JPS592934A - 最適シフト位置表示装置 - Google Patents

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、電子式燃料噴射装置を備えた手動変速機付き
自動車の最適シフト位置表示装置に関する。

自動車の走行中における車速、エンジン回転数、スＵッ
トル開陳、燃費及び現シフト位置を検出し、これらの検
出データと予めメモリされた燃費上最適シフト位置デー
タマツプや等燃費データマツプとから最適なシフト位置
を粋出す゛ると共に、これを現シフト位置と比較し、一
致しない場合、その最適シフト位置を表示する装置が提
案されている。

しかし、従来のこの種表示装置は、ジットレバーなどか
らその位置を検出するシフ１ル位置セン゛リー１要があ
り、さらに、データ処理のために演界回路に大きな容量
のメモリを必要とするため、装置の構成が複雑化すると
共に大規模なメモリのためにコメ１〜高になり他の制御
プログラムに必要なメモリの量に制約を及ぼすと言った
問題があった。

本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、電子式燃料
噴射装置のデータ及びセン°すを兼用づることによって
専用のセンサ、回路、及び記憶データを少なくすること
ができ、不適当なシフト位置の場合、最適シフト位置を
表示すると共に確認音を発して運転者にこれを指示する
最適シフト位置表示装置を提供することを目的とする。

かがる目的は、電子式燃料噴射装置を備えた手動変速機
付自動車の最適シフト位置表示装置において、自動車の
車速を検出する車速センサと、エンジンの回転数を検出
する回転数センサと、エンジン吸入空気量を検出するエ
アフロメータと、回転数センサからのエンジンの回転数
を示す信号とエアフロメータからの吸入空気量を示す信
号を入力し、これらデータからエンジン負荷を算出し、
予め固定メモリに書き込んだエンジン負荷とエンジン回
転数のグラフ上の最適シフト位置を示すデータマツプか
ら最適シフト位置を算出すると共に、検出されに車速デ
ータとエンジン回転数から現走行時のシ最適シフト位置
と一致しない場合、最適シフト位置を示す表示指令信号
を発生ずる演算処理回路と、表示指令信号によって最適
シフト位置を表示する表示器と、この信号により！１［
４合を発づるスピーカとを備えたことを要旨とする最適
シフミル位置表示装置によって達成される。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は自動車のエンジンの電子式燃料噴射装置とてこ
に組み込まれた最適シフミル位置表示装置の概略構成図
を示しでいる。先ず、電子式燃料噴射装置の概要を説明
づると、１はエンジンのシリンダ、２はシリンダヘッド
の排気ボートに連結された排気マニホールド、２３はシ
リンダヘッドの吸気ボートに接続された吸気マニホール
ドであり、その内部にサージタンク３が形成されている
。サージタンク３を介し吸気マニホールド２３に連通づ
る吸気チｌ−ブ２４には、吸入空気量を検出（るエアノ
ロメータ５とエアクリーナ６が接続され、エアフロメー
タ５には吸入空気温度を検出する″吸気温センサ１５が
設置されている。２５は吸気チューブ２４とサージタン
ク３を接続・するエアバイパス通路、９はこのバイパス
通路２５を流れる空気流量を調整するバイパス流量制御
弁であり、電子制御コントＯ−うである第２図に示す如
き演算処理回路１１によりその開度が制御される。８は
吸気マニホールド２３の先端付近に接続された燃料噴射
管から供給される燃料の噴射量を制御する燃料噴射弁、
１７は吸気チューブ２４に設けたスロットル弁４の開度
を検出するスロットル間度ゼンサであり、前者は演算処
理回路１１により駆動制御され、後者はスロットル開度
を示す信号を演算処理回路１１に出力するように接続さ
れる。１３は排気マニホールド２に取付けられ、排ガス
中の残存酸素量を検出し空燃比信号を発生する０２セン
サ、１４はエンジンの冷却水温を検出する水温センサで
あり、それぞれ各検出信号をｖ４眸処理回路１１に送る
ように接続される。１０は、サージタンク３と排気マニ
ホールド２間に連通接続されだ排気ガス再循環路２６途
上に設りられた排気ガス再循環制御弁であり、演算処理
回路１１により制御される。１２はエンジンの各点火プ
ラグに所定のタイミングで高電圧を印加づるディス・ト
リピユータであり、演算処理回路１１により制御される
点火」イル２２に接続され、さらに、ディスＩ−リビュ
ータ１２内にはエンジンのクランク軸に同期して回転し
、回転に比例したパルス信号を発生する回転数センサ１
８が設ｉ）られ、その検出（８号を演算処理回路１１に
送るように接続されている。

演算処理回路１１は第２図で示すようにマイク１　ロコ
ンピュータにより構成され、ＣＰ　Ｕ　３０、マルヂル
クサをもつＡ／Ｄ変換器等がらなり、エアフロメータ５
、吸気温セン４Ｊ１５等の検出信号を入力しデジタル信
号に変換しＣＰＵ３０に送る入力ボート３１、バッフ１
を備えた入山）Ｊボート３２、演算処理に必要なデ゛−
夕が格納される固定メモリのＲＯＭ３３、そして、一時
記憶用のＲＡＭ３４及びキースイッチをＡフした後も記
憶を保持づるバックアップＲＡＭ３５を備え、各回路は
二１モンバス３６により相互に接続される。

ここで、電子式燃料噴射装置の動作を簡単に説明づると
、先ず、ＣＰＵ３０はエア７日メータ５により検出され
た吸入空気量と回転数センサ１８により検出されたエン
ジン回転数のデータをへカポ−１〜３１、入出力ポート
３２を介して入力し、これらのデータから基本燃料噴射
量を詐出づる。

そして、この基本燃料噴射量を、吸気温センサ１５によ
り検出された吸気温度と水温センサ１４により検出され
た冷却水温度に応じて補正し、さらに、０２センサ１３
により検出された排気ガス中の残存酸素濃度によって補
正し、実燃料噴射量が搾出される。そしてこの実燃料噴
射量に基づい（演算処理回路１１により燃料噴射弁８が
制御されエンジンの運転状態に合った燃料噴射が行なわ
れる。さらに、エンジンのアイドリンク時には、検出さ
れた吸気温度と冷却水温度に基づきバイパス流量制御弁
９が演算処理回路１１により駆動制御され、吸入空気量
が制御される。また、回転数セン４Ｊ１８により検出さ
れたコニンジン回転数とクランク角、及び吸気温ｔ＝ン
リ゛’＋　５により検出された吸気温度からＲＯＭ　３
３内のデータンツブを使用し′Ｃ最適点火時期が詐出さ
れ、これに基づいて点火時期信号が点火」イル２２に送
られ、エンジン回転数や吸気温１食に合わけた点火時期
制御が行われる。

次に、最適シフ１−位置表示装置の構成を説明４ると、
上記で説明した電子式燃料噴射装置に使用されてなく、
付加づる装置は次のものである。１６はスピードメータ
ケーブルに取（リリられ、車速に比例した数のパルスを
発生づる車速センサーぐあり、手動変速１１７の出力軸
に取付りることもできる。２０はクラッチ操作の右無を
示す信号を発生Ｊるクラッチスイッチであり、イの車速
信号とクラッチ操作信号を演算処理回路１１に送るよう
に接続される。１９は演斡処理によっ【得られた最適ジ
ノ１〜位置を、例えば２速、３速を示４＠蛸を表示する
表示器であり、７セグメン］・分割の１１−Ｄをインス
ｉ〜ルメン１−パネルに取イ］りて構成し、２１は最適
シフト位置を表示器１９に表示した際、その確認音を発
生するスピーカであり、何れも演算処理回路１１の入出
力ポート３２・に接続される。

このように、最適シフト位置表示装置は、演算処理部と
して電子式燃料噴射装置で使用される演算処理回路１１
を兼用することができ、さらに、センサ等の入力装置と
しては、電子式燃料噴射装置に使用されるエアフロメー
タ５、スロットル開度センサ１７、回転数センサ１８が
兼用される。

よっでＲ適シフト位置表示装置専用の入出力装置どして
は、車速センサ１６、クラッチスイッチ２０、表示器１
９、スピーカ２１であって、これらが現行の電子式燃料
噴射装置に付加され、さらに、演算処理回路１１のＲＯ
Ｍ３３には、各シフ１へ位置におけるエンジン回転数と
車速の比の関係を示１データマツプ、エンジン負荷量と
エンジン回転数に対する最適シフト位置を表わすデータ
マツプ、演算処理に必要なプログラムデータ、及゛び演
算式の定数等が書き込まれ、最適シフ１ル位置表示装置
が構成される。尚、車速セン１すは電子式燃料噴射装置
に設けられているものもある。

次に第３図に示４制御ブＵ、グラムのノ１Ｊ−ヂト−１
−を参照して最適シフ１〜位置表位置首の動作を説明づ
る。

電源スイッチのＡンとバに演算処理回路１１が動作を開
始し、Ｊレジン始動後所定のタイミング信号によって（
例えば６０秒に一度出力されるタイマー信号によっ（）
本ルーヂンの処理が実行され、先ず、ステップ４０にお
いてス１」ツ１〜ル開度の読込みが行われ、スロットル
聞瓜センリ゛１７からス［］ットルＵ１度を示づ信号が
入カポ−］〜３１を経て演算処理回路１１に送られ、Ｃ
Ｉ）　Ｕ　３０によってこのデータがＲＡ　Ｍ　３　／
ｌに読込れる。イし−Ｃ１次に判定ステップ４１に進ん
ぐスＵットル開１ｇ、ｏ。

がＯか否かが判定され、スｌ」ツ１〜ルが閉鎖され開度
が０であればｌ　ＹｒＳＪの判定とな−）（、次に判定
ステップ４２に進み、スＬ］ツ１−ル開度０が０でなけ
ればｆ’　Ｎ　０．１の判定となり、次にスｊツｆ４３
に進む。

判定ステップ４２ＣはクラッヂスイッＪ２０かクラッチ
の操作によりオンされているか否かの判定が行なわれ、
クラッチ操作が行われていなければｒＮＯＪと判定され
てステップ４°３に進み、ｒＹＥｓＪの判定結果となれ
ばステップ５４に進み、表示器１９にＯを示づ信号を出
力してＯ表示を行ない今回の本ルーチンの処理を終える
。

一方ステップ４３においては車速センサ１６からの車速
信号が入力ポート３１を介し″Ｃ演輝処理回路１１に読
込まれる。そして、次に、判定ステップ４４が実行され
、読込んだ車速■がＯか否かが判定され、車速■がＯで
あればｒＹＥｓＪと判定されてステップ５４に進み、表
示器１９に０を示す信号出力してＯ表示を行ない、今回
の本ルーチンの処理を終える。

尚、ステップ４１．４２及び４４の処理は、それぞれ、
減速状態、シフトダウンジ中および車両停止状態を判断
するものでこの様な状態においては最適シフト位置表示
を行う必要のないことからそれぞれの処理を設けている
。

一方、車速が０でなければ判定結果はｒＮＯＪとなって
次にステップ４５が実ｔｊされ、回転数セン９゛１８か
ら入出力ボート３２を介してエンジン回転数Ｎが読込ま
れ、ＲＡＭ３４内の所定エリアに記憶される。イし−（
、次にステップ４Ｇに進み、前ステップ４５で読込んだ
エンジン回転数Ｎに対するステップ４３で読込んだ車速
Ｖの比（Ｎ／Ｖ）が演詐され、この演粋値はＲＡ　Ｍ　
３４内に一時記憶され、ステップ４７に進む。

このステップでは予めＲＯＭ３３内に格納されＩこ各シ
フト位置に対するエンジン回転数と車速比（Ｎ／Ｖ）の
関係を示す第４図の如きデータマツプ（前進４段タイプ
の場合）から、ステップ４６で演詐したＮ／Ｖのデータ
を使って、現在のシフト位置をサーチし、このシフト位
置データはＲＡＭ３４に一時記憶される。そして、次に
スーアップ４８に進み、エアフロメータ５から吸入空気
量Ｑの検出信号が入力ポート３１を介しく読込まれ、ス
テップ４５にて読込まれたエンジン回転数Ｎとこの吸入
空気量Ｑの比（Ｑ／Ｎ）、すなわちエンジン負荷量が算
出され、次にステップ４９に進む。

ステップ４９では、予めＲＯＭ３３内に格納゛されたエ
ンジン負荷とエンジン回転数とに対応する最適シフト位
置を表わす第５図の如きデータマツプから、ステップ４
８の算出データを使って例えばエンジン負荷量Ｑ／Ｎが
Ｌｌでエンジン回転数ＮがＮ１なら第４速、同エンジン
回転数Ｎ１でもエンジン負荷量Ｑ／ＮがＬｌの値なら第
３速と言った、最適シフト位置をサーチし、この最適シ
フト位置データはＲＡＭ３４に一時記憶される。

なお、ステップ４８で婢出したエンジン負荷量は、電子
式燃料噴射装置の制御の際に搾出した基本燃料噴射量を
代用して使用することができる。

またエンジン回転数Ｎの代りに車速Ｖを用いてもよい。

そして次に、判定ステップ５０に進み、ステップ４７で
サーチした現シフト位置Ｓ１とステップ４９でサーチし
た最適シフト位置Ｓ２とが同一であるか否かの判定が行
なわれ、同一であれば判定結果はｒＹＥｓＪとなって、
次にステップ５１に進み、演算処理回路１１から入出力
ボート３２を介して表示器１９にそのシフ１への表示指
令信号が出力され、表示器１９には現シフト位置Ｓ１を
示す数字が表示される。一方、同一でな【ノれば判定結
果「ＮＯ」となって、次にステップ５２が実行され、入
出力ボート３２を介して最適シフ１〜位置Ｓ２の表示指
令信号が表示器１９に出力され、最適シフト位＠Ｓ２を
示づ数字が表示器１９に表示され、次に、ステップ５３
に進む。

ステップ５３では入出力ポート３２からスピーカ２１に
確認音発生用の信号が出力され、スピーカ２１から例え
ば発振含が発せられる。これにより運転者は現シフト位
ｉｆ　Ｓ　＋から表示されている最適シフト位置Ｓ２へ
の変速操作をうながされることになり、今回のシフト位
置表示処理は終了する。

尚スピーカ２１から発する確認音としては、シフトアッ
プをずべき場合とシフｌ−ダウンづべき場合と音色を変
えれば、運転者は表示器１９の表示を見なくてもシフト
アップまたはシフトダウンのいずれの操作を行うべきか
を判断することｈ（可能となる。そして、所定の間隔を
有するタイミングにより同様な処理が繰り返されて実行
され、走行中、スロットル開度がＯでなく、り°ラッチ
操作も行なわれていない時には常に最適シフト位置が運
転者に対し確認音と共に表示器１９に表示される。

よって、運転者は任意の走行を行ないながら燃費上最良
のシフト位置を認識することができ、これを実行するこ
とにより、例えば当該装置を備えていない車両と比べ１
０％程度の燃費低減を図ることができる。

以上のように、この発明の最適シフト位置表示装置によ
れば、エンジン回転数と車速データからメモリに記憶し
たデータマツプを使用して現シフト位置をサーチツるこ
とから、シフト位置センサを不要とすることができ、エ
ンジンに装備された電子式燃料噴射装置の各種センサ、
及び演棹処理回路を兼用することができ、専用のセンサ
や回路を少なくできる。・また、最適シフト位置を表示
した際、確認音を発して運転者に最適シフ１へ位置への
変速を促すことができ、積極的、に燃費の低減を図るこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

本発明一実施例の第１図は電子式燃料噴射装置と最適シ
フト位置表示装置及びエンジンの概−構成図、第２図は
同装置のブＵツク図、第３図は最適シフト位置表示の処
理動作を示１７０−ヂャー１−１第４図は現シフト位置
Ｖ−ヂ用のデータマツプ、第５図は最適シフＩ・位置ザ
ーヂ用のデータマツプを表わり。 ５・・・エアフロメータ １１・・・演粋処理回路 １６・・・車速センサ １７・・・スロットル開度しンザ １８・・・回転数センサ １９・・・表示器 ２１・・・スピーカ 代理人　　弁理士　　足立勉 −一一一下一一一一 第３図 第４図 文小 Ｎん 第５図 Ｎｔ　　　　　−伽Ｎ 手続補正書（酸） 昭和５８４春　３月　１日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、　車外の表示 昭和５７年特許願第１１０１４２月 ２、　発明の名称 最適シフト（１７＠表示装昆 ３、　補正をする者 事例との関係　　　特許出願人 住　所　　　　　　愛知県豊田市トヨタ町１番地氏　名
（名称＞　　　　　　（３２０）ｈ３タ自動車株式会ネ
１代表者森田正俊 ４、代理人〒４６０ 住　所　　名古屋市中区錦二丁目９１２７月５、　補正
命令の日付　　　自発 ６、　補１ににり増加Ｊる発明の数　　　なし７、　補
正の対象 「発明の詳細な説明」の欄及び図面 （２）　明細内箱１０頁第１６行目ないし第１９行目の
記載に［度がＯであれ、ば・・・・・・ステップ５４に
進む。」とあるを１度がＯでなければｌ’　Ｎ　ＯＪの
判定となって、次に判定ステップ４２に進み、スロット
ル開度θがＯであればｒＹＥＳＪの判定となり、ステッ
プ５４に進み、表示器１９にＯを示す信号を出力し、Ｏ
表示を行ない本ルーヂンの処理を終える。」と補正する
。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エア７０メータにより検出された吸入空気量と回転数セ
   ンサにより検出されたエンジン回転数のデータに基づい
   て演算処理回路により燃料噴射量を制御づる電子式燃料
   噴射装置を備え、自動車の車速を検出する車速センサと
   、前記エンジン回転数と車速からメモリに記憶されたデ
   ータマツプを使用して現シフト位置をサーチし、前記エ
   ンジン回転数と前記吸入空気量のデータからエンジン負
   荷量を算出し、該エンジン負荷量と前記エンジン回転数
   からメモリに記憶されたデータマツプを使用して最適シ
   フト位置をサーチし、前記現シフト位置と該最適シフト
   位置を比較し、相異した時に最適シフト位置へのシフト
   位置操作を指示づる表示指令信号を出力する演算処理回
   路と、該表示指令信号を受けて指示されたシフト位置表
   示を行なう表示器と同時に確認音を発生するスピーカと
   を慟えたことを特徴とＪる最適シフト位置表示装置。