JP6880695B2 - 車両の変速指示表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示部に変速指示を表示する車両の変速指示表示装置に関する。

複数の警告画像を表示部に表示させることで、警告を気づき易くする車両用表示装置が特許文献１に開示されている。

特開２０１５−２０５６０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両用表示装置では、運転者が警告に気づいたとしても、その警告への対処方法が判らなければ、運転者が警告に対して適切に対処することが困難であるという課題がある。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、制動装置の故障発生時に最適な変速指示を表示することで車両を安全に停止させることができる車両の変速指示表示装置を提供することにある。

本発明に係る車両の変速指示表示装置は、少なくともエンジンの駆動力により走行する車両の走行状態に基づいて、前記車両の変速指示を表示する車両の変速指示表示装置であって、前記車両の変速指示を表示する表示部と、予め設定された変速指示マップを用いて推奨の変速段を演算する機能と、前記車両を停止させる制動装置の故障を判定する機能とを備えた制御部とを有し、前記制御部は、下り坂を除く走行状況下において前記推奨の変速段を演算した後に前記制動装置の故障を判定したときに、前記車両の変速段を現在の変速段以下に変速させる変速指示を前記表示部に表示させるよう構成されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、制動装置の故障発生時に、車両を安全に停止させる最適な変速段への変速指示を運転者に報知することができるので、制動装置の故障に気づかない運転者や、制動装置の故障への対処方法が判らない運転者が前記変速指示に従うことで、エンジンブレーキの制動力によって車両を安全に停止させることができる。

本発明に係る車両の変速指示表示装置における一実施形態が適用された車両の動力系統等を示す構成図。 図１の変速指示表示装置の構成を示すブロック図。 図１及び図２の表示部に表示されるダウンシフトの変速指示表示の一例を示す図。 図１及び図２の制御部が変速指示を表示させる手順を示すフローチャート。

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る車両の変速指示表示装置における一実施形態が適用された車両の動力系統等を示す構成図である。この図１示すように、車両（例えば四輪自動車）におけるエンジン１０の出力軸１１は、クラッチ１２及び減速ギア１３を経て駆動輪１４に連結されて、エンジン１０の駆動力が駆動輪１４へ伝達される。このエンジン１０は、各種センサからの計測データ等に基づいてエンジン制御ユニット１５により制御される。

つまり、エンジン１０には、図示しないクランクシャフトの回転数（即ちエンジン回転数）を計測する回転数センサ１６が設置されている。また、車両には、駆動輪１４の回転速度（回転数）を検出することで車速を計測する車速センサ１７が設置されている。また、車両には、アクセルペダル１８の操作量を検出することでアクセル開度を計測するアクセル開度センサ１９が設置されている。エンジン制御ユニット１５は、上述の回転数センサ１６からのエンジン回転数データ、車速センサ１７からの車速データ、及びアクセル開度センサ１９からのアクセル開度データ等に基づいて、スロットルバルブのスロットル開度、点火装置の点火時期、及び燃料インジェクタの燃料噴射量を調整することでエンジン１０を制御する。

更に、エンジン制御ユニット１５を構成する制御部２１は、エンジン１０の駆動力により走行する車両の走行状態（例えばエンジン回転数、車速、アクセル開度など）に基づいて、車両の変速指示を表示部２２に表示させる。従って、これらの制御部２１及び表示部２２、前述の回転数センサ１６、車速センサ１７及びアクセル開度センサ１９、並びに後述のシフトポジションセンサ２３及びブレーキ温度センサ２４を有して、車両の変速指示表示装置２０が構成される。この変速指示表示装置２０は、燃費を最適にするための変速段と、車両を停止させる制動装置としてのブレーキ２５が故障したときに車両を安全に停止させるための変速段とを表示する。

シフトポジションセンサ２３は、変速機（トランスミッション）の変速段（シフトポジション）を検出するものであり、例えば変速ギア１３の噛み合いの組み合わせによる変速段を検出する。また、ブレーキ温度センサ２４は、ブレーキパッドの温度、またはブレーキ２５を動作させる作動油の温度を検出することで、ブレーキ２５の温度を計測する。これらのシフトポジションセンサ２３及びブレーキ温度センサ２４にて検出、計測された検出データ及び計測データは、回転数センサ１６、車速センサ１７及びアクセル開度センサ１９のそれぞれからの計測データと同様に、制御部２１に送信される。

制御部２１は、ブレーキ温度センサ２４にて計測されたブレーキ２５の温度が所定値を超えてブレーキ２５が過熱状態になったときに、ブレーキ２５が故障状態であると判定する。更に、制御部２１は、ブレーキ２５の故障を判定したときに、回転数センサ１６からのエンジン回転数データ、車速センサ１７からの車速データ、及びアクセル開度センサ１９からのアクセル開度データに基づいて、車両をエンジンブレーキの制動力によって停止させるために、車両の変速段を現在の変速段以下の変速段に変速させるための変速指示を表示部２２に表示させる。この変速指示は、現在の変速段よりも低い変速段に変速させる変速指示と、現在の変速段を維持させる変速指示とである。

つまり、制御部２１は、車両の変速段を現在の変速段よりも低い変速段に変速させたときのエンジン回転数を予測し、このエンジン回転数が、エンジン１０が正常に動作可能な所定のエンジン回転数としての上限エンジン回転数以下になると判断したときに、上述の現在の変速段よりも低い変速段に変速させる変速指示を表示部２２に表示させる。この変速指示は、例えば、図３（Ａ）に示すように変速段数を表示させるものや、図３（Ｂ）に示すように変速段の低下を示す矢印の表示等である。

また、制御部２１は、車両の変速段を現在の変速段よりも低い変速段に変速させたときのエンジン回転数を予測し、このエンジン回転数が、エンジン１０が正常に動作可能な上限エンジン回転数を超えると判断したときには、現在設定されている現在の変速段を維持する変速指示を表示部２２に表示させる。

上述のようにブレーキ２５の故障を判定し、変速指示を表示部２２に表示させる制御部２１の動作を、図４を用いて説明する。
制御部２１は、回転数センサ１６、車速センサ１７、アクセル開度センサ１９、シフトポジションセンサ２３、ブレーキ温度センサ２４からの入力信号を処理、例えばＡＤ変換処理する（Ｓ１）。次に、制御部２１は、シフトポジションセンサ２３にて検出された現在の変速段を取得し、または回転数センサ１６からのエンジン回転数データ及び車速センサ１７からの車速データを用いて現在の変速段を推定し取得する（Ｓ２）。

制御部２１は、次に、アクセル開度センサ１９からのアクセル開度データに基づいて算出した運転者の要求トルクと、ステップＳ２にて取得した現在の変速段と、回転数センサ１６からのエンジン回転数データ及び車速センサ１７からの車速データ等とに基づき、予め設定された変速指示マップを用いて、車両の燃費を最適にするために推奨する変速段を演算する（Ｓ３）。このステップＳ３の後に、制御部２１は、現在の変速段を推奨の変速段とするために必要な変速指示（アップシフト指示、ステイ指示、ダウンシフト指示）を判定する（Ｓ４）。

次に、制御部２１は、ブレーキ温度センサ２４からのブレーキ温度データに基づいて、ブレーキ２５の温度が所定値を超えて故障状態であるか否かを判定する（Ｓ５）。制御部２１は、ブレーキ２５が故障状態になく正常であると判定したときには、ステップＳ４にて判定した変速指示を表示部２２に表示させる（Ｓ６）。

ステップＳ５においてブレーキ２５が故障であると判定したときには、制御部２１は、まず、ステップＳ２にて取得した現在の変速段及び変速ギア１３のギア比等を用いて、現在の変速段よりも低い変速段に変速したときのエンジン回転数（ｎ速段への変速後のエンジン回転数）を算出して予測する（Ｓ７）。

次に、制御部２１は、ステップＳ７にて予測したエンジン回転数が、エンジン１０が正常に動作可能な上限エンジン回転数以下になると判断した場合には、ステップＳ２で取得した現在の変速段よりも低い変速段に変速させる変速指示（ダウンシフト指示）を、表示部２２に表示させるべき変速指示と判定し（Ｓ９）、この変速指示を表示部２２に表示させる（Ｓ６）。

また、制御部２１は、ステップＳ７にて予測したエンジン回転数が、エンジン１０が正常に動作可能な上限エンジン回転数を超えると判断した場合には、現在の変速段を維持する変速指示（ステイ指示）を、表示部２２に表示させるべき変速指示と判定し（Ｓ１０）、この変速指示を表示部２２に表示させる（Ｓ６）。

ここで、ステップＳ９におけるダウンシフト指示は、マニュアルトランスミッション搭載車両の場合には、エンジン回転数が上限エンジン回転数に至らない、現在の変速段よりも低い変速段への指示であり、オートマチックトランスミッション搭載車両の場合には、Ｌモード又はＭモードへのシフトダウン指示である。

以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。
（１）ブレーキ２５の故障発生時に、制御部２１が、車両を現在の変速段以下の変速段に変速させる変速指示を表示部２２に表示させることで、車両を安全に停止させる最適な変速段への変速指示を運転者に明確に報知することができる。このため、ブレーキ２５の故障に気づかない運転者や、ブレーキ２５の故障への対処方法が判らない運転者が前記変速指示に従って適切に操作することで、エンジンブレーキの制動力によって車両を安全に停止させることができる。この結果、ブレーキ２５の故障時の事故率やブレーキ２５関連の故障を低減することができる。

（２）制御部２１は、現在の変速段よりも低い変速段に変速させる変速指示（ダウンシフト指示）を表示部２２に表示させる際には、現在の変速段よりも低い変速段に変速されたときのエンジン回転数が、エンジン１０が正常に動作可能な上限エンジン回転数以下になることを条件とする。このため、現在の変速段よりも低い変速段に変速するときに生ずるエンジン回転数の変動（上昇）による車両の振動を抑制でき、この状態で車両を停止させることができる。

（３）制御部２１は、現在の変速段よりも低い変速段に変速させたときのエンジン回転数が、エンジン１０が正常に動作可能な上限エンジン回転数を超えると判断したときには、現在の変速段を維持させる変速指示を表示部２２に表示させる。このため、変速によってエンジン回転数が急激に上昇してエンジン１０に過大な負荷が作用する事態の発生を、未然に防止することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができ、また、それらの置き換えや変更は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、上述の実施形態では、駆動力がエンジン１０のみにより発生する車両の場合を述べたが、駆動力が電動モータ又はエンジンにより発生する車両に、本発明を適用してもよい。

１０…エンジン、１６…回転数センサ、１７…車速センサ、１９…アクセル開度センサ、２０…変速指示表示装置、２１…制御部、２２…表示部、２３…シフトポジションセンサ、２４…ブレーキ温度センサ、２５…ブレーキ（制動装置）。

Claims (5)

1. 少なくともエンジンの駆動力により走行する車両の走行状態に基づいて、前記車両の変速指示を表示する車両の変速指示表示装置であって、
   前記車両の変速指示を表示する表示部と、
   予め設定された変速指示マップを用いて推奨の変速段を演算する機能と、前記車両を停止させる制動装置の故障を判定する機能とを備えた制御部とを有し、
   前記制御部は、下り坂を除く走行状況下において前記推奨の変速段を演算した後に前記制動装置の故障を判定したときに、前記車両の変速段を現在の変速段以下に変速させる変速指示を前記表示部に表示させるよう構成されたことを特徴とする車両の変速指示表示装置。
2. 前記制御部は、アクセル開度、エンジン回転数及び車速から変速指示マップを用いて推奨の変速段を演算するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両の変速指示表示装置。
3. 前記制御部は、車両の変速段を現在の変速段よりも低い変速段に変速させるときに、エンジンが正常に動作可能な所定のエンジン回転数以下になると判断したときには、前記現在の変速段よりも低い変速段に変速させる変速指示を表示部に表示させるよう構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の変速指示表示装置。
4. 前記制御部は、車両の変速段を現在の変速段よりも低い変速段に変速させるときに、エンジンが正常に動作可能な所定のエンジン回転数を超えると判断したときには、前記現在の変速段を維持させる変速指示を表示部に表示させるよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両の変速指示表示装置。
5. 前記制動装置がブレーキであり、前記制御部は、前記ブレーキの温度が所定値を超えた場合に、前記ブレーキが故障状態にあると判定するよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両の変速指示表示装置。

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