行う。ここでは、変速機４０のシフトチェンジ後にバルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが行われるか否かにかかわらず、優先的にオーバーレブの表示を行って、安全性を高めるようにしている。一方、シフトチェンジ後のエンジン回転数ＮＥ４がエンジン１１０の許容最大回転数ＮＥｍａｘを超えていない場合には、ステップＳＴ１０７に移行する。

ステップＳＴ１０７において、変速機４０のシフトチェンジ後にバルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが行われるか否かを判定する。バルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えはカム切り替え回転数Ｍで行われるため、シフトチェンジの前後でエンジン回転数がカム切り替え回転数Ｍを跨いで変化するか否かが判定される。つまり、カム切り替え回転数Ｍが現在のエンジン回転数ＮＥ３とステップＳＴ１０４で算出されたシフトチェンジ後のエンジン回転数ＮＥ４との間にあるか否かが判定される。この場合、現在のエンジン回転数ＮＥ３がカム切り替え回転数Ｍより大きく、かつ、ステップＳＴ１０４で算出されたシフトチェンジ後のエンジン回転数ＮＥ４がカム切り替え回転数Ｍより小さいか否かが判定されるとともに、現在のエンジン回転数ＮＥ３がカム切り替え回転数Ｍより小さく、かつ、ステップＳＴ１０４で算出されたシフトチェンジ後のエンジン回転数ＮＥ４がカム切り替え回転数Ｍより大きいか否かが判定される。

ステップＳＴ１０７の判定の結果、シフトチェンジ後にバルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが行われない場合、つまり、シフトチェンジの前後でエンジン回転数がカム切り替え回転数Ｍを跨いで変化しない場合には、ステップＳＴ１０８において、ステップＳＴ１０４で算出されたシフトチェンジ後のエンジン回転数ＮＥ４をタコメータ１５０の表示部１５３によって表示する。この表示は、上述した例のエンジン回転数表示ルーチンのステップＳＴ６と同様にして行われる。この表示によって、ドライバーが点灯したＬＥＤ発光部１５４の位置および色を確認することで、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数ＮＥ４を事前に確認することが可能となるとともに、シフトチェンジを行ってもバルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが行われないことを事前に確認することが可能となる。その後、このルーチンを一旦終了する。

一方、ステップＳＴ１０７の判定の結果、シフトチェンジ後にバルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが行われる場合、つまり、シフトチェンジの前後でエンジン回転数がカム切り替え回転数Ｍを跨いで変化する場合には、ステップＳＴ１０９において、シフトチェンジを行うとバルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが行われる旨をドライバーに報知する表示（カム切り替えの表示）をタコメータ１５０の表示部１５３に表示する。表示部１５３の具体的な表示形態は、アップシフト（例えば、４速→５速）に際して高速カムから低速カムに切り替わる場合には、タコメータ１５０の指針１５１よりも低回転数側の、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数ＮＥ４に対応するＬＥＤ発光部１５４が赤色で点滅される。また、ダウンシフト（例えば、５速→４速）に際して低速カムから高速カムに切り替わる場合には、タコメータ１５０の指針１５１よりも高回転数側の、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数ＮＥ４に対応するＬＥＤ発光部１５４が赤色で点滅される。

この表示によって、ドライバーが点灯・点滅したＬＥＤ発光部１５４の位置および色を確認することで、１段だけシフトチェンジした後のエンジン回転数ＮＥ４を事前に確認することが可能となるとともに、シフトチェンジを行うとバルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが行われることを事前に確認することが可能となる。その後、このルーチンを一旦終了する。

以上のようなエンジン回転数表示の結果、上述した例のエンジン回転数表示による作用効果に加え、次のような作用効果が得られる。

従来の表示装置では、変速機４０のシフトチェンジ後のエンジン回転数を事前に確認することができず、シフトチェンジを行うと、バルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが行われるか否かを事前に確認することができなかった。このため、低速カムと高速カムとを切り替えたくない場合にも、ドライバーの意図に反してバルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが行われる可能性があり、ドライバビリティを損ねてしまうという問題点があった。また、バルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが予期せずして行われることもあり、ギクシャクした運転につながる可能性があり、ドライバビリティを損ねてしまうという問題点があった。

これに対し、この例では、表示部１５３の表示形態（ＬＥＤ発光部１５４の点灯形態）をバルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが行われる場合と行われない場合とで異ならせている。これにより、ドライバーは、表示部１５３におけるＬＥＤ発光部１５４の点灯形態を確認することで、シフトチェンジを行うとバルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが行われることを事前に確認することができる。その結果、バルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えが予期せずして行われることがなくなり、ギクシャクした運転を回避できる。

また、バルブリフト量可変装置１２０ｉ，１２０ｅのカム切り替えは所定のカム切り替え回転数Ｍで行われるが、シフトチェンジ後のエンジン回転数を事前に確認することができるので、そのカム切り替え回転数Ｍを考慮しながら運転を行うことが可能となり、ドライバーの好みに応じた運転が可能となる。その結果、ドライバビリティの向上が図れる。例えば、シフトチェンジの前後でカム切り替え回転数Ｍを跨いで変化しないようなエンジン回転数でシフトチェンジを行うことが可能となる。したがって、高速カムでの運転を容易に維持することをも可能となるし、低速カムでの運転を容易に維持することをも可能となる。

本発明の車両用表示装置を適用する一実施形態の装置構成の概略を示す図である。 図１に示す実施形態のＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 図１に示す実施形態のＥＣＵが実行するエンジン回転数表示処理の手順を示すフローチャートである。 図１に示す実施形態のタコメータを示す図である。 車両用表示装置の変形例の装置構成の概略を示す図である。 図５に示す変形例のＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 図５に示す変形例のＥＣＵが実行するエンジン回転数表示処理の手順を示すフローチャートである。 図５に示す変形例のタコメータを示す図である。

符号の説明

１ エンジン
１５ クランクシャフト
３５ クランクポジションセンサ
４０ 変速機
５０ タコメータ
５１ 指針
５３ 表示部
５４ ＬＥＤ発光部
６０ シフトレバー
６１ シフトポジションセンサ
１００ ＥＣＵ

Claims (1)

1. エンジンと変速機とが搭載された車両に備えられた車両用表示装置であって、
   現在のエンジン回転数を表示するエンジン回転数主表示部と、その現在のエンジン回転数に基づいて算出された前記変速機のシフトチェンジ後のエンジン回転数を表示するエンジン回転数副表示部と、前記算出されたシフトチェンジ後のエンジン回転数がそのエンジンの許容最大回転数を超える場合には、オーバーレブが発生する旨を表示するオーバーレブ表示部とを備え、
   前記エンジンには、低速カムと高速カムとを所定のカム切り替え回転数で切り替えて機関バルブのバルブリフト量を変更するバルブリフト可変装置が備えられ、変速機のシフトチェンジを行うとシフトチェンジの前後でエンジン回転数が前記カム切り替え回転数を跨いで変化する場合には、バルブリフト量可変装置のカム切り替えが行われる旨を表示するカム切り替え表示部を備えていることを特徴とする車両用表示装置。

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