JP2007040258A - 車両の振動抑制制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロックアップ機能付きトルクコンバータを備えた自動変速機搭載車両のロックアップ状態でのアクセル操作時に作用する車両の振動を抑制する。
【解決手段】
ロックアップ状態でのアクセル操作による燃料カットリカバー（燃料供給再開）後、車両加速度のパラメータとして自動変速機出力軸の回転変動値ΔＯＵＴＲＥＶを検出し、該回転変動値ΔＯＵＴＲＥＶが所定値ＤＯＵＴＲＥＶ１（＞０）以上の大きさとなったときに、該大きさに応じて算出された期間だけ、燃料カットを行うことにより、車両の振動を抑制する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ロックアップ機能付きトルクコンバータを備えた自動変速機を搭載した車両において、エンジン燃料カットリカバー時の車両振動を抑制する制御技術に関する。

ロックアップ中、かつ、アクセル開放を含む所定の条件が成立したときに、エンジンの燃料カットを行う車両においては、ロックアップしたままのアクセル操作による燃料カットリカバー時に、エンジントルクが負から正への急激な移り変わりに駆動輪が追従できないため、駆動系のガタ、ドライブシャフトの捩れ発生によって、車両の振動（ショック）を生じることがある。

特許文献１では、燃料カットリカバー後に、自動変速機のトルクコンバータ部のタービン回転と出力軸回転とを比較して、エンジントルクが駆動輪に伝達しているか否か（エンジントルクが負→正）を判断し、アイドル空気量を補正することで駆動系のガタによるショック、音を軽減する技術が開示されている。
また、特許文献２では、燃料カットリカバー後の回転変動を判別して、変動が大きいときには、燃料を増加させて変動によるエンジンストールを防止する技術が開示されている。
特開２００４−１９７５９５号公報 特開平３−５１８９５号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、減速ロックアップ解除時の燃料カットリカバーに関するものであり、ロックアップしたままのアクセル操作による燃料カットリカバー時の車両挙動（運転性）を向上させるものではない。
また、特許文献２の技術は、車両挙動に関するパラメータを考慮していないため、やはり、車両挙動（運転性）を向上させるものではない。

本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、ロックアップしたままのアクセル操作による燃料カットリカバー時の車両挙動（運転性）を向上させることを目的とする。

このため本発明では、ロックアップ中、かつ、アクセル開放を含む所定の条件が成立したときに、エンジンの燃料カットを行う車両の振動抑制制御装置であって、
車両加速度に相関の高いパラメータを演算し、ロックアップ中のアクセル操作による燃料カットリカバー後、前記パラメータの大きさによって車両加速度が正の所定値以上となったことを検出したときに、前記パラメータの大きさに応じた時間だけ、再度燃料カットするように制御する構成とした。

このようにすれば、アクセル開放中のロックアップ状態でアクセル操作による燃料カットリカバー後、トルク変化によって車両に発生する加振力により、所定以上の正の加速度を生じたときは、再度燃料カットすることにより、正の加速度を減衰することができ、もって、車両振動が軽減され運転性が向上する。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態のシステム図である。
エンジン（内燃機関）１の出力軸には、ロックアップ機能付きのトルクコンバータ３を介して自動変速機（ＡＴ）２に接続されている。
この実施例では、上記自動変速機 ２は、遊星歯車式の補助変速機構を備えた例えば５速の有段変速機であるが、ベルト式等の無段変速機と組み合わせることも勿論可能である。

上記自動変速機 ２は公知の構成であり、種々の締結要素の切換のための油路を構成する油圧回路ユニット４およびその油圧制御を制御信号に応答して行う複数のソレノイドバルブ６を備えており、運転状態（主に車速とアクセルペダル開度）に応じて変速機コントローラ７からの制御信号によって変速が行われるようになっている。
上記トルクコンバータ３は、入力要素としてのポンプインペラと出力要素としてのタービンとの間を直結し得るロックアップ クラッチ３ａを備えており、このロックアップ クラッチ３ａは、ロックアップ ソレノイド５のデューティ制御により連続的に可変制御されるアプライ圧とレリーズ圧との差圧（ロックアップ クラッチ締結差圧）に応じて、締結・解放される。

また、この実施形態では、エンジン１の燃料噴射や点火等の種々の制御を実行するエンジンコントローラ１４が上記変速機コントローラ７とは別に設けられているが、このエンジンコントローラ１４と変速機コントローラ７とは、互いに必要な信号の送受信を行っている。
そして、センサ類として、車両のアクセルペダルの開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ８、車速を検出する車速センサ９、エンジン１の回転数Ｎを検出するエンジン回転数センサ１０、変速機出力回転数ＯＵＴＲＥＶを検出する出力回転センサ１１、車両のブレーキペダルの踏込を示すブレーキスイッチ１２、エンジン１のスロットル弁（図示せず）が全閉となったことを示すアイドルスイッチ１３、エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ１５、等を備えている。なお、この実施形態では、アイドルスイッチ１３がＯＮのときに、アクセル開度が全閉であると判定するが、アクセル開度センサ８の検出信号から同様の判定を行うようにしてもよい。

次に、上記構成におけるロックアップ クラッチ３ａの制御について説明する。
上記のように、ロックアップ クラッチ３ａに付与される差圧つまりロックアップ クラッチ締結差圧は、ロックアップ ソレノイド５のデューティ制御により可変制御でき、これによって、トルクコンバータ３のロックアップ 状態およびロックアップ 解除状態の切換、つまりロックアップ クラッチ３ａの締結・解放を切り換えることができると同時に、同じロックアップ 制御であっても、適切なロックアップ クラッチ締結差圧とすることができる。

基本的には、車両が定常走行状態もしくは緩加速状態で走行している場合のロックアップ 状態では、ロックアップ クラッチ３ａの滑りを回避するために、ほぼ最大差圧に近い大きな差圧（通常時ロックアップ 差圧Ｐ１）として与えられる。これに対し、アイドルスイッチ１３がＯＮとなって惰性走行である間は、ロックアップ クラッチ３ａに必要な伝達トルクが小さく、かつその後のロックアップ 解除の指令に対する油圧応答遅れを小さくする観点から、ロックアップ クラッチのジャダーを生じない範囲で、十分に低い差圧（コーストロックアップ 差圧Ｐ２）に制御される。

より具体的には、アイドルスイッチ１３のＯＮと同時に、最終的なコーストロックアップ 差圧Ｐ２よりも僅かに高い差圧にステップ的に変化させ、その後、所定の微小スリップが検出されなければ徐々に低下させていって、限界のコーストロックアップ 差圧Ｐ２を学習・更新する。
次に、通常の燃料カットおよび燃料カットリカバーの制御を、図２のフローチャートにしたがって説明する。

ステップＳ１では、エンジン回転数Ｎ、燃料カット実行判定用の燃料カット回転数Ｎｉｎ、燃料カット後の燃料供給再開判定用の燃料カットリカバー回転数Ｎｒｅ、燃料カット条件成立後、燃料カットの開始を遅らせ、その間に点火時期を遅角制御するなどして燃料カットによるトルクショック軽減のための燃料カットインディレイ時間Ｔ１を読み込む。
ステップＳ２では、燃料カット（Ｆ／Ｃ）中であるかを、燃料カットフラグＦＣが１であるかによって判定する。

ステップＳ２で燃料カット中でないと判定されたときは、ステップＳ３へ進む。
ステップＳ３では、前記アイドルスイッチ１３がＯＮであるかを判定する。
ステップＳ３でアイドルスイッチ１３がＯＮと判定されたときは、ステップＳ４へ進む。
ステップＳ４では、前記エンジン回転数センサ１０によって検出されるエンジン回転数Ｎが、燃料カット回転数Ｎｉｎ以上であるかを判定する。

ステップＳ３またはステップＳ４の判定がＮＯである場合は、ステップＳ５へ進む。
ステップＳ５では、燃料カットの開始を遅らせる時間を計測するディレイタイマの値ＴＭ１を、燃料カットインディレイ時間Ｔ１にセットしておき、今回のフローを終了する。
ステップＳ３で、Ｎ≧Ｎｉｎと判定されたときはステップＳ６へ進む。
ステップＳ６では、前記タイマの値ＴＭ１を所定値ΔＴずつデクリメントする。

ステップＳ７では、タイマの値ＴＭ１が０になったかを判定する。
ステップＳ７で、ＴＭ１が０になる前は、今回のフローを終了する。
ステップＳ７で、ＴＭ１＝０と判定されたとき、つまり、燃料カットインディレイ時間Ｔ１を経過した後、ステップＳ８へ進む。
ステップＳ８では、エンジン回転数Ｎが、燃料カットリカバー回転数Ｎｒｅ以下になったかを判定する。

ステップＳ８でＮ≦Ｎｒｅと判定されたときは、ステップＳ５へ進んだ後、今回のフローを終了する。
ステップＳ８で、Ｎ＞Ｎｒｅと判定されたときは、ステップＳ９へ進む。
ステップＳ９では、前記燃料カットフラグＦＣを１にセットする。これにより、燃料カットが開始される。

ステップＳ１０では、後述する本発明にかかるロックアップ状態からアクセル操作したときの一時的な燃料カットを行う期間を限定するための期間限定タイマの値ＴＭ２に初期値Ｔ２をセットした後、今回のフローを終了する。
このようにして、燃料カット開始後、次回のフローでは、ステップＳ２で燃料カット中と判定されてステップＳ１１へ進む。

ステップＳ１１では、前記アイドルスイッチ１３がＯＮであるかを判定する。
ステップＳ１１で、アイドルスイッチ１３がＯＮ、つまり、アクセル開放状態が継続していると判定されたときは、ステップＳ１２へ進む。
ステップＳ１２では、エンジン回転数Ｎが、燃料カットリカバー回転数Ｎｒｅ以下になったかを判定する。

ステップＳ１２で、Ｎ＞Ｎｒｅと判定されたときは、燃料カットを維持しつつ、このフローを終了する。
ステップＳ１２で、Ｎ≦Ｎｒｅと判定されたときは、ステップＳ１３へ進む。
ステップＳ１３では、前記燃料カットフラグＦＣを０にリセットした後、今回のフローを終了する。これにより、燃料供給が再開（リカバー）される。

また、ステップＳ１１で、前記アイドルスイッチ１３がＯＦＦにされた、つまり、アクセル操作されたと判定された場合には、ステップＳ１４へ進む。
ステップＳ１４では、前記燃料カットフラグＦＣを０にリセットし、燃料供給を再開（リカバー）する。
ステップＳ１５では、前記タイマの値ＴＭ２を所定値ΔＴずつデクリメントした後、このフローを終了する。

次に、上記ロックアップ中のアクセル操作で生じる車両加速度に相関の高いパラメータとして自動変速機２の出力軸の回転数変動値を検出するフローを、図３のフローチャートにしたがって説明する。
具体的には、所定周期（例えば１０ｍｓ）毎に、出力軸回転数を計測し、最新計測値と、所定回分（例えば５回分）前の計測値との差分を、加重平均して算出する。

ステップＳ２１では、前記出力回転センサ１１によって検出された最新の変速機出力回転数ＯＵＴＲＥＶを読み込む。
ステップＳ２２では、エンジン始動直後であるかを判定する。
ステップＳ２２で始動直後と判定されたときは、ステップＳ２３へ進む。
ステップＳ２３では、１回から５回前までの計測値ＯＵＴＲＥＶ１〜ＯＵＴＲＥＶ５の初期値として、今回の最新計測値ＯＵＴＲＥＶをセットするとともに、最新の計測値ＯＵＴＲＥＶと前回の計測値ＯＵＴＲＥＶ１との差分ΔＯＵＴＲＥＶ（＝ＯＵＴＲＥＶ−ＯＵＴＲＥＶ１）の初期値として０をセットした後、今回のフローを終了する。

ステップＳ２２で、始動直後でないと判定されたときは、ステップＳ２４へ進む。
ステップＳ２４では、回転変動値ΔＯＵＴＲＥＶを、次式に示す加重平均演算によって算出する。
ΔＯＵＴＲＥＶ＝（ＯＵＴＲＥＶ−ＯＵＴＲＥＶ５）α
＋ΔＯＵＴＲＥＶold（1.0−α）・・・（１）
ただし、ΔＯＵＴＲＥＶoldは、ΔΔＯＵＴＲＥＶの前回演算値、αは加重平均の重み
ステップＳ２５では、次回演算のため、１回から５回前までの計測値ＯＵＴＲＥＶ１〜ＯＵＴＲＥＶ５に、計測値ＯＵＴＲＥＶ〜ＯＵＴＲＥＶ４を順次セットして、今回のフローを終了する。

図４は、前記回転変動（車両加速度）ΔＯＵＴＲＥＶに基づいて、ロックアップ状態からのアクセル操作による燃料カットリカバー中に、一時的な再燃料カットを行う制御のフローチャートを示す。
ステップＳ３１では、前記回転変動値ΔＯＵＴＲＥＶ、タイマ値ＴＭ２、アイドルスイッチ１３のＯＮ、ＯＦＦ状態を読み込む。

ステップＳ３２では、前記アイドルスイッチ１３がＯＦＦであるかを判定する。
ステップＳ３２でアイドルスイッチ１３がＯＦＦ、つまりアクセル操作されたときは、ステップＳ３３へ進む。
ステップＳ３３では、前記期間限定タイマの値ＴＭ２が０でないかを判定する。
ステップＳ３２でアイドルスイッチ１３がＯＮと判定され、または、ステップＳ３３でタイマ値ＴＭ２が０と判定されたときは、ステップＳ３４へ進む。

ステップＳ３４では、再燃料カット期間計測用の再燃料カットタイマの値ＴＭ３を０にリセットしておき、今回のフローを終了する。
ステップＳ３３で、前記期間限定タイマ値のＴＭ２が０でないと判定されたときは、ステップＳ３５へ進む。
ステップＳ３５では、前記再燃料カット中であるかを、再燃料カットフラグＦＣ２の値が１であるかによって判定する。

ステップＳ３５で再燃料カット中でないと判定されたときは、ステップＳ３６へ進む。
ステップＳ３６では、前記回転変動値ΔＯＵＴＲＥＶが所定値ＤＯＵＴＲＥＶ１以上の大きさを有するかを判定する。ここで、回転変動値ΔＯＵＴＲＥＶは、前記（１）式で明らかなように、正負を含む値であり、所定値ＤＯＵＴＲＥＶ１は正の値に設定される。すなわち、回転変動値ΔＯＵＴＲＥＶ（車両加速度）が、増速側に所定値以上の大きさを有しているかが判定される。

ステップＳ３６でΔＯＵＴＲＥＶ＜ＤＯＵＴＲＥＶ１と判定されたときは、燃料カットリカバーを維持しつつ、今回のフローを終了する。
ステップＳ３６でΔＯＵＴＲＥＶ≧ＤＯＵＴＲＥＶ１と判定されたときは、ステップＳ３７へ進む。
ステップＳ３７では、回転変動値ΔＯＵＴＲＥＶの大きさに応じて、図５に示す特性テーブルを参照して、再燃料カット期間Ｔ３を算出する。具体的には、図示のように、回転変動値ΔＯＵＴＲＥＶが大きいときは、再燃料カット期間Ｔ３も大きく設定してある。

ステップＳ３８では、前記再燃料カットフラグＦＣ２を１にセットして再燃料カットを開始する。
ステップＳ３９では、前記再燃料カットタイマの値ＴＭ３に、初期値Ｔ３をセットした後、今回のフローを終了する。
この後、次回のフローでは、ステップＳ３４で、再燃料カット中と判定されてステップＳ４０へ進む。

ステップＳ４０では、前記期間限定タイマの値ＴＭ２が０であるかを判定する。
ステップＳ４０で、前記タイマの値ＴＭ２が０でないと判定されたときは、ステップＳ４１へ進む。
ステップＳ４１では、前記再燃料カットタイマの値ＴＭ３をデクリメントする。
ステップＳ４２では、前記タイマの値ＴＭ３が０になったかを判定する。

ステップＳ４２で前記タイマの値ＴＭ３が０でないと判定されたときは、再燃料カットを継続しつつ、今回のフローを終了する。
ステップＳ４２で前記タイマの値ＴＭ３が０になったと判定されたときは、ステップＳ４３へ進む。
ステップＳ４３では、前記再燃料カットフラグＦＣ２を０にリセットして、再燃料カットを終了し、燃料供給再開に戻った後、今回のフローを終了する。

また、ステップＳ４０で前記期間限定タイマの値ＴＭ２が０であると判定されたときは、ステップＳ４３へ進んで、再燃料カットの制御を終了して燃料供給再開に戻る。
図６は、上記実施形態により、燃料カットリカバー後の再燃料カットを行ったときの様子を示す。
本発明（実施形態）によれば、ロックアップ状態からのアクセル操作による燃料カットリカバー後に生じる回転変動で正の車両加速度が所定以上大きいときに、その大きさに応じて再燃料カットを行うことにより、該正の車両加速度の増大を抑制でき、ひいては車両振動を速やかに収束させるように抑制することができる。

また、本実施形態では、車両加速度と相関の高いパラメータとして自動変速機の出力回転速度の変動値を用いたため、通常の車速センサとして用いられる出力回転センサ１１の出力に基づいて容易かつ高精度に車両加速度を検出することができる。
なお、アクセル操作後、車両加速度が大きくなるのは、実質的に所定期間内に限られる。そこで、本実施形態のように、再燃料カットの制御を実行する期間を、燃料カットリカバー後から所定期間に限定する構成によって、無駄な演算を行うことなく演算負荷を軽減できる。

また、車両加速度に相関するパラメータ値（回転変動値ΔＯＵＴＲＥＶ）が大きいほど車両の突き上げが大きく作用し、エンジントルクの低下代を大きくする必要があるので、該パラメータが大きいほど再燃料カット時間を長くすることで、前記要求を適正に満たすことができる。

本発明の一実施形態を示すシステム図。 通常の燃料カットおよび燃料カットリカバーの制御のフローを示すフローチャート。 車両加速度に相関の高いパラメータとして自動変速機出力軸の回転数変動値を検出するフローを、示すフローチャート。 ロックアップ状態からのアクセル操作による燃料カットリカバー中に、一時的な再燃料カットを行う制御のフローを示すフローチャート。 回転変動値ΔＯＵＴＲＥＶの大きさに応じた再燃料カット期間Ｔ３の特性を示す特性テーブル。 燃料カットリカバー後の再燃料カットを行ったときの様子を示すタイムチャート。

符号の説明

１…エンジン
２…ロックアップ機能付きトルクコンバータ
３…自動変速機
７…変速機コントローラ
１０…エンジン回転センサ
１１…出力回転センサ
１３…アイドルスイッチ
１４…エンジンコントローラ

Claims (5)

1. ロックアップ中、かつ、アクセル開放を含む所定の条件が成立したときに、エンジンの燃料カットを行う車両の振動抑制制御装置であって、
   車両加速度に相関の高いパラメータを演算し、ロックアップ中のアクセル操作による燃料カットリカバー後、前記パラメータの大きさによって車両加速度が正の所定値以上となったことを検出したときに、前記パラメータの大きさに応じた時間だけ、再度燃料カットするように制御することを特徴とする車両の振動抑制制御装置。
2. 前記パラメータとして自動変速機出力軸の回転変動の大きさが増速側に所定値以上のときに、車両加速度が正の所定値以上となったことを検出することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記パラメータの大きさに応じた時間は、該大きさが大きいほど、長い時間とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の振動抑制制御装置。
4. 前記再度の燃料カットは、燃料カットリカバー後、所定期間の間のみ行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車両の制御装置。
5. 前記パラメータを平均化処理した値を、車両加速度として用いることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の車両の振動抑制制御装置。