(57)【要約】【課題】車両の制御装置に関し、車両走行中のシフトポジションを精度よく判定する。【解決手段】車両１０の減速比に相関する相関値RGEARを算出する相関値算出手段２ａを備える。また、相関値算出手段２ａで算出された相関値RGEARとその相関値RGEARに時間遅れのフィルタ処理を施したフィルタ値RGEAR_AVEとの比率に基づき、相関値RGEARの変化率RGEAR_DLYを算出する変化率算出手段２ｄを備える。さらに、変化率算出手段２ｄで算出された変化率RGEAR_DLYに基づき、変速機１４のシフトポジションを判定する判定手段３を備える。【選択図】図１
2014009711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの動力伝達経路上に変速機を介装した車両の制御装置であって、
前記車両の減速比に相関する相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段で算出された前記相関値と前記相関値に時間遅れのフィルタ処理を施したフィルタ値との比率に基づき、前記相関値の変化率を算出する変化率算出手段と、
前記変化率算出手段で算出された前記変化率に基づき、前記変速機のシフトポジションを判定する判定手段と、を備えた
ことを特徴とする、車両の制御装置。
【請求項２】
前記変化率算出手段が、クラッチの係合時における前記フィルタ値の変動を、前記クラッチの切断時における前記フィルタ値の変動よりも鈍くする
ことを特徴とする、請求項１記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記相関値の変化率の値の符号に応じた前記シフトポジションの変化方向に基づき、仮のシフトポジションを算出する仮ポジション算出手段を備え、
前記判定手段が、前記変化率に基づき、前記仮ポジション算出手段で算出された前記仮のシフトポジションを前記変速機のシフトポジションとして判定する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記相関値算出手段で算出された前記相関値と前記シフトポジションの種類毎に設定された値の範囲との比較により、仮のシフトポジションを算出する仮ポジション算出手段を備え、
前記判定手段が、前記変化率に基づき、前記仮ポジション算出手段で算出された前記仮のシフトポジションを前記変速機のシフトポジションとして判定する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの動力伝達経路上に変速機を介装した車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載された変速機のシフトポジションを車両の走行状態から推定，判別する技術が開発されている。すなわち、エンジン回転速度と駆動系の回転速度との比率から変速機のギア比を算出し、このギア比に基づいて変速機のシフトポジションを判別するものである。
【０００３】
例えば特許文献１には、エンジン回転速度と車速とから求めたギア比の平均値を計測し、この値の絶対値に基づいてシフトポジションを判定する手法が記載されている。この技術では、シフトポジション毎にギア比の設定幅が定められており、計測された平均値と設定幅とを比較することでシフトポジションが判定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１７１３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エンジン回転速度と駆動系の回転速度との比の値は、ギア段に応じて異なる大きさとなり、シフトポジションを判定するための条件がギア段毎に必要となる。例えば、特許文献１に記載の技術では、五段階のシフトポジションが設けられた変速機においてシフトポジション毎にギア比の設定幅が設けられており、閾値の数は合計で十個である。このように、シフトポジションを判定するための条件がギア段毎に必要となり、製品開発時の適合（キャリブレーション）工数が増大し、コストを削減することができないという課題がある。また、判定条件が複雑化することから、判定に係る演算量が増大しやすいという課題もある。なお、この演算量はギア段の数に比例して増加し、制御装置の演算負荷を増大させる要因となる。
【０００６】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、変速機のシフトポジションを精度よく判定することができる車両の制御装置を提供することである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）ここで開示する車両の制御装置は、エンジンの動力伝達経路上に変速機を介装した車両の制御装置であって、前記車両の減速比に相関する相関値（例えば、ギア段情報）を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された前記相関値と前記相関値に時間遅れのフィルタ処理を施したフィルタ値との比率に基づき、前記相関値の変化率を算出する変化率算出手段とを備える。また、前記変化率算出手段で算出された前記変化率に基づき、前記変速機のシフトポジションを判定する判定手段を備える。
【０００８】
前記減速比とは、例えば総減速比であり、前記車両の駆動源の回転速度に対する駆動輪の回転速度の比率である。前記変化率とは、前記相関値の時間変化の度合いを意味する。例えば、前記フィルタ値に対する前記相関値の割合を前記変化率として算出してもよい。あるいは、前記フィルタ値に対する前記相関値及び前記フィルタ値の差の割合を、前記変化率として算出してもよい。
【０００９】
また、前記判定手段の判定対象は、走行中の前記車両における前記変速機のシフトポジション（あるいは、シフトポジションの変化）である。なお、前記判定手段で判定された前記シフトポジションに基づき、前記車両を制御する制御手段を備えることが好ましい。
【００１０】
また、前記判定手段は、前記変化率と所定値との大小関係に基づき、前記シフトポジションの変更が完了したものと判定することが好ましい。例えば、前記判定手段は、前記変化率が所定値を超えた状態から所定値以下に減少したときに、前記シフトポジションの変更が完了したものと判定してもよい。あるいは、前記変化率が所定値を超えた状態から所定値以下に減少した時点を基準として、所定時間が経過したときに、前記シフトポジションの変更が完了したものと判定してもよい。
【００１１】
（２）また、前記変化率算出手段が、クラッチの係合時における前記フィルタ値の変動を、前記クラッチの切断時における前記フィルタ値の変動よりも鈍くすることが好ましい。例えば、前記クラッチの係合時には、前記フィルタ値を算出するための平均化係数（時定数に相当するパラメータ）を大きく設定し、平均化を強めることが好ましい。反対に、前記クラッチの切断時には、前記平均化係数を小さく設定し、平均化を弱めることが好ましい。
【００１２】
つまり、前記クラッチの係合時には、前記相関値の変動に対して前記フィルタ値をゆっくり追従させることが好ましい。反対に、前記クラッチの切断時には、前記相関値の変動に対して前記フィルタ値を速やかに追従させることが好ましい。
【００１３】
（３）また、前記相関値の変化率の値の符号に応じた前記シフトポジションの変化方向に基づき、仮のシフトポジションを算出する仮ポジション算出手段を備えることが好ましい。この場合、前記判定手段が、前記変化率に基づき、前記仮ポジション算出手段で算出された前記仮のシフトポジションを前記変速機のシフトポジションとして判定することが好ましい。
【００１４】
例えば、前記変化率の値が正であれば、前記判定手段は前記シフトポジションがそれまでのシフトポジションよりも高速側のポジションに移動したものと判定する。反対に、前記変化率の値が負であれば、前記判定手段は前記シフトポジションがそれまでのシフトポジションよりも低速側のポジションに移動したものと判定する。
【００１５】
（４）あるいは、前記相関値算出手段で算出された前記相関値と前記シフトポジションの種類毎に設定された値の範囲との比較により、仮のシフトポジションを算出する仮ポジション算出手段を備えることが好ましい。この場合、前記判定手段が、前記変化率に基づき、前記仮ポジション算出手段で算出された前記仮のシフトポジションを前記変速機のシフトポジションとして判定することが好ましい。
なお、前記算出手段が、前記相関値の判定閾値として、隣接するシフトポジションとの境界に対応する閾値を記憶することが好ましい。この場合、前記変速機の変速段数がn段であるとき、前記算出手段に記憶される前記閾値の総数はn+1個となる。
【発明の効果】
【００１６】
開示の車両の制御装置では、相関値の変化率を用いることで、変速機のシフトポジションを精度よく判定することができる。また、シフトポジション変化が終了するタイミングの判定精度を向上させることができる。
また、変化率の判定閾値はシフトポジションに依らずに設定可能であり、例えば単一の判定閾値を設定するだけで済む。したがって、適合工数や演算量を削減することができる。さらに、シフトポジションを検出するためのセンサーが不要となり、制御性を損なうことなく車両の製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係る制御装置が適用された車両の構成を例示する図である。
【図２】本制御装置によるクラッチの断接状態の判定手法を説明するためのグラフである。（ａ）はギア段情報RGEARの範囲を説明するための数直線であり、（ｂ）はギア段情報RGEAR及びフィルタ値RGEAR_AVEの経時変化を示し、（ｃ）は変化率RGEAR_DLYの経時変化を示す。
【図３】本制御装置で実施される制御内容を例示するフローチャートである。
【図４】本制御装置による判定状況を説明するためのグラフである。（ａ）はギア段情報RGEAR及びフィルタ値RGEAR_AVE、（ｂ）は変化率RGEAR_DLYを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面を参照して車両の制御装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
【００１９】
［１．車両構成］
本実施形態の車両の制御装置（電子制御装置１）は、図１に示す車両１０に適用される。この車両１０は、エンジン１１を駆動源として走行する自動車であり、エンジン１１と駆動輪１５との間の動力伝達経路にはクラッチ１２及び変速機１４が介装される。エンジン１１は、例えばガソリンや軽油を燃焼とする内燃機関（ガソリンエンジン，ディーゼルエンジン）である。また、この車両１０には、エンジン１１を制御するための電子制御装置１が搭載される。電子制御装置１は、エンジン１１に関する点火系，燃料系，吸排気系及び動弁系といった広汎なシステムを総合的に制御するものであり、一般的にはエンジンECU（Engine Electronic Control Unit）と呼ばれる。
【００２０】
変速機１４は、エンジン１１の出力回転速度を減速して駆動輪１５側に伝達するための歯車装置であり、その内部には歯数や径の異なる複数の歯車（ギア）が内蔵される。この変速機１４は、いわゆる手動変速機（MT）である。減速比（ギア比，変速比）の切り換えは、車両１０の車室内に設けられるシフトレバー１６への入力操作に応じて、歯車の組み合わせを変更することによって達成される。なお、このような手動変速機の代わりに、車両の走行状態に応じて減速比を多段階に変更する自動変速機を用いてもよい。
【００２１】
クラッチ１２は、エンジン１１と変速機１４との間の動力伝達を断接するための機械要素であり、エンジン１１の出力軸と変速機１４の入力軸との間に介装される。クラッチ１２の内部には、エンジン１１の駆動力が入力される駆動側の係合要素１２ａと、変速機１４に駆動力を出力する被駆動側の係合要素１２ｂとが設けられる。これらの係合要素１２ａ，１２ｂは、車室内に設けられるクラッチペダル１３の踏み込み操作量に応じて、互いに離間，接近する方向に駆動される。
【００２２】
係合要素１２ａ，１２ｂの係合状態は、エンジン１１から変速機１４に伝達される駆動力の大きさに対応し、係合が外れた（切断，解放された）状態でエンジン１１の駆動力が遮断される。なお、このような手動式クラッチの代わりに、車両の走行状態やシフトレバー１６の操作状態に応じて係合要素１２ａ，１２ｂの係合の度合いを自動的に制御する自動式クラッチを用いてもよい。
【００２３】
この車両１０には、エンジン回転速度Neを検出する回転速度センサー７と、車速V（車両１０の走行速度）を検出する車速センサー８とが設けられる。エンジン回転速度Neは、クラッチ１２の駆動側の係合要素１２ａの回転速度に対応するパラメーターである。一方、車速Vは駆動輪１５の回転速度や周速度に対応するパラメーターであって、クラッチ１２の被駆動側の係合要素１２ｂの回転速度に相関する。これらのセンサー７，８で検出されたエンジン回転速度Ne，車速Vの情報は、電子制御装置１に伝達される。
【００２４】
電子制御装置１は、例えばマイクロプロセッサやROM，RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車両に設けられた車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。また、電子制御装置１の信号入力側には、回転速度センサー７，車速センサー８が接続される。一方、制御信号出力側にはエンジン１１が接続され、エンジン１１の各シリンダーに供給される空気量，燃料噴射量，各シリンダーの点火時期等が制御される。本実施形態では、変速機１４のシフトポジションが電子制御装置１で判定されるとともに、その判定結果に応じて車両１０が制御される。
【００２５】
［２．制御装置構成］
図１に示すように、電子制御装置１には、シフトポジションの判定に係る各種パラメーターの算出を行う算出部２と、算出部２での算出結果を用いて判定を行う判定部３と、判定部３での判定結果に基づいて車両１０を制御する制御部４とが設けられる。これらの算出部２，判定部３，制御部４の各要素は、電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
【００２６】
［２−１．算出部］
算出部２は、シフトポジションを判定するための指標値やクラッチ１２の断接状態を判定するための指標値、判定条件に関するパラメーター等を算出するものである。この算出部２には、ギア段情報算出部２ａ，フィルタ値算出部２ｂ，平均化係数算出部２ｃ，変化率算出部２ｄ及び仮ポジション算出部２ｅが設けられる。
【００２７】
ギア段情報算出部２ａ（相関値算出手段）は、シフトポジションやクラッチ１２の係合要素１２ａ，１２ｂの係合状態を把握するためのパラメーターとして、ギア段情報RGEARを算出するものである。ここでは、車両１０の総減速比に相関する相関値がギア段情報RGEARとして算出される。総減速比とは、エンジン１１の回転速度に対する駆動輪１５の回転速度（駆動軸の回転速度）の比である。
【００２８】
本実施形態では、エンジン回転速度Neの車速Vに対する比をその相関値として算出し、これをギア段情報RGEARと呼ぶ。車両走行時のギア段情報RGEARは、変速機１４で設定される減速比に対応した値となる。ここで算出されたギア段情報RGEARの値は、フィルタ値算出部２ｂ，仮ポジション算出部２ｅ及び判定部３に伝達される。
ギア段情報RGEARは、ギアチェンジの前後で大きく変化する。例えば、変速機１４のギアチェンジがシフトアップ方向のときには、図２（ｂ）中に実線で示すように、ギア段情報RGEARがステップ状（段丘状）に変化しながら低下する。
【００２９】
フィルタ値算出部２ｂは、ギア段情報算出部２ａで算出されたギア段情報RGEARの過去の変動（履歴）を平均化したフィルタ値RGEAR_AVEを算出するものである。ここでは、例えばギア段情報RGEARに時間遅れフィルタをかけたものが、フィルタ値RGEAR_AVEとして算出される。このフィルタ値RGEAR_AVEは、図２（ｂ）中に破線で示すように、ギア段情報RGEARの変化に遅れて追従する特性が与えられる。本実施形態では、今回の演算周期でのギア段情報をRGEAR(n)とし、前回の演算周期でのフィルタ値をRGEAR_AVE(n-1)として、今回の演算周期で得られるフィルタ値RGEAR_AVE(n)を、以下の式１に従って算出する。
【００３０】
【数１】
2014009711.tif 000003
【００３１】
式１中のKはフィルタ値RGEAR_AVEの平均化の強さを定める平均化係数（0≦K≦1）である。この平均化係数Kは、以下に説明する平均化係数算出部２ｃで設定される。また、ここで算出されたフィルタ値RGEAR_AVEの値は、変化率算出部２ｄに伝達される。
【００３２】
平均化係数算出部２ｃは、平均化係数Kを設定するものである。平均化係数Kは、時間遅れのフィルタ演算における時定数に相当するパラメーターであり、平均化係数Kの値が大きいほどフィルタ値RGEAR_AVEの平均化が強められ、フィルタ値RGEAR_AVEがギア段情報RGEARの値を強く鈍した値となる。したがって、平均化係数Kが大きいほど、ギア段情報RGEARの変動に対するフィルタ値RGEAR_AVEの応答性が低下し、その値が変化しにくくなる。
【００３３】
このような特性を踏まえて、平均化係数算出部２ｃは、クラッチ１２が係合状態にあるときと切断状態にあるときとで、異なる大きさの平均化係数Kを設定する。これにより、フィルタ値算出部２ｂで算出されるフィルタ値RGEAR_AVEの値は、クラッチ１２の係合状態に応じて異なる大きさとなる。例えば、クラッチ１２が係合しているときの平均化係数Kの値をKAとし、クラッチ１２が切断されているときの平均化係数Kの値をKBとすると、平均化係数算出部２ｃは、不等式KB＜KAが成立するようにそれぞれの値KA，KBの大きさを設定する。
【００３４】
変化率算出部２ｄ（変化率算出手段）は、ギア段情報RGEARの時間変化を把握するための指標として、その変化率RGEAR_DLYを算出するものである。ここでは、フィルタ値RGEAR_AVEを基準としたギア段情報RGEARの値の比率（割合）に基づいて変化率RGEAR_DLYが算出される。例えば、ギア段情報RGEARとフィルタ値RGEAR_AVEとの差の大きさが、フィルタ値RGEAR_AVEに対してどの程度の割合であるかを算出し、その割合を変化率RGEAR_DLYとする。この場合、変化率RGEAR_DLYは以下の式２のように表現することができる。ここで算出された変化率RGEAR_DLYの値は、判定部３に伝達される。
【００３５】
【数２】
2014009711.tif 000004
【００３６】
仮ポジション算出部２ｅ（仮ポジション算出手段）は、変速機１４の仮のシフトポジションを算出するものである。仮のシフトポジションとは、ギアチェンジ後のシフトポジションの暫定的な推定値である。本実施形態では、まず仮ポジション算出部２ｅで仮シフトポジションが算出され、その後にシフトポジションの変化（ギアチェンジ）が完了したときに、判定部３で仮シフトポジションが正しいシフトポジションであると判定される。このような二段階の制御構成とすることで、シフトポジションの判定精度を向上させている。ここで算出された仮シフトポジションの情報は、判定部３に伝達される。なお、仮シフトポジションの算出手法としては、おもに以下の三通りの手法が考えられる。
【００３７】
（Ａ）ギア段情報RGEARに基づくもの
第一の手法は、ギア段情報RGEARと閾値とを比較することで仮シフトポジションを算出するものである。ここで、変速機１４の変速段数に対応する自然数nとして、変速段が１速，２速，…，n速であるときに得られる標準的なギア段情報の値をそれぞれR1，R2，…，Rnとおく。また、これらの値R1，R2，…，Rnを境界としてギア段情報RGEARの範囲をn+1個の領域に分割し、各々の領域内に一つの閾値を設定する。例えば、図２（ａ）に示すように、R1≦RGEARの領域には閾値RTH(0)を設定し、R2≦RGEAR＜R1の領域には閾値RTH(1)を設定する。
【００３８】
さらに、これらの閾値RTH(0)，RTH(1)，…，RTH(n)を用いて仮シフトポジションに対応する変速段範囲を設定する。ここで、閾値RTH(0)と閾値RTH(1)との間の範囲を１速範囲とし、閾値RTH(1)と閾値RTH(2)との間の範囲を２速範囲とする。n速範囲は閾値RTH(n-1)と閾値RTH(n)との間の範囲となる。仮ポジション算出部２ｅは、ギア段情報算出部２ａで算出されたギア段情報RGEARがどの変速段範囲に属しているかを判断し、その変速段範囲に対応するシフトポジションが仮シフトポジションであるものと判断する。この手法では、図２（ｂ）中に実線で示すように、ギア段情報RGEARが減少し、時刻t1に閾値RTH(2)以下になったときに、仮シフトポジションが３速であると判断される。
【００３９】
（Ｂ）フィルタ値RGEAR_AVEに基づくもの
第二の手法は、第一の手法におけるギア段情報RGEARの代わりにフィルタ値RGEAR_AVEを用いるものである。仮ポジション算出部２ｅは、フィルタ値算出部２ｂで算出されたフィルタ値RGEAR_AVEがどの変速段範囲に属しているかを判断し、その変速段範囲に対応するシフトポジションが仮シフトポジションであるものと判断する。この手法では、図２（ｂ）中に破線で示すように、フィルタ値RGEAR_AVEが減少し、時刻t2に閾値RTH(2)以下になったときに、仮シフトポジションが３速であると判断される。
【００４０】
（Ｃ）変化勾配に基づくもの
第三の手法は、ギア段情報RGEAR（又はフィルタ値RGEAR_AVE）の変化勾配から、シフトポジションの変化方向を判断するものである。例えば、変化勾配が正の値であればギア段情報RGEARが増加していることになるため、シフトポジションの変化がダウンシフト方向であると判断され、それまでのシフトポジションよりも一段階小さいシフトポジション（ダウン側）が仮シフトポジションであるものと判断される。
【００４１】
反対に、変化勾配が負の値であれば、それまでのシフトポジションよりも一段階大きいシフトポジション（アップ側のポジション）が仮シフトポジションであるものと判断される。なお、シフトポジションが必ずしも一段階ずつ変化するとは限らないような場合には、上記の第一の手法，第二の手法を用いて、又は併用して、仮シフトポジションを判断すればよい。
【００４２】
［２−２．判定部］
判定部３（判定手段）は、算出部２で算出されたギア段情報RGEAR及び変化率RGEAR_DLYに基づき、車両１０の走行時におけるシフトポジション及びクラッチ１２の断接状態を判定するものである。ここでは、前回の演算周期での判定結果に応じた条件が判定される。図１に示すように、判定部３には、クラッチ判定部３ａとシフト判定部３ｂとが設けられる。
【００４３】
クラッチ判定部３ａは、クラッチ１２の断接状態を判定するものである。ここでは、算出部２で算出されたギア段情報RGEAR及び変化率RGEAR_DLYに基づいて、クラッチ１２の断接状態が判定される。
まず、前回の演算周期でクラッチ１２が切断状態にあると判定されている場合、クラッチ判定部３ａは、変化率RGEAR_DLYが第一変化率A以下になったときに、切断中のクラッチ１２が係合したと判定する。一方、前回の演算周期でクラッチ１２が係合状態にあると判定されている場合、クラッチ判定部３ａは、変化率RGEAR_DLYが第二変化率Bを超えたときに、係合中のクラッチ１２が切断されたと判定する。
【００４４】
第一変化率Aと第二変化率Bとの大小関係は、少なくともA≦Bであり、好ましくはA＜Bとする。第一変化率Aの値と第二変化率Bの値とを相違させることで、クラッチ１２の断接状態の判定にヒステリシス状の特性が与えられる。すなわち、図２（ｃ）に示すように、クラッチカットの判定では、変化率RGEAR_DLYが第二変化率Bを超えない限り、クラッチ１２が切断されたとは判定されない。一方、クラッチミートの判定では、変化率RGEAR_DLYが第二変化率Bよりも小さい第一変化率A以下まで低下してはじめて、クラッチ１２が係合したと判定される。これにより、変化率RGEAR_DLYが判定閾値の上下で振動したような場合であっても、判定結果が交互に変化することがなく、制御ハンチングが抑制される。ここでの判定結果は、制御部４に伝達される。
【００４５】
シフト判定部３ｂは、変速機１４のシフトポジションを判定するものである。ここでは、算出部２で算出された変化率RGEAR_DLYと仮シフトポジションとに基づき、シフトポジションが判定される。例えば、変化率RGEAR_DLYが予め設定された第三変化率Cを超える大きさまで増加した後にその第三変化率C以下に減少したときに、シフトポジションの変化が完了したものと判断される。この場合、シフト判定部３ｂは、その時点における仮シフトポジションが正しいシフトポジションであると判定する。
【００４６】
本実施形態の第三変化率Cの値は、クラッチ１２の断接判定に係る第一変化率Aや第二変化率Bよりも小さい値に設定される。したがって、シフト判定部３ｂでシフトポジションが判定されるのは、少なくともクラッチ判定部３ａでクラッチ１２の係合が判定された後となる。ただし、第一変化率A，第二変化率B及び第三変化率Cの大小関係はこれに限定されるものではない。
【００４７】
［２−３．制御部］
制御部４（制御手段）は、判定部３で判定されたシフトポジションやクラッチ１２の断接状態等に基づいて車両１０を制御するものである。本実施形態では、変速機１４のギアチェンジに伴う制御として、変速トルク制御について説明する。この変速トルク制御は、クラッチ１２を切断した直後のエンジン回転速度Neの上昇を抑制する制御であり、例えばエンジントルクを減少させる制御や、目標トルクの変化勾配に制限を加える制御等を含むものである。
【００４８】
クラッチ１２の切断時には、エンジン１１に作用する負荷が急激に減少するため、エンジン回転速度Neが上昇しやすい状態となる。そこで、制御部４は、クラッチカットのタイミングに合わせて変速トルク制御を開始する。また、変速トルク制御は、クラッチ１２が係合した後にシフトポジションが判定される時点まで実施される。このような制御を通して、クラッチ１２の切断中の回転上昇が抑制され、エンジン１１の安定性が向上する。なお、変速トルク制御における具体的なエンジントルクの補正手法は任意であり、例えば燃料噴射量や吸入空気量を補正する制御構成としてもよいし、点火時期（リタード量）を補正する制御構成としてもよい。
【００４９】
［３．フローチャート］
図３は、上記の電子制御装置１で実施されるシフトポジションの判定手法を例示するフローチャートである。このフローは、予め設定された所定周期（例えば、数十[ms]サイクル）で繰り返し実施される。フロー中の記号SPはシフトポジションに対応する数が代入される変数であり、例えば変速機１４の変速段数が５段であれば、SPには１〜５の何れかの数が代入される。同様に、記号SPPREは仮シフトポジションに対応する数が代入される変数である。
【００５０】
また、記号Lはギアチェンジの方向を表す数値が代入される変数であり、シフトアップ時にL=1，シフトダウン時にL=-1が代入される。なお、シフトポジションが変化していないときの値はL=0である。また、記号Fは変化率RGEAR_DLYの状態を表すフラグであり、変化率RGEAR_DLYの値の増減方向を把握するために用いられる。
【００５１】
ステップＡ１０では、回転速度センサー７及び車速センサー８からエンジン回転速度Ne及び車速Vの情報が電子制御装置１に入力される。また、算出部２のギア段情報算出部２ａでは、エンジン回転速度Neが車速Vで除算され、ギア段情報RGEARが算出される。
ステップＡ２０では、平均化係数算出部２ｃにおいて平均化係数Kが算出される。ここでは例えば、前回の演算周期にクラッチ判定部３ａで判定されたクラッチ１２の断接状態に基づき、平均化係数Kが設定される。クラッチ１２が切断状態であるときの平均化係数Kの値は、クラッチ１２が係合状態であるときよりも小さい値とされる。
【００５２】
ステップＡ３０では、フィルタ値算出部２ｂにおいて、ギア段情報RGEARに時間遅れフィルタをかけたフィルタ値RGEAR_AVEが算出される。フィルタ値RGEAR_AVEの値は、ステップＡ２０で設定された平均化係数Kの値が大きいほど変動しにくく、平均化係数Kの値が小さいほどギア段情報RGEARに対する追従性が向上する特性が与えられる。
ステップＡ４０では、変化率算出部２ｄにおいて、変化率RGEAR_DLYが算出される。変化率RGEAR_DLYの値は、ギア段情報RGEARの変化の度合いに相当する大きさを持ち、例えばギアチェンジ時には大きな値となり、ギアチェンジの終了時には小さい値となる。
【００５３】
ステップＡ５０では、ギア段情報RGEARが閾値RTH(SP)以下であるか否かが判定される。例えば、その時点でのシフトポジションが２速であるときには、ギア段情報RGEARが閾値RTH(2)以下であるか否かが判定される。この閾値RTH(2)は、２速と３速との境界に対応する値である。ここで、RGEAR≦RTH(SP)が不成立の場合にはステップＡ６０に進む。一方、RGEAR≦RTH(SP)が成立する場合には、ギア段情報RGEARがその時点でのシフトポジションと一つ上のシフトポジションとの境界に対応する閾値以下であることから、変速機１４のギア段がシフトアップ方向に変化しているものと判断され、ステップＡ１００に進んで変数LがL=1に設定される。
【００５４】
ステップＡ６０では、ギア段情報RGEARが閾値RTH(SP-1)より大きいか否かが判定される。例えば、その時点でのシフトポジションが２速であるときには、ギア段情報RGEARが閾値RTH(1)よりも大きいか否かが判定される。この閾値RTH(1)は、１速と２速との境界に対応する値である。ここで、RTH(SP-1)＜RGEARが不成立の場合には、ギアチェンジがないものと判断されてステップＡ７０に進む。一方、RTH(SP-1)＜RGEARが成立する場合には、ギア段情報RGEARがその時点でのシフトポジションと一つ下のシフトポジションとの境界に対応する閾値を超えていることから、変速機１４のギア段がシフトダウン方向に変化しているものと判断され、ステップＡ１１０に進んで変数LがL=-1に設定される。
【００５５】
ステップＡ７０では、その時点でのシフトポジションSPが仮シフトポジションSPPREに代入される。また、続くステップＡ８０，Ａ９０ではフラグFがF=0に設定され、変数LがL=0に設定されて、この演算周期での制御を終了する。
一方、ステップＡ１００，Ａ１１０に進んだ場合には、制御が引き続きステップＡ１２０へと移行する。ステップＡ１２０では、仮ポジション算出部２ｅにおいて、仮シフトポジションSPPREにSP+Lの値が代入される。つまり、ステップＡ１００を通ってステップＡ１２０に至った場合には仮シフトポジションSPPREがシフトポジションSP+1とされる。反対に、ステップＡ１１０を通ってステップＡ１２０に至った場合には仮シフトポジションSPPREがシフトポジションSP-1とされる。
【００５６】
続くステップＡ１３０では、フラグFがF=0であるか否かが判定される。ここでF=0の場合にはステップＡ１４０に進み、F=1（F≠0）の場合にはステップＡ１６０に進む。ステップＡ１４０は、変化率RGEAR_DLYの値がまだ第三変化率Cよりも大きくなっていないときに進むフローであり、ステップＡ１６０は、変化率RGEAR_DLYの値がすでに第三変化率Cを超えた後に進むフローである。
【００５７】
なお、フラグFを用いて変化率RGEAR_DLYの値の判定を二つに分けているのは、閾値RTH(SP)の設定によって仮シフトポジションSPPREが算出された時点で変化率RGEAR_DLYの値が十分に増加していない場合が考えられるからである。変化率RGEAR_DLYの値が第三変化率C以下となるのは、ギアチェンジが終了したか、これからギアチェンジが開始されるかの何れかの状態である。本フローでは、前者のみを検出すべくフラグFを用いて変化率RGEAR_DLYの状態に応じた判定を実施している。
【００５８】
ステップＡ１４０では、変化率算出部２ｄで算出された変化率RGEAR_DLYの値が第三変化率Cよりも大きいか否かが判定される。ここでC＜RGEAR_DLYが成立する場合にはステップＡ１５０に進み、フラグFにF=1が代入されてこの演算周期での制御を終了する。一方、C＜RGEAR_DLYが成立しない場合には、フラグFの値を変更することなく、この演算周期での制御を終了する。フラグFの値がF=1に設定されると、次回以降の演算周期ではステップＡ１６０が実行される。
【００５９】
ステップＡ１６０では、変化率算出部２ｄで算出された変化率RGEAR_DLYの値が第三変化率C以下であるか否かが判定される。ここでRGEAR_DLY≦Cが成立する場合にはギアチェンジが終了したものと判断され、ステップＡ１７０へ進む。一方、RGEAR_DLY≦Cが成立しない場合には、まだギアチェンジが終了していないものと判断され、この演算周期での制御を終了する。
【００６０】
ステップＡ１７０では、仮シフトポジションSPPREが正しいシフトポジションSPであると判断され、仮シフトポジションSPPREの値がシフトポジションSPに代入される。また続くステップＡ１８０では、フラグFがF=0に設定され、この演算周期での制御を終了する。
【００６１】
［４．判定例］
図４（ａ），（ｂ）を用いてギアチェンジ時のシフトポジションの判定例を説明する。ここでは、走行中の車両１０が変速機１４のシフトポジションが２速から３速，４速及び５速へとシフトアップ方向に変化するときの判定について説明する。
【００６２】
運転者がアクセルペダルを踏み戻し、時刻t0にクラッチペダル１３を踏み込み始めると、クラッチ１２の駆動側の係合要素１２ａと被駆動側の係合要素１２ｂとがスリップを開始する。その後、被駆動側の係合要素１２ｂに伝達されるエンジン１１の駆動力が徐々に低下し、ギア段情報RGEARが減少し始める。一方、フィルタ値RGEAR_AVEはギア段情報RGEARの履歴を平均化した値として算出される。図４（ａ）に示すように、破線で示されるフィルタ値RGEAR_AVEは、実線で示されるギア段情報RGEARの減少に対してやや遅れて減少する。
【００６３】
ギアチェンジの開始時におけるクラッチ１２の断接状態は「係合状態」であり、フィルタ値RGEAR_AVEの算出に用いられる平均化係数Kの値が比較的大きく設定される。したがって、フィルタ値RGEAR_AVEの値が変化しにくく、ほぼ一定の値となる。これに対してギア段情報RGEARの値は徐々に減少することになる。その結果、変化率RGEAR_DLYの値はクラッチ１２の係合度合いが低下するに連れて上昇する。図４（ｂ）に示すように、時刻tA0に変化率RGEAR_DLYの値が第二変化率Bを超えると、係合中のクラッチ１２が切断されたと判定される。制御部４は、変速トルク制御を時刻tA0に開始し、エンジン回転速度Neの上昇を抑制する。
【００６４】
時刻tA0を境として、クラッチ１２の断接状態の判定結果は「係合状態」から「切断状態」へと変化する。これを受けて、平均化係数算出部２ｃでのフィルタ値RGEAR_AVEの算出に用いられる平均化係数Kの値は、小さく設定される。したがって、フィルタ値RGEAR_AVEがギア段情報RGEARの値に追従しやすくなり、図４（ａ）中の時刻tA0以降の破線グラフはギア段情報RGEARに対応する実線グラフに接近する。一方、その後の時刻tA1にギア段情報RGEARが閾値RTH(2)を下回ると、変速機１４のギア段がシフトダウン方向に変化しているものと判断され、仮シフトポジションSPPREが３速とされる（SPPRE=3）。
【００６５】
クラッチ１２が接続され始めるとギア段情報RGEARが低下しなくなり、フィルタ値RGEAR_AVEがギア段情報RGEARの値にさらに接近する。その結果、変化率RGEAR_DLYの値は、クラッチ１２の係合度合いが上昇するに連れて減少する。図４（ｂ）に示すように、時刻tA2に変化率RGEAR_DLYの値が第一変化率A以下になると、切断中のクラッチ１２が係合したと判定される。
【００６６】
さらに変化率RGEAR_DLYの値が減少し、時刻tA3に変化率RGEAR_DLYの値が第三変化率C以下になると、シフト判定部３ｂでギアチェンジが完了したものと判断され、仮シフトポジションSPPREが正しいシフトポジションSPであると判定される。シフトポジションが確定した時点で制御部４が変速トルク制御を終了する。
【００６７】
３速から４速へのシフトアップ時についても同様の判定が実施される。例えば図４（ｂ）に示すように、クラッチ１２の切断は変化率RGEAR_DLYの値が第二変化率Bを超えた時刻tB0に判定され、クラッチ１２の係合は変化率RGEAR_DLYの値が第一変化率A以下になった時刻tB2に判定される。また、仮シフトポジションSPPREが算出されるのはギア段情報RGEARが閾値RTH(3)を下回った時刻tB1であり、シフトポジションSPが確定するのは変化率RGEAR_DLYの値が第三変化率C以下になった時刻tB3である。４速から５速へのシフトアップ時についても同様である。
【００６８】
［５．効果］
上記の電子制御装置１によれば、以下のような作用，効果が得られる。
（１）上記の電子制御装置１によれば、変化率RGEAR_DLYに基づく判定により変速機１４のシフトポジションを精度よく判定することができる。例えば、図４中に一点鎖線で示すように、予め設定された範囲W1，W2，W3内にギア段情報RGEARが入っていることを確認してシフトポジションを判定する、といった従来の手法では、範囲W1，W2，W3を定義する閾値情報がシフトポジション毎に必要となり、判定条件が複雑化する。
【００６９】
これに対して、上記の電子制御装置１では、変化率RGEAR_DLYが第三変化率C以下となったことを確認すればよく、判定条件を簡素化することができる。例えば、図４（ａ），（ｂ）に示すように、２速から３速へのシフトアップ時だけでなく、３速から４速へのシフトアップ時においても、単一の閾値（第三変化率C）を用いて変化率RGEAR_DLYの値を判定することができる。
【００７０】
これにより、製品開発時の適合（キャリブレーション）工数を削減することができ、コストを削減することができる。なお、範囲W1，W2，W3を定義する閾値情報が不要であることから、演算に係る記憶容量を削減することができ、装置の製造コストをさらに削減することができる。
また、上記の電子制御装置１では、いわゆるクラッチスイッチやストロークセンサー等といったセンサー類が不要であり、制御性を損なうことなく車両１０の製造コストを削減することができる。
【００７１】
（２）また、上記の電子制御装置１では、ギア段情報RGEARとそのフィルタ値RGEAR_AVEとの比率に基づいて変化率RGEAR_DLYを算出している。これにより、演算誤差を含む変動成分が平均化されたフィルタ値RGEAR_AVEを基準としたギア段情報RGEARの変化（すなわち、クラッチ１２の断接状態の変化に由来するギア段情報RGEARの変化）を容易に抽出することができる。したがって、シフトポジションの判定精度を向上させることができる。
【００７２】
また、時間遅れ成分を含むフィルタ値RGEAR_AVEを用いた判定により、変化率RGEAR_DLYとシフトポジションとの相関を強めることができる。これにより、変化率RGEAR_DLYが所定値以下になった時点での判定の信頼性を従前の制御よりも高めることができ、シフトポジションを即座に確定させることができる。例えば、変化率RGEAR_DLYが所定値以下になった時刻から、シフトポジションを確定するタイミングを遅らせる必要がない。
【００７３】
なお、上述の実施形態では、例えば式２に従って変化率RGEAR_DLYを算出する手法を例示したが、式２の右辺の分子（ギア段情報RGEAR及びフィルタ値RGEAR_AVEの差）をギア段情報RGEARの絶対値とした場合であっても、上述の実施形態と同様の判定を実施することができる。なお、前者はギア段情報RGEARが変化したときの「変化量」についての割合であり、後者はギア段情報RGEARが変化したときの「不変量」についての割合となる。
【００７４】
（３）また、上記の電子制御装置１では、クラッチ１２が係合しているときの平均化係数Kの値KAが、切断中の値KBよりも大きく設定されている。このように、クラッチ１２の断接状態に応じてフィルタ値RGEAR_AVEの応答性を調節することで、変化率RGEAR_DLYの変動特性を切り換えることができる。つまり、クラッチ１２が係合状態にあるときには、フィルタ値RGEAR_AVEからのギア段情報RGEARの離反を発見しやすくすることができる。一方、クラッチ１２が切断状態にあるときには、ギア段情報RGEARに対するフィルタ値RGEAR_AVEの接近や収束を発見しやすくすることができ、シフトポジション変化が終了するタイミングを精度よく判定することができる。これにより、シフトポジションの判定精度を向上させることができる。
【００７５】
なお、図２（ｃ）に示すように、第一変化率Aを第二変化率Bよりも小さく設定することで、クラッチ１２の断接状態の判定にヒステリシス状の特性を与えることができ、制御ハンチングを抑制することができる。また、第一変化率Aの値と第二変化率Bの値とを相違させることで、クラッチカット判定のタイミングとクラッチミート判定のタイミングとを互いに独立して変更することができ、制御性を向上させることができるというメリットもある。
【００７６】
（４）また、仮ポジション算出部２ｅにおいて、ギア段情報RGEAR（又はフィルタ値RGEAR_AVE）の変化勾配に基づいてシフトポジションSPの変化方向を判断した場合には、仮シフトポジションSPPREの変化方向を容易に把握することができ、算出構成を簡素化することができる。例えば、図３のフローチャート中のステップＡ５０において、ギア段情報RGEARの変化勾配ΔRGEARが正の所定値以上であるか否かを判定させる。同様に、ステップＡ６０において、ギア段情報RGEARの変化勾配ΔRGEARが負の所定値未満であるか否かを判定させる。これらの制御構成により、仮シフトポジションSPPREの算出に係る閾値を不要とすることができる。
【００７７】
なお、上述の実施形態のように、ギア段情報RGEARがシフトポジションSPの種類毎に設定された変速段範囲のうち、どの変速段範囲に位置しているかによって仮シフトポジションを判断するものにあっては、例えば一段飛ばしのギアチェンジ（例えば、４速から２速へのシフトダウン）がなされた場合であっても、正確かつ迅速に変速後のシフトポジションを把握することができるという利点がある。
【００７８】
（５）また、上記の電子制御装置１では、エンジン回転速度Neの車速Vに対する比がギア段情報RGEARとして算出される。これらのエンジン回転速度Ne，車速Vを検出する回転速度センサー７，車速センサー８は、車両１０の種類，仕様，仕向け地などにかかわらず、世界に流通しているほぼ全ての自動車に搭載される事実上の標準搭載品である。このような標準的なセンサーの検出情報のみを用いてシフトポジションの判定を実施する制御構成とすることで、あらゆる車両１０で意図した通りの判定を実施させることができ、品質基準を満足する車両１０を提供することができる。
【００７９】
［６．変形例］
上述の実施形態では、車両１０に搭載された手動変速機（MT）のシフトポジションを判定するものを例示したが、判定の対象となる変速機１４の種類はこれに限定されない。例えば、変速時のクラッチ操作のみを自動化したセミオートマティック式の変速機（セミAT）や、手動クラッチ機構又は自動クラッチ機構を有するデュアルクラッチ式変速機（DCT），マニュアル操作に応じた減速比を設定する作動モード（スポーツモード等）を備えた自動変速機（AT，CVT）に適用することが考えられる。
【００８０】
少なくとも、減速比が多段階に設定されうる変速機であれば、上述の実施形態と同様のシフトポジション判定を実施することができる。なお、クラッチ１２の代わりにトルクコンバータを有する自動変速機（AT）を搭載した車両については、「クラッチ１２が切断状態である」との判定を「自動変速機が変速中である」との判定に置き換えて取り扱うことで、上述の実施形態と同様の判定を実施することができる。
【００８１】
また、上述の実施形態では式１，式２に基づいてギア段情報RGEARのフィルタ値RGEAR_AVEや変化率RGEAR_DLYを算出するものを例示したが、フィルタ値RGEAR_AVEや変化率RGEAR_DLYの具体的な演算手法はこれに限定されない。例えば、ギア段情報RGEARの時間微分値やこれに相関する値を変化率RGEAR_DLYとして求めてもよい。また、ギア段情報RGEARの演算手法に関しても同様であり、少なくともクラッチ１２の上流側（入力側）及び下流側（出力側）のそれぞれの回転速度に相関する二つのパラメーターを用いれば、ギア段情報RGEARの代わりとなるパラメーターを求めることができ、上述の実施形態と同様の判定を実施することができる。判定部３での判定に用いられるパラメーターが少なくともギア段情報RGEARの時間変化率に相関する値であれば、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
【００８２】
また、上述の実施形態では、クラッチ１２の断接状態に応じて平均化係数Kの値を切り換える制御例を説明したが、平均化係数Kの与え方はこれに限定されない。例えば、クラッチ１２が切断状態となった時点からの経過時間に応じて平均化係数Kの値を変化させるような算出手法を用いてもよい。
【００８３】
なお、クラッチ１２が係合状態にあるときの平均化係数Kの値を比較的大きく設定することで、フィルタ値RGEAR_AVEの平均化作用が強化されるため、ギア段情報RGEARのフィルタ値RGEAR_AVEからの離反を発見しやすくなり、クラッチカットのタイミングの検出精度を向上させることができる。一方、クラッチ１２が切断状態にあるときの平均化係数Kの値を比較的小さく設定することで、フィルタ値RGEAR_AVEのギア段情報RGEARへの収束性が向上するため、ギア段情報RGEARに対するフィルタ値RGEAR_AVEの接近を発見しやすくすることができ、クラッチミートのタイミングの検出精度を向上させることができる。
【００８４】
また、上述の実施形態におけるエンジン１１の種類は任意であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン，その他の燃焼形式のエンジンを用いることができる。変速機１４に関しても、前述の通り適用対象となる種類は多様に考えられ、例えば手動変速機だけでなく、AMT（自動クラッチ式のMT，セミAT）やDCT，AT，CVT等に適用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１  電子制御装置
２  算出部
２ａ  ギア段情報算出部（相関値算出手段）
２ｂ  フィルタ値算出部
２ｃ  平均化係数算出部
２ｄ  変化率算出部（変化率算出手段）
２ｅ  仮ポジション算出部（仮ポジション算出手段）
３  判定部（判定手段）
４  制御部（制御手段）
１４  変速機
RGEAR  ギア段情報（相関値）
RGEAR_AVE  フィルタ値
RGEAR_DLY  変化率
SP  シフトポジション
SPPRE  仮シフトポジション
【図１】
2014009711.tif 000005
【図２】
2014009711.tif 000006
【図３】
2014009711.tif 000007
【図４】
2014009711.tif 000008