JP2012078134A - 車両の総重量推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の車両総重量推定データに基づいて車両の総重量を推定する車両総重量推定装置であって、非変速中のみならず変速中においても正確なデータを取得すること。
【解決手段】この装置は、「半クラッチ状態」では車両総重量推定データを取得しない。この装置は、「非変速中」との判別がなされる毎に、「エンジントルクとシフト位置とから推定された車輪駆動力ｆｄ」と、「車速から推定された走行抵抗力ｆｒ」と、「検出された前後加速度α１」とに基づいて、車両総重量推定データＷ１を繰り返し取得する。この装置は、「変速中」との判別がなされる毎に、車輪駆動力ｆｄをゼロとみなして、「車速から推定された走行抵抗力ｆｒ」と、「検出された前後加速度α２」とに基づいて、車両総重量推定データＷ２を繰り返し取得する。本装置は、このように取得された複数のデータＷ１及び複数のデータＷ２に基づいて車両の総重量を推定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の総重量推定装置に関する。

従来より、車両の内燃機関の駆動トルクと減速比に基づいて得られる駆動輪の駆動力（車輪駆動力）と、車速に基づいて得られる「車両走行時に車両が受ける減速方向の力」（走行抵抗力）と、車両の前後加速度と、ニュートンの第２法則とに基づいて車両の総重量推定データを複数回取得し、取得された複数の車両総重量推定データに基づいて車両の総重量を推定することが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

他方、手動変速機と摩擦クラッチとを備えた車両（所謂、ＭＴ車両）が広く知られている。ここにいう「手動変速機」とは、運転者により操作されるシフトレバーのシフト位置に応じて変速段が選択されるトルクコンバータを備えない変速機（所謂、マニュアルトランスミッション、ＭＴ）である。また、ここにいう「摩擦クラッチ」とは、内燃機関の出力軸と手動変速機の入力軸との間に介装されて、運転者により操作されるクラッチペダルの操作量に応じて摩擦プレートの接合状態が変化するクラッチである。なお、「ＭＴ車両」には、オートメーテッド・マニュアル・トランスミッション（ロボットミッション、機械的ＡＴとも呼ばれる。摩擦クラッチの接合状態の調整がアクチュエータにより行われ、変速段の選択が運転者によるシフトレバー操作により行われる。）を搭載した車両も含まれる。

以下、ＭＴ車両に対して上述した車両総重量の推定手法を適用することを考える。上記の推定手法では、上記車輪駆動力に基づいて車両総重量が推定される。従って、この推定手法では、内燃機関の駆動トルクが駆動輪に確実に伝達される状態、即ち、「摩擦クラッチが（完全）接合状態にあり且つ手動変速機が選択された変速段で動力伝達系統が確立された状態」（以下、「非変速中」と呼ぶ）が前提とされる。換言すれば、摩擦クラッチが分断状態にあるとき（以下、「変速中」と呼ぶ）に上記の推定手法を使用すると、車両総重量を正確に推定できない。

車両総重量を推定し、その推定結果を車両制御に使用するためには、できるだけ早期にできるだけ多くの正確な車両総重量推定データを取得することが好ましい。係る観点から、正確なデータ取得の機会を増やすため、非変速中のみならず変速中においても正確な車両総重量推定データを取得したいという要求がある。

特開２００９−１６８７１５号公報

本発明の目的は、複数の車両総重量推定データに基づいて車両の総重量を推定する車両総重量推定装置であって、非変速中のみならず変速中においても正確なデータを取得できるものを提供することにある。

本発明に係る車両の総重量推定装置は、手動変速機と摩擦クラッチとを備えた車両（ＭＴ車両）に適用される。

この装置は、車輪駆動力推定手段を備える。前記車輪駆動力推定手段は、シフト位置特定手段により特定された前記シフト操作部材のシフト位置と、内燃機関駆動トルク取得手段により取得された内燃機関の駆動トルクと、「前記内燃機関の駆動トルク、前記シフト位置、及び前記車両の駆動輪の駆動力である車輪駆動力の間の予め定められた関係」と、に基づいて前記車輪駆動力を推定する。前記車輪駆動力とは、駆動輪に作用する駆動トルクによって車両に与えられる加速方向の力である。

この装置は、走行抵抗力推定手段を備える。前記走行抵抗力推定手段は、車速取得手段により取得された前記車両の速度と、「前記車両の速度、及び前記車両の走行時に前記車両が受ける減速方向の力（走行抵抗力）の間の予め定められた関係」と、に基づいて前記走行抵抗力を推定する。また、この装置は、前記車両の前後加速度を検出する前後加速度検出手段を備える。

この装置の特徴は以下の点にある。即ち、この装置は、変速判定手段と、第１推定データ取得手段と、第２推定データ取得手段と、車両総重量推定手段とを備える。前記変速判定手段は、前記変速中（前記摩擦クラッチが分断状態にある）か、前記非変速中（前記摩擦クラッチが（完全）接合状態（滑りを伴わない接合状態）にあり且つ前記手動変速機が前記選択された変速段で動力伝達系統が確立された状態にある）か、を判定する。

前記第１推定データ取得手段は、前記非変速中であるとの判定がなされているとき、前記推定された車輪駆動力と、前記推定された走行抵抗力と、前記検出された前後加速度とに基づいて、前記車両の総重量を非変速時推定データとして取得する。「非変速中」では、内燃機関の駆動トルクが駆動輪に確実に伝達される。従って、上述した文献に記載の技術と同様、上記構成によれば、非変速中において、ニュートンの第２法則を利用することにより正確な車両総重量推定データ（＝非変速時推定データ）を取得できる。

前記第２推定データ取得手段は、前記変速中であるとの判定がなされているとき、前記車輪駆動力をゼロとみなし、前記推定された走行抵抗力と、前記検出された前後加速度とに基づいて、前記車両の総重量を変速時推定データとして取得する。「変速中」では、内燃機関の駆動トルクが駆動輪に伝達され得ない。従って、上記構成のように、車輪駆動力をゼロとみなして前記第１推定データ取得手段と同様の計算を行うことにより、変速中において、正確な車両総重量推定データ（＝変速時推定データ）を取得できる。

前記車両総重量推定手段は、前記取得された非変速時推定データと前記取得された変速時推定総重量とに基づいて、前記車両の総重量を推定する。即ち、非変速中に取得された正確なデータのみならず変速中に取得された正確なデータにも基づいて車両総重量が推定され得る。換言すれば、できるだけ早期にできるだけ多くの正確な車両総重量推定データを取得でき、この結果、車両総重量を早期且つ正確に推定することができる。

上記本発明に係る総重量推定装置においては、前記変速判定手段は、前記変速中であるか前記非変速中であるかに加え、半クラッチ状態であるかを判定するように構成され得る。半クラッチ状態とは、前記摩擦クラッチが半接合状態（滑りを伴う接合状態）にあり且つ前記手動変速機が前記選択された変速段で動力伝達系統が確立された状態にあることを指す。この場合、前記半クラッチ状態であるとの判定に基づいて前記車両の総重量の推定を行わないように構成されることが好適である。

半クラッチ状態では、摩擦クラッチを介して内燃機関から駆動輪へと伝達されるトルク（従って、前記車輪駆動力）を正確に推定することが困難である。従って、前記第１推定データ取得手段と同様のニュートンの第２法則を利用する計算を行っても正確な車両総重量推定データを取得できない。従って、半クラッチ状態では、前記車両の総重量の推定を行わないことが好適である。上記構成は、係る知見に基づく。

ところで、前記変速判定手段は、例えば、運転者により操作されるクラッチ操作部材の操作量（クラッチストローク）等の検出結果に基づいて、変速中（クラッチが分断状態）であるか非変速中（クラッチが完全接合状態）であるか半クラッチ状態（クラッチが半接合状態）であるかを判定することができる。

これに代えて、前記変速判定手段は、「前記取得された内燃機関の出力軸の回転速度を前記取得された駆動輪の回転速度で除することにより得られる減速比」の時間変化率を利用して前記判定を行うことができる。具体的には、前記演算された「減速比の時間変化率」が第１閾値未満であることに基づいて前記非変速中であるとの判定が行われ、前記演算された「減速比の時間変化率」が前記第１閾値より大きい第２閾値以上であることに基づいて前記変速中であるとの判定が行われ、前記演算された「減速比の時間変化率」が前記第１閾値以上且つ前記第２閾値未満であることに基づいて前記半クラッチ状態であるとの判定が行われ得る（後述する図６を参照）。これによれば、クラッチストロークを検出するセンサを備えない車両においても、変速中か非変速中か半クラッチ状態かを精度良く判別することができる。

この場合、前記第２閾値は、前記車両の速度が小さいほどより大きい値に設定されることが好適である。一般に、非変速中の車速が小さいほど（従って、選択されているシフト位置が低速側であるほど）、上記算出される「減速比の時間変化率」に重畳されるノイズレベルが大きくなる傾向がある。従って、特に、車速が小さい場合においてノイズの影響により変速中と半クラッチ状態との判別についての誤判定がなされることを抑制するためには、第２閾値を大きめに設定することが好ましい。

他方、変速中の車速が小さいほど（従って、変更される前後のシフト位置が低速側であるほど）、変速中における上記算出される「減速比の時間変化率」のピークが大きくなる傾向がある（後述する図５を参照）。即ち、車速が小さい場合、第２閾値を大きめに設定することができる。上記構成は、係る知見に基づく。これによれば、車速が小さい場合においてノイズの影響により変速中と半クラッチとの判別についての誤判定がなされることを抑制することができる。

本発明の実施形態に係る車両の総重量推定装置を搭載した車両の概略構成図である。 図１に示した総重量推定装置によって車両総重量が推定される際の処理の流れを示すフローチャートである。 図１に示した総重量推定装置によって参照される、Ｅ／Ｇトルク及びシフト位置と、車輪駆動力との関係を規定するマップを示したグラフである。 図１に示した総重量推定装置によって参照される、車速と走行抵抗力との関係を規定するマップを示したグラフである。 車速と減速比と減速比変化率との変化の一例を示したタイムチャートである。 車速と第１、第２閾値との関係を示すグラフである。

以下、本発明に係る車両の総重量推定御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（構成）
図１は、本発明の実施形態に係る車両の総重量推定装置（以下、「本装置」と称呼する。）を搭載した車両の概略構成を示している。図１に示すように、本装置が適用される車両は、エンジンＥ／Ｇと、手動変速機Ｍ／Ｔと、摩擦クラッチＣ／Ｔとを備えた所謂ＭＴ車両である。エンジンＥ／Ｇは、周知の内燃機関であり、例えば、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジン、軽油を燃料として使用するディーゼルエンジンである。

手動変速機Ｍ／Ｔは、運転者により操作されるシフトレバーＳＬのシフト位置に応じて変速段が選択されるトルクコンバータを備えない変速機（所謂、マニュアルトランスミッション）である。Ｍ／Ｔは、Ｅ／Ｇの出力軸から動力が入力される入力軸と、車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備える。Ｍ／Ｔは、選択される変速段として、例えば、前進用の５つの変速段（１速〜５速）、及び後進用の１つの変速段（Ｒ）を備えている。

Ｍ／Ｔの変速段は、シフトレバーＳＬとＭ／Ｔ内部のスリーブ（図示せず）とを機械的に連結するリンク機構等を利用してシフトレバーＳＬのシフト位置に応じて機械的に選択・変更されてもよいし、シフトレバーＳＬのシフト位置を検出するセンサ（後述するセンサＳ５）の検出結果に基づいて作動するアクチュエータの駆動力を利用して電気的に（所謂バイ・ワイヤ方式で）選択・変更されてもよい。

摩擦クラッチＣ／Ｔは、Ｅ／Ｇの出力軸とＭ／Ｔの入力軸との間に介装されている。Ｃ／Ｔは、運転者により操作されるクラッチペダルＣＰの操作量（踏み込み量、クラッチストローク）に応じて摩擦プレートの接合状態（より具体的には、Ｅ／Ｇの出力軸と一体回転するフライホイールに対する、Ｍ／Ｔの入力軸と一体回転する摩擦プレートの軸方向位置）が変化する周知のクラッチである。

Ｃ／Ｔの接合状態（摩擦プレートの軸方向位置）は、クラッチペダルＣＰとＣ／Ｔ（摩擦プレート）とを機械的に連結するリンク機構等を利用してＣＰの操作量に応じて機械的に調整されてもよいし、ＣＰの操作量を検出するセンサ（後述するセンサＳ６）の検出結果に基づいて作動するアクチュエータの駆動力を利用して電気的に（所謂バイ・ワイヤ方式で）調整されてもよい。

本装置は、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル操作量センサＳ１と、車両の前後方向の加速度（前後加速度）を検出する前後加速度センサＳ２と、駆動輪の車輪速度を検出する車輪速度センサＳ３と、Ｅ／Ｇの出力軸の回転速度（Ｅ／Ｇ回転速度）を検出するエンジン回転速度センサＳ４と、シフトレバーＳＬのシフト位置を検出するシフト位置センサＳ５を備えている。車輪速度センサＳ３は、従動輪（非駆動輪）を含む４輪の車輪速度をそれぞれ検出できるように構成されてもよい。

また、本装置は、クラッチペダルＣＰの操作量（クラッチストローク）を検出するクラッチ操作量センサＳ６や、Ｅ／Ｇに吸入される空気量を調整するためのスロットル弁の開度を検出するスロットル弁開度センサＳ７を備えていてもよい。

また、本装置は、電子制御ユニットＥＣＵを備えている。ＥＣＵは、上述した各種センサと通信可能に接続されていて、車両に関する種々の処理を行う。以下、ＥＣＵが行う種々の処理のうち、車両の総重量の推定に関する処理について説明する。

（車両総重量の推定）
以下、本装置による車両総重量の推定について、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。このフローチャートにより示されるルーチンは、ＥＣＵにより所定時間（例えば、６ｍｓｅｃ）の経過毎に繰り返し実行される。

先ず、ステップ２０５では、「変速判定」が行われる。変速判定では、現在の車両が、「変速中」であるか、「非変速中」であるか、「半クラッチ状態」にあるかが判別される。「変速中」とは、摩擦クラッチＣ／Ｔが完全分断状態（動力を伝達しない状態）にあることを指す。手動変速機Ｍ／Ｔが「或る変速段で動力伝達系統が確立された状態」にあるか否かは問わない。「変速中」では、Ｅ／Ｇの駆動力が駆動輪に伝達されない。

「非変速中」とは、Ｃ／Ｔが完全接合状態（動力を伝達し且つ滑りを伴わない状態）にあり、且つ、Ｍ／Ｔが「選択された変速段で動力伝達系統が確立された状態」にあることを指す。「非変速中」では、Ｅ／Ｇの駆動力の全て（動力損失等を除く）が駆動輪に伝達され得る。

「半クラッチ状態」とは、Ｃ／Ｔが半接合状態（動力を伝達し且つ滑りを伴う状態）にあり、且つ、Ｍ／Ｔが「選択された変速段で動力伝達系統が確立された状態」にあることを指す。「半クラッチ状態」では、Ｅ／Ｇの駆動力の一部（動力損失等を除く）が駆動輪に伝達される。

「変速判定」は、例えば、上述したクラッチ操作量センサＳ６が備えられている場合、「クラッチストロークと変速状態との予め定められた関係」と、クラッチ操作量センサＳ６の検出結果（クラッチストローク）と、に基づいて実行され得る。また、クラッチ操作量センサＳ６を利用することなく、Ｅ／Ｇ回転速度の検出結果と駆動輪回転速度の検出結果とに基づいて「変速判定」を実行することができる。この点については後述する。

＜非変速中＞
先ず、ステップ２０５にて非変速中と判定された場合について説明する。この場合、ステップ２１０にて、現在のＥ／Ｇの出力軸の駆動トルク（Ｅ／Ｇトルク）と、現在のシフト位置と、現在の車速が取得される。Ｅ／Ｇトルクは、「Ｅ／Ｇトルク、Ｅ／Ｇ回転速度、及びスロットル弁開度の間の予め定められた関係（マップ）」と、エンジン回転速度センサＳ４から得られるＥ／Ｇ回転速度と、スロットル弁開度センサＳ７から得られるスロットル弁開度と、に基づいて取得され得る。このマップは、ＥＣＵの所定のＲＯＭ内に記憶されている。スロットル弁開度に代えて、アクセル操作量センサＳ１から得られるアクセル開度が使用されてもよい。シフト位置は、シフト位置センサＳ５から得られる。車速は、車輪速度センサＳ３の出力に基づいて算出される。

次のステップ２１５では、ステップ２１０にて取得されたＥ／Ｇトルク及びシフト位置と、図３に示すＭＡＰ１とに基づいて、車輪駆動力ｆｄが取得される。車輪駆動力ｆｄとは、駆動輪に作用する駆動トルクによって車両に与えられる加速方向の力である。この車輪駆動力ｆｄは、「非変速中」であること（即ち、Ｅ／Ｇの駆動力の全てが駆動輪に伝達されること）を前提として得られる値である。ＭＡＰ１は、ＥＣＵの所定のＲＯＭ内に記憶されている。

続いて、ステップ２２０では、ステップ２１０にて取得された車速と、図４に示すＭＡＰ２とに基づいて、走行抵抗力ｆｒが取得される。走行抵抗力ｆｒとは、車両走行時において、風、タイヤの転がり抵抗等に起因して車両が受ける減速方向の力である。走行抵抗力は、実験・シミュレーション等を通して得られる。走行抵抗力は、車速が大きいほど大きい。ＭＡＰ２は、ＥＣＵの所定のＲＯＭ内に記憶されている。

次に、ステップ２２５では、車輪駆動力ｆｄから走行抵抗力ｆｒを減じることにより、「非変速中」の正味の駆動力ｆ１が算出される。続いて、ステップ２３０では、「非変速中」の前後加速度α１が取得される。前後加速度α１として、前後加速度センサＳ２の出力に基づいて算出される値が使用されてもよいし、車輪速度センサＳ３の出力に基づいて算出される値が使用されてもよい（後述する前後加速度α２についても同様）。正味駆動力ｆ１、及び前後加速度α１は、加速方向について正の値をとり、減速方向について負の値をとるものとする（後述する正味駆動力ｆ２、及び前後加速度α２についても同様）。

そして、ステップ２３５では、正味駆動力ｆ１を前後加速度α１で除することにより、「非変速中」の車両総重量推定データＷ１が得られる。この演算は、ニュートンの第２法則（物体が受ける力＝物体の質量×物体の加速度）に基づく。

以上の処理（ステップ２１０〜２３５）は、ステップ２０５の「変速判定」において「非変速中」との判別がなされたことに基づいて繰り返し実行される。この結果、「非変速中」の車両総重量推定データＷ１が複数取得され得る。

＜変速中＞
次に、ステップ２０５にて「変速中」と判定された場合について説明する。この場合、ステップ２４０にて、先に説明したステップ２１０と同様に、現在の車速が取得される。次のステップ２４５では、先に説明したステップ２２０と同様に、走行抵抗力ｆｒが取得される。

次のステップ２５０では、「変速中」の正味の駆動力ｆ２が、−（走行抵抗力ｆｒ）に設定される。この演算は、先に説明したステップ２２５において「車輪駆動力ｆｄをゼロとみなした場合」の演算と同じである。これは、「変速中」ではＥ／Ｇトルクが駆動輪に伝達され得ないことに基づく。次のステップ２５５では、「変速中」の前後加速度α２が取得される。

そして、ステップ２６０では、正味駆動力ｆ２（＝−ｆｒ）を前後加速度α２で除することにより、「変速中」の車両総重量推定データＷ２が得られる。この演算は、先に説明したステップ２３５の演算と同様、ニュートンの第２法則（物体が受ける力＝物体の質量×物体の加速度）に基づく。

以上の処理（ステップ２４０〜２６０）は、ステップ２０５の「変速判定」において「変速中」との判別がなされたことに基づいて繰り返し実行される。この結果、「変速中」の車両総重量推定データＷ２が複数取得され得る。

以下、前後加速度α１、α２の取得方法について付言する。ステップ２３５、２６０から明らかなように、正確な車両総重量推定データを得るためには、α１、α２は、「正味駆動力ｆ１、ｆ２のみに起因して車両に発生する加速度」である必要がある。α１、α２としては、上述のように、前後加速度センサＳ２の出力に基づいて算出される値が使用されてもよいし、車輪速度センサＳ３の出力に基づいて算出される値が使用されてもよい。

ただし、坂道上の走行時では、車輪速度センサＳ３の出力は、「正味駆動力ｆ１、ｆ２のみに起因して車両に発生する加速度」を正確に示さない場合がある。これは、坂道上の走行時では、車両前後方向の重力成分が車両に作用するため、車輪速度センサＳ３の出力が「車両前後方向の重力成分」の影響を受けることに基づく。これに対して、前後加速度センサＳ２の場合、坂道上の走行時では車体が水平からピッチング方向に傾くことにより「車両前後方向の重力成分」の影響が相殺（キャンセル）され得る。即ち、坂道上の走行時において、前後加速度センサＳ２の出力は、「車両前後方向の重力成分」の影響を受けずに、「正味駆動力ｆ１、ｆ２のみに起因して車両に発生する加速度」を正確に示し得る。この点を鑑みると、α１、α２としては、前後加速度センサＳ２の出力に基づいて算出される値が使用されることがより好適である。

＜半クラッチ状態＞
最後に、ステップ２０５にて「半クラッチ状態」と判定された場合について説明する。この場合、車両総重量推定データが取得されない。これは、以下の理由に基づく。即ち、半クラッチ状態では、摩擦クラッチＣ／Ｔを介してＥ／Ｇから駆動輪へと伝達されるトルク（即ち、ステップ２１５の車輪駆動力ｆｄに相当する車輪駆動力）を正確に推定することが困難である。従って、不正確な車輪駆動力を使用してステップ２１０〜２３５の処理を実行しても、正確な車両総重量推定データを取得できない。従って、半クラッチ状態では、車両総重量推定データの取得を行わないことが好ましい。

以上、説明したように、本装置は、「半クラッチ状態」では車両総重量推定データを取得しない。本装置は、「非変速中」との判別がなされる毎に車両総重量推定データＷ１を繰り返し取得し、且つ、「変速中」との判別がなされる毎に車両総重量推定データＷ２を繰り返し取得する。本装置は、このように取得された複数のデータＷ１及び複数のデータＷ２に基づいて車両の総重量を推定する。

この推定は、複数のデータＷ１及び複数のデータＷ２を統計的手法により処理することによってなされる。最も簡便な手法としては、例えば、車両の総重量として、複数のデータＷ１及び複数のデータＷ２の全データの平均値が採用され得る。また、「複数のデータＷ１の平均値」と「複数のデータＷ２の平均値」の平均値が採用され得る。

他方、α１、α２の値、即ち、前後加速度センサ等の出力から得られる値は、センサのドリフト等の影響を受けて時間経過とともに真値からずれる可能性がある。これに対し、車両総重量として、「（ｆ１−ｆ２）／（α１−α２）」が採用されてもよい。このように、α１とα２の差をとれば、α１の値に内在する「真値からのずれ」とα２の値に内在する「真値からのずれ」が互いに相殺（キャンセル）されて、センサのドリフト等の影響を受けることなく、車両総重量を精度良く推定できる。以上、本装置による車両総重量の推定について説明した。

（Ｅ／Ｇ回転速度と駆動輪回転速度とに基づく「変速判定」）
次に、クラッチ操作量センサＳ６を利用することなく、Ｅ／Ｇ回転速度の検出結果と駆動輪の回転速度の検出結果とに基づいて「変速判定」を実行する手法について簡単に説明する。以下、Ｅ／Ｇ回転速度を駆動輪回転速度で除した値を「減速比」と呼ぶ。Ｅ／Ｇ回転速度はエンジン回転速度センサＳ４の出力から取得され得、駆動輪回転速度は車輪速度センサＳ３の出力から取得され得る。

図５は、車両が１速で発進し、その後、車速を増大しながら１速から５速まで順にシフトアップしていく場合における、「減速比」、及び、「減速比の変化率（時間微分値）」の変化の一例を示す。

図５から理解できるように、「減速比の変化率」は、「非変速中」では微小値に維持され、「変速中」ではピークをとり、「半クラッチ状態」ではその中間の値をとる。この特性を利用して、「変速判定」を行うことができる。即ち、「減速比の変化率」が第１閾値ＴＨ１未満であるとき、「非変速中」であるとの判定がなされ、「減速比の変化率」が第１閾値ＴＨ１より大きい第２閾値ＴＨ２以上であるとき、「変速中」であるとの判定がなされ、「減速比の変化率」が第１閾値ＴＨ１以上且つ第２閾値ＴＨ２未満であるとき、「半クラッチ状態」であるとの判定がなされ得る。これによれば、クラッチ操作量センサＳ６を備えない車両においても、「変速中」か「非変速中」か「半クラッチ状態か」を精度良く判別することができる。

図６に示すように、ＴＨ１，ＴＨ２は、車速が小さいほどより大きい値に設定されることが好適である。これは以下の理由に基づく。即ち、図５に示すように、「非変速中」の車速が小さいほど（従って、選択されているシフト位置が低速側であるほど）、「減速比の変化率」に重畳されるノイズレベルが大きくなる傾向がある。従って、特に、車速が小さい場合、ノイズの影響により「非変速中」と「半クラッチ状態」との判別、並びに、「半クラッチ状態」と「変速中」との判別についての誤判定がなされ易くなる。この誤判定を抑制するためには、第１、第２閾値ＴＨ１、ＴＨ２を大きめに設定することが好ましい。

他方、「変速中」の車速が小さいほど（従って、変更される前後のシフト位置が低速側であるほど）、「変速中」における「減速比の変化率」のピークが大きくなる傾向がある。従って、車速が小さい場合、第１、第２閾値ＴＨ１、ＴＨ２を大きめに設定することができる。これによれば、車速が小さい場合においてノイズの影響により「非変速中」と「半クラッチ状態」との判別、並びに、「半クラッチ状態」と「変速中」との判別についての誤判定がなされることを抑制することができる。

また、「変速中」（即ち、Ｅ／Ｇトルクが駆動輪に伝達されない状態）であるとの判定をより正確に行うため、「減速比の変化率」が第２閾値ＴＨ２以上であることに加え、前後加速度が所定値未満であることに基づいて、「変速中」であるとの判定を行うようにしてもよい。「減速比の変化率」が第２閾値ＴＨ２以上である場合において前後加速度が所定値以上であるとき、「半クラッチ状態」であるとの判定を行うことにより、車両総重量推定データの取得を行わないように構成することが好適である。

以上、本装置によれば、「非変速中」に取得された複数の正確な車両総重量推定データＷ１のみならず「変速中」に取得された複数の正確な車両総重量推定データＷ２にも基づいて車両の総重量が推定され得る。換言すれば、できるだけ早期にできるだけ多くの正確な車両総重量推定データを取得でき、この結果、車両総重量を早期且つ正確に推定することができる。加えて、「半クラッチ状態」では車両総重量推定データが取得されない。従って、不正確な車両総重量推定データにも基づいて車両の総重量が推定されることが防止される。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、「変速中」であるか「非変速中」であるかに加えて「半クラッチ状態」であるかが判定されているが（ステップ２０５を参照）、「変速中」であるか「非変速中」であるかのみが判定されてもよい。

Ｓ１…アクセル操作量センサ、Ｓ２…前後加速度センサ、Ｓ３…車輪速度センサ、Ｓ４…エンジン回転速度センサ、Ｓ５…シフト位置センサ、Ｓ６…クラッチ操作量センサ、Ｓ７…スロットル弁開度センサ、ＥＣＵ…電子制御ユニット

Claims (4)

1. 内燃機関の出力軸から動力が入力される入力軸と前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備え、運転者により操作されるシフト操作部材のシフト位置に応じて変速段が選択されるトルクコンバータを備えない手動変速機と、
   前記内燃機関の出力軸と前記手動変速機の入力軸との間に介装されて、運転者により操作されるクラッチ操作部材の操作に応じて接合状態が変化する摩擦クラッチと、
   を備えた車両に適用され、
   前記シフト操作部材のシフト位置を特定するシフト位置特定手段と、
   前記内燃機関の駆動トルクを取得する内燃機関駆動トルク取得手段と、
   前記内燃機関の駆動トルク、前記シフト位置、及び前記車両の駆動輪の駆動力である車輪駆動力の間の予め定められた関係と、前記取得された内燃機関の駆動トルクと、前記特定された前記シフト位置とに基づいて前記車輪駆動力を推定する車輪駆動力推定手段と、
   前記車両の速度を取得する車速取得手段と、
   前記車両の速度、及び前記車両の走行時に前記車両が受ける減速方向の力である走行抵抗力の間の予め定められた関係と、前記取得された車両の速度とに基づいて前記走行抵抗力を推定する走行抵抗力推定手段と、
   前記車両の前後加速度を検出する前後加速度検出手段と、
   前記摩擦クラッチが分断状態にある変速中であるか、前記摩擦クラッチが接合状態にあり且つ前記手動変速機が前記選択された変速段で動力伝達系統が確立された状態にある非変速中であるかを判定する変速判定手段と、
   前記非変速中であるとの判定がなされているとき、前記推定された車輪駆動力と、前記推定された走行抵抗力と、前記検出された前後加速度とに基づいて、前記車両の総重量を非変速時推定データとして取得する第１推定データ取得手段と、
   前記変速中であるとの判定がなされているとき、前記車輪駆動力をゼロとみなし、前記推定された走行抵抗力と、前記検出された前後加速度とに基づいて、前記車両の総重量を変速時推定データとして取得する第２推定データ取得手段と、
   前記取得された非変速時推定データと前記取得された変速時推定総重量とに基づいて、前記車両の総重量を推定する車両総重量推定手段と、
   を備えた車両の総重量推定装置。
2. 請求項１に記載の車両の総重量推定装置において、
   前記変速判定手段は、
   前記変速中であるか前記非変速中であるかに加え、前記摩擦クラッチが半接合状態にあり且つ前記手動変速機が前記選択された変速段で動力伝達系統が確立された状態にある半クラッチ状態であるかを判定するように構成され、
   前記車両総重量推定手段は、
   前記半クラッチ状態であるとの判定に基づいて前記車両の総重量の推定を行わないように構成された車両の総重量推定装置。
3. 請求項２に記載の車両の総重量推定装置において、
   前記変速判定手段は、
   前記内燃機関の出力軸の回転速度を取得する第１回転速度取得手段と、
   前記駆動輪の回転速度を取得する第２回転速度取得手段と、
   前記取得された内燃機関の出力軸の回転速度を前記取得された駆動輪の回転速度で除することにより得られる減速比の時間変化率を演算する減速比時間変化率演算手段と、
   前記演算された減速比の時間変化率が第１閾値未満であることに基づいて、前記非変速中であるとの判定を行い、
   前記演算された減速比の時間変化率が前記第１閾値より大きい第２閾値以上であることに基づいて、前記変速中であるとの判定を行い、
   前記演算された減速比の時間変化率が前記第１閾値以上且つ前記第２閾値未満であることに基づいて、前記半クラッチ状態であるとの判定を行うように構成された車両の総重量推定装置。
4. 請求項３に記載の車両の総重量推定装置において、
   前記第２閾値は、前記車両の速度が小さいほどより大きい値に設定された車両の総重量推定装置。

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