JP2000233668A - 車両の振動抑制装置 - Google Patents

車両の振動抑制装置

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JP2000233668A JP11037860A JP3786099A JP2000233668A JP 2000233668 A JP2000233668 A JP 2000233668A JP 11037860 A JP11037860 A JP 11037860A JP 3786099 A JP3786099 A JP 3786099A JP 2000233668 A JP2000233668 A JP 2000233668A
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Yasushi Ito
泰志 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 変速時における車体の前後振動を抑制する。 【解決手段】 車両前後振動を相殺すべく、車両前後振
動の半周期だけ変速終了時点から手前の時点からエンジ
ン１０のトルク及び無段変速機（ＣＶＴ）１６の変速比
を制御する装置において、車両の積載重量に応じた車両
の固有振動周期をエンジン１０の回転数の変化から算出
し、算出した固有振動周期に基づいて、エンジン１０又
はＣＶＴ１６に対する制御出力のタイミングを決定す
る。車両の乗車人数や積載量が変化した場合にも、その
変化に応じて車両の固有振動周期の値が補正されるの
で、適正な振動抑制を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力源と、当該動
力源と走行部との間に介装された無段変速機との少なく
とも一方を制御して車両の振動を抑制する車両の振動抑
制装置に関し、特に車両の前後振動（しゃくり振動）を
抑制する制御を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】無段変速機を備えた車両において、アク
セルペダルを踏み込む等による加速要求あるいは出力の
増大要求に基づいて無段変速機が減速側に操作された場
合、変速の終了時に車体の前後振動が発生することが知
られている。これは、しゃくり振動（Backingあるいは
Transient Surge）と称されるものであり、慣性トルク
や動力伝達系統の捩れ弾性などが原因となって生じる。
すなわち、エンジン等の動力源に対する出力の増大要求
あるいは加速要求によって、無段変速機が減速側に操作
されると、動力の伝達に関与する回転体の回転数が変化
するから、その回転数の変化量（角加速度）と慣性モー
メントとに応じた慣性トルクが発生する。そして、変速
が終了してそれらの回転体の回転数が目標回転数に安定
する際に、慣性トルクが解放されることになる。その結
果、前記慣性トルクによって駆動トルクが一時的に増大
し、動力伝達系統の捩れ弾性に抗して前後振動が発生す
る。
【０００３】この種の車両前後振動を抑制するための装
置が特開平８−１７７９９７号公報に記載されている。
この公報に記載された装置は、変速比を制御することに
より車両前後振動を抑制するものである。すなわち、変
速の終了時期を目標変速比と現在の変速比とに基づいて
求めると共に、変速終了時に発生することが予想される
車両前後振動の半周期を変速機に対する入力トルクと実
際の変速比とに基づいて予想する。そして、変速終了時
点に対して車両前後振動の半周期手前のタイミングで、
変速比を強制的に増速側に補正するように構成されてい
る。この構成によれば、変速終了時点より半周期手前の
時点から変速終了時点までの間に慣性トルクの半分程度
が解放され、また変速終了時点後に、残余の慣性トルク
が車両前後振動に対する逆位相の振動として解放され、
その慣性トルクが車両前後振動を相殺するように作用す
るから、これにより車両前後振動が抑制されるという。
なお、この制御を以下しゃくり振動抑制制御という。
【０００４】ところで、この特開平８−１７７９９７号
公報の装置によるしゃくり振動抑制制御は、変速の際に
動力伝達系統が捩れを帯びたままの状態で制御が行われ
るので、車両前後振動を必ずしも正確に抑制することが
できないおそれがあった。これに対して、例えば、特開
平１１−５４６０号には、動力源の出力トルクと無段変
速機の変速比とを共に制御して車両前後振動を効果的に
抑制する装置が提案されている。すなわち、前記公報に
は、無段変速機の変速開始から、変速終了時点に対し車
両前後振動の半周期手前の時点まで駆動輪トルクが変化
しないようにし、かつ、前記半周期手前の時点から目標
出力トルクとなるように動力源の出力トルクを制御し、
他方、前記半周期手前の時点から変速終了時点まで、駆
動輪トルクが目標トルクの半分のトルクとなるように、
無段変速機の変速速度を制御する装置が開示されてい
る。この装置によれば、動力源の出力トルクと無段変速
機の変速速度の両者を最適に制御することにより、動力
伝達系統の捩れを排除して車両の前後振動を効果的に制
御することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した各装
置では、振動抑制制御に必要な車両の固有振動周期（前
後振動周期）の半周期の値として、あらかじめ平均的な
積載時の総重量（車両自体の重量と、予想乗員、荷物の
予想積載重量との和）と、無段変速機の変速比とから算
出される特定値が用いられており、この特定値に基づい
た特定のタイミングで動力源や無段変速機に対する制御
出力が行われているため、乗車人数や積載量が変化する
と、制御のタイミングが不正確となり、適正な振動抑制
を行うことができないという問題点があった。
【０００６】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、車両の乗車人数や積載量が変化した場合にも、車
両の前後振動を十分に排除して適正な振動抑制を行うこ
とのできる振動抑制装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
第１の本発明は、動力源と、当該動力源と走行部との間
に介装された無段変速機との少なくとも一方を制御して
車両の前後振動を抑制する車両の振動抑制装置であっ
て、前記車両の積載状態に応じた固有振動周期を算出す
る振動周期算出手段と、前記振動周期算出手段が算出し
た固有振動周期に基づいて、前記動力源又は無段変速機
に対する制御出力のタイミングを決定するタイミング決
定手段と、を備えてなる車両の振動抑制装置である。
【０００８】第１の本発明によれば、車両の積載状態に
応じた固有振動周期を算出し、算出した固有振動周期に
基づいて、動力源又は無段変速機に対する制御出力のタ
イミングを決定するので、車両の乗車人数や積載量が変
化した場合には、その変化に応じた適正なタイミングで
制御出力が行われる。したがって、車両積載量が変化す
る場合にも、車両の前後振動を十分に排除して適正な振
動抑制を行うことができる。
【０００９】第２の本発明は、第１の本発明の装置にお
いて、前記振動周期算出手段は、前記動力源の出力回転
数の変化、前記車両の速度の変化、前記車両の加速度の
変化のうち少なくとも一つの変化におけるピーク間時間
に基づいて、前記車両の固有振動周期を算出することを
特徴とする車両の振動抑制装置である。
【００１０】車両の前後振動が生じている場合には、そ
の振動が車両の速度及び車両の加速度の周期的な変動と
して現れる。また、この車両の前後振動は、走行部から
無段変速機を介して動力源に伝達するため、動力源の出
力回転数の周期的な変動としても検出することができ
る。したがって第２の本発明では、動力源の出力回転
数、車両の速度、又は車両の加速度のいずれかの変化に
おけるピーク間時間（すなわち極大値と極小値、極大値
と極大値又は極小値と極小値の間の時間）を求め、これ
に基づいて、車両の固有振動周期を正確に求めることが
できる。
【００１１】第３の本発明は、第１の本発明の装置にお
いて、前記振動周期算出手段は、前記動力源の出力回転
数、前記車両の速度、前記車両の加速度うち少なくとも
一つに高速フーリエ変換を施すことにより、前記車両の
固有振動周期を算出することを特徴とする車両の振動抑
制装置である。
【００１２】第３の本発明では、上記第２の本発明と同
様に、車両の前後振動が車両の速度、車両の加速度及び
動力源の出力回転数の周期的な変動として現れることを
利用し、これらのデータに高速フーリエ変換を施すこと
により、車両の固有振動周期を正確に求めることができ
る。
【００１３】第４の本発明は、第１の本発明の装置にお
いて、前記振動周期算出手段は、前記動力源の駆動力
と、前記車両の加速度との両者の値に基づいて、前記車
両の固有振動周期を算出することを特徴とする車両の振
動抑制装置である。
【００１４】車両の固有振動周期は、車両の積載時の総
重量と対応関係にあり、積載時の総重量は、動力源の駆
動力と車両の加速度との関係に基づいて求めることがで
きる。したがって第４の本発明では、動力源の駆動力と
車両の加速度とに基づき、車両の積載時の総重量を算出
し、これによって車両の固有振動周期を正確に求めるこ
とができる。
【００１５】第５の本発明は、第１の本発明の装置にお
いて、前記振動周期算出手段は、前記車両に設けられた
積載量センサの検出値に基づいて、前記車両の固有振動
周期を算出することを特徴とする車両の振動抑制装置で
ある。
【００１６】上述のとおり、車両の固有振動周期は車両
の積載時の総重量と対応関係にあるが、車両の積載時の
総重量は、車両自体の質量と、積載量（人員と荷物の
量）との和により求めることができる。したがって第５
の本発明では、積載量センサの検出値に基づいて、車両
の固有振動周期を正確に求めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。図
１には、本発明の実施形態に係る車両の振動抑制装置１
の概略構成図が示されている。この実施形態で対象とす
る車両は、動力源であるエンジン１０と走行部（図示せ
ず）との間に無段変速機１６が介装された車両である。
なお、動力源としてはエンジン１０のような内燃機関の
他、電動機や、内燃機関と電動機とを組み合わせたもの
を用いてもよい。
【００１８】図１において、エンジン１０のクランク軸
１２は、発進クラッチ１４を介してベルト式無段変速機
（Continuously Variable Transmission；以下、ＣＶＴ
という）１６の入力軸１８と連結されている。ＣＶＴ１
６の出力軸２０は、図示しない差動歯車装置等を介して
車両の駆動軸と連結されており、これによりエンジン１
０の回転力が走行部の駆動輪へ伝達される。
【００１９】上記ＣＶＴ１６の入力軸１８及び出力軸２
０には、有効径が可変な可変プーリ２２及び２４が設け
られている。これら、可変プーリ２２及び２４の間には
伝動ベルト２６が巻き掛けられている。可変プーリ２２
及び２４は、入力軸１８及び出力軸２０に固定された固
定回転体２８及び３０と、入力軸１８及び出力軸２０に
軸方向には移動可能で且つ回転方向には相対回転不能に
設けられた可動回転体３２及び３４とを備えている。
【００２０】これら可動回転体３２及び３４には、油圧
アクチュエータ３３，３５がそれぞれ取り付けられてお
り、これら油圧アクチュエータ３３，３５の作動により
軸方向に移動し、その結果、上記固定回転体２８及び３
０と可動回転体３２及び３４との間に形成されたＶ溝
幅、即ち伝動ベルト２６の掛り径が変更されるように構
成されている。
【００２１】入力軸１８及び出力軸２０の回転速度を検
出するためにそれぞれ回転速度センサ３６及び３８が設
けられている。これら回転速度センサ３６，３８は、マ
イクロコンピュータを主体として構成された電子制御装
置（以下ＥＣＵという）４０に接続されており、ＥＣＵ
４０は、回転速度センサ３６，３８の検出信号に基づい
てＣＶＴ１６の変速比を算出する。
【００２２】エンジン１０の吸気配管には、吸入空気量
を検知する空気量センサ４２が設けられている。又、ク
ランク軸１２近傍にはエンジン回転速度を検知するため
の回転速度センサ４４が設けられている。ＥＣＵ４０
は、これら空気量センサ４２の検出した吸入空気量や回
転速度センサ４４の検出したエンジン回転速度に応じて
燃料噴射量、点火時期を最適に制御する。
【００２３】他方、アクセルペダル４６近傍には、アク
セル開度を検出するアクセルセンサ４８が設けられてお
り、ＥＣＵ４０は、このアクセルセンサ４８の検出した
アクセル開度、回転速度センサ３８の検出した車速及び
回転速度センサ４４の検出したエンジン回転速度によ
り、例えば燃費が最良となるように、スロットルアクチ
ュエータ５０を通じて吸入空気量を制御する。
【００２４】又、運転席の近傍に設けられたシフトレバ
ー５２には、その操作位置を検出するためのシフトセン
サ５４が設けられており、ＥＣＵ４０は、このシフトセ
ンサ５４の検出したドライブレンジ等の情報や車速、ア
クセル開度等の情報により、発進クラッチ１４やＣＶＴ
１６の変速比を制御する。
【００２５】また、図示しないが、ブレーキペダルの近
傍にはブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダ
ルセンサが、また車両のショックアブソーバのコイルば
ねの座には荷重センサがそれぞれ設けられており、ＥＣ
Ｕ４０には、これらブレーキペダルセンサの検出したブ
レーキペダルの操作量及び荷重センサの検出した積載重
量がそれぞれ入力される。
【００２６】実施形態１．実施形態１の特徴的事項は、
エンジン１０の回転数の変化から車両の固有振動周期を
算出し、算出した固有振動周期に応じて、ＣＶＴ１６に
対する制御出力のタイミングを決定するところである。
この制御処理では、車両の前後振動が生じ、これに応じ
てエンジン１０の回転数が大小に振動的に変化する場合
に、その増減のピーク間時間を求めることにより、車両
の固有振動周期を算出するものであり、これを以下に、
運転者のアクセルペダル４６の踏み込み操作により車両
が加速した場合の過程を追って、図２のフローチャート
に従って説明する。なお、以下の制御処理は、図１にお
けるＥＣＵ４０で行われ、エンジン１０やＣＶＴ１６を
動作させて行うものである。
【００２７】図２において、まず、アクセルセンサ４８
の検出したアクセル開度に基づいて、加速が開始された
か否かがステップＳ１において判定される。したがっ
て、いま運転者がアクセルペダル４６を踏み込んだ場
合、ステップＳ１では加速が開始されたとして肯定判定
され、次にステップＳ２において、後述する固有振動周
期計算を実行するための周期計算実行フラグがセットさ
れる。ステップＳ３では減速開始ではないので否定判定
され、次にステップＳ４において、周期計算実行フラグ
がセットされているか否かが判定されるが、ここでは上
記ステップＳ２において同フラグがセットされているの
で、肯定判定される。次のステップＳ５においてはカウ
ント開始フラグがセットされているか否かが判定される
が、ここでは同フラグはセットされていないので否定判
定される。
【００２８】次のステップＳ６では、回転速度センサ４
４の検出値に基づいて、エンジン１０の回転数Ｎｅが前
回値を下回っているか否かが判定されるが、エンジン回
転数Ｎｅが上昇している間は、このステップＳ６では否
定判定され、制御はステップＳ９におけるエンジン回転
数Ｎｅの更新を経てステップＳ１に戻る。
【００２９】次に、エンジン回転数Ｎｅが減少に転じた
場合には、ステップＳ６において肯定判定されるので、
ステップＳ７でカウント開始フラグがセットされ、また
ステップＳ８で周期計測カウンタがリセットされる。こ
のようにして制御はステップＳ９におけるエンジン回転
数Ｎｅの更新を経てステップＳ１に戻る。
【００３０】次のサイクルでは、ステップＳ１及びＳ３
で否定判定、ステップＳ４で肯定判定されたのち、ステ
ップＳ５においてカウント開始フラグがセットされてい
るか否かが判定されるが、ここで同フラグは先にステッ
プＳ７においてセットされているので肯定判定され、ス
テップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、周期計
測カウンタのカウンタ値に１が加算され、続いてステッ
プＳ１１で、エンジン回転数Ｎｅが前回値を上回ってい
るか否かが判定される。ここでは、減速中すなわちエン
ジン回転数Ｎｅが減少中であるうちは否定判定され、ス
テップＳ９に移行してエンジン回転数Ｎｅの更新が行わ
れる。このようにして、アクセルペダル４６が加速側に
踏み込まれており、かつエンジン回転数Ｎｅが減少して
いる間は、制御はステップＳ１０におけるカウンタ値の
加算を繰り返す。
【００３１】そしてエンジン回転数Ｎｅが増加に転じた
場合、すなわちエンジン回転数Ｎｅが谷（極小値）から
山（極大値）に向かう場合には、ステップＳ１１におい
て肯定判定がされ、制御はステップＳ１２に移行する。
【００３２】ステップＳ１２では、周期計測カウンタの
計数値に、図２のフローチャートの実行周期であるΔｔ
の２倍である２＊Δｔを乗じて、計測周期を求める。こ
の演算は、エンジン回転数Ｎｅの変化における山（極大
値）から谷（極小値）の両ピーク間時間、すなわち固有
振動周期の半周期の実測値を２倍することに相当し、し
たがって、この計測周期を求める演算は、車両の固有振
動周期を算出する行程に相当するものである。
【００３３】次にステップＳ１３では、ステップＳ１２
で求められた計測周期から、現在のＣＶＴ１６の変速比
Ｒに基づくマップから選出したマップ補間計算周期
（Ｒ）が減算され、これにより、あらかじめ平均的な積
載時の総重量（車両自体の重量と、乗員、荷物の積載重
量との和）と変速比Ｒとから算出されている車両の固有
振動周期の値に対して、必要な修正量が算出される。
【００３４】次に、ステップＳ１４において、ＣＶＴ１
６の変速比Ｒに基づく振動周期のマップのうちＲの直前
の格子点における振動周期値に、上記ステップＳ１３の
算出値のＮ分の１（例えば４分の１）を加算し、得られ
た値により、ＣＶＴ１６の変速比Ｒに基づく振動周期の
マップのうちＲの直前の格子点における振動周期値が更
新される。また、ステップＳ１５においては、同マップ
のうちＲの直後の格子点における振動周期値に、上記ス
テップＳ１３の算出値のＮ分の１（例えば４分の１）を
加算し、得られた値により、同マップのうちＲの直後の
格子点における振動周期値が更新される。
【００３５】これらステップＳ１４及びＳ１５における
演算は、同マップにおける固有振動周期値（前回値また
はデフォルト値）に対して、ステップＳ１２で求めた実
際の固有振動周期に基づく修正を加える行程に相当し、
とくに、検出の誤差を考慮して制御を慎重に行う目的か
ら、修正を１回ではなく、修正量のＮ分の１（例えば４
分の１）ずつに分けて行うものである。
【００３６】そして、このようにしてステップＳ１４及
びＳ１５において更新された振動周期値は、変速比Ｒに
応じた車両の固有振動周期値として、アクセル開度やエ
ンジン回転数Ｎｅに基づく基本目標トルクによるエンジ
ン１０及びＣＶＴ１６に対するしゃくり振動抑制制御に
用いられる（Ｓ１６）。すなわち、ステップＳ１４及び
Ｓ１５において更新された振動周期値に基づいて、変速
終了時点に対し車両前後振動の半周期手前の時点を予測
すると共に、ＣＶＴ１６の変速開始から、前記半周期手
前の時点まで駆動輪トルクが変化しないようにし、か
つ、前記半周期手前の時点から目標出力トルクとなるよ
うにエンジン１０の出力トルクを制御し、他方、前記半
周期手前の時点から変速終了時点まで、駆動輪トルクが
目標トルクの半分のトルクとなるように、ＣＶＴ１６の
変速速度を制御する。
【００３７】最後にステップＳ１７では、周期計算実行
フラグ及びカウント実行フラグが解除されて、制御サイ
クルが終了する。なお、この図２のフローチャートに示
す制御においては、ステップＳ３においてアクセルセン
サ４８の検出値に基づき減速が開始されたと判定された
場合には、ステップＳ１６で周期計算実行フラグ及びカ
ウント実行フラグが解除され、したがってこの減速の際
には、ステップＳ１２ないしＳ１５における固有振動周
期の算出及び更新は行われない。
【００３８】このように、この実施形態１では、車両の
前後振動が走行部からＣＶＴ１６を介してエンジン１０
に伝達し、エンジン１０の回転数Ｎｅの周期的な変動と
しても検出できることを利用して、ステップＳ１２にお
いて車両の固有振動周期を算出し、算出した固有振動周
期に基づいて、ＣＶＴ１６に対する制御出力のタイミン
グを決定する。したがって、車両の乗車人数や積載量が
変化した場合には、その変化に応じたタイミングで制御
出力が行われるので、かかる場合にも、車両の前後振動
を十分に排除して適正な振動抑制を行うことができる。
【００３９】なお、上記実施形態１では、エンジン回転
数Ｎｅの変化における山（極大値）から谷（極小値）の
両ピーク間時間を求め、これにより固有振動周期を算出
する構成としたが、このような構成に代えて、エンジン
回転数Ｎｅの変化における山（極大値）から山（極大
値）、谷（極小値）から山（極大値）、あるいは谷（極
小値）から谷（極小値）のピーク間時間を求め、これに
基づいて固有振動周期を算出する構成としても、同様の
効果を得ることができる。
【００４０】また、上記実施形態１においては、動力源
であるエンジン１０の回転数Ｎｅの変動に基づいて車両
の固有振動周期を算出する構成としたが、このような構
成に代えて、回転速度センサ３８により検出した車速又
はその変化量である車両の加速度の値を用い、その変化
におけるピーク間の時間を求めることにより、前記車両
の固有振動周期を算出する構成としてもよく、かかる構
成によっても同様の効果を得ることができる。
【００４１】実施形態２．実施形態２の特徴的事項は、
エンジン回転数Ｎｅの値に高速フーリエ変換を施すとこ
ろである。すなわち、図５のフローチャートにおいて、
ＥＣＵ４０に回転速度センサ４４の検出したエンジン回
転数Ｎｅを読み込み（Ｓ２１）、これに高速フーリエ変
換を施すことにより、図４のグラフに示すような周波数
分布が得られる（Ｓ２２）。次に、車両の固有振動周波
数として蓋然性の高い周波数の範囲を探索範囲として、
ピークとなる周波数を特定する（Ｓ２３）。そして、特
定されたピーク周波数の逆数を算出し（Ｓ２４）、固有
振動周期を得る。このようにして、回転速度センサ４４
の検出したエンジン回転数Ｎｅから、車体の固有振動周
期を得ることができる。
【００４２】なお、得られた車体の固有振動周期は、上
記実施形態１におけるステップＳ１３ないし同Ｓ１５と
同様の行程により、ＣＶＴ１６の変速比Ｒに基づく振動
周期のマップにおける算出振動周期値に対し固有振動周
期に基づく補正を行う行程に用いられ、また、この補正
は、上記ステップＳ１３ないし同Ｓ１５と同様に、算出
の誤差を考慮して制御を慎重に行う目的から、１回では
なく、補正量のＮ分の１（例えば４分の１）ずつに分け
て行う。そして、上記実施形態１と同様に、このように
して新たに採用された振動周期値は、ステップＳ２５に
おいて、車両の固有振動周期値として、アクセル開度や
エンジン回転数Ｎｅに基づく基本目標トルクによるエン
ジン１０及びＣＶＴ１６に対するしゃくり振動抑制制御
に用いられる。
【００４３】このように、実施形態２では、車両の前後
振動が、動力源であるエンジン１０の出力回転数の周期
的な変動として現れることを利用し、この値に高速フー
リエ変換を施すことにより、車両の固有振動周期を正確
に求めることができる。
【００４４】なお、この実施形態２の制御は、ＥＣＵ４
０の一部にフーリエ変換専用の処理装置（ＦＦＴ）を設
け、このＦＦＴを用いて行うことにより、きわめて迅速
かつ正確に車両の固有振動周期を求めることができる。
【００４５】また、車両の前後振動は、車両の速度や、
車両の加速度の周期的な変動としても検出することがで
きることから、実施形態２のようにエンジン回転数Ｎｅ
に基づいて車両の固有振動周期を求める構成に代えて、
回転速度センサ３８により検出した車速や、その変化量
である車両の加速度の値に高速フーリエ変換を施すこと
により車両の固有振動周期を求める構成としても、実施
形態２と同様の効果を得ることができる。
【００４６】実施形態３．実施形態３の特徴的事項は、
動力源であるエンジン１０の駆動力と、車両の加速度と
の両者の値に基づいて、車両の固有振動周期を算出する
ところである。車両の固有振動周期は、車両の積載時の
総重量と対応関係にあり、積載時の総重量は、動力源の
駆動力と車両の加速度との関係に基づいて求めることが
できる。具体的には、駆動力をＦ、加速度をα、車両質
量をＭ、重力加速度をｇ、道路勾配をθとおくと、 Ｆ−Ｍ・ｇ・ｓｉｎθ＝Ｍ・α …（１） の関係がある。これを短時間内に２条件において求め、
短時間ゆえに道路勾配θは不変とすると、 Ｆ１−Ｍ・ｇ・ｓｉｎθ＝Ｍ・α１ …（２） Ｆ２−Ｍ・ｇ・ｓｉｎθ＝Ｍ・α２ …（３） となる。これら式（２），（３）の左辺同士、右辺同士
をそれぞれ減算すると、θの項を打ち消すことができ、 Ｍ＝（Ｆ１−Ｆ２）／（α１−α２） …（４） となり、このようにして道路勾配θの成分を除去し車両
質量Ｍを求めることができ、さらには、車両の固有振動
周期を求めることができる。実施形態３では、このよう
な性質を利用して、動力源の駆動力と車両の加速度とに
基づき、車両の固有振動周期を正確に求めるものであ
り、これを以下に、図６のフローチャートに従って説明
する。
【００４７】まず、ブレーキペダルの近傍に設けられた
ブレーキペダルセンサの検出値に基づいて、ステップＳ
３１においてブレーキがオフであるか否かが判定され、
肯定判定の場合には、ステップＳ３２に移行して、カウ
ンタの計数値が設定サンプリング数を下回っているか否
かが判定される。肯定の場合には、ステップＳ３３にお
いて、エンジン１０のトルクの推定値Ｆ１が、Ｓ３４に
おいて車両加速度値α１が、またＳ３５においてカウン
タ値Ｃ１が、それぞれ加算される。これらステップＳ３
３，Ｓ３４，Ｓ３５の各行程は、カウンタ値Ｃ１が所定
の設定サンプリング数（例えば１０回）に達するまで繰
り返し行われる。
【００４８】カウンタ値Ｃ１が所定の設定サンプリング
数（例えば、５００ｍｓごとのサンプリングを１０回）
を上回ると、次に、ステップＳ３６において、カウンタ
の計数値Ｃ２が設定サンプリング数を下回っているか否
かが判定される。肯定の場合には、ステップＳ３７でエ
ンジン１０のトルクの推定値Ｆ２が、Ｓ３８において車
両加速度値α２が、またＳ３９においてカウンタの計数
値Ｃ２が、それぞれ加算される。これらステップＳ３
７，Ｓ３８，Ｓ３９の各行程は、カウンタの計数値Ｃ２
が所定の設定サンプリング数（例えば２０回）に達する
まで繰り返し行われる。
【００４９】そしてカウンタの計数値Ｃ２が所定の設定
サンプリング数（例えば２０回）を上回ると、制御はス
テップＳ４０に移行し、次に、トルク推定値Ｆ１，Ｆ２
及び車両加速度値α１，α２の各積算値ΣＦ１，ΣＦ
２，Σα１，Σα２に基づいて、以下の式（５）の演算
により、推定車両質量Ｍが求められる。
【００５０】 （ΣＦ１−ΣＦ２）／（Σα１−Σα２） …（５） この式（５）は、上述した式（４）と同様に、道路勾配
θの成分を除去し車両質量Ｍを求めるためのものであ
る。なお、ここでそれぞれの積算値を用いた目的は、算
出精度を高めることにある。この演算ののち、ステップ
Ｓ４１においてカウンタ値ｉに１が代入される。このカ
ウンタ値ｉは、ＣＶＴ１６の変速比に応じた固有振動周
期の値があらかじめ求められたマップにおける各格子点
に相当し、この格子点はｉから最終値であるｉｆ（ｉ−
ｆｉｎａｌ）まで昇順に定められている。
【００５１】次に、ステップＳ４０において求められた
車両の固有振動周期に基づいて、ステップＳ４２におい
て関数Ｇにより、車両推定質量が求められる。
【００５２】 （計算固有振動周期）＝Ｇ（推定車両質量、Ｒｉ） …（６） ここでＲｉとは、ＣＶＴ１６の変速比に応じた固有振動
周期の値があらかじめ求められたマップにおける格子点
としてのＣＶＴ１６の変速比である。
【００５３】次に、このようにしてステップＳ４２にお
いて求められた計算固有振動周期と、あらかじめ求めら
れている固有振動周期マップ値とから、以下の式（７）
により、固有振動周期マップ値が新たに求められる。
【００５４】 ｛（固有振動周期マップ値）＊（Ｎ−１）＋計算固有振動周期｝／Ｎ …（７） これは、ＣＶＴ１６の変速比に応じた固有振動周期の値
があらかじめ求められたマップにおいて、各格子点の固
有振動周期値に１／Ｎの影響度で補正を加える行程にあ
たるものである。これらステップＳ４２及びＳ４３の演
算及び固有振動周期値の補正は、格子点ｉからｉｆまで
のすべてについて行われ（Ｓ４４，Ｓ４５）、これによ
り、格子点ｉから格子点ｉｆまでのすべての格子点につ
いて、固有振動周期値が補正される。
【００５５】そして、ステップＳ４６において、補正さ
れた固有振動周期値が、上記実施形態１と同様に、車両
の固有振動周期値として、アクセル開度やエンジン回転
数Ｎｅに基づく基本目標トルクによるエンジン１０及び
ＣＶＴ１６に対するしゃくり振動抑制制御に用いられ
る。
【００５６】このようにして格子点ｉｆまでの固有振動
周期値の補正が終了すると、制御はステップＳ４７に移
行して、カウンタ値Ｃ１，Ｃ２、駆動力推定値積算値Σ
Ｆ１，ΣＦ２、車両加速度積算値Σα１，Σα２のすべ
ての値がリセットされ、制御が終了する。
【００５７】このように、実施形態３では、動力源であ
るエンジン１０の駆動力と、車両の加速度との両者の値
に基づいて、車両の固有振動周期を算出することができ
る。また、道路勾配θの成分を除去して車両質量Ｍを求
めるように構成したので、算出がきわめて正確であると
いう利点がある。
【００５８】実施形態４．実施形態４の特徴的事項は、
車両に設けられた荷重センサの検出値に基づいて、前記
車両の固有振動周期を算出するところである。上述のと
おり、車両の固有振動周期は車両の積載時の総重量と対
応関係にあるが、車両の積載時の総重量は、車両自体の
質量と、積載量（人員と荷物の量）との和により求める
ことができる。したがって実施形態４では、荷重センサ
の検出値に基づいて、車両の固有振動周期を正確に求め
ることができる。
【００５９】すなわち、図７のフローチャートにおい
て、ショックアブソーバのコイルばねの座に設けられた
荷重センサの検出値を読み込む（Ｓ５１）。次に、読み
込まれた荷重センサの検出値を、あらかじめ記憶されて
いる積載前の車重値（車両質量）に加算する（Ｓ５
２）。そして、所定の積載荷重−固有振動周期のマップ
を参照することにより、固有振動周期を選択する（Ｓ５
３）。このようにして、荷重センサの検出値から、車体
の固有振動周期を得ることができる。
【００６０】なお、得られた車体の固有振動周期は、上
記実施形態１におけるステップＳ１３ないし同Ｓ１５と
同様の行程により、ＣＶＴ１６の変速比Ｒに基づく振動
周期のマップにおける算出振動周期値に対し固有振動周
期に基づく補正を行う行程に用いられ、また、この補正
は、上記ステップＳ１３ないし同Ｓ１５と同様に、算出
の誤差を考慮して制御を慎重に行う目的から、１回では
なく、補正量のＮ分の１（例えば４分の１）ずつに分け
て行う。そして、ステップＳ５４において、上記実施形
態１と同様に、このようにして新たに採用された振動周
期値が、車両の固有振動周期値として、アクセル開度や
エンジン回転数Ｎｅに基づく基本目標トルクによるエン
ジン１０及びＣＶＴ１６に対するしゃくり振動抑制制御
に用いられる。
【００６１】このように、実施形態４では、車両の固有
振動周期が車両の積載時の総重量と対応関係にあり、ま
た車両の積載時の総重量が車両自体の質量と積載量（人
員と荷物の量）との和により求めることができることを
利用し、車両の固有振動周期を正確に求めることができ
る。
【００６２】なお、実施形態４では、ショックアブソー
バのコイルばねの座に設けられた荷重センサの検出値を
用いて車両の固有振動周期を得る構成としたが、このよ
うな構成に代えて、ショックアブソーバの変位を読み取
るショックアブソーバ変位センサの検出値を用いてもよ
く、この場合には、懸架系の他の制御に用いる既存のセ
ンサを共通に使用できるという利点がある。また、車室
内の各座席に設けたシートセンサや、シートベルト巻き
取り部に設けたシートベルトセンサにより乗車人数を検
出し、検出した乗車人数に平均的な体重（例えば６５ｋ
ｇ）を掛け合わせ、また貨物室に設けた貨物重量センサ
の検出値を加算し、これらの検出値を用いて車両の固有
振動周期を得る構成とすることにより、簡易な手段によ
り固有振動周期をある程度正確に求めることができる。
【００６３】また、上記各実施形態では、積載状態とし
て積載重量又は積載人数の検出値を用いて車両の固有振
動周期を得る構成としたが、さらに、複数組のセンサを
用いて荷重の分布や重心の高さを求め、これを考慮して
車両の固有振動周期を求める構成としてもよく、かかる
構成も本発明の範疇に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の車両の制御装置の概略構
成を示す構成ブロック図である。
【図２】 本発明の実施形態１において車両の固有振動
周期を決定し、しゃくり振動抑制制御に対する補正量を
算出する行程を示すフローチャートである。
【図３】 本発明の実施形態１において、しゃくり振動
発生時のエンジン回転数の時間的変化を示す説明図であ
る。
【図４】 本発明の実施形態２において、エンジン回転
数に高速フーリエ変換を施した状態の周波数分布を示す
説明図である。
【図５】 本発明の実施形態２において車両の固有振動
周期を決定する行程を示すフローチャートである。
【図６】 本発明の実施形態３において車両の固有振動
周期を決定し、しゃくり振動抑制制御に対する補正量を
算出する行程を示すフローチャートである。
【図７】 本発明の実施形態４において車両の固有振動
周期を決定する行程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 振動抑制装置、１０ 動力源（エンジン）、１４
発進クラッチ、１６無段変速機（ＣＶＴ）、４０ ＥＣ
Ｕ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 9/00 Ｆ１６Ｈ 9/00 Ｊ ３Ｊ０５２ 61/08 61/08 // Ｆ１６Ｈ 59:42 59:44 59:48 59:52 59:74 63:06 Ｆターム(参考） 3D041 AA53 AB01 AC01 AC20 AD02 AD05 AD10 AD31 AD41 AD47 AD50 AD51 AE02 AE04 AE07 AE09 AE35 AE36 AF00 3G084 BA02 CA04 CA08 DA25 EA07 EB08 EC01 EC04 FA00 FA05 FA06 FA34 3G093 AA06 AA07 BA33 CB06 CB08 DA01 DA06 DA09 DB00 DB01 DB05 DB11 DB15 DB21 EA02 EA13 EB03 FA03 3G301 JA37 KA12 KB10 NA08 NA09 NC02 NC06 PA01Z PE02Z PE06A PF02Z PF03Z PF05Z PF07Z PG00Z 3J048 AB14 AD20 EA36 3J052 AA04 CA01 FA06 FB46 GB01 GC11 GC44 GC46 GC51 GC62 HA11 LA01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 動力源と、当該動力源と走行部との間に
    介装された無段変速機との少なくとも一方を制御して車
    両の前後振動を抑制する車両の振動抑制装置であって、 前記車両の積載状態に応じた固有振動周期を算出する振
    動周期算出手段と、 前記振動周期算出手段が算出した固有振動周期に基づい
    て、前記動力源又は無段変速機に対する制御出力のタイ
    ミングを決定するタイミング決定手段と、 を備えてなる車両の振動抑制装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記振動周期算出手段は、前記動力源の出力回転数の変
    化、前記車両の速度の変化、前記車両の加速度の変化の
    うち少なくとも一つの変化におけるピーク間時間に基づ
    いて、前記車両の固有振動周期を算出することを特徴と
    する車両の振動抑制装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の装置において、 前記振動周期算出手段は、前記動力源の出力回転数、前
    記車両の速度、前記車両の加速度のうち少なくとも一つ
    に高速フーリエ変換を施すことにより、前記車両の固有
    振動周期を算出することを特徴とする車両の振動抑制装
    置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の装置において、 前記振動周期算出手段は、前記動力源の駆動力と、前記
    車両の加速度との両者に基づいて、前記車両の固有振動
    周期を算出することを特徴とする車両の振動抑制装置。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の装置において、 前記振動周期算出手段は、前記車両に設けられた積載量
    センサの検出値に基づいて、前記車両の固有振動周期を
    算出することを特徴とする車両の振動抑制装置。
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