(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記燃料消費率補正手段は、前記アップシフト時燃料消費率及び前記ダウンシフト時燃料消費率を補正するものであって、前記アップシフト時燃料消費率に対して「1」よりも小さい係数を乗算し、前記ダウンシフト時燃料消費率に対して「1」よりも大きい係数を乗算することを特徴とする請求項1に記載の変速操作指示装置。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、
図1は手動変速モードを備えた無段変速装置の概略構成図、
図2はセレクト操作部の斜視図、
図3は無段変速機の変速特性図、
図4はコンビネーションメータに配設された変速指示部の一例を示す説明図、
図5は変速操作指示制御ルーチンを示すフローチャート、
図6はエンジン回転数及び正味トルクと燃料消費率との関係を示す図表、
図7は各変速段の段間比を示す図表である。
【0011】
図1において符号1はエンジンを示し、このエンジン1の出力軸は、電磁クラッチ或いはトルクコンバータ等の発進クラッチ2を介して、無段変速機3に連設されている。無段変速機3は、発進クラッチ2に連設する前後進切換装置4を有し、この前後進切換装置4から延出するプーリ入力軸5bにはプライマリプーリ5aが軸支されている。また、無段変速機3は、プーリ入力軸5bに平行なプーリ出力軸5cを有し、このプーリ出力軸5cにはセカンダリプーリ5dが軸支されている。そして、これらプライマリプーリ5aとセカンダリプーリ5dとの間には、駆動ベルト5eが巻装されている。さらに、プーリ出力軸5cには、終減速装置6の減速歯車群6aを介して、ディファレンシャル装置6bが連設され、このディファレンシャル装置6bに前輪或いは後輪の駆動輪7aを軸着する駆動軸7が連設されている。
【0012】
また、この無段変速機3のプライマリプーリ5aにはプライマリ油圧室5fが併設され、このプライマリ油圧室5fに供給される制御油圧(プライマリ油圧)により、プライマリプーリ5aのプーリ溝幅が調整される。一方、セカンダリプーリ5dにはセカンダリ油圧室5gが併設され、このセカンダリ油圧室5gに供給される制御油圧(セカンダリ油圧)により、トルク伝達に必要な張力が駆動ベルト5eに付与される。これらプライマリ圧及びセカンダリ圧は後述するトランスミッション制御装置(TCU)21によりエンジン運転状態等に基づいて制御され、これにより、無段変速機3は所望の変速比を実現する。
【0013】
TCU21は、CPU、ROM、RAM等を備えた周知のマイクロコンピュータを主体に構成され、ROMに格納された制御プログラムに従って無段変速機3の変速比を制御する。
【0014】
このTCU21の入力側には、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ31、スロットル弁(図示せず)の開度(スロットル開度)θを検出するスロットル開度センサ32、エンジン1の吸入空気量Qを検出する吸入空気量センサ33、無段変速機3のプライマリプーリ5aの回転数(プライマリ回転数)Npを検出するプライマリプーリ回転数センサ34、セカンダリプーリ5dの回転数(セカンダリ回転数)Nsを検出するセカンダリプーリ回転数センサ35等が接続されている。さらに、TCU21の入力側には、例えば、車室内のセンタコンソール上のセレクト操作部41に設けられたインヒビタスイッチ36、アップシフトスイッチ37a、ダウンシフトスイッチ37b、及び、マニュアルモードスイッチ38等の各種スイッチ類が接続されている。
【0015】
ここで、
図2に示すように、セレクト操作部41のレンジエスカッション42には、セレクトゲート44が開口され、このセレクトゲート44からはセレクトレバー43が突出されている。セレクトゲート44は、例えば、互いに平行に形成されたメインゲート44a及びサブゲート44bと、これらを連通するスルーゲート44cとを有する。
【0016】
メインゲート44aには、例えば、パーキング(P)レンジ、リバース(R)レンジ、ニュートラル(N)レンジ、ドライブ(D)レンジを選択するためのシフトポジションが順に設定されている。このメインゲート44aには上述のインヒビタスイッチ36が配設され、ドライバがセレクトレバー43をメインゲート44a内で移動させると、セットされたレンジに応じたレンジ信号がTCU21に出力される。
【0017】
サブゲート44bの中央部には、メインゲート44aの後端に設定されたDレンジが、スルーゲート44cを介して連通されている。このサブゲート44bの中央部には、メインゲート44a側から導入されたセレクトレバー43を弾性的に保持する中立位置が設定されている。また、中立位置を中心とするサブゲート44b上の前後端部は、アップシフト(+)位置及びダウンシフト(−)位置として設定され、これら各位置には上述のアップシフトスイッチ37a及びダウンシフトスイッチ37bが配設されている。これら両シフトスイッチ37a,37bは、常開スイッチで構成され、ドライバが外部操作によりセレクトレバー43を介して押圧したときにのみON信号が出力される。
【0018】
スルーゲート44cには、上述したマニュアルモードスイッチ38が配設されている。このマニュアルモードスイッチ38は、例えば、シーソースイッチ或いはスライドスイッチ等で構成され、セレクトレバー43がメインゲート44a側からサブゲート44b側へ移動するとON信号が継続的に出力され、サブゲート44b側からメインゲート44a側へ移動するとOFF信号が継続的に出力される。
【0019】
TCU21の出力側には、無段変速機3のプライマリ油圧室5f及びセカンダリ油圧室5gに制御油圧(プライマリ油圧及びセカンダリ油圧)を供給するための油圧回路15が接続されている。
【0020】
TCU21は、マニュアルモードスイッチ38からOFF信号が入力されているときは、油圧回路15の制御を通じて、インヒビタスイッチ36で検出されるシフトポジションに応じた無段変速機3の制御を行い、特に、走行レンジであるDレンジの選択時には自動変速モードを実行する。自動変速モードが実行されると、TCU21は,例えば、車両の走行状態に応じてプライマリ回転数Npと車速V(例えば、セカンダリ回転数Nsより算出)との関係が,
図3中に2点鎖線で示す変速領域内において、スロットル開度センサ32で検出したスロットル開度θで定まる最適値となるよう変速比ε(ε=Np/Ns)を設定する。
【0021】
一方、TCU21は、マニュアルモードスイッチ38からのON信号が入力されているときは、油圧回路15の制御を通じて、手動変速モードを実行する。この手動変速モードが実行されると、TCU21は、プライマリ回転数Npと車速Vとが、例えば、
図3中に実線で示す1〜7速の変速段線に沿って変化するよう、予め設定された固定変速比を選択的に用いて、変速比εを制御する。すなわち、TCU21には、各変速段に対応する固定変速比が予め設定されている。そして、TCU21は、アップシフトスイッチ36aからのON信号が検出されたとき、現在の変速段γよりも1段高速側の変速段(γ+1)を新たな変速段として選択し、当該変速段(γ+1)の固定変速比を用いて変速比εを制御する。一方、TCU21は、ダウンシフトスイッチ37bからのON信号が検出されたとき、現在の変速段γよりも1段低速側の変速段(γ−1)を新たな変速段として選択し、当該変速段(γ−1)の固定変速比を用いて変速比εを制御する。
【0022】
また、手動変速モードの実行時において、TCU21は、ドライバに対し、燃料消費率が最適な変速段への変速を促すための変速操舵指示を適宜行う。この変速操作指示に際し、TCU21は、現在選択中の変速段γにおける燃料消費率(実燃料消費率)BSFC(γ)を演算するとともに、変速段を現在選択中の変速段γよりも1段高速側にアップシフトしたと仮定したときの変速段(γ+1)における燃料消費率(アップシフト時燃料消費率)BSFC(γ+1)を推定し、さらに、変速段を現在選択中の変速段γよりも1段低速側にダウンシフトしたと仮定したときの変速段(γ−1)における燃料消費率(ダウンシフト時燃料消費率)BSFC(γ−1)を推定する。そして、TCU21は、アップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)が実燃料消費率BSFC(γ)を下回ったときアップシフト操作を指示し、ダウンシフト時燃料消費量BSFC(γ−1)が実燃料消費率BSFC(γ)を下回ったときダウンシフト操作を指示する。より具体的には、TCU21は、例えば、アップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)がダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)よりも小さく、且つ、アップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)が実燃料消費率BSFC(γ)を下回ったときアップシフト操作を指示し、ダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)がアップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)以上であり、且つ、ダウンシフト時燃料消費量BSFC(γ−1)が実燃料消費率BSFC(γ)を下回ったときダウンシフト操作を指示する。
【0023】
この場合において、アップシフト操作及びダウンシフト操作の指示が頻繁に繰り返されることを防止するため、TCU21は、アップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)、或いは、ダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)の少なくとも何れか一方を補正し、各指示のタイミングにヒステリシスを持たせる。これらの補正は、アップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)、或いは、ダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)の少なくとも何れか一方に対し、予め設定された所定の係数を乗算することによって行われる。本実施形態において、具体的には、TCU21は、アップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)に対して係数k1(例えば、k1<1)を乗算し、ダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)に対して係数k2(例えば、k2>1)を乗算する。
【0024】
このように,本実施形態において,TCU21は、実燃料消費率演算手段、アップシフト時燃料消費率推定手段、ダウンシフト時燃料消費率推定手段、燃料消費率補正手段、及び変速指示手段としての各機能を実現する。
【0025】
なお、ドライバに対するアップシフト指示及びダウンシフト指示を表示するため、TCU21には、変速表示部17を備えたコンビネーションメータ16が接続されている。ここで、例えば、
図4に示すように、コンビネーションメータ16は、中央寄りの左右に、エンジン回転数を示すタコメータ16aと、車速を表示するスピードメータ16bとが各々配設されている。更に、タコメータ16aの左側に冷却水温を表示する水温計16cが配設され、スピードメータ16bの右側に燃料残量を表示する燃料計16dが配設されている。
【0026】
変速表示部17は、例えば、タコメータ16aとスピードメータ16bとの間に配置されるものであり、複数のセグメントの集合体からなる主表示部17aと、主表示部17aの上下にそれぞれ配設されたアップシフト表示部17b及びダウンシフト表示部17cとを有して構成されている。そして、TCU21は、主表示部17aに対し、例えば、自動変速モードの実行時においては現在選択中のレンジ(P、R、N、或いは、Dのうちの何れかのレンジ)を表示させ、手動変速モードの実行時においては現在選択中の変速段(1〜7速のうちの何れかの変速段)を表示させることが可能となっている。また、手動変速モードの実行中において、TCU21は、例えば、アップシフト表示部17bの点灯を通じてアップシフト指示を行い、ダウンシフト表示部17cの点灯を通じてダウンシフト指示を行うことが可能となっている。
【0027】
次に、TCU21において実行される変速操作指示制御について、
図5に示す変速操作指示制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。このルーチンは、手動変速モードの実行中において、所定時間毎に繰り返し実行されるものであり、ルーチンがスタートするとTCU21は、先ず、ステップS101において、現在の変速段γにおける実燃料消費率BSFC(γ)を演算する。
【0028】
すなわち、TCU21は、例えば、現在のエンジン回転数Ne及び吸入空気量Q等に基づいて正味トルクT(γ)[Nm]を算出し、この正味トルクT(γ)[Nm]とエンジン回転数Ne[rpm]とに基づいて予め設定されたマップ(
図6)を参照して実燃料消費率BSBSFC(γ)[g/KWh]を算出する。さらに、TCU21は、正味トルクT(γ)とエンジン回転数Ne(γ)とに基づいてエンジン馬力Pを、例えば、以下の(1)式によって算出する。
P=Ne×T/716.2 …(1)
ステップS101からステップS102に進むと、TCU21は、現在の変速段γよりも1段高速側の変速段(γ+1)におけるアップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)を推定する。
【0029】
すなわち、TCU21は、例えば、
図7に示すマップを参照して現変速段γ及びアップシフト変速段(γ+1)における車速V1000(エンジン回転数=1000[rpm]あたりの車速[Km/h])に基づいて固定変速比の段間比を求め、この段間比に基づいて、変速段γを1段アップシフトしたときのエンジン回転数Ne(γ+1)[rpm]を推定する。また、TCU21は、上述のステップS101で算出したエンジン馬力Pと、推定したエンジン回転数Ne(γ+1)とに基づいて、変速段(γ+1)における正味トルクT(γ+1)を以下の(2)式によって算出する。
T(γ+1)=P×716.2/Ne(γ+1) …(2)
そして、TCU21は、エンジン回転数Ne(γ+1)と正味トルクT(γ+1)とに基づいて予め設定されたマップ(
図6)を参照してアップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)[g/KWh]を算出する。
【0030】
ステップS102からステップS103に進むと、TCU21は、現在の変速段γよりも1段低速側の変速段(γ−1)におけるダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)を推定する。
【0031】
すなわち、TCU21は、例えば、
図7に示すマップを参照して現変速段γ及びダウンシフト変速段(γ−1)における車速V1000(エンジン回転数=1000[rpm]あたりの車速[Km/h])に基づいて固定変速比の段間比を求め、この段間比に基づいて、変速段γを1段ダウンシフトしたときのエンジン回転数Ne(γ−1)[rpm]を推定する。また、TCU21は、上述のステップS101で算出したエンジン馬力Pと、推定したエンジン回転数Ne(γ−1)とに基づいて、変速段(γ−1)における正味トルクT(γ−1)を以下の(3)式によって算出する。
T(γ−1)=P×716.2/Ne(γ−1) …(3)
そして、TCU21は、エンジン回転数Ne(γ−1)と正味トルクT(γ−1)とに基づいて予め設定されたマップ(
図6)を参照してダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)[g/KWh]を算出する。
【0032】
ステップS103からステップS104に進むと、TCU21は、ステップS102及びステップS103において推定した各燃料消費率BSFC(γ+1)、BSFC(γ−1)にそれぞれ係数k1、k2を乗算してこれらを補正する。
【0033】
具体的に説明すると、ステップS104において、TCU21は、アップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)に係数k1(例えば、k1=0.95)を乗算することにより、アップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)を減少側に補正する(すなわち、実際に推定した値よりもアップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)を改善させる側に補正する)。一方、TCU21は、ダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)に係数k2(例えば、k2=1.05)を乗算することにより、ダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)を増加側に補正する(すなわち、実際に推定した値よりもダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)を悪化させる側に補正する)。
【0034】
ステップS104からステップS105に進むと、TCU21は、補正後のアップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)が補正後のダウンシフト時燃料消費率(γ−1)よりも小さいか否かを調べる。
【0035】
そして、TCU21は、ステップS105において、補正後のアップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)が補正後のダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)よりも小さいと判定した場合にはステップS106に進み、補正後のアップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)が補正後のダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)以上であると判定した場合にはステップS108に進む。
【0036】
ステップS105からステップS106に進むと、TCU21は、補正後のアップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)が実燃料消費率BSFC(γ)よりも小さいか否かを調べ、補正後のアップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)が実燃料消費率BSFC(γ)以上であると判定した場合には、そのままルーチンを抜ける。
【0037】
一方、ステップS106において、補正後のアップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)が実燃料消費率BSFC(γ)よりも小さいと判定した場合、TCU21は、ステップS107に進み、コンビネーションメータ16上のアップシフト表示部17bの点灯を通じて、ドライバに現変速段γからのアップシフトを指示した後、ルーチンを抜ける。
【0038】
また、ステップS105からステップS108に進むと、TCU21は、補正後のダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)が実燃料消費率BSFC(γ)よりも小さいか否かを調べ、補正後のダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)が実燃料消費率BSFC(γ)以上であると判定した場合には、そのままルーチンを抜ける。
【0039】
一方、ステップS108において、補正後のダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)が現燃焼消費胃率BSFC(γ)よりも小さいと判定した場合、TCU21は、ステップS109に進み、コンビネーションメータ16上のダウンシフト表示部17cの点灯を通じて、ドライバに現変速段γからのダウンシフトを指示した後、ルーチンを抜ける。
【0040】
このような実施形態によれば、変速段を現変速段γよりも一段高速側にアップシフトしたときの変速段(γ+1)におけるアップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)を推定し、変速段を現変速段よりも1段低速側にダウンシフトしたときの変速段(γ−1)におけるダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)を推定するとともに、これらにそれぞれ異なる係数k1,k2を乗算して補正し、補正後のアップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)が実燃料消費率BSFC(γ)を下回ったときアップシフト操作を指示し、補正後のダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)が実燃料消費率BSFC(γ)を下回ったときダウンシフト操作を指示することにより、変速指示を頻繁に繰り返すことなく適切なタイミングで行うことができる。
【0041】
すなわち、アップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)及びダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)にそれぞれ係数k1,k2を乗算することでアップシフトタイミング及びダウンシフトタイミングにヒステリシスを持たせることにより、頻繁な変速指示を抑制しつつ、燃料消費率が急変した場合等にも対応して適切なタイミングで変速指示を行うことができる。また、このように係数の乗算によって補正を行うことにより、そもそも燃料消費率が大きく燃費の悪い運転領域での補正量を大きくすることができ、頻繁な変速指示を効果的に抑制することができる。
【0042】
この場合において、アップシフト時燃料消費量BSFC(γ+1)を「1」よりも大きい係数k1によって減少側に補正することにより、一般的に、ドライバが燃費の向上に期待感を抱くアップシフト側への変速指示を積極的に行うことができ、よりドライバのフィーリングに合致した変速指示を実現することができる。逆に、ダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)を「1」よりも小さい係数k2によって増加側に補正することにより、一般的にドライバが燃費の悪化を想定しやすいダウンシフト側への変速指示を抑制することができ、よりドライバのフィーリングに合致した変速指示を実現することができる。
【0043】
なお、本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。例えば、上述の実施形態においては、手動変速モードを備えた無段変速機に対して本発明を適用した一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、多段式の自動変速機、或いは、手動変速機等に対して本発明を適用しても良いことは勿論である。
【0044】
また、上述の実施形態においては、アップシフト時変量消費率BSFC(γ+1)及びダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)をともに補正する一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、アップシフト時燃料消費率BSFC(γ+1)に対して係数k1(例えば、k1<1)を乗算する補正のみ、或いは、ダウンシフト時燃料消費率BSFC(γ−1)に対して係数k2(例えば、k2>1)を乗算する補正のみを行うことも可能である。