JPS5929520A - 手動変速機付車両のシフトインジケ−タ - 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、動力性能を維持しながら燃料消費の少ない経
済運転を行なうだめのギヤシフト情報を運転者に知らせ
るようにした手動変速機付ＪｔＴ、両のシフトインジケ
ータに関する。

従来、この種のシフトインジケータとしては゛、例えば
第１図に示すようなものがある。

ｍ１図において、１はエンジンの９荷状態を検出するた
めのスロットル開度センサ、２はエンジンの回転速度を
検出するエンジン回転速度センサであり、スロットル開
度センサ１による検出開度０は比較器３に入力され、比
較器３には所要の１ｌｉｌＪ力性能が得られるスロット
ル開度の範囲を示す上限開度０■と下限開度θＬが設定
されており、スロットル開度センｆ１よシの検出開度が
下限開度θＬと上限開度θｎの範囲内、すなわちθ、≦
θ≦θＩＩのとき比較器３はＩＩレベル出力を生ずる。

一方。

エンジン回転速度セン・！）２の出力は比較器４に入力
され、比較器４には経済運転が＝Ｊ能となる：１ニンジ
ン回転速度の上限Ｎｓ　％例えばＮ８　＝　２００　Ｏ
ｒｐｍが闇値として設定され、エンジン回転速度Ｎが閾
値Ｎ３以上、すなわちＮ≧Ｎ８のとき比較器４はＩｔレ
ベル出力を生ずる。

比較器３，４の各出力はアンドゲート５に入力され、ス
ロットル開度θがθＬ≦θ≦θＩＩで且つエンジン回転
速度ＮがＮａＮ３のときアンドゲート５は１ルベル出力
を生じてシフトアップ指示器６を作動し、ランプ、ブザ
ー等により運転者に対しシフトアップを知らせる。

このようなシフトインジケータによる燃費の改善を第２
図のエンジン全性能曲線図につし）で説明すると、まず
第２図のエンジン全性能曲線図から動力性能を損うこと
なく経済運転を可能にするスロットル開度の範囲θＬ〜
θＲを例えば１０％〜４０％とし、また経済運転の上限
となろエンジン回転速度ＮｓをＮｓ　＝　２０００　ｒ
ｐｍとすると、第２図の斜線で示された範囲が経済運転
を可能にする運転領域となる。

そこで、仮υに車両の走行に必要なノζワーｄｉｌＯｐ
ｓであυ、このときのエンジン回転速度Ｎ工がＮ１＝　
２０００　ｒｐｒｎであったとすると、第２因に示す等
パワーカーブ１０　ｐ８上のＡ点となる運転状態にあり
、Ａ点における燃料消費爪は一点鎖線で示す等燃費率カ
ーブから約３５０　Ｃｇ／ｐｓ−ｈ　〕にある。

このＡ点における運転状態は、ス【Ｊノトル開度θ１が
θＬ≦０、≦θＩ■であシ、且つエンジン回転ｊ車度Ｎ
１もＮ１≧ＮＦ３を満足するため、ε１５１図におりる
比較器３．４が■ルベル出力を生じ、シフト゛アップ指
示器６にシフ）・アップの表示が行なわれる・そこで、
このシフトアップ表示に従って運転階がシフトアップ操
作を行なったとすると、シフｌアップしたときのギア比
の変化からシフトアンプ後のエンジン回転速度はＮ２に
下り、同じパワー！Ｏｐｇが得られる運転状態は等パワ
ーカーブ」二のＢ点に移行する。このシフトアップ後の
Ｂ点に：ｊ６りる燃料消費は３００〔ｇ／ｐＢ−ｈ〕に
下シ、シフ）・アップ指示に従ったシフト操作で動力性
能を損うことなく経済運転を実現することができる。

ところで、このような従来のシフトインジケータにあっ
ては、シフトアップを指令すＺ、エンジン回転数の閾値
Ｎ８を使用ギア位置にかかわらず予め定めた一定値とし
ていたため、各ギア位置から次段の高速ギア位置へシフ
トアップするときのギア比変化率がギア位置、毎に異な
ることにより、シフトアップ後に同一４５．速及び同一
出力にて車両を運にするだめのシフトアップ後のエンジ
ン回転速度が各ギア毎に異なってくる。

一方、エンジン性能の１つとしてエンジンが安定しで出
力できる最低回転速度Ｎｍ１ｎがあり、この最低回転速
度Ｎ而ｎを下回わらない限シ安定した動力性能が得られ
、また燃費改善の効果を高めるためには、この最低回転
速度Ｎｍ１ｎに近づけた運転状態とすることが望ましい
。

しかしながら、従来のシフトインジケータにあつ−〔は
ギア位置毎＆Ｃギア比変化率が異っても、シフト°アツ
ゾ後のエンジン回転速度が最低回転速度Ｎｍ１ｎを下回
ることがないようにシフトアップを判別するエンジン回
転速度の閾値Ｎｓを一定に定めているため、シフトアッ
プ後のエンジン回転速度が最低回転速度Ｎｍ１ｎを大き
く上回るギア位置が存在し、シフトアップ後のエンジン
回転が必要以上に高回転となυ、シフトアップによる燃
費改善が充分に生かし切れないという問題点があった。

本発明は、このような従来の間ｊ、ｊｆｉ点に鑑みてな
されたもので、シフト７ツブ後の：ｒ−ンジン回、軸速
度を安定した動力性能が保てる最低回転速度付近に抑え
て燃費の改善効果を更に高めＺ）ことを目的とし、この
目的を実現するため、シフトアンプ後のエンジン回転数
がエンジンの最低量１す、速度となるようにシフトアッ
プを判別するエンジン回転速度の闇値を各ギア位置毎罠
変えるようにしだものである。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第３因は、本発明の基本＋１４成を〉Ｊミしたブロック
図である。

まず、構成を説明すると１．ｌｔＪニスｔＪットルｒｌ
１１　度センザであｐ１ボテンンヨメ：一夕と定γｔｉ
圧源との組み合せで（１ζ成される。２は：Ｊ’−ンジ
ン回転速ＩＷ−ヒンサでちり、例えは点火コイルの点火
パルレス６１号を電圧に変換するＦ−Ｖコンバークが用
いら１する。

３はスロットル開度センサ１の検出開度θを入力した比
較器であ）、経済運転を可能ｅこ−Ｊるス１−ｔノトル
開度の下限値θＬと上限値θＨを設定しており、スロッ
トル開度センサ１の検出開度θがθＬ≦θ≦０１１の時
１ｃ　Ｈレベル出力を生ずる。

父、４はエンジン回転速度センサ２の検出回転速度Ｎを
入力した比較器であり、経済運転を可能にするエンジン
回転速度の上限を定める閾値Ｎ１１が後の説明で明らか
にする閾値設定器１２により設定されておシ、エンジン
回転速度セン−９−２の検出回転速度Ｎが閾値Ｎ８以上
のとき、すなわちＮ≧Ｎ１１の時にＨレベル出力を生ず
る。５は比較器３，４の出力を入力したアンドゲートで
あり、比較器３゜４のＩＩレベル出力すなわち、スロッ
トル開度θがθＬ〜θＨの範囲にあシ、且つエンジン回
転速度Ｎが閾値Ｎ８以−上の時、Ｈレベル出力を生ずる
。６はアンドゲート５のＨレベル出力によシ作動して運
転者に対し、ランプもしくはブザー等によりシフトアッ
プを指示するシフトアップ指示器である。

第４図は、第３図の基本構成に於ける本発明の主要部の
具体的な回路構成をもって示した本発明の一実施例を表
わした回路ブロック図である。

まず、スロットル開度センリー１で検出しだスＩ′Ｊッ
トル開度θを判別する比較器：３　ｔＪｌ、メペアング
Ａ、　Ｊ　Ａ、により所謂ウィンドコンパレークを形成
シテオリ、オペアンプＡ１のプラス入力端子にｔｌ：　
ＪＬＥ抗Ｒ，、Ｒ２の分圧電圧によシス「１ツトル開度
の」二限θ、１に対応する基準電圧”Ｏｎが設定σれ、
スロットル開度センナの検出電圧Ｖθが基・（（−電圧
Ｖθ）ＩＪ／Ｊ、−［の時オ°ベアンプＡ、はＩＩレベ
ル出力を生ずる。又、オペアンプＡ２のマイナス入力端
子には抵抗Ｒ８，Ｉｔ。

）分ＩＥ　電圧によりスロットル開度の一ト限値ＯＬに
対応したへ県電圧ｖ０Ｌが設定されて」６す、スロット
ル開度センザ１の検出電圧Ｖθがノ、（専Ｘ電圧■θＬ
す、上の時、オペアンプＡ２は１■レベル出力を生ずる
・メベアンプＡ１．　Ａ２の各出力はアントゲエト７に
入力され、アンドゲート７の出力ｉｊ：アンドゲート５
の一方に入力接続されている。

一方、エンジン回転速度七ンーリー２の検出′電圧ＶＮ
を判別する比較器４は、オペアンプ八８で構成され、オ
ペアンプＡａのプラス入力端子にエンジン回転速度セン
サ２の出力を接続し、マイナス入力端子に閾値設定器１
２による閾値ｖＮｓをｈ（準電圧として入力し、エンジ
ン回転速度七ンーリー２の検出電圧■、が基準電圧ＶＮ
Ｌ３以上と外った時にＩＩレベル出力を生ずる。

次に闇値設定器１２の構成を説明すると、閾値設定器１
２には、１〜４速の各ギア位置に対応した閾値電圧Ｖ６
．〜Ｖ８４のそれぞれを抵抗Ｒ５，Ｒ６を構成する７フ
トレバーの１〜４速の各シフト１位置で閉じるギアスイ
ッチ１．０　ａ〜１０ｄを介し・てＪｔ　較器４のオペ
アンプＡ８のマイナス入力端子に共通接続されている。

ここで閾値設定器１２で設定される閾値電圧Ｖｓ１〜Ｖ
、４としては次のように定められる。

まず、シフトアップ前のギア位置に於けるギア止金ｇ１
、シフトアップ後のギア位置に於けるギア比をｇｉ−１
−１とするとギア比ｇ＋のギア位置からギア比ｇｉ＋ｔ
のギア位置にシフトアップした時のギア比変化率＜−Ｌ
）は、 γ ”／　　＝ｇｉ＋１／ｇｉ として与えられる。

この上うなギア比変化率に対し、本発明のシフトアップ
ではシフトアップ後のエンジン回転速度をエンジンが安
定して出力することのできる最低回転速度Ｎ　ｍｉ　ｎ
　　の一定値にすることから、シフトアップ前のエンジ
ン回転速度Ｎ８との間には同一車速を保つだめの関係式
として、 が成立する。ここで手動変速機に於ける１〜５速のギア
比ｇ１〜ｇ、は予め定まっていることから一１速から２
速、２速から３速、３速から４連、４速から５速ヘンフ
トアツプする時のギア比変化率れぞれが予め定まる。

このように、各ギア位置から次段のギア位置にシフトア
ップした時のギア比変化率が定まり且つ第２図に示した
工／ジン全性能曲線からエンジンが安定して出力するこ
とのできる最低回転速度Ｎｍ１ｎが定まれば、前記第（
１）式に最低回転速度Ｎｎ１ｉ。。

ギア比変化率（−！−）の各位を代入することによｐγ シフトアップを必要とする各ギア位置に於けるエンジン
回転数の閾値ＮＳ１〜ＮＳ、の値が得られる。

このよう圧して得られた各ギア位置に於けるギア比変化
率及びシフトアップ後のエンジン回転数をエンジンの最
低回転速度Ｎｍ１ｎとするための閾値Ｎ８の具体例を次
表−１に示す。

尚、前記表−１はシフトアップを必要とするエンジン回
転数の閾値Ｎ８をＮＳ　＝　２１４　Ｏｒｐｍの一定値
とした場合の従来例によるシフトアップ後の工、ンジン
回転数Ｎｕを合わせて示している。

従って、第４図の閾値設定器１２には的記表−１に示す
シフトアップ後のエンジン回転数を最低回転速度Ｎｍ１
ｎ＝　１２００　ｒｐｍとすＺ）ための閾値回転速度、
すなわち１速で２１４　Ｏｒｐｍ　、　’、２速で１８
２０　ｒｐｍ　、　３速で１７１０　ｒｐｍ更に４速で
１６００　ｒｐｍとなるエンジン回転１１１度の閾値に
対応した闇値電圧ＶＢ８〜Ｖ８４が抵抗の分圧電圧にょ
９設定されている。

次に、本発明の詳細な説明する。

まず、手動変速機を１速にシフトしたとすると、ギア位
置上ンサ１０のギアスイッチ１０ａが閉じ・て閾値設定
器１２に於ける閾値電圧Ｖ８、が比較器４のマイナス入
力端子にＭ　ｔ’＋’！電圧として設定され、この閾値
電圧ｖｓ８は例えば的記表−１に於けるＮｓｌ＝２１４
０ｒｐｍに対応しておシ、エンジン回転速度が２１４　
Ｏｒｐｍに達すると比較器４が１ルベル出力を生じ、こ
の時スロットル開度θが比較器３に於けるθ１〜θ１１
の範囲内にあることを条件にアンドゲート５がＩ（レベ
ル出力を生じ、シフトアップ刊示器６の作動によシ運転
者にシフトアップを指示する。

このシフトアップ表示に従って１速から２通にシフトア
ップを行なったとすると、第５図にエンジン全性能曲線
図に於ける等パワーカーブを収り出して示したグラフ図
から明らがなように同−車速及び同一出力を保つための
シフトアップ後のエンジン回転数は１速から２速にシフ
トアップした転速度となるＮｍ１ｎ＝　１２００　ｒｐ
ｔｎに落ぢ込む。

一方、２速へのシフトアップと同時にギア位置センブー
１０のギアスイッチｌｏｂが閉じ、比較器４に対しては
閾値設定器１２に於ける前記表−１のエンジン回転速度
の閾値Ｎ８２　＝　１８２０　ｒｐｎ＋に対応した閾値
電圧ＶＩｌｒ！が設定される。

従って、２速にシフトアップした状態でエンジン回転速
度センブー２よシの検出電圧ＶＮが閾値電圧Ｖ８！に達
すると比較器４がＨレベル出力を生じ、シフトアップ指
示器６によシ運転者に対しシフトアップの指示が行なわ
れる。

このシフトアップ指示に従って３速ヘシフトアツフする
と同様にしてシフトアップ後のエンジン回転数は最低回
転速度Ｎｍ１ｎ　＝　１２１）　Ｏｒｐｍに落ち込む。

以下３速から４速、及び４速から５速へのシフトアップ
についてもギア位置に１．こミじだ閾値型１．ＴｉＶ、
、、Ｔｖ８４が比較器４に設定され、エンジン回転速度
がギア位置に応じて設定した閾値に達す２）と／フトア
ップ表示が行なわれ、シフトアップ後のエンジン回転数
は最低回転速度Ｎｍｉ、１＝　１２０　Ｏｒｐｍに落ち
込むようになる。

第６図はｌ速から５速へ向けでンフトアノノ゛指示に従
ってシフトアップしたときのエンジン回転速度の時間変
化を示したタイツ・ブーヤードであシ、同図囚に従来例
を同図０３）に不発１ｙｊのノントイ／ジケータによる
場合を示している。

このタイムブーヤードからも明らかなように、１速から
５速へのシフトアップにおいて、本発明によるシフトア
ップはエンジンの最低回転速度Ｎｍ１ｎ＝　１２００　
ｒｐｍ側の低い回転速度に運転状態が抑えられ、従来例
に比べて大幅な儲費改浮の効果が実現されている。

このように、本実施例におけるシフトインジケータでは
各ギア位置から次段の高速ギア位置へシフトアップする
時のギア比変化率に応じてシフ）アップ後のエンジン回
転数をエンジンの最低回転速度Ｎｍ１ｎとするようにギ
ア位置イｉｊに異なるエンジン回転数の閾値を設定して
いるだめ、シフトインジケータのシフトアップ表示に爪
づいたシフト操作により、エンジン回転速度は燃費の改
善効果が高い最低回転速度によシ近づいた回転数とする
ことができ、シフトアップを判別するだめのエンジン回
転速度の閾値を一定にしていた従来装置に比べ大幅に燃
費改善の効果を高めることが＝Ｉ能となる。

尚、上記の実施例は、オペアンプ等を用いた演算制御回
路を例に取るものであったが、本発明はこれに限定され
ず、マイクロコンピュータ等のプログラム制御によって
も実現できることは明らかである。又、ギア位置センナ
としてはギアスイツブーの代わりに車速とエンジン回転
速度の検出値を用いた割シ算によ；るギア比の演算から
ギア位置を検出するようにしても良い。更に＝Ｌ記の実
原！例では、エンジン負荷状態を検出する手段としてス
ロットル開度センブーを用いているが吸入量［Ｅセンー
リーやアクセルペタルの操作具を検出するセン−９−を
用いることもできる。

勿論、本発明は単Ｋ　ｉｆソリンエンジンに限られず、
ガソリンエンジンと同様な傾向を持つエンジン全性能曲
線図が得られるディービルエンジンを搭載した車両につ
いてもそのまｌ、適用することができる。

以上説明してきたように、本ざ１ち明によれば、シフト
アップ後のエンジン回転数がエンジンの最低回転進度（
安定した出力が１５ｔられる最低回転速度）となるよう
に各ギア位置に於ｋＪるシフトアップを判別するための
エンジン回転速度の閾値をンフトアップによるギア比変
化率から求め、各ギア位置の検出に基づいて各ギア毎に
定められたエンジン回転速度の閾値を変えるようにした
ため、シフトアップ後のエンジン回転数をエンジンが安
定して出力することのできる最低回転速度となるように
シフトアップ表示を行なうことができ、シフトアップ後
のエンジン回転数が燃費効率の高いエンジンの最低回転
速度付近におさえることができるのでシフトアップによ
る燃費改善の効果を大幅に高めることができるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示したブロック図、＠２図はシフトア
ップによる燃費の改善を示したエンジン全性能曲線図、
第３図は木兄ＩＪＪ０）基本構成を示したブロック図、
第４図は本発明の主要部の具体的＋１１成を示した回路
ブロック図、第５図は本発明によるシフトアップ時の運
転状態を等パワーカーブ上に示したグラフ図、第６図は
本発明によるシフトアップパターンを従来例と対比して
示した夕・ｆムブーヤート図である。 １・・・スロットル開度センサ　　２・・・エンジン回
転速度センサ３．４・・・比較器　　　　５．７・・・
アンドゲート６・・・シフトアップ指示器　１ｏ・・・
ギア位置センナ１２・・・閾値設定器　　　　１０ａ〜
１０ｄ・・・ギアスイッチ第２図 Ｎｓ ２　Ｎ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジン負荷センナの検出値が予め定めた範囲内にある
   ときに出力する負荷状態判別手段と、エンジン回転速度
   センサの検出値が設定闇値以上のときに出力するエンジ
   ン回転判別手段と、シフト状態にあるギア位置を検出し
   、各ギヤ位置毎に予め定めたエンジン回転速度の閾値を
   、検出ギヤ位置に応じて選択して上記エンジン回転判別
   手段の閾値に設定する闇値設定手段と、上記負荷状態判
   別手段およびエンジン回転判別手段の両方の出力が得ら
   れたときにシフトアップを指令する指令手段と、 該指令手段の指令出力によりシフトアップを表示する表
   示手段とを有することを特徴とする手動変速機付車両の
   シフトインジケータ。