(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者により操作される変速操作装置により車両の変速機の状態が走行状態であるか中立状態であるかを検出する変速操作指令検出手段と、
前記変速機の変速状態位置を検出する変速状態位置検出手段と、
前記変速操作指令検出手段が走行状態を示しているとき前記変速機の変速が行われ、且つ変速する際に中立状態が検出されたときには前記変速状態位置検出手段により検出された現在位置が変速されるべき次変速段を出力するまで前記変速前の前変速段を表示し、前記変速が行われたにも拘わらず前記変速位置検出手段が中立状態を出力した後無信号となったとき変速されるべき次変速段を表示する変速段表示装置と
を有することを特徴とする変速段表示装置。
【請求項２】
前記変速段表示装置は、前記変速状態位置検出手段の出力が無信号となったとき警告を表示することを特徴とする請求項１記載の変速段表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の変速機の変速段を表示する変速段表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機例えば、機械式自動変速機は、手動式変速機に、変速段を切り換えるギヤシフトユニット、クラッチアクチュエータ等を装着して、運転者がアクセルペダルとブレーキペダルを操作するだけで発進〜停止までの制御を行うことが出来るように構成したものである。このような自動変速機には現在の変速段を表示する変速段表示装置が設けられている。変速段表示装置は、現在の変速段（ギヤ位置）を表示する変速段表示装置、この変速段表示装置を制御するコントロールユニットを備えており、ギヤがどの位置（変速段）に入っているかを数字で表示する。これにより運転者は、安心して車両を運転することが出来る。
【０００３】
このような変速段表示装置として例えば、実開平３−１１７１６０号公報に開示されたものがある。この変速段表示装置は、制御部により、所定時間内での中立位置表示に際し、所定時間内に変速段検知部材からの検知信号が入力されない場合には、変速前の変速段の表示を継続して、検知信号が入力されない場合に起こる表示の消灯を無くし、運転者への不安を解消するようにしたものである。図６は、この変速段表示装置のタイムチャートを示す。図６（ａ）のようにチェンジレバーがＤレンジにあり、アクセルペダルの踏み込みに伴い変速段が２速から３速に変速される場合、２速→中立（Ｎ）→３速と変化し、変速段のギヤ位置を検出するギヤシフトユニット（ＧＳＵ）ポジションスイッチは、同図（ｂ）に示すように、２速位置→中立位置（Ｎ）→３速位置を検出して信号を出力する。機械式自動変速機は、手動式変速機をベースとしていることで、変速する場合必ず中立位置（Ｎ）を通り、２速から３速に変速する場合には２速→Ｎ→３速（３速から２速に変速する場合には、３速→Ｎ→２速）となる。そして、変速段表示装置は、同図（ｃ）のように現在の変速段２→Ｎ→３を表示する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した変速段表示装置は、ギヤシフトユニットポジションスイッチの信号を忠実に再現するのではなく、中立位置を除く現ギヤ段を所定時間（１秒）遅延させて（タイマを持たせて）表示させている。このため、２速から３速に変速する際に、前記所定時間（１秒）以内であれば中立表示（Ｎ）をせずに２→３表示となる。しかしながら、ギヤチェンジに前記所定時間（１秒）以上掛かると途中のギヤ段である中立（Ｎ）が表示されてしまう（図６（ｃ））。
【０００５】
また、ギヤシフトユニットポジションスイッチは、検出領域の真ん中の領域で中立位置（Ｎ）を、ギヤの入っている領域でギヤ位置（ＳＨ）を感知する構成となっているために現ギヤ段が何処にあるか確認することが出来ないことがある。例えば、ギヤが、中立位置と目標変速段との間の領域に引っ掛かり、ギヤシフトユニットポジションスイッチがどの位置にも入らないような場合には無信号となる。変速段が、２速から中立位置Ｎを経て３速になかなか入らないのは、機械的なガタ付に起因し、１回リトライ（ギヤシフトした時に目標ギヤ段に入らなかったとき、ギヤを再び入れる動作）すると、前記所定時間を超えてしまう。このような場合には中立位置（Ｎ）を経由して無信号となり、前のギヤ段（２速）から前記所定時間（１秒）以上経過していると遅延タイマが切れて無表示となってしまう虞がある（図６（ｃ））。
【０００６】
このように自動変速時に、目標変速段（次変速段）の信号が入力されるまで前記所定時間（１秒）以上経過すると、無表示及び中立表示になることがあり、運転者の不安を招く虞がある。
また、ギヤシフトユニットポジションスイッチの断線等の故障が発生すると無信号の状態となり、変速機のギヤが入っているにも拘わらず無表示となることがある。このため運転者は、ギヤが入っていないと判断する（誤解する）虞がある。
【０００７】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、変速時に無表示や中立位置表示を無くすようにした変速段表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明によれば、請求項１では運転者により操作される変速操作装置により車両の変速機の状態が走行状態であるか中立状態であるかを検出する変速操作指令検出手段と、前記変速機の変速状態位置を検出する変速状態位置検出手段と、前記変速操作指令検出手段が走行状態を示しているとき前記変速機の変速が行われ、且つ変速する際に中立状態が検出されたときには前記変速状態位置検出手段により検出された現在位置が変速されるべき次変速段を出力するまで前記変速前の前変速段を表示し、前記変速が行われたにも拘わらず前記変速位置検出手段が中立状態を出力した後無信号となったとき変速されるべき次変速段を表示する変速段表示装置とを有していることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２では、前記変速段表示装置は、前記変速状態位置検出手段の出力が無信号となったとき警告を表示することを特徴としている。
【００１０】
運転者により操作される変速操作装置により車両の変速機の状態が走行状態であるか中立状態であるかを変速操作指令検出手段検出し、変速機の変速状態位置を変速状態位置検出手段で検出する。変速段表示手段は、変速操作指令検出手段が走行状態を示しているとき変速機の変速が行われ、且つ変速する際に中立状態が検出されたときには変速状態位置検出手段が変速されるべき次変速段（目標変速段）の信号をを出力するまで変速前の前変速段を表示する。変速は、自動変速機における走行レンジ（Ｄレンジ）に限るものではなく、手動変速機における手動操作の場合でも同様である。
【００１１】
変速段表示装置は、変速機の変速が行われたにも拘わらず変速状態位置検出手段が中立状態を出力した後無信号となったとき変速操作手段により決定される変速段を表示し、更に、変速状態位置検出手段の出力が無信号となったとき警告を表示する。変速されるべき次変速段は、手動操作の場合には操作レバーの指令そのものであるが、自動変速の走行レンジ（Ｄレンジ）の場合には、操作レバーのＤレンジ指令を受けて車速とアクセル開度による変速マップから次変速段が決定される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図１は、本発明を適用した自動変速機の変速段表示装置のブロック図を示す。尚、この自動変速機は、前述したように手動式変速機に、変速段を切り換えるギヤシフトユニット、クラッチアクチュエータ等を装着して、運転者がアクセルペダルとブレーキペダルを操作するだけで発進〜停止までの制御を行うことが出来るように構成したものである。
【００１３】
図１において変速段表示装置１は、図示しないチェンジレバーの操作位置を検出する変速操作指令検出手段としてのレバー位置センサ２、変速段のギヤシフト位置を検出する変速状態位置検出手段としてのギヤシフトユニットポジションスイッチ３、レバー位置センサ２及びギヤシフトユニットポジションスイッチ３の出力信号に基づき、表示すべき変速段（中立位置を含む）を変速段表示部４へ指示するコントロールユニット（ＥＣＵ）７、コントロールユニット７の指示により変速段を表示する変速段表示部４、警報ランプ６を表示させるように構成され、変速段表示手段５は、コントロールユニット７、変速段表示部４及び警報ランプ６により構成されている。
【００１４】
チェンジレバーは、運転者により操作可能とされ、中立位置（Ｎ）レンジ、後進（Ｒ）レンジ、及び自動変速モードに相当するＤレンジが設定されている。手動変速モードに相当するＭ（マニュアル）レンジも設定されている。このチェンジレバーは、チェンジレバーの操作位置を検出するレバー位置センサ２を備えており、チェンジレバーの位置から現在運転者が選択しているモードを検出する。ギヤシフトユニットポジションスイッチ３は、変速機に装着されており、各変速段を検出して変速段信号（ギヤ位置信号）を出力する。
【００１５】
コントロールユニット７は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ及び入出力信号処理回路としてのインターフェース等を備えており、メモリは、各種制御プログラムやデータが書き込まれた読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、書き込み可能なメモリ（ＲＡＭ）により構成されている。
コントロールユニット７の入力側には、レバー位置センサ２、ギヤシフトユニットポジションスイッチ３からの信号の他に、車速センサ、アクセル開度センサ、エンジン回転センサ等の各センサからの信号も入力され、出力側には、運転室内に設けられたインストルメントパネル（図示せず）に配置された変速段表示部４、警報ランプ６の他、目標変速段にギヤを合わせるギヤシフトユニット制御装置、クラッチ制御装置等（何れも図示せず）が接続される。
【００１６】
コントロールユニット７は、セレクト位置がＤレンジとされているとき、車速、アクセル開度やエンジン回転数等の各信号に基づいて目標変速段を決定するためのシフトマップが前記メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている。従って、コントロールユニット７は、この目標変速段に応じたシフト信号をギヤシフトユニットに加えて目標変速段にギヤを合わせる。これにより自動変速制御が実施される。
【００１７】
変速機のギヤが目標変速段に切り換えられて変速が完了すると、ギヤシフトユニットポジションスイッチ３から変速段信号（ギヤ位置信号）が出力される。コントロールユニット７は、この変速段信号により、シフト信号に対して各ギヤの切換が確実に行われたか否か、即ち、噛み合いが正常な状態であるか否かを判別する。
【００１８】
コントロールユニット７は、レバー位置センサ２、ギヤシフトユニットポジションスイッチ３からの信号を入力して現在の変速段を判断し、変速段表示部４に変速段表示指令信号を出力する。変速段表示部４は、指令信号に基づいて現ギヤ段（現在の変速段）を表示する。コントロールユニット７は、変速時に目標変速段のギヤシフトユニットポジションスイッチ３からの信号が入力されるまで現ギヤ段を表示する。
【００１９】
また、ギヤシフトユニットポジションスイッチ３の断線等により目標変速段の信号が入力されないときには、変速の際に中立位置（Ｎ）信号を確認した場合には、目標変速段を表示し、確認しなかった場合には現ギヤ段を表示する。変速段表示部４は、変速段を数字で表示し、２速、３速、４速等を２、３、４で表示する。また、中立位置は、符号Ｎで表示する。
【００２０】
以下に作用を説明する。
先ず、変速時に、目標変速段のギヤシフトユニットポジションスイッチ３が入力されるまで現ギヤ段を表示する場合について図２のタイムチャートにより説明する。
図２において、コントロールユニット７は、レバー位置センサ２からの信号によりセレクト位置がＤレンジとされている状態において（同図（ａ））、変速段が２速から３速に変速されるとき、ギヤシフトユニットポジションスイッチ３から同図（ｂ）に示すように、２速位置→中立位置Ｎ→３速位置信号が順次入力される。このとき、コントロールユニット７は、中立位置Ｎの滞留時間が所定時間（例えば、１秒）以上経過した場合でも、目標変速段即ち、３速段の位置信号が入力されるまでは現ギヤ段即ち、２速を変速段表示部４に表示させる。即ち、コントロールユニット７は、変速時に中立位置に滞留する時間が何秒掛かっても現ギヤ段を変速段表示部４に表示する。
【００２１】
また、コントロールユニット７は、同図（ｂ）に示すように３速から２速に変速する際に、３速から中立位置（Ｎ）に変速した後、何らかの原因でギヤシフトユニットポジションスイッチ３から変速段信号が入力されない状態即ち、無信号状態となった場合には、現ギヤ段である３速を表示させ、目標変速段（２速）に変速されギヤシフトユニットポジションスイッチ３から２速の変速段信号が入力されたときに当該変速段である２速を表示させる。
【００２２】
次に、ギヤシフトユニットポジションスイッチ３の断線等の故障により目標変速段の信号が未入力の場合の表示について説明する。
図３のタイムチャートに示すようにコントロールユニット７は、レバー位置センサ２からの信号によりセレクト位置がＤレンジとされている状態において（同図（ａ））、変速段が２速から３速に変速されるときに、目標変速段（３速）の信号が入力されない即ち、無信号状態のときは、２速から３速に変速する際に中立位置（Ｎ）信号が入力されたとき（中立位置を確認したとき）には（同図（ｂ））、ギヤシフトユニットポジションスイッチ３が故障（断線）であるか否かを判定し、断線であると判定したときには当該判定後目標変速段（３速）を変速段表示部４に表示する（同図（ｃ））。同時にコントロールユニット７は、警報ランプ６を点灯して運転者に異常を知らせる。
【００２３】
ギヤシフトユニットポジションスイッチ３が故障（断線）であるか否かの判定は、２速から３速に変速する際に規定時間経過しても無信号のときには、リトライを数回例えば、３回行い、これでもギヤシフトユニットポジションスイッチ３から信号が得られない場合、当該ギヤシフトユニットポジションスイッチ３が故障している（ギヤシフトユニットポジションスイッチ３の断線、或いは変速機のギヤが引っ掛かってギヤシフトユニットポジションスイッチ３が無信号状態となる）ものと判断する。そして、コントロールユニット７は、エラー（無信号状態）が発生した際にシフト位置の流れを記憶しておき、中立位置信号が確認されていたときには目標変速段（次のギヤ段３速）を変速段表示部４に表示する。
【００２４】
また、図４のタイムチャートに示すようにコントロールユニット７は、レバー位置センサ２からの信号によりセレクト位置がＤレンジとされている状態において（同図（ａ））、変速段が２速から３速に変速されるときに、目標変速段（３速）の信号が入力されない即ち、無信号状態のときは、２速から３速に変速する際に中立位置（Ｎ）信号が入力されなかったとき（中立位置を確認しなかったとき）には（同図（ｂ））、２速から中立位置Ｎにシフトする際にギヤが抜けていないものと判定して、現ギヤ段（２速）を変速段表示部４に表示する。
【００２５】
即ち、コントロールユニット７は、前述と同様にギヤシフトユニットポジションスイッチ３が故障（断線）であるか否かを判定し、故障であると判定したときには当該判定後前ギヤ段（２速）を変速段表示部４に表示する。これにより変速段が２速から３速に変速されているのか否か不明でも、現ギヤ段（２速）が表示されることで、運転者の不安を無くすることが出来る。同時にコントロールユニット７は、警報ランプ６を点灯して運転者に異常を知らせる。
【００２６】
次に、図１に示す変速段表示装置１の制御手順を図５のフローチャートを参照して説明する。
図５に示すようにコントロールユニット７は、チェンジレバーが中立位置にあるか否かを判別し（ステップＳ１）、チェンジレバーが中立位置にないときにはギヤシフトユニットポジションスイッチ３が中立位置にあるか否かを判別し（ステップＳ２）、中立位置にないときにはギヤシフトユニットポジションスイッチ３から変速段信号（ギヤ位置信号）が入力されているか否かを判別し（ステップＳ３）、変速段信号が入力されているときには現ギヤ段を変速段表示部４に表示する（ステップＳ９）。コントロールユニット７は、ステップＳ１においてチェンジレバーが中立位置にあるときにはギヤシフトユニットポジションスイッチ３が中立位置にあるか否かを判別し（ステップＳ７）、中立位置にあるときには変速段表示部４に中立位置（Ｎ）を表示する。また、コントロールユニット７は、ステップＳ７においてギヤシフトユニットポジションスイッチ３が中立位置にないと判別したときには、ステップＳ３に進む。
【００２７】
コントロールユニット７は、ステップＳ３においてギヤシフトユニットポジションスイッチ３から変速段信号が入力されていないと判別したときには、エラー（無信号状態）が発生したか否かを判別し（ステップＳ４）、エラーが発生したときには警報ランプ６を点灯させ（ステップＳ５）、運転者に異常を知らせると共に、変速時に中立位置信号を確認したか否かを判別し（ステップＳ６）、中立位置信号を確認した場合には、目標変速段を変速段表示部４に表示する（ステップＳ１０）。この目標変速段の表示は、中立位置（Ｎ）以外の変速段（ギヤポジション）を表示する。
【００２８】
コントロールユニット７は、ステップＳ２においてギヤシフトユニットポジションスイッチ３が中立位置にあると判別したときには、変速段表示部４に前ギヤ段を表示する（ステップＳ１１）。また、コントロールユニット７は、ステップＳ４においてエラーが発生していないと判別した場合、或いは、ステップＳ６において変速時に中立位置信号を確認しなかった場合には、ギヤシフトユニットポジションスイッチ３の故障等により目標変速段の信号が入力されていないものと判定し、変速段表示部４に前ギヤ段を表示する（ステップＳ１１）。
【００２９】
尚、上記実施例においては、変速段表示部４と警報ランプ６を別々に配設したが、警報ランプ６の機能を、変速段（ギヤシフトポジション）の表示を点滅させるなどして、変速段表示部４に兼用させてもよい。更に、機械式自動変速機に適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、手動変速機、特にチェンジレバー位置を検出してギヤシフトユニットにより変速機を駆動する手動変速機に適用しても良いことは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、変速に時間が掛かっても前変速段を表示することで、変速段表示手段の変速段表示が、無表示、中立位置表示（Ｄレンジのみ）になることがなく、運転者の不安感を無くすることが出来る。
また、変速状態位置検出手段等の故障により変速機側ではギヤが入っているにも拘わらず表示装置側への出力が無い場合、変速されるはずの次変速段を表示することで、運転者の不安感や誤判断を防止することが出来る。
【００３１】
更に、請求項２の発明によれば、変速状態位置検出手段がギヤの引っ掛かりや断線等の故障により無信号状態となった場合でも、何れかの変速段を表示することで運転者の不安感を無くすると共に、警告も表示することで運転者への点検、修理を促すことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る変速段表示装置の概略構成図である。
【図２】図１の変速段表示装置の変速時に、目標変速段の信号が入力されるまでの作用及び表示状態を説明するためのタイムチャートである。
【図３】図１の変速段表示装置の変速時に目標変速段の信号が未入力で中位置信号が確認されたときの作用及び表示状態を説明するためのタイムチャートである。
【図４】図１の変速段表示装置の変速時に目標変速段の信号が未入力で中立位置信号が確認されないときの作用及び表示状態を説明するためのタイムチャートである。
【図５】図１の変速段表示装置の変速時における作用及び表示状態を説明するためのフローチャートである。
【図６】従来の変速段表示装置の変速時の作用及び表示状態を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
１  変速段表示装置
２  レバー位置センサ
３  ギヤシフトユニットポジションスイッチ
４  変速段表示部
５  変速段表示手段
６  警報ランプ
７  コントロールユニット（ＥＣＵ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003599081.tif 000005
【図５】
0003599081.tif 000006
【図６】
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