WO2012137277A1

WO2012137277A1 - 変速指示装置

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Publication number: WO2012137277A1
Application number: PCT/JP2011/058428
Authority: WO
Inventors: 光春伊藤; 清水　健次
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2012-10-11
Also published as: JP5267742B2; EP2602146A4; JPWO2012137277A1; EP2602146A1; EP2602146B1

Abstract

【課題】手動による変速操作に応答してギヤ段の切り替えが可能な変速機３の目標ギヤ段Ｘを運転者に報知する変速指示装置（３１，３２，１００）において、意図しないシフトチェンジを検知可能にする。【解決手段】変速指示装置は、変速機３が搭載される車両の走行状態に基づいて現在のギヤ段に対して少なくともシフトアップあるいはシフトダウンさせるように目標ギヤ段Ｘを運転者に報知する目標報知部と、この目標報知部による報知が行われている状況において当該報知している目標ギヤ段Ｘに対して異なるシフトチェンジが行われたときに、当該シフトチェンジを意図しないシフトチェンジとして検知する検知部とを含む。

Description

変速指示装置

　本発明は、手動による変速操作（シフトチェンジ）に応答してギヤ段の切り替えが可能な変速機（マニュアルトランスミッション）の目標ギヤ段を運転者に報知する変速指示装置に関する。

　手動による変速操作が可能な変速機を搭載する車両は、運転者の意思に従い任意のギヤ段を選択するためのシフトアップやシフトダウンといったシフトチェンジを行うことができる。

　一般に、運転者の個人差によりギヤ段の選択や変速タイミングが相違するため、走行状態に最適なギヤ段を選択せずに走行していることもありうる。

　例えばギヤ段を高めていくシフトチェンジ（シフトアップ）において、走行状態に適しているギヤ段よりも低いギヤ段が選択されている場合には燃費の悪化に繋がり、逆に、走行状態に適しているギヤ段よりも高いギヤ段が選択されている場合には十分な加速性能が得られないことになる。

　そこで、本願出願人は、走行状態に適している目標ギヤ段を運転者に報知するための変速指示装置を提案し、出願している（例えば、特許文献１参照）。

　この変速指示装置は、例えば車速及びエンジン負荷（例えばアクセル開度）等の車両の走行状態に応じて燃費の向上を図る上で最適なギヤ段（目標ギヤ段）が設定された変速マップ（例えば、上記自動変速機と略同様な変速線を有する変速マップ）を制御装置（ＥＣＵ）に記憶しておき、車速及びアクセル開度に基づいて変速マップを参照して目標ギヤ段を算出し、その目標ギヤ段と運転者が実際に設定している変速機のギヤ段とを比較判定し、その判定結果に基づいて変速指示を出力して運転者に報知するようにしている。

　具体的には、現在のギヤ段が目標ギヤ段よりも下位であるときには、シフトアップランプの点灯等によってシフトアップを指示し、現在のギヤ段が目標ギヤ段よりも上位であるときにはシフトダウンランプの点灯等によってシフトダウンを指示することで、変速機を変速すべきことを運転者に知らせている。また、変速マップから算出される目標ギヤ段と現在のギヤ段とが同じである場合、シフトアップランプ及びシフトダウンランプの双方の消灯等によって、現在の設定ギヤ段が最適なギヤ段である旨の変速指示を運転者に報知している。

特開２００８－１２１７０１号公報

　上記特許文献１に係る従来例では、運転者がシフトチェンジを行う過程で目標ギヤ段と異なるギヤ段を選択するような意図しないシフトチェンジをしてしまうことがある。

　具体的に、車両室内に設置されるシフト装置は、シフトレバーをシフトゲートに従って変位させるようになっている。このシフトゲートは、Ｈ型パターンと呼ばれるものが主流であり、左右方向（車両幅方向、セレクト操作方向ともいう）に延びるセレクト溝と、セレクト溝の長手方向所定間隔おきに当該セレクト溝を直交方向に横切るように前後方向（車両前後方向、シフト操作方向ともいう）に延びる複数のシフト溝とを備えている。このシフト溝としては、例えば１－２シフト溝、３－４シフト溝、５－６シフト溝、後進シフト溝などがある。

　シフトチェンジの形態としては、シフトレバーを前記セレクト溝の一方向へ変位させるセレクト操作を行ってから、前記シフト溝の一方向に変位させるシフト操作を行う。このようなセレクト操作力やシフト操作力は適宜の動力伝達機構（例えばケーブルやリンクなどを含む構成）を介して変速機に装備されるギヤ段切り替え用の同期機構に伝達されるようになっている。

　ここで、意図しないシフトチェンジの形態としては、（１）シフトダウン時にシフトアップしてしまう形態、（２）シフトアップ時にシフトダウンしてしまう形態、あるいは（３）シフトダウン時に飛び越えシフトダウンしてしまう形態などが挙げられる。

　前記形態（２）の具体例としては、シフトレバーを前記Ｈ型のシフトゲートにおいて１－２シフト溝の２速位置から隣の３－４シフト溝の３速位置に移動させる際に、誤って１速位置にシフトレバーを移動させる形態が挙げられる。これはつまり、２速での走行中に３速にシフトアップする際に１速にシフトダウンする形態である。

　前記（３）の具体例としては、シフトレバーを前記Ｈ型のシフトゲートにおいて５－６シフト溝の５速位置から隣の３－４シフト溝の４速位置に移動させる際に、誤って１－２シフト溝の２速位置にシフトレバーを移動させる形態が挙げられる。これはつまり、５速での走行中に４速にシフトダウンする際に２速に飛び越えてシフトダウンする形態である。

　このうち、前記（１）のようにシフトダウン時にシフトアップするような意図しないシフトチェンジを行った場合には、必要な減速ができなくなるものの、変速機やエンジンに過大な負荷を与えることはない。

　しかしながら、仮に、前記（２）、（３）のような意図しないシフトチェンジを車速が所定以上の状況で行ってしまうと、エンジンブレーキが過大になって、車両が急減速することになりかねず、車両のパワートレーン（エンジン、変速機ならびにデファレンシャルなど）に過大な負荷を与えるおそれがある。

　これに対し、本願出願人は、前記のような意図しないシフトチェンジを防止するために、シフトゲートにミスシフト防止プレートを設けるような技術を提案し、出願している（例えば特開２０１０－１８５５３６号公報参照）。この特許文献では、意図しないシフトチェンジを防止することが可能になるものの、仮にドライビングテクニックとして前記意図しないシフトチェンジと同じようなシフトチェンジ（但し、過大な負荷が生じない程度）を運転者が意図的に行おうとする場合にはそれを許容しにくくなる。

　このように、従来では、前記意図しないシフトチェンジが行われた場合にも、そのことを検知したり、前記意図しないシフトチェンジが行われたことを履歴として保存したり、するような技術思想はない。

　ところで、仮に、運転者が前記意図しないシフトチェンジを繰り返し行うと、車両のパワートレーン（エンジン、変速機ならびにデファレンシャルなど）に過大な負荷を与えてしまう。しかしながら、運転者の意図を知ることは難しいので、前記過大な負荷が発生する原因を究明することはできない。そこで、本願発明者らは前記意図しないシフトチェンジを検知したり、履歴として保存したり、することができれば、前記過大な負荷が発生する原因を究明することができると考え、本発明の提案に至った。

　このような事情に鑑み、本発明は、手動による変速操作に応答してギヤ段の切り替えが可能な変速機の目標ギヤ段を運転者に報知する変速指示装置において、意図しないシフトチェンジを検知可能にすることを目的としている。

　また、本発明は、手動による変速操作に応答してギヤ段の切り替えが可能な変速機の目標ギヤ段を運転者に報知する変速指示装置において、車両のパワートレーン（エンジン、変速機、デファレンシャルなど）に過大な負荷を与えてしまうような意図しないシフトチェンジを検知可能とするとともに、その意図しないシフトチェンジを履歴として保存可能にすることを目的としている。

　本発明は、手動による変速操作に応答してギヤ段の切り替えが可能な変速機の目標ギヤ段を運転者に報知する変速指示装置であって、前記変速機が搭載される車両の走行状態に基づいて現在のギヤ段に対して少なくともシフトアップあるいはシフトダウンさせるように目標ギヤ段を運転者に報知する目標報知部と、この目標報知部による報知が行われている状況において当該報知している目標ギヤ段に対して異なるシフトチェンジが行われたときに、当該シフトチェンジを意図しないシフトチェンジとして検知する検知部とを含む、ことを特徴としている。

　この構成では、例えばシフトアップが要求されている場合にシフトダウンされたような意図しないシフトチェンジが行われたとき、あるいはシフトダウンが要求されている場合にシフトアップされたような意図しないシフトチェンジが行われたときに、これらの意図しないシフトチェンジを検知することが可能になる。

　なお、前記目標報知部は、さらに目標ギヤ段を現在のギヤ段と同じ、つまり現状維持させるような報知を行うことが可能である。この場合には、現状維持が要求されている場合にシフトアップまたはシフトダウンされたような意図しないシフトチェンジが行われたときに、この意図しないシフトチェンジを検知することが可能になる。

　好ましくは、前記変速指示装置は、前記検知部で意図しないシフトチェンジを検知したときに当該意図しないシフトチェンジを履歴として情報記憶部に保存する情報保存部をさらに含む、構成とすることができる。

　この場合、例えば意図しないシフトチェンジの履歴を調べることにより、運転者による車両使用状況を把握することが可能になるとともに、車両のパワートレーン（エンジン、変速機、デファレンシャルなど）に付与された負荷の度合いを認識することが可能になる。

　好ましくは、前記変速指示装置は、前記検知部で意図しないシフトチェンジを検知したときに当該意図しないシフトチェンジを運転者に報知する報知部をさらに含む、構成とすることができる。この場合、例えば意図しないシフトチェンジを報知することにより運転者が自身の運転状態を認識することが可能になる。

　好ましくは、前記変速指示装置は、前記検知部で意図しないシフトチェンジを検知したときに当該意図しないシフトチェンジを履歴として情報記憶部に保存する情報保存部と、前記検知部で意図しないシフトチェンジを検知したときに当該意図しないシフトチェンジを運転者に報知する報知部とをさらに含む、構成とすることができる。

　この場合、例えば意図しないシフトチェンジの履歴を調べることにより、運転者による車両使用状況を把握することが可能になるとともに、車両のパワートレーンに付与された負荷の度合いを認識することが可能になる。さらに例えば意図しないシフトチェンジの報知により運転者が自身の運転状態を認識することが可能になる。

　好ましくは、前記変速指示装置の前記目標報知部は、現在の車速とアクセル開度またはスロットル開度とを変速マップに照合して目標ギヤ段を算出し、この算出した目標ギヤ段と現在のギヤ段とを比較判定することによりシフトチェンジの有無およびシフトチェンジ形態を運転者に報知する、構成とすることができる。ここでは目標検知部の処理内容を特定しており、この特定によれば、本発明を実施するための構成の具現化が明らかになる。

　好ましくは、前記変速指示装置の前記検知部は、前記車速あるいはエンジン回転数が所定値以上であるか否かを判定する走行状況判定部と、現在のギヤ段が前記目標報知部により報知された目標ギヤ段より下位か否かを判定する変速操作判定部と、前記走行状況判定部で肯定判定しかつ前記変速操作判定部で下位と判定したときに、意図しないシフトチェンジとする処理部とを備えている、構成とすることができる。

　ここでは検知部の処理内容を特定している。つまり、ここでの検知部は、所定の車速あるいはエンジン回転数以上である状況でシフトアップ要求時にシフトダウンするような意図しないシフトチェンジを行うと、車両が急減速して車両のパワートレーンに対して過大な負荷を付与してしまうことを考慮し、このような過大な負荷がパワートレーンに付与されるような意図しないシフトチェンジを検知することを可能にし、比較的軽度の負荷がパワートレーンに付与されるような意図しないシフトチェンジについては検知しないようにしている。

　好ましくは、前記変速指示装置の前記検知部は、前記車速あるいはエンジン回転数が所定値以上であるか否かを判定する走行状況判定部と、現在のギヤ段が前記目標報知部により報知された目標ギヤ段より下位か否かを判定する変速操作判定部と、車両の負の加速度が所定値以上であるか否かを判定する急減速判定部と、前記走行状況判定部で肯定判定しかつ前記変速操作判定部で下位と判定し、さらに前記急減速判定部で肯定判定したときに、意図しないシフトチェンジとする処理部とを備えている、構成とすることができる。

　特に、ここでの特定は、意図しないシフトチェンジによってパワートレーンに付与されることになる負荷の度合いを推定するパラメータとして、車速あるいはエンジン回転数だけでなく車両の負の加速度（減速Ｇ）を加えているから、パワートレーンにダメージを付与してしまうような意図しないシフトチェンジの検知精度を高めることが可能になる。

　本発明は、手動によるシフトチェンジが可能な変速機の変速目標を指示する変速指示装置において、意図しないシフトチェンジを検知することが可能になる。

　また、本発明は、手動による変速操作に応答してギヤ段の切り替えが可能な変速機の目標ギヤ段を運転者に報知する変速指示装置において、車両のパワートレーン（エンジン、変速機、デファレンシャルなど）に過大な負荷を与えてしまうような意図しないシフトチェンジを検知することが可能になるとともに、その意図しないシフトチェンジを履歴として保存することが可能になる。

本発明に係る変速指示装置を備える車両のパワートレーンの一実施形態を示す構成図である。図１の車両室内に設置されるコンビネーションメータを示す正面図である。図１の変速指示装置の制御系の構成を示すブロック図である。図１の変速指示装置の制御に用いる変速マップを示す図である。車両のシフトゲートのパターンを示す図であり、２速から３速へのシフトアップ時に１速にシフトダウンするような意図しないシフトチェンジを例示している。図５に対応する図であり、５速から４速へのシフトダウン時に２速に飛び越えシフトダウンするような意図しないシフトチェンジを例示している。図５に対応する図であり、６速から４速への飛びシフトダウン時に２速に飛び越えシフトダウンするような意図しないシフトチェンジを例示している。図１の変速指示装置が主体として行う制御の説明に用いるフローチャートである。

　以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

　図１から図８に、本発明の一実施形態を示している。まず、図１を参照して本発明に係る変速指示装置の適用対象となる車両のパワートレーンの概略構成を説明する。この実施形態で例示する車両のパワートレーンは、フロントエンジン、リアドライブ（ＦＲ）方式とされている。

　エンジン１で発生する駆動力は、クラッチ２を介して変速機３に入力され、この変速機３からデファレンシャル４を介して駆動輪となる左右の後輪５に伝達される。エンジン１から発生する車両の駆動力は、後で説明する制御装置（エレクトロニックコントロールユニット：ＥＣＵ）１００で制御される。

　エンジン１に吸入される空気量は、電子制御式のスロットルバルブ６により調整される。この電子制御式のスロットルバルブ６はスロットルモータ７で作動され、このスロットルモータ７は制御装置１００により制御される。

　この制御装置１００によるスロットル制御動作としては、エンジン回転数センサ２０５で検出されるエンジン回転数Ｎｅやアクセル開度センサ２０３で検出されるアクセル開度（運転者による図示省略のアクセルペダルの踏み込み量）などのエンジン１の運転状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）とするように、スロットルモータ７を制御する。このように電子制御式のスロットルバルブ６は、前記アクセル開度に応答したスロットル開度に制御される他、前記アクセル開度とは独立したスロットル開度に制御される。スロットル開度はスロットル開度センサ２０４の出力に基づいて制御される。

　クラッチ２は、例えば公知の乾式単板の摩擦クラッチとされており、例えば図示していないが、運転者によるクラッチペダル（図示省略）の踏み込み操作に応答してクラッチアクチュエータのピストンロッドによりレリーズフォークを作動させてレリーズベアリングを変速機３の入力軸上で軸方向に変位させることにより、クラッチ２を強く挟む状態（継合状態）、引き離す状態（切断状態）あるいは滑らせる状態（半継合状態）にする。このクラッチペダルの踏み込み操作に応答するクラッチ２の切断、継合状態は、クラッチストロークセンサ２０１からの出力信号に基づいて制御装置１００が認識するようになっている。このクラッチストロークセンサ２０１は、前記クラッチアクチュエータのピストンロッドのストローク量に対応する電気信号を検出して制御装置１００に入力する。

　変速機３は、その内部構成を詳細に図示していないが、例えば前進６段、後進１段を選択可能なギヤ段を有する公知の常時噛み合い式の変速機と同様の構成とされる。この変速機３の変速操作を手動で行うためのシフト装置８が車室内に設置されている。

　シフト装置８は、公知の構成と同様とされるので、ここでの説明は簡単にする。つまり、シフト装置８は、シフトレバー８１、シフトゲート８２、動力伝達機構（図示省略）などを備えている。

　シフトレバー８１はシフトゲート８２に従って変位されるようになっている。シフトゲート８２は、図５から図７に示すように、Ｈ型と呼ばれるパターンとされており、１つのセレクト溝８３と、複数（ここでは３つ）の前進シフト溝８４，８５，８６と、１つの後進シフト溝８７とを備えている。

　１つのセレクト溝８３は、左右方向（車両幅方向、セレクト操作方向ともいう）に沿って一直線に延びるように設けられている。３つの前進シフト溝８４，８５，８６は、セレクト溝８３の長手方向所定間隔おきの３箇所をそれぞれ直交方向に横切るように前後方向（車両前後方向、シフト操作方向ともいう）に延びるように設けられている。１つの後進シフト溝８７は、セレクト溝８３の長手方向一端から直交方向の一方（車両前方向）に延びるように設けられている。

　前記動力伝達機構は、シフトレバー８１の動きを変速機２に装備するギヤ段切り替え用の同期機構（図示省略）に伝達するものであって、公知の構成と同様とされるので、ここでの説明は簡単にする。この動力伝達機構は、例えばケーブルあるいはロッド、リンクなどを備える機構とすることが可能であるが、その他にも、シフトアクチュエータとすることが可能である。このシフトアクチュエータは、シフトレバー８１の動きを検出するための検出要素（スイッチあるいはセンサなど）と、この検出要素からの出力信号の入力に基づいて制御要素（例えば前記制御装置１００を流用）により動作が制御されて変速機２の前記同期機構を作動させるためのモータあるいは油圧シリンダとを備えるような構成が挙げられる。

　そして、運転者によるシフトチェンジは、シフトレバー８１をシフトゲート８２のセレクト溝８３の一方向へ変位させるセレクト操作を行ってから、任意のシフト溝８４～８７の一方向に変位させるシフト操作を行う形態とされる。このようなセレクト操作力やシフト操作力は前記動力伝達機構を介して変速機２の前記同期機構に伝達され、変速機２の適宜のギヤ段が選択されるようになる。

　この実施形態では、車両の走行状態に応じて適宜の走行モード（例えば燃費向上等を図る燃費走行モード、あるいはスポーティな走行を行うスポーツ走行モードなど）に適した目標ギヤ段（変速機３のギヤポジション）を運転者に報知する変速指示装置を装備している。

　この変速指示装置は、前記報知を運転者に目視確認させるためのシフトアップランプ３１およびシフトダウンランプ３２と、当該両ランプ３１，３２の動作を制御するための制御装置１００とを含んで構成されており、以下で詳細に説明する。

　シフトアップランプ３１及びシフトダウンランプ３２は、コンビネーションメータ１０の例えば中央に設けられている。なお、コンビネーションメータ１０は、図２に示すように、車両室内の運転席前方に設置されるものであり、スピードメータ１１、タコメータ１２、ウォータテンパラチャゲージ１３、フューエルゲージ１４などを装備しており、その他にも符号省略しているが、ターンシグナルランプ、オドメータ、トリップメータ、各種ウォーニングインジケータランプなどを装備している。

　シフトアップランプ３１は、変速機３の目標ギヤ段をアップ要求する際に点灯あるいは点滅させられるものであり、また、シフトダウンランプ３２は、変速機３の目標ギヤ段をダウン要求する際に点灯あるいは点滅させられるものである。これらシフトアップランプ３１及びシフトダウンランプ３２は、例えばＬＥＤ等とされており、その作動（点灯または点滅）または停止（消灯）が制御装置１００により制御される。

　制御装置１００は、図３に示すように、一般に公知のエレクトロニックコントロールユニット（ＥＣＵ）とされており、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４などを備えている。

　ＲＯＭ１０２には、車両の基本的な走行に関するエンジン１の制御を実行するためのプログラムが記憶されている他、車両の走行状態に応じて前記走行モードに適した変速機３の目標ギヤ段を運転者に報知するための変速指示制御を実行するためのプログラムを含む各種プログラムなどが記憶されている。この変速指示制御の具体的な内容については後で説明する。

　ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された前記プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ１０３はＣＰＵ１０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ１０４はエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

　これらＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３ならびにバックアップＲＡＭ１０４はバス１０６を介して互いに接続されているとともに、インターフェース１０５と接続されている。

　インターフェース１０５には下記するような各種センサが接続されているとともに、シフトアップランプ３１、シフトダウンランプ３２ならびに意図しないシフトチェンジを報知するためのランプ３３などが少なくとも接続されている。

　前記センサとしては、前記クラッチストロークセンサ２０１、変速機３において選択されているギヤ段を検出するためのギヤポジションセンサ２０２、前記アクセル開度センサ２０３、前記スロットル開度センサ２０４、エンジン１のクランクシャフトの回転数（エンジン回転数Ｎｅ）を検出するためのエンジン回転数センサ２０５、車速を検出するための車輪速センサ２０６、車両前後の加速度を検出するための加速度センサ２０７などが少なくとも挙げられる。

　さらに、ＲＯＭ１０２内には、図４に示すような変速マップが記憶されている。この変速マップは、車速及びアクセル開度をパラメータとし、それら車速及びアクセル開度に応じて、燃費の向上を図るうえで最適なギヤ段（目標ギヤ段）を求めるための複数の領域が設定されたマップである。この変速マップの各領域は複数の変速線（ギヤ段の切り換えライン）によって区画されている。この変速線としてはシフトアップ線（実線）と、シフトダウン線（一点鎖線）とがある。そして、図４には、シフトアップ及びシフトダウンの各切り換え方向とギヤ段とを図中に矢印と数字とで示している。

　この実施形態では、運転者によりシフトチェンジが行われる際に、意図しないシフトチェンジがあったときにそれを検知可能にしているとともに、前記意図しないシフトチェンジを履歴としてＲＡＭ１０３あるいはバックアップＲＡＭ１０４などの所定エリアに保存可能にしている。

　なお、前記意図しないシフトチェンジとは、車両のパワートレーン（エンジン１、変速機３、デファレンシャル４など）に過大な負荷を与えるようなシフトチェンジのことである。そして、車両のパワートレーンに比較的軽度の負荷を付与するような比較的軽度の意図しないシフトチェンジについては検知しないようにしている。

　前記意図しないシフトチェンジの代表例を、図５から図７を参照して説明する。

　図５には、シフトレバー８１をシフトゲート８２の１－２シフト溝８４の２速位置から隣の３－４シフト溝の３速位置に移動させるシフトアップ時に、誤って１速位置（二点鎖線参照）にシフトレバー８１を移動させる形態が示されている。これはつまり２速での走行中に３速にシフトアップする際に１速にシフトダウンする形態である。

　図６には、シフトレバー８１をシフトゲート８２の５－６シフト溝８６の５速位置から隣の３－４シフト溝８５の４速位置に移動させるシフトダウン時に、誤って１－２シフト溝８４の２速位置にシフトレバー８１を移動させる形態が示されている。これはつまり５速での走行中に４速にシフトダウンする際に２速に飛び越えてシフトダウンする形態である。

　図７には、シフトレバー８１をシフトゲート８２の５－６シフト溝８６の６速位置から隣の３－４シフト溝８５の４速位置に移動させるシフトダウン時に、誤って１－２シフト溝８４の２速位置にシフトレバー８１を移動させる形態が示されている。これはつまり６速での走行中に４速にシフトダウンする際に２速に飛び越えてシフトダウンする形態である。

　具体的に、図８のフローチャートを参照して制御装置１００による「変速指示制御」を詳細に説明する。このフローチャートの処理は、例えばエンジン１が始動されることに伴い実行開始される。

　まず、ステップＳ１において、ギヤポジションセンサ２０２からの出力信号の入力に基づいて変速機３の現在（実際）のギヤ段Ｎを調べる。なお、現在のギヤ段Ｎを調べる方法として、車速（車輪速センサ２０６の出力信号）とエンジン回転数（エンジン回転数センサ２０５の出力信号）とクラッチ状態（クラッチストロークセンサ２０１の出力信号）とによって現在のギヤ段Ｎを判定するという方法を採用してもよい。

　そして、続くステップＳ２，Ｓ３において変速の要否を調べて運転者に目標ギヤ段Ｘを報知する処理を行う。

　つまりステップＳ２では変速が必要か否かを判定する。ここでは、車輪速センサ２０６及びアクセル開度センサ２０３からの出力信号の入力に基づいて、前記走行モードに適した目標ギヤ段Ｘを、図４の変速マップを参照して算出し、その目標ギヤ段Ｘと現在のギヤ段Ｎとを比較して変速が必要か否かを判定することができる。

　ここで、変速が不要である場合には前記ステップＳ２で否定判定し、前記ステップＳ１に戻る。しかしながら、変速が必要である場合には前記ステップＳ２で肯定判定し、続くステップＳ３で目標ギヤ段への変速要求を運転者に報知するための処理を実行する。

　この報知処理としては、参考までに、図４において、例えば現在のギヤ段Ｎが「２」の場合において車速が点Ａから点Ｂに上昇するとシフトアップ変速線（２→３）を跨ぐことになるので、目標ギヤ段Ｘが（Ｎ＋１）つまり「３」になる。このような場合には前記ステップＳ２で肯定判定して前記ステップＳ３でシフトアップランプ３１を作動（点灯または点滅）させるようにする。

　また、図４において、例えば現在のギヤ段Ｎが「５」の場合において車速が点Ｃから点Ｄに下降するとシフトアップ変速線（４←５）を跨ぐことになるので、目標ギヤ段Ｘが（Ｎ－１）つまり「４」になる。このような場合には前記ステップＳ２で肯定判定して前記ステップＳ３でシフトダウンランプ３２を作動（点灯または点滅）させるようにする。

　なお、例えば現在のギヤ段Ｎが前記のように「２」あるいは「５」の場合において車速が点Ａあるいは点Ｃのまま変化しなければ、目標ギヤ段Ｘが現在のギヤ段Ｎと同じ、つまり「２」あるいは「５」になる。このように目標ギヤ段Ｘが現在のギヤ段Ｎと同じになっている場合には走行状態に適したギア段が選択されているので、前記ステップＳ２で否定判定して前記ステップＳ１に戻る。このため、シフトアップランプ３１およびシフトダウンランプ３２の両方が非作動となる。このように両方のランプ３１，３２が非作動の場合には現状維持という変速指示を行っているとも言える。つまり、両方のランプ３１，３２が消灯している状態は、現在のギヤ段Ｎが走行状態に適したギヤ段である旨を運転者に知らせるための情報と言えるので、本発明でいうところの「変速指示」に含まれる。

　次に、前記ステップＳ２，Ｓ３において運転者に目標ギヤ段Ｘを報知する処理を実行した後で、この報知に従い運転者がシフトチェンジする際に前記したような意図しないシフトチェンジが行われたか否かを下記ステップＳ４～Ｓ８により監視し、当該意図しないシフトチェンジが行われたことを検知した場合に運転者に意図しないシフトチェンジを報知する処理を行うとともに、当該意図しないシフトチェンジを履歴として保存する処理を行うようにしている。

　具体的に、ステップＳ４では、ギヤポジションセンサ２０２からの検出信号に基づいて変速機３の現在のギヤ段Ｎが前記ステップＳ１で調べた結果と一致しているか否かを判定する。つまり、ここでは、前記ステップＳ３での変速指示を行ってから対応するシフトアップランプ３１、シフトダウンランプ３２を実際に作動させるまでのタイムラグ期間において運転者がシフトチェンジしたか否かを調べている。

　ここで、不一致つまり現在のギヤ段Ｎが（Ｎ＋１）または（Ｎ－１）である場合には前記ステップＳ４で否定判定し、前記ステップＳ１に戻る。しかしながら、一致している場合には前記ステップＳ４で肯定判定し、続くステップＳ５に移行する。

　このステップＳ５では車輪速センサ２０６からの出力信号の入力に基づいて車速が所定の閾値（例えば図４の破線３０１参照）以上であるか否かを判定する。この閾値は、例えばシフトアップ要求時にシフトダウンするような意図しないシフトチェンジを行うことに伴い車両のパワートレーンに与える負荷の度合いを、いろいろな形態の意図しないシフトチェンジ毎に適宜の実験またはシミュレーションなどで調べ、その結果に基づき設定される。

　なお、図４において、アクセル開度が所定の閾値（例えば図４の破線３０２参照）以上のときに車速が前記所定の閾値（例えば図４の破線３０１参照）以上になった場合、つまり前記２つの閾値を示す破線３０１，３０２の交差で区画される上下左右の４つの領域のうち、右上の領域内に含まれる各変速線を跨ぐような変化が発生すると車両が急減速することになると推定できる。

　ここで、車速が前記閾値（例えば図４の破線３０１参照）未満である場合には前記ステップＳ５で否定判定し、前記ステップＳ１に戻る。しかしながら、車速が前記閾値（例えば図４の破線３０１参照）以上である場合には前記ステップＳ５で肯定判定し、続くステップＳ６に移行する。

　このステップＳ６では、前記ステップＳ３で運転者に報知した目標ギヤ段Ｘに対し現在のギヤ段Ｎが下位のギヤ段（Ｘ－１）あるいは（Ｘ－２）となるシフトチェンジつまりシフトダウンが行われたか否かを判定する。

　ここで、前記シフトダウンが行われていない場合には前記ステップＳ６で否定判定し、前記ステップＳ１に戻る。しかしながら、前記シフトダウンが行われた場合には前記ステップＳ６で肯定判定し、続くステップＳ７に移行する。

　このステップＳ７では、加速度センサ２０７からの出力信号の入力に基づいて車両の実際の減速Ｇ（負の加速度）が所定の閾値以上であるか否かを判定する。この閾値は、車両の減速Ｇと当該減速Ｇにより車両のパワートレーンに与える負荷の度合いとの関係を適宜の実験またはシミュレーションなどで調べ、その結果に基づき設定される。

　ここで、前記実際の減速Ｇが閾値未満である場合には前記ステップＳ７で否定判定し、前記ステップＳ１に戻る。しかしながら、前記実際の減速Ｇが閾値以上である場合には前記ステップＳ７で肯定判定し、続くステップＳ８に移行する。

　このステップＳ８では、意図しないシフトチェンジが行われたことを検知し、この意図しないシフトチェンジの発生を運転者に報知するためにランプ３３を作動（点灯または点滅）させる報知処理を行うとともに、ＲＡＭ１０３あるいはバックアップＲＡＭ１０４などの所定エリアに前記意図しないシフトチェンジを履歴として保存する保存処理を行う。

　なお、前記保存処理としては、ＲＡＭ１０３あるいはバックアップＲＡＭ１０４などに意図しないシフトチェンジ履歴の保存領域を確保しておき、意図しないシフトチェンジを検知するごとに、カウントアップ（インクリメント）するような形態にすることができる。

　以降、前記ステップＳ１～Ｓ８を繰り返すことにより、エンジン１が停止するまでの間、意図しないシフトチェンジの発生の有無を監視する。

　以上説明したように本発明を適用した実施形態では、例えば車両のパワートレーンに過大なダメージを付与してしまうような意図しないシフトチェンジ（例えば所定車速あるいは所定エンジン回転数以上になっている状況でシフトアップが要求されているにもかかわらず車両が急減速するようなシフトダウンのこと）があった場合に、この意図しないシフトチェンジを確実に検知し、ランプ３３を作動（点灯または点滅）させることにより運転者に報知するとともに、前記意図しないシフトチェンジを適宜のメモリに意図しないシフトチェンジ履歴として保存することが可能になっている。

　この場合、例えば意図しないシフトチェンジを報知することにより運転者は自身の運転状態を認識することが可能になり、さらに例えば整備事業者などが意図しないシフトチェンジの履歴を調べることにより、運転者による車両使用状況を把握することが可能になるとともに、車両のパワートレーンに付与された負荷の度合いを認識することが可能になる。その結果、前記意図しないシフトチェンジが繰り返し行われることに伴い車両のパワートレーンに過大な負荷が発生した場合に、前記意図しないシフトチェンジ履歴を調べることにより前記過大な負荷が発生した原因を究明することが可能になると言える。

　特に、この実施形態では意図しないシフトチェンジによってパワートレーンに付与されることになる負荷の度合いを推定するパラメータとして、車速（あるいはエンジン回転数）だけでなく車両の負の加速度（減速Ｇ）を加えているから、前記意図しないシフトチェンジの検知精度を高めることが可能になるなど、信頼性が向上する。

　以上説明した実施形態において、制御装置１００が請求項に記載の各要素の機能を実現するものに相当している。詳しくは、前記ステップＳ１～Ｓ３が請求項に記載の目標報知部に相当し、前記ステップＳ４～Ｓ８が請求項に記載の検知部に相当している。また、前記ステップＳ８および制御装置１００のＲＡＭ１０３あるいはバックアップＲＡＭ１０４が請求項に記載の情報保存部に相当し、前記ステップＳ８が請求項に記載の報知部と処理部とに相当し、前記ステップＳ５が請求項に記載の走行状況判定部に相当し、前記ステップＳ６が請求項に記載の変速操作判定部に相当し、さらに前記ステップＳ７が請求項に記載の急減速判定部に相当している。

　なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。

　（１）上記実施形態では、ＦＲ方式のパワートレーンを有する車両に本発明を適用した例に挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、図示していないが、例えばフロントエンジン、フロントドライブ（ＦＦ）方式のパワートレーンを有する車両にも適用することが可能である。

　（２）上記実施形態では、クラッチペダル（図示省略）とシフトレバー８１の操作で変速機３のギヤ段を変速させるＭＴ（マニュアルトランスミッション）車両を例に挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、図示していないが、例えばＡＭＴ（オートメーテッドマニュアルトランスミッション）車両にも適用することが可能である。このＡＭＴ車両は、例えばクラッチペダルを省略してアクチュエータでクラッチ２を作動させるとともに、シフトレバーを前方に押す操作あるいは後方に押す操作に応答して変速機３をシフトアップあるいはシフトダウンを行うような公知の構成とされている。

　（３）上記実施形態で説明した変速機３のギヤ段の数やシフトゲート８２のゲートパターンは特に限定されるものではなく、図示していないが、いろいろなものに本発明を適用することが可能である。

　（４）上記実施形態では、運転者に変速指示を報知するためのシフトアップランプ３１およびシフトダウンランプ３２と、運転者に意図しないシフトチェンジを報知するためのランプ３３とをコンビネーションメータ１０に設置した例を挙げているが、それら各ランプ３１～３３の設置位置は特に限定されるものではない。また、前記各ランプ３１～３３の代わりに、適宜のディスプレイに文字、記号、数度などとして表示することにより運転者に報知する形態とすることが可能である。

　本発明は、手動による変速操作に応答してギヤ段の切り替えが可能な変速機の目標ギヤ段を運転者に報知する変速指示装置に好適に利用することが可能である。

　　　１　　エンジン
　　　２　　クラッチ
　　　３　　変速機
　　　８　　シフト装置
　　８１　　シフトレバー
　　８２　　シフトゲート
　　１０　　コンビネーションメータ
　　３１　　シフトアップランプ
　　３２　　シフトダウンランプ
　　３３　　ランプ
　１００　　制御装置
　２０２　　ギヤポジションセンサ
　２０３　　アクセル開度センサ
　２０５　　エンジン回転数センサ
　２０６　　車輪速センサ
　２０７　　加速度センサ

Claims

　手動による変速操作に応答してギヤ段の切り替えが可能な変速機の目標ギヤ段を運転者に報知する変速指示装置であって、
　前記変速機が搭載される車両の走行状態に基づいて現在のギヤ段に対して少なくともシフトアップあるいはシフトダウンさせるように目標ギヤ段を運転者に報知する目標報知部と、
　この目標報知部による報知が行われている状況において当該報知している目標ギヤ段に対して異なるシフトチェンジが行われたときに、当該シフトチェンジを意図しないシフトチェンジとして検知する検知部とを含む、ことを特徴とする変速指示装置。
　請求項１に記載の変速指示装置は、
　前記検知部で意図しないシフトチェンジを検知したときに当該意図しないシフトチェンジを履歴として情報記憶部に保存する情報保存部をさらに含む、ことを特徴とする変速指示装置。
　請求項１に記載の変速指示装置は、
　前記検知部で意図しないシフトチェンジを検知したときに当該意図しないシフトチェンジを運転者に報知する報知部をさらに含む、ことを特徴とする変速指示装置。
　請求項１に記載の変速指示装置は、
　前記検知部で意図しないシフトチェンジを検知したときに当該意図しないシフトチェンジを履歴として情報記憶部に保存する情報保存部と、
　前記検知部で意図しないシフトチェンジを検知したときに当該意図しないシフトチェンジを運転者に報知する報知部とをさらに含む、ことを特徴とする変速指示装置。
　請求項１から４のいずれか１項に記載の変速指示装置の前記目標報知部は、
　現在の車速とアクセル開度またはスロットル開度とを変速マップに照合して目標ギヤ段を算出し、この算出した目標ギヤ段と現在のギヤ段とを比較判定することによりシフトチェンジの有無およびシフトチェンジ形態を運転者に報知する、ことを特徴とする変速指示装置。
　請求項１から４のいずれか１項に記載の変速指示装置において、
　前記検知部は、
　前記車速あるいはエンジン回転数が所定値以上であるか否かを判定する走行状況判定部と、
　現在のギヤ段が前記目標報知部により報知された目標ギヤ段より下位か否かを判定する変速操作判定部と、
　前記走行状況判定部で肯定判定しかつ前記変速操作判定部で下位と判定したときに、意図しないシフトチェンジとする処理部とを備えている、ことを特徴とする変速指示装置。
　請求項１から４のいずれか１項に記載の変速指示装置において、
　前記検知部は、
　前記車速あるいはエンジン回転数が所定値以上であるか否かを判定する走行状況判定部と、
　現在のギヤ段が前記目標報知部により報知された目標ギヤ段より下位か否かを判定する変速操作判定部と、
　車両の負の加速度が所定値以上であるか否かを判定する急減速判定部と、
　前記走行状況判定部で肯定判定しかつ前記変速操作判定部で下位と判定し、さらに前記急減速判定部で肯定判定したときに、意図しないシフトチェンジとする処理部とを備えている、ことを特徴とする変速指示装置。