JP6354908B2

JP6354908B2 - 回転数表示装置

Info

Publication number: JP6354908B2
Application number: JP2017540384A
Authority: JP
Inventors: 吉紀山本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2035-09-16
Also published as: CN108025642A; JPWO2017046880A1; CN108025642B; US20180217177A1; EP3351416A1; EP3351416B1; EP3351416A4; US10495660B2; WO2017046880A1

Description

本発明は、内燃機関の機関回転数を表示する車載の回転数表示装置に関する。

特許文献１には、内燃機関とトルクコンバータを有する自動変速機を備えた車両に搭載された回転数表示装置が開示されている。

トルクコンバータを有する自動変速機を備えた車両において、運転性向上のためには、トルクコンバータのスリップ量を一定にして、手動変速機のように車速変化と機関回転数の回転変化が比例するいわゆるダイレクト感を得られるようにすることが望ましい。

しかしながら、トルクコンバータを有する自動変速機を備えた車両において、トルクコンバータのスリップ量を一定に保とうとすると、アクセル操作や変速による急な駆動力変動が車両の前後加速度変動（いわゆる変速ショック）を引き起こして、運転性を悪化させるという問題がある。

特開２００９−２２０６７８号公報

本発明は、内燃機関の駆動力がトルクコンバータ及び自動変速機を介して駆動輪に伝達される車両に搭載された回転数表示装置において、上記内燃機関の回転数として表示される表示用機関回転数は、上記自動変速機の入力軸回転数に表示用スリップ量を加算して算出され、上記表示用スリップ量は、上記トルクコンバータにおける実スリップ量に、当該実スリップ量以下となるような所定の補正処理を施したものである。

本発明によれば、実スリップ量が一時的に増減したとしても、表示用機関回転数の一時的な増減を抑制することができる。つまり、表示用機関回転数のふらつきが抑制され、運転性を損なうことなく視覚的に良好なダイレクト感の表示用機関回転数Ｎｄを運転者に提供することができる。

本発明に係る回転数表示装置を適用した車両の動力系のシステム構成を模式的に示した説明図。表示用機関回転数の算出処理の流れを示すフローチャート。トルクコンバータにスリップがある状態で自動変速機がアップシフトの変速をする状況を示すタイミングチャート。トルクコンバータにスリップがある状態で自動変速機がダウンシフトの変速をする状況を示すタイミングチャート。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る回転数表示装置を適用した車両の動力系のシステム構成を模式的に示した説明図である。

内燃機関１は、駆動源として車両に搭載されている。内燃機関１は、ロックアップ機構を備えたトルクコンバータ２を介して自動変速機３に連結されている。自動変速機３は、図示せぬ終減速装置を介して、駆動輪４、４に内燃機関１の駆動力を伝達している。

内燃機関１は、ＥＣＭ（エンジンコントロールモジュール）５によって制御されている。ＥＣＭ５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備えている。

ＥＣＭ５には、運転者により操作されるアクセルペダル６の開度（踏込量）を検出するアクセル開度センサ７、クランクシャフト（図示せず）の回転数（機関回転数Ｎｅ）を検出する第１センサとしてのクランク角センサ８等の各種センサ類からの信号が入力されている。ＥＣＭ５は、これら各種センサ類からの検出信号に基づいて、燃料噴射のタイミング、内燃機関１の点火時期、スロットル開度等を制御する。

自動変速機３は、複数の摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結または解放することで、これら摩擦要素の締結／解放の組み合わせにより、例えば前進７速後退１速等の変速段を実現する有段の変速機である。

自動変速機３は、ＴＣＵ（トランスミッションコントロールユニット）９によって制御されている。なお、自動変速機３の変速速度は、必ずしも一定ではない。これは、変速ショックを抑制するために、変速速度が、例えば自動変速機３への入力トルク、変速前後の差回転数、自動変速機３の摩擦係合要素の摩擦係数等に応じた各種適合やフィードバック制御、あるいは学習制御等の結果によって決定されるからである。

ＴＣＵ９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備えている。ＴＣＵ９には、自動変速機３の入力軸（図示せず）の回転数を検出する第２センサとしての入力軸回転センサ１０、自動変速機３の出力軸（図示せず）の回転数を検出する第３センサとしての出力軸回転センサ１１、セレクトレバー１２の操作位置を検出するインヒビタスイッチ１３等の各種センサ類からの信号が入力されている。ＴＣＵ９は、これら各種センサ類からの検出信号に基づいて、油圧による自動変速機３の変速制御や、上記ロックアップ機構のロックアップクラッチ（図示せず）の締結／解放等を制御する。

また、ＴＣＵ９は、各種センサ類からの信号に基づいて、表示用機関回転数Ｎｄを算出する。つまり、ＴＣＵ９が、表示用機関回転数Ｎｄの算出部に相当する。

ＴＣＵ９で算出された表示用機関回転数Ｎｄは、メータＣＵ（メータコントロールユニット）１４を介して表示部としてのタコメータ１５に出力される。

タコメータ１５は、車室内のインストルメントパネルに設けられ、ＴＣＵ９で算出された表示用機関回転数Ｎｄを表示する。

ＥＣＭ５、ＴＣＵ９、メータＣＵ１４は、ＣＡＮ通信線１６で接続されている。ＣＡＮ通信線１６により、ＥＣＭ５、ＴＣＵ９、メータＣＵ１４の間ではデータの授受が可能となっており、ＴＣＵ９には、ＥＣＭ５から機関回転数Ｎｅ等の情報が入力されるとともに、メータＣＵ１４からはインヒビタスイッチ１３等の検出信号が入力される。

図２は、ＴＣＵ９で算出される表示用機関回転数Ｎｄの算出処理の流れを示すフローチャートである。

Ｓ１では、トルクコンバータ２でのスリップ量、すなわち実スリップ量Ｓを算出する。具体的には、上記クランクシャフトの回転数である機関回転数Ｎｅから自動変速機３の実入力軸回転数Ｎｒを減じることで実スリップ量Ｓを算出する。すなわち、実スリップ量Ｓは、次式（１）により算出される。

機関回転数Ｎｅは、クランク角センサ８で検出される。実入力軸回転数Ｎｒは入力軸回転センサ１０で検出される。

Ｓ２では、タコメータ１５に表示される表示用機関回転数Ｎｄを算出する。具体的には、自動変速機３の実入力軸回転数Ｎｒに、Ｓ１で算出された実スリップ量Ｓに所定の補正処理を施した表示用スリップ量Ｓｐを加えることで、表示用機関回転数Ｎｄを算出する。すなわち、表示用機関回転数Ｎｄは次式（２）により算出される。

上記補正処理は、実スリップ量Ｓの変化量に制限を加えて当該実スリップ量Ｓ以下の値を得るものである。具体的には、上記補正処理は、例えば、一次遅れのフィルター処理である。実スリップ量Ｓは、一定の値ではなく、変速時等の運転状態に応じて変動している。そこで、実スリップ量Ｓに対して、一次遅れのフィルター処理等の上記補正処理を施すことによって、実スリップ量Ｓに対して変動が少ない表示用スリップ量Ｓｐ（実線）を算出する。つまり、ＴＣＵ９は、実スリップ量Ｓに対して所定の補正処理を施す補正処理部に相当する。

アクセル操作や変速による急な駆動力変動による運転性悪化を防止するために、トルクコンバータ２の実スリップ量Ｓを一時的に増減させると、機関回転数Ｎｅも一時的に増減することになる。

そこで、本実施例の表示用機関回転数Ｎｄは、トルクコンバータ２の実スリップ量Ｓではなく、実スリップ量Ｓに上記補正処理を施した表示用スリップ量Ｓｐを自動変速機３の実入力軸回転数Ｎｒに加えて算出する。そのため、実スリップ量Ｓが一時的に増減したとしても、表示用機関回転数Ｎｄの一時的な増減が抑制される。つまり、表示用機関回転数Ｎｄのふらつきが抑制され、運転性を損なうことなく視覚的に良好なダイレクト感の表示用機関回転数Ｎｄを運転者に提供することができる。

図３は、トルクコンバータ２にスリップがある状態で自動変速機３がアップシフトの変速をする状況を示すタイミングチャートである。

時刻ｔ１のタイミングで、運転者がセレクトレバー１２を操作してアップシフトすると、自動変速機３は変速制御を開始する。すなわち、時刻ｔ１のタイミングから自動変速機３のアップシフトの変速制御が開始される。なお、自動変速機３のアップシフトの変速制御自体は、時刻ｔ２のタイミングまで実施されている。

上記ロックアップ機構のロックアップクラッチが解放状態であれば、内燃機関１の機関回転数Ｎｅ（破線）に対して、自動変速機３の入力軸回転数Ｎｒ（実線）は、トルクコンバータ２での実スリップ量Ｓ（破線）分ずれた低い回転数となる。

表示用機関回転数Ｎｄ（太実線）は、入力軸回転数Ｎｒに表示用スリップ量Ｓｐを加えて算出することで、自動変速機３がアップシフトの変速の場合にも、実スリップ量Ｓの変動の影響が抑制されたものとなっている。

図４は、トルクコンバータ２にスリップがある状態で自動変速機３がダウンシフトの変速をする状況を示すタイミングチャートである。

時刻ｔ１のタイミングで、運転者がセレクトレバー１２を操作してダウンシフトすると、自動変速機３は変速制御を開始する。すなわち、時刻ｔ１のタイミングから自動変速機３のアップシフトの変速制御が開始される。なお、自動変速機３のダウンシフトの変速制御自体は、時刻ｔ２のタイミングまで実施されている。

表示用機関回転数Ｎｄ（太実線）は、入力軸回転数Ｎｒに表示用スリップ量Ｓｐを加えて算出することで、自動変速機３がダウンシフトの変速の場合にも、実スリップ量Ｓの変動の影響が抑制されたものとなっている。

なお、上述した実施例における自動変速機３としては、無段変速機（ＣＶＴ）やデュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）を用いることも可能である。

また、上記補正処理は、運転状況に合わせて調整可能である。具体的には、上記補正処理として一時遅れのフィルター処理を実スリップ量Ｓに施す場合、運転状況に応じて一時遅れ処理の時定数を変化させることも可能である。この場合、運転状況に合わせて実スリップ量Ｓに対する上記補正処理が調整できるので、一層視覚的に良好なダイレクト感の表示用機関回転数Ｎｄを運転者に提供することが可能となる。なお、ここでの運転状況としては、例えば、運転者の運転操作、運転者の運転傾向、走行状態、自動変速機３の駆動情報等が挙げられる。運転者の運転操作としては、例えば、アクセルペダルが踏む込まれた状態（オン状態）や踏み込まれていない状態（オフ状態）等である。運転者の運転傾向としては、例えば、加減速意図の強い運転や加減速意図の強くない運転等である。走行状態としては、例えば、停止中や走行中等とある。自動変速機３の駆動情報としては、例えば、アップシフトやダウンシフト等である。

表示用機関回転数Ｎｄは、自動変速機３の実入力軸回転数Ｎｒに表示用スリップ量Ｓｐを加算した上で、さらに表示用スリップ量Ｓｐとは異なる所定の補正値で補正（例えば、加算、減算、乗算、除算）して算出するようにしてもよい。この場合、上記補正値による補正は、自動変速機３の実入力軸回転数Ｎｒに表示用スリップ量Ｓｐを加算した値を大きく補正するものではなく、あくまで実入力軸回転数Ｎｒに表示用スリップ量Ｓｐを加算した上で行う補助的な補正である。換言すれば、上記補正値による補正は、実入力軸回転数Ｎｒに対する表示用スリップ量Ｓｐの加算が相殺されることがない小さい補正である。

Claims

内燃機関の駆動力がトルクコンバータ及び自動変速機を介して駆動輪に伝達される車両に搭載された回転数表示装置において、
上記内燃機関の回転数として表示される表示用機関回転数は、上記自動変速機の入力軸回転数に表示用スリップ量を加算して算出され、
上記表示用スリップ量は、上記トルクコンバータにおける実スリップ量に対して、当該実スリップ量以下となるような所定の補正処理を施して算出されるものであって、
上記補正処理は、上記実スリップ量の変動に対して上記表示用スリップ量の変動が少なくなるように施される回転数表示装置。
上記補正処理は、運転状況に応じて調整される請求項１に記載の回転数表示装置。
上記補正処理は、一次遅れ処理である請求項１または２に記載の回転数表示装置。
運転状況に応じて上記一次遅れ処理の時定数を変化させる請求項４に記載の回転数表示装置。