(57)【要約】【課題】  本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車輪速センサから前後進情報を得られない場合にも車両の前後進状態を的確に判定することができる車両の前後進判定装置を提供する。【解決手段】制御ユニット２は、路面勾配θを推定するとともに、推定した路面勾配θを有する路面に対してシフト位置の示す方向に車両を移動させるために最低限必要な必要トルクＴｌ（θ）を算出し、車輪速センサ７で検出した車輪速Ｖ（絶対値）が零を経由して変化したとき、エンジンの駆動トルクＴｒと必要トルクＴｌ（θ）との比較結果と、現在のシフト位置とに基づいて車両の前後進状態を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフト位置を検出するシフト位置検出手段と、
動力源で発生する駆動トルクを推定する駆動トルク推定手段と、
路面勾配を推定する路面勾配推定手段と、
推定した前記路面勾配を有する路面に対して前記シフト位置の示す方向に車両を移動させるために最低限必要な必要トルクを算出する必要トルク算出手段と、
車輪の回転速度の絶対値を検出する車輪速検出手段と、
前記車輪の回転速度の絶対値が零を経由して変化したとき、前記駆動トルクと前記必要トルクとの比較結果と、前記シフト位置とに基づいて車両の前後進状態を判定する前後進判定手段と、を備えたことを特徴とする車両の前後進判定装置。
【請求項２】
前記前後進判定手段は、前記車輪の回転速度の絶対値が零を経由して変化しない場合であっても、前回判定した前記前後進状態と前記シフト位置とが不一致であり、且つ、前記車輪の回転速度の絶対値が予め設定した閾値以下の値を最低値とする下凸状に変化したとき、前記駆動トルクと前記必要トルクとの比較結果と、前記シフト位置とに基づいて車両の前後進状態を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両の前後進判定装置。
【請求項３】
前記車輪の回転速度に基づいて車両の定速走行を判定した後に加減速走行を判定し再び定速走行を判定するまでの間、車体の前後方向に作用する前後加速度と、前記車輪の回転速度の変化量と、現在判定中の前記前後進状態とに基づいて第１の路面勾配を推定するとともに、前記前後加速度と、前記車輪の回転速度の変化量と、現在判定中の前記前後進状態とは逆の状態とに基づいて第２の路面勾配を推定し、２つの前記定速走行時の前記前後加速度から路面勾配基準値の履歴を推定し、当該路面勾配基準値の履歴に対する前記第１の路面勾配の履歴の誤差が前記第２の路面勾配の履歴の誤差よりも大きいとき、前記前後進判定部で現在判定されている前後進状態が誤りであると判定する前後進判定検証手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の前後進判定装置。
【請求項４】
前記路面勾配推定手段は、車体の前後方向に作用する前後加速度と、前記車輪の回転速度の変化量と、現在判定中の前記前後進状態とに基づいて前記路面勾配を推定することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両の前後進判定装置。
【請求項５】
前記路面勾配推定手段で推定した路面勾配を平滑化する平滑化処理手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車両の前後進判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前後進状態を的確に判定することができる車両の前後進判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車等の車両では、発進時制御や定速走行制御等の各種車両制御が行われている。これらの車両制御を精度良く実現するためには、エンジンの要求トルク等を路面勾配に基づいて補正することが重要となる。
【０００３】
そこで、従来、路面勾配を検出するための技術については数多くの提案がなされており、例えば、特許文献１には、車両上においてその進行方向に設置された重力加速度センサ（前後加速度センサ）と、車輪速センサと、を備え、車輪速センサのパルス時間間隔を連続的に読み込み、その時間的変動をもとに車両の路面に対する加速度Ａ’を算出し、またこれに同期して前後加速度センサの出力値（加速度Ａ）を読み込み、両加速度Ａ，Ａ’の偏差と、重力加速度との関係に基づいて、路面勾配を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２６２６００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述の特許文献１に開示された技術において、路面勾配を精度良く検出するためには、車両の前後進状態が適切に判定されていることが重要となる。このような前後進の判定は、例えば、車輪速とともに車両の前後進状態を検出可能な多相式の車輪速センサを用いることで実現可能であるが、多相式の車輪速センサは、車輪速の検出のみを目的とする単相式の車輪速センサに比べて高価なものとなる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車輪速センサから前後進情報を得られない場合にも車両の前後進状態を的確に判定することができる車両の前後進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】
本発明の一態様による車両の前後進判定装置は、シフト位置を検出するシフト位置検出手段と、動力源で発生する駆動トルクを推定する駆動トルク推定手段と、路面勾配を推定する路面勾配推定手段と、推定した前記路面勾配を有する路面に対して前記シフト位置の示す方向に車両を移動させるために最低限必要な必要トルクを算出する必要トルク算出手段と、車輪の回転速度の絶対値を検出する車輪速検出手段と、前記車輪の回転速度の絶対値が零を経由して変化したとき、前記駆動トルクと前記必要トルクとの比較結果と、前記シフト位置とに基づいて車両の前後進状態を判定する前後進判定手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両の前後進判定装置によれば、車輪速センサから前後進情報を得られない場合にも車両の前後進状態を的確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】路面勾配推定装置を示す機能ブロック図
【図２】路面勾配θの符合と勾配状態との関係を示す説明図
【図３】前後進判定ルーチンを示すフローチャート（その１）
【図４】前後進判定ルーチンを示すフローチャート（その２）
【図５】前後進判定ルーチンを示すフローチャート（その３）
【図６】前後進判定検証ルーチンを示すフローチャート
【図７】勾配推定値と必要トルクとの関係を示すマップ
【図８】第１，第２の路面勾配の推移の一例を示す説明図
【図９】シフト位置がＲレンジにあるときの前後進状態の遷移図
【図１０】シフト位置がＤレンジにあるときの前後進状態の遷移図
【図１１】シフト位置がＮレンジにあるときの前後進状態の遷移図
【図１２】シフト位置がＰレンジにあるときの前後進状態の遷移図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は路面勾配推定装置を示す機能ブロック図、図２は路面勾配θの符号と勾配状態との関係を示す説明図、図３乃至図５は前後進判定ルーチンを示すフローチャート、図６は前後進判定検証ルーチンを示すフローチャート、図７は勾配推定値と必要トルクとの関係を示すマップ、図８は第１，第２の路面勾配の推移の一例を示す説明図、図９はシフト位置がＲレンジにあるときの前後進状態の遷移図、図１０はシフト位置がＤレンジにあるときの前後進状態の遷移図、図１１はシフト位置がＮレンジにあるときの前後進状態の遷移図、図１２はシフト位置がＰレンジにあるときの前後進状態の遷移図である。
【００１１】
図１において、符号１は車両に搭載された路面勾配推定装置を示し、本実施形態において、この路面勾配推定装置１は、車両の前後進状態を判定する前後進判定装置としての機能を有する。路面勾配推定装置は、例えば、マイクロコンピュータ等で構成された制御ユニット２を中心として要部が構成されている。
【００１２】
制御ユニット２には、動力源であるエンジン（図示せず）の制御を行うエンジン制御ユニット５が接続されている。エンジン制御ユニット５は、駆動トルク推定手段としての機能を備えており、例えば、エンジンの吸入空気量と車速とに基づいてエンジンの駆動トルクを推定し、制御ユニット２に出力する。
【００１３】
また、制御ユニット２には、ドライバにより選択されたシフト位置を検出するシフト位置検出手段としてのインヒビタスイッチ６、車輪の回転速度（車輪速）を検出する車輪速検出手段としての車輪速センサ７、車体の前後方向に作用する加速度（前後加速度）を検出する前後加速度センサ８、ドライバによるブレーキペダルの踏込時にＯＮするブレーキペダルスイッチ９等の各種スイッチ、センサ類が接続されている。ここで、本実施形態において、インヒビタスイッチ６は、シフト位置（シフトレンジ）として、例えば、ドライブ「Ｄ」レンジ、リバース「Ｒ」レンジ、ニュートラル「Ｎ」レンジ、パーキング「Ｐ」レンジ等を検出する。また、車輪速センサ７は、例えば、前輪の車輪速を検出する単相式の車輪速センサで構成され、回転方向の情報を持たない車輪速Ｖ（すなわち、車輪の回転速度の絶対値）を検出する。
【００１４】
そして、制御ユニット２は、上述の各入力信号を基に、現在の自車位置における路面勾配θを推定するとともに、自車の前後進状態（前進状態、後進状態、或いは、完全停止状態の別）を判定する。
【００１５】
このため、制御ユニット２は、例えば、図１に示すように、路面勾配推定手段としての路面勾配推定部１０、必要トルク算出手段としての必要トルク算出部１１、及び、前後進判定手段としての前後進判定部１２を有する。さらに、制御ユニット２は、平滑化手段としてのフィルタ処理部１３、及び、前後進判定検証手段としての前後進判定検証部１４を有する。
【００１６】
ここで、本実施形態においては図２に示すように、路面勾配θが「正」の値を示す場合を尻上り勾配、路面勾配θが「負」の値を示す場合を尻下り勾配と定義して説明する。
【００１７】
図１に示すように、路面勾配推定部１０には、インヒビタスイッチ６からシフト位置情報が入力され、車輪速センサ７から前輪の車輪速Ｖ（絶対値）が入力され、前後加速度センサ８から自車に作用する前後加速度Ａが入力される。さらに、路面勾配推定部１０には、後述する前後進判定部１２で判定された自車の前後進情報が入力される。そして、路面勾配推定部１０は、自車の前後進情報に基づいて車輪速Ｖに回転方向を付与するとともに、車輪速Ｖの変化量に基づいて加速度Ａ’を算出し、以下の（１）式を用いて路面勾配θを推定する。  
【数１】
2014193644.tif 000003
【００１８】
ここで、（１）式中におけるｇは重力加速度である。そして、路面勾配推定部１０は、推定した路面勾配θの値に基づいて、路面が「尻上り勾配」であるか、或いは、「尻下り勾配」であるかの別を判定する。
【００１９】
このように推定された路面勾配θは、例えば、フィルタ処理部１３において、フィルタ処理による平滑化処理がなされた後、必要トルク算出部１１、前後進判定部１２、及び、前後進判定検証部１４に出力されるとともに、エンジン制御ユニット５をはじめとする他の各種制御ユニット等に出力される（図１参照）。
【００２０】
必要トルク算出部１１には、フィルタ処理部１３において平滑化処理された路面勾配（勾配推定値）θが入力される。また、必要トルク算出部１１には、例えば、図７に示すように、勾配推定値θと、この勾配推定値θを有する路面においてシフト位置（「Ｒ」及び「Ｄ」）の示す方向に車両を移動（走行）させるために最低限必要な必要トルクＴｌ（θ）との関係が、予め実験やシミュレーション等によって求められマップ化されて格納されている。そして、必要トルク算出部１１は、勾配推定しθに基づく必要トルクＴｌ（θ）を、マップを参照して算出する。
【００２１】
前後進判定部１２には、エンジン制御ユニット５からエンジンの駆動トルクＴｒが入力され、インヒビタスイッチ６からシフト位置情報が入力され、車輪速センサ７から前輪の車輪速Ｖ（絶対値）が入力され、前後加速度センサ８から自車に作用する前後加速度Ａが入力され、ブレーキペダルスイッチ９からドライバによるブレーキペダルの踏み込み情報が入力される。さらに、前後進判定部１２には、フィルタ処理部１３において平滑化処理された路面勾配θが入力され、必要トルク算出部１１において算出された必要トルクＴｌ（θ）が入力される。
【００２２】
前後進判定部１２は、前回の判定結果を用いて累積的に前後進判定を行うものであり、基本的には、シフト位置が走行位置（「Ｄ」或いは「Ｒ」）にあるとき、車輪速Ｖ（絶対値）が零を経由（経験）して変化したとき、駆動トルクＴｒと必要トルクＴｌ（θ）との比較結果と、現在のシフト位置とに基づいて自車の前後進状態を判定する。但し、シフト位置が「Ｎ」にあるとき、前後進判定部１２は、車輪速Ｖと路面勾配θとに基づいて前後進状態を判定する。また、前後進判定部１２は、車輪速Ｖが零となり、且つ、ブレーキペダルが踏み込まれた状態にあるとき自車の完全停止状態を判定する。また、シフト位置が「Ｐ」にあるとき、前後進判定部１２は、完全停止状態を判定する。
【００２３】
そして、このように判定した前後進判定結果（完全停止状態を含む）は、路面勾配推定部１０、及び前後進判定検証部１４に出力されるとともに、エンジン制御ユニット５をはじめとする他の各種制御ユニット等に出力される（図２参照）。
【００２４】
前後進判定検証部１４には、インヒビタスイッチ６からシフト位置情報が入力され、車輪速センサ７から前輪の車輪速Ｖ（絶対値）が入力され、前後加速度センサ８から自車に作用する前後加速度Ａが入力される。また、前後進判定検証部１４には、前後進判定部１２で判定された前後進判定結果が入力される。
【００２５】
前後進判定検証部１４は、車輪速Ｖに基づいて車両が定速走行を行っているか、或いは、加減速走行を行っているかの別を判定する。そして、前後進判定検証部１４は、定速走行判定した後に加減速走行を判定すると、再び定速走行を判定するまでの間、前後加速度Ａと、車輪速Ｖと、前後進判定結果と基づき、上述の（１）式を用いて路面勾配θ（第１の路面勾配θ１）を推定する。また、前後進判定検証部１４は、同様のパラメータに基づき、以下の（２）式を用いて路面勾配θ（第２の路面勾配θ２）を推定する。  
【数２】
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【００２６】
ここで、（２）式で求まる第２の路面勾配θ２とは、同式からも明らかなとおり、前後進判定部１２で判定されている前後進判定結果が誤り（逆）であると仮定した場合に推定される路面勾配である。
【００２７】
また、前後進判定検証部１４は、加減速走行時の前後で判定された各定速走行時に、前後加速度Ａに基づいて路面勾配基準値θａ１，θａ１をそれぞれ算出し、例えば、これら路面勾配基準値θａ１，θａ１を線形的に結ぶことにより、加減速走行時における路面勾配基準値θａの履歴を推定する。この路面勾配基準値θａの履歴に対して、第１の路面勾配θ１の履歴の誤差が，第２の路面勾配θ２の履歴の誤差よりも大きいとき、現在前後進判定部１２で判定されている前後進状態が誤りであると判定する。そして、このように前後進状態が誤判定であると判定した場合、前後進判定検証部１４は、前後進判定部１２に対し、前後進状態の判定結果を補正するよう指示する。
【００２８】
次に、前後進判定部１２において実行される前後進判定について、図３乃至図５に示す前後進判定ルーチンのフローチャートに従って説明する。
【００２９】
このルーチンは設定時間毎に繰り返し実行されるものであり、ルーチンがスタートすると、前後進判定部１２は、先ず、ステップＳ１０１において、現在路面勾配推定部１０で推定されている路面勾配推定値θを読み込む。
【００３０】
続くステップＳ１０２において、前後進判定部１２は、例えば、インヒビタスイッチ６からの入力信号に基づいて、現在選択中のシフト位置を判定する。
【００３１】
そして、前後進判定部１２は、ステップＳ１０２における判定の結果、シフト位置がリバース「Ｒ」であると判定した場合にはステップＳ１０３に進み、シフト位置がドライブ「Ｄ」であると判定した場合にはステップＳ１１３に進み、シフト位置がニュートラル「Ｎ」であると判定した場合にはステップＳ１２３に進む。また、ステップＳ１０２における判定の結果、シフト位置がパーキング「Ｐ」であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１１２に進み、現在の車両の状態は完全停止状態にあると判定した後、ルーチンを抜ける。
【００３２】
ステップＳ１０２からステップＳ１０３に進むと、前後進判定部１２は、前回の判定状態（前進状態、後進状態、或いは、完全停止状態）を調べる。
【００３３】
そして、前後進判定部１２は、前回の判定状態が完全停止状態であると判定した場合にはステップＳ１０４に進み、前回の判定状態が前進状態であると判定した場合にはステップＳ１０６に進み、前回の状態が後進状態であると判定した場合にはステップＳ１０８に進む。
【００３４】
ステップＳ１０３からステップＳ１０４に進むと、前後進判定部１２は、車輪速Ｖ（絶対値）が零よりも大な値に転じており（すなわち、車輪速Ｖが零を経由して変化しており）、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）未満であるか否かを調べる。
【００３５】
そして、ステップＳ１０４において、車輪速Ｖ（絶対値）が零よりも大きな値に転じており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）未満であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１１０に進み、現在の車両は前進状態にある（すなわち、完全停止状態から前進状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００３６】
一方、ステップＳ１０４において、車輪速Ｖ（絶対値）が未だ零であると判定した場合、或いは、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）以上であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１０５に進み、車輪速Ｖ（絶対値）が零よりも大きな値に転じており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）以上であるか否かを調べる。
【００３７】
そして、ステップＳ１０５において、車輪速Ｖ（絶対値）が零よりも大きな値に転じており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）以上であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１１１に進み、現在の車両は後進状態にある（すなわち、完全停止状態から後進状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００３８】
一方、ステップＳ１０５において、車輪速Ｖ（絶対値）が未だ零であると判定した場合、或いは、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）未満であると判定した場合、前後進判定部１２は、現在の判定状態（すなわち、完全停止状態）を維持したまま、ルーチンを抜ける。
【００３９】
また、ステップＳ１０３からステップＳ１０６に進むと、前後進判定部１２は、車輪速Ｖ（絶対値）が零となっており、或いは、車輪速Ｖ（絶対値）が予め設定した閾値（例えば、数ｋｍ／ｈ）以下の値を最低値とする下凸状に変化しており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）以上であるか否かを調べる。ここで、ステップＳ１０６に進む場面では、自車の前後進状態とシフト位置とが不一致となっており（すなわち、シフト位置が後進を指示する「Ｒ」であるにも拘わらず自車が前進状態にあり）、このような不一致が発生する場面としては、自車が上り勾配路にある場面の他に、例えば、自車が前進中に完全停止することなくシフト位置が「Ｄ」から「Ｒ」に切り替えられた直後の場面等が想定される。このような場面では、例えば、ホイルスピン等によって車輪速Ｖ（絶対値）が零を経由することなく車輪の回転方向が反転することが想定される。そこで、このような場面に対応するため、ステップＳ１０６では、後進判定の条件を緩和するため、車輪速Ｖ（絶対値）の下凸状の変化も判定要件として加えられている。
【００４０】
そして、ステップＳ１０６において、車輪速Ｖ（絶対値）が零となっており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）以上であると判定した場合、或いは、車輪速Ｖ（絶対値）が予め設定した閾値以下の値を最低値とする下凸状に変化しており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）以上であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１１１に進み、現在の車両は後進状態にある（すなわち、前進状態から後進状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００４１】
一方、ステップＳ１０６において、車輪速Ｖ（絶対値）が零となっておらず、且つ、車輪速Ｖ（絶対値）が予め設定した閾値以下の値を最低値とする下凸状に変化していないと判定した場合、或いは、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）未満であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１０７に進み、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続しているか否かを調べる。
【００４２】
そして、ステップＳ１０７において、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続していると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１１２に進み、現在の車両は停止状態にある（すなわち、前進状態から完全停止状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００４３】
一方、ステップＳ１０７において、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続していない場合、前後進判定部１２は、現在の判定状態（すなわち、前進状態）を維持したまま、ルーチンを抜ける。
【００４４】
また、ステップＳ１０３からステップＳ１０８に進むと、前後進判定部１２は、車輪速Ｖ（絶対値）が零となっており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）未満であるか否かを調べる。
【００４５】
そして、ステップＳ１０８において、車輪速（絶対値）が零となっており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）未満であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１１０に進み、現在の車両は前進状態にある（すなわち、後進状態から前進状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００４６】
一方、ステップＳ１０８において、車輪速（絶対値）が零となっていないと判定した場合、或いは、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）以上であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１０９に進み、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続しているか否かを調べる。
【００４７】
そして、ステップＳ１０９において、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続していると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１１２に進み、現在の車両は停止状態にある（すなわち、後進状態から完全停止状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００４８】
一方、ステップＳ１０９において、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続していないと判定した場合、前後進判定部１２は、現在の判定状態（すなわち、後進状態）を維持したまま、ルーチンを抜ける。
【００４９】
図４に示すように、ステップＳ１０２からステップＳ１１３に進むと、前後進判定部１２は、前回の判定状態（前進状態、後進状態、或いは、完全停止状態）を調べる。
【００５０】
そして、前後進判定部１２は、前回の判定状態が完全停止状態であると判定した場合にはステップＳ１１４に進み、前回の判定状態が前進状態であると判定した場合にはステップＳ１１６に進み、前回の状態が後進状態であると判定した場合にはステップＳ１１８に進む。
【００５１】
ステップＳ１１３からステップＳ１１４に進むと、前後進判定部１２は、車輪速Ｖ（絶対値）が零よりも大な値に転じており（すなわち、車輪速Ｖが零を経由して変化しており）、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）以上であるか否かを調べる。
【００５２】
そして、ステップＳ１１４において、車輪速Ｖ（絶対値）が零よりも大きな値に転じており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）以上であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１２０に進み、現在の車両は前進状態にある（すなわち、完全停止状態から前進状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００５３】
一方、ステップＳ１１４において、車輪速Ｖ（絶対値）が未だ零であると判定した場合、或いは、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）未満であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１１５に進み、車輪速Ｖ（絶対値）が零よりも大きな値に転じており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）未満であるか否かを調べる。
【００５４】
そして、ステップＳ１１５において、車輪速Ｖ（絶対値）が零よりも大きな値に転じており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）未満であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１２１に進み、現在の車両は後進状態にある（すなわち、完全停止状態から後進状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００５５】
一方、ステップＳ１１５において、車輪速Ｖ（絶対値）が未だ零であると判定した場合、或いは、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）以上であると判定した場合、前後進判定部１２は、現在の判定状態（すなわち、完全停止状態）を維持したまま、ルーチンを抜ける。
【００５６】
また、ステップＳ１１３からステップＳ１１６に進むと、前後進判定部１２は、車輪速Ｖ（絶対値）が零となっており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）未満であるか否かを調べる。
【００５７】
そして、ステップＳ１１６において、車輪速（絶対値）が零となっており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）未満であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１２１に進み、現在の車両は後進状態にある（すなわち、前進状態から後進状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００５８】
一方、ステップＳ１１６において、車輪速（絶対値）が零となっていないと判定した場合、或いは、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）以上であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１１７に進み、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続しているか否かを調べる。
【００５９】
そして、ステップＳ１１７において、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続していると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１２２に進み、現在の車両は停止状態にある（すなわち、前進状態から完全停止状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００６０】
一方、ステップＳ１１７において、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続していないと判定した場合、前後進判定部１２は、現在の判定状態（すなわち、前進状態）を維持したまま、ルーチンを抜ける。
【００６１】
また、ステップＳ１１３からステップＳ１１８に進むと、前後進判定部１２は、車輪速Ｖ（絶対値）が零となっており、或いは、車輪速Ｖ（絶対値）が予め設定した閾値（例えば、数ｋｍ／ｈ）以下の値を最低値とする下凸状に変化しており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）以上であるか否かを調べる。ここで、ステップＳ１１８に進む場面では、自車の前後進状態とシフト位置とが不一致となっており（すなわち、シフト位置が前進を指示する「Ｄ」であるにも拘わらず自車が後進状態にあり）、このような不一致が発生する場面としては、自車が上り勾配路にある場面の他に、例えば、自車が後進中に完全停止することなくシフト位置が「Ｒ」から「Ｄ」に切り替えられた直後の場面等が想定される。このような場面では、例えば、ホイルスピン等によって車輪速Ｖ（絶対値）が零を経由することなく車輪の回転方向が反転することが想定される。そこで、このような場面に対応するため、ステップＳ１１８では、前進判定の条件を緩和するため、車輪速Ｖ（絶対値）の下凸状の変化も判定要件として加えられている。
【００６２】
そして、ステップＳ１１８において、車輪速Ｖが零となってており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）以上であると判定した場合、或いは、車輪速Ｖ（絶対値）が予め設定した閾値以下の値を最低値とする下凸状に変化しており、且つ、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）以上であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１２０に進み、現在の車両は前進状態にある（すなわち、後進状態から前進状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００６３】
一方、ステップＳ１１８において、車輪速Ｖ（絶対値）が零となっておらず、且つ、車輪速Ｖ（絶対値）が予め設定した閾値以下の値を最低値とする下凸状に変化していないと判定した場合、或いは、駆動トルクＴｒが必要トルクＴｌ（θ）未満であると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１１９に進み、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続しているか否かを調べる。
【００６４】
そして、ステップＳ１１９において、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続していると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１２２に進み、現在の車両は停止状態にある（すなわち、後進状態から完全停止状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００６５】
一方、ステップＳ１１９において、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続していないと判定した場合、前後進判定部１２は、現在の判定状態（すなわち、後進状態）を維持したまま、ルーチンを抜ける。
【００６６】
図５に示すように、ステップＳ１０２からステップＳ１２３に進むと、前後進判定部１２は、前回の判定状態（前進状態、後進状態、或いは、完全停止状態）を調べる。
【００６７】
そして、前後進判定部１２は、前回の判定状態が完全停止状態であると判定した場合にはステップＳ１２４に進み、前回の判定状態が前進状態であると判定した場合にはステップＳ１２６に進み、前回の状態が後進状態であると判定した場合にはステップＳ１２８に進む。
【００６８】
ステップＳ１２３からステップＳ１２４に進むと、前後進判定部１２は、車輪速Ｖ（絶対値）が零よりも大な値に転じており（すなわち、車輪速Ｖが零を経由して変化しており）、且つ、路面勾配推定部１０で推定された路面勾配θが尻上り勾配を示しているか否かを調べる。
【００６９】
そして、ステップＳ１２４において、車輪速Ｖ（絶対値）が零よりも大きな値に転じており、且つ、路面勾配θが尻上り勾配を示していると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１３０に進み、現在の車両は前進状態にある（すなわち、完全停止状態から前進状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００７０】
一方、ステップＳ１２４において、車輪速Ｖ（絶対値）が未だ零であると判定した場合、或いは、路面勾配θが尻上り勾配を示していないと判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１２５に進み、車輪速Ｖ（絶対値）が零よりも大きな値に転じており、且つ、路面勾配θが尻下り勾配を示しているか否かを調べる。
【００７１】
そして、ステップＳ１２５において、車輪速Ｖ（絶対値）が零よりも大きな値に転じており、且つ、路面勾配θが尻下り勾配を示していると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１３１に進み、現在の車両は後進状態にある（すなわち、完全停止状態から後進状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００７２】
一方、ステップＳ１２５において、車輪速Ｖ（絶対値）が未だ零であると判定した場合、或いは、路面勾配θが尻下り勾配を示していないと判定した場合、前後進判定部１２は、現在の判定状態（すなわち、完全停止状態）を維持したまま、ルーチンを抜ける。
【００７３】
また、ステップＳ１２３からステップＳ１２６に進むと、前後進判定部１２は、車輪速Ｖ（絶対値）が零となっており、且つ、路面勾配θが尻下り勾配を示しているか否かを調べる。
【００７４】
そして、ステップＳ１２６において、車輪速（絶対値）が零となっており、且つ、路面勾配θが尻下り勾配を示していると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１３１に進み、現在の車両は後進状態にある（すなわち、前進状態から後進状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００７５】
一方、ステップＳ１２６において、車輪速（絶対値）が零となっていないと判定した場合、或いは、路面勾配θが尻下り勾配を示していないと判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１２７に進み、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続しているか否かを調べる。
【００７６】
そして、ステップＳ１２７において、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続していると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１３２に進み、現在の車両は停止状態にある（すなわち、前進状態から完全停止状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００７７】
一方、ステップＳ１２７において、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続していないと判定した場合、前後進判定部１２は、現在の判定状態（すなわち、前進状態）を維持したまま、ルーチンを抜ける。
【００７８】
また、ステップＳ１２３からステップＳ１２８に進むと、前後進判定部１２は、車輪速Ｖ（絶対値）が零となっており、且つ、路面勾配θが尻上り勾配を示しているか否かを調べる。
【００７９】
そして、ステップＳ１２８において、車輪速Ｖ（絶対値）が零となっており、且つ、路面勾配θが尻上り勾配を示していると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１３０に進み、現在の車両は前進状態にある（すなわち、後進状態から前進状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００８０】
一方、ステップＳ１２８において、車輪速Ｖ（絶対値）が零となっていないと判定した場合、或いは、路面勾配θが尻上り勾配を示していないと判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１２９に進み、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続しているか否かを調べる。
【００８１】
そして、ステップＳ１２９において、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続していると判定した場合、前後進判定部１２は、ステップＳ１３２に進み、現在の車両は停止状態にある（すなわち、後進状態から完全停止状態に転じた）と判定した後、ルーチンを抜ける。
【００８２】
一方、ステップＳ１２９において、車輪速Ｖが零であり、且つ、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み中である状態が一定時間継続していないと判定した場合、前後進判定部１２は、現在の判定状態（すなわち、後進状態）を維持したまま、ルーチンを抜ける。
【００８３】
このような制御により、例えば、図９乃至図１２に示すように、各シフト位置において、前後進状態の判定結果が遷移する。
【００８４】
次に、前後進判定部１２における前後進判定結果に対して、前後進判定検証部１４において実行される検証について、図６に示す前後進判定検証ルーチンのフローチャートに従って説明する。
【００８５】
このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるものであり、ルーチンがスタートすると、前後進判定検証部１４は、先ず、ステップＳ２０１において、前後進判定が切り替えられた直後であるか否かを調べる。
【００８６】
そして、ステップＳ２０１において、前後進判定が切り替えられた直後であると判定した場合、前後進判定検証部１４は、ステップＳ２０２に進み、後述する第１，第２の勾配推定値θ１，θ２の履歴をクリアした後、ステップＳ２０３に進む。
【００８７】
一方、ステップＳ２０１において、前後進判定が切り替えられた直後ではないと判定した場合、前後進判定検証部１４は、そのまま、ステップＳ２０３に進む。
【００８８】
ステップＳ２０１或いはステップＳ２０２からステップＳ２０３に進むと、前後進判定検証部１４は、現在の前後進状態の判定結果が前進状態或いは後進状態であるか否かを調べる。
【００８９】
そして、ステップＳ２０３において、現在の前後進状態の判定結果が前進状態或いは後進状態でないと判定した場合、すなわち、現在の前後進状態の判定結果が完全停止状態であると判定した場合、前後進判定検証部１４は、そのままルーチンを抜ける。
【００９０】
一方、ステップＳ２０３において、現在の前後進状態の判定結果が前進状態或いは後進状態であると判定した場合、前後進判定検証部１４は、ステップＳ２０４に進み、第１，第２の路面勾配θ１，θ２を推定し、これらの推定結果を勾配推定値履歴として記憶する。
【００９１】
すなわち、前後進判定検証部１４は、現在の前後進判定結果とシフト位置とに基づいて車輪速Ｖ（絶対値）に回転方向を付与するとともに、回転方向を付与した車輪速Ｖの変化量に基づいて加速度Ａ’を算出し、この加速度Ａ’と、前後加速度Ａとに基づき、上述の（１）式を用いて路面勾配θ（第１の路面勾配θ１）を算出する。さらに、前後進判定検証部１４は、上述の加速度Ａ’と前後加速後Ａとに基づき、上述の（２）式を用いて路面勾配θ（第２の路面勾配θ２）を推定する。そして、前後進判定検証部１４は、推定した第１，第２の路面勾配θ１，θ２を、各々履歴として記憶する（図８参照）。
【００９２】
ステップＳ２０４からステップＳ２０５に進むと、前後進判定検証部１４は、加速度Ａ’に基づいて、現在の自車が定速走行中であるか否かを調べる。
【００９３】
そして、ステップＳ２０５において、現在の自車が定速走行中でないと判定した場合、前後進判定検証部１４は、そのまま、ルーチンを抜ける。
【００９４】
一方、ステップＳ２０５において、現在の自車が定速走行中であると判定した場合、前後進判定検証部１４は、ステップＳ２０６に進み、路面勾配基準値θａの履歴を推定し、この路面勾配基準値θａと第１，第２の路面勾配θ１，θ２の各履歴との誤差を演算する。
【００９５】
すなわち、車両が定速走行時には前後加速度の値から路面勾配を精度良く算出可能であることに鑑み、前後進判定検証部１４は、前回定速走行を判定したときの前後加速度Ａに基づいて路面勾配基準値θａ１を算出するとともに、今回の定速走行における前後加速度Ａに基づいて路面勾配基準値θａ２を算出する。例えば、図８に示す例において、定速走行がタイミングＴ１で判定された場合、前後進判定検証部１４は、その直前の定速走行が判定されたタイミングＴ０における前後加速度Ａの値から路面勾配基準値θａ１を算出するとともに、現タイミングＴ１における前後加速度Ａの値から路面勾配基準値θａ２を算出する。さらに、例えば、これら路面勾配基準値θａ１とθａ２とを線形的に結ぶことにより、タイミングＴ０からタイミングＴ１にかけての路面勾配基準値θａの履歴を推定する。そして、前後進判定検証部１４は、路面勾配基準値θａの履歴と、第１，第２の路面勾配θ１，θ２の各履歴との誤差（例えば、最小二乗誤差）を演算する。
【００９６】
ステップＳ２０６からステップＳ２０７に進むと、前後進判定検証部１４は、路面勾配基準値θａと第１の路面勾配θ１との誤差が、路面勾配基準値θａと第２の路面勾配θ２との誤差よりも大きいか否かを調べる。
【００９７】
そして、ステップＳ２０７において、路面勾配基準値θａと第２の路面勾配θ２との誤差が大きいと判定した場合、前後進判定検証部１４は、そのまま、ステップＳ２０９に進む。
【００９８】
一方、ステップＳ２０７において、路面勾配基準値θａと第１の路面勾配θ１との誤差が大きいと判定した場合、前後進判定検証部１４は、ステップＳ２０８に進み、現在前後進判定部１２において判定されている前進状態、或いは、後進状態は誤りであると判定し、前後進判定部１２に対し手現在の判定と逆の判定状態に変更するよう指示した後、ステップＳ２０９に進む。
【００９９】
そして、ステップ２０７或いはステップＳ２０８からステップＳ２０９に進むと、前後進判定検証部１４は、第１，第２の勾配推定値θ１，θ２の履歴をクリアした後、ルーチンを抜ける。
【０１００】
このような実施形態によれば、路面勾配θを推定するとともに、推定した路面勾配θを有する路面に対してシフト位置の示す方向に車両を移動させるために最低限必要な必要トルクＴｌ（θ）を算出し、車輪速センサ７で検出した車輪速Ｖ（絶対値）が零を経由して変化したとき、エンジンの駆動トルクＴｒと必要トルクＴｌ（θ）との比較結果と、現在のシフト位置とに基づいて車両の前後進状態を判定することにより、車輪速センサ７からの前後進情報を得られない場合にも車両の前後進状態を的確に判定することができる。従って、安価且つ簡素な単相式の車輪速センサを有効に適用することが可能となる。
【０１０１】
この場合において、車輪速Ｖに基づいて定速走行を判定した後に加減速走行を判定すると、再び定速走行を判定するまでの間、前後加速度Ａと、車輪速Ｖと、前後進判定結果と基づき、（１）式を用いて路面勾配θ（第１の路面勾配θ１）を推定し、さらに、（２）式を用いて前後進判定結果が逆であると仮定したときの路面勾配θ（第２の路面勾配θ２）を推定するとともに、加減速走行時の前後で判定された各定速走行時に、前後加速度Ａに基づいて路面勾配基準値θａ１，θａ１をそれぞれ算出して加減速走行時における路面勾配基準値θａの履歴を推定し、この路面勾配基準値θａの履歴に対して、第１の路面勾配θ１の履歴の誤差が，第２の路面勾配θ２の履歴の誤差よりも大きいとき、現在前後進判定部１２で判定されている前後進状態が誤りであると判定することにより、駆動トルクＴｒと必要トルクＴｌ（θ）との比較結果等に基づいて行った前後進判定に万が一誤判定があったとしても、当該誤判定を的確に補正することができる。
【０１０２】
なお、本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。
【０１０３】
例えば、上述の実施形態においては、本発明を単相式の車輪速センサを備えた車両に適用した場合の一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、多相式の車輪速センサを備えた車両に対しても適用が可能である。この場合、例えば、車輪速センサの電磁ピックアップ等の一部が故障した場合等においても的確に前後進状態を判定することが可能となる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  …  路面勾配推定装置（前後進判定装置）
２  …  制御ユニット
５  …  エンジン制御ユニット（駆動トルク推定手段）
６  …  インヒビタスイッチ（シフト位置検出手段）
７  …  車輪速センサ（車輪速検出手段）
８  …  前後加速度センサ（前後加速度検出手段）
９  …  ブレーキペダルスイッチ
１０  …  路面勾配推定部（路面勾配推定手段）
１１  …  必要トルク算出部（必要トルク算出手段）
１２  …  前後進判定部（前後進判定手段）
１３  …  フィルタ処理部（平滑化処理手段）
１４  …  前後進判定検証部（前後進判定検証手段）
【図１】
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【図２】
2014193644.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014193644.tif 000010
【図７】
2014193644.tif 000011
【図８】
2014193644.tif 000012
【図９】
2014193644.tif 000013
【図１０】
2014193644.tif 000014
【図１１】
2014193644.tif 000015
【図１２】
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