JP2009202710A - 車両挙動制御装置及びその方法 - Google Patents
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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
【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
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
(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。
(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。
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。 - 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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JP2008046196A JP2009202710A (ja) | 2008-02-27 | 2008-02-27 | 車両挙動制御装置及びその方法 |
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-
2008
- 2008-02-27 JP JP2008046196A patent/JP2009202710A/ja active Pending
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