(57)【要約】【課題】シフトレバーの位置を検出するセンサを設けずに、変速機構の状態がニュートラル状態であることを判別することができる変速機構の状態判定装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵ１０は、算出した現状変速段と要求変速段とが等しいか否かを判定し（ステップＳ１３）、現状変速段と要求変速段とが異なる場合は、クラッチ継合状態を判定する（ステップＳ１４）。そしてＥＣＵ１０は、クラッチが継合されていると判定されたときは、車速の変化とエンジン回転数の変化との相関関係に基づいて変速機構のニュートラル判定が実行され（ステップＳ１６）、ニュートラル状態でないと判定した場合、要求変速段を表示装置に表示するよう制御（ステップＳ１８）して、変速指示表示を行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、内燃機関の出力軸からの回転を手動操作に応答して変速する変速段を有し、前記内燃機関から前記変速段を介して駆動輪に動力を伝達する第１の状態と、前記内燃機関から前記変速段を介して駆動輪に動力を伝達するのを遮断する第２の状態との間で移行可能な変速機構において、前記第１の状態および第２の状態のうち何れの状態であるかを判定する変速機構の状態判定装置であって、
前記内燃機関の出力軸の回転数の変化を算出する回転数変化算出手段と、
前記車両の速度の変化を算出する車速変化算出手段と、
前記回転数変化算出手段により算出された前記回転数の変化と前記車速変化算出手段により算出された前記速度の変化との相関関係の有無を判定する相関関係判定手段と、
前記相関関係判定手段によって相関関係を有すると判定された場合に前記第１の状態と判定し、前記相関関係判定手段によって相関関係を有しないと判定された場合に前記第２の状態と判定する状態判定手段と、を備えたことを特徴とする変速機構の状態判定装置。
【請求項２】
前記相関関係判定手段は、前記回転数変化算出手段により算出された前記出力軸の回転数の増減方向と前記車速変化算出手段により算出された前記車両の速度の増減方向とが互いに逆方向である場合に相関関係を有しないと判定することを特徴とする請求項１に記載の変速機構の状態判定装置。
【請求項３】
前記状態判定手段により前記第１の状態と判定されたときに、前記車両の走行状態および変速線図から算出された要求変速段と、前記回転数および前記速度から算出される前記変速機構の現状変速段とを比較して、前記要求変速段と前記現状変速段とが異なる場合に、前記要求変速段を表示する表示手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変速機構の状態判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機構の状態判定装置に関し、特に、手動操作に応答して変速する変速機構の状態判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両に搭載される変速機構の構成としては、摩擦継合要素を油圧制御回路によって切り替えて自動で最適な変速段を形成する自動変速機、いわゆるオートマチックトランスミッションや、運転者の手動操作に応答して所望の変速段を形成する手動変速機、いわゆるマニュアルトランスミッションが知られている。
【０００３】
このように、従来の自動変速機にあっては、変速線図等に基づいて最適な変速段が形成されるようになっており、一方、手動変速機にあっては、運転者の意思に沿った変速段が形成されるようになっている。  
しかしながら、従来の手動変速機であっても、車両の運転状態によっては、最適な変速段に切り替えるように指示する必要があるため、走行中に最適なシフト位置を表示可能にする最適シフト位置表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１に記載された表示装置は、クラッチが継合されている状態で、センサにより検出された車速とエンジン回転数とから予め定められたデータマップにより現在の変速段を算出し、さらにエンジン負荷量とエンジン回転数とから予め定められたデータマップにより最適な変速段を算出して、現在の変速段と最適な変速段とが一致しない場合に最適な変速段、すなわち最適なシフト位置を表示装置等に表示するよう構成されている。  
この構成により、特許文献１に記載された表示装置は、シフト位置センサを用いずに、現在の変速段を算出し、エンジン負荷量、エンジン回転数、データマップから最適な変速段を求め、この最適な変速段を表示することができる。
【特許文献１】特開昭５９−２９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているシフト位置表示装置は、車速、エンジン回転数およびエンジン負荷量とに基づいてデータマップを参照して現在の変速段や最適な変速段を算出しているため、何れの変速段をも形成しないニュートラル状態であるか否かを判別することはできないという問題があった。  
この結果、例えば変速機構の状態がニュートラル状態に移行した際に、エンジン回転数が変化すると、データマップにより求められる現在の変速段を誤って算出してしまうことがあり、表示装置等に表示する最適な変速段をも誤って算出してしまう場合があった。  
特に、運転者が変速を行う際に、シフトレバーの位置を一旦ニュートラル位置に操作して、クラッチを継合しアクセルを踏むというダブルクラッチの操作においては、エンジン回転数が変化するため、何れの変速段でもないニュートラル状態であるにもかかわらず、現在の変速段や最適な変速段を誤って算出してしまい、最適な変速段を誤って表示してしまう場合があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、シフトレバーの位置を検出するセンサを設けずに、変速機構の状態がニュートラル状態であることを判別することができる変速機構の状態判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る変速機構の状態判定装置は、上記目的達成のため、（１）車両に搭載され、内燃機関の出力軸からの回転を手動操作に応答して変速する変速段を有し、前記内燃機関から前記変速段を介して駆動輪に動力を伝達する第１の状態と、前記内燃機関から前記変速段を介して駆動輪に動力を伝達するのを遮断する第２の状態との間で移行可能な変速機構において、前記第１の状態および第２の状態のうち何れの状態であるかを判定する変速機構の状態判定装置であって、前記内燃機関の出力軸の回転数の変化を算出する回転数変化算出手段と、前記車両の速度の変化を算出する車速変化算出手段と、前記回転数変化算出手段により算出された前記回転数の変化と前記車速変化算出手段により算出された前記速度の変化との相関関係の有無を判定する相関関係判定手段と、前記相関関係判定手段によって相関関係を有すると判定された場合に前記第１の状態と判定し、前記相関関係判定手段によって相関関係を有しないと判定された場合に前記第２の状態と判定する状態判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この構成により、回転数の変化と速度の変化との相関関係を有するとして状態判定手段が第１の状態であると判定した場合には、内燃機関の出力軸と駆動輪とが何れかの変速段により接続されている駆動状態であることを判別することができる。一方、回転数の変化と速度の変化との相関関係を有しないとして状態判定手段が第２の状態と判定した場合には、内燃機関の出力軸と駆動輪とが接続されていないニュートラル状態であることを判別することができる。この結果、シフトレバーの位置を検出するセンサを設けずに、変速機構の状態がニュートラル状態であることを判別することができる。
【０００９】
上記（１）に記載の変速機構の状態判定装置において、（２）前記相関関係判定手段は、前記回転数変化算出手段により算出された前記出力軸の回転数の増減方向と前記車速変化算出手段により算出された前記車両の速度の増減方向とが互いに逆方向である場合に相関関係を有しないと判定することを特徴とする。
【００１０】
この構成により、出力軸の回転数の増減方向と車両の速度の増減方向との相関関係の有無に基づいて変速機構が第１の状態および第２の状態のうち何れの状態であるかを正確に判定できる。したがって、変速機構の状態がニュートラル状態であることを判別する精度を向上することができる。
【００１１】
上記（１）または（２）に記載の変速機構の状態判定装置において、（３）前記状態判定手段により前記第１の状態と判定されたときに、前記車両の走行状態および変速線図から算出された要求変速段と、前記回転数および前記速度から算出される前記変速機構の現状変速段とを比較して、前記要求変速段と前記現状変速段とが異なる場合に、前記要求変速段を表示する表示手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成により、状態判定手段により前記第１の状態と判定され、かつ、要求変速段と現状変速段とが異なる場合には、表示手段によって要求変速段を表示することができる。したがって、運転者に対して、要求変速段への変速を指示することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シフトレバーの位置を検出するセンサを設けずに、変速機構の状態がニュートラル状態であることを判別することができる変速機構の状態判定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係る車両のパワートレインを示す概略構成図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係る手動変速機の概略構成を示す骨子図である。
【００１６】
なお、本実施の形態においては、本発明に係る変速機構の状態判定装置をＦＦ（Front engine Front drive）車両に適用した場合について説明する。
【００１７】
まず、構成について説明する。  
図１に示すように、車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、手動変速機構３と、クラッチ４と、ディファレンシャルギヤ６と、ドライブシャフト７Ｒ、７Ｌと、駆動輪としての前輪８Ｒ、８Ｌと、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０と、を主に備えている。
【００１８】
エンジン２は、図示しないインジェクタから噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、内燃機関の出力軸に相当するクランクシャフト１５（図２参照）が回転させられる。
【００１９】
手動変速機構３は、入力軸がクラッチ４を介してエンジン２のクランクシャフト１５に連結され、一方、その出力軸が後述するディファレンシャルギヤ６や、ドライブシャフト７Ｒ、７Ｌを介して前輪８Ｒ、８Ｌに連結されている。手動変速機構３は、手動によるシフトレバー２２の操作により選択された変速段に応じて、クランクシャフト１５の回転数を所望の回転数に変速してドライブシャフト７Ｒ、７Ｌ等にエンジン２からの駆動力を伝達するようになっている。したがって、シフトレバー２２の操作により複数の変速段の中から１の変速段を選択することができ、所望の変速比でエンジン２からの動力を前輪８Ｒ、８Ｌに伝達可能となる。また、シフトレバー２２と手動変速機構３とは、例えば、プッシュプルケーブル等のコントロールケーブルを介して接続され、例えば、シフトレバー２２が１速段に対応する位置に移動されると、手動変速機構３において１速段に対応する変速段が形成される。
【００２０】
クラッチ４は、例えば乾式単板式の摩擦クラッチにより構成され、図示しないクラッチシリンダと油圧回路とを介してクラッチペダル２６に接続されている。クラッチ４は、運転者によりクラッチペダル２６が踏み込まれて、クラッチシリンダにより油圧回路の油圧が上昇させられると、エンジン２と手動変速機構３との間が動力を遮断する遮断状態となるように作動する。また、クラッチ４は、運転者によってクラッチペダル２６の踏み込みを解除されて、エンジン２と手動変速機構３との間が動力を伝達する伝達状態となるように作動する。クラッチペダル２６には、クラッチスイッチ２７が設けられ、このクラッチスイッチ２７は、クラッチペダル２６の踏み込み量（ストローク量）が予め定められた踏み込み量以上になると、ＥＣＵ１０にオン信号を送信するようになっている。
【００２１】
手動変速機構３の出力ギアは、ディファレンシャルギヤ６と噛合っている。一方、ディファレンシャルギヤ６は、ドライブシャフト７Ｒ、７Ｌとスプライン嵌合等によって連結される。このため、手動変速機構３の出力ギアからの回転動力は、ドライブシャフト７Ｒ、７Ｌを介して、各々の前輪８Ｒ、８Ｌに伝達される。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態に係る手動変速機構の概略構成を示す骨子図である。  
図２に示すように、手動変速機構３は、ディファレンシャルギア６とともに共通のハウジング９９内に配設されてトランスアクスルを構成しており、そのハウジング９９内に所定量だけ充填された潤滑油に浸漬され、ディファレンシャルギア６とともに潤滑されるようになっている。手動変速機構３は、平行な一対の入力軸４２、出力軸４４間に変速比が異なる複数の変速段４６ａ〜４６ｅが配設されるとともに、それ等の変速段４６ａ〜４６ｅに対応してシンクロメッシュタイプの複数の噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅが設けられた２軸噛合式の変速機構と、それ等の噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅの３つのクラッチハブスリーブ５０ａ、５０ｂ、５０ｃにそれぞれ継合させられ、クラッチハブスリーブ５０ａ、５０ｂ、５０ｃを移動させることにより何れかの変速段を成立させる３本のフォークシャフト５２ａ（図２において１本のみ図示している）とを備えている。
【００２３】
手動変速機構３は、運転者のシフトレバー２２の操作に応じて、クラッチハブスリーブ５０ａ、５０ｂ、５０ｃと、噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅとが、いずれも噛み合わない状態を取り得る。このように、手動変速機構３は、クランクシャフト１５から駆動輪８Ｒ、８Ｌに動力が伝達されない状態、すなわち何れの変速段４６ａ〜４６ｅも形成されないニュートラル状態となる。
【００２４】
また、上記入力軸４２および出力軸４４には更に後進段５４が配設され、図示しないカウンタシャフトに配設された後進用アイドル歯車と噛み合わされることにより後進変速段が成立させられるようになっている。なお、入力軸４２は、スプライン嵌合５５によって前記クラッチ４のクラッチ出力軸２３に連結されているとともに、出力軸４４には出力歯車５６が配設されてディファレンシャルギア６のリングギヤ５８と噛み合わされている。
【００２５】
前記ディファレンシャルギア６は、傘歯車式のもので、一対のサイドギヤ８０Ｒ、８０Ｌには、それぞれドライブシャフト７Ｒ、７Ｌがスプライン嵌合等によって連結され、各々の前輪（駆動輪）８Ｒ、８Ｌを回転駆動するようになっている。
【００２６】
また、図１に戻り、ＥＣＵ１０には、車速センサ２１と、アクセルペダル２４のアクセル開度センサ２５と、クラッチペダル２６のクラッチスイッチ２７と、電子スロットルバルブ３１のスロットル開度センサ３２と、エンジン回転数センサ３３とがハーネス等を介して接続されている。このＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび入出力インターフェイスを備えたマイクロコンピュータによって構成されている。
【００２７】
車速センサ２１は、ドライブシャフト７Ｒ、７Ｌの回転数から車両の速度を検知し、検知結果を表わす信号をＥＣＵ１０に送信するようになっている。
【００２８】
アクセル開度センサ２５は、アクセルペダル２４の踏み込み量、すなわちアクセル開度を検知し、検知結果を表わす信号をＥＣＵ１０に送信するようになっている。アクセル開度は、運転者の車両１に対する駆動力の要求の度合に対応する。
【００２９】
スロットル開度センサ３２は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットルバルブ３１の開度を検知し、検知結果を表わす信号をＥＣＵ１０に送信するようになっている。そして、電子スロットルバルブ３１により、エンジン２に吸入される空気量（エンジン２の出力）が調整される。
【００３０】
エンジン回転数センサ３３は、エンジン２のクランクシャフト１５（図２参照）の回転数を検知して、検知結果を表わす信号をＥＣＵ１０に送信するようになっている。
【００３１】
ＥＣＵ１０は、車速センサ２１、アクセル開度センサ２５、クラッチスイッチ２７、スロットル開度センサ３２、エンジン回転数センサ３３等から送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。さらに、ＥＣＵ１０は、車両の走行状態に応じて、車速に対応する信号、エンジン回転数に対応する信号、アップシフト指示およびダウンシフト指示に対応する信号等を表示装置１２に送信するようになっている。
【００３２】
ＥＣＵ１０のＲＯＭには、後述する図４に示すような車速の変化とアクセル開度の変化とを対応付けたマップが予め記憶される。このマップの説明については後述する。なお、後述するように、本実施の形態に係るＥＣＵ１０は、本発明に係る回転数変化算出手段、車速変化算出手段、相関関係判定手段、状態判定手段および表示手段を構成する。
【００３３】
図３は、本発明の実施の形態に係るコンビネーションメータの外観を示す図である。
【００３４】
コンビネーションメータ１１は、運転席に設けられ、速度メータ３８と、タコメータ３９と、燃料メータ４０と、水温メータ４１と、表示装置１２とを備えている。表示装置１２は、運転者に対して現状の変速段から低変速段側への変速操作の指示（以下、ダウンシフト指示という）および運転者に対して現状の変速段から高変速段側への変速操作の指示（以下、アップシフト指示という）のうちの何れか一方の指示を表示する。
【００３５】
表示装置１２には、図３の紙面上方向に頂角の一つが向けられる三角形状のアップシフト指示灯３６と、図３の紙面下方向に頂角の一つが向けられる三角形状のダウンシフト指示灯３５が設けられる。このアップシフト指示灯３６およびダウンシフト指示灯３５は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等によって構成されている。
【００３６】
ここで、本実施の形態においては、アップシフト指示灯３６が点灯すると、運転者に対してアップシフトを指示していることを意味する。また、ダウンシフト指示灯３５が点灯すると、運転者に対してダウンシフトを指示していることを意味する。さらに、アップシフト指示灯３６およびダウンシフト指示灯３５の何れも消灯しているときは、現変速段の維持状態、クラッチ４の遮断状態あるいは手動変速機構３のニュートラル状態を意味するものとする。
【００３７】
なお、上述したように、アップシフト指示灯３６およびダウンシフト指示灯３５は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）により点灯されるものとするが、特にＬＥＤによる点灯に限定されるものではない。例えば、表示装置１２は、アップシフト指示灯３６およびダウンシフト指示灯３５に代えてＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の液晶パネルを用いるようにしてもよい。
【００３８】
また、アップシフト指示灯３６およびダウンシフト指示灯３５の形状は三角形状に限定されるものではない。例えば、アップシフト指示灯３６の形状は図３の紙面上方向に向いた矢印の形状であって、ダウンシフト指示灯３５の形状は図３の紙面下方向に向いた矢印の形状であってもよい。
【００３９】
さらに、表示装置１２は、アップシフト指示およびダウンシフト指示に対応する表示に代えて、現在選択されている現状変速段と変速操作の指示に対応する要求変速段とを表示するようにしてもよいし、あるいは、単に、変速操作の指示に対応する要求変速段だけを表示するようにしてもよい。このように、運転者は、変速操作の指示に対応する要求変速段が現在選択されている現状変速段よりも小さいと、ダウンシフトが指示されていると判別でき、一方、変速操作の指示に対応する要求変速段が現在選択されている現状変速段よりも大きいと、運転者はアップシフトが指示されていると判別できる。
【００４０】
以下、本発明の実施の形態に係る継合判定装置を構成するＥＣＵの特徴的な構成について、図１を参照して説明する。
【００４１】
ＥＣＵ１０は、エンジン回転数センサ３３により検出されたエンジン２のクランクシャフト１５の回転数と、車速センサ２１により検出された車速に基づいて、エンジン２から前輪８Ｒ、８Ｌへの動力が手動変速機構３内で遮断状態か伝達状態かを判定するようになっている。
【００４２】
ここで、ＥＣＵ１０は、エンジン２のクランクシャフト１５の回転に応じたパルス信号をエンジン回転数センサ３３により受信するようになっており、このパルス信号を一定の時間ごとに検出して、クランクシャフト１５の回転数の変化、すなわちエンジン回転数の変化を算出するようになっている。したがって、本実施の形態におけるＥＣＵ１０およびエンジン回転数センサ３３は、本発明に係る回転数変化算出手段を構成している。なお、ＥＣＵ１０は、エンジン回転数センサ３３により受信したパルス信号に基づいてクランクシャフト１５の回転数、すなわちエンジン回転数を算出する。
【００４３】
また、ＥＣＵ１０は、前輪８Ｒ、８Ｌの回転に応じたパルス信号を車速センサ２１により受信するようになっており、このパルス信号を一定の時間ごとに検出して、車両１の速度変化を算出するようになっている。したがって、本実施の形態におけるＥＣＵ１０および車速センサ２１は、本発明に係る車速変化算出手段を構成している。なお、ＥＣＵ１０は、車速センサ２１により受信したパルス信号に基づいて前輪８Ｒ、８Ｌの回転数を算出する。
【００４４】
さらに、ＥＣＵ１０は、クランクシャフト１５の回転数の変化と、車両１の速度の変化とから、車速の変化がクランクシャフト１５の回転数の変化に基づいて生じているか否か、すなわち相関関係の有無を判定するようになっている。したがって、本実施の形態に係るＥＣＵ１０は、本発明に係る相関関係判定手段を構成する。
【００４５】
ここで、ＥＣＵ１０は、クラッチ４の継合されている状態で、車速１の変化とクランクシャフト１５の回転数の変化との間で相関関係を有しないと判定した場合、エンジン２により生じる動力がドライブシャフト７Ｒ、７Ｌを介して駆動輪８Ｒ、８Ｌへ伝達されておらず、全ての変速段４６ａ〜４６ｅが接続されていないと判定する。すなわち、ＥＣＵ１０は、クランクシャフト１５の回転数の増減方向と車両１の速度の増減方向とが互いに逆方向である場合に相関関係を有しないと判定し、何れの変速段４６ａ〜４６ｅも接続されていないと判定する。
【００４６】
一方、ＥＣＵ１０は、このクラッチ４の継合されている状態で、車速の変化とクランクシャフト１５の回転数の変化との間で相関関係を有すると判定した場合、エンジン２により生じる動力がドライブシャフト７Ｒ、７Ｌを介して駆動輪８Ｒ、８Ｌへ伝達されており、何れかの変速段４６ａ〜４６ｅが接続されていると判定する。すなわち、ＥＣＵ１０は、クランクシャフト１５の回転数の増減方向と車両１の速度の増減方向とが互いに同方向である場合に相関関係を有すると判定し、何れか１の変速段４６ａ〜４６ｅが接続されていると判定する。
【００４７】
このように、全ての変速段４６ａ〜４６ｅの接続されていない状態が、本発明に係る第２の状態を意味しており、何れかの１つの変速段４６ａ〜４６ｅの接続されている状態が、本発明に係る第１の状態を意味している。
【００４８】
ＥＣＵ１０が、上述した第１の状態と第２の状態とを判定する際には、ＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶されているマップにより判定される。このマップはエンジン回転数の変化と車速の変化とをパラメータとしているものであり、このパラメータの関係は、図４に示される。
【００４９】
図４は、車速とエンジン回転数との相関関係を算出するための相関関係マップである。
【００５０】
図４に示すように、相関関係マップは、エンジン回転数の変化と車速の変化とに基づいて定められている。エンジン回転数が増大しているときは、アクセル開度が大きい状態であると考えられるため、何れかの変速段が接続されている場合には車速も増大する。したがって、このときは何れか１の変速段４６ａ〜４６ｅが接続されており、相関関係を有すると定められている。一方で、エンジン回転数が増大しているにも関わらず車速がほぼ一定であるか、もしくは車速が減少しているときは、エンジン回転数の変化と車速の変化との間に関連性がない。したがって、このときは何れの変速段４６ａ〜４６ｅも接続されておらず、相関関係を有しないと定められる。
【００５１】
次に、エンジン回転数がほぼ一定のときは、アクセル開度が小さい状態でアクセルペダル２４を一定に踏んでいると考えられるため、変速段が接続されている場合には車速の変化は小さくなる。したがって、相関関係マップにおいては、相関関係を有すると定められている。一方で、エンジン回転数の変化がほぼ一定であるにも関わらず車速が大きく増加し、または大きく減少している場合には、エンジン回転数の変化と車速の変化との間に関連性がない。したがって、このときは相関関係マップにおいては相関関係を有しないと定められている。
【００５２】
そして、エンジン回転数が減少しているときは、時間とともにアクセルの踏み込みを弱くしていると考えられるため、変速段が接続されている場合には車速も減速する。したがって、相関関係マップにおいては相関関係を有すると定められている。一方で、エンジン回転数が減少しているにも関わらず車速がほぼ一定であるか、もしくは車速が増大しているときは、相関関係マップにおいて、エンジン回転数の変化と車速の変化との間に相関関係を有しないと定められている。なお、図４において「×」は相関関係を有することを、「○」は相関関係を有しないことを表している。
【００５３】
また、ＥＣＵ１０は、ＲＯＭに記憶されている相関関係マップに基づいて、クランクシャフト１５の回転数の変化と車速の変化との間に相関関係の有無を判定するため、本実施の形態に係るＥＣＵ１０は、本発明に係る状態判定手段を構成する。
【００５４】
また、ＥＣＵ１０は、車両１の速度とエンジン回転数とに基づいて、現状変速段を算出する。一方、ＥＣＵ１０は、車両１の走行状態および変速線図から算出された要求変速段、すなわち車速、アクセル開度および予めＲＯＭに記載されている変速線図から要求変速段を算出する。
【００５５】
さらに、ＥＣＵ１０は、要求変速段と、手動変速機構３の現状変速段とを比較して、要求変速段と現状変速段とが異なる場合、要求変速段を表示するよう表示装置１２を制御するようになっている。具体的には、表示装置１２は、ＥＣＵ１０の制御信号に応じて、アップシフト指示またはダウンシフト指示に対応する表示を実行するようになっている。したがって、本実施の形態に係るＥＣＵ１０および表示装置１２は、本発明に係る表示手段を構成する。
【００５６】
図５は、本実施の形態に係る状態判定装置の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【００５７】
なお、以下の処理は、ＥＣＵ１０を構成するＣＰＵによって所定の時間間隔で実行されるとともに、ＣＰＵによって処理可能なプログラムを実現する。
【００５８】
まず、ＥＣＵ１０は、車速センサ２１により検出される車速と、エンジン回転数センサ３３により検出されるクランクシャフト１５の回転数とを取得し、この車速とクランクシャフト１５の回転数とに基づいて、現状の変速段の変速比を算出する。そして、ＥＣＵ１０は、この算出された変速比と、予めＲＯＭに記憶された変速比と変速段が対応した変速段マップとに基づいて現状変速段が算出される（ステップＳ１１）。
【００５９】
次に、ＥＣＵ１０は、車速センサ２１により検出される車速と、アクセル開度センサ２５により検出されるアクセル開度とを取得する。そして、ＥＣＵ１０は、取得した車速およびアクセル開度と、予めＲＯＭに記載されている変速線図とに基づいて、理想的なシフト段すなわち要求変速段を算出する（ステップＳ１２）。ここで、理想的なシフト段とは、エンジン２や手動変速機構３等に好ましい変速段を意味する。
【００６０】
そして、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１１において算出した現状変速段と、ステップＳ１２において算出した要求変速段とを比較して、変速段が等しいか否かを判定する（ステップＳ１３）。ＥＣＵ１０は、変速段が等しいと判定したときは（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ＲＥＴＵＲＮに進み、一方、変速段が異なると判定したときは（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ１４に移行する。
【００６１】
ＥＣＵ１０は、クラッチスイッチ２７により検出される信号に基づいて、クラッチ４が継合状態か否か判定する（ステップＳ１４）。換言すれば、ＥＣＵ１０は、エンジン２のクランクシャフト１５から手動変速機構３の入力軸に動力が伝達されるか否かについて判定をする。ＥＣＵ１０は、クラッチ４が継合状態でないと判定した場合には、現状変速段が不明と判定し（ステップＳ１５）、一方、クラッチ４が継合状態であると判定した場合には、手動変速機構３がニュートラル状態か否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００６２】
なお、ステップＳ１５においては、変速段の接続の有無に関わらずクランクシャフト１５の回転はドライブシャフト７Ｒ、７Ｌに伝達されない。そのため、現状変速段を算出することができないため、現在の変速段は不明であるとして、ＲＥＴＵＲＮに進む。
【００６３】
ＥＣＵ１０は、手動変速機構３がニュートラル状態か否かのニュートラル判定を行う（ステップＳ１６）。ＥＣＵ１０は、クラッチ４により継合状態であるため、車速の変化、クランクシャフト１５の回転数の変化および相関関係マップに基づいてニュートラル判定を行う。
【００６４】
ＥＣＵ１０は、ステップＳ１６において相関関係マップを参照して、ニュートラル状態と判定した場合、現状変速段は、ニュートラル状態と判定する（ステップＳ１７）。一方、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１６において相関関係マップを参照して、ニュートラル状態でないと判定した場合、ステップＳ１２において算出された要求変速段を表示するよう表示装置１２を制御して、アップシフト指示およびダウンシフト指示等の変速指示表示が表示装置によって実行される（ステップＳ１８）。  
なお、本実施の形態においては、ステップＳ１１からステップＳ１３までの処理がニュートラル判定を実行する前に行われているが、これに限らず、ステップＳ１６におけるニュートラル判定においてニュートラル状態でないと判定された後に、ステップＳ１１からステップＳ１３までの処理を行うようにしてもよい。
【００６５】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、ＥＣＵ１０が、エンジン回転数の変化と車両１の速度の変化との相関関係を有するとして第１の状態であると判定した場合には、エンジン２のクランクシャフト１５と駆動輪８Ｒ、８Ｌとが何れかの変速段４６ａ〜４６ｅにより接続されている駆動状態であることを判別することができる。一方、ＥＣＵ１０が、エンジン回転数の変化と車両１の速度の変化との相関関係を有しないとして第２の状態と判定した場合には、エンジン２のクランクシャフト１５と駆動輪８Ｒ、８Ｌとが接続されていないニュートラル状態であることを判別することができる。この結果、シフトレバー２２の位置を検出するセンサを設けずに、手動変速機構３の状態がニュートラル状態であることを判別することができる。
【００６６】
本実施形態の変速機構の状態判定装置によれば、ＥＣＵ１０は、クランクシャフト１５の回転数の増減方向と車両１の速度の増減方向との相関関係の有無に基づいて、手動変速機構３が第１の状態および第２の状態のうち何れの状態であるかを正確に判定できる。したがって、手動変速機構３の状態がニュートラル状態であることを判別する精度を向上することができる。
【００６７】
本実施形態の変速機構の状態判定装置によれば、ＥＣＵ１０が、前記第１の状態と判定し、かつ、要求変速段と現状変速段とが異なる場合には、表示装置１２によって要求変速段を表示することができる。したがって、運転者に対して要求変速段への変速を指示することができる。
【００６８】
なお、本発明の実施の形態においては、表示装置１２によりアップシフト指示やダウンシフト指示を行っているが、これに限らず、音声や振動により運転者に対してアップシフト指示やダウンシフト指示を認識させるようにしてもよい。
【００６９】
また、本実施の形態においては、ＥＣＵ１０が手動変速機構３の状態判定した判定結果を、表示装置１２によりシフト指示を表示する場合に適用したが、このような判定結果をシフト指示とは異なる車両の制御等に適用してもよい。
【００７０】
さらに、本実施の形態においては、本発明に係る制御装置をＦＦ（Front-engine-Front-drive）車両に適用した場合について説明しているが、ＦＲ（Front-engine-Rear-drive）車両に適用した場合や、ＭＲ（Midship-engine-Rear-drive）車両に適用してもよい。
【００７１】
以上のように、本発明に係る変速機構の状態判定装置は、シフトレバーの位置を検出するセンサを設けずに、変速機構の状態がニュートラル状態であることを判別することができるという効果を奏するものであり、手動操作に応答して変速する変速機構の状態判定装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両のパワートレーンを示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る手動変速機の概略構成を示す骨子図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るコンビネーションメータの外観を示す図である。
【図４】車速とエンジン回転数との相関関係を算出するための相関関係マップである。
【図５】本発明の実施の形態に係る状態判定装置の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１  車両
２  エンジン（内燃機関）
３  手動変速機構
４  クラッチ
７Ｒ、７Ｌ  ドライブシャフト
８Ｒ、８Ｌ  駆動輪
１０  ＥＣＵ（変速機構の状態判定装置、車速変化算出手段、回転数変化算出手段、相関関係判定手段、状態判定手段、表示手段）
１２  表示装置（表示手段）
１５  クランクシャフト
２１  車速センサ（車速変化算出手段）
２５  アクセル開度センサ
３２  スロットル開度センサ
３３  エンジン回転数センサ（回転数変化算出手段）
３５  ダウンシフト指示灯
３６  アップシフト指示灯
４２  入力軸
４４  出力軸
４６ａ〜４６ｅ  変速段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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