(57)【要約】【課題】クルーズコントロール中においても、下り坂でエンジンブレーキをかけられるようなダウンシフト指示を行なうことができる変速指示装置を提供すること。【解決手段】手動で変速段の変更が可能な手動変速機４が搭載され、運転者が設定した車速を維持しクルーズコントロールを制御する定速走行制御部４１を備える車両１の変速指示装置であって、手動変速機４に形成させる変速段の変更タイミングを報知する報知装置２０と、予め設定された条件が成立した時に報知装置２０に変速タイミングを報知させる変速指示部４０と、を備え、変速指示部４０は、定速走行制御部４１がクルーズコントロールの制御を行なっている場合には、報知装置２０に変更タイミングを報知させる条件を変更する。【選択図】図１
2016210376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意で変速段の選択が可能な変速機が搭載され、運転者が設定した車速を維持し定速走行を制御する定速走行制御部を備える車両の変速指示装置であって、
現在使用されている変速段を判定する変速段判定部と、
前記変速機に形成させる変速段の変更タイミングを報知する報知装置と、
予め設定された条件が成立した時に前記報知装置に変更タイミングを報知させる変速指示部と、を備え、
前記変速指示部は、前記定速走行制御部が定速走行の制御を行なっている場合には、前記報知装置に変更タイミングを報知させる条件を変更する車両の変速指示装置。
【請求項２】
前記変速指示部は、前記定速走行制御部が定速走行の制御を行なっている場合には、所定の車速でエンジンの負荷が所定の負荷より小さくなったとき、前記報知装置にダウンシフト指示を報知させる請求項１に記載の車両の変速指示装置。
【請求項３】
前記変速指示部は、前記定速走行制御部が定速走行の制御を行なっている場合には、前記運転者が設定した車速を維持可能な変速段へのダウンシフト指示を前記報知装置に報知させる請求項１または２に記載の車両の変速指示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の変速指示装置に関し、特に、クルーズコントロールを搭載した車両の変速指示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者に適切なギア段への変速を指示するＧＳＩ（ギアシフトインジケータ）と、長距離走行における運転者への負担軽減のため定速走行を可能とするクルーズコントロールと、の二種類を搭載した任意で変速段の選択が可能な変速機を搭載した車両が知られている。
【０００３】
特許文献１には、このような車両において、登坂路での駆動トルク不足を解消するために、運転者が有効スロットル以上アクセルペダルを踏み込んでいる状況でも運転者の期待する最低加速度を満足できていない場合に、ＧＳＩによりダウンシフト指示を行なうことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９７６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような変速指示装置にあっては、運転者が有効スロットル以上アクセルペダルを踏み込んでいて、且つ、運転者の期待する最低加速度を満足できていない場合でないとダウンシフト指示を行なわないため、運転者がアクセル操作を行なわないクルーズコントロール中の下り坂においてダウンシフト指示が行なわれない。
【０００６】
クルーズコントロール中、または、アダプティブクルーズコントロール（以下、「ＡＣＣ」ともいう）中、運転者はアクセル操作を行なわないため、道路の勾配に気づきにくい。このため、運転者が行なう変速操作は、通常走行時よりも遅れる傾向がある。
【０００７】
運転者の変速操作が遅れると、クルーズコントロール中の長い下り坂ではエンジンブレーキが十分にかからず、設定車速を超過し、運転者がブレーキ操作を行なうことになる。この結果、クルーズコントロール機能が解除され、運転者がクルーズコントロールの継続を望む場合、クルーズコントロールを再設定しなければならず、運転者の負担が増加する。
【０００８】
また、ＡＣＣ中の場合、エンジンブレーキが十分にかからず、前車両との車間距離が短くなった場合や車速を設定車速に保つために自動的に油圧ブレーキがかかり、ヴェイパーロック現象やフェード現象が発生するおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は、クルーズコントロール中においても、下り坂で適切なエンジンブレーキをかけられるようなダウンシフト指示を行なうことができる変速指示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する車両の変速指示装置の発明の一態様は、任意で変速段の選択が可能な変速機が搭載され、運転者が設定した車速を維持し定速走行を制御する定速走行制御部を備える車両の変速指示装置であって、現在使用されている変速段を判定する変速段判定部と、変速機に形成させる変速段の変更タイミングを報知する報知装置と、予め設定された条件が成立した時に報知装置に変速タイミングを報知させる変速指示部と、を備え、変速指示部は、定速走行制御部が定速走行の制御を行なっている場合には、報知装置に変更タイミングを報知させる条件を変更するものである。
【発明の効果】
【００１１】
このように本発明の一態様によれば、クルーズコントロール中においても、下り坂でエンジンブレーキをかけられるようなダウンシフト指示を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る変速指示装置を示す図であり、その概念ブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る変速指示装置を示す図であり、その通常時の変速マップを示す図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る変速指示装置を示す図であり、そのクルーズコントロール時の変速マップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１において、本発明の一実施形態に係る変速指示装置を搭載した車両１は、内燃機関型のエンジン２と、クラッチ３と、手動変速機４と、ギア機構５と、駆動輪６と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７とを含んで構成されている。
【００１４】
エンジン２は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行なうとともに、圧縮行程及び膨張行程の間に燃焼室で点火を行なう４サイクルのエンジンによって構成されている。
【００１５】
クラッチ３は、エンジン２と、手動変速機４との間に設けられ、エンジン２から手動変速機４に伝達されるトルクを変化させるようになっている。詳細には、クラッチ３は、クラッチペダル１２の操作量に応じて、エンジン２の出力する回転を手動変速機４に伝達する伝達状態と、エンジン２から手動変速機４への回転の伝達を遮断する遮断状態との間で、エンジン２から手動変速機４への回転の伝達度合を変化させるようになっている。クラッチペダル１２が踏み込まれていない状態では、クラッチ３は伝達状態となり、クラッチペダル１２が踏み込まれている状態では、クラッチ３は遮断状態となる。
【００１６】
手動変速機４は、エンジン２から駆動輪６までの動力伝達経路に設けられている。手動変速機４は、複数の変速段のなかで任意の１つの変速段を形成することができるようになっている。詳細には、手動変速機４は、運転者によるシフトレバー１６の操作に応じて、形成する変速段を選択するようになっている。
【００１７】
ギア機構５は、図示しないディファレンシャルギア及びドライブシャフトなどによって構成され、駆動輪６に動力を伝達するようになっている。
【００１８】
ＥＣＵ７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、各種バックアップデータを格納するためのフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【００１９】
ＥＣＵ７のＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ７として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＥＣＵ７において、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、本実施形態におけるＥＣＵ７として機能する。
【００２０】
ＥＣＵ７の入力ポートには、エンジン２の機関回転速度を検出するエンジン回転速度センサ１０と、車速を検出する車速センサ１１と、クラッチペダル１２の操作量を検出するクラッチポジションセンサ１３と、アクセルペダル１４の操作量（以下、「アクセル開度」ともいう）を検出するアクセル開度センサ１５とを含む各種センサ類が接続されている。
【００２１】
また、ＥＣＵ７の出力ポートには、インストルメントパネル等に設けられた報知装置２０と、エンジン２の吸入空気量を調節するスロットルバルブ３０と、エンジン２の燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタ３１とを含む各種制御対象類が接続されている。
【００２２】
ＥＣＵ７は、各種センサ類から得られる情報に基づいて、各種制御対象類を制御するようになっている。例えば、ＥＣＵ７は、アクセル開度センサ１５の検出するアクセル開度に基づきエンジン２に要求される出力トルクを求め、エンジン２がその出力トルクを出力するようにスロットルバルブ３０の開度（以下、「スロットル開度」ともいう）やインジェクタ３１による燃料噴射量を制御するようになっている。
【００２３】
また、ＥＣＵ７は、車速センサ１１により検出された車速と、エンジン回転速度センサ１０により検出されたエンジン２の機関回転速度とにより、手動変速機４が現在形成している変速段を判定する変速段判定部４２を構成する。
【００２４】
本実施形態において、ＥＣＵ７のＲＯＭには、図２に示すような変速マップが記憶されている。変速マップは、車速とスロットル開度とに対応する変速段を表している。なお、図２において、「１⇒２」で示す実線は１速から２速に、「２⇒３」で示す実線は２速から３速に、「３⇒４」で示す実線は３速から４速に、「４⇒５」で示す実線は４速から５速にシフトアップするタイミングを示す変速線（以下、「シフトアップ変速線」ともいう）である。また、図２において、「２⇒１」で示す点線は２速から１速に、「３⇒２」で示す点線は３速から２速に、「４⇒３」で示す点線は４速から３速に、「５⇒４」で示す点線は５速から４速にシフトダウンするタイミングを示す変速線（以下、「シフトダウン変速線」ともいう）である。
【００２５】
ＥＣＵ７は、図２に示した変速マップを参照し、車速とスロットル開度とに対応する交点が、前回参照時の交点から変速線を跨いだときに、手動変速機４に形成させる変速段の変更タイミングを報知装置２０に変速指示として報知させる変速指示部４０を構成する。報知装置２０は、例えば、インストルメントパネルに設けられたＬＥＤ（Light Emitting Diode）及びＬＥＤの駆動回路によって構成される。変速指示部４０は、報知装置２０に、例えば、運転者にシフトアップを指示する「アップシフト指示表示」、運転者に変速段の維持を指示する「ステイ指示表示」、運転者にシフトダウンを指示する「ダウンシフト指示表示」、運転者に現在の変速段を通知する「ギアポジション表示」などを表示させるようになっている。
【００２６】
変速指示部４０は、車速とスロットル開度とに対応する交点がシフトアップ変速線を境界としてシフトアップ変速線の左側の領域から右側の領域に跨いだとき、報知装置２０にアップシフト指示表示を表示させる。また、変速指示部４０は、車速とスロットル開度とに対応する交点がシフトダウン変速線を境界としてシフトダウン変速線の右側の領域から左側の領域に跨いだとき、報知装置２０にダウンシフト指示表示を表示させる。
【００２７】
また、ＥＣＵ７は、例えば、インストルメントパネルに設けられたクルーズコントロールスイッチがオン状態にされると、予め設定された所定車速を維持して走行する定速走行を車両１に行なわせるようにスロットル開度や燃料噴射量などを制御する定速走行制御部４１を構成する。定速走行制御部４１は、例えば、所定車速と現在の車両１の車速との差から、車両１の車速を所定車速にするためにエンジン２に要求されるトルク値を求め、そのトルク値からスロットル開度や燃料噴射量などを求めて、スロットルバルブ３０やインジェクタ３１を制御して、車両１を所定車速で定速走行させるクルーズコントロールを制御する。
【００２８】
変速指示部４０は、クルーズコントロールスイッチがオン状態にされて、定速走行制御部４１が定速走行の制御を開始すると、図２に替えて図３の変速マップにより変速指示を行なう。
【００２９】
図３に示すように、クルーズコントロール時の変速マップは、エンジン２への負荷が小さい領域、例えば、スロットル開度が１０％以下の領域で通常時よりも速い速度でダウンシフト指示表示を行なうようになっている。特に、５速から４速、４速から３速へのシフトダウン変速線は、シフトアップ変速線よりも高速でダウンシフト指示表示が行なわれるようになっている。すなわち、クルーズコントロール中に主に使われる４速または５速の変速段において、下り坂で車速が上がってきても、スロットル開度が１０％以下に下がってエンジン２への負荷が下がってくるとダウンシフト指示表示が行なわれ、下り坂でエンジンブレーキをかけられるようなダウンシフト指示を行なうことができる。
【００３０】
なお、図３に示す変速マップは一例であり、実験等により車両１に応じた値が求められ、ＥＣＵ７のＲＯＭに記憶される。クルーズコントロール時の変速マップは、エンジン２への負荷が小さい領域では、クルーズコントロールで設定可能な車速において、エンジン２への負荷が小さい状態で速度を維持できる変速段への変速指示を行なえる設定とするとよい。
【００３１】
また、図３の変速マップでは、エンジン２への負荷が高い領域、例えば、スロットル開度が９０％以上の領域で、シフトアップ変速線もシフトダウン変速線もスロットル開度に対する車速が通常時より高速になり、より高速になるまでアップシフト指示表示が行なわれず、より高速からダウンシフト指示表示が行なわれるようになっている。
【００３２】
また、図３の変速マップでは、エンジン２への負荷が高い領域、例えば、スロットル開度が９０％以上の領域で、４速から５速へのシフトアップ変速線と５速から４速へのシフトダウン変速線の距離や、３速から４速へのシフトアップ変速線と４速から３速へのシフトダウン変速線の距離が近くなっており、車速が落ちてきたら早めにダウンシフト指示表示が行なわれるようになり、エンジン２の負荷を高くしても車速が落ちてしまうような上り坂などの場合に、加速を行なえるようなダウンシフト指示を行なうことができる。このため、上り坂や高い設定車速への加速時などに定速走行制御部４１が要求するトルクを満たして車速維持または加速を行なうことができる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、エンジン２の負荷をスロットル開度により求めたが、定速走行制御部４１が求める要求トルク値から求めてもよい。また、アクセル開度やクルーズコントロールの設定車速と実車速の差分などから求めてもよい。
【００３４】
また、本実施形態においては、手動変速機４を搭載した車両について示したが、自動変速機のマニュアルモード時のクルーズコントロールに適用してもよい。
【００３５】
また、本実施形態においては、変速段判定部４２が車速とエンジン回転数とに基づいて変速段を判定したが、シフトレバー１６の位置を検出するシフトポジションセンサにより変速段を判定してもよい。
【００３６】
このように、上述の実施形態では、手動で変速段の変更が可能な手動変速機４が搭載され、運転者が設定した車速を維持しクルーズコントロールを制御する定速走行制御部４１を備える車両１の変速指示装置であって、手動変速機４に形成させる変速段の変更タイミングを報知する報知装置２０と、予め設定された条件が成立した時に報知装置２０に変速タイミングを報知させる変速指示部４０と、を備え、変速指示部４０は、定速走行制御部４１がクルーズコントロールの制御を行なっている場合には、報知装置２０に変更タイミングを報知させる条件を変更する。
【００３７】
これにより、定速走行制御部４１がクルーズコントロールの制御を行なっている場合は、クルーズコントロール時の条件で変速タイミングが報知される。このため、クルーズコントロール中においても、下り坂でエンジンブレーキをかけられるようなダウンシフト指示を行なうことができる。
【００３８】
また、変速指示部４０は、定速走行制御部４１がクルーズコントロールの制御を行なっている場合には、所定の車速でエンジン２の負荷が所定の負荷より小さくなったとき、報知装置２０にダウンシフト指示を報知させる。
【００３９】
これにより、定速走行制御部４１がクルーズコントロールの制御を行なっている場合は、下り坂などでエンジン２の負荷が小さくなるとダウンシフト指示が報知される。このため、クルーズコントロール中においても、下り坂でエンジンブレーキをかけられるようなダウンシフト指示を行なうことができる。
【００４０】
また、変速指示部４０は、定速走行制御部４１がクルーズコントロールの制御を行なっている場合には、所定の車速でエンジン２の負荷が所定の負荷より大きくなったとき、報知装置２０にダウンシフト指示を報知させる。
【００４１】
これにより、定速走行制御部４１がクルーズコントロールの制御を行なっている場合は、上り坂や高い設定車速への加速時などのエンジン２の負荷が大きくなってトルクが必要なときにダウンシフト指示が報知される。このため、クルーズコントロール中においても、定速走行制御部４１が要求するトルクを満たして車速維持または加速を行なうことができる。
【００４２】
なお、他の実施形態として、自動変速機のマニュアルモード時のクルーズコントロール中に、図２または図３の変速マップの、例えば、加速度または要求トルクが上昇している状態であるスロットル開度が３０％以上の領域で、３速から４速、４速から５速へのシフトアップ変速線をより高速側に設定した変速マップを使用するようにする。
【００４３】
自動変速機のマニュアルモード時のクルーズコントロール中に、登坂走行時においてキックダウンが発生する。キックダウン時には、以下のような問題が発生する可能性がある。
１）低速ギアに自動的に切り替わった後に、運転者がシフトアップ操作を行なった際に再度キックダウンが起こる。
２）駆動力不足により運転者に違和感が生じる。
３）運転者がアップシフト表示に従わないことでクルーズコントロール制御装置から要求されるアクセル開度が上昇し、アップシフト指示表示がハンチングしてしまう。
【００４４】
クルーズコントロール中に上述のような変速マップに切り替えることで、このような問題を解決するような変速指示を行なうことができる。
【００４５】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００４６】
１  車両
２  エンジン
４  手動変速機
７  ＥＣＵ
１１  車速センサ
２０  報知装置
３０  スロットルバルブ
４０  変速指示部
４１  定速走行制御部
４２  変速段判定部
【図１】
2016210376.tif 000003
【図２】
2016210376.tif 000004
【図３】
2016210376.tif 000005