JP2009202710A - 車両挙動制御装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】走行中の車両の実際の走行方向と反対の走行方向を示すシフト又はレンジを運転者が選択した場合に、トルクコンバータやクラッチでの差回転の発生を抑制して、運転者の意思に合致した走行制御を行う。
【解決手段】車両挙動制御装置は、走行中の車両の走行方向を検出する走行方向検出部７１と、駆動輪の駆動力を制御し、かつ車輪の制動力を制御するＥＣＵ１６とを備える。ＥＣＵ１６は、走行方向検出部７１が検出した車両の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す車両の走行方向とが異なる場合、エンジン２から駆動輪への駆動力の伝達を抑制し、かつ車輪の制動力を発生させる。そして、ＥＣＵ１６は、その後、車両の走行方向が反転する際、駆動輪の駆動力を増加させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の挙動を制御する車両挙動制御装置及びその方法に関する。

ＡＴ（Automatic Transmission）車やＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）車等では、動力源と駆動輪との間の回転数差を吸収するために、トルクコンバータを使用している。また、ＭＴ（ManualTransmission）車やＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）車等では、同様に回転数差を吸収するために、クラッチを使用している。ここで、トルクコンバータが差回転が大きい状態で維持されると、トルクコンバータではトルク伝達用のタービンに大きな力がかかったり、オイルが過熱したりする。また、クラッチが差回転が大きい状態で維持されると、クラッチディスクが磨耗、過熱する。

このようなトルクコンバータやクラッチで差回転が大きくなるシーンとして、走行中の車両の実際の走行方向と逆向きの方向のシフト（ＭＴ車等）又はレンジ（ＡＴ車等）を運転者が選択したときのシーンが挙げられる。例えば、ＡＴ車で前進走行中にＲレンジに入った場合、動力源の回転方向と駆動輪の回転方向とが逆になる。これにより、回転数差が大きくなり、トルク伝達用のタービンに大きな力がかかり、オイルが発熱する。
このような問題に対して、特許文献１に開示されている技術を適用することも考えられる。特許文献１の技術では、クラッチの異常を検出すると、クラッチを遮断するとともに、車両の逆行を防止すために制動力を付与している。このような技術により、クラッチで差回転が発生し、クラッチディスクが磨耗、過熱してしまうのを防止できるとも考えられる。
特開２００６−１３３８号公報

ところで、走行中の車両の実際の走行方向と反対の走行方向を示すシフト又はレンジを運転者が選択した行為には、運転者がそのシフト等が示す方向に自車両を走行させたいという意思が含まれているとも言える。しかし、クラッチでの差回転の発生を防止等する目的で、特許文献１の技術をそのまま適用してしまうと、制動力の付与により自車両が停車（場合によっては急制動により停車）することになる。これでは、実際の車両の走行方向と逆向きとなるようにシフト等を操作し、そのシフト等が示す方向に自車両を走行させたいという運転者の意思が阻害されてしまう。
本発明の課題は、走行中の車両の実際の走行方向と反対の走行方向を示すシフト又はレンジを運転者が選択した場合に、トルクコンバータやクラッチでの差回転の発生を抑制して、運転者の意思に合致した走行制御を行うことである。

前記課題を解決するために、本発明は、走行中の車両の実際の走行方向と運転者が操作可能な変速機操作手段の操作位置が示す車両の走行方向とが異なる場合、エンジンから駆動輪への駆動力の伝達を抑制し、その後、前記車両の走行方向が反転する際、駆動輪の駆動力を増加させ、かつ走行中の車両の実際の走行方向と運転者が操作可能な変速機操作手段の操作位置が示す車両の走行方向とが異なる場合、車輪に制動力を発生させる。

本発明によれば、走行中の車両の実際の走行方向と反対の走行方向を示すシフト又はレンジを運転者が選択した場合に、エンジンから駆動輪への駆動力の伝達を抑制し、かつ車輪に制動力を発生させることで車両を減速させ、その後、該シフト又はレンジが示す方向に車両を走行させることができる。
これにより、エンジンから駆動輪への駆動力の伝達を抑制しているので、トルクコンバータやクラッチでの差回転の発生を抑制できる。また、運転者が選択したシフト又はレンジが示す方向に車両を走行させることができるので、運転者の意思に合致させることができる。

本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
（構成）
本実施形態は、本発明を適用した車両である。
図１は、本実施形態の車両の概略構成図である。図１に示すように、この車両は、エンジン２及びモータ（交流モータ）４により車輪１ＦＬ，１ＦＲ，１ＲＬ，１ＲＲを駆動する車両である。車両は、エンジン２によって主駆動輪となる左右前輪１ＦＬ，１ＦＲを駆動する。具体的には、車両は、自動変速機５及びフロントディファンシャル等を通じてエンジン２の出力トルクＴｅを左右前輪１ＦＬ，１ＦＲに伝達する。自動変速機５は、セレクトレバー８１の操作位置（Ｄレンジ、Ｒレンジ等）に応じて、左右前輪１ＦＬ，１ＦＲを正転駆動又は逆転駆動させる。そして、車両は、モータ４によって従駆動輪（副駆動輪）となる左右後輪１ＲＬ，１ＲＲを駆動する。ここで、発電機７からの発電電力によりモータ４を駆動する。このようなことから、車両は、エンジン２の出力トルクＴｅの一部を、無端ベルト６を介して発電機７に伝達している。発電機７は、エンジン２の回転数Ｎｅにプーリ比を乗じた回転数Ｎｇで回転する。

図２は、自動変速機５を含む前輪の駆動系の構成を示す。図２に示すように、車両は、駆動系として、発電機７、ベルト６、エンジン側プーリ３２、クランクシャフト３３及びエンジン２を備える。また、車両は、自動変速機５の構成として、エンジン出力軸３４、オイルポンプ３５、トルクコンバータ３６、トルクコンバータ出力軸３７、フォワードクラッチ３８（発進締結要素）、変速機入力軸３９、ベルト式無段変速機（ベルト式ＣＶＴ（ContinuouslyVariable Transmission））４０、変速機出力軸４２、出力ギヤ４５、ドライブギヤ４６、ディファレンシャル４７、ドライブシャフト４８，４９及びＣＶＴ油圧ユニット５０を備える。

オイルポンプ３５は、エンジン出力軸３４により駆動される油圧供給源としてのメカポンプである。オイルポンプ３５は、ＣＶＴ油圧ユニット５０にポンプ吐出油を供給する。ＣＶＴ油圧ユニット５０は、ＥＣＵ（ElectronicControl Unit）１６からのフォワードクラッチ３８の締結開始指令を受けて、クラッチアクチュエータ５１によりフォワードクラッチ３８の締結状態を制御する。

駆動力の伝達経路上、すなわちトルクコンバータ出力軸３７と変速機入力軸３９との間にフォワードクラッチ３８を介装している。フォワードクラッチ３８は、油圧締結される多板摩擦クラッチ等による発進締結要素である。ＣＶＴ油圧ユニット５０からのクラッチ制御圧によりフォワードクラッチ３８を締結する。
ベルト式無段変速機４０は、変速機入力軸３９に設置したプライマリプーリ４１、変速機出力軸４２に設置したセカンダリプーリ４３、及びプライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４３との間に掛け渡したＶベルト４４を備える。ＣＶＴ油圧ユニット５０は、ベルト接触径を決めるプライマリプーリ圧とセカンダリプーリ圧（＝ライン圧）とをプライマリプーリ４１及びセカンダリプーリ４３に供給している。

なお、変速機出力軸４２には、出力ギヤ４５を備える。変速機出力軸４２は、出力ギヤ４５に噛み合うドライブギヤ４６を介してディファレンシャル４７へ回転駆動力を伝達する。ディファレンシャル４７は、右ドライブシャフト４８を介して右前輪１ＦＲに回転駆動力を伝達する。また、ディファレンシャル４７は、左ドライブシャフト４９を介して左前輪１ＦＬに回転駆動力を伝達する。

発電機７は、４ＷＤ制御部（４ＷＤ Ｃ／Ｕ）２０により制御される。具体的には、４ＷＤ制御部２０は、界磁電流Ｉｆｇを調整しており、発電機７は、その調整された界磁電流Ｉｆｇに応じてエンジン２に対し負荷となり、その負荷トルクに応じた発電をする。発電機７の発電電力の大きさは、回転数Ｎｇと界磁電流Ｉｆｇとの大きさにより決定される。ここで、発電機７の回転数Ｎｇは、エンジン２の回転数Ｎｅからプーリ比に基づき演算できる。発電機７が発電した電力は、ジャンクションボックス１０及びインバータ９を介してモータ４に供給可能となっている。すなわち、インバータ９によって直流を三相交流に変換して交流モータであるモータ４に供給して該モータ４を駆動する。

図２に示すように、４ＷＤ制御部２０は、双方向通信線であるＣＡＮ（Control Area Network）通信線５２を介してＥＣＵ１６と相互に情報交換を行う。なお、ＥＣＵ１６内に４ＷＤ制御部２０を組み込んで構築することもできる。この場合、ＥＣＵ１６は、４ＷＤ制御部２０に相当する機能を有することになる。
図３は、モータ４及びインバータ９等の構成を示す。モータ４は、界磁巻線型同期モータである。図３に示すように、モータ４は、界磁コイル４ａを有したロ一タと回転磁界を発生するための３相巻線（電機子コイル４ｂ）が巻かれたステータを備える。モータ４は、ロータの界磁コイル３ａに電流を流すことで発生する磁界とステータの電機子コイル４ｂから発生する磁界との相互作用により回転運動する。また、モータ４は、ロータが外力により回転させられる場合には、これらの磁界の相互作用により電機子コイル４ｂの両端に起電力を発生し発電動作する。モータ４は、図１に示すモータ制御部２１からの指令値により制御される。同図に示すように、モータ４の駆動軸は、減速機１１及びクラッチ１２を介して後輪１ＲＬ，１ＲＲに接続可能となっている。

ジャンクションボックス１０内には、インバータ９と発電機７とを接続・遮断するリレーを備える。そして、このリレーが接続されている状態で、発電機７から整流器を介して供給された直流の電力は、インバータ９内で三相交流に変換されてモータ４を駆動する。また、ジャンクションボックス１０内には、発電電圧を検出する不図示の発電機電圧センサと、インバータ９の入力電流である発電電流を検出する不図示の発電機電流センサとを備える。ジャンクションボックス１０は、これらセンサの検出信号を４ＷＤ制御部２０に出力する。また、モータ４の駆動軸にはレゾルバが連結されており、モータ４の磁極位置信号θを出力する。

インバータ９は、図３に示すように、６個のスイッチング素子９ａ（ＭＯＳＦＥＴ）を備える。すなわち、６個のスイッチング素子９ａは、モータ４の電機子コイル４ｂの三相に対応して３組の上下アームのスイッチング素子９ａに分けられ、その３組の各スイッチング素子９ａをそれぞれスイッチング制御することで３相交流をモータ４に供給する。インバータ９は、モータ制御部２１からの指令を基に、そのスイッチング制御を行う。また、インバータ９は、該インバータ９で変換した各相の電流値を検出、つまり電機子電流Ｉａの電流を検出する不図示の電流センサを備える。インバータ９は、電流センサで検出した電流信号をモータ制御部２１に出力する。

また、車両（例えばインバータ９）は、図３に示すように、モータ４の界磁コイル４ａに界磁電流Ｉｆｍを流す界磁駆動回路２２を備える。界磁駆動回路２２は、２組の組を成す４個のスイッチング素子２２ａ（ＭＯＳＦＥＴ）を備える。界磁駆動回路２２は、モータ制御部２１からの指令に応じて、各スイッチング素子２２ａをスイッチングして、界磁電流Ｉｆｍの向き及び界磁電流Ｉｆｍの大きさを制御する。また、車両（例えばインバータ９）は、界磁コイル４ａの電流を検出する不図示の電流センサを備える。電流センサは、検出した電流信号をモータ制御部２１に出力する。
なお、補助バッテリの電力が、界磁駆動回路２２を介してモータ４の界磁コイル４ａへ通電される場合であっても良い。又は、インバータ９で変換された電力が、界磁駆動回路２２を介してモータ４の界磁コイル４ａに通電されるようになっていても良い。

車両は、以上のようなモータ４及びインバータ９等の構成により、左右後輪１ＲＬ，１ＲＲが駆動可能になっている。すなわち、車両は、必要に応じてモータ４を駆動して左右後輪１ＲＬ，１ＲＲを駆動する。例えば、４ＷＤ制御部２０は、発進時に、左右前輪１ＦＬ，１ＦＲに加えて、左右後輪１ＲＬ，１ＲＲを駆動する。具体的には、４ＷＤ制御部２０は、発進時に、左右前輪１ＦＬ，１ＦＲに加速スリップが発生する前に、左右後輪１ＲＬ，１ＲＲを駆動する。このとき、４ＷＤ制御部２０は、アクセル開度に応じた目標モータトルクを基に、モータ４及び発電機７を制御する。

また、この車両は、制動システムをいわゆるブレーキバイワイヤシステムで構築している。具体的には、ＥＣＵ１６は、ブレーキアクチュエータ６１に制御信号を出力する。ブレーキアクチュエータ６１は、入力された制御信号に応じて各車輪１ＦＬ〜１ＲＲに設けたホイールシリンダ６２ＦＬ〜６２ＲＲの圧力を制御する。ホイールシリンダ６２ＦＬ〜６２ＲＲは、押圧力によってブレーキパッドを、車輪１ＦＬ〜１ＲＲと一体に回転するブレーキディスク６３ＦＬ〜６３ＲＲに押し当てる。これにより、車輪１ＦＬ〜１ＲＲには、その摩擦力に応じた制動力が発生する。

また、この車両は、自車両の走行方向を検出する走行方向検出部７１を備える。走行方向検出部７１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）の値や加速度センサ７２の検出値等を基に、自車両の走行方向を検出する。走行方向検出部７１は、その検出結果をＥＣＵ１６に出力する。なお、ＥＣＵ１６が走行方向検出部７１と同等な機能を有することもできる。この場合、ＥＣＵ１６が自車両の実際の走行方向（進行方向）を検出する。

また、この車両は、アクセルセンサ７３及びブレーキセンサ７４を備える。アクセルセンサ７３は、運転者のアクセルペダル操作を検出する。アクセルセンサ７３は、その検出結果をＥＣＵ１６に出力する。ブレーキセンサ７４は、運転者のブレーキペダル操作を検出する。ブレーキセンサ７４は、その検出結果をＥＣＵ１６に出力する。
ＥＣＵ１６は、各種センサ等の検出値等を基に、車両の各種装置を制御する。図３は、本実施形態におけるＥＣＵ１６の処理手順を示す。図３に示すように、処理を開始すると、先ずステップＳ１において、ＥＣＵ１６は、各種センサ等から各種値を読み込む。具体的には、ＥＣＵ１６は、ＧＰＳの値や加速度センサ７２、アクセルセンサ７３及びブレーキセンサ７４等の検出値等を読み込む。

続いてステップＳ２において、ＥＣＵ１６又は走行方向検出部７１は、前記ステップＳ１で読込んだＧＰＳの値や加速度センサ７２の検出値等を基に、自車両の実際の走行方向（進行方向）を検出する。
続いてステップＳ３において、ＥＣＵ１６は、セレクトレバー８１のレンジ（操作位置）を検出する。ここで、セレクトレバー８１のレンジの決定は運転者によりなされたものである。よって、セレクトレバー８１のレンジが示す走行方向は、運転者が希望する走行方向と推定できる。

続いてステップＳ４において、ＥＣＵ１６は、前記ステップＳ１で読込んだ加速度センサ７２の検出値等を基に、自車両の走行路の道路勾配を検出する。
続いてステップＳ５において、ＥＣＵ１６は、前記ステップＳ２で検出した自車両の実際の走行方向と、前記ステップＳ３で検出したセレクトレバー８１のレンジが示す走行方向、すなわち運転者が希望する走行方向とを比較する。ここで、ＥＣＵ１６は、自車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す走行方向とが異なる場合、ステップＳ６に進む。また、ＥＣＵ１６は、自車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す走行方向とが一致する場合、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ６では、ＥＣＵ１６は、前記ステップＳ１で読込んだブレーキセンサ７４の検出値を基に、運転者がブレーキペダルを踏んでいるか否かを判定する。ここで、ＥＣＵ１６は、運転者がブレーキペダルを踏んでいる場合、ステップＳ７に進む。また、ＥＣＵ１６は、運転者がブレーキペダルを踏んでいない場合、ステップＳ８に進む。
ステップＳ７では、ＥＣＵ１６は、運転者によるブレーキ踏力（ブレーキペダルの踏み込み量）に応じた制動力を算出する。そして、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ８では、ＥＣＵ１６は、前記ステップＳ１で読込んだアクセルセンサ７３の検出値を基に、運転者がアクセルペダルを踏んでいるか否かを判定する。ここで、ＥＣＵ１６は、運転者がアクセルペダルを踏んでいる場合、ステップＳ９に進む。また、ＥＣＵ１６は、運転者がアクセルペダルを踏んでいない場合、ステップＳ１０に進む。
ステップＳ９では、ＥＣＵ１６は、運転者によるアクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）に応じた駆動力を算出する。そして、ＥＣＵ１６は、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１０では、ＥＣＵ１６は、クリープ駆動力相当の駆動力を算出する。そして、ＥＣＵ１６は、ステップＳ１１に進む。なお、クリープ駆動力とは、一般的には、エンジン２の出力によるものであり、トルクコンバータ３６の流体クラッチ機能により発生する力である。クリープ駆動力は、通常、Ｄレンジ等の走行用レンジでアクセルオフした時（アイドリング時）に発生する力である。
ステップＳ１１では、ＥＣＵ１６は、前記ステップＳ９又はステップＳ１０で算出した駆動力相当の制動力（駆動力に対応する制動力）を算出する。すなわち、ステップＳ１１では、ＥＣＵ１６は、前記ステップＳ９又はステップＳ１０で算出した駆動力を打ち消す制動力を算出する。ここでいう駆動力は、運転者によるアクセル開度に応じた駆動力又はクリープ駆動力である。

さらに、ＥＣＵ１６は、前記ステップＳ４で検出した道路勾配を基に、制動力を算出（補正）する。具体的には、ＥＣＵ１６は、自車両が上り坂路を走行している場合、制動力が小さくなるように補正する。このとき、上り坂路の道路勾配がきつく（大きく）なるほど、制動力をより小さくする。なお、このときのセレクトレバー８１のレンジは、下り側への走行方向を示すレンジである。また、ＥＣＵ１６は、自車両が下り坂路を走行している場合、制動力が大きくなるように補正する。このとき、下り坂の道路勾配がきつく（大きく）なるほど、制動力をより大きくする。なお、このときのセレクトレバー８１のレンジは、上り側への走行方向を示すレンジである。

続いてステップＳ１２において、ＥＣＵ１６は、ブレーキアクチュエータ駆動処理を行う。具体的には、ＥＣＵ１６は、前記ステップＳ７及びステップＳ１１で算出した制動力を実現するよう、ブレーキアクチュエータ６１を制御して、ブレーキ液圧を発生させる。ここでいう制動力は、運転者によるブレーキ踏力に応じた制動力又は前記ステップＳ１１で算出した駆動力相当の制動力（駆動力を相殺する制動力）である。また、このとき、ＥＣＵ１６は、制動力を目標の制動力まで徐々に増加させる。

また、このステップＳ１２において、ＥＣＵ１６は、駆動トルク伝達抑制処理を行う。駆動トルク伝達抑制処理は、エンジン２からその駆動輪である前輪１ＦＬ，ＦＲへの駆動力の伝達を抑制する処理である。具体的には、ＥＣＵ１６は、駆動トルク伝達抑制処理として、フォワードクラッチ３８を遮断状態（解放状態）にする。又は、ＥＣＵ１６は、駆動トルク伝達抑制処理として、エンジン２の出力を抑制する。具体的には、ＥＣＵ１６は、運転者によるアクセルペダル操作の有無にかかわらず、エンジン２のアイドリング状態或いはエンジン２をオフにする。又は、ＥＣＵ１６は、駆動トルク伝達抑制処理として、自動変速機５をニュートラル位置（Ｎレンジ）にする。又は、ＥＣＵ１６は、フォワードクラッチ３８を遮断状態にすること、エンジン２の出力を抑制すること、及び自動変速機５をニュートラル位置にすることを組み合わせることで、駆動トルク伝達抑制処理を行う。そして、ＥＣＵ１６は、該図４に示す処理を終了する。

一方、ステップＳ１３では、ＥＣＵ１６は、前記ステップＳ１で読込んだブレーキセンサ７４の検出値を基に、運転者がブレーキペダルを踏んでいるか否かを判定する。ここで、ＥＣＵ１６は、運転者がブレーキペダルを踏んでいる場合、ステップＳ１４に進む。また、ＥＣＵ１６は、運転者がブレーキペダルを踏んでいない場合、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１４では、ＥＣＵ１６は、運転者によるブレーキ踏力（ブレーキペダルの踏み込み量）に応じた制動力を算出する。
続いてステップＳ１５において、ＥＣＵ１６は、前記ステップＳ１４で算出した制動力を実現するよう、ブレーキを作動させる。すなわち、ＥＣＵ１６は、ブレーキアクチュエータ６１を制御して、算出した制動力に応じたブレーキ液圧を発生させる。そして、ＥＣＵ１６は、該図３に示す処理を終了する。
ステップＳ１６では、ＥＣＵ１６は、前記ステップＳ１で読込んだアクセルセンサ７３の検出値を基に、運転者がアクセルペダルを踏んでいるか否かを判定する。ここで、ＥＣＵ１６は、運転者がアクセルペダルを踏んでいる場合、ステップＳ１７に進む。また、ＥＣＵ１６は、運転者がアクセルペダルを踏んでいない場合、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１７では、ＥＣＵ１６は、運転者によるアクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）に応じた駆動力を算出する。そして、ＥＣＵ１６は、ステップＳ１９に進む。
ステップＳ１８では、ＥＣＵ１６は、クリープ駆動力相当の駆動力を算出する。そして、ＥＣＵ１６は、ステップＳ１９に進む。
ステップＳ１９では、ＥＣＵ１６は、前記ステップＳ１７又はステップＳ１８で算出した駆動力を実現するよう、エンジン２及びモータ４の出力を制御する。ここでいう駆動力は、運転者によるアクセル開度に応じた駆動力又はクリープ駆動力である。そして、ＥＣＵ１６は、該図４に示す処理を終了する。

（動作及び作用）
動作及び作用は次のようになる。
車両走行中、ＥＣＵ１６は、ＧＰＳの値や加速度センサ７２、アクセルセンサ７３及びブレーキセンサ７４等の検出値等を読み込む（前記ステップＳ１）。ＥＣＵ１６又は走行方向検出部７１は、その読込んだＧＰＳの値や加速度センサ７２の検出値等を基に、走行中の自車両の実際の走行方向を検出する（前記ステップＳ２）。さらに、ＥＣＵ１６は、セレクトレバー８１のレンジを検出する（前記ステップＳ３）。そして、ＥＣＵ１６は、検出した自車両の実際の走行方向と、セレクトレバー８１のレンジが示す走行方向とを比較する（前記ステップＳ５）。ＥＣＵ１６は、その比較結果を基に、次のような制御を行う。

ＥＣＵ１６は、自車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す走行方向とが異なっており、運転者がブレーキペダルを踏んでいる場合、そのブレーキ踏力に応じた制動力を発生させる（前記ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ１２）。また、ＥＣＵ１６は、自車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す走行方向とが異なっており、運転者がブレーキペダルを踏んでなく、運転者がアクセルペダルを踏んでいる場合、そのアクセル開度に応じた駆動力相当の制動力を発生させる（前記ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１１→ステップＳ１２）。また、ＥＣＵ１６は、自車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す走行方向とが異なっており、運転者がブレーキペダルもアクセルペダルも踏んでいない場合、クリープ駆動力相当の制動力（クリープ駆動力を相殺する制動力）を発生させる（前記ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ８→ステップＳ１０→ステップＳ１１→ステップＳ１２）。

ここで、Ｄレンジでエンジン１をアイドリングしている場合にクリープ駆動力が発生する。また、場合によっては、エンジン１によりクリープ駆動力が発生していないときには、モータ４によりクリープ駆動力を発生させる。例えば、停車時に運転者が自車両からクリープ駆動力を感じることができないために、運転者に違和感を与えてしまうのを防止するためである。自車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す走行方向とが異なっており、運転者がブレーキペダルもアクセルペダルも踏んでいない場合、このようなクリープ駆動力を相殺する制動力を発生させる。
また、ＥＣＵ１６は、アクセル開度に応じた駆動力相当の制動力を発生させる場合やクリープ駆動力相当の制動力を発生させる場合には、道路勾配を基に、その制動力を補正する（前記ステップＳ１１）。

一方、ＥＣＵ１６は、自車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す走行方向とが一致する場合、通常の制駆動力制御を行う。すなわち、ＥＣＵ１６は、自車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す走行方向とが一致しており、運転者がブレーキペダルを踏んでいる場合、そのブレーキ踏力に応じた制動力を発生させる（前記ステップＳ５→ステップＳ１３→ステップＳ１４→ステップＳ１５）。また、ＥＣＵ１６は、自車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す走行方向とが一致しており、運転者がアクセルペダルを踏んでいる場合、そのアクセル開度に応じた駆動力をエンジン２及びモータ４により発生させる（前記ステップＳ５→ステップＳ１３→ステップＳ１６→ステップＳ１７→ステップＳ１９）。また、ＥＣＵ１６は、自車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す走行方向とが一致しており、運転者がブレーキペダルもアクセルペダルも踏んでいない場合、モータ４により後輪１ＲＬ，１ＲＲにクリープ駆動力を発生させる（前記ステップＳ５→ステップＳ１３→ステップＳ１６→ステップＳ１８→ステップＳ１９）。例えば、前述のように、停車時に運転者が自車両からクリープ駆動力を感じることができないために、運転者に違和感を与えてしまうのを防止するためである。

図５を用いて動作及び作用例を説明する。
今、セレクトレバーがＲレンジになっている（同図（ａ））。これにより、車両は後退する。そして、そのように後退している最中（同図（ｂ）で車速が負値にある最中）に、運転者がセレクトレバーをＤレンジにしたとする（同図（ａ））。すると、駆動トルク伝達抑制処理として、車体側（自動変速機５）でのレンジをＮレンジの状態にする。このとき、車体側でＮレンジの状態にするだけで、セレクトレバーそのもののレンジ（レンジ表示）はＤレンジのままである。また、このように車体側でＮレンジにするとともに、クリープ駆動力相当の制動力を発生させる。詳しくはクリープ駆動力によりも大きい制動力を発生させる。これにより、車両は、後退する速度が徐々に小さくなる。また、駆動トルク伝達抑制処理として、車体側でＮレンジの状態にすることに替えて、エンジン２の出力を抑制したり、フォワードクラッチ３８を遮断状態にしたり、それらの組み合わせを実施したりすることもできる。

また、運転者がアクセルペダルを操作した場合（同図（ｃ））、そのアクセル開度に対応させた制動力を発生させる（同図（ｄ））。そして、車速が零になるまで（同図（ｂ））、すなわち後退から前進に移行するまで、制動力を発生させる（同図（ｄ））。これにより、車両は、後退する方向への速度の減速度合いが大きくなる。なお、運転者がアクセルペダルを操作しなければ、車速が零になるまで（同図（ｂ））、クリープ駆動力に応じた制動力を発生させる（同図（ｄ））。

そして、車速が零になる直前で（同図（ｂ））、制動力を徐々に減少させる制御を開始する（同図（ｄ）の矢示Ａ部）。このとき、運転者がアクセルペダルを操作していれば、車体側ではＤレンジ（セレクトレバーに応じたレンジ）にする（同図（ｆ））。さらに、制動力を徐々に減少させる制御に同期させて、アクセル開度に応じた駆動力となるように、エンジン２による駆動力を徐々に増加させる制御を開始する（同図（ｅ）の矢示Ｂ部）。ここで、駆動トルク伝達抑制処理でフォワードクラッチ３８を遮断状態にしている場合には、フォワードクラッチ３８を締結状態にすることが前提となる。また、エンジン２だけで駆動力を増加させても良いが、エンジン２に替えてモータ４により駆動力を増加させたり、エンジン２とモータ４により駆動力を増加させたりすることもできる。

このように、車両の走行方向が反転する際、制動力を徐々に減少させる。そして、車両の走行方向が反転する際に、運転者がアクセルペダルを操作していれば、それに応じて駆動輪の駆動力を増加させる。これにより、車両は、運転者のアクセルペダル操作に応じて加速していく（同図（ｂ））。このような車速が零付近にある場合の制御により、車両の走行方向が切り替わる際の減速状態から加速状態への切り替えが滑らかになる。

なお、この実施形態を次のような構成により実現することもできる。
すなわち、本発明をＭＴ車にも適用できる。この場合、走行中の車両の実際の走行方向とシフトレバーのシフト位置が示す車両の走行方向とが異なる場合、エンジンからその駆動輪への駆動力の伝達をクラッチの遮断等により抑制し、かつ車輪の制動力を発生させる。そして、その後、車両の走行方向が反転する際、駆動輪の駆動力を増加させる。
また、この実施形態では、液圧制御により車両に制動力を発生させる例を示した。これに対して、他の方式、例えばモータ制御により車両に制動力を発生させることもできる。

なお、この実施形態では、走行方向検出部７１は、走行中の車両の走行方向を検出する走行方向検出手段を実現している。また、ＥＣＵ１６のステップＳ３の処理は、運転者が操作可能な変速機操作手段の操作位置を検出する操作位置検出手段を実現している。また、ＥＣＵ１６のステップＳ１２の処理（駆動トルク伝達抑制処理）は、駆動輪の駆動力を制御する駆動力制御手段を実現している。また、ＥＣＵ１６のステップＳ１２の処理（ブレーキアクチュエータ駆動処理）は、車輪の制動力を制御する制動力制御手段を実現している。そして、この実施形態では、前記駆動力制御手段（駆動トルク伝達抑制処理）は、前記走行方向検出手段が検出した車両の走行方向と前記操作位置検出手段が検出した操作位置が示す車両の走行方向とが異なる場合、エンジンから駆動輪への駆動力の伝達を抑制し、その後、前記車両の走行方向が反転する際、駆動輪の駆動力を増加している。また、前記制動力制御手段（ブレーキアクチュエータ駆動処理）は、前記走行方向検出手段が検出した車両の走行方向と前記操作位置検出手段が検出した操作位置が示す車両の走行方向とが異なる場合、前記制動力を発生させている。

また、この実施形態では、実際の車両の走行方向と運転者が操作可能な変速機操作手段の操作位置が示す車両の走行方向とが異なる場合、エンジンから駆動輪への駆動力の伝達を抑制し、かつ車輪に制動力を発生させて、車速を徐々に減少させ、車速が零になる近傍で、発生させている車輪の制動力を減少させ、かつ駆動輪の駆動力を増加させることで、車速を反転させて、車速を徐々に増加させる車両挙動制御方法を実現している。

（効果）
本実施形態における効果は次のようになる。
（１）走行中の車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す車両の走行方向とが異なる場合、エンジン２からその駆動輪（前輪１ＦＬ，１ＦＲ）への駆動力の伝達を抑制し、かつ車輪の制動力を発生させている。そして、その後、車両の走行方向が反転する際、駆動輪の駆動力を増加させている。このようにすることで、走行中の車両の実際の走行方向と反対の走行方向となるレンジを運転者が選択した場合に、エンジン２から駆動輪への駆動力の伝達を抑制し、かつ車輪に制動力を発生させることで車両を減速させ、その後、該セレクトレバー８１のレンジが示す方向に車両を走行させることができる。
これにより、エンジン２から駆動輪への駆動力の伝達を抑制しているので、トルクコンバータ３６やクラッチ３８での差回転の発生を抑制できる。また、運転者が選択したセレクトレバー８１のレンジが示す方向に車両を走行させることができるので、運転者の意思に合致させることができる。また、エンジン２から駆動輪への駆動力の伝達を抑制することで、エンジン２の負荷を低減でき、燃費を改善できる。

（２）エンジン２と駆動輪との間に介在されるクラッチ３８を遮断することで、エンジン２から駆動輪への駆動力の伝達を遮断し、エンジン２から駆動輪への駆動力の伝達を抑制し、クラッチ３８を締結することで、駆動輪の駆動力を増加させている。これにより、走行中の車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す車両の走行方向とが異なる場合に、クラッチ３８の差回転の発生を確実に抑制できる。

（３）エンジン２の出力を抑制することで、エンジン２から駆動輪への駆動力の伝達を抑制し、エンジン２の出力を増加させることで、駆動輪の駆動力を増加させている。これにより、走行中の車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す車両の走行方向とが異なる場合にトルクコンバータ３６やクラッチ３８での差回転の発生を効果的に抑制できる。エンジン２の出力を抑制することで、エンジン２が不用意に吹け上がってしまうのを防止できる。

（４）自動変速機５をニュートラル位置にすることで、エンジン２から駆動輪への駆動力の伝達を抑制し、自動変速機５を駆動位置にすることで、駆動輪の駆動力を増加させている。これにより、走行中の車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す車両の走行方向とが異なる場合にトルクコンバータ３６やクラッチ３８での差回転の発生を効果的に抑制できる。
（５）走行中の車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す車両の走行方向とが異なる場合に制動力を発生させるときには、その制動力を徐々に増加させている。これにより、急制動により車両がロックしてしまうことを防止できる。

（６）走行中の車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す車両の走行方向とが異なる場合に、モータ４により駆動する駆動輪（後輪１ＲＬ，１ＲＲ）に、該モータ４によりクリープ駆動力相当の駆動力を発生させているときには、該モータ４による駆動力を相殺する制動力を発生させている。これにより、過不足のない制動力で車両を減速させることができる。

（７）走行中の車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す車両の走行方向とが異なる場合に、運転者がアクセル操作しているときには、そのアクセル操作量が多くなるほど、制動力を大きくし、車両の減速度を大きくしている。これにより、車両の走行方向を、運転者が選択したセレクトレバー８１のレンジが示す方向に早い段階で切り換えることができる。これにより、運転者の意思により合致させることができる。

（８）走行中の車両の実際の走行方向とセレクトレバー８１のレンジが示す車両の走行方向とが異なる場合に、駆動力の伝達を抑制し、制動力を発生させたことで、車両の車速が零に近づいたとき、その発生させている制動力を減少させる制御をし、かつ駆動輪の駆動力を増加させる制御をしている。これにより、車両の走行方向が切り替わる際の減速状態から加速状態への切り替えを滑らかにしている。
（９）走行路が上り坂であると判定した場合、発生させる制動力を小さくする補正をし、走行路が下り坂であると判定した場合、発生させる制動力を大きくする補正をしている。これにより、上り坂では車両が急停車してしまうのを防止でき、下り坂では車両を確実に減速できる。

本発明の実施形態の車両の構成概要を示す図である。 自動変速機を含む前輪の駆動系の構成を示す図である。 インバータ及び界磁駆動回路の構成を示す図である。 ＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。 動作及び作用の説明に使用したタイムチャート図である。

符号の説明

１ＦＬ，１ＦＲ 前輪（主駆動輪）、１ＲＬ，１ＲＲ 後輪（従駆動輪）、２ エンジン、４ モータ、５ 自動変速機、７ 発電機、１６ ＥＣＵ、３６ トルクコンバータ、３８ フォワードクラッチ、６１ ブレーキアクチュエータ、７１ 走行方向検出部、８１ セレクトレバー

Claims (10)

1. 走行中の車両の走行方向を検出する走行方向検出手段と、
   運転者が操作可能な変速機操作手段の操作位置を検出する操作位置検出手段と、
   駆動輪の駆動力を制御する駆動力制御手段と、
   車輪の制動力を制御する制動力制御手段と、を備え、
   前記駆動力制御手段は、前記走行方向検出手段が検出した車両の走行方向と前記操作位置検出手段が検出した操作位置が示す車両の走行方向とが異なる場合、エンジンから駆動輪への駆動力の伝達を抑制し、その後、前記車両の走行方向が反転する際、駆動輪の駆動力を増加させ、
   前記制動力制御手段は、前記走行方向検出手段が検出した車両の走行方向と前記操作位置検出手段が検出した操作位置が示す車両の走行方向とが異なる場合、前記制動力を発生させることを特徴とする車両挙動制御装置。
2. 前記駆動力制御手段は、エンジンと駆動輪との間に介在されるクラッチを遮断することで、エンジンから駆動輪への駆動力の伝達を遮断して、前記駆動力の伝達を抑制し、前記クラッチを接続することで、前記駆動輪の駆動力を増加させることを特徴とする請求項１に記載の車両挙動制御装置。
3. 前記駆動力制御手段は、エンジンの出力を抑制することで、前記駆動力の伝達を抑制し、エンジンの出力を増加させることで、前記駆動輪の駆動力を増加させることを特徴とする請求項１に記載の車両挙動制御装置。
4. 前記駆動力制御手段は、変速機をニュートラル位置にすることで、前記駆動力の伝達を抑制し、前記変速機を駆動位置にすることで、前記駆動輪の駆動力を増加させることを特徴とする請求項１に記載の車両挙動制御装置。
5. 前記制動力制御手段は、前記制動力を徐々に増加させることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両挙動制御装置。
6. 前記車両は、エンジンからの駆動力により駆動する駆動輪と、モータにより駆動する駆動輪とを備えるものであり、
   前記制動力制御手段は、前記走行方向検出手段が検出した車両の走行方向と前記操作位置検出手段が検出した操作位置が示す車両の走行方向とが異なる場合、前記モータにより駆動する駆動輪に、該モータによりエンジン出力によるクリープ駆動力相当の駆動力を発生させているときには、該モータによる駆動力を相殺する制動力を発生させることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の車両挙動制御装置。
7. 運転者によるアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段を備え、
   前記制動力制御手段は、前記走行方向検出手段が検出した車両の走行方向と前記操作位置検出手段が検出した操作位置が示す車両の走行方向とが異なる場合、前記アクセル操作検出手段が検出したアクセル操作量が多くなるほど、前記制動力を大きくすることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の車両挙動制御装置。
8. 前記走行方向検出手段が検出した車両の走行方向と前記操作位置検出手段が検出した操作位置が示す車両の走行方向とが異なる場合に、前記駆動力の伝達を抑制し、前記制動力を発生させたことで、車速が零に近づいたことを検出したとき、前記制動力制御手段は、発生させている制動力を減少させる制御をし、かつ前記駆動力制御手段は、前記駆動力を増加させる制御をすることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の車両挙動制御装置。
9. 走行路が坂路か否かを判定する坂路判定手段を備え、
   前記制動力制御手段は、前記坂路判定手段が走行路が上り坂であると判定した場合、発生させる制動力を小さくする補正をし、前記坂路判定手段が走行路が下り坂であると判定した場合、発生させる制動力を大きくする補正をすることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の車両挙動制御装置。
10. 実際の車両の走行方向と運転者が操作可能な変速機操作手段の操作位置が示す車両の走行方向とが異なる場合、エンジンから駆動輪への駆動力の伝達を抑制し、かつ車輪に制動力を発生させて、車速を徐々に減少させ、車速が零になる近傍で、発生させている車輪の制動力を減少させ、かつ駆動輪の駆動力を増加させることで、車速を反転させて、車速を徐々に増加させることを特徴とする車両挙動制御方法。

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