JP5696570B2 - 変速指示制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、手動による変速操作が可能な変速機とエンジンとが搭載された車両において、当該車両の走行状態に応じて、アップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示を出力する変速指示制御装置に関する。

従来、加速性能を確保すると共に、燃費性能を向上するために、手動による変速操作が可能な変速機が搭載された車両において、当該車両の走行状態に応じて、アップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示を出力する車両が知られている。

一方、ＥＣ（European Community：欧州共同体）においては、ＣＯ₂の排出量を削減するために２０１２年からＧＳＩ（Gear Shift Indicator）の搭載を義務付けることが欧州委員会から提案されている（Results of the review of the Community Strategy to reduce CO₂ emissions from passenger cars and light-commercial vehicles：２００７年 ２月 ７日)。

例えば、以下に述べる動作を行う変速指示装置が提案されている（特許文献１参照）。まず、車速センサ及びアクセル開度センサの出力信号に基づいて、燃費向上等を図るうえで望ましい走行をするための目標ギヤ位置を、変速線図を参照して求める。そして、求められた目標ギヤ位置と実際のギヤ位置とを比較して、変速操作が必要か否かを判定する。その結果、ギヤ位置をダウンシフト（又はアップシフト）する必要があると判定された場合には、ダウンシフトランプ（又は、アップシフトランプ）を点灯する。

特開２００８−１２１７０１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の変速指示装置では、フューエルカットを実施している場合に、エンジン回転数が、フューエルカットを実施するエンジン回転数の下限回転数である復帰回転数未満となってから、ダウンシフトが行われる場合があり、この場合には、フューエルカットの実施による燃費向上効果が充分に活用されないことになる。

すなわち、エンジン回転数が、前記復帰回転数より大きい状態で、ダウンシフトが行われる場合には、フューエルカットを継続して実施することができるため、フューエルカットの実施による燃費向上効果を向上することができるのである。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、フューエルカットを継続して実施することの可能な変速指示制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る変速指示制御装置は、以下のように構成されている。

すなわち、本発明に係る変速指示制御装置は、手動による変速操作が可能な変速機とエンジンとが搭載された車両において、当該車両の走行状態に応じて、アップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示を出力する変速指示制御装置であって、フューエルカットを実施しているか否かを判定する第１判定手段と、前記第１判定手段によってフューエルカットを実施していると判定された場合に、エンジン回転数が、予め設定された回転数閾値未満であるか否かを判定する第２判定手段と、前記第２判定手段によってエンジン回転数が前記回転数閾値未満であると判定された場合に、ダウンシフトをする旨の変速指示を出力する指示制御手段と、を備えおり、前記回転数閾値は、フューエルカットを実施するエンジン回転数の下限回転数である復帰回転数に、前記変速指示を受けた運転者がダウンシフト変速をするまでの許容時間に対応する余裕回転数を加算したものであることを特徴としている。

かかる構成を備える変速指示制御装置によれば、フューエルカットを実施しているか否かが判定され、フューエルカットを実施していると判定された場合に、エンジン回転数が、予め設定された回転数閾値未満であるか否かが判定される。そして、エンジン回転数が前記回転数閾値未満であると判定された場合に、ダウンシフトをする旨の変速指示が出力されるため、前記回転数閾値を適正な値に設定することによって、フューエルカットを継続して実施するべくダウンシフトをする旨の変速指示を出力することができる。

すなわち、本発明に係る変速指示制御装置では、前記回転数閾値が、フューエルカットを終了するエンジン回転数の上限回転数である復帰回転数に、予め設定された正の回転数である余裕回転数を加算した値に設定されており、この余裕回転数は、前記変速指示を受けた運転者がダウンシフト変速をするまでの許容時間に対応している。

かかる構成を備える変速指示制御装置によれば、前記回転数閾値が、フューエルカットを実施するエンジン回転数の下限回転数である復帰回転数に、運転者がダウンシフト変速をするまでの許容時間に対応する余裕回転数を加算した値に設定されているため、前記回転数閾値を適正な値に設定することができる。

また、本発明に係る変速指示制御装置は、前記余裕回転数が、ギヤ比が大きい程、大きい値に設定されていることが好ましい。

かかる構成を備える変速指示制御装置によれば、前記余裕回転数が、ギヤ比が大きい程、大きい値に設定されているため、前記回転数閾値を適正な値に設定することができる。

すなわち、例えば、車両が一定の加速度で減速している場合には、ギヤ比が大きい程、単位時間（例えば、１秒）当たりのエンジン回転数の低下量は大きい。一方、エンジン回転数が前記回転数閾値まで低下した時点で、ダウンシフトをする旨の変速指示が出力されるため、運転者は、エンジン回転数が前記回転数閾値と一致した時点から、復帰回転数に到達する時点までの間に、ダウンシフト操作をする必要がある。したがって、前記余裕回転数が、ギヤ比が大きい程、大きい値に設定されているため、運転者がダウンシフト操作をする期間を、ギヤ比に拘らず略一定とすることができる。その結果、前記回転数閾値を適正な値に設定することができると共に、操作性を向上することができる。

また、本発明に係る変速指示制御装置は、外部から視認可能に文字又は図形を表示する表示手段を備え、前記指示制御手段が、ダウンシフトをする旨の変速指示を、前記表示手段に表示することが好ましい。

かかる構成を備える変速指示制御装置によれば、ダウンシフトをする旨の変速指示が、外部から視認可能に文字又は図形を表示する表示手段に表示されるため、運転者は、表示された変速指示を視認することによって、運転者は容易に変速指示を認識することができる。

また、本発明に係る変速指示制御装置は、前記指示制御手段が、ダウンシフトをする旨の変速指示として、前記表示手段に下向きの矢印を点灯表示することが好ましい。

かかる構成を備える変速指示制御装置によれば、ダウンシフトをする旨の変速指示として、下向きの矢印が点灯表示されるため、運転者は更に容易に変速指示を認識することができる。

また、本発明に係る変速指示制御装置は、前記指示制御手段が、前記第２判定手段によってエンジン回転数が前記回転数閾値以下であると判定された場合に、ダウンシフトをする旨の変速指示として、燃費の向上を目的とした変速指示であることを示す文字又は図形を、前記表示手段に表示することが好ましい。

かかる構成を備える変速指示制御装置によれば、エンジン回転数が前記回転数閾値以下であると判定された場合に、ダウンシフトをする旨の変速指示として、燃費の向上を目的とした変速指示であることを示す文字又は図形が表示されるため、利便性を向上することができる。

すなわち、通常の変速線図（図５参照）等に基づくダウンシフトの変速指示と識別可能に、エンジン回転数が前記回転数閾値以下であると判定された場合には、燃費の向上を目的とした変速指示であることを示す文字又は図形が表示されるため、運転者は、燃費の向上を意図して変速指示に従ってダウンシフト操作を行うことができるのである。

また、本発明に係る変速指示制御装置は、前記指示制御手段が、エンジン回転数がフューエルカットを終了するエンジン回転数である復帰回転数以下であること、前記第２判定手段によってエンジン回転数が前記回転数閾値以上であると判定されたこと、車速が略ゼロであること、アクセルがＯＮ状態であること、及び、ギヤ位置がニュートラル、１速又はリバースであること、のうち、少なくとも１つの条件を満たす場合に、前記表示手段に表示しているダウンシフトをする旨の変速指示を消去することが好ましい。

かかる構成を備える変速指示制御装置によれば、エンジン回転数がフューエルカットを終了するエンジン回転数である復帰回転数以下であること、前記第２判定手段によってエンジン回転数が前記回転数閾値以上であると判定されたこと、車速が略ゼロであること、アクセルがＯＮ状態であること、及び、ギヤ位置がニュートラル、１速又はリバースであること、のうち、少なくとも１つの条件を満たす場合に、表示されているダウンシフトをする旨の変速指示が消去されるため、ダウンシフトをする旨の変速指示を適正なタイミングで消去することができる。

すなわち、例えば、エンジン回転数がフューエルカットを終了するエンジン回転数である復帰回転数以下である場合には、フューエルカットが終了されるため、ダウンシフトをする旨の変速指示する必要性がない。また、エンジン回転数が前記回転数閾値以上であると判定された場合には、ダウンシフト操作を行わなくてもフューエルカットを継続実施することができるため、ダウンシフトをする旨の変速指示する必要性がない。更に、車速が略ゼロ（例えば、５ｋｍ／Ｈｒ以下）である場合には、車両が停止状態（又は停止直前の状態）であるため、フューエルカットを継続実施する必要がないので、ダウンシフトをする旨の変速指示する必要性がない。加えて、アクセルがＯＮ状態である場合には、フューエルカットが終了されるため、ダウンシフトをする旨の変速指示する必要性がない。また、ギヤ位置がニュートラル又はリバースである場合には、フューエルカットが行われないため、ダウンシフトをする旨の変速指示する必要性がない。ギヤ位置が１速である場合には、そもそも、ダウンシフトをすることができない。

また、本発明に係る変速指示制御装置は、前記指示制御手段が、前記第１判定手段によってフューエルカットを実施してないと判定された場合、又は、前記第２判定手段によってエンジン回転数が前記回転数閾値未満であると判定された場合に、車速とアクセル開度又はスロットル開度に基づき、アップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示を出力することが好ましい。

かかる構成を備える変速指示制御装置によれば、フューエルカットを実施してないと判定された場合、又は、エンジン回転数が前記回転数閾値以上であると判定された場合に、車速とアクセル開度又はスロットル開度に基づき、アップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示が出力されるため、アップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示を適正に出力することができる。

すなわち、車速とアクセル開度又はスロットル開度に基づき、例えば、変速線図（図５参照）に従ってアップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示が出力されるため、フューエルカットを実施してない場合に、アップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示を適正に出力することができるのである。

本発明に係る変速指示制御装置によれば、フューエルカットを実施していると判定され、且つ、エンジン回転数が予め設定された回転数閾値未満であると判定された場合に、ダウンシフトをする旨の変速指示が出力されるため、前記回転数閾値を適正な値に設定することによって、フューエルカットを継続して実施するべくダウンシフトをする旨の変速指示を出力することができる。

本発明に係る変速指示制御装置が搭載される車両のパワートレーン及びその制御系統の一例を示す構成図である。 図１に示すコンビネーションメータの配設位置の一例を示す側面図である。 図１に示すコンビネーションメータの一例を示す正面図である。 図１に示すＥＣＵの一例を示す機能構成図である。 図４に示す変速線記憶部に記憶された変速線の一例を示す変速線図である。 図３に示す変速指示表示部の表示態様の一例を示す説明図である。 図４に示すＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。 図１に示す変速指示制御装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る変速指示制御装置が搭載される車両のパワートレーン及びその制御系統の一例を示す構成図である。本実施形態に係る車両は、ＦＲ（フロントエンジン・リバースドライブ）型の車両であって、エンジン１、手動変速機（マニュアルトランスミッション）２、クラッチ３、シフト装置５、アクセルペダル６、クラッチペダル７、コンビネーションメータ８、及び、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９等を備えている。また、本実施形態に係る変速指示制御装置１００は、コンビネーションメータ８及びＥＣＵ９等から構成されている。

図１に示すように、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１は、クラッチ３に連結されている。また、クラッチ３が継合状態になると、エンジン１の駆動力（駆動トルク）が、クランクシャフト１１、クラッチ３、入力軸２１、手動変速機２、ドライブシャフト４１、差動歯車装置４２、及び、車軸４３を介して、駆動輪４４へ伝達される。

また、クランクシャフト１１の近傍には、クランクシャフト１１の回転数をエンジン回転数Ｎｅとして検出するエンジン回転数センサ１２が配設されている。エンジン回転数センサ１２によって検出されたエンジン回転数Ｎｅは、ＥＣＵ９へ出力される。

シフト装置５には、シフトレバー５１、及び、シフトポジションセンサ５２が配設されている。シフトレバー５１は、運転者Ｍ（図２参照）によって把持され、シフトポジションを変更する操作が行われるレバーである。シフトポジションセンサ５２は、シフト位置を検出するセンサである。アクセルペダル６には、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ６１が配設されている。更に、クラッチペダル７には、クラッチストロークを検出するクラッチストロークセンサ７１が配設されている。シフトポジションセンサ５２によって検出されたシフト位置、アクセル開度センサ６１によって検出されたアクセル開度、及び、クラッチストロークセンサ７１によって検出されたクラッチストロークは、ＥＣＵ９へ出力される（図４参照）。

−コンビネーションメータ８の構成−
次に、図２、図３を参照して、コンビネーションメータ８について説明する。図２は、図１に示すコンビネーションメータ８の配設位置の一例を示す側面図である。図２に示すように、車体を仮想線（２点鎖線）で表記している。また、コンビネーションメータ８は、車両の前方に、運転者Ｍが視認可能な位置に配置されている。また、シフトレバー５１は、運転者Ｍの左側に配設され、運転者Ｍの左手によって把持されて、シフト位置を変更する操作（アップシフト操作、ダウンシフト操作等）が行われる。

図３は、図１に示すコンビネーションメータ８の一例を示す正面図である。図３に示すように、コンビネーションメータ８は、変速指示表示部８１、スピードメータ８２、タコメータ８３、水温ゲージ８４、フューエルゲージ８５、オドメータ８６、トリップメータ８７、及び、各種のウォーニングランプ等を備えている。

変速指示表示部８１は、スピードメータ８２とタコメータ８３との間に配設され、ＥＣＵ９（ここでは、図４に示す指示制御部９５）からの指示に基づいて、運転者Ｍに対してアップシフト及びダウンシフトをする旨の指示を表示するものである。また、変速指示表示部８１は、エコランプ８１１、ダウンシフトランプ８１２、及び、アップシフトランプ８１３を備えている。ここで、変速指示表示部８１は、特許請求の範囲に記載の表示手段に相当する。

エコランプ８１１は、燃費の向上を目的として変速指示を出力する場合に点灯（又は、点滅）されるランプであって、例えば、緑色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）等からなる。また、エコランプ８１１は、ここでは、略楕円形のランプであって、フューエルカットを継続するために、ダウンシフトをする旨の変速指示を行う場合に点灯（又は、点滅）される。

ダウンシフトランプ８１２は、ダウンシフトをする旨の指示を表示する場合に点灯（又は、点滅）されるランプであって、ここでは、例えば、赤色のＬＥＤ等のバックライトを備え、下向きの矢印の外形をしたランプである。

このようにして、ダウンシフトをする旨の変速指示として、下向きの矢印の外形をしたダウンシフトランプ８１２が点灯表示されるため、運転者は容易に変速指示を認識することができる。

本実施形態では、ダウンシフトをする旨の変速指示として、下向きの矢印の外形をしたダウンシフトランプ８１２が点灯表示する場合について説明するが、ダウンシフトをする旨の変速指示として、その他の方法を用いる形態でもよい。例えば、その他の態様の表示を行う（例えば、下向きの三角▽のランプを点灯する等）形態でもよいし、音声等でメッセージ（例えば、「省エネのために、ダウンシフト操作をして下さい」等のメッセージ）を出力する形態でもよい。

アップシフトランプ８１３は、アップシフトをする旨の指示を表示する場合に点灯（又は、点滅）されるランプであって、ここでは、上向きに矢印の外形をした赤色のＬＥＤ等からなるランプである。

本実施形態では、表示手段が、ＬＥＤ等からなる場合について説明するが、表示手段が、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等からなる形態でもよい。この場合には、多様な表示が可能となり、運転者Ｍに対して、多くの情報を視認可能に表示することができる。

−ＥＣＵ９の構成−
次に、図４を参照してＥＣＵ９の機能構成について説明する。図４は、図１に示す車両に搭載されるＥＣＵ９の一例を示す機能構成図である。ＥＣＵ９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バックアップＲＡＭ等を備えている。

ＲＯＭは、種々の制御プログラム等を記憶する。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された種々の制御プログラムを読み出して各種処理を実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは、エンジン１の停止時に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。

また、ＥＣＵ９には、エンジン回転数センサ１２、車速センサ１３、シフトポジションセンサ５２、アクセル開度センサ６１、及び、クラッチストロークセンサ７１（図１参照）等が通信可能に接続されている。

更に、ＥＣＵ９には、制御対象として、変速指示表示部８１（エコランプ８１１、ダウンシフトランプ８１２、アップシフトランプ８１３）等が通信可能に接続されている。そして、ＥＣＵ９は、各種センサの出力に基づいて、インジェクタの燃料噴射制御、点火プラグの点火時期制御、スロットルモータの駆動制御等を含むエンジン１の各種制御を実行する。

ＥＣＵ９は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを読み出して実行することによって、変速線記憶部９１、変速指示部９２、第１判定部９３、第２判定部９４、及び、指示制御部９５として機能する。ここで、第１判定部９３、第２判定部９４、及び、指示制御部９５は、本発明に係る変速指示制御装置の一部に相当する。

変速線記憶部９１は、変速指示部９２が、車速及びアクセル開度（又はスロットル開度）に基づいて、適正なギヤ位置（目標ギヤ位置）を求める際に参照する変速線（図４参照）を記憶する記憶部である。

ここで、図５を参照して、変速線記憶部９１に記憶される変速線の一例について説明する。図５は、図４に示す変速線記憶部９１に記憶された変速線の一例を示す変速線図である。図５に示す変速線は、変速指示部９２が、車速Ｖ及びアクセル開度θに基づいて、適正なギヤ位置（以下、「目標ギヤ位置」ともいう）を求める際に参照されるものであって、ＥＣＵ９のＲＯＭ等に記憶されている。

図５の横軸は、車速Ｖであって、縦軸は、アクセル開度θである。図５に示す変速線図では、アップシフト線（変速線）を実線で示し、ダウンシフト線（変速線）を破線で示している。また、アップシフト及びダウンシフトの各切り換え方向を図中に数字と矢印とを用いて示している。

実線で示すアップシフト線を跨いで、左側の領域から右側の領域に状態が変化した場合には、変速指示部９２によって、アップシフトをする旨の変速指示が出力される。一方、破線で示すダウンシフト線を跨いで、右側の領域から左側の領域に状態が変化した場合には、変速指示部９２によって、ダウンシフトをする旨の変速指示が出力される。

再び、図４に戻って、ＥＣＵ９の機能構成について説明する。変速指示部９２は、第１判定部９３によってフューエルカットを実施してないと判定された場合、又は、第２判定部９４によってエンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈ以上であると判定された場合に、車速Ｖとアクセル開度θ（又はスロットル開度φ）に基づき、アップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示を出力する機能部である。ここで、変速指示部９２は、特許請求の範囲に記載の指示制御手段の一部に相当する。

具体的には、変速指示部９２は、車速Ｖ及びアクセル開度θに基づいて、変速線記憶部９１に記憶された変速線を参照して、目標ギヤ位置を求め、目標ギヤ位置が実際のギヤ位置と一致してない場合に、指示制御部９５を介して、アップシフトをする旨の変速指示、又は、ダウンシフトをする旨の変速指示を出力する。

例えば、手動変速機２のギヤ位置が「２速」で走行しているときに、車速Ｖが上昇して、図５に示す点Ａから点Ｂに変化した場合には、変速線［２→３］を跨ぐ変化となるので、変速指示部９２によって、変速線図から求められる目標ギヤ位置が「３速」となり、実際のギヤ位置「２速」とは異なる。このような場合には、変速指示部９２が、アップシフトをする旨の変速指示を出力する（図６（ａ）参照）。

また、例えば、手動変速機２のギヤ位置が「２速」で走行しているときに、車速Ｖが低下して、図５に示す点Ｃから点Ｄに変化した場合には、変速線［１←２］を跨ぐ変化となるので、変速線図から求められる目標ギヤ位置が「１速」となり、実際のギヤ位置「２速」とは異なる。このような場合には、変速指示部９２が、ダウンシフトをする旨の変速指示を出力する（図６（ｂ）参照）。

このようにして、車速Ｖとアクセル開度θに基づき、変速線図（図５参照）に従ってアップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示が出力されるため、フューエルカットを実施してない場合に、アップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示を適正に出力することができる。

本実施形態では、変速指示部９２が、車速Ｖとアクセル開度θに基づき、アップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示を出力する場合について説明するが、変速指示部９２が、車速Ｖとスロットル開度φに基づき、アップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示を出力する形態でもよい。

第１判定部９３は、エンジン１においてフューエルカットを実施しているか否かを判定する機能部である。ここで、第１判定部９３は、特許請求の範囲の第１判定手段に相当する。なお、フューエルカットは、例えば、以下の全ての条件（条件Ａ〜条件Ｄ）を満たす場合に実施される。
条件Ａ：車速Ｖが予め設定された車速閾値（例えば、１０ｋｍ／Ｈｒ）以上である
条件Ｂ：ギヤ位置がニュートラル（Ｎ）ではなく、リバース（Ｒ）でもない
条件Ｃ：アクセルがＯＦＦ状態である
条件Ｄ：エンジン回転数Ｎｅが予め設定された閾値（例えば、７００ｒｐｍ）以上である

第２判定部９４は、第１判定部９３によってフューエルカットを実施していると判定された場合に、エンジン回転数Ｎｅが、予め設定された回転数閾値Ｎｅｔｈ未満（例えば、２０００ｒｐｍ）であるか否かを判定する機能部である。ここでは、第２判定部９４が、特許請求の範囲に記載の第２判定手段に相当する。

また、回転数閾値Ｎｅｔｈは、フューエルカットを実施するエンジン回転数Ｎｅの下限回転数である復帰回転数Ｎｅ０に、予め設定された正の回転数である余裕回転数ΔＮｅを加算した和の値に設定されている。すなわち、次の（１）式によって、回転数閾値Ｎｅｔｈが設定されている。

Ｎｅｔｈ＝Ｎｅ０＋ΔＮｅ （１）
例えば、復帰回転数Ｎｅ０が７００ｒｐｍであって、余裕回転数ΔＮｅが１３００ｒｐｍである場合には、回転数閾値Ｎｅｔｈは、２０００ｒｐｍとなる。ここでは、便宜上、余裕回転数ΔＮｅは、ギヤ比に関わらず常に一定である場合について説明する。

このようにして、回転数閾値Ｎｅｔｈが、フューエルカットを実施するエンジン回転数の下限回転数である復帰回転数Ｎｅ０に、予め設定された正の回転数である余裕回転数ΔＮｅを加算した和の値に設定されているため、余裕回転数ΔＮｅを適正な値に設定することによって、回転数閾値Ｎｅｔｈを適正な値に設定することができる。例えば、図８を参照して後述するように、余裕回転数ΔＮｅをギヤ比Ｒｎに反比例するように設定する場合には、操作性を向上することができる。

指示制御部９５は、第２判定部９４によってエンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈ未満であると判定された場合に、ダウンシフトをする旨の変速指示（ここでは、便宜上、「エコダウンシフト指示」ともいう）を出力する機能部である。ここで、指示制御部９５は、特許請求の範囲に記載の指示制御手段の一部に相当する。また、指示制御部９５は、変速指示部９２からの指示に基づいて、アップシフトをする旨の変速指示、及び、ダウンシフトをする旨の変速指示を出力する。

具体的には、指示制御部９５は、変速指示表示部８１（エコランプ８１１、ダウンシフトランプ８１２、アップシフトランプ８１３）に、アップシフトをする旨の変速指示、及び、ダウンシフトをする旨の変速指示を出力する。

また、指示制御部９５は、以下の条件（条件Ｅ〜条件Ｉ）のうち、少なくとも１つの条件を満たす場合に、エコダウンシフト指示の表示を消去する。
条件Ｅ：エンジン回転数Ｎｅが復帰回転数Ｎｅ０（例えば、７００ｒｐｍ）以下である
条件Ｆ：エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈ（例えば、２０００ｒｐｍ）以上である
条件Ｇ：車速Ｖが予め設定された車速閾値Ｖｔｈ（例えば、５ｋｍ／Ｈｒ）以下である
条件Ｈ：アクセルがＯＮ状態である
条件Ｉ：ギヤ位置がニュートラル（Ｎ）、１速（１ｓｔ）又は、リバース（Ｒ）である

また、フューエルカットを実施していると判定され、且つ、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈ未満であると判定された場合に、出力されるダウンシフトをする旨の変速指示であるエコダウンシフト指示として、指示制御部９５は、燃費の向上を目的とした変速指示であることを示す文字又は図形を、変速指示表示部８１に表示する。具体的には、指示制御部９５は、エコダウンシフト指示として、ダウンシフトランプ８１２の点灯に加えて、エコランプ８１１を点灯する。すなわち、エコランプ８１１の点灯が、「燃費の向上を目的とした変速指示であることを示す文字又は図形の表示」に該当する。

このようにして、上記条件Ｅ〜条件Ｉのうち、少なくとも１つの条件を満たす場合に、エコダウンシフト指示が消去されるため、エコダウンシフト指示の表示を適正なタイミングで消去することができる。

すなわち、例えば、エンジン回転数Ｎｅがフューエルカットを終了するエンジン回転数である復帰回転数Ｎｅ０以下である場合には、フューエルカットが終了されるため、ダウンシフトをする旨の変速指示する必要性がない。また、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈ以上であると判定された場合には、ダウンシフト操作を行わなくてもフューエルカットを継続実施することができるため、ダウンシフトをする旨の変速指示する必要性がない。更に、車速Ｖが車速閾値Ｖｔｈ（例えば、５ｋｍ／Ｈｒ）である場合には、車両が停止状態（又は停止直前の状態）であるため、フューエルカットを継続実施する必要がないので、ダウンシフトをする旨の変速指示する必要性がない。加えて、アクセルがＯＮ状態である場合には、フューエルカットが終了されるため、ダウンシフトをする旨の変速指示する必要性がない。また、ギヤ位置がニュートラル（Ｎ）又は、リバース（Ｒ）である場合には、フューエルカットが行われないため、ダウンシフトをする旨の変速指示する必要性がない。ギヤ位置が１速である場合には、そもそも、ダウンシフトをすることができない。

本実施形態においては、指示制御部９５が、上記条件Ｅ〜条件Ｉのうち、少なくとも１つの条件を満たす場合に、エコダウンシフト指示の表示を消去する場合について説明するが、指示制御部９５が、上記条件Ｅ〜条件Ｉに換えて（又は加えて）その他の条件を満たす場合にエコダウンシフト指示の表示を消去する形態でもよい。例えば、指示制御部９５が、エコダウンシフト指示の表示が開始された時点から予め設定された期間（例えば、３秒間）が経過した時点で、エコダウンシフト指示の表示を消去する形態でもよい。

−変速指示表示部８１の表示態様−
図６は、図３に示す変速指示表示部８１の表示態様の一例を示す説明図である。なお、ここでは、便宜上、ランプが点灯していることを、斜線を付して表している。図６（ａ）は、アップシフトをする旨の変速指示であって、アップシフトランプ８１３だけが点灯される態様である。

図６（ｂ）は、エコダウンシフト指示ではない、ダウンシフトをする旨の変速指示であって、ダウンシフトランプ８１２だけが点灯される態様である。図６（ｃ）は、エコダウンシフト指示であって、エコランプ８１１及びダウンシフトランプ８１２が点灯される態様である。以下、図６（ｃ）の態様を、「エコダウンシフト表示」ともいう。

このようにして、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈ以下であると判定された場合に、ダウンシフトをする旨の変速指示（エコダウンシフト指示）として、燃費の向上を目的とした変速指示であることを示す文字又は図形が表示される（ここでは、エコランプ８１１が点灯される）ため、利便性を向上することができる。

すなわち、通常の変速線図（図５参照）等に基づくダウンシフトの変速指示と識別可能に、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈ以下であると判定された場合には、燃費の向上を目的とした変速指示であることを示す文字又は図形が表示される（ここでは、エコランプ８１１が点灯される）ため、運転者は、燃費の向上を意図して変速指示に従ってダウンシフト操作を行うことができるのである。

なお、本実施形態では、指示制御部９５が、エコダウンシフト指示としてエコランプ８１１を点灯する場合について説明するが、指示制御部９５が、エコダウンシフト指示として燃費の向上を目的とした変速指示であることを示す文字又は図形を表示する形態であればよい。例えば、変速指示表示部８１がＬＣＤを備える場合には、ＬＣＤに燃費の向上を目的とした変速指示であることを示す文字（例えば、「燃費向上」、「低燃費」、「省エネ」、「エコ」、「ＥＣＯ」等）を表示する形態でもよいし、燃費の向上を目的とした変速指示であることを示す画像（例えば、アイコン、シンボルマーク等）又は、動画像を表示する形態でもよい。

−ＥＣＵ９の動作−
次に、図７を参照して、本発明に係るＥＣＵ９の動作を説明する。図７は、図４に示すＥＣＵ９の動作の一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０１において、指示制御部９５によって、エンジン回転数Ｎｅが復帰回転数Ｎｅ０より大であるか否かの判定が行われる。ステップＳ１０１でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１０３へ進められる。ステップＳ１０１でＮＯの場合には、処理がステップＳ１１５へ進められる。

ステップＳ１０３において、指示制御部９５によって、車速Ｖが車速閾値Ｖｔｈ以上であるか否かの判定が行われる。ステップＳ１０３でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１０５へ進められる。ステップＳ１０３でＮＯの場合には、処理がステップＳ１１５へ進められる。

ステップＳ１０５において、指示制御部９５によって、アクセルがＯＦＦ状態であるか否かの判定が行われる。ステップＳ１０５でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１０７へ進められる。ステップＳ１０５でＮＯの場合には、処理がステップＳ１１５へ進められる。

ステップＳ１０７において、指示制御部９５によって、ギヤ位置がニュートラル（Ｎ）、１速（１ｓｔ）、リバース（Ｒ）以外であるか否かの判定が行われる。ステップＳ１０７でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１０９へ進められる。ステップＳ１０７でＮＯの場合には、処理がステップＳ１１５へ進められる。

ステップＳ１０９において、第１判定部９３によって、フューエルカットを実施しているか否かの判定が行われる。ステップＳ１０９でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１１１へ進められる。ステップＳ１０９でＮＯの場合には、処理がステップＳ１１５へ進められる。

ステップＳ１１１において、第２判定部９４によって、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈ未満であるか否かの判定が行われる。ステップＳ１１１でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１１３へ進められる。ステップＳ１１１でＮＯの場合には、処理がステップＳ１１５へ進められる。

ステップＳ１１３において、指示制御部９５によって、エコダウンシフト表示が変速指示表示部８１に表示されて、処理がステップＳ１０１へリターンされ、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返し実行される。ステップＳ１１５において、指示制御部９５によって、変速指示表示部８１のエコダウンシフト表示が消去されて、処理がステップＳ１０１へリターンされ、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返し実行される。

このようにして、フューエルカットを実施しているか否かが判定され、フューエルカットを実施していると判定された場合に、エンジン回転数Ｎｅが、予め設定された回転数閾値Ｎｅｔｈ未満であるか否かが判定される。そして、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈ未満であると判定された場合に、ダウンシフトをする旨の変速指示が出力されるため、回転数閾値Ｎｅｔｈを適正な値に設定することによって、フューエルカットを継続して実施するべくダウンシフトをする旨の変速指示を出力することができる。

−変速指示制御装置１００の動作−
図８は、図１に示す変速指示制御装置１００の動作の一例を示すタイミングチャートである。図８において、６つのグラフの横軸は全て時間ｔであって、縦軸は、上から順に、アクセル開度θ、車速Ｖ、ギヤ位置、エコダウンシフト表示、及び、エンジン回転数Ｎｅである。アクセル開度θは、ここでは、「０」であって、アクセルがＯＦＦ状態に維持されている。車速Ｖは、一定加速度で低下している。

初期状態において、ギヤ位置は、「５速」であって、フューエルカットが実施されている。なお、車速Ｖが一定加速度で低下しているため、ギヤ位置が一定の場合には、エンジン回転数Ｎｅは、ギヤ位置に応じた傾きで低下することになる。ギヤ比が大きい程、単位時間（例えば、１秒）当たりのエンジン回転数Ｎｅの低下量ΔＮｄは大きい。ここで、１速から５速までのギヤ比をそれぞれＲｎ（ｎ＝１〜５）と表すと、低下量ΔＮｄと、ギヤ比Ｒｎとは、次の（２）式の関係が成立する。
ΔＮｄ＝Ａ×Ｒｎ （２）
ここで、Ａは、定数である。一方、車速Ｖが一定加速度で低下しているため、低下量ΔＮｄも一定である。回転数閾値Ｎｅｔｈと復帰回転数Ｎｅ０との差は、余裕回転数ΔＮｅであるから、エンジン回転数が回転数閾値Ｎｅｔｈに到達した時点から、復帰回転数Ｎｅ０に到達するまでの期間Ｔｎは、次の（３）式で表される。
Ｔｎ＝ΔＮｅ／ΔＮｄ （３）
（３）式に（２）式を代入すると次の（４）式が得られる。
Ｔｎ＝ΔＮｅ／（Ａ×Ｒｎ） （４）
すなわち、期間Ｔｎは、ギヤ比Ｒｎに反比例する。ギヤ比Ｒｎが小さい程、期間Ｔｎが長くなるので、エコダウンシフト表示が表示されてから、運転者が、ダウンシフト操作をするまでの許容時間（期間Ｔｎ）が長くなる。

本実施形態では、余裕回転数ΔＮｅがギヤ比Ｒｎに関わらず一定である場合について説明するが、余裕回転数ΔＮｅがギヤ比Ｒｎが大きい程、大きい値に設定されている形態でもよい。例えば、余裕回転数ΔＮｅとギヤ比Ｒｎとが、次の（５）式を満たすとする。
ΔＮｅ＝Ｂ×Ｒｎ （５）
ここで、Ｂは、定数である。（５）式を（４）式に代入すると次の（６）式が得られる。
Ｔｎ＝Ｂ／Ａ （６）
したがって、この場合には、エンジン回転数が回転数閾値Ｎｅｔｈに到達した時点から、復帰回転数Ｎｅ０に到達するまでの期間Ｔｎ、すなわち、エコダウンシフト表示が表示されてから、運転者がダウンシフト操作をするまでの許容時間が、ギヤ比Ｒｎに関わらず一定となるため、操作性を向上することができる。

次に、図８を参照して、変速指示制御装置１００の動作の一例を説明する。まず、時点ｔ５１において、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈに到達するため、エコダウンシフト表示が点灯される。そして、時点ｔ５２において、運転者によって、「５速」から「４速」にダウンシフト操作が行われる。その結果、エンジン回転数Ｎｅが増大し、時点ｔ５３において、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈを越えるため、エコダウンシフト表示が消灯される。

次に、時点ｔ４１において、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈに到達するため、エコダウンシフト表示が点灯される。そして、時点ｔ４２において、運転者によって、「４速」から「３速」にダウンシフト操作が行われる。その結果、エンジン回転数Ｎｅが増大し、時点ｔ４３において、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈを越えるため、エコダウンシフト表示が消灯される。

次いで、時点ｔ３１において、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈに到達するため、エコダウンシフト表示が点灯される。そして、時点ｔ３２において、運転者によって、「３速」から「２速」にダウンシフト操作が行われる。その結果、エンジン回転数Ｎｅが増大し、時点ｔ３３において、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈを越えるため、エコダウンシフト表示が消灯される。

更に、時点ｔ２１において、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈに到達するため、エコダウンシフト表示が点灯される。そして、時点ｔ２２において、運転者によって、「２速」から「１速」にダウンシフト操作が行われる。その結果、エンジン回転数Ｎｅが増大し、時点ｔ２３において、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈを越えるため、エコダウンシフト表示が消灯される。

このようにして、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅｔｈに到達した時点でエコダウンシフト表示が点灯され、運転者によってダウンシフト操作が行われるため、「１速」にダウンシフト操作が行われた後、エンジン回転数Ｎｅが復帰回転数Ｎｅ０に到達する時点ｔ１１まで、フューエルカットを継続して実施することができる。

なお、例えば、ギヤ位置が「５速」の場合に、運転者によって、「５速」から「４速」にダウンシフト操作が行われない場合には、エンジン回転数Ｎｅが復帰回転数Ｎｅ０に到達する時点Ｔ５４でフューエルカットの実施が終了されることになる。同様に、ギヤ位置が「４速」の場合に、運転者によって、「４速」から「３速」にダウンシフト操作が行われない場合には、エンジン回転数Ｎｅが復帰回転数Ｎｅ０に到達する時点Ｔ４４でフューエルカットの実施が終了されることになる。

−他の実施形態−
上記実施形態においては、ＥＣＵ９が、変速線記憶部９１、変速指示部９２、第１判定部９３、第２判定部９４、及び、指示制御部９５等の機能部を備える場合について説明したが、変速線記憶部９１、変速指示部９２、第１判定部９３、第２判定部９４、及び、指示制御部９５のうち、少なくとも１つが、電子回路等のハードウェアで構成されている形態でもよい。

なお、本実施形態では、車両が運転者のクラッチ操作によって変速するマニュアル車である場合について説明したが、車両が自動クラッチを備える形態でもよい。

本発明は、手動による変速操作が可能な変速機とエンジンとが搭載された車両において、当該車両の走行状態に応じて、アップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示を出力する変速指示制御装置に利用することができる。

１００ 変速指示制御装置
１ エンジン
１２ エンジン回転数センサ
１３ 車速センサ
２ 手動変速機（マニュアルトランスミッション）
３ クラッチ
５ シフト装置
５２ シフトポジションセンサ
６ アクセルペダル
６１ アクセル開度センサ
７ クラッチペダル
７１ クラッチストロークセンサ
８ コンビネーションメータ
８１ 変速指示表示部（変速指示制御装置の一部）
８１１ エコランプ
８１２ ダウンシフトランプ
８１３ アップシフトランプ
９ ＥＣＵ（変速指示制御装置の一部）
９１ 変速線記憶部
９２ 変速指示部（指示制御手段の一部）
９３ 第１判定部（第１判定手段）
９４ 第２判定部（第２判定手段）
９５ 指示制御部（指示制御手段の一部）

Claims (7)

1. 手動による変速操作が可能な変速機とエンジンとが搭載された車両において、当該車両の走行状態に応じて、アップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示を出力する変速指示制御装置であって、
   フューエルカットを実施しているか否かを判定する第１判定手段と、
   前記第１判定手段によってフューエルカットを実施していると判定された場合に、エンジン回転数が、予め設定された回転数閾値未満であるか否かを判定する第２判定手段と、
   前記第２判定手段によってエンジン回転数が前記回転数閾値未満であると判定された場合に、ダウンシフトをする旨の変速指示を出力する指示制御手段と、を備えており、
   前記回転数閾値は、フューエルカットを実施するエンジン回転数の下限回転数である復帰回転数に、前記変速指示を受けた運転者がダウンシフト変速をするまでの許容時間に対応する余裕回転数を加算したものであることを特徴とする変速指示制御装置。
2. 請求項１に記載の変速指示制御装置において、
   前記余裕回転数は、ギヤ比が大きい程、大きい値に設定されていることを特徴とする変速指示制御装置。
3. 請求項１または２のいずれかに記載の変速指示制御装置において、
   外部から視認可能に文字又は図形を表示する表示手段を備え、
   前記指示制御手段は、ダウンシフトをする旨の変速指示を、前記表示手段に表示することを特徴とする変速指示制御装置。
4. 請求項３に記載の変速指示制御装置において、
   前記指示制御手段は、ダウンシフトをする旨の変速指示として、前記表示手段に下向きの矢印を点灯表示することを特徴とする変速指示制御装置。
5. 請求項３または４のいずれかに記載の変速指示制御装置において、
   前記指示制御手段は、前記第２判定手段によってエンジン回転数が前記回転数閾値以下であると判定された場合に、ダウンシフトをする旨の変速指示として、燃費の向上を目的とした変速指示であることを示す文字又は図形を、前記表示手段に表示することを特徴とする変速指示制御装置。
6. 請求項３から請求項５のいずれか１つに記載の変速指示制御装置において、
   前記指示制御手段は、エンジン回転数がフューエルカットを終了するエンジン回転数である復帰回転数以下であること、前記第２判定手段によってエンジン回転数が前記回転数閾値以上であると判定されたこと、車速が略ゼロであること、アクセルがＯＮ状態であること、及び、ギヤ位置がニュートラル、１速又はリバースであること、のうち、少なくとも１つの条件を満たす場合に、前記表示手段に表示しているダウンシフトをする旨の変速指示を消去することを特徴とする変速指示制御装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の変速指示制御装置において、
   前記指示制御手段は、前記第１判定手段によってフューエルカットを実施してないと判定された場合、又は、前記第２判定手段によってエンジン回転数が前記回転数閾値以上であると判定された場合に、車速とアクセル開度又はスロットル開度に基づき、アップシフト又はダウンシフトをする旨の変速指示を出力することを特徴とする変速指示制御装置。

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