(57)【要約】【課題】車両の制御装置に関し、車両走行中のクラッチの断接状態を精度よく検出する。【解決手段】車両１０の減速比に相関する相関値RGEARを演算する相関値演算手段２ａと、相関値演算手段２ａで演算された相関値RGEARの変化率RGEAR_DLYを演算する変化率演算手段２ｃとを備える。  また、変化率演算手段２ｃで演算された変化率RGEAR_DLYに基づき、車両１０の走行時におけるクラッチ１２の断接状態を判定する判定手段３を備える。【選択図】図１
2013181649.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及びクラッチ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演算する相関値演算手段と、
前記相関値演算手段で演算された前記相関値の変化率を演算する変化率演算手段と、
前記変化率演算手段で演算された前記変化率に基づき、前記車両の走行時における前記クラッチの断接状態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】
前記変化率演算手段が、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いて前記変化率を演算する
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】
前記変化率演算手段が、前記クラッチが係合しているときの前記フィルタ値の変動を、前記クラッチが切断されているときの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２記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記判定手段が、前記変化率が所定の第一変化率以下になったときに、切断中の前記クラッチが係合したと判定する
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記判定手段が、前記変化率が所定の第二変化率を超えたときに、係合中の前記クラッチが切断されたと判定する
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記判定手段が、前記変化率が前記第一変化率よりも大きい値を持つ所定の第二変化率を超えたときに、係合中の前記クラッチが切断されたと判定する
ことを特徴とする、請求項４記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記判定手段が、少なくとも前記相関値が第一相関値以下のときに前記判定を実施する
ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の車両の制御装置。
【請求項８】
前記判定手段が、少なくとも前記相関値が前記第一相関値よりも小さい第二相関値を超えるときに前記判定を実施する
ことを特徴とする、請求項７記載の車両の制御装置。
【請求項９】
前記相関値演算手段が、前記相関値として前記エンジンの回転速度を前記車両の車速で除した値を演算する
ことを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に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及びクラッチを介装した車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、手動変速機や半自動式の手動変速機を搭載した車両において、変速時のクラッチの状態を車両の走行状態から推定，検出する技術が開発されている。すなわち、クラッチが切断された状態であるか、それとも係合した状態であるかを判定する際に、クラッチスイッチ，ストロークセンサー等のセンサー類を用いるのではなく、車両の走行状態に関連する情報を用いるものである。例えば、クラッチの上流側（入力側）及び下流側（出力側）の回転速度に基づいて、クラッチの係合，切断状態を判定する技術が知られている。
【０００３】
クラッチが係合した状態であれば、クラッチの係合要素間にスリップが生じない限り、クラッチの上流側の回転速度と下流側の回転速度とが一致する。したがって、エンジン回転速度と駆動系の回転速度（例えば、駆動輪の回転速度）との比は、変速機で設定されたギア段（変速段）に応じた所定値となる。一方、クラッチが切断された状態では、クラッチの上流側の回転速度と下流側の回転速度とが必ずしも一致せず、エンジン回転速度と駆動系の回転速度との比が変動する。したがって、この比の値がギア段に応じた所定の範囲内にあるか否かを判定することで、クラッチが切断状態であるか係合状態であるかを判定することが可能である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、エンジン回転速度と車速との比NVRを用いて、クラッチの状態を判定する技術が記載されている。この技術では、例えば上記の比NVRが所定範囲内に存在する状態が継続した場合に、クラッチが係合状態であると判定されている。このような判定により、クラッチの状態を的確に確認できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１８５０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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る。したがって、クラッチの状態を判定するための条件がギア段ごとに必要となり、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。
【０００７】
また、特許文献１に記載されたように、エンジン回転速度と車速との比NVRを用いた判定では、判定精度が悪化する場合がある。例えば、クラッチの下流側の回転速度を車速に基づいて推定する演算では、駆動輪の周長（タイヤ径）に関する情報が必要となる。一方、駆動輪の周長は、タイヤの製品誤差だけでなく、空気圧や積載重量，タイヤの摩耗の度合い等によって変化する。あるいは、ユーザによるタイヤのサイズ変更がなされた場合にも、駆動輪の周長は大きく変化する。
【０００８】
このような駆動輪の周長の変化により、たとえ変速機のギア段やクラッチの状態が変化しなかったとしても、エンジン回転速度と車速との比NVRの値は変化しうる。したがって、この比NVRの値に基づく判定では、判定精度を向上させることができず、判定結果の信頼性を高めることができない。
【０００９】
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、車両走行中のクラッチの断接状態を精度よく検出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】
【００１０】
（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及びクラッチ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演算する相関値演算手段と、前記相関値演算手段で演算された前記相関値の変化率を演算する変化率演算手段と、前記変化率演算手段で演算された前記変化率に基づき、前記車両の走行時における前記クラッチの断接状態を判定する判定手段と、を備える。
【００１１】
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率を意味する。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クラッチの断接状態（あるいは、断接状態の変化）であり、例えば前記変速機の変速動作に伴う前記クラッチの断接状態（クラッチカットやクラッチミート）である。前記クラッチの断接状態は、典型的にはシフトチェンジ操作に伴って変化する。なお、前記判定手段で判定された前記クラッチの断接状態に基づき、前記車両のエンジンを制御する制御手段を備えることが好ましい。
【００１２】
（２）また、前記変化率演算手段が、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いて前記変化率を演算することが好ましい。
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演算してもよい。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、前記変化率として演算してもよい。
【００１３】
（３）また、前記変化率演算手段が、前記クラッチが係合しているときの前記フィルタ値の変動を、前記クラッチが切断されているときの前記フィルタ値の変動よりも鈍くすることが好ましい。
【００１４】
例えば、前記クラッチの係合時には、前記フィルタ値を演算するための平均化係数（時定数に相当するパラメータ）を大きく設定して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て平均化を弱めることが好ましい。
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。
【００１５】
（４）また、前記判定手段が、前記変化率が所定の第一変化率以下になったときに、切断中の前記クラッチが係合されたと判定することが好ましい。
（５）また、前記判定手段が、前記変化率が所定の第二変化率を超えたときに、係合中の前記クラッチが切断されたと判定することが好ましい。
【００１６】
（６）あるいは、前記判定手段が、前記変化率が前記第一変化率よりも大きい値を持つ所定の第二変化率を超えたときに、係合中の前記クラッチが切断されたと判定することが好ましい。
（７）また、前記判定手段が、少なくとも前記相関値が第一相関値以下のときに前記判定を実施することが好ましい。
【００１７】
（８）また、前記判定手段が、少なくとも前記相関値が前記第一相関値よりも小さい第二相関値を超えるときに前記判定を実施することが好ましい。
（９）また、前記相関値演算手段が、前記相関値として前記エンジンの回転速度を前記車両の車速で除した値を演算することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
開示の車両の制御装置では、相関値の変化率に基づく判定により、クラッチの断接状態を精度よく把握することができる。また、変化率に基づく判定により判定閾値はギア段によらず設定可能なため、適合工数や演算量を削減することができる。
また、クラッチの断接状態を検出するためのセンサーや、クラッチペダルの操作状態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。さらに、相関値をそのまま使用するのではなく相関値の変化率を使用しているため、タイヤ径のばらつきやユーザによるタイヤサイズの変更等の影響を受けることなく、精度よくクラッチの断接状態を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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及びフィルタ値RGEAR_AVEの経時変化を示し、（ｂ）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）はエンジン回転速度Ne、（ｂ）はギア段情報RGEAR及びフィルタ値RGEAR_AVE、（ｃ）は変化率RGEAR_DLYを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
［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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、クラッチ１２の断接状態が電子制御装置１で判定されるとともに、その判定結果に応じてエンジン出力が制御される。
【００２７】
［２．制御装置構成］
図１に示すように、電子制御装置１には、クラッチ１２の断接状態の判定に係る演算を実施する演算部２と、演算部２での演算結果を用いて判定を実施する判定部３と、判定部３での判定結果に基づいてエンジン１１を制御する制御部４とが設けられる。これらの演算部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。
【００２８】
［２−１．演算部］
演算部２は、クラッチ１２の断接状態を判定するための指標値や、判定条件に関するパラメーターを演算するものである。この演算部２には、ギア段情報演算部２ａ，フィルタ値演算部２ｂ，変化率演算部２ｃが設けられる。
【００２９】
ギア段情報演算部２ａ（相関値演算手段）は、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を演算するものである。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として演算される。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。
【００３０】
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演算し、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。ここで演算されたギア段情報RGEARの値は、フィルタ値演算部２ｂ及び判定部３に伝達される。
ギア段情報RGEARは、シフト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（ａ）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。
【００３１】
フィルタ値演算部２ｂは、ギア段情報演算部２ａで演算されたギア段情報RGEARの過去の変動（履歴）を平均化したフィルタ値RGEAR_AVEを演算するものである。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として演算される。このフィルタ値RGEAR_AVEは、図２（ａ）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に従って演算する。
【００３２】
【数１】
2013181649.tif 000003
【００３３】
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、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。
【００３４】
このような特性を踏まえて、フィルタ値演算部２ｂ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を用いてフィルタ値RGEAR_AVEを演算する。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、フィルタ値演算部２ｂ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。ここで演算されたフィルタ値RGEAR_AVEは、変化率演算部２ｃに伝達される。
【００３５】
変化率演算部２ｃ（変化率演算手段）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を演算するものである。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が演算される。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演算し、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。ここで演算された変化率RGEAR_DLYの値は、判定部３に伝達される。
【００３６】
【数２】
2013181649.tif 000004
【００３７】
［２−２．判定部］
判定部３（判定手段）は、演算部２で演算されたギア段情報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。
【００３８】
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、判定部３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、判定部３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。
【００３９】
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（ｂ）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が接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。
【００４０】
ただし、変速機１４で設定されるギア段が低速段（例えば１速，２速等の発進段）のときには、クラッチ１２が半クラッチ状態（駆動側の係合要素１２ａと被駆動側の係合要素１２ｂとがスリップしている状態）に制御されることがある。そのため、ギア段情報RGEARや変化率RGEAR_DLYの値が、実際のクラッチ１２の断接状態を正しく反映した値にならない場合がある。また、変速機１４のギア段が高速段（例えば八段変速機における７速や８速といった上位段）になるほどギア段情報RGEARの値が小さくなり、ギア段情報RGEARや変化率RGEAR_DLYの値の演算誤差が相対的に増大する。これにより、変速機１４のギア段が高速段のときには、演算精度を確保できない場合がある。さらに、走行中にクラッチカットした場合には、エンジン回転速度Neがアイドリング時における回転速度まで低下することによりギア段情報RGEARの値が小さくなる。
【００４１】
そこで、上記のような断接状態の判定は、ギア段情報RGEARの値が所定の範囲内にある場合にのみ実施されるものとする。例えば、判定部３は、ギア段情報RGEARの値が所定の下限値RLOW（第二相関値）よりも大きく、かつ、所定の上限値RHIGH（第一相関値）以下である場合に、変化率RGEAR_DLYを判定する。また、不等式RLOW＜RGEAR≦RHIGHが成立しない場合には、クラッチ１２が切断状態にあるものと推定する。上限値RHIGH及び下限値RLOWの値は、判定条件から除外したいギア段のギア比（または、そのギア段での車速Vに対するエンジン回転速度Neの比）に応じて設定される。
【００４２】
ここで、変速機１４が八段変速機であって、２速〜７速のギア段でのシフトチェンジに伴うクラッチ１２の断接状態を判定する場合の上限値RHIGH及び下限値RLOWの設定例を説明する。説明の簡略化のため、ここでは上記のギア段情報RGEARがその時点での車両の１０の総減速比に一致するように、換算係数を乗算された値を持つものとする。変速機１４のギア段が１速，２速，…，８速である時の総減速比をそれぞれR1，R2…，R8とすると、少なくとも上限値RHIGHをR2よりも大きい値に設定し、下限値RLOWをR7よりも小さく設定すればよい。より簡便な手法としては、上限値RHIGHをR1とし、下限値RLOWをR8とする。このような設定により、ギア段が１速又は８速であるときの判定が禁止され、判定対象となるギア段のレンジを２速〜７速の範囲とすることが可能となる。
【００４３】
［２−３．制御部］
制御部４（制御手段）は、判定部３で判定されたクラッチ１２の断接状態に基づいてエンジン１１の出力を制御するものである。本実施形態では、変速機１４のシフトチェンジに伴う制御として、クラッチ１２の切断中に実施される変速トルク制御と、切断中のクラッチ１２が係合した直後に実施される振動抑制制御とについて説明する。
【００４４】
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。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。
【００４５】
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。
【００４６】
振動抑制制御は、シフトチェンジに伴って発生しうる車体前後振動（しゃくり現象）を抑制するためのトルク制御である。この車体前後振動は、クラッチ１２よりも下流側（駆動輪１５側）に伝達されるエンジントルクがクラッチミート直後に急増したときに、車両１０の駆動トルクが駆動系のねじり振動周期で増減変化することによって発生する。一方、車両１０のエンジントルクをステップ状に変化させたときの駆動トルクの変化は、例えば一次遅れ系や二次遅れ系の応答として近似できる。そこで、制御部４は、判定部３でクラッチ１２が係合したと判定された時刻に基づいて振動抑制制御を開始し、ねじり振動の始点となる時刻から駆動トルクの増減変化に合わせて周期的にエンジントルクを補正する。
【００４７】
このようなエンジントルクの補正により、駆動トルクの増減変化が相殺され、しゃくり現象が抑制される。なお、振動抑制制御における具体的なエンジントルクの補正手法に関しても任意である。すなわち、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。
【００４８】
［３．フローチャート］
図３は、上記の電子制御装置１で実施されるクラッチ１２の断接状態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Fは、クラッチ１２の断接状態の判定結果に対応する制御フラグであり、クラッチ１２が係合状態にあるときにF=0に設定され、クラッチ１２が切断状態にあるときにF=1に設定される。なお、ここでいう「係合状態」，「切断状態」との表現は、必ずしもクラッチ１２の係合要素１２ａ，１２ｂが完全に係合している状態や、完全に切断されている状態を意味するものではなく、変速トルク制御や振動抑制制御を実施するタイミングを決定するために便宜的に区分したものである。
【００４９】
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、演算部２のギア段情報演算部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が演算される。
続くステップＡ２０では、フィルタ値演算部２ｂにおいて、フラグFがF=0であるか否かが判定される。このステップで判定されるフラグFの値は、前回の演算周期での判定結果に対応する。ここでフラグFがF=0であれば、クラッチ１２がまだ係合中であると判断されてステップＡ３０へ進み、平均化係数Kの値がK=KAに設定される。つまりここでは、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。
【００５０】
一方、ステップＡ２０でフラグFがF=1の場合には、クラッチ１２がすでに切断中であると判断されてステップＡ４０へ進み、平均化係数Kの値がK=KBに設定される。この場合、フィルタ値RGEAR_AVEの平均化が弱められ、ギア段情報RGEARの変動に対するフィルタ値RGEAR_AVEの追従性が高められる。
続くステップＡ５０では、ステップＡ３０，Ａ４０で設定された平均化係数Kに基づき、上記の式１に従ってフィルタ値RGEAR_AVEが演算される。また、ステップＡ６０では、変化率演算部２ｃにおいて、ギア段情報RGEARとフィルタ値RGEAR_AVEとに基づいて変化率RGEAR_DLYが演算される。ここでは、例えば式２に記載されたように、ギア段情報RGEARとフィルタ値RGEAR_AVEとの差の絶対値が演算されるとともに、フィルタ値RGEAR_AVEに対するその絶対値の割合が変化率RGEAR_DLYとして演算される。
【００５１】
ステップＡ７０以降のフローは、クラッチ１２の断接状態の判定に係るフローであり、おもに判定部３で実施される。まず、ステップＡ７０では、ステップＡ１０で演算されたギア段情報RGEARが所定の範囲内にあるか否かが判定される。ここでは、ギア段情報RGEARの値が所定の下限値RLOWよりも大きく、かつ、所定の上限値RHIGH以下であるか否かが判定される。この条件が成立した場合にはステップＡ８０へ進む。一方、この条件が成立しない場合にはクラッチ１２の断接状態の判定が不実施とされ、ステップＡ１１０へ進む。
【００５２】
なお、ステップＡ１１０ではフラグFがF=1に設定されて、今回の演算周期での判定が終了する。つまり、ギア段情報RGEARの値がRLOW＜RGEAR≦RHIGHの範囲内にないときには、実際のクラッチ１２の断接状態がどのような状態であっても、制御上はクラッチ１２が切断状態にあるものと推定される。
【００５３】
ステップＡ８０では、判定部３において、フラグFがF=0であるか否かが判定される。ここでF=0であるときにはステップＡ９０へ進み、ステップＡ６０で演算された変化率RGEAR_DLYが第二変化率Bを超えたか否かが判定される。ここでB＜RGEAR_DLYが成立するときにはステップＡ１２０へ進み、係合中のクラッチ１２が切断されたと判断されてフラグFがF=1に設定され、今回の演算周期での判定が終了する。また、ステップＡ９０でB＜RGEAR_DLYが成立しない場合には、クラッチ１２が係合したままであると判断され、今回の演算周期での判定が終了する。この場合、フラグFの値はF=0のまま維持される。
【００５４】
なお、クラッチ１２が切断されると、図２（ａ）に示すように、ギア段情報RGEARの値が低下してフィルタ値RGEAR_AVEから離れる。変化率RGEAR_DLYは、ギア段情報RGEARの値とフィルタ値RGEAR_AVEとの間の距離がフィルタ値RGEAR_AVEに対してどのくらいの割合であるかを示す値となる。また、B＜RGEAR_DLYが成立するのは、ギア段情報RGEARの値とフィルタ値RGEAR_AVEとの間の距離が、フィルタ値RGEAR_AVEに対するBの割合分よりも大きくなったときである。つまり、第二変化率Bの値が大きいほど、ギア段情報RGEARの値がフィルタ値RGEAR_AVEから大きく離れなければ、クラッチ１２が切断されたとは判定されない。
【００５５】
したがって、クラッチカットの判定は、第二変化率Bの値が大きいほど、ギア段情報RGEARの微小な変動や演算誤差の影響を受けにくくなり、判定結果の信頼性が向上する。反対に、第二変化率Bの値が小さいほど判定条件が甘くなり、クラッチカットがなされたと判定されるタイミングが早められることになる。
【００５６】
ステップＡ８０でフラグFがF=1である場合にはステップＡ１００へ進み、変化率RGEAR_DLYが第一変化率A以下になったか否かが判定される。ここでRGEAR_DLY≦Aが成立するときにはステップＡ１３０へ進み、切断中のクラッチ１２が係合したと判断されてフラグFがF=0に設定され、今回の演算周期での判定が終了する。また、ステップＡ１００でRGEAR_DLY≦Aが成立しない場合には、クラッチ１２が切断されたままであると判断され、今回の演算周期での判定が終了する。この場合、フラグFの値はF=1のまま維持される。
【００５７】
クラッチ１２が係合するとギア段情報RGEARが低下しなくなり、図２（ａ）に示すようにフィルタ値RGEAR_AVEがギア段情報RGEARの値に近づく。RGEAR_DLY≦Aが成立するのは、ギア段情報RGEARの値とフィルタ値RGEAR_AVEとの間の距離が、フィルタ値RGEAR_AVEに対するAの割合分以下になったときである。つまり、第一変化率Aの値が小さいほど、ギア段情報RGEARの値がフィルタ値RGEAR_AVEに近づかなければ、クラッチ１２が係合したとは判定されない。
【００５８】
したがって、クラッチミートの判定は、第一変化率Aの値が小さいほど判定条件が厳しくなり、クラッチミートがなされたと判定されるタイミングが遅くなる。反対に、第一変化率Aの値が大きいほど、係合要素１２ａ，１２ｂが係合を開始したことによるギア段情報RGEARの変化を敏感に検出しやすくなり、クラッチミートの判定タイミングが早められる。
【００５９】
上記のフローで判定されたクラッチ１２の断接状態の情報は、制御部４に伝達される。制御部４は、例えばフラグFがF=0からF=1に変化した時点で、変速トルク制御を開始する。信頼性の高い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が実施されるため、クラッチ１２の切断中の回転上昇が効率的に抑制される。また、制御部４は、フラグFがF=1からF=0に変化した時点で、振動抑制制御を開始する。正確なクラッチミートのタイミングに合わせて振動抑制制御が実施されるため、しゃくり現象が効率的に抑制される。
【００６０】
［４．シフトチェンジ時の判定例］
図４（ａ）〜（ｃ）を用いてクラッチカット，クラッチミートの判定状況を説明する。ここでは、走行中の車両１０が変速機１４のギア段を２速から３速にシフトチェンジするときのクラッチ１２の断接状態の判定について説明する。
【００６１】
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演算される。図４（ｂ）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。
【００６２】
シフト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の演算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（ｃ）に示すように、時刻t1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t1に開始し、図４（ａ）に示すように、エンジン回転速度Neの上昇を抑制する。
【００６３】
時刻t1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、フィルタ値RGEAR_AVEの演算に用いられる平均化係数Kの値は、比較的小さく設定される。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（ｂ）中の時刻t1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。
【００６４】
変速機１４のギア段が変更されてクラッチ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（ｃ）に示すように、時刻t2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。制御部４は、振動抑制制御を時刻t2に開始し、車両１０に発生しうるしゃくり現象を抑制する。
【００６５】
なお、この振動抑制制御を実施しなかった場合のエンジン回転速度Neの経時変動を、図４（ａ）中に破線で示す。しゃくり現象は、クラッチミート直後にエンジントルクが急激に増加した際に発生しうる。したがって、エンジン回転速度Neが増減振動を開始するタイミングと時刻t2とが一致するように、第一変化率Aの値を設定すればよい。このようなタイミングで振動抑制制御を開始することで、図４（ａ）中の実線で示すように、しゃくり現象を効果的に抑制することが可能となる。
【００６６】
［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に基づいてクラッチ１２の断接状態を判定しているため、判定精度を向上させることができる。例えば、ギア段情報RGEARに基づく判定では、クラッチ１２の係合要素１２ａ，１２ｂ間の回転速度やスリップ状態等の影響を受けて判定結果が変化してしまうため、判定精度を向上させることが難しい。これに対し、変化率RGEAR_DLYに基づく判定では、係合要素１２ａ，１２ｂ間の回転速度やスリップ状態等の影響を受けにくく、判定精度を向上させることができる。
【００６７】
また、ギア段情報RGEARに基づく判定では、その判定用の閾値がギア段によって変化する。すなわち、ギア段情報RGEARは車両１０の総減速比に相関するため、変速機１４のギア段が高速段になるほどギア段情報RGEARが小さい値となる。
例えば、図４（ｂ）中の一点鎖線は、比較例として従来の判定制御に係る閾値を示すものである。ギア段情報RGEARの大きさに基づいてクラッチ１２の断接状態を判定する場合には、図中に示すように、ギア段情報RGEARの値が所定範囲W1内にあるときに、ギア段が２速の状態でクラッチ１２が係合していると判定することが考えられる。また、ギア段情報RGEARの値が所定範囲W2内にあるときには、ギア段が３速の状態でクラッチ１２が係合していると判定し、ギア段情報RGEARの値が所定範囲W1外にあり、かつ所定範囲W2外にある場合に、クラッチ１２が切断中であると判定する。
【００６８】
このような従来の判定手法で各ギア段からのシフトチェンジに伴うクラッチカットを検出するためには、各ギア段の減速比に対応する閾値や所定範囲を予め設定しておく必要が生じる。また、図４（ａ），（ｂ）に示すように、しゃくり現象が発生する時刻t2の時点では、ギア段情報RGEARの値がほぼ変速後の総減速比に対応する値で安定している。したがって、従来の判定手法でのクラッチミート判定がなされる時刻tBを図４（ｂ）中の時刻t2に一致させるためには、所定範囲W2の上限の値を変速後の総減速比に対応する値に近い値としなければならない。したがって、ギア段情報RGEARの変動やわずかな演算誤差による誤判定が生じやすくなり、判定精度が低下するおそれが生じる。
【００６９】
これに対し、変化率RGEAR_DLYの判定閾値である第一変化率A，第二変化率Bは、ギア段によって変化しないため、変速機１４の変速段数とは無関係に一組の閾値を設定しておくだけで済む。これにより、制御構成を簡素化することができ、製品開発時の適合工数を削減することができるとともに、実機搭載品上での演算量を大幅に削減することができる。なお、ギア段情報RGEARの値をそのまま用いる手法ではないため、ギア段情報RGEARの変動やわずかな演算誤差による誤判定が生じることもない。
【００７０】
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。さらに、駆動輪１５の周長変化の影響やユーザによるタイヤサイズの変更等の影響を受けることなく、精度よくクラッチ１２の断接状態を判定することができる。
【００７１】
さらに、クラッチ１２の断接状態の判定精度が向上するため、変速トルク制御や振動抑制制御を開始するタイミングの制御精度を高めることができ、延いてはエンジン１１の回転安定性や車両１０の走行安定性を向上させることができる。
【００７２】
（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を演算している。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、クラッチ１２の断接状態の判定精度を向上させることができる。
【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を演算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る。これにより、クラッチ１２の断接状態の判定精度を向上させることができる。
【００７５】
（４）また、上記の電子制御装置１では、変化率RGEAR_DLYが第一変化率A以下になった時点をクラッチミートとすることで、シフトチェンジに伴うエンジン回転速度Neの増減変動（しゃくり）が発生するタイミングを精度よく把握することができる。これにより、例えばしゃくり対策である振動抑制制御の開始時刻を精度よく設定することができ、変速直後のドライブフィーリングを向上させることができる。
【００７６】
（５）一方、変化率RGEAR_DLYが第二変化率Bを超えた時点でクラッチカットがなされたと判定することで、駆動力が確実に低下した状態（または駆動力の伝達が遮断された状態）を精度よく把握することができる。
【００７７】
（６）なお、図２（ｂ）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。
【００７８】
（７）また、上記の電子制御装置１では、ギア段情報RGEARが上限値RHIGHを超えるような低速段での断接判定が不実施とされる。これにより、変速動作に依らないギア段情報RGEARの変動（例えば、半クラッチ状態での変動）による誤判定を防止することができる。これにより、変速動作に伴うクラッチ１２の断接状態の判定精度をさらに向上させることができる。
【００７９】
（８）さらに、上記の電子制御装置１では、ギア段情報RGEARが下限値RLOW以下となるような高速段での断接判定が不実施とされる。これにより、ギア段情報RGEARやフィルタ値RGEAR_AVEの演算誤差による誤判定を防止することができ、クラッチ１２の断接状態の判定精度をさらに向上させることができる。
なお、車両１０のしゃくり現象は、駆動系に入力されるエンジントルクの急増によって発生するものであり、変速機１４のギア段が高速段であるときには変速機１４よりも下流側（駆動輪１５側）に伝達されるトルクが減少することから、しゃくり現象は発生しにくい。したがって、高速段での判定を不実施とすることで、間接的に振動抑制制御を禁止することができるという利点がある。
【００８０】
（９）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として演算される。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クラッチ１２の断接判定を実施する制御構成とすることで、あらゆる車両１０で意図した通りの断接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。
【００８１】
［６．変形例］
上述の実施形態では、手動変速機を搭載した車両１０のクラッチ１２の状態を判定するものを例示したが、状態判定の対象となる車両１０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）を搭載した車両や、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）を搭載した車両に適用してもよい。少なくとも、クラッチを介して駆動源から変速機への駆動力を断接する構造の車両であれば、上述の実施形態と同様の判定を実施することができる。
【００８２】
また、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により、上述の実施形態と同様の判定を実施することができる。これと同様に、クラッチ１２の代わりにトルクコンバータを有する無段変速機（CVT）を搭載した車両についても、有段変速機のように変速可能な状態（いわゆるスポーツモード）に限り、上述の実施形態と同様の判定を実施することができる。
【００８３】
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を演算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。
【００８４】
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演算にしてもよい。
【００８５】
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。
【００８６】
また、上述の実施形態では、判定部３がクラッチカット及びクラッチミートの双方を判定するものを例示したが、少なくとも何れか一方を実施するものであればよい。すなわち、変化率RGEAR_DLYに基づく判定をクラッチカット判定のみに適用し、クラッチミート判定は従来の手法（例えば、ギア段情報RGEARに基づく判定）を用いることとしてもよい。反対に、変化率RGEAR_DLYに基づく判定をクラッチミート判定のみに適用し、クラッチカット判定は従来の手法を用いることとしてもよい。つまり、変化率RGEAR_DLYに基づく判定の適用対象は、例えば制御部４で実施される制御内容に応じて適宜選択することができる。
【００８７】
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】
【００８８】
１  電子制御装置
２  演算部
２ａ  ギア段情報演算部（相関値演算手段）
２ｂ  フィルタ値演算部
２ｃ  変化率演算部（変化率演算手段）
３  判定部（判定手段）
４  制御部（制御手段）
１１  エンジン
１２  クラッチ
RGEAR  ギア段情報
RGEAR_AVE  フィルタ値
RGEAR_DLY  変化率
Ne  エンジン回転速度
V  車速
K  平均化係数
A  第一変化率
B  第二変化率
【図１】
2013181649.tif 000005
【図２】
2013181649.tif 000006
【図３】
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【図４】
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