(57)【要約】【課題】現今の高出力エンジンを備えた車輌に於いては、最高変速比およびその近傍の変速比は通常の車輌発進時にはなるべく短時間にて通過されるように運転者の手動変速要領を誘導する変速状態表示装置を提供する。【解決手段】車輌用無段変速装置の手動による変速状態を変速比にて表示する変速状態表示装置に於いて、変速比表示は変速比が高いときほど変速比が低いときに比して変速比の変化の幅を相対的に縮小して表示する非線形表示とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機構と、前記無段変速機構の変速比を操作端の操作により手動で設定する手動変速制御手段とを備えた車輌用無段変速装置の変速状態を変速比にて表示する変速状態表示装置にして、変速比表示は変速比が高いときほど変速比の変化の幅を相対的に縮小して表示する非線形表示であることを特徴とする変速状態表示装置。
【請求項２】
前記変速比表示は車速に応じて当該車速に対し許容される変速比範囲内に於ける相対的値として表示されることを特徴とする請求項１に記載の変速状態表示装置。
【請求項３】
前記変速比表示は最高変速比より最低変速比に至る変速比範囲内に於いて車速に応じて当該車速に対し許容される変速比範囲内に於ける相対的値として表示されることを特徴とする請求項１に記載の変速状態表示装置。
【請求項４】
前記変速比表示は変速比範囲を表す一連の点灯要素の列に於いて表示すべき変速比に対応する位置にある点灯要素を他の点灯要素と異なる状態に点灯するものでること特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の変速状態表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌用無段変速装置の変速状態を運転者に対し表示する変速状態表示装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
駆動軸の回転数に対する被動軸の回転数を無段階に連続して変えることができる無段変速機構がベルト式無段変速機構やトロイダル式無段変速機構として知られており、車輌用無段変速装置として用いられている。またかかる無段変速機構を用いて車輌用無段変速装置を構成する場合、無段変速機構をその変速比が自動変速制御手段により車輌の運転状態に応じて自動的に設定される自動変速モードと、その変速比が手動変速制御手段により運転者の意図するところに応じて手動的に設定される手動変速モードとの間に随時切り換えて作動させることが行われている。
【０００３】
図４はそのような公知の車輌用無段変速装置を含む車輌駆動系の基本構成を示す概略図である。図に於いて、１０はエンジンであり、直結クラッチ１２を備えたトルクコンバータ１４、歯車変速機構１６、無段変速機構（ＣＶＴ）１８、プロペラ軸２０、差動歯車２２、一対の車軸２４を経て一対の駆動輪２６を駆動するようになっている。エンジン１０、トルクコンバータの直結クラッチ１２、トルクコンバータ１４、無段変速機構１６の作動はマイクロコンピュータを備えた電子制御装置（ＥＣＵ）２８により制御されるようになっている。電子制御装置２８には、図には示されていないアクセルペダルおよびブレーキペダルよりその踏み込み量に関する信号、車速センサ３０より車速に関する信号、シフトレバーの如き操作端を備えた変速操作装置３２より運転者による変速指令信号、その他の電子制御装置の作動に必要な情報を与える信号が供給されている。
【０００４】
変速操作装置３２は、図示の如くＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｍ、＋、−の各シフト位置を備えたＪ字型の溝と、これに沿って各シフト位置の間に手にて移動されるシフトレバー（図示せず）とを備えている。Ｐ、Ｒ、Ｎはそれぞれパーキング、リバース、ニュートラルのシフト位置である。シフトレバーがＤ位置にあるとき、無段変速機構１８は電子制御装置２８の制御判断に従って所定の変速比を達成する状態に制御され、またシフトレバーがＭ位置にあるとき、無段変速機構１８は運転者によるシフトレバーの操作に従って所定の変速比を達成する状態に制御される。この場合、ここに示す公知例に於いては、シフトレバーは運転者がこれを手にて操作することによりＭ位置より＋位置または−位置へ任意にシフトされるが、運転者がシフトレバーに加える力を解除すると、シフトレバーはばね力によりＭ位置に戻されるようになっている。そしてシフトレバーがＭ位置より＋位置へシフトされる度に無段変速機構はそれについて予め設定されている複数の変速比の順番に沿って１段階ずつアップシフトされ、またシフトレバーがＭ位置より−位置へシフトされる度に同変速比の順番に沿って１段階ずつダウンシフトされるようになっている。
【０００５】
手動変速のための変速操作装置としては、他にも図５に示す如く変速比が最高となるＬ位置と変速比が最低となるＨ  位置との間に適宜の位置を選んでシフトレバーが設定されることにより、図にて影線により示されている如くＬ位置よりＨ位置へ向けて次第に小さくなるように設定されている変速比の対応する値が得られるようになっているものがある。
【０００６】
かかる無段変速装置の手動による運転状態、即ち、変速比の設定状態は、図５のような変速操作装置の場合には、Ｌ−Ｍ  位置間に於けるシフトレバーの設定位置により最高変速比位置と最低変速比位置に対する相対的位置づけによってどの程度の状態にあるかを知ることができるが、さらに進んで変速比の設定状態あるいは変速比を表示する装置を設けることが従来より種々提案されている。例えば、下記の特許文献１には、シフトレバーの操作位置に応じた変速比が設定される無段変速装置に於いて、液晶パネル４２の変速段画面４２ｂに変速状態を従来の４段式の変速段に対応させて表示することが記載されている。また下記の特許文献２には、アナログ式のエンジン回転数表示盤のエンジン回転数表示に並んで変速比を同じくアナログ式に表示することが記載されている。また、下記の特許文献３には、アナログ式のエンジン回転数表示盤のエンジン回転数表示に並んで複数の点灯要素をバーグラフ的に配列し、変速が高速側に移動するにつれて（即ち、変速比が低下するにつれて）点灯する点灯要素の数を増やすことが記載されている。また、下記の特許文献４には、バーグラフ的に配列された複数の点灯要素により変速比の設定状態を表す変速比表示装置を用い、手動変速の際、許容される変速比範囲を表示する点灯要素と許容範囲外の変速比を表示する点灯要素とを異なる色にて点灯させることが記載されている。
【特許文献１】
特開平９−２５０６３６号公報
【特許文献２】
実開平５−４９４５１号公報
【特許文献３】
実開平１−１６６１６０号公報
【特許文献４】
特開２００１−２１４９６８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
車輌に於ける変速装置の機能は、周知の通り車輌のあらゆる運転状態に対しエンジン回転数と車速との間の適合を図り、車輌の発進時や登坂時には車輪の回転速度に対比して車輪の駆動トルクを高めるよう変速比を高くしてエンジンを高出力に高速回転させることを許容し、車輌の高速走行時には車輪の回転速度に対比してエンジン回転数を抑えて燃費を高めることであるが、近年の車輌は一般に車輌の加速性能や高速性能のさらなる向上のため、車体の大きさに対比してエンジンが高出力化しているので、通常の車輌発進を行うためには、最高変速比およびその近傍の高い変速比の必要度は以前に比して大きく低下している。
【０００８】
車輌発進時に高い変速比にて車輪駆動を行えば、確かにそれ相当に車輌の加速性は高まるが、通常の車輌発進に際しては、ある程度を越えた加速性は不必要であり、無用に燃費を悪くし、環境汚染を高めるだけである。変速装置を手動にて作動させるとき、車輌発進時の最初の変速比を最高変速比より適宜に低い側の変速比から始めることは、運転者の自由裁量によるが、一般的には、運転者は図５に於けるＬ位置の如く最高変速比の位置にシフトレバーを設定したところから走行を開始する。従って、手動変速にて車輌が発進される限り、一般的には変速は最高変速比から始まり、その近傍の大きな変速比による変速状態を経て変速比の低減が行われる。
【０００９】
本発明は、現今の高出力エンジンを備えた車輌に於いては、最高変速比およびその近傍の変速比は特別に高いに駆動トルクを要する運転のために使用されればよく、かかる高変速比領域は通常の車輌発進時にはその都度なるべく短時間にて通過されるべきことに着目し、運転者をそのような手動変速要領に誘導するよう改良された車輌用無段変速装置の変速状態表示装置を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するものとして、本発明は、無段変速機構と、前記無段変速機構の変速比を操作端の操作により手動で設定する手動変速制御手段とを備えた車輌用無段変速装置の変速状態を変速比にて表示する変速状態表示装置にして、変速比表示は変速比が高いときほど変速比の変化の幅を相対的に縮小して表示する非線形表示であることを特徴とする変速状態表示装置を提案するものである。
【００１１】
前記変速比表示は車速に応じて当該車速に対し許容される変速比範囲内に於ける相対的値として表示されてよい。
【００１２】
また、前記変速比表示は最高変速比より最低変速比に至る変速比範囲内に於いて車速に応じて当該車速に対し許容される変速比範囲内に於ける相対的値として表示されてよい。
【００１３】
また、前記変速比表示は変速比範囲を表す一連の点灯要素の列に於いて表示すべき変速比に対応する位置にある点灯要素を他の点灯要素と異なる状態に点灯するものとされてよい。
【００１４】
【発明の作用及び効果】
上記の如く、無段変速機構と、前記無段変速機構の変速比を操作端の操作により手動で設定する手動変速制御手段とを備えた車輌用無段変速装置の変速状態を変速比にて表示する変速状態表示装置に於いて、変速比表示が変速比が高いときほど変速比の変化の幅を相対的に縮小して表示する非線形表示とされていれば、変速状態を変速比にて表示する表示装置に於ける変速比変化の刻み幅が、変速比が高い領域ほど大きな変速比幅に対応するので、変速比表示で見て同程度の幅の変速比変化を起こさせるのに高変速比領域では低変速比領域に於けるよりシフトレバーを大きく動かすことを要する。従って、変速比表示で見てほぼ一定の速度でアップシフトを行おうとすれば、シフトレバーのアップシフト操作は高変速比領域ほど低変速比領域に比してより速く行わねばならず、こうして変速表示装置により運転者の変速操作を変速比が高い領域では変速比が低い領域より速めるように誘導することができる。
【００１５】
この場合、変速比表示が車速に応じて当該車速に対し許容される変速比範囲内に於ける相対的値として表示されれば、車速が増大し、手動変速による選定の対象となる変速比の範囲が縮まっても、その範囲内での変速比の選定状態を変速比表示装置全体を使用してより詳細且つ的確に表示することができる。
【００１６】
また、変速比表示が最高変速比より最低変速比に至る変速比範囲内に於いて車速に応じて当該車速に対し許容される変速比範囲内に於ける相対的値として表示されるようになっていれば、車速の増大に応じて許容すべき変速比の範囲がどのように変化するかが明確に表示されるとともに、実際の変速状態が許容される変速比の範囲内でどのような位置にあるかが的確に表示される。
【００１７】
また、変速比表示が変速比範囲を表す一連の点灯要素の列に於いて表示すべき変速比に対応する位置にある点灯要素を他の点灯要素と異なる状態に点灯するものであれば、運転者は、一連の点灯要素の列に於ける少なくとも２つの異なる点灯状態のコントラストにより、車速の変化に応じてそのとき許容される変速比範囲に対比した現在の変速比を知ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による車輌用無段変速装置の変速状態表示装置の第一の実施の形態を示す概略図である。図に於いて、１００が変速状態表示装置であり、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｍはそれぞれシフトレバーが図４について説明した車輌用無段変速装置の変速操作装置３２の如き変速操作手段にてＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｍ位置に設定されているとき点灯してそのことを示すようになっている。そしてＭの右側に１列に並んだＬＥＤ（発光ダイオード）１０２の如き点灯要素が手動変速による変速状態を表示する装置を構成している。図示の実施の形態の於いては、点灯要素１０２は全部で１１個等間隔に配列された状態に設けられている。
【００１９】
変速状態表示装置１００の右側にあるのは、車速Ｖに対する変速比γ（ｖ）の座標であり、そこに描かれている一本の曲線γｅｘ（ｖ）は一般的な運転者による車輌発進時の手動変速の例である。この場合、縦軸はγ（ｖ）の値を最低値のγｍｉｎより最高値のγｍａｘまで均一の尺度にて表示するようになっているが、変速状態表示装置１００に於ける１１個の点灯要素１０２は、上から順に図示の如く高変速比領域ほどより大きな変速比幅毎に異なる変速比に対応してそれを表示するようになっている。かかる非線形的変速比幅配列は、例えば等比級数的に定められてよい。図１に示す例では、現在車速はＶ１にあって変速比がγｅｘ（ｖ）曲線上のＶ１に対応する値に設定されているので、変速状態表示装置１００に於いては、それに対応するものとして下から３番目の点灯要素が明るく（または他と異なる色に）点灯されている。尚、この実施の形態では、作動範囲にあるその他の点灯要素は、その範囲で変速装置が作動中であることを示すよう、或る適当な基礎点灯状態に点灯されている。
【００２０】
このように変速状態表示装置１００に於ける１１個の点灯要素１０２が図示の如く高変速比領域ほどより大きな変速比幅毎に異なる変速比に対応してそれを表示するようになっていることにより、車輌発進後、変速状態表示装置１００で見てほぼ一様な速度で変速が進行するように手動変速用シフトレバーが操作されるとすれば、シフトレバーによる変速操作は高変速比領域ほど低変速比領域に比して速く操作され、変速比の変更がより速やか行われることになる。このことは、車輌発進後の増速当って、運転者に変速状態の進行が変速状態表示装置１００で見て一様な速度にて進行することを強制するものではないが、運転者に対し高変速比領域ほど低変速比領域より速く通過する衝動を与えるものであり、車輌発進時に高変速比による運転をできるだけ節約する習慣を植え付ける効果をもたらすことが期待される。
【００２１】
図２は本発明による車輌用無段変速装置の変速状態表示装置の第二の実施の形態を示す図１と同様の概略図である。図２に於いて、図１に於けると同様の部分は、車速Ｖ対変速比γ（ｖ）の座標系を含めて、図１に於けると同様に表示されている。
【００２２】
この実施の形態の於いては、車速に対応して許容すべき変速比の最高値が図中に曲線γｍａｘ（ｖ）とし示されている如く設定されており、図４に例示された如き車輌駆動系に図には示されていない適当な変速比許容範囲制限手段を組み込むことにより、運転者による手動変速の設定範囲は、車速に応じて曲線γｍａｘ（ｖ）より下の領域に限られるようになっている。そして、これに対応して、変速状態表示装置１００に於ける表示は、車速の変化に応じてそのとき許容される変速比範囲を常に１００％として、その中で現在設定されている変速比が変速比全幅に対してどの程度の位置にあるかが表示されるようになっている。例えば、図示の車速Ｖ１に於いて設定されている変速比は、そのとき許容される変速比幅に対し約２６％の値にあるので、縦軸上の値はγｍａｘの値に対し約２６％となる値とされており、変速状態表示装置１００に於いてはそれに対応する下から５番目の点灯要素が点灯されている。
【００２３】
図３は本発明による車輌用無段変速装置の変速状態表示装置の第三の実施の形態を示す図１および２と同様の概略図である。図３に於いても、図１または２に於けると同様の部分は、車速Ｖ対変速比γ（ｖ）の座標系を含めて、図１または２に於けると同様に表示されている。
【００２４】
この実施の形態の於いては、車速に対応して許容すべき変速比の最高値が図中に曲線γｍａｘ（ｖ）とし示されている如く設定され、上記第二の実施の形態の於けると同様に、運転者による手動変速の設定範囲は、車速に応じて曲線γｍａｘ（ｖ）より下の領域に限られるようになっている。そして、これに対応して、変速状態表示装置１００に於ける表示は、車速の変化に応じてそのとき許容される変速比範囲内にある一連の点灯要素のみを作動状態とした上で、図１に示す第一の実施の形態に於けると同様に、そのとき設定されている変速比に対応する点灯要素が当該変速比を表示するように点灯されるようになっている。従って、図１の場合と同じく、例えば、図示の車速Ｖ１に於いて設定されている変速比に対応して、変速状態表示装置１００に於いては下から３番目の点灯要素が点灯されるが、この場合に許容される変速領域は、変速状態表示装置１００に於ける表示と実際の変速比γとの間の非線形的に歪み関係を加味して、全変速領域の約６０％の領域であることが、変速状態表示装置１００に於いて下から７番目迄の点灯要素まで作動状態に点灯されていることにより示されている。
【００２５】
以上に於いては本発明を三つの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車輌用無段変速装置の変速状態表示装置の第一の実施の形態を示す概略図。
【図２】本発明による車輌用無段変速装置の変速状態表示装置の第二の実施の形態を示す概略図。
【図３】本発明による車輌用無段変速装置の変速状態表示装置の第三の実施の形態を示す概略図。
【図４】本発明による改良の対象となる変速状態表示装置が適用される車輌用無段変速装置を含む車輌駆動系の公知の基本構成を示す概略図。
【図５】図４に示す如き車輌用無段変速装置に於ける変速操作装置の他の一つの公知例を示す図。
【符号の説明】
１０…エンジン、１２…直結クラッチ、１４…トルクコンバータ、１６…歯車変速機構、１８…無段変速機（ＣＶＴ）、２０…プロペラ軸、２２…差動歯車、２４…車軸、２６…駆動輪、２８…電子制御装置（ＥＣＵ）、３０…車速センサ、３２，１００…変速状態表示装置、１０２…点灯要素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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