特許 6028060 車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6028060

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月16日

(54)【発明の名称】車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 61/12 20100101AFI20161107BHJP

   F16H 59/54 20060101ALI20161107BHJP

   F16H 61/02 20060101ALI20161107BHJP

   F16H 59/66 20060101ALI20161107BHJP

   F16H 59/48 20060101ALI20161107BHJP

【ＦＩ】

   F16H61/12

   F16H59/54

   F16H61/02

   F16H59/66

   F16H59/48

【請求項の数】5

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2015-65046(P2015-65046)

(22)【出願日】2015年3月26日

(65)【公開番号】特開2016-183757(P2016-183757A)

(43)【公開日】2016年10月20日

【審査請求日】2015年9月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100149261

【弁理士】

【氏名又は名称】大内 秀治

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(72)【発明者】

【氏名】中村 公紀

(72)【発明者】

【氏名】荒井 大

【審査官】 中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１２５４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−６８２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３７２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−１８０３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−７１００９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ６１／１２

Ｆ１６Ｈ ５９／４８

Ｆ１６Ｈ ５９／５４

Ｆ１６Ｈ ５９／６６

Ｆ１６Ｈ ６１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動源（１４）の動力を自動変速機（２０）を介して駆動輪（１８）に伝達する車両（１２）の車速を検出する車速検出手段（５２）と、
前記駆動源（１４）の回転数を検出する回転数検出手段（４８）と、
前記車両（１２）に対する加速操作量を検出する加速操作量検出手段（４４、４６）と、
前記車速、前記回転数、前記加速操作量及び前記自動変速機（２０）の変速比に基づいて、前記車両（１２）が走行する路面（９２）の勾配（ｓｉｎθ）を推定する勾配推定手段（７６）と、
前記勾配（ｓｉｎθ）に基づき登坂角（θ、θｆ）を推定する登坂角推定手段（８０）と、
前記車両（１２）のブレーキ（６２）に対する操作の有無を検出するブレーキ検出手段（５４）と、
前記登坂角推定手段（８０）が推定した前記登坂角（θ、θｆ）、及び、前記ブレーキ検出手段（５４）が検出した前記ブレーキ（６２）の操作に基づいて、前記自動変速機（２０）を制御する変速制御手段（６６）と、
を有する車両（１２）の制御装置（１０）において、
前記加速操作量が閾値（ＴＨ）以下のときに、前記車両（１２）が減速状態にあると判定する減速判定手段（７８）と、
前記勾配推定手段（７６）が上り勾配と推定し、且つ、前記減速判定手段（７８）が減速状態と判定した場合、前記登坂角推定手段（８０）による前記登坂角（θ、θｆ）の増加方向への更新処理を禁止する登坂角更新判定手段（７４）と、
をさらに有することを特徴とする車両（１２）の制御装置（１０）。

【請求項2】

請求項１記載の車両（１２）の制御装置（１０）において、
前記閾値（ＴＨ）は、前記車速の上昇に伴って増加することを特徴とする車両（１２）の制御装置（１０）。

【請求項3】

請求項１又は２記載の車両（１２）の制御装置（１０）において、
前記変速制御手段（６６）は、前記加速操作量に応じて前記車両（１２）が加速することにより、前記勾配推定手段（７６）が前記上り勾配であると判定し、その後、前記車両（１２）がさらに加速したときに、前記登坂角（θ、θｆ）に基づき、平地走行時よりも前記自動変速機（２０）のシフトダウンの実行を早める登坂変速マップ（８８）を用いて、前記変速比を変更する登坂制御を実行することを特徴とする車両（１２）の制御装置（１０）。

【請求項4】

請求項３記載の車両（１２）の制御装置（１０）において、
前記変速制御手段（６６）は、前記ブレーキ（６２）の操作が行われた後に、前記勾配推定手段（７６）が下り勾配であると判定し、その後、前記ブレーキ（６２）の操作が所定回数行われたときに、前記登坂角（θ、θｆ）に基づき、平地走行時よりも前記自動変速機（２０）のシフトダウンの実行を早める降坂変速マップ（８８）を用いて、前記変速比を変更する降坂制御を実行することを特徴とする車両（１２）の制御装置（１０）。

【請求項5】

請求項４記載の車両（１２）の制御装置（１０）において、
前記変速制御手段（６６）は、
前記ブレーキ（６２）の操作回数をカウントし、
前記登坂角（θ、θｆ）が一定値以上であり、前記車両（１２）に前記加速操作量が与えられ、且つ、前記ブレーキ（６２）の操作が所定回数行われるまでの間、前記車両（１２）のクルーズ走行が所定時間（Ｔａ）継続している場合に、前記操作回数のカウントをリセットすることを特徴とする車両（１２）の制御装置（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車速、駆動源の回転数及び加速操作量等に基づいて、車両が走行する路面の勾配を推定し、推定した勾配に基づいて自動変速機を制御する車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車速、エンジン回転数、車両に対する加速操作量等に基づいて、車両が走行する路面の勾配を推定し、ブレーキオンのとき（ブレーキが操作されたとき）に車両が下り坂を走行中であると判定して、降坂制御を行うことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−１５１１５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１によれば、ブレーキオフの場合（ブレーキが操作されていない場合）、運転者が減速しようとしていないので、降坂制御は行われない、としている。

【0005】

しかしながら、運転者が減速を意図してブレーキスイッチ、ブレーキレバー、ブレーキペダル等のブレーキ検出手段を操作し、ブレーキ操作を行う場合、当該ブレーキ検出手段が仮に故障していれば、ＥＣＵは、ブレーキ検出手段からブレーキオン信号が入力されないため、運転者に減速の意思がないと判定する。この結果、車両が下り坂を走行中であっても、ＥＣＵは、降坂制御を行わない。

【0006】

具体的に、駆動源としてのエンジンの動力が自動変速機を介して駆動輪に伝達される場合に、車速が減速すると、ＥＣＵは、運転者のブレーキ操作によって減速したのか、あるいは、車両が平坦路又は上り坂を走行することにより減速したのか、のどちらかであると判定する。しかしながら、前述のように、ブレーキ検出手段が故障している場合、車両が下り坂を走行中、運転者が減速の意思を持ってブレーキ操作を行っても、ブレーキ検出手段からＥＣＵにブレーキオン信号が入力されないので、ＥＣＵは、車両が平坦路又は上り坂を走行中であると誤判定する可能性がある。

【0007】

そこで、誤判定を防止するため、角度センサ又は傾斜センサを車両に搭載して、上り坂、平坦路又は下り坂を検知することも考えられる。しかしながら、角度センサや傾斜センサを設けると、コストがかかる。コストをかけずに誤判定を防止するためには、車両に備わっている各種の検出手段の検出結果を利用して、上り坂、平坦路又は下り坂を推定する方法を構築する必要がある。

【0008】

そこで、本発明は、ブレーキ検出手段の故障時におけるＥＣＵの誤判定を防止し、運転者の意思に合った自動変速機の制御が可能となる車両の制御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】

【0009】

本発明に係る車両（１２）の制御装置（１０）は、車速検出手段（５２）、回転数検出手段（４８）、加速操作量検出手段（４４、４６）、勾配推定手段（７６）、登坂角推定手段（８０）、ブレーキ検出手段（５４）及び変速制御手段（６６）を有する。

【0010】

前記車速検出手段（５２）は、駆動源（１４）の動力を自動変速機（２０）を介して駆動輪（１８）に伝達する前記車両（１２）の車速を検出する。前記回転数検出手段（４８）は、前記駆動源（１４）の回転数を検出する。前記加速操作量検出手段（４４、４６）は、前記車両（１２）に対する加速操作量を検出する。前記勾配推定手段（７６）は、前記車速、前記回転数、前記加速操作量及び前記自動変速機（２０）の変速比に基づいて、前記車両（１２）が走行する路面（９２）の勾配（ｓｉｎθ）を推定する。前記登坂角推定手段（８０）は、前記勾配（ｓｉｎθ）に基づき登坂角（θ、θｆ）を推定する。前記ブレーキ検出手段（５４）は、前記車両（１２）のブレーキ（６２）に対する操作の有無を検出する。前記変速制御手段（６６）は、前記登坂角推定手段（８０）が推定した前記登坂角（θ、θｆ）、及び、前記ブレーキ検出手段（５４）が検出した前記ブレーキ（６２）の操作に基づいて、前記自動変速機（２０）を制御する。

【0011】

以上の構成を前提として、本発明に係る車両（１２）の制御装置（１０）は、以下の特徴を有する。

【0012】

第１の特徴；前記制御装置（１０）は、前記加速操作量が閾値（ＴＨ）以下のときに、前記車両（１２）が減速状態にあると判定する減速判定手段（７８）と、前記勾配推定手段（７６）が上り勾配と推定し、且つ、前記減速判定手段（７８）が減速状態と判定した場合、前記登坂角推定手段（８０）による前記登坂角（θ、θｆ）の増加方向への更新処理を禁止する登坂角更新判定手段（７４）とをさらに有する。

【0013】

第２の特徴；前記閾値（ＴＨ）は、前記車速の上昇に伴って増加する。

【0014】

第３の特徴；前記変速制御手段（６６）は、前記加速操作量に応じて前記車両（１２）が加速することにより、前記勾配推定手段（７６）が前記上り勾配であると判定し、その後、前記車両（１２）がさらに加速したときに、前記登坂角（θ、θｆ）に基づき、平地走行時よりも前記自動変速機（２０）のシフトダウンの実行を早める登坂変速マップ（８８）を用いて、前記変速比を変更する登坂制御を実行する。

【0015】

第４の特徴；前記変速制御手段（６６）は、前記ブレーキ（６２）の操作が行われた後に、前記勾配推定手段（７６）が下り勾配であると判定し、その後、前記ブレーキ（６２）の操作が所定回数行われたときに、前記登坂角（θ、θｆ）に基づき、平地走行時よりも前記自動変速機（２０）のシフトダウンの実行を早める降坂変速マップ（８８）を用いて、前記変速比を変更する降坂制御を実行する。

【0016】

第５の特徴；前記変速制御手段（６６）は、前記ブレーキ（６２）の操作回数をカウントし、前記登坂角（θ、θｆ）が一定値以上であり、前記車両（１２）に前記加速操作量が与えられ、且つ、前記ブレーキ（６２）の操作が所定回数行われるまでの間、前記車両（１２）のクルーズ走行が所定時間（Ｔａ）継続している場合に、前記操作回数のカウントをリセットする。

【発明の効果】

【0017】

本発明の第１の特徴によれば、運転者がブレーキを操作しているときには、車両に対して加速操作量が付与されることはない。従って、加速操作量が閾値以下のときに、減速判定手段は、運転者が車両の加速を望んでおらず、当該車両が減速状態にあると判定する。この結果、勾配推定手段が上り勾配と推定し、且つ、減速判定手段が減速状態と判定した場合、登坂角更新判定手段は、登坂角推定手段による登坂角の増加方向への更新処理を禁止する。これにより、ブレーキ検出手段が故障した場合でも、運転者の意図しない加速が発生することを防ぐことができる。このように、第１の特徴では、ブレーキ検出手段の故障時におけるＥＣＵの誤判定を防止できるので、運転者の意思に合った自動変速機の制御が可能となる。

【0018】

なお、本発明において、「車両」とは、二輪車、四輪車、ハイブリッド車両、電動車両等の各種車両を含む概念である。また、「駆動源」とは、車両のエンジンやモータ等を含む概念である。さらに、「加速操作量」とは、運転者から車両への加速の指示量をいい、スロットルグリップの操作量、アクセルペダルの踏み込み量、スロットル開度等を含む概念である。さらにまた、「加速操作量検出手段」は、加速操作量を検出する手段であって、スロットルグリップ開度センサ、アクセルペダルセンサ、スロットル開度センサ等を含む概念である。また、「登坂角」とは、上り方向（登坂方向）の勾配に応じた路面の傾斜角（上り坂の傾斜角）や、下り方向（降坂方向）の勾配に応じた路面の傾斜角（下り坂の傾斜角）を含む概念である。さらに、「ブレーキ検出手段」は、運転者がブレーキ操作を行うブレーキスイッチ、ブレーキレバー、ブレーキペダル等を含む概念である。

【0019】

本発明の第２の特徴によれば、車速の上昇に伴って閾値を増加させる。高速走行時には、車両に対する走行抵抗が大きくなるため、運転者は、より大きな加速操作量を車両に付与する。そこで、加速操作量の増加に応じた車速の上昇分を加味して閾値を増加させることにより、車速の変化に応じて、自動変速機を適切に制御することができる。

【0020】

本発明の第３の特徴によれば、加速操作量に応じて車両が加速すると共に、勾配推定手段が上り勾配と判定した後に、車両がさらに加速すれば、登坂変速マップを用いた登坂制御が実行されるので、自動変速機の変速比を、運転者の加速操作に応じた適切な変速比に変更することができる。

【0021】

本発明の第４の特徴によれば、勾配推定手段が下り勾配と判定すると共に、運転者によるブレーキ操作が複数回行われた後に、降坂変速マップを用いた降坂制御が実行されるので、自動変速機の変速比を、運転者の加速操作に応じた適切な変速比に変更することができる。

【0022】

本発明の第５の特徴によれば、運転者によるブレーキの操作回数を変速制御手段がカウントし、登坂角が一定値以上、車両に加速操作量が付与、且つ、車両のクルーズ走行が所定時間継続の条件において、変速制御手段は、操作回数のカウントをリセットする。これにより、下り勾配（下り坂）が連続しない場合、変速制御手段は、降坂制御に移行しないので、車両が走行する路面の勾配に応じて、自動変速機を適切に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本実施形態に係る制御装置の構成図である。

【図2】図１の自動変速機制御手段及び記憶部の機能ブロック図である。

【図3】Ｄマップを示す図である。

【図4】Ｑマップを示す図である。

【図5】シフトダウン用変速マップを示す図である。

【図6】走行状態判別マップを示す図である。

【図7】路面の勾配及び登坂角の推定に供される説明図である。

【図8】第１の動作を図示したタイミングチャートである。

【図9】第２の動作を図示したタイミングチャートである。

【図10】第２の動作を図示したタイミングチャートである。

【図11】第３の動作を図示したタイミングチャートである。

【図12】第３の動作を図示したタイミングチャートである。

【図13】第４の動作を図示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明に係る車両の制御装置について、好適な実施形態を掲げ、添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。

【0025】

［本実施形態の構成］
図１に示すように、本実施形態に係る車両の制御装置１０（以下、制御装置１０ともいう。）は、二輪車、四輪車、ハイブリッド車両、電動車両等の各種の車両１２に適用される。なお、以下の説明では、特に断りがない限り、車両１２が自動二輪車である場合について説明する。

【0026】

車両１２は、駆動源としてのエンジン１４と、該エンジン１４の出力軸であるクランク軸１６に連結され、エンジン１４の動力を駆動輪である後輪１８に伝達する自動変速機２０とを有する。

【0027】

エンジン１４には吸気管２２が連結され、吸気管２２にはスロットルバルブ２４が設けられている。車両１２のＥＣＵ２６がドライバ２８を制御し、該ドライバ２８がモータ３０を駆動させることにより、スロットルバルブ２４の開度（スロットル開度）が調整される。これにより、吸気管２２を介してエンジン１４に吸入される空気の吸入空気量が調整される。

【0028】

吸気管２２におけるスロットルバルブ２４の下流側には、インジェクタ３２が設けられている。インジェクタ３２は、ＥＣＵ２６からの制御に従って、スロットルバルブ２４を介してエンジン１４の燃焼室に流入する空気に燃料を噴射し、混合気を生成する。

【0029】

エンジン１４には、点火プラグ３４が設けられている。点火プラグ３４は、ＥＣＵ２６からの制御に従って点火を行うことにより、吸気管２２から燃焼室に流入した混合気を燃焼させる。これにより、エンジン１４は、燃焼エネルギーを動力に変換する。

【0030】

自動変速機２０は、複数の変速ギア段を有し、ＥＣＵ２６からの制御に従い、車速及びスロットル開度に応じて自動的に変速ギア段を切り換える。これにより、自動変速機２０は、エンジン１４のクランク軸１６から伝達された動力である回転力を、変速比を変えて後輪１８に伝達する。

【0031】

そして、本実施形態に係る制御装置１０は、ＥＣＵ２６、記憶部３６、及び、車両１２内に設けられた各種のセンサやスイッチ等の検出手段を有する。

【0032】

具体的に、車両１２には、ＮＤ切換スイッチ３７、走行モード切換スイッチ３８、シフトアップスイッチ４０、シフトダウンスイッチ４２、スロットルグリップ開度センサ（加速操作量検出手段）４４、スロットル開度センサ（加速操作量検出手段）４６、回転数センサ（回転数検出手段）４８、ギアポジションセンサ５０、車速センサ（車速検出手段）５２、ブレーキ検出手段５４、吸気圧センサ５６、吸気温センサ５８及び水温センサ６０が設けられている。

【0033】

ＮＤ切換スイッチ３７は、停車時に、運転者６１（図７参照）がニュートラル（Ｎ）側又はドライブレンジ（Ｄ）側のスイッチを押すことで、自動変速機２０の状態をニュートラル状態（Ｎ）又はドライブレンジ状態（Ｄ）に切り換えるものである。走行モード切換スイッチ３８は、運転者６１のスイッチ操作により、自動変速機２０の変速ギア段を自動的に切り換える自動変速モード、又は、変速ギア段を手動で切り換える手動変速モードに切り換えるものである。

【0034】

シフトアップスイッチ４０は、自動変速モード中に、自動変速機２０のシフトアップを手動で行うものである。また、シフトダウンスイッチ４２は、自動変速モード中に、自動変速機２０のシフトダウンを手動で行うものである。この場合、自動変速モード中に、運転者６１がシフトアップスイッチ４０及びシフトダウンスイッチ４２のいずれかを操作すると、自動変速モードから手動変速モードに切り換わる。

【0035】

ＮＤ切換スイッチ３７、走行モード切換スイッチ３８、シフトアップスイッチ４０及びシフトダウンスイッチ４２は、一定周期毎、又は、運転者６１がスイッチ操作を行う毎に、運転者６１の操作結果を示す操作信号をＥＣＵ２６に出力する。

【0036】

スロットルグリップ開度センサ４４は、車両１２の図示しないスロットルグリップの開度（加速操作量）を検出する。スロットル開度センサ４６は、スロットルバルブ２４のスロットル開度（加速操作量）を検出する。回転数センサ４８は、エンジン１４のクランク軸１６の回転数をエンジン回転数として検出する。ギアポジションセンサ５０は、自動変速機２０の現在の変速ギア段であるギアポジションを検出する。車速センサ５２は、後輪１８の回転数を検出することにより車両１２の車速を検出する。吸気圧センサ５６は、吸気管２２に設けられ、エンジン１４に吸入される空気の吸気圧を検出する。吸気温センサ５８は、吸気管２２に設けられ、エンジン１４に吸入される空気の温度である吸気温を検出する。水温センサ６０は、エンジン１４を冷却する冷却水の水温を検出する。これらのセンサ４４〜５２、５６〜６０は、一定周期で検出対象の物理量を検出し、検出結果を示す信号をＥＣＵ２６に出力する。

【0037】

ブレーキ検出手段５４は、運転者６１がブレーキ操作を行うためのブレーキスイッチ、ブレーキレバー又はブレーキペダルである。運転者６１のブレーキ操作によってブレーキ６２が作動する際、ブレーキ検出手段５４は、ブレーキ操作が行われたことを示すブレーキオン信号を生成する。ブレーキ検出手段５４は、一定周期毎に、ブレーキオン信号、又は、ブレーキ操作が行われていないことを示すブレーキオフ信号をＥＣＵ２６に出力する。

【0038】

ＥＣＵ２６は、エンジン１４を駆動制御するエンジン制御手段６４と、自動変速機２０を駆動制御する自動変速機制御手段６６とを有する。記憶部３６は、各種のプログラム及びデータ等を記憶する記憶媒体である。ＥＣＵ２６は、記憶部３６に記憶されたプログラムを読み込んで実行することにより、エンジン制御手段６４及び自動変速機制御手段６６の機能を実現する。

【0039】

エンジン制御手段６４は、スロットルグリップ開度センサ４４が検出したスロットルグリップの開度に応じてスロットル開度を調整すると共に、スロットル開度又はスロットルグリップの開度、車速センサ５２が検出した車速等に基づいて、インジェクタ３２の燃料噴射量及び噴射タイミング、点火プラグ３４の点火時期を制御して、エンジン回転数を制御する。

【0040】

自動変速機制御手段６６は、記憶部３６に記憶された複数の変速マップに基づいて、自動変速機２０を駆動制御する。

【0041】

図２は、自動変速機制御手段６６及び記憶部３６の機能ブロック図である。

【0042】

自動変速機制御手段６６は、走行モード切換手段７０、自動変速モード切換手段７２、登坂角更新判定手段７４、勾配推定手段７６、減速判定手段７８及び登坂角推定手段８０を有する。記憶部３６は、自動変速マップ８２及び走行状態判別マップ８４を有する。自動変速マップ８２は、デフォルトモード用変速マップ８６、クイックモード用変速マップ（登坂変速マップ、降坂変速マップ）８８及びシフトダウン用変速マップ９０を有する。なお、以下の説明では、デフォルトモード用変速マップ８６をＤマップ８６、クイックモード用変速マップ８８をＱマップ８８と呼称する。

【0043】

図３は、Ｄマップ８６を示す図であり、スロットル開度及び車速に応じた自動変速機２０（図１参照）の変速タイミングが設定されている。図３において、実線は、変速ギア段が高速側に切り換わる変速タイミング（１速→２速、２速→３速、３速→４速、４速→５速、５速→６速）を示す。破線は、変速ギア段が低速側に切り換わる変速タイミング（６速→５速、５速→４速、４速→３速、３速→２速、２速→１速）を示す。

【0044】

図４は、Ｑマップ８８を示す図であり、Ｄマップ８６（図３参照）と同様に、スロットル開度及び車速に応じた自動変速機２０（図１参照）の変速タイミングが設定されている。図４において、実線は、変速ギア段が高速側に切り換わる変速タイミング（１速→２速、２速→３速、３速→４速、４速→５速、５速→６速）を示す。破線は、変速ギア段が低速側に切り換わる変速タイミング（６速→５速、５速→４速、４速→３速、３速→２速、２速→１速）を示す。

【0045】

Ｑマップ８８は、Ｄマップ８６より駆動力を重視した変速マップであり、Ｄマップ８６よりも変速比が低い領域が多い。これにより、Ｑマップ８８では、少なくとも変速ギア段が高速側に切り換わる変速タイミングが、Ｄマップ８６より遅くなる。詳しくは、Ｑマップ８８において、車速に基づいて変速ギア段が高速側に切り換わる変速タイミングが、Ｄマップ８６より遅く設定されている。

【0046】

具体的には、変速ギア段が、高速側に切り換わる変速タイミングの車速が、Ｄマップ８６よりＱマップ８８の方が大きく設定されている。従って、Ｄマップ８６では、変速ギア段が高速側（例えば、３速→４速）に切り換わる変速タイミングの車速で車両１２が走行していても、Ｑマップ８８では、変速ギア段が高速側（例えば、３速→４速）に切り換わらず、該車速より早い車速になって初めて、変速ギア段が高速側（例えば、３速→４速）に切り換わる。これにより、Ｑマップ８８での変速タイミングは、Ｄマップ８６と比較して、より遅くなる。

【0047】

図５は、シフトダウン用変速マップ９０を示す図であり、推定登坂角θ（図７参照）、及び、車両１２の降坂走行時（下り坂の走行時）に自動変速機２０が自動的にシフトダウンするときの車速（降坂時シフトダウン車速）に応じた自動変速機２０の変速タイミングが設定されている。

【0048】

すなわち、図５の実線は、変速ギア段が低速側に切り換わる変速タイミング（５速→４速、４速→３速、３速→２速、２速→１速）を示しており、降坂走行時に路面９２（図７参照）が急勾配になるに従って、変速ギア段が低下することを示している。また、シフトダウン用変速マップ９０においても、Ｑマップ８８と同様に、降坂時シフトダウン車速の大きさを、Ｄマップ８６でのシフトダウン車速よりも大きく設定することが望ましい。

【0049】

なお、推定登坂角θは、車両１２が路面９２を走行中、登坂角推定手段８０によって推定される登坂角をいう。この場合、登坂角は、上り方向（登坂方向）の勾配ｓｉｎθに応じた路面９２の傾斜角（上り坂の傾斜角）や、下り方向（降坂方向）の勾配ｓｉｎθに応じた路面９２の傾斜角（下り坂の傾斜角）を含む概念である。登坂角推定手段８０による推定登坂角θの推定処理については後述する。

【0050】

図６は、走行状態判別マップ８４を示す図である。走行状態判別マップ８４は、スロットル開度及び車速に応じて、加速走行領域、クルーズ走行領域、減速走行領域及びスロットルオフ領域に区分されている。従って、走行状態判別マップ８４を用いることで、現在のスロットル開度及び車速から、車両１２の走行状態が、加速走行領域、クルーズ走行領域、減速走行領域及びスロットルオフ領域のいずれの領域であるかを判別することが可能となる。

【0051】

なお、スロットルオフ領域は、スロットル開度が所定の値ＴＨ０以下の領域、すなわち、スロットル開度が０近傍の領域である。運転者６１がブレーキ操作を行っているときには、基本的に、運転者６１はスロットルグリップを操作しない。この場合、車両１２は、スロットルオフ領域にある。また、スロットルオフ領域及び減速走行領域では、車両１２は、少なくとも上り坂を走行し続けることが困難な減速状態にある。図６では、スロットルオフ領域及び減速走行領域と、加速走行領域及びクルーズ走行領域との境界線上のスロットル開度を、閾値ＴＨとして図示している。閾値ＴＨは、車速が所定値まではＴＨ０であり、所定値を超えると車速に応じて増加する。

【0052】

図２に戻り、走行モード切換手段７０は、自動変速機２０（図１参照）がドライブレンジ状態で自動変速モードに設定されている場合に、走行モード切換スイッチ３８、シフトアップスイッチ４０及びシフトダウンスイッチ４２のいずれかが操作されると、自動変速モードから手動変速モードに切り換える。これにより、自動変速機制御手段６６は、手動変速モードに設定され、運転者６１のシフトアップスイッチ４０及びシフトダウンスイッチ４２の操作に応じて自動変速機２０の変速ギア段を切り換える。従って、手動変速モードに設定されている場合、変速ギア段が自動的に切り換わることはない。

【0053】

また、走行モード切換手段７０は、走行状態判別マップ８４を用いて、シフトアップスイッチ４０及びシフトダウンスイッチ４２のうち一方が操作されたときのスロットル開度及び車速から、手動操作が行われたときの車両１２の走行状態を判別する。さらに、走行モード切換手段７０は、走行状態判別マップ８４を用いて、シフトアップスイッチ４０及びシフトダウンスイッチ４２のうち一方が操作された後のスロットル開度及び車速から、手動操作後の車両１２の走行状態を判別する。

【0054】

さらに、走行モード切換手段７０は、シフトアップスイッチ４０及びシフトダウンスイッチ４２の操作と、手動変速操作時及び手動変速操作後の走行状態とに基づき、手動変速モードから自動変速モードに自動的に復帰する。

【0055】

自動変速モード切換手段７２は、自動変速モードが選択されている場合、原則として、自動変速機２０の変速ギア段の切り替えに用いるマップをＤマップ８６に設定する。一方、推定登坂角θが一定値以上等の所定条件が成立した場合、自動変速モード切換手段７２は、変速ギア段の切り替えに用いるマップをＤマップ８６からＱマップ８８に切り替える。

【0056】

従って、自動変速機制御手段６６は、原則として、Ｄマップ８６を用いて自動変速機２０を駆動制御し、変速ギア段を自動的に切り換える。また、自動変速機制御手段６６は、自動変速モード切換手段７２によって変速マップがＤマップ８６からＱマップ８８に切り替わった場合、切り替わったＱマップ８８を用いて自動変速機２０を駆動制御し、変速ギア段を自動的に切り換える。

【0057】

なお、Ｄマップ８６及びＱマップ８８と、走行状態判別マップ８４のうち、加速走行領域、クルーズ走行領域及び減速走行領域と、これらのマップを用いた自動変速機２０の駆動制御とについては、例えば、特開２０１３−６８２４６号公報に開示されている。そのため、これらのマップの詳細な説明については省略する。

【0058】

勾配推定手段７６は、車両１２が走行する路面９２の勾配ｓｉｎθを推定する。

【0059】

図７は、車両１２に運転者６１が乗車し、路面９２を走行する場合において、路面９２の勾配ｓｉｎθを推定する際の説明図である。ここで、車両１２の重量をＭ、重力加速度をＧ、後輪１８の駆動力をｋｋ、車両１２の走行抵抗をｓｔ、路面９２の勾配角である登坂角をθ、走行している車両１２の加速度をａｃｃとし、さらに、車両１２及び運転者６１の等価慣性質量をＭｅ（ｎ）とした場合、勾配ｓｉｎθは、下記の（１）式から求めることができる。
Ｍｅ（ｎ）×ａｃｃ＝ｋｋ−ｓｔ−Ｍ×Ｇ×ｓｉｎθ （１）

【0060】

従って、勾配推定手段７６は、上記（１）式に従って車両１２が走行する路面９２の勾配ｓｉｎθを推定する。また、前述のように、車速を示す信号等は、一定周期毎にＥＣＵ２６に入力されるので、勾配推定手段７６は、一定周期毎に勾配ｓｉｎθの推定処理を行うことができる。

【0061】

なお、上記（１）式は、特許文献１中にも記載されているので、（１）式中の各物理量の具体的な説明については省略する。但し、加速度ａｃｃは、車速の時間変化であり、後輪駆動力ｋｋは、エンジン回転数、吸気温及び水温等から導かれる物理量である。走行抵抗ｓｔは、車両１２の重量Ｍ、車速及び重力加速度Ｇ等から導かれる物理量である。等価慣性質量Ｍｅ（ｎ）は、ギアポジションｎ毎のクランク軸１６の慣性モーメントを質量に変換し、変換した質量に車両１２及び運転者６１の質量を加算したものである。

【0062】

減速判定手段７８は、車速、スロットル開度及び走行状態判別マップ８４を用いて、車両１２が減速状態（減速走行領域、スロットルオフ領域）にあるか否かを判定する。具体的に、減速判定手段７８は、走行状態判別マップ８４を参照して、現在のスロットル開度及び車速から、車両１２の走行状態を判別し、減速走行領域又はスロットルオフ領域に該当すれば、車両１２が減速状態にあると判定する。

【0063】

登坂角更新判定手段７４は、登坂角推定手段８０による登坂角θの推定処理を禁止すべきか否かを判定する。前述のように、勾配推定手段７６は、一定周期毎に勾配ｓｉｎθを推定することができるので、登坂角推定手段８０においても、一定周期毎に登坂角θを推定し、更新することが可能である。以下の説明では、登坂角推定手段８０による更新処理後の登坂角θを推定登坂角θともいう。

【0064】

そして、登坂角更新判定手段７４は、減速判定手段７８が車両１２の減速状態を判定し、且つ、勾配推定手段７６が上り方向の勾配ｓｉｎθ、すなわち、上り勾配を推定したか否かの判定処理を一定周期毎に行う。車両１２が減速状態にあり、且つ、上り勾配の推定結果である場合、登坂角更新判定手段７４は、登坂角推定手段８０による増加方向（上り方向）への推定登坂角θの更新処理を禁止する。一方、それ以外の結果である場合、登坂角更新判定手段７４は、登坂角推定手段８０による推定登坂角θの更新処理を許可する。

【0065】

登坂角推定手段８０は、登坂角更新判定手段７４による更新許可の判定結果に基づき、勾配推定手段７６が推定した勾配ｓｉｎθから、推定登坂角θを算出し、更新する。

【0066】

［本実施形態の動作］
本実施形態に係る制御装置１０は、以上のように構成されるものである。次に、制御装置１０の動作について、図８〜図１３を参照しながら説明する。この動作説明では、必要に応じて、図１〜図７も参照しながら、制御装置１０の動作を説明する。

【0067】

ここでは、下記の第１〜第４の動作について説明する。

【0068】

（１）第１の動作：車両１２が下り坂を走行中、シフトダウン用変速マップ９０を用いて自動変速機２０をシフトダウンさせる場合の制御装置１０の動作。

【0069】

（２）第２の動作：車両１２が下り坂を走行中、推定登坂角θの大きさ及びブレーキ操作回数に基づきＤマップ８６からＱマップ８８に切り替える場合の制御装置１０の動作。

【0070】

（３）第３の動作：車両１２が上り坂を走行中、推定登坂角θの大きさ及び加速操作回数に基づきＤマップ８６からＱマップ８８に切り替える場合の制御装置１０の動作。

【0071】

（４）第４の動作：ブレーキ検出手段５４の故障（ブレーキオン信号をＥＣＵ２６に供給できない故障）が発生している場合に、推定登坂角θを更新処理するときの制御装置１０の動作。

【0072】

これらの動作は、下記の課題に基づき成されたものである。

【0073】

すなわち、加速度センサや傾斜センサ等の路面９２の勾配ｓｉｎθを検出可能なセンサを搭載しない車両１２では、勾配ｓｉｎθによらず変速タイミングが決定される場合がある。この結果、下り坂では、平坦路と比べて車速が上昇しやすくなり、運転者６１は、エンジンブレーキが不足していると感じる場合がある。一方、上り坂では、車両１２に対する走行抵抗ｓｔが増加するため、運転者６１は、後輪１８の駆動力が不足していると感じる場合がある。

【0074】

一方、加速度センサや傾斜センサを車両１２に搭載すれば、コストがかかる。そのため、これらのセンサを用いることなく、車両１２に既に搭載されている各種の検出手段の検出結果を用いて、路面９２の勾配ｓｉｎθ及び推定登坂角θを推定し、推定した登坂角θに応じた変速スケジュールに変更することにより、上り坂及び下り坂における変速タイミングを向上させる。

【0075】

以下に、第１〜第４の動作について、順に説明する。

【0076】

［第１の動作］
第１の動作は、図５及び図８に示すように、車両１２が下り坂を走行している場合に、いかなるタイミングで自動変速機２０をシフトダウンさせるかに関する制御装置１０の動作である。

【0077】

第１の動作において、制御装置１０は、図５のシフトダウン用変速マップ９０を用いて、自動変速機２０をシフトダウンさせるときの車速の閾値（シフトダウン車速）を決定する。

【0078】

図５に実線で示すように、変速タイミング毎のシフトダウン車速の大きさは、推定登坂角θの大きさによって変化する。

【0079】

そこで、勾配推定手段７６は、回転数センサ４８がエンジン回転数を検出し、車速センサ５２が車速を検出し、吸気温センサ５８が吸気温を検出し、水温センサ６０が水温を検出する場合、各センサ４８、５２、５８、６０からＥＣＵ２６に入力される信号に基づき、下り坂の路面９２の勾配ｓｉｎθを上記の（１）式により推定する。登坂角推定手段８０は、勾配ｓｉｎθから推定登坂角θを算出する。

【0080】

次に、自動変速モード切換手段７２は、シフトダウン用変速マップ９０中、ギアポジションセンサ５０が検出した現在のギアポジションから、例えば、１速分シフトダウンするときの閾値線（図５中の実線）を特定する。

【0081】

次に、自動変速モード切換手段７２は、特定した閾値線において、登坂角推定手段８０が算出した推定登坂角θに対応する車速を求め、求めた車速を、推定登坂角θにおいて、現在のギアポジションから１速分シフトダウンするときのシフトダウン車速（以下、降坂時シフトダウン車速ともいう。）として決定する。

【0082】

この場合、自動変速モード切換手段７２は、平地走行のときと同等のエンジンブレーキが得られるような閾値線を特定し、特定した閾値線から降坂時シフトダウン車速を決定することが望ましい。また、図５に示すように、推定登坂角θの絶対値が大きくなる、すなわち、路面９２が急勾配になる場合、自動変速モード切換手段７２は、図５中、より左側の実線を閾値線として選択する。

【0083】

さらに、推定登坂角θが一定値（例えば、−数°）以上である場合、自動変速モード切換手段７２は、誤判定を防止するため、シフトダウン用変速マップ９０を用いた降坂時シフトダウン車速の決定処理を実行しないようにすることが望ましい。すなわち、推定登坂角θが一定値以上の場合、自動変速モード切換手段７２は、図４のＱマップ８８を用いて、自動変速機２０のシフトダウンを実行する。一方、平地走行の場合、自動変速モード切換手段７２は、図３のＤマップ８６を用いて自動変速機２０のシフトダウンを実行する。

【0084】

従って、自動変速モード切換手段７２は、降坂走行時には、推定登坂角θの絶対値が大きくなるに従って、Ｄマップ８６→シフトダウン用変速マップ９０→Ｑマップ８８の順に、変速マップを切り替える。すなわち、平坦走行に近い状態では、Ｄマップ８６を用いて、高速側の変速ギア段で車両１２を走行させる。一方で、推定登坂角θが急勾配側の降坂走行では、シフトダウン用変速マップ９０又はＱマップ８８を用いて、車速が大きくなる程、低速側の変速ギア段にシフトダウンさせて、エンジンブレーキを効かせながら車両１２を走行させる。

【0085】

ところで、ブレーキングダウンシフトの仕様と同様に、車両１２の減速開始直後又はシフトダウン直後等には、車体のピッチング方向の動きが安定しない。この状況でシフトダウンを行うと、運転者６１が違和感を感じる場合がある。従って、このような違和感を運転者６１に感じさせないような工夫が必要である。

【0086】

また、降坂走行時において、運転者６１が車両１２を惰性走行させたい場面も想定される。この場合、自動変速機制御手段６６は、ブレーキ検出手段５４からＥＣＵ２６にブレーキオン信号が入力される場合、すなわち、運転者６１の減速の意思がある場合にのみ、自動変速機２０のシフトダウンを実行することにより、運転者６１の意思を反映したギア選択が可能となる。

【0087】

そこで、自動変速機制御手段６６は、降坂走行時において、下記の条件に従って、自動変速機２０のシフトダウンを実行する。

【0088】

［１］ブレーキ検出手段５４からＥＣＵ２６にブレーキオン信号の入力が開始された時点より、一定時間Δｔの経過後に、自動変速機２０のシフトダウンを許可する。

【0089】

［２］ブレーキ検出手段５４からＥＣＵ２６へのブレーキオン信号の入力がない場合には、車速センサ５２が検出した車両１２の実際の車速が、降坂時シフトダウン車速を下回っても、自動変速機２０のシフトダウンを実行しない。

【0090】

［３］シフトダウンの実行後、自動変速機制御手段６６は、図示しないタイマを動作させ、自動変速機２０のシフトダウンを一時的に禁止状態とすることにより、シフトダウンを連続して実行することを回避する。

【0091】

ここで、上記［１］〜［３］の条件に従って、降坂走行時に自動変速機２０のシフトダウンを実行する場合について、図８を参照しながら、具体的に説明する。

【0092】

車速センサ５２は、車両１２の車速を逐次検出し、検出結果を示す信号をＥＣＵ２６に出力する。勾配推定手段７６は、前述の（１）式に従って、勾配ｓｉｎθを推定し、登坂角推定手段８０は、勾配ｓｉｎθから推定登坂角θを算出する。自動変速モード切換手段７２は、登坂角推定手段８０が算出した推定登坂角θと、ギアポジションセンサ５０が検出したギアポジションとに基づき、図５のシフトダウン用変速マップ９０から降坂時シフトダウン車速を逐次求める。

【0093】

従って、図８に示すように、実線で示す車両１２の実際の車速と、降坂時シフトダウン車速とは、時間経過に伴って変化する。

【0094】

ここで、スロットル開度がＴＨ０以下のスロットルオフ領域（図６参照）が続いた後、時点ｔ１で、運転者６１によるブレーキ操作が開始された場合、ブレーキ検出手段５４からＥＣＵ２６にブレーキオン信号が入力される。これにより、ブレーキ操作が行われるｔ１〜ｔ２の時間帯において、実際の車速は、時間経過に伴って減速する。なお、ｔ１〜ｔ２の時間帯においても、車両１２は、スロットルオフ領域にある。

【0095】

その後、時点ｔ２で運転者６１がブレーキ操作を停止し、運転者６１によるスロットル操作もない場合、車両１２は、下り坂を惰性で走行する。これにより、実際の車速及び降坂時シフトダウン車速は、時間経過に伴って上昇する。

【0096】

時点ｔ３で降坂時シフトダウン車速が実際の車速を上回った場合、自動変速モード切換手段７２は、上記［２］の条件に従って、自動変速機２０のシフトダウンを直ちに実行しない。すなわち、ブレーキオン信号が入力されず、且つ、スロットル開度がＴＨ０以下のスロットルオフ領域である場合、自動変速モード切換手段７２は、運転者６１に惰性走行の意思があると判断して、実際の車速が降坂時シフトダウン車速を下回っても、シフトダウンを直ちに実行しない。

【0097】

その後、時点ｔ４で、運転者６１によるブレーキ操作が開始され、ブレーキ検出手段５４からＥＣＵ２６にブレーキオン信号が入力された場合、実際の車速は、時間経過に伴って減速する。なお、ｔ４以降のブレーキ操作中の時間帯においても、車両１２は、スロットルオフ領域にある。

【0098】

そして、時点ｔ４から一定時間Δｔ経過した時点ｔ５において、自動変速モード切換手段７２は、上記［１］の条件に従って、自動変速機２０のシフトダウンを実行する。つまり、図８において、自動変速機２０のシフトダウンは、ブレーキ操作が開始される時点ｔ４から一定時間Δｔだけ経過し、そのときの実際の車速が、時点ｔ４における実際の車速よりも低く、且つ、降坂時シフトダウン車速よりも低い、時点ｔ５のタイミングで実行される。

【0099】

なお、時点ｔ５でシフトダウンが実行された後、自動変速モード切換手段７２は、タイマを動作させ、時点ｔ５から所定時間内でのシフトダウンの実行を一時的に禁止する。これにより、シフトダウンが連続して実行されることを回避することができる。また、ベースとなる降坂時シフトダウン車速からシフトダウンを実行する場合、エンジン回転数が過剰に低下することを防止する観点から、上記［１］〜［３］の条件に関わりなく、実際の車速が降坂時シフトダウン車速まで低下すればシフトダウンを実行する。

【0100】

［第２の動作］
第２の動作は、図９に示すように、車両１２が下り坂を走行している場合に、自動変速機２０のシフトダウンの判定に用いる変速マップについて、いかなるタイミングでＤマップ８６からＱマップ８８に移行させるかに関する制御装置１０の動作である。

【0101】

降坂走行時には、適切なエンジンブレーキを確保して車両１２を走行させる必要がある。そのためには、平地走行と比べて、シフトダウンの実行を早めると共に、加速中のシフトアップ時の車速（シフトアップ車速）を高速側にシフトさせて、自動変速機２０の変速ギア段の変更（ギアシフト）が頻繁に発生しないようすることが重要である。

【0102】

図４のＱマップ８８は、図３のＤマップ８６と比較して、実線で示すシフトアップ車速が高めに設定されている。従って、降坂走行時においても、Ｑマップ８８を選択することにより、より適切なギアシフトが実行可能となる。そのため、第２の動作では、Ｄマップ８６を用いて自動変速機２０を制御する走行状態（以下、Ｄモードともいう。）において、下り坂が検知された場合には、Ｑマップ８８を用いた自動変速機２０を制御する走行状態（以下、Ｑモードともいう。）に遷移する。

【0103】

従って、車両１２は、通常、Ｄモードで走行しているが、所定の遷移条件が成立すれば、ＤモードからＱモードに移行し、その後、所定の復帰条件が成立すればＱモードからＤモードに戻る。

【0104】

ここで、ＤモードからＱモードに移行するための遷移条件は、以下の通りである。すなわち、推定登坂角θが一定値（−数°）よりも低い場合、換言すれば、降坂方向の勾配ｓｉｎθが大きい場合には、運転者６１によるブレーキ操作がｎ回行われると、Ｄマップ８６からＱマップ８８に切り替える。但し、ブレーキ操作回数のカウント中に、推定登坂角θが一定値以上、且つ、スロットル開度がＴＨ以上で、車両１２のクルーズ走行が時間Ｔａ以上継続した場合には、カウントを０にリセットし、ＤモードからＱモードに遷移させないようにする。

【0105】

また、Ｑモードに一旦遷移した後にＤモードに復帰するための復帰条件は、以下の通りである。すなわち、推定登坂角θが一定値（−数°）以上の平坦路又は上り坂であり、車両１２のクルーズ走行が所定時間継続した場合、エンジンブレーキが不要な状態が継続していると判断し、ＱモードからＤモードに復帰する。

【0106】

上記の各条件のうち、遷移条件について、図９のタイミングチャートを参照しながら、具体的に説明する。

【0107】

図９に示すように、推定登坂角θがＱマップ移行判定閾値よりも低く、車両１２が下り坂を走行している場合、ブレーキ検出手段５４は、運転者６１のブレーキ操作を示すブレーキオン信号（ＯＮ）、又は、ブレーキ操作が行われていないことを示すブレーキオフ信号（ＯＦＦ）を、一定時間間隔でＥＣＵ２６に出力する。

【0108】

ここで、時点ｔ６で、運転者６１が３回目のブレーキ操作を開始し、ブレーキ検出手段５４からＥＣＵ２６に、３回目のブレーキ操作に応じたブレーキオン信号が供給されると、自動変速モード切換手段７２は、図示しないカウンタを用いてブレーキ操作回数をカウントし、ブレーキ操作回数が、Ｄマップ８６からＱマップ８８への遷移を判定する閾値Ｎ（例えば、Ｎ＝３）に到達したと判断して、自動変速機２０のギアシフトに用いられる変速マップを、Ｄマップ８６からＱマップ８８に切り替える。これにより、車両１２の走行状態は、ＤモードからＱモードに切り替わる。

【0109】

一方、図１０に示すように、推定登坂角θがＱマップ移行判定閾値を上回り、その後、時点ｔ７で、運転者６１によるスロットル操作に起因してスロットル開度が大きくなり、車両１２がスロットルオフ領域からクルーズ走行領域に移行したとする。この場合、クルーズ走行領域のまま、時点ｔ７から時間Ｔａ経過した時点ｔ８において、自動変速モード切換手段７２は、カウンタによるブレーキ操作回数のカウントをリセットする。これにより、時点ｔ８後、最初のブレーキ操作が行われると、カウンタは、１回目のブレーキ操作としてカウントする。従って、図１０の場合には、車両１２は、Ｄモードを維持する。

【0110】

［第３の動作］
第３の動作は、図１１及び図１２に示すように、車両１２が上り坂を走行している場合に、自動変速機２０のシフトダウンの判定に用いる変速マップについて、いかなるタイミングでＤマップ８６からＱマップ８８に移行させるかに関する制御装置１０の動作である。

【0111】

登坂走行時には、適切な駆動力を確保して車両１２を走行させる必要がある。そのためには、第２の動作（図９及び図１０参照）と同様に、平地走行と比べて、シフトダウンの実行を早めると共に、加速中のシフトアップ車速を高速側にシフトさせて、ギアシフトが頻繁に発生しないようすることが重要である。

【0112】

つまり、第２の動作と同様に、第３の動作においても、Ｑマップ８８を選択することで、より適切なギアシフトが実行可能である。そのためには、登坂走行時にＱマップ８８に早期に移行させ、当該Ｑマップ８８を保持した状態で走行できるようにすることが望ましい。

【0113】

ここで、ＤモードからＱモードに移行するための遷移条件は、以下の通りである。この遷移条件では、運転者６１によるスロットルグリップの操作回数、すなわち、車両１２の加速突入回数と、Ｑマップ移行加速回数判定値との関係に基づき、Ｄマップ８６からＱマップ８８に移行する。この場合、推定登坂角θが一定値（＋数°）よりも大きく、すなわち、登坂方向に勾配ｓｉｎθが大きければ、Ｑマップ移行加速回数判定値を通常時よりも小さな値に切り替え、加速突入回数が、切り替え後のＱマップ移行加速回数判定値に到達すれば、Ｄマップ８６からＱマップ８８に移行する。一方、推定登坂角θが一定値（＋数°）よりも大きく、登坂方向に勾配ｓｉｎθが大きい場合には、車両１２がクルーズ走行を維持しているか否かに関わりなく、Ｑマップ８８に留まり、Ｄマップ８６に復帰させないようにする。

【0114】

ここで、図１１及び図１２のタイミングチャートを参照しながら、第３の動作について具体的に説明する。

【0115】

車両１２がＤモードの場合、時点ｔ９で運転者６１のスロットル操作により１回目の加速が行われ、時点ｔ１０で推定登坂角θが登坂判定閾値を上回ると、自動変速モード切換手段７２は、Ｑマップ移行加速回数判定値の値を、通常の値よりも小さな値に切り替える。自動変速モード切換手段７２は、図示しないカウンタを有しており、車両１２の加速回数をカウントしている。

【0116】

時点ｔ１１で運転者６１のスロットル操作により２回目の加速が行われ、カウンタがカウントした回数が、切り替え後のＱマップ移行加速回数判定値に到達した場合、自動変速モード切換手段７２は、ギアチェンジに用いる変速マップを、Ｄマップ８６からＱマップ８８に切り替える。

【0117】

このように、図１１の場合には、登坂走行時に、Ｑマップ移行加速回数判定値を小さくして、より少ない加速回数でＤマップ８６からＱマップ８８に切り替えるようにしているので、平坦路を走行する場合と比較して、早めにＱマップ８８に移行させることができる。なお、図１１では、一例として、Ｑマップ移行加速回数判定値を（３回から）２回に低下させた場合について説明したが、当該判定値は、車両１２の走行状況に応じて、適宜設定可能である。

【0118】

一方、図１２に示すように、Ｑマップ８８に切り替わった後、車両１２がスロットルオフ領域にある場合、時点ｔ１２で運転者６１がスロットル操作を行えば、スロットル開度は大きくなり、車両１２はクルーズ走行領域に移行する。ここで、推定登坂角θが登坂判定閾値を上回った状態が継続している場合には、自動変速モード切換手段７２は、Ｑマップ８８からＤマップ８６への復帰を行わない。この結果、時点ｔ１２から時点ｔ１３まで、クルーズ走行状態のまま時間Ｔｂ経過しても、Ｑモードが維持される。

【0119】

［第４の動作］
第４の動作は、図１３のフローチャートに示すように、ブレーキ検出手段５４（図１参照）が故障しており、運転者６１がブレーキ操作を行っても、ブレーキ検出手段５４からＥＣＵ２６にブレーキオン信号を供給できない場合における推定登坂角θの更新処理に関するものである。

【0120】

ブレーキ検出手段５４が故障している場合、運転者６１（図７参照）がブレーキ操作を行っても、ブレーキ検出手段５４からＥＣＵ２６にブレーキオン信号が供給されることはない。この結果、自動変速機制御手段６６（図２参照）は、ブレーキオン信号の供給がないため、運転者６１に減速の意思がないと判定し、推定登坂角θの更新処理を継続して実行すると共に、車両１２が下り坂を走行中であっても、自動変速機２０のギアチェンジを実行し続ける。

【0121】

すなわち、エンジン１４の動力がクランク軸１６から自動変速機２０を介して後輪１８に伝達される場合に、車速が減速すると、自動変速機制御手段６６は、運転者６１のブレーキ操作によって減速したのか、あるいは、車両１２が平坦路又は上り坂を走行することにより減速したのか、のどちらかであると判定する。

【0122】

しかしながら、ブレーキ検出手段５４が故障している場合、車両１２が下り坂を走行中、運転者６１が減速の意思を持ってブレーキ操作を行っても、ブレーキ検出手段５４からＥＣＵ２６にブレーキオン信号が入力されないので、自動変速機制御手段６６は、車両１２が平坦路又は上り坂を走行中であると誤判定する可能性がある。

【0123】

但し、図６の走行状態判別マップ８４のように、車両１２の走行状態がスロットルオフ領域又は減速走行領域である場合、車両１２は、少なくとも上り坂を走行し続けることは困難である。また、運転者６１がブレーキ操作を行っている間は、基本的に、スロットル開度は閾値ＴＨ（又はＴＨ０）以下であり、車両１２はスロットルオフ領域又は減速走行領域にある。

【0124】

このような誤判定を防止するため、角度センサを車両１２に搭載して、上り坂、平坦路又は下り坂を検知することも考えられる。しかしながら、角度センサを設けると、コストがかかる。従って、コストをかけずに誤判定を防止するためには、車両１２に備わっている各種の検出手段を用いて上り坂、平坦路又は下り坂を推定できる方法を構築する必要がある。

【0125】

そこで、第４の動作では、車両１２の走行状態がスロットルオフ領域又は減速走行領域にある場合には、登坂角の増加方向への更新処理を禁止することにより、ブレーキ検出手段５４が故障しているときの推定登坂角θの誤推定を回避するようにしている。

【0126】

ここで、図１３のフローチャートを参照しながら、第４の動作について、具体的に説明する。

【0127】

ステップＳ１において、登坂角更新判定手段７４は、吸気圧センサ５６、吸気温センサ５８及び水温センサ６０が故障しているか否かを判定する。

【0128】

これらのセンサ５６〜６０が故障していない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、次のステップＳ２において、登坂角更新判定手段７４は、インジェクタ３２が噴射カットを継続中であるか、又は、インジェクタ３２が間欠噴射を行っているか否かを判定する。具体的には、トラクションコントロールの作動、図示しないスピードリミッタの作動、又は、エンジン１４が最高出力状態にある場合に、エンジン１４の過回転を防止するレブカット制御の実行によって、噴射カット又は間欠噴射が行われているか否かを判定する。

【0129】

ステップＳ２中のいずれの判定処理でも否定的な判定結果が得られた場合（ステップＳ２：ＮＯ）、登坂角更新判定手段７４は、次のステップＳ３において、スロットル開度の時間変化量が所定時間継続して一定値以内に納まっているか否かを判定する。

【0130】

スロットル開度が過渡状態ではなく、安定した状態である場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、次のステップＳ４において、登坂角更新判定手段７４は、自動変速機２０のクラッチが完全に締結しているか否か、すなわち、クラッチがロック状態であるか否かを判定する。

【0131】

クラッチがロック状態であることにより、エンジン回転数及びスロットル開度と、後輪１８の駆動力との対応関係が維持できている場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、次のステップＳ５において、登坂角更新判定手段７４は、ブレーキ検出手段５４からＥＣＵ２６へのブレーキオフ信号の入力が一定時間継続しているか否かを判定する。

【0132】

ブレーキ６２のオフ状態が継続しており、ブレーキ操作に起因した走行抵抗ｓｔの増加によって上り勾配と誤判定されるおそれがない場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、次のステップＳ６において、登坂角更新判定手段７４は、図示しない前輪の車輪速と、後輪１８の車輪速（車速センサ５２が検出した車速）との比である前後車輪速比が、所定時間継続して一定値以内に納まっているか否かを判定する。なお、前輪の車輪速については、図示しない他の車速センサを用いて、前輪の車輪速を検出すればよい。

【0133】

前後車輪速比が所定時間継続して一定値以内に納まっており、車速センサ５２が検出した車速と後輪１８の駆動力との対応関係が維持できている場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、登坂角更新判定手段７４は、勾配推定手段７６による勾配ｓｉｎθの推定処理の実行を許可する。これにより、ステップＳ７において、勾配推定手段７６は、登坂角更新判定手段７４の許可決定を受けて、上記（１）式から勾配ｓｉｎθを推定する。

【0134】

次のステップＳ８において、登坂角推定手段８０は、勾配推定手段７６が推定した勾配ｓｉｎθから登坂角θｔを算出する。なお、ステップＳ８で算出される登坂角θｔは、勾配ｓｉｎθから暫定的に求めた登坂角であり、登坂角推定手段８０が推定登坂角θとして最終的に決定する後述の推定登坂角θｆとは異なるものである。

【0135】

次のステップＳ９において、減速判定手段７８は、車両１２の現在の走行状態が減速走行領域又はスロットルオフ領域にあるか否かを判定する。また、登坂角更新判定手段７４は、登坂角推定手段８０が算出した登坂角θｔが所定のリミット角θｌｉｍよりも大きいか否かを判定する。

【0136】

ステップＳ９において、車両１２の現在の走行状態が減速走行領域又はスロットルオフ領域ではないと減速判定手段７８が判定し、且つ、θｔ＞θｌｉｍでないと登坂角更新判定手段７４が判定した場合（ステップＳ９：ＮＯ）、登坂角更新判定手段７４は、上り坂と誤判定する可能性がないと判断する。

【0137】

次のステップＳ１０において、登坂角更新判定手段７４は、登坂角θｔとリミット角θｌｉｍとの差分の絶対値｜θｔ−θｌｉｍ｜が所定の登坂角変化リミット値θｖｌｉｍよりも大きいか否かを判定する。なお、登坂角変化リミット値θｖｌｉｍは、登坂角θｔの時間変化量のリミット値であり、予め設定された値である。

【0138】

｜θｔ−θｌｉｍ｜＞θｖｌｉｍであれば（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、登坂角更新判定手段７４は、登坂角θｔの変化が大きいので、登坂角θｔに対して上下限のリミット処理を行う必要があると判定する。そこで、次のステップＳ１１において、登坂角推定手段８０は、登坂角更新判定手段７４の判定結果を受けて、登坂角変化リミット値θｖｌｉｍを考慮したリミット角θｌｉｍを設定する。

【0139】

具体的に、登坂角θｔに対する上下限のリミット処理を実行すべく、登坂角推定手段８０は、下記（２）式又は（３）式に従って、新たなリミット角θｌｉｍを設定する。
θｌｉｍ＋θｖｌｉｍ→θｌｉｍ （２）
θｌｉｍ−θｖｌｉｍ→θｌｉｍ （３）

【0140】

つまり、暫定的に推定した登坂角θｔが所定の範囲から逸脱する場合、登坂角推定手段８０は、登坂角θｔをリミット角θｌｉｍにリミットする。

【0141】

一方、｜θｔ−θｌｉｍ｜≦θｖｌｉｍであれば（ステップＳ１０：ＮＯ）、登坂角更新判定手段７４は、登坂角θｔの変化が小さいので、登坂角θｔに対する上下限のリミット処理は不要と判定する。次のステップＳ１２において、登坂角推定手段８０は、登坂角更新判定手段７４の判定結果を受けて、登坂角θｔを新たなリミット角θｌｉｍに設定する（θｔ→θｌｉｍ）。

【0142】

次のステップＳ１３において、登坂角推定手段８０は、ステップＳ１１又はステップＳ１２で設定された新たなリミット角θｌｉｍと、予め設定した所定のフィルタ係数ＮＦとを用いて、下記（４）式により、今回の更新処理での推定登坂角θｆを決定する。
（前回のθｆ）＋ＮＦ×｛θｌｉｍ−（前回のθｆ）｝→（今回のθｆ）
（４）

【0143】

従って、制御装置１０では、図１３のステップＳ１〜Ｓ１３の処理を一定時間毎に繰り返し実行することにより、推定登坂角θｆを最終的な推定登坂角θとして逐次更新することができる。

【0144】

なお、ステップＳ１において、吸気圧センサ５６、吸気温センサ５８及び水温センサ６０のうち、少なくとも１つのセンサが故障している場合には（ステップＳ１：ＹＥＳ）、次のステップＳ１４において、登坂角推定手段８０が推定登坂角θｆを初期化して０°にリセットするか、又は、今回の更新処理をスキップする。これらのセンサ５６〜６０のうち、少なくとも１つのセンサが故障している場合、車両１２のエンジン１４等を適切に制御することが困難になると共に、ステップＳ７において、（１）式に基づき勾配ｓｉｎθを精度よく推定することができなくなるためである。

【0145】

また、ステップＳ２又はステップＳ９で肯定的な判定結果が得られた場合や、ステップＳ３〜Ｓ６のうち、いずれかのステップで否定的な判定結果が得られた場合でも、今回の更新処理をスキップする。

【0146】

特に、ステップＳ９において肯定的な判定結果が得られた場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、車両１２が減速状態であるにも関わらず、登坂角θが増加していると誤判定する可能性がある。このような場合には、図１３の更新処理を直ちに終了して、推定登坂角θｆの決定処理を行わないようにすることで、推定登坂角θｆが誤って決定される可能性を回避することができる。

【0147】

［本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態に係る制御装置１０によれば、運転者６１がブレーキ操作を行っているときには、車両１２に対して加速操作量（スロットルグリップの操作量、スロットル開度）が付与されることはない。従って、本実施形態の第４の動作でも説明したように、スロットル開度が閾値ＴＨ（又はＴＨ０）以下のときに、減速判定手段７８は、運転者６１が車両１２の加速を望んでおらず、当該車両１２が減速状態（減速走行領域、スロットルオフ領域）にあると判定する。

【0148】

この結果、勾配推定手段７６が上り勾配と推定し、且つ、減速判定手段７８が減速状態と判定した場合、登坂角更新判定手段７４は、登坂角推定手段８０による推定登坂角θｆ（θ）の増加方向への更新処理を禁止する。これにより、ブレーキ検出手段５４が故障した場合でも、運転者６１の意図しない加速が発生することを防ぐことができる。このように、第４の動作では、ブレーキ検出手段５４の故障時におけるＥＣＵ２６での誤判定を防止できるので、運転者６１の意思に合った自動変速機２０の制御が可能となる。

【0149】

また、本実施形態では、図６の走行状態判別マップ８４に示すように、車速の変化に応じて、減速走行領域及びスロットルオフ領域と、クルーズ走行領域及び加速走行領域との間に設定される閾値ＴＨが変化する。すなわち、車速が増加すれば、当該閾値ＴＨは増加する。これにより、高速走行時には、車両１２に対する走行抵抗ｓｔが大きくなるため、運転者６１は、より大きな加速操作量を車両１２に付与することから、加速操作量の増加に応じた車速の上昇分を加味して閾値ＴＨを増加させればよい。この結果、車速の変化に応じて、自動変速機２０を適切に制御することができる。

【0150】

さらに、本実施形態の第３の動作のように、加速操作量（スロットルグリップの操作量、スロットル開度）に応じて車両１２が加速すると共に、勾配推定手段７６が上り勾配と判定した後に、車両１２がさらに加速すれば、Ｑマップ８８を用いた登坂制御が実行されるので、自動変速機２０の変速比を、運転者６１の加速操作に応じた適切な変速比に変更することができる。

【0151】

さらにまた、本実施形態の第２の動作のように、勾配推定手段７６が下り勾配と判定すると共に、運転者６１によるブレーキ操作が複数回行われた後に、Ｑマップ８８を用いた降坂制御が実行されるので、自動変速機２０の変速比を、運転者６１の加速操作に応じた適切な変速比に変更することができる。

【0152】

また、本実施形態の第２の動作のように、運転者６１によるブレーキ６２の操作回数を自動変速モード切換手段７２のカウンタでカウントし、推定登坂角θｆ（θ）がＱマップ移動判定閾値以上であり、車両１２に加速操作量が付与され、且つ、車両１２のクルーズ走行状態が時間Ｔａだけ継続する条件において、カウンタによるカウントをリセットする。これにより、下り勾配（下り坂）が連続しない場合、Ｑマップ８８による降坂制御に移行しないので、車両１２が走行する路面９２の勾配に応じて、自動変速機２０を適切に制御することができる。

【0153】

従って、本実施形態に係る制御装置１０では、第１〜第４の動作を実行することにより、下記の効果が得られる。

【0154】

すなわち、車両１２が下り坂を走行する場合には、変速マップをＤマップ８６からＱマップ８８に素早く切り替えることで、適度なエンジンブレーキを確保することができ、運転者６１がブレーキ操作によって速度調整を行う手間を低減することができる。

【0155】

一方、上り坂を走行する場合には、走行抵抗ｓｔの増加に対応して、変速マップをＤマップ８６からＱマップ８８に素早く切り替えることにより、適切な駆動力で後輪１８を回転させることができ、車両１２の走行性能を向上させることができる。

【0156】

また、ブレーキ検出手段５４が故障している場合には、推定登坂角θｆ（θ）の誤更新を防止することで、運転者６１に違和感を感じさせない変速スケジュールを実現することができる。

【0157】

なお、本実施形態において、車両１２は、二輪車、四輪車、ハイブリッド車両、電動車両等の各種車両を含む概念である。また、車両１２の駆動源には、前述のエンジン１４以外にモータを含むことも可能である。さらに、加速操作量は、運転者６１から車両１２への加速の指示量をいい、スロットルグリップの操作量、アクセルペダルの踏み込み量、スロットル開度等を含む概念である。さらにまた、加速操作量検出手段は、加速操作量を検出する手段であって、スロットルグリップ開度センサ４４、アクセルペダルセンサ、スロットル開度センサ４６等を含む概念である。また、ブレーキ検出手段５４は、運転者６１がブレーキ操作を行うブレーキスイッチ、ブレーキレバー、ブレーキペダル等を含む概念である。従って、本実施形態に係る制御装置１０は、上述した自動二輪車への適用に限定されることはなく、他の二輪車、四輪車、ハイブリッド車両、電動車両等の各種車両の制御装置として適用可能である。

【0158】

また、第４の動作では、ブレーキ検出手段５４が故障している場合でも、スロットルグリップ開度センサ４４又はスロットル開度センサ４６の検出結果から、運転者６１の減速の意図、すなわち、ブレーキ操作の有無を自動変速機制御手段６６側で推定して把握することができる。

【0159】

従って、第４の動作において、自動変速機制御手段６６が運転者６１の減速の意図を推定することにより、ブレーキ検出手段５４からＥＣＵ２６へのブレーキオン信号の入力が前提とされる第１〜第３の動作を適用可能である。すなわち、第４の動作では、第１〜第３の動作でのブレーキオン信号の入力に代えて、スロットルグリップ開度センサ４４又はスロットル開度センサ４６の検出結果に基づく運転者６１の減速の意図の検知処理に置き換えることで、ブレーキ検出手段５４が故障してブレーキオン信号が供給されない場合でも、第１〜第３の動作を実行することが可能である。

【0160】

以上、本発明について好適な実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記の実施形態の記載範囲に限定されることはない。上記の実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることは、当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。また、特許請求の範囲に記載された括弧書きの符号は、本発明の理解の容易化のために添付図面中の符号に倣って付したものであり、本発明がその符号をつけた要素に限定されて解釈されるものではない。

【符号の説明】

【0161】

１０…制御装置 １２…車両
１４…エンジン（駆動源） １８…後輪
２０…自動変速機 ２４…スロットルバルブ
２６…ＥＣＵ
４４…スロットルグリップ開度センサ（加速操作量検出手段）
４６…スロットル開度センサ（加速操作量検出手段）
４８…回転数センサ（回転数検出手段）
５０…ギアポジションセンサ ５２…車速センサ（車速検出手段）
５４…ブレーキ検出手段 ５６…吸気圧センサ
５８…吸気温センサ ６０…水温センサ
６１…運転者 ６２…ブレーキ
６６…自動変速機制御手段 ７２…自動変速モード切換手段
７４…登坂角更新判定手段 ７６…勾配推定手段
７８…減速判定手段 ８０…登坂角推定手段
８２…自動変速マップ ８４…走行状態判別マップ
８６…デフォルトモード用変速マップ
８８…クイックモード用変速マップ（登坂変速マップ、降坂変速マップ）
９０…シフトダウン用変速マップ ９２…路面
ｓｉｎθ…勾配 Ｔａ…時間（所定時間）
ＴＨ…閾値 ＴＨ０…値
θ、θｆ…推定登坂角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】