用于车辆的指示器的利记博彩app

专利名称：用于车辆的指示器的利记博彩app
用于车辆的指示器技术领域[OOOl]本发明涉及用于车辆的指示器，特别涉及用于预先指示在即将到来的换档操作后得到的发动机转速的技术。
技术背景
例如发动机转速仪表(转速表)的车辆指示器指示用于汽 车的内燃机的发动机转速。因此驾驶者可以在确知由转速表指示的发 动机转速的同时驾驶汽车。
同时，在具有手动变速器的汽车(MT汽车)中，才喿作邻近 驾驶者座椅设置的换档杆等以对变速器进行换档操作。在换档操作后， 汽车的发动机转速依照变速比变化。如果将变速器换档到低档位，发 动机转速增加。另一方面，如果将变速器换档到高档位，发动机转速 减小。同理，在具有自动变速器的汽车(AT汽车)中，如果AT汽车 具有手动换档模式，那么发动机转速随着换档操作而变化。另外，在 JP-A-Hei 10-339333、 JP隱A-Hei 5-248536和JP-A-Hei 10-175461中描述 了用于防止随着换档操作发生超速的技术。
然而，用于车辆的传统指示器仅仅指示当前发动机转速。因 此，存在驾驶者不能确定在变速器的换档操作后可能的发动机转速 (即，在换档4喿作前不可确知)的问题。
另外，发动机有其自己的具有良好耗油率的发动机转速范围 和提供高输出/高扭矩操作的发动机转速范围。因此，如果在换档操作 后得到的发动机转速不预先确知的情况下进行换档操作，在换档操作 后的发动机转速可能与驾驶者的意图相反，很大地偏离具有耗油率和 具有高输出/高扭矩操作的最优发动机转速范围。结果，产生驾驶性能 受相反影响的另一个问题。发明内容
本发明提供一种改进的车辆指示器，借此在变速器换档操作 后得到的发动机转速可以被预先确知以增强驾驶性能。
因此，在本发明中，用于具有发动机和变速器的车辆的指示 器的特征在于，包括主发动机转速指示器，用于指示当前发动机转 速；及辅助发动机转速指示器，用于指示在变速器的换档操作后得到 并且基于当前发动机转速计算的预计发动机转速。
根据上述方案，因为通过主发动机转速指示器和辅助发动机 转速指示器的指示，驾驶者不仅可以确知当前发动机转速还可以确知 在变速器的换档操作后的发动机转速。同样，如上所述，发动机具有 其自己的用于良好耗油率的发动机转速范围和提供高输出/高扭矩操作 的发动机转速范围。因为驾驶者可以预先确知在换档操作后得到的发 动机转速，所以驾驶者可以在驾驶汽车的同时始终考虑这样的转速范 围。因此驾驶性能可以增强。例如，在确知换档操作后得到的发动机 转速位于具有良好耗油率的发动机转速范围内之后，驾驶者可以转换 档位。因此实现了具有极好耗油率的驾驶。
辅助发动机转速指示器也可以指示在变速器的多档位换档 操作后的预计发动机转速。另外，辅助发动机转速指示器可以以相等且不连续的间隔围 绕主发动机转速指示器设置。
进一步，辅助发动机转速指示器可以用不同的颜色将在变速器的换档操作后得到的预计发动机转速与除了所述换档操作后的预计 发动机转速之外的发动机转速进行区分。
当变速器的换档操作完成时，如果变速器的换档操作后得 到的发动机转速超过可容许的最大发动机转速，指示器还可以提供可 能会超速的警告。
进一步，辅助发动机转速指示器通过使用与用于指示没有预 计超速的状态的颜色不同的颜色来指示超速的警告。
如果变速器降档，可能发生发动机的超速。然而，根据所述 方案，驾驶者可以预先确知在换档操作后发动机是否会发生超速。结 果，发生超速的可能减少。
同样，在配备有可变气门升程系统的发动机中，可变气门升 程系统通过以预定凸轮转换发动机转速在低速凸轮和高速凸轮之间转 换来改变气门的气门升程量，如果当变速器的换档操作完成时发动机 转速变化超过凸轮转换发动机转速，那么当换档操作完成后，指示器 指示凸轮由可变气门升程系统转换。
进一步，辅助发动机转速指示器指示凸轮由可变气门升程系 统转换的方式可以与指示在变速器的换档操作后得到的发动机转速的 方式不同。
进一步，辅助发动机转速指示器可以通过，例如，指示器 的闪烁，来指示凸轮由可变气门升程系统转换。
就此而论，通过确定可变气门升程系统的凸轮转换发动机转速是否位于当前发动机转速与计算的并且在换档操作后得到的发动机 转速之间，来确定当变速器的换档操作完成时，发动机转速是否超过 凸轮转换发动机转速而变化。具体地，确定当前发动机转速是否比凸 轮转换发动机转速大，以及计算的在换档操作后得到的发动机转速是 否比凸轮转换发动机转速小。另外，确定当前发动机转速是否比凸轮 转换发动机转速小，以及计算的在换档操作后得到的发动机转速是否 比凸轮转换发动机转速大。
根据所述方案，如果发动机配备有可变气门升程系统，通过 指示器的指示，驾驶者不仅可以预先确知在换档操作后得到的发动机 转速，还可以预先确知通过可变气门升程系统的凸轮转换将在换档操 作后进行。因此，驾驶者将能预计通过可变气门升程系统的凸轮转换。 因此，驾驶者始终可以流畅地驾驶车辆。
凸轮转换以预定凸轮转换发动机转速、通过可变气门升程 系统进行。驾驶者可以预先确知在换档操作后得到的发动机转速。因 此，驾驶者总能在驾驶车辆的同时考虑到凸轮转换发动机转速。因此 适于驾驶者习惯的驾驶是可以实行的。因而，驾驶性能可以增强。例 如，驾驶者可以在某个发动机转速换档，从而在超过所述特定的发动 机转速不进行凸轮转换。因此，在高速凸轮范围内的驾驶和在低速凸 轮范围内的驾驶均可以容易地保持。如上所述，根据本发明，可以预先确知在换档操:作后得到的 发动机转速，并且可以增强驾驶性能。


通过结合附图阅读以下本发明的优选实施例的详细描述，将 更好地理解本发明的特点、优点、技术的以及工业的意义，其中图1为示出了本发明的具体表示用于车辆的指示器的第一实施例 的装置的总体结构的示意图所述；图2为图示了包括ECU的、图1中所示的实施例的控制系统的框图；图3为由图1中所示的实施例的ECU执行的发动机转速指示过程 的流程图；图4为示出了图1中所示的实施例的转速表的图解；图5为示出了用于车辆的指示器的第二实施例的装置的总体结构 的示意图；图6为图示了包括ECU的、图5中所示的第二实施例的控制系统 的框图；图7为由图5中所示的第二实施例的ECU执行的发动机转速指示 过程的流程图；及图8为示出了图5中所示的第二实施例的转速表的图解。
具体实施方式
在下述描述和附图中，将参照示例性实施例详细描述本发 明。下面讨论具有具体表示了用于本发明的车辆的指示器(以下简称 为"指示器")的手动变速器的汽车。
图1为示出了本发明的第一实施例的指示器和发动机的各 自的一般结构的示意图。本实施例中的指示器指示当前发动机转速， 以及在变速器的换档操作后得到的并且基于当前发动机转速计算的发 动机转速。在本实施例中，图4中所示的转速表被用作发动机转速指 示器以指示当前发动机转速，以及在变速器的换档操作后得到的发动 机转速。所述转速表将在后面详细描述。
参照图1，将描述发动机的总体结构。图l仅示出了发动机 的一个气缸的结构。另外，本实施例中的发动机不具有可变气门升程 系统。后面将描述应用于具有可变气门升程系统的发动机的另 一个实施例。
发动机1是具有六个气缸(气缸# 1 -气缸# 6 )的汽油直喷 式六气缸发动机。发动机1具有限定燃烧室la和用作输出轴的曲轴15 的活塞10。活塞10通过各自的连杆16连接到曲轴15,以使活塞10 的往复运动通过连杆16转换为曲轴15的旋转运动。
另外，本发明的应用不限于直喷式发动机，而是可以应用于 例如进气口喷射(port injection)发动机。而且，本发明的应用不限于 六气缸发动机，而是可以应用于具有其它数量的气缸(例如，四气缸、 八气缸等)的发动机。而且，本发明不限于应用于直列发动机，而是 可以应用于其它类型的发动机(例如，V型发动机、卧式对置气缸发 动机、转子式发动机等)。更进一步，本发明不限于应用于汽油发动机， 而是可以应用于柴油发动机等。
具有多档位(例如，第一档位到第五档位)的变速器40连 接到发动机1。发动机1的曲轴15的旋转通过飞轮和离合器(未示出) 传输到变速器40。发动机l的动力因此被传输到变速器40。变速器40 构造为进行换档操作。即，邻近驾驶者座椅设置的换档杆60被操作为 机械地改变变速器40的齿轮组合。换档杆60具有档位传感器61以确 定当前档位SP。档位传感器61输出与换档杆60的档位SP相对应的 档位信号。在本实施例中，档位传感器61输出得到的与换档杆60的 档位相对应的档位信号中的一个，即，与当前档位SP—致的第一档位 到第五档位、后退档位(R)和空档(N)。
曲轴15具有内啮合齿轮17。内啮合齿轮17与起动机(starter motor) 7的小齿轮18啮合，启动所述起动机7来启动发动机1 。随着 起动机7的启动，内啮合齿轮17旋转以启动发动机1 。
信号转子19安装到曲轴15。信号转子19的周边具有多个 凸起(齿)19a。曲轴位置传感器35邻近信号转子19的周边设置。曲 轴位置传感器35为，例如电^兹才合耳又(electromagnetic pick — up )传感器。 因而当曲轴15旋转时，曲轴位置传感器35产生与信号转子19的凸起 19a相对应的脉沖信号(曲轴转角信号)。
在发动机1每一个气缸#1_ #6的燃烧室la设置火花塞3。 点火器4调节各个火花塞3的点火正时。发动机1具有冷却液温度传 感器31，其用于检测循环通过水套lb的冷却液的温度。
进气 道11和排气道12连接到发动机1的各个燃烧室la。进气门13设置在 各个进气道ll和燃烧室la之间。驱动各个进气门13在打开位置和关闭位置之间移动。因此相关联的进气道11和燃烧室la彼此连通或不 连通。排气门14设置在各个排气道12和燃烧室la之间。驱动各个排 气门14打开和关闭，因而允许或中断相关联的排气道12和燃烧室la 之间的连通。由曲轴15的旋转引起的进气凸轮轴21和排气凸轮轴22 的旋转分别打开和关闭进气门13和排气门。
邻近进气凸轮轴21设置凸轮位置传感器36以区分特别的气 缸。凸轮位置传感器36为例如电磁拾取传感器。凸轮位置传感器36 以使传感器36可以与从转子的周边延伸的一个凸起(齿)相对的方式 设置。因此，进气凸轮轴21每旋转一次，凸轮位置传感器36就产生 一脉沖信号。
节气门5设置在进气道11的上游以调节发动机1的进气量。 节气门电动机6驱动节气门5。节气门位置传感器34检测节气门5的 开度。真空传感器32设置在节气门5的下游、进气道11中，以检测 进气道11的内部压力(进气压力)。三元催化剂8设置在发动机1的 排气道12中的至少一个中。
发动机1具有为气缸# 1 - #6设置的喷射器(燃料喷射阀) 2以直接将燃料喷射到相关联的燃烧室la内。即，高压燃料被供给到 各自气缸的喷射器2,并且燃料通过各自的喷射器2被直接喷射到燃烧 室la内。因而，通过进气道11供给的空气和燃料在各个燃烧室la中 混合以形成空气-燃料混合物。空气-燃料混合物被火花塞3点火以 在燃烧室la中燃烧。燃烧室la中的空气-燃料混合物的燃烧使得各 自的活塞10往复运动以旋转曲轴15。
电子控制单元(ECU) IOO控制如上所述构造的发动机1的 操作条件。如图2中所示，ECUIOO具有CPU 101、 ROM 102、 RAM 103 和备4分RAM 104。
ROM 102存储各种控制程序、当各自的控制程序执行时所 参照的设定表以及其它信息。ROM 102还存储与变速器40的变速比 (齿数比)有关的信息和与可容许的最大发动机转速(发动机转速极 限)NEmax有关的信息。CPU 101基于存储在ROM 102中的各个控制 程序和设定表执行计算过程。RAM 103为临时存储CPU 101的计算结 果、从各个传感器接收的数据以及其它信息的存储器。备份RAM 104 为存储当发动机1停止时需要保留的数据或信息的非易失性存储器。 ROM 102、 CPU 101、 RAM 103和备份RAM 104通过总线108彼此连 接并且还连接到外部输入电路106和外部输出电路107。
冷却液温度传感器31、真空传感器32、加速器位置传感器 33、节气门位置传感器34、曲轴位置传感器35、凸轮位置传感器36、 点火开关37、档位传感器61等连接到外部输入电路106。喷射器2、 用于火花塞3的点火器4、用于节气门5的节气门电动机6、起动机7、 将在后面描述的转速表50等连接到外部输出电路107。
ECU 100基于各个传感器的输出执行发动机1的各个控制以 控制发动机1的操作条件，所述各个传感器包括冷却液温度传感器31、 真空传感器32、加速器位置传感器33、节气门位置传感器34、曲轴位 置传感器35、凸轮位置传感器36和档位传感器61。 ECU 100还执行 发动机转速指示过程，用于指示发动机1的当前发动机转速以及由转 速表50示出的在变速器40的换档操作之后得到的发动机转速。下面 描述由ECU 100执行的发动机转速指示过程。
参照图4,首先，描述转速表50。图4中所示的转速表50 为指示发动机1的当前发动机转速和在变速器40的换档操作后得到的 发动机转速的发动机转速指示器。转速表50形成设置在驾驶者座椅前 方的组合仪表部件的 一部分。
在转速表50中，指针51指向当前发动机转速。即，指针 51指示当前发动机转速(主发动机转速指示器)。当前发动机转速是基 于曲轴位置传感器35的输出指示的。当前发动机转速越高，顺时针旋 转的指针51的旋转角度越大。转速表50在指针51的旋转角度范围内 在预定角度间隔处具有多个刻度点52。在图4中，以发动机转速的每 1000 rpm设置刻度点52。
另一方面，在变速器40的换档操作后得到的发动机转速在 指示部53中指示。即，指示部53指示在变速器40的换档操作后得到 的发动机转速(辅助发动机转速指示器)。指示部53形成有以预定角 度间隔排列的多个LED单元54。在图4中，发动机转速的每200 rpm 设置LED单元54。即，仅仅围绕各个刻度点52,在各个发动机转速 0、 1000 _ 8000和9000 rpm处一个接一个地设置LED单元54，并且在 相邻的刻度点52之间设置4个LED单元54。各个LED单元54形成 有圓形透明部分以及设置在所述透明部分的相反侧的两个LED。各个 LED发出不同颜色的光。在本实施例中，各个LED单元54具有发出 绿光的LED和发出红光的LED。
指示部53的指示模式(LED单元54的发光模式)设置如下 指示部53的一个LED单元54发出在算术(arithmetically)上与在后 面描述的在换档操作之后得到的并且计算出的发动机转速相对应的 光。就此而论，因为以发动机转速的每200rpm设置LED单元54,在
下面的含义中使用短语"与在换档操作后得到的发动机转速相对应的LED单元"。
如果在换档操作后得到的发动机转速是借以排列LED单元 54的发动机转速的间隔(即，在本实施例中为200rpm)的倍数，表示 特定发动机转速的一个LED单元54为"与随着换档操作得到的发动 机转速相对应的LED单元"。例如，如果在换档操作后得到的发动机 转速为5200 rpm,图4的LED单元54A为与在换档操作后得到的发动 机转速相对应的LED单元。
同时，如果在换档操作后得到的发动机转速不是借以排列 LED单元54的发动机转速的间隔的倍数，彼此相邻并且设置为表示比 特定发动机转速高的发动机转速(即，在图4的顺时针方向上在那里 接着设置的)，以及比特定发动机转速低的发动机转速(即，在图4的 逆时针方向上在那里接着设置的)的两个LED单元54为"与在换档 操作后得到的发动机转速相对应的LED单元"。例如，如果在换档操 作后得到的发动机转速为5， 1000 rpm,图4的LED单元54A和54B 为与在换档操作后得到的发动机转速相对应的LED单元。
如果变速器40升档(例如，从第四档位到第五档位)，发动 机转速减小。结果，与将档位转换到下一个更高档位(即，位于比指 向当前发动机转速的刻度点的指针51更低的发动机转速范围内)的换 档操作后得到的发动机转速相对应的一个或两个LED单元54 (例如， 图4的LED单元54U)被点亮。在所述情况下，LED单元54U的绿色 LED^皮点亮。另一方面，如果变速器40降档(例如，从第五档位到第四 档位)，发动机转速增加。结果，与将档位转换到下一档(即，位于比 指向当前发动机转速的刻度点的指针51更高的发动机转速范围内)的 换档操作后得到的发动机转速相对应的一个或两个LED单元54(例如， 图4的LED单元54D)被点亮。在所述情况下，除非在换档操作后得 到的发动机转速超过可容许的最大发动机转速NEmax (例如，8000 rpm)， LED单元54D的绿色LED 一皮点亮。然而，如果在换档才喿作后 得到的发动机转速超过可容许的最大发动机转速NEmax，那么当进行 换档操作时，指示部53以与如上所述的指示模式不同的另一种指示模 式指示以警告驾驶者预计的超速。具体地，LED单元54D的红色LED 将被点亮。因而如上所述，指示部53为指示如果进行换档操作发动机 将可能超速的超速指示器。
接着，参照图3的流程图，下面将描述由ECU IOO执行的 发动机转速指示过程。在每个预置曲轴转角执行图3的所述发动机转 速指示程序。
在步骤ST1， ECU IOO从曲轴位置传感器35的输出读取发 动机1的当前发动才几转速NE1 ，并且通过转速表50的指4十51指示当 前发动机转速NE1。因为所述指示，驾驶者可以确知当前发动机转速 NE1。
在步骤ST2， ECU00从档位传感器61的输出读取当前档位 SP。由档位传感器61检测的换档杆60的档位SP为第一到第五档位、 后退档和空档中的任意一个。接着，ECU100确定已经读取的档位SP 是否在后退档或空档。如果档位SP在后退档或空档，程序结束。
同时，如果在步骤ST3的确定结果中档位SP既不在后退档 也不在空档，ECU 100进行到步骤ST4。在步骤ST4， ECU 100计算在基于当前发动机转速NE1将 档位转换到更高和更低档位的换档(档位转换)操作后得到的发动机 转速NE2，具体地，在本实施例中，在此场合，ECU IOO计算在换档 操作到下一个更高档位和换档操作到下一个更低档位后得到的两个发 动机转速。通过将在步骤ST1读取的当前发动机转速NE1和从ROM 102读取的变速比(在换档操作后得到的变速比/当前变速比)相乘来 进行计算。即，在所述计算中，ECU IOO参照与存储在ROM 102中的 变速比有关的信息。如果当前档位SP在最低位置，即，第一档位，仅 计算在换档操作到下一个更高档位(从第一档位到第二档位)后得到 的发动机转速。如果当前档位SP在最高位置，即，第五档位，仅计算 在换档操作到下一个更低档位(从第五档位到第四档位)后得到的发 动机转速。接着，在步骤ST5， ECU IOO确定与降档操作到更低档位有
最大发动机转速NEmax。即，在所述确定中，ECU 100参照与存储在 ROM 102中的发动机1的可容许的最大发动机转速NEmax有关的信 息。另外，因为当进行升档操作时发动机转速减小，所以足以确定当 进行降档操作时得到的发动机转速NE2。如果在换档后得到的发动机转速NE2没有超过发动机1的 可容许的最大发动机转速NEmax,在步骤ST6， ECU IOO控制转速表 50以在指示部53中指示在换档操作后得到的并且在步骤ST4计算的 发动机转速NE2。指示部53中的特定的指示模式如下即，与换档操 作到下一个位置后得到的两个发动机转速相对应的各个LED单元54 发出绿光。如果当前档位SP是最低位置，即，第一档位，那么仅仅与换档操作到下一个更高档位(从第一档位到第二档位)后得到的发动机转速相对应的LED单元发光。如果当前档位SP是最高位置，即， 第五档位，仅仅与换档操作到下一个更低档位(从第五档位到第四档 位)后得到的发动机转速相对应的LED单元发光。
所述指示可以将发光的特定LED单元54的位置和颜色通知 驾驶者。因此，驾驶者可以预先确知在换档操作后得到的发动机转速 NE2。同样，驾驶者可以预先确知即使进行换档操作也预计不发生超速。 然后，ECU100暂时结束所述程序。
同时，如果在步骤ST5的确定结果中，在换档操作后得到的 发动机转速NE2将超过发动机1的可容许的最大发动机转速NEmax， 在步骤ST7, ECU 100控制转速表50以在指示部53中指示当进行换 档操作时预计超速(超速指示)。指示部53的特定指示模式如下即， 与换档操作到下一个更高档位后得到的并且位于比转速表50的指针51 更低的发动机转速范围内的发动机转速相对应的LED单元54发出绿 光。与换档操作到下一个更低位置后得到的并且位于比指针51更高的 发动机转速范围内的发动机转速相对应的LED单元54发出红光。
所述指示可以将发光的特定LED单元54的位置和颜色通 知驾驶者。因此，驾驶者可以预先确知在换档操作到下一档后得到的 发动机转速NE2，还可以预先确知当进4亍换档操作时预计有超速。然 后，ECU100暂时结束所述程序。作为如上所述的发动机转速指示的结果，可以获得下述作用和效果。因为通过转速表50的指针51和指示部53的指示，驾驶者不 仅可以确知当前发动机转速，还可以预先(在换档才喿作前)确知在变 速器40的换档操作后得到的发动机转速。发动机1具有其自己的用于 良好的耗油率的发动机转速范围，和提供高输出/高扭矩操作的发动机 转速范围。因为驾驶者可以预先确知在换档操作后得到的即将来临的 发动机转速，所以驾驶者总能在驾驶汽车的同时考虑到这些转速范围。 因此可以实现适用于驾驶者习惯的驾驶。从而，驾驶性能可以增强。 例如，驾驶者可以在确知换档操作后得到的发动机转速位于用于良好 的耗油率的发动机转速范围内之后转换档位。因此，可以实现具有极 好耗油率的驾驶。
如上所述，当变速器降档时发动机转速增加。结果，在换档 操作后得到的发动机转速NE2可能超过发动机1可容许的最大发动机 转速NEmax而导致超速。然而，常规的指示器不提供任何使驾驶者能 预先确知发动机转速是否将超过发动机的可容许的最大发动机转速或 者是否进行换档操作的有用的指示。换句话说，存在驾驶者不能预先 确知当进行换档操作时是否预计有超速的问题。然而，在本实施例中， 指示部53的指示模式(LED单元54的发光模式)在预计超速的状态 和预计没有超速的状态之间是不同的。因此，通过在指示部53中彼此 区分LED单元54的发光模式，即，在本实施例中的LED单元54的 发光颜色，驾驶者可以预先确知当进行换档操作时是否预计超速。结 果，可以防止发生超速。同样，驾驶者可以自如地进行换档操作。因 而，可以提高驾驶安全性。接着，下面将描述各种变化。尽管上述实施例中将用作指示器的转速表50设置到具有手动变速器的汽车，本发明也可以应用于具有手动换档模式的自动变速器。具有这样的手动换档模式的自动变速器在JP-A-Hei 10-175461中有明确描述。
变速器40的档位数目不限于任何特定数目，可以少于4档 或大于六档。
所述结构、指示模式等不限于如上所述的这些。尽管在上述 实施例中发动机转速的每200 rpm设置有LED单元54，然而各个LED 单元54之间的间隔可以适当地改变。例如，可以发动机转速的每100 rpm设置LED单元54。属于各个LED单元54的LED元件的发光颜 色和LED元件的数目也是可变的。
与用于指示当前发动机转速的指针51相似，别的指针可以 用于指示在换档操作后得到的发动机转速。优选地，将指示当前发动 机转速的指针与指示换档操作后得到的发动机转速的指针的各自的颜 色、长度、厚度等等进行区分。
可以4吏用液晶指示单元而不是LED单元54来指示在换档操作后得到的发动机转速。采用液晶指示单元的仪表板可以用于代替图4的转速表50来指示当前发动机转速和在换档操作后得到的发动机转速。就此而论，仪表板可以釆用与图4中的包括指针和指示部的转速表的模式相同的模式的液晶指示单元。同样，仪表板可以采用别的 液晶指示单元来以数字式指示当前发动机转速和在换档操作后得到的发动机转速。进一步，就此而论，当预计超速时和当预计没有超速时 可以使用不同的背光颜色来指示。因此，可以指示超速。
短语"与在换档操作后得到的发动机转速相对应的LED单 元"除了如上所述的含义，也可以用在下面的含义中。首先，将描述 一个例子。如果在换档操作后得到的发动机转速为5100 rpm，图4的 LED单元54B用作与在换档操作到下一个更高档位后得到的发动机转 速相对应的LED单元。相反地，在相同的发动机转速，图4的LED 单元54A用作与在换档操作到下一个更低档位后得到的发动机转速相 对应的LED单元。因此，如上所述，如果在换档操作后得到的发动机 转速比由位于某个位置的LED单元54 (例如，LED单元54为图4的 指示发动机转速5000 rpm的LED单元54B )指示的发动机转速高，并 且所述发动机转速比由在更高转速范围内相邻的LED单元54(即，LED 单元54为指示发动机转速5200 rpm的LED ，iL 54A )才旨示的《动才几 转速小，位于某个位置的LED单元54为在变速器升档条件下"与在 换档操作后得到的发动机转速相对应的LED单元"。相反地，与更高 转速范围相邻的LED单元54为当变速器降档时"与在换档操作后得 到的发动机转速相对应的LED单元"。
在上述实施例和各种变形中，指示器指示在换档操作到下一 个档位(例如，从第五档位到第四档位)后得到的发动机转速。然而， 除了在一级(one step)换档操作后得到的发动机转速，也可以指示在 两级换档操作(例如，从第五档位到第三档位)后得到的发动机转速。 就此而论，优选地，指示部53的指示模式在指示一级换档操作后得到 的发动机转速的状态和指示两级换档操作后得到的发动机转速的状态 可以不同。例如，各个LED单元54可以具有发光颜色4皮此不同的三 种LED (绿色LED、红色LED和蓝色LED )。在一级换档操作后得到
的发动机转速可以由发光的绿色LED指示，在两级换档操作后得到的发动机转速可以由蓝色LED指示。
在如上所述的实施例和各种变形中，超速警告由与在换档操 作后得到的发动机转速相对应并且发出红光的LED单元54提供。然 而，通过指示部53的超速警告的指示不限于这样的模式。换句话说， 仅需要在预计超速的状态和预计没有超速的状态之间的指示模式不 同。例如，LED单元54可以间歇地发出红光(即，指示器的闪烁)。 同样，LED单元54可以密集地发出红光。如果应用LED单元54密集 地发出红光的模式，指示部53的各个LED单元54可以具有一个发光 颜色是绿色的绿色LED和多个(例如，两个)红色LED，并且所有的 所述多个红色LED发光以警告超速。
尽管用于指示在换档操作后得到的发动机转速的指示部53 用于警告超速，但是可以独立地设置超速指示器以警告超速。
在如上所述的实施例和各种变形中，在所有时间在指示部 53中指示在换档操作后得到的发动机转速。然而，指示器可以构造为 这样的方式指示和非指示条件选择性地彼此切换。就此而论，当操 作离合器时可以切换指示部53的指示和非指示条件。同样，可以设置 当进行切换操作时用于切换指示部53的指示和非指示条件的开关等。
在如上所述的实施例和各种变形中的发动才几不具有可变气 门升程系统。下面将详细描述本发明应用于具有可变气门升程系统的 发动机的第二实施例。
如图5中所示，除了增加了可变气门升程系统120，在本实 施例中的发动机110与如上所述的第一实施例中的图1的发动机1相
同。在本实施例中与上述实施例中的发动机1相同的器件、组件、单 元和部件指定有相同的附图标号和标记，并且将不重复描述。
可变气门升程系统120包括低速凸轮和高速凸轮，它们均设 置在各个凸轮轴上并且根据发动机110的操作条件转换到另一个以改 变发动机110的各个气门的气门升程量。油控气门(OCV)21将可变 气门升程系统120的低速凸轮和高速凸轮彼此转换。图5示出了发动 机110具有用于改变进气门13的气门升程量的可变气门升程系统120i 和OCV 121i,以及用于改变排气门14的气门升程量的可变气门升程系 统120e和OCV121e。可选地，可以设置单个和共同的OCV用于进气 门13的可变气门升程系统120i和用于排气门14的可变气门升程系统 120e。在进一步的变形中，发动机110可以具有用于进气门13的可变 气门升程系统120i和用于排气门14的可变气门升程系统120e其中的 任意一个。
当发动机110的发动机转速比当前凸轮转换发动机转速M (例如，6000rpm)小时，使用各低速凸轮。当发动机110的发动机转 速比当前凸轮转换发动机转速M大时使用各高速凸轮。当相关的OCV 121i、 121e改变了输送到可变气门升程系统120i、 121e的工作油的加 压(pressurizing)方向时，各可变气门升程系统120i、 120e的低速凸 轮和高速凸轮彼此转换(下称"凸轮转换")。另外，下面的说明将基 于如下前提各个可变气门升程系统120i和120e的凸轮在相同的凸轮 转换发动机转速M进行转换。
如图8中所示，本实施例中的转速表150具有作为发动机 110的当前发动机转速指示器(主发动机转速指示器)设置的指针151 。 转速表150的指示部153为用于指示在变速器40的换档操作后得到的
发动机转速的发动机转速指示器(辅助发动机转速指示器)。指示部153 还用作超速指示器，用于当换档操作完成时指示预计超速。除了指示部153的指示模式(LED单元154的发光模式)与如上所述的第一实 施例的指示部53的指示模式(LED单元54的发光模式)稍微不同， 转速表150具有与如上所述的图1的转速表50相同的结构。
以下指示部153的指示模式与上述实施例的指示部53的指 示模式相同。即，如果变速器40升档，与在换档到下一个更高档位(即， 位于比指向当前发动机转速的指针151更低的发动机转速范围；在图8 的逆时针方向的范围中)的换档操作后得到的发动机转速相对应的一 个或两个LED单元154 (例如，图8的LED单元154U)发出绿光。 如果变速器40降档，与在换档到下一个更低档位(即，位于比指向当 前发动机转速的指针51更高的发动机转速范围；在图8的顺时针方向 的范围中)的换档操作后得到的发动机转速相对应的一个或两个LED 单元154 (例如，LED单元154D)发出绿光。当降档时，如果在换 档操作后得到的发动机转速超过可容许的最大发动机转速NEmax, LED单元154D将发出红光以警告驾驶者当进行换档操作时预计超速。
除了指示部153的这样的指示模式，如果转换可变气门升程 系统120i、 120e的凸轮，在本实施例中指示部153通知驾马史者凸轮转 换。具体地，如果变速器40升档，与在换档操作后得到的并且位于比 指向当前发动机转速的指针151更低的发动机转速范围中的发动机转 速相对应的 一个或两个LED单元154间歇发出红光，以通知驾马史者当 前的高速凸轮将被转换到低速凸轮。同时，如果变速器40降档，与在 换档操作后得到的并且位于比指向当前发动机转速的指针151更高的 发动机转速范围中的发动机转速相对应的一个或两个LED单元154间
歇发出红光，以通知驾驶者当前的低速凸轮将被转换到高速凸轮。如上所述，指示部153用作用于可变气门升程系统120i和120e的凸轮转 换指示器。即，指示部153指示当变速器40的档位改变时可变气门升 程系统120i和120e将改变凸轮转换。
如图6中所示，用于控制发动机110的操作条件的ECU 200 具有CPU 201 、 ROM 202、 RAM 203和备份RAM 204。 ROM 202、 CPU 201 、 RAM 203和备份RAM 204通过总线208彼此连接，并且还连接 到外部输入电路206和外部输出电路207。 ROM 202存储与变速器40 的变速比(齿数比)有关的信息、与可容许的最大发动机转速NEmax 有关的信息以及与可变气门升程系统120i和120e的凸轮转换发动机转 速M有关的信息。
冷却液温度传感器31、真空传感器32、加速器位置传感器 33、节气门位置传感器34、曲轴位置传感器35、凸轮位置传感器36、 点火开关37、档位传感器61和其它部件连4妻到外部输入电路206。喷 射器2、用于火花塞3的点火器4、用于节气门5的节气门电动机6、 起动机7、 OCV 121i和121e、转速表150等连接到外部输出电路207。
ECU 200基于各个传感器的输出执行发动机110的各个控 制以控制发动机110的操作条件，所述传感器包括冷却液温度传感器 31、真空传感器32、加速器位置传感器33、节气门位置传感器34、曲 轴位置传感器35、凸轮位置传感器36、档位传感器61。 ECU200还执 行用于通过转速表150指示发动机110的当前发动机转速以及其跟随 变速器40的换档操作得到的、即将到来的其发动机转速的发动机转速 指示过程。
然后，参照图7的流程图，下面描述由ECU 200执^亍的发 动机转速指示过程。在每个预置曲轴转角执行图7的所述发动机转速 指示程序。除了如上所述的图3的程序的步骤，所述程序由与可变气 门升程系统120i和120e的凸轮转换操作有关的更多步骤构成。与可变 气门升程系统120i和120e的凸轮转换操作有关的步骤具体为步骤 ST107和ST109。其它步骤与如上所述的第一实施例的程序的步骤相 同。下面主要描述与可变气门升程系统120i和120e的凸轮转换操作有 关的步骤。
步骤ST101 _ ST106与如上所述的第一实施例的发动机转速 指示程序的步骤ST1 - ST5和ST7 (参看图3 )相对应。在步骤ST105 的确定中，如果在换档操作到下一个档位后得到的并且基于当前发动 机转速NE3计算的发动机转速NE4超过发动机110的可容许的最大发 动机转速NEmax,那么在步骤ST106指示超速。在本实施例中，不管 在变速器40换档后是否由可变气门升程系统120i和120e进行凸轮转 换，在指示凸轮转换前进行了超速指示，所以增强了安全性。同时， 如果在换档操作后得到的发动机转速NE4没有超过发动机110的可容 许的最大发动机转速NEmax， ECU 200进行到步骤ST107。
在步骤ST107， ECU 200确定在变速器40的换档操作完成 后是否转换可变气门升程系统120i和120e的凸轮。因为通过可变气门 升程系统120i和120e的凸轮转换在凸轮转换发动才几转速M进行，ECU 200确定当换档操作完成时发动机转速是否超过凸轮转换发动机转速 M而变化。即，ECU200确定凸轮转换发动机转速M是否存在于当前 发动机转速NE3和在换档操作后得到的并且在步骤ST104计算的发动 机转速NE4之间。在本实施例中，ECU 200确定当前发动机转速NE3 是否比凸轮转换发动机转速M大，在换档操作后得到的并且在步骤ST104计算的发动机转速NE4是否比凸轮转换发动机转速M小，并且 还确定当前发动机转速NE3是否比凸轮转换发动才几转速M小，在换档 操作后得到的并且在步骤ST104计算的发动机转速NE4是否比凸轮转 换发动机转速M大。
如果在步骤ST107的确定中，在换档后没有进行通过可变气 门升程系统120i和120e的凸轮转换，即，如果一旦换档操作完成，发 动机转速没有超过凸轮转换发动机转速M而变化，在步骤ST108, ECU 200控制转速表150以通过指示部153指示在步骤ST104、在换档操作 后得到的发动机转速NE4。 ECU 200以与如上所述的第一实施例的发 动机转速指示程序的步骤ST6相同的方式控制指示。所述指示以LED 单元154的位置和颜色来通知驾驶者。因此，驾驶者可以预先确知换 档操作到下一个档位后得到的发动机转速NE4，还可以预先确知即使 进行换档操作，可变气门升程系统120i和120e的凸轮没有彼此转换。 之后，ECU200暂时结束本程序。
同时，如果在步骤ST107的确定中，在换档后进行通过可变 气门升程系统120i和120e的凸轮转换，即，如果当进行换档操作时发 动机转速超过凸轮转换发动机转速M而变化，在步骤ST109, ECU 200 控制转速表150通过指示部153指示当换档时通过可变气门升程系统 120i和120e进行的凸轮转换(凸轮转换指示)。指示部153的具体的 指示模式如下即，如果当变速器40升档(例如，从第四档位到第五 档位)时凸轮转换到低速凸轮，那么与在换档操作到下一个更高档位 后得到的并且位于比指向当前发动机转速的指针151更低的发动机转 速范围中的发动机转速NE4相对应的一个或两个LED单元154间歇地
发出红光。如果当变速器40降档(例如，从第五档位到第四档位)时 凸轮转换到高速凸轮，那么与在换档操作到下一位置后得到的并且位 于比指向当前发动机转速的指针151更高的发动机转速范围中的发动机转速NE4相对应的一个或两个LED单元154间歇发出红光。
所述指示以间歇发光的特定的LED单元154的位置和颜色 通知驾驶者。因此，驾驶者可以预先确知在换档操作到下一个档位后 得到的发动机转速NE4，还可以预先确知当换档操作完成时可以转换 可变气门升程系统120i和120e的凸轮。之后，ECU 200临时结束本程序。
作为如上所述的发动机转速指示的结果，除了第一实施例中 的发动机转速指示的作用和效果以外，还可以获得下述作用和效果。
对于常规的指示器，驾驶者不能预先确知在换档操作后得到 的发动机转速，以及在换档操作完成后是否转换可变气门升程系统 120i和120e的凸轮。因此，即使驾驶者不想从低速凸轮转换到高速凸 轮，可变气门升程系统120i和120e可能违背驾驶者的意图转换凸轮。 因而出现驾驶性能变差的问题。同样，因为可变气门升程系统120i和 120e可能不可预计地进行凸轮转换，驾驶者不能流畅地驾驶汽车。在 此情形中也会出现驾驶性能变差的问题。
相反地，在本实施例中，当可变气门升程系统120i和120e 的凸轮从一个转换到另一个时以及当凸轮没有转换时，指示部153的 指示模式(LED单元154的发光模式)不同。因为驾驶者可以看到指 示部153的LED单元154的发光模式，驾驶者可以预先确知在换档操 作完成后可变气门升程系统120i和120e的凸轮转换到另一个。因此， 总是在预计下通过可变气门升程系统120i和120e进行凸轮转换。因此 驾驶者总是可以流畅地驾驶汽车。
通过可变气门升程系统120i和120e的凸4仑转换在预定的 凸轮转换发动机转速M进行。驾驶者可以预先确知在换档操作后得到 的发动机转速。因此，驾驶者总是可以在驾驶汽车的同时考虑到凸轮 转换发动机转速M。因此适于驾驶者习惯的驾驶是可以实现的。结果， 驾驶性能增强。例如，驾驶者可以在发动机转速M换档以使凸轮转换 不会超过所述特定的发动机转速M进行。因而，在高速凸轮范围中的 驾驶和在低速凸轮范围中的驾驶均可被容易地保持。
虽然本发明是参照其示例实施例描述的，应理解为本发明不 限于所描述的实施例或结构。相反地，本发明意图覆盖各种修改和等 同布置。另外，虽然示例实施例的各种部件以各种组合和构造示出， 但是包括更多、更少或仅单个部件的也在本发明的宗旨和保护范围内。
权利要求
1、一种用于具有发动机(1；110)和变速器(40)的车辆的指示器，其特征在于，包括主发动机转速指示器(51；151)，用于指示所述发动机(1；110)的当前发动机转速；及辅助发动机转速指示器(53；153)，用于指示在所述变速器(40)的换档操作后得到的并且基于所述当前发动机转速计算的预计发动机转速。
2、 根据权利要求1所述的用于车辆的指示器，其特征在于，所述辅助发动机转速指示器(53;153)指示在所述变速器(40)的 多档位换档操作后得到的所述预计发动机转速。
3、 根据权利要求1所述的用于车辆的指示器，其特征在于，所述辅助发动机转速指示器(53;153 )以相等且不连续的间隔围绕 所述主发动机转速指示器设置。
4、 根据权利要求3所述的用于车辆的指示器，其特征在于，所述辅助发动机转速指示器(53;153 )用不同的颜色将在所述变速 器(40)的换档操作后得到的预计发动机转速与除了换档操作后的预 计发动机转速之外的发动机转速进行区分。
5、 根据权利要求1所述的用于车辆的指示器，其特征在于，当所述变速器(40)的换档操作完成时，如果在所述变速器(40) 的换档操作后得到的发动机转速超过可容许的最大发动机转速，指示 器提供预计所述发动机(l;llO)超速的警告。
6、 根据权利要求5所述的用于车辆的指示器，其特征在于，所述辅助发动机转速指示器(53;153 )通过使用与用于指示没有预 计超速的状态的颜色不同的颜色，指示所述发动才几(l;llO)超速的警告。
7、 根据权利要求1到6中任意一项所述的用于车辆的指示器，其 特征在于，所述发动才几(110)具有可变气门升程系统，所述可变气门升程系换，改变其气门的气门升程量，如果当所述变速器(40)进行换档操 作时，发动机转速变化超过凸轮转换发动机转速，那么当换档操作完 成后，所述辅助发动机转速指示器(153)指示凸轮将由所述可变气门 升程系统(120)转换。
8、 根据权利要求7所述的用于车辆的指示器，其特征在于，所述辅助发动机转速指示器(153 )指示凸轮由所述可变气门升程 系统(120)转换的方式与指示所述变速器(40)的换档操作后得到的 发动机转速的方式不同。
9、 根据权利要求8所述的用于车辆的指示器，其特征在于，所述辅助发动机转速指示器(153)通过所述指示器的闪烁，指示 凸轮由所述可变气门升程系统(120)转换。
全文摘要
一种用于具有发动机(1)和变速器(40)的车辆的指示器构造如下作为当前发动机转速指示器的转速表(50)的指针(51)指示当前发动机转速(NE1)。作为在换档操作后的发动机转速指示器的所述转速表(50)的指示部分(53)指示在所述变速器(40)的换档操作后得到的并且基于所述当前发动机转速(NE1)计算的、即将到来的发动机转速(NE2)。根据所述指示器，可以预先确知在所述变速器的换档操作后得到的发动机转速。因此可以增强驾驶性能。
文档编号F16H59/00GK101105984SQ20071012940
公开日2008年1月16日 申请日期2007年7月10日 优先权日2006年7月10日
发明者勘坂隆司 申请人:丰田自动车株式会社