JPS58177728A - 車両の最適シフト位置表示装置 - Google Patents

車両の最適シフト位置表示装置

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JPS58177728A
JPS58177728A JP57061247A JP6124782A JPS58177728A JP S58177728 A JPS58177728 A JP S58177728A JP 57061247 A JP57061247 A JP 57061247A JP 6124782 A JP6124782 A JP 6124782A JP S58177728 A JPS58177728 A JP S58177728A
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engine
speed
vehicle
optimum
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Kohei Igarashi
五十嵐　幸平
Kazuo Tomita
富田　和男
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両の最適シフト位置表示装置に係り、％に
、手動変速機と電子制御燃料噴射式エンジンを備えた自
動車に用いるのに好適な、車両の最適シフト位置表示装
置に関する。
近年、石油資源の枯渇と共に自動軍勢の車両における燃
料消費量の軽減が社会的な要１となっている。一般に自
動車における燃料消費量は、エンジンの燃費性能だけで
なく、運転者の運転方法によっても大巾に変化するため
、自動車に関する知識を十分持っていない一般の運転者
に、現走行状態に適した最適な運転方ｉｔ指示する装置
が望まれている。このような目的で、従来から、エンジ
ンの吸気管負圧を指針として表示する、いわゆるエコノ
ミーメータ、或いは、車両の単位走行距離当りの燃料消
費量（Ｅ＆ｊ　）を算出して表示する、いわゆるクルー
ズコンピュータ等が実用化されているが、これらの方法
では、いずれも、アクセル操作の情報しか運転者に伝達
されない友め、燃費節約の効果が必ずしも十分でないと
いう欠点を有してい比。
本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、運転者に、現走行状態での、燃費率が最も良い最適
シフト位置に関する情報を与えることができ、従って、
燃料消費量を効果的に低減することができる車両の最適
シフト位置表示装置を提供することを目的とする。
本発明は、車両の最適シフト位置表示装置を、車両の走
行速度を検出するための車速センサと、エンジンの回転
数を検出するためのエンジン回転センサト、エンジンの
負荷を検出するためのエンジン負荷センサと、エンジン
回転数とエンジン負荷から求められるエンジントルクを
用いて現在の駆動馬力を算出し、次いで、該駆動馬力を
用いて各シフト位置での必要トルクを算出し、更に、各
シフト位置でのエンジン回転数と必要トルクから各シフ
ト位置での燃費率を求めて、燃費率の最も良い最適シフ
ト位置に関する情報を出力する演算回路と、該演算回路
の出力を表示するシフト位置表示手段と、を用いて構成
することにより、前記目的を達成したものである。
又、前記シフト位置表示手段を、燃費率が最も良い最適
シフト位置を直接表示するものとして、運転者が迅速に
最適シフト位置を知ることができるようにしたものであ
る。
或いは、前記シフト位置表示手段を、燃費率が最も良い
最適シフト位置へのシフト方向を表示するものとして、
シフト位置表示手段が安ｆＢＫ構成できるようにしたも
のである。
以下図ｍｔ−参照して、本発明に係る車両の最適シフト
位置謄示装置が配設された、手動変速機と電子制御燃料
噴射式エンジンを有する自動車の実施例を詳細に説明す
る。
本実趨例は、第１図に示すような、外気を喉り入れるた
めのエアクリーナ１２、該エアクリーナ１２により喉り
入れられた吸入空気の流量を検出するためのエア７０−
メータ１４、ｆｉ：ｒ−アフロ−メータ１４に内蔵され
た、吸入空気のＷＡ［を検出するための吸気温センサ１
６、吸気管１８に配設され、運転席に配設されたアクセ
ルペダル（図示省略）と連動して回動するようにされた
、吸入空気の流量を制御するための絞り弁２０．骸絞り
弁２０の開度を検出する几めの、絞り弁全閉時にオンと
なるアイドルスイッチを含むスロットルセンサ２２、サ
ージタンク２４、吸気マニホルド２６、に配設された、
エンジン１０の吸気ボートに向けて燃料を噴射するため
のインジェクタ２８、排気マニホルド３０に配設された
、排気ガス中の残存酸＊＊度から空燃比を検知するため
の酸素濃度センサ３２、エンジン１０のクランク軸の回
転と連動して回転するディストリビヱータ軸３４ａｔＰ
有するディストリビュータ３４、該ディストリビュータ
３４に内蔵された、前記ディストリビュータ軸３４ｍの
回転に応じて、エンジン回転信号であるクランク角信号
を出方するクランク角センサ３６、エンジンブロックに
配設された、エンジン冷却水−を検知するための冷却水
温センサ３８、手Ｔｏｆ速機５０の出力軸の回転数から
車両の走行速度を検出するための車速センナ４０．前記
エアフロメータ１４出力の吸入空気流量と前記クランク
角センサ３６出力のクランク角信号から求められるエン
ジン回転数に応じてエンジン一工程当りの基本噴射量を
算出すると共に、これ管前記スロットルセンナ２２出力
の絞り弁開度、前記酸素濃度センサ３２出力の空燃比、
前記冷却水温センサ３８出力のエンジン冷却水−等に応
じて増減量補正することによって、燃料噴射量を決定し
て前記インジェクタ２８に開弁時間信号を出力するデジ
タル制御回路４２かうなる電子制御燃料噴射式エンジン
１０と、車両の走行状態に合せて変速操作を行うための
手動変速機５０とを備えた自動車において、運転席に配
設されたクラッチペダル５２の踏み込み状態から、タラ
ッチ操作の有無管検出するためのクラッチスイッチ５４
と、燃費率が最も良い最適シフト位置を直＊＊示するた
めの、這転席に配設され九デジタル表示器５６とを設け
ると共に、前記デジタル制御回路４２内で、エンジン回
転数とエンジン負荷から求められるエンジントルクを用
いて現在の駆動馬力を算出し、次いで、咳駆動馬力を用
いて各シフト位置での必要トルクを算出し、更に、各シ
フト位置でのエンジン回転数と必要トルクから各シフト
位置での燃費率を求めて、前記デジタル表示器５６に燃
費率の最も良い最適シフト位置を出力するよ５Ｋしたも
のである。
前記デジタル制御回路４２は、第２図に詳細に示す如く
、各種演算処理を行うマイクロプロセッサからなる中央
処理装置（以下ＣＰＵと称する）６０と、前記エアフロ
メータ１４、吸気温センサ１６、酸素濃度センサ３２、
冷却水温センサ３８等から入力されるアナログ信号ｔ５
デジタル信号に変換して順次ＣＰＵ６０に取り込むため
のマルチプレクサ付アナログ−デジタル変換［１６２と
、前記スロットルセンサ２２、クランク角＋７１３６、
車速センサ４０、クラッチスイッチ５４等から入力され
るデジタル信号を、所定のタインングでＣＰＵ６Ｇに取
り込むと共に、ＣＰＵ６０における演算結果を、所定の
タイ建ングで前記インジェクタ２８、デジタル表示ＩＩ
！５６等に出力するための）くツファ付入出力インター
フエイス６４と、プログラム或いは各種定数等を記憶す
る次めのリードオンリーメモリ（以下ＲＯＭと称する）
６６と、ＣＰＵ６０における演算データ等を一時的に記
憶するためのランダムアクセスメモリ（以下ＲＡＭと称
する）６８と、機関停止時にも補助電源から給電されて
記憶を保持できるバックアップ用ランダムアクセスメモ
リ７０と、前記各構成機器間を接続するコモンパス７２
とから構成されている。
以下作用を説明する。
デジタル制御回路４鵞は、まず、エアフローメータ、１
４出力の吸入空気流量Ｑと、クランク角センサ３６出力
のクランク角信号から算出されるエンジン回転数Ｎによ
り１次式管用いて、基本噴射時間ＴＰを算出する。
ＴＰ＝に・３正　・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・　（すここでＫは定数である。
更に、各センサからの信号に応じて、次式を用いて、前
記基本噴射時間ＴＰｔ補正することにより、有効噴射時
間ＴＡＵＩを算出する。
ＴＡＵ１＝Ｆ−Ｔｐ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・（２）ここで、Ｆは、各種補正を行つ食めの
補正係数である。
このようにして求められる有効噴射時間ＴＡ！Ｊｌに、
噴射処理に対して、次式に示す如く、バッテリ電圧が低
下した際のインジェクタ２８の応答遅れ時間に対応する
無効噴射時間ＴＡＵＶを加えることによって、噴射時間
ＴＡＵを算出する。
ＴＡＵ＝ＴＡＵ１＋ＴＡＵＶ　・・−・−・・−・・−
（３）この噴射時間ＴＡＵに対応する開弁時間信号が、
インジェクタ２８に出力され、エンジン回転と同期して
インジェクタ２８が噴射時間ＴＡＵたけ開かれて、エン
ジンの吸気マニホルド２６円に燃料が噴射される。
本冥施例における最適シフト位置費示は、＃！３図に示
すよ５なプログラムに従って実行される。
即ち、まずステップ１０１において、前記スロットルセ
ンサ２２のアイドル接点がオンであるか否か會判定する
。判定結果が否である場合、即ち、絞り弁２０が開かれ
た状ＩＩＫある場合には、ステップ１０２に進み、前記
クラッチスイッチ５４カニオンであるか否かを判定する
。判定結果が否である場合、即ち、クラッチ操作中でな
い場合に１１、ステップ１０３に進み、前記車速センサ
４０の出力から車速Ｖを読み込む０次いで、ステップ１
０４に進み、読み込まれた単連Ｖが零であるか否か管判
定する。前出ステップ１０１，１０２或いは１０４にお
ける判定結果が正である場合には、最適シフト位ｔｔ＊
示する必要がないと判断して、ステップ１０ｓに進み、
前記デジタル表示器５６に、例えば零を出力し【、との
プログラムを終了する〇 一方、前出ステップ１０４ＫｓＰける判定結果が否であ
る場合、即ち、車両が走行中である場合には、ステップ
１０６に進み、前記クランク角センサ３６出力のクラン
ク角信号からエンジン回転数Ｎｔ−読み込む。次いで、
ステップ１０７に進み、前出ステップ１０３で読み込ま
れた車速Ｖと前出ステップ１０６で算出されたエンジン
回転数ＮＫ応じて、エンジン回転数Ｎと単連Ｖの比（以
下Ｎ−Ｖ比と称する）ｔ−算出する。次いでステップ１
０８に進み、前記エアフルーメータ１４出力がら求めら
れる吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎのいでステップ１
０９に進み、前記ＲＯＭ６６に予め記憶されている、絡
４図に示すような、ニンジンの関係ヲ嵌わした二次元マ
ツプ（エンジントルクサーチマッグと称する）から、現
在のエンジントルクＴａをサーチして読み出す。次いで
ステップ１１０に進み、次式を用いて、前出ステップ１
０Ｇで求められたエンジントルクＴａと前出ステップ１
０６で読み込まれたエンジン回転数Ｎから現走行におけ
る駆動馬力を算出する。
駆動馬力＝〕（ト）・・・・・・・・・・・・・・・（
１）７１４Ｌ！ 更に、ステラ７１１１に進み、シフト仁愛を針数してい
るシフトカウンタに、最高速ギヤに対応するシフトカウ
ンタ値Ｃ（例えばＣ＝５）ｔ−ロードする。次いでステ
ップ１１２に進み、腋シフトカウンタ値に対応するシフ
ト位置口〕＝１〜５）における１７２７回転数Ｎｉｔ、
前出ステップ１０３で読み込まれた現在の車速Ｖと各シ
フト位置でのＮ−Ｖ比から算出する。次いでステップ１
１３に進み、ステップ１１２で算出されたエンジン回転
数Ｎｉが許容最大回転数Ｎ　ｍ　ａ　ｘ以下であるか否
かｔ判定する。判定結果が正である場合には、ステップ
１１４に進み、前出ステップ１１０で算出された現在の
駆動馬力から、前出（１）式を逆に用いて、該当シフト
位置での必ｌ！なエンジントルクＴ１を算出する。更に
ステップ１１５に進み、算出されたエンジントルクＴ１
が許容最大トルクＴｍａｘ以下であるか否かｔ判定する
。判定結果が正である場合には、ステップ１１６に進み
、前１に！　ＲＯＭ１６に予め記憶されている、第５図
に示すような、エンシフ１ｇ１ｂ数Ｎ及びエンジントル
クＴと燃費率Ｆの関係を表わした二次元マッグ［１費率
マツプと称する）から、該当シフト位置での燃費率Ｆ１
１サーチして読み出す。
一方、前出ステップ１１３或いは１１４における判定結
果が否である場合には、該当シフト位置は選択できない
ので、ステップ１１７に進み、燃費率ＦｉをＱとする。
ステップ１１６或いは１１７終了後、ステップ１１８に
進み、シフトカウンタ値Ｃｔ−１だけカウントダウンす
る。次いでステップ１１９に進み、シフトカウンタ値Ｃ
が零であるか否がｔ判定する。
判定結果が否である場合には、計算が終了していないと
判断して、前出ステラ７”ｌ１２に戻り、ステップ１１
２からステップ１１１１迄を繰り返す。
一方、ステップ１１９における判定結果が正となつ几時
は、計算が終了したと判断して、ステップ１２０に進み
、前記ＲＡＭｌ８に一時的に記憶されている各シフト位
置における燃費率Ｆｌ（例えばＦ。
〜Ｆ＊）ｔ−比較する。久いでステップ１２１に進み、
一番燃費率の良いシフト位置（＃Ｉ５図の例では、燃費
率Ｆｓに対応する５速）を、前記デジタル表示！ａ５６
に燃費最良シフト位置として出力して、このプログラム
を終了する。
このようにして、デジタル表示器５６に燃費最良シフト
位ｆｆ１Ｉを表示することによって、運転者は容易に燃
費最良シフト位置を知ることができ、従って、燃費が最
良となるようなシフト位置を選択して、燃費の優れた運
転を行うことが可能となる。
本＋５ｉ！施例においては、絞り弁２０が閉じられてい
る時、クラッチ操作中、或いは車両停止中は、前記デジ
タル表示器５・に零１＊示するようにしているので、異
常値或いは必要のない値等が出力されることがなく、運
転者ＫｇＩ頼性の高い情報を与えることができる。なお
、運転者が注意を払うことによって、前記のような場合
にも表示を行うようにすることも勿論可能である。
又、本実施例においては、デジタル表示器５６が、燃費
率の最も良い最適シフト位置ｔＷＩｉ！嵌示するように
しているので、車両運転者が、容易に、且つ、迅速に最
適シフト位置を知ることができる。
なお、シフト位置表示手段はデジタル表示器に限定され
ず、例えば、燃費率が最も良い最適シフト位ｌｌへのシ
フト方向（シフトアップ又はシフトダウン）を矢印等で
表示するようにすることも勿論可能である。この場合に
は、シフト仁愛表示手段を安価に構成することができる
。
なお前記実施例においては、本発明が、電子制御燃料噴
射式エンジンを備えた自動単に適用され、エンジン負荷
センナが、吸入空気Ｉ！１ｔｔｔ−検出するエアフロー
メータと、エンジン回転数を検出するクランク角センサ
で代用されていたが、本発明の適用範囲はこれに駆足さ
れず、別体のエンジン負荷センサを設は友り、或いは、
他の方法でエンジン負荷を検出することによって、本発
明を、一般の内燃機関を備えた車両にも同様に適用する
ことが可能である。
以上説明した通り、本発明によれば、運転者に現走行状
態での、燃費率が最も良い最適シフト位置に関する情報
を与えることができ、燃料消費量を効果的に低減するこ
とができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１一本発明に係る車両の最適シフト位置表示装置が採
用された、電子制御燃料噴射式エンジンと手動変速機１
備えた自動車の実施例の要部構成會示すブロック線図、
第２図は、前記実施例で用いられている、デジタル制御
回路の構成を示すブロック線図、第３図は、同じく、最
適シフト位ｔを嵌木するためのプログラム管示す流れ図
、第４図は、同じく、エンジントルクサーチマツプを示
すＳ図、第ＳＩＩ！ｌは、同じく、燃費率マツプを示す
纏蝕である。 １０・・・エンジン、１４・・・エアフローメータ、２
０・・・Ｒｒ）４ｆ、２２・・・スロットルセンサ、２
８・・・インジェクタ、３６・・・クランク角センサ、
４０・・・車速センサ、４２・・・デジタル制御回路、
５０・・・手動変速機、５４・・・クラッチスイッチ、
Ｓ６・・・デジタル責示器。 代理人　　高　矢　　　論 （はか１名） １１１４１１ Ｌ：ｅ’／ｒＫＪ転１ｕＮ（ＲｐＭ） 第５図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　車両の走行速ｆｔ−検出するための車速セン
    サと、エンジンの回転数音検出するためのエンジ／回転
    センサと、エンジンの負荷管検出するためのエンジン負
    荷センサと、エンジン回転数とエンジン負荷から求めら
    れるエンジントルクを用いて現在の駆動馬力を算出し、
    次いで、該駆動馬力を用いて各シフト位置での必要トル
    クを算出し、更に、各シフト位置でのエンジン回転数と
    必要トルクから各シフト位置での燃費率を求めて、燃費
    率の最も良い最適シフト位置に関する情報を出力する演
    算回路と、該演算回路の出力を表示するシフト位置表示
    手段と、を備えたことを特徴とする車両の最適シフト位
    置表示装置。
  2. （２）前記シフト位置表示手段が、燃費率が最も良い最
    適シフト位ａｔｔ−直接表示するようにされ【いる特許
    請求の範囲第１項に記載の車両の最適シフト位置嵌木装
    置。
  3. （３）　　前記シフト位璽表示手段が、燃費率が最も良
    い最適シフト位置へのシフト方向を表示するようにされ
    ている特許請求の範囲第１項に記載の車両の最適シフト
    位置表示装置。
JP57061247A 1982-04-13 1982-04-13 車両の最適シフト位置表示装置 Pending JPS58177728A (ja)

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JP57061247A JPS58177728A (ja) 1982-04-13 1982-04-13 車両の最適シフト位置表示装置
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Applications Claiming Priority (1)

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JP57061247A JPS58177728A (ja) 1982-04-13 1982-04-13 車両の最適シフト位置表示装置

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