JP2009185738A - 車両制御装置および車両制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被駆動状態からの加速時に駆動系ガタに起因するショックを低減することが可能な車両制御装置および車両制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】ＥＣＵ４０は、自動変速機３０の入出力回転数差に基づいて、駆動系捩りモデルを使用して、ガタ要素の現在ガタ量を推定する現在ガタ量推定手段４１と、エンジントルクを制御するとともに、ガタ要素のトータルガタ量と現在ガタ量推定手段４１で推定された現在ガタ量とを比較して、エンジントルク増減タイミングを決定するトルク制御手段４４とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両制御装置および車両制御方法に関し、詳細には、アクセル踏み込み時に駆動系ガタに起因する車両の前後振動を低減することが可能な車両制御装置および車両制御方法に関する。

車両では、被駆動状態からの加速時に駆動系ガタに起因して、運転者にとって不快な車両の前後振動（ショック）が発生する。具体的には、自動車等の車両が、被駆動状態（自動変速機がエンジンによって駆動されていない状態）から駆動状態（エンジンによって自動変速機が駆動されている状態）へ移行する際、駆動系の構成部品（主に歯車）同士のガタ（遊び）によって生じた隙間（バックラッシュ）が詰められることによってガタ打ちショックが生じる。また、エンジンの過度的なステップトルクによる駆動系の捩り振動に起因して、それがタイヤ、サスペンションを通じて車両を加振する。

加速時のショックを低減する技術として、例えば、特許文献１では、自動変速機のエンジンによる駆動状態を判定する駆動状態判定手段と、上記駆動状態判定手段により上記自動変速機が上記エンジンによって駆動されていない被駆動状態であると判定されているときに、運転者の加速要求に応じて車両が加速状態へ移行すると上記エンジンのトルクを抑制制御し、エンジントルク抑制制御中に、上記駆動状態判定手段により上記自動変速機が上記エンジンによって駆動される駆動状態であることが判定されると、上記エンジントルク抑制制御の中止処理を実行する技術が提案されている。

特開２００３−１１３７２４号公報

しかしながら、特許文献１では、加速時のショックを低減するために、駆動系の捩り振動により２段階にエンジントルクを立ち上げる構成であるが、制御タイミングがずれた場合に、ショックが発生し易いという問題がある。また、車両では、エンジントルクや駆動系ガタ等に固体バラツキが存在し、また、ユーザ操作（いじわる操作、頻度の少ない操作）などにより入力条件が大きく変化するため、適切な制御タイミングが変化するが、特許文献１では、制御タイミングを適切に変更することができないという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、被駆動状態からの加速時に駆動系ガタに起因するショックを低減することが可能な車両制御装置および車両制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、内燃機関のトルクを変速機に伝達する車両の車両制御装置において、前記変速機の入出力回転数差に基づいて、駆動系捩りモデルを使用して、ガタ要素の現在ガタ量を推定する現在ガタ量推定手段と、前記内燃機関のトルクを制御するとともに、前記ガタ要素のトータルガタ量と前記現在ガタ量推定手段で推定された現在ガタ量とを比較して、前記内燃機関のトルク増減タイミングを決定するトルク制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記現在ガタ量推定手段の駆動系捩りモデルは、エンジン回転数と車速とに基づいて、前記変速機の入出力回転数差を算出する入出力回転差算出手段と、前記変速機の入出力回転数差の捩り振動特性分の遅れを補正する２次フィルタと、前記２次フィルタで補正した前記変速機の入出力回転数差を積分して前記変速機の入出力回転数差の積分値を算出する積分手段と、推定ホイールトルクとドライブシャフト捩り剛性値とに基づいて、被駆動時の捩り振動分を算出し、前記変速機の入出力回転数差の積分値を前記被駆動時の捩り振動分で補正して現在ガタ量を推定する推定手段と、を含むことが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記トルク制御手段は、前記推定した現在ガタ量が前記トータルガタ量に達するまで、前記内燃機関のトルクを削減することが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記トルク制御手段は、前記推定した現在ガタ量が前記トータルガタ量に達した後、駆動系の固有振動周期の半周期が経過するまで、前記内燃機関のトルクの削減を継続し、前記駆動系の固有振動周期の半周期が経過した後、前記内燃機関のトルクをステップ状に復帰させることが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記トルク制御手段は、前記内燃機関のトルクを削減する場合は、点火時期遅角制御を実行することが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記推定された現在ガタ量に基づいて、前記トータルガタ量を更新するトータルガタ量学習手段を備えることが望ましい。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、内燃機関のトルクを変速機に伝達する車両の車両制御方法において、前記変速機の入出力回転数差に基づいて、駆動系捩りモデルを使用して、ガタ要素の現在ガタ量を推定する現在ガタ量推定工程と、前記内燃機関のトルクを制御するとともに、前記ガタ要素のトータルガタ量と前記推定された現在ガタ量とを比較して、前記内燃機関のトルク増減タイミングを決定するトルク制御工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、変速機が搭載された車両の車両制御装置において、前記変速機に接続されるドライブシャフトの入出力回転数差に基づいて、駆動系捩りモデルを使用して、ガタ要素の現在ガタ量を推定する現在ガタ量推定手段と、前記内燃機関のトルクを制御するとともに、前記ガタ要素のトータルガタ量と前記現在ガタ量推定手段で推定された現在ガタ量とを比較して、前記内燃機関のトルク増減タイミングを決定するトルク制御手段と、を備えているので、被駆動状態からの加速時に駆動系ガタに起因するショックを低減することが可能な車両制御装置を提供することが可能になるという効果を奏する。

以下に、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本発明の実施例に係る車両制御装置を適用した車両のパワートレーンおよびその制御系の概略構成図を示している。車両制御装置は、図１に示すように、エンジン１０、点火装置１１、スロットルバルブ１２、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）２０、自動変速機（Ａ／Ｔ）３０、ＥＣＵ４０を主要部として構成されている。エンジン１０のエンジン出力トルク（駆動力）は、トルクコンバータ２０を介して自動変速機３０に入力され、ドライブシャフト５０を介して駆動輪５１に伝達される。

エンジン１０は、火花点火式の多気筒ガソリンエンジンであり、吸排気通路（不図示）、点火装置１１、スロットルバルブ１２等を備えている。自動変速機３０は、複数の変速段が選択的に成立させられるすなわち切り換えられる自動変速機であり、入力された回転を所定の変速比γで減速或いは増速して出力するものであり、例えば、遊星歯車式自動変速機または無段自動変速機（ＣＶＴ）である。

車両には、エンジン１０や自動変速機３０などを制御するＥＣＵ（電子制御ユニット）４０が設けられており、このＥＣＵ４０は、エンジン１０、トルクコンバータ２０、及び自動変速機３０の総合的な制御を行う。ＥＣＵ４０は、入出力装置、制御マップや制御プログラムなどを記憶する記憶手段（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、ＣＰＵ（中央処理装置）、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、および通信ドライバ回路等で構成されている。

ＥＣＵ４０には、エンジン１０の回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ１３、トルクコンバータ２０におけるタービンランナ（図示略）の回転数であるＡＴ入力回転数ＮＴを検出するタービン回転数センサ２１，駆動輪５１の回転数、すなわち車両の車速ＳＰＤを検出する車輪速センサ５２、アクセル（不図示）のアクセル開度θ_Accを検出するアクセル開度センサ５３、及びドライバにて選択されたシフトポジションを検出するためのシフトポジションセンサ５４等の各種センサやスイッチ類が接続されている。

ＥＣＵ４０は、エンジン回転数ＮＥ、吸入空気量、およびスロットル開度などのエンジン１０の運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、および点火時期などを決定し、インジェクタや点火プラグなどを制御する。また、ＥＣＵ４０は、アクセル開度センサ５３で検出されたアクセル開度θ_Accおよび車輪速センサ５２で検出された車速ＳＰＤを用いて図示しない変速マップから目標変速段を設定し、この目標変速段を達成すべく自動変速機３０の係合要素の係合状態を切り換え、変速制御を実行するようになっている。

ＥＣＵ４０は、ＣＰＵで制御プログラムを実行することにより、駆動状態判定手段４１、現在ガタ量推定手段４２、トルク要求量判定手段４３、トルク制御手段４４、トータルガタ量学習手段４５として機能する。

駆動状態判定手段４１は、エンジン回転数ＮＥとＡＴ入力回転数ＮＴとの偏差により自動変速機３０が駆動状態もしくは被駆動状態であるかを判断する。ここで、駆動状態とは、エンジン回転速度ＮＥがＡＴ入力回転数ＮＴよりも大きい状態、すなわち、エンジン１０の回転駆動力により自動変速機３０が駆動されて駆動輪５１に駆動力が伝達されている状態である。また、被駆動状態とは、エンジン回転数ＮＥが、ＡＴ入力回転数ＮＴよりも小さい状態、すなわち、駆動輪５１から自動変速機３０を介して伝達される回転力によりエンジン１０が駆動されて、エンジン１０の回転駆動力により自動変速機３０が駆動されない、たとえばコースト走行時（空走時）やエンジンブレーキ時に相当する。

現在ガタ量推定手段４２は、ＡＴ入力回転数ＮＴと車速ＳＰＤに基づいて、駆動系捩りモデルを使用して、駆動系のガタ要素の現在ガタ量θ__blcurを推定する。図２は、駆動系捩りモデルの模式図を示す。同図において、Ｉはイナーシャ、ｋは捩り剛性、ｃはヒステリシストルクを示している。本実施の形態では、この駆動系捩りモデルを使用して、自動変速機３０等のガタ要素の現在ガタ量を推定する。

図３は、図２に示す駆動系捩りモデルの概略構成図を示している。図３に示す駆動系捩りモデルは、ＡＴ入力回転数ＮＴと車速ＳＰＤに基づいて、ドライブシャフト入出力回転数差（すなわち、自動変速機３０の入出力回転数差）ω__dsを算出する入出力回転数差算出手段６１と、ドライブシャフト入出力回転数差ω__dsの捩り振動特性分の遅れ（センサの応答遅れ）を補正して、補正後のドライブシャフト入出力回転数差ω__dssmを出力する２次ローパスフィルタ６２と、補正ドライブシャフト入出力回転数差ω__dssmを積分してドライブシャフト入出力回転数差積分値θ__dssmを算出する（被駆動状態から駆動状態の交差時点で「０」クリアする）ガタ積分手段６３と、被駆動時推定ホイールトルクＴｗとドライブシャフト捩り剛性値Ｋとに基づいて、被駆動時捩り振動分θ__twicを算出し、ドライブシャフト入出力回転数差積分値θ__dssmを被駆動時捩り振動分θ__twicで補正して、現在ガタ量θ__blcur＝ドライブシャフト入出力回転数差積分値θ__dssm＋被駆動時捩り振動分θ__twicを算出（推定）する被駆動時捩り振動分補正手段６４とを備えている。

トルク要求量判定手段４３は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル開度センサ５３からのアクセル開度等に基づき、エンジントルク要求量を算出する。

トルク制御手段４４は、トルク要求量判定手段４３で算出したエンジントルク要求量や駆動状態判定手段４１等からの様々な情報に基づいて、エンジン制御トルク（目標エンジントルク）を決定して、エンジン制御トルクとなるように、エンジン１０に搭載されたスロットルバルブ１２のスロットル開度および点火装置１１の点火時期等を制御する。また、トルク制御手段４４は、被駆動状態からの加速時に駆動系ガタに起因するショックを低減するために、加速時には、実際のトータルガタ量θ__totalと現在ガタ量推定手段４２で動的に推定される現在ガタ量θ__blcurとを比較して、エンジン１０のトルク増減タイミングを決定し、エンジントルク抑制制御を行う。トータルガタ量学習手段４５は、現在ガタ量推定手段４２で推定された現在ガタ量θ__blcurに基づいて、トータルガタ量θ__totalを更新する。ここで、トータルガタ量θ__totalの初期値は、設計段階で定まる既知の値であるが、トータルガタ量θ__total初期値は、製造ばらつき等で個体差があるため、車両毎にトータルガタ量θ__totalを学習して、車両毎に適正なトータルガタ量θ__totalを設定している。

つぎに、図４〜図７を参照して、上記構成のＥＣＵ４０の加速時のエンジントルク抑制制御について説明する。図４および図５を参照して、上記構成のＥＣＵ４０の加速時のエンジントルク制御の概略について説明する。図４は、上記構成のＥＣＵ４０の加速時のエンジントルク抑制制御を説明するためのタイミングチャートである。図５は、上記構成のＥＣＵ４０の加速時のエンジントルク抑制制御時におけるトータルガタ量θ__totalの学習を説明するためのタイミングチャートである。

図４〜図７において、ω__IN：ドライブシャフト入力回転数（ｒａｄ／ｓ）、ω__out：ドライブシャフト出力回転数（ｒａｄ／ｓ）、ω__ds：ドライブシャフト入出力回転数差（ｒａｄ／ｓ）、ω__dssm：なまし後のドライブシャフト入出力回転数差（ｒａｄ／ｓ）、θ__dssm：ドライブシャフト入出力回転数差積分値（ｒａｄ／ｓ）、θ__blcur：現在ガタ量（推定値：ｒａｄ）、ＮＥ：エンジン回転数（センサ値：ｒｐｍ）、ＮＴ：ＡＴ入力回転数（センサ値：ｒｐｍ）、ＳＰＤ：車速（センサ値：ｋｍ／ｈ）、ＧＲ：ＡＴトータルギヤ比（ＡＴギヤ比×デフ比）、Ｒ：タイヤ半径（ｍ）、Ｋ：ドライブシャフト捩り剛性値（Ｎｍ／ｒａｄ）、ＴＷ：推定ホイールトルク値（Ｎｍ）、θ__bl：捩り振動補正後の現在ガタ量（ｒａｄ）、θ__dif：トータルガタ量推定誤差（ｒａｄ）、θ__total：トータルガタ量（ｒａｄ）、θ__total__m：トータルガタ量前回値（ｒａｄ）、Ｋ：ドライブシャフト捩り剛性値（Ｎｍ／ｒａｄ）、ＴＷ：推定ホイールトルク（Ｎｍ）、ｋ：学習ゲインをそれぞれ示している。

図４において、運転者がアクセルペダルを踏み込んで、アクセル開度θ_Accが増大すると、トルク制御手段４４は、エンジン制御トルクをステップ状に増加させる（ｔ_１）。そして、エンジントルク抑制制御の開始条件が成立すると、エンジントルク抑制制御を開始して、エンジン制御トルクをステップ状に減少させる（ｔ_２）。エンジントルク抑制制御の開始条件は、例えば、加速であること、エンジン回転数ＮＥとＡＴ入力回転数ＮＴとの差が小さくて所定範囲内に入っていること等である。エンジントルク抑制制御では、点火時期遅角制御を行って、点火装置１２の点火時期を遅角させてエンジントルクを抑制する。

そして、現在ガタ量推定手段４２は、エンジン回転数ＮＥ−ＡＴ入力回転数ＮＴ＞０となると（ｔ_３）、ドライブシャフト入出力回転数差積分値θ__dssmを算出し、ドライブシャフト入出力回転数差積分値θ__dssmに基づいて現在ガタ量θ__blcurを算出（推定）する。トルク制御手段４４は、現在ガタ量θ__blcurがトータルガタ量θ__totalに達するまでの間、エンジン制御トルクの減少状態を継続する（ｔ_４）。これにより、ガタが詰まり（ガタ詰め時間Ｔ_１）、ガタを形成する歯面等は徐々に係合（ソフトタッチ）することになり駆動系の衝撃的衝突は回避され、車両の振動要因を低減することができる。さらに、ガタ詰め時間Ｔ_１の経過後、駆動系の固有振動周期（車両の前後振動周期）の半周期Ｔ_２が経過するまで、エンジン制御トルクの減少状態を継続して、エンジン制御トルクをステップ状に復帰させる（ｔ_５）。これにより、ガタ詰めにより発生した振動（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、その振動（慣性トルク）が車両前後振動を相殺するように作用するため、車両前後振動が低減される。

図５において、トータルガタ学習手段４５は、捩り振動分θ__twic＝ドライブシャフト入出力回転数差積分値θ__dssm−現在ガタ量θ__blcur、捩り振動分θ__twid＝被駆動時推定ホイールトルク値Ｔｗ／ドライブシャフト捩り剛性値Ｋ、捩り振動補正後の現在ガタ量θ__bl＝現在ガタ量θ__blcur＋捩り振動分θ__twidを演算する。そして、トータルガタ量推定誤差_θ_dif＝捩り振動補正後の現在ガタ量θ__bl−トータルガタ量θ_totalを演算する。さらに、トータルガタ量θ__total＝トータルガタ量前回値θ__total__m＋学習ゲインｋ×トータルガタ量推定誤差θ__difを演算して、トータルガタ量θ__totalを更新する。更新したトータルガタ量θ__totalは、次回の加速時のエンジントルク抑制制御で使用される。

図６および図７を参照して、上記構成のＥＣＵ４０の加速時のエンジントルク抑制制御の動作フローを説明する。図６は、上記構成のＥＣＵ４０の加速時のエンジントルク抑制制御の全体の流れを説明するためのフローチャート、図７は、図６の現在ガタ量θ__blcurの算出処理を詳細に説明するためのフローチャートである。

図６において、トルク制御手段４４は、加速時のエンジントルク抑制制御の開始条件が成立すると、上記図４で上述したエンジントルク抑制制御を開始する（ステップＳ１）。現在ガタ量判定手段４２は、現在ガタ量θ__blcurを推定する（ステップＳ２）。

トータルガタ量学習手段４５は、以下のようにして、トータルガタ量θ__totalを更新する（ステップＳ３〜Ｓ５）。具体的には、まず、駆動時推定ホイールトルク値Ｔｗ（＞０）に基づいて、捩り振動分θ__twicを推定し、捩り振動補正後の現在ガタ量θ__blを算出する（ステップＳ３）。具体的には、捩り振動分θ__twid＝被駆動時推定ホイールトルク値Ｔｗ／ドライブシャフト捩り剛性値Ｋ、捩り振動分補正後の現在ガタ量θ__bl＝現在ガタ量θ__blcur−捩り振動分θ__twidを演算する。

つぎに、トータルガタ量θ__totalと捩り振動分補正後の現在ガタ量θ__blの差分を演算して、トータルガタ量推定誤差θ__difを算出する（ステップＳ４）。具体的には、トータルガタ量推定誤差θ__dif＝捩り振動補正後の現在ガタ量θ__bl−トータルガタ量θ_totalを演算する。

この後、トータルガタ量θ__totalを更新する（ステップＳ５）。具体的には、トータルガタ量θ__total＝トータルガタ量前回値θ__total__m＋学習ゲインｋ×トータルガタ量推定誤差θ__difを演算する。

つぎに、現在ガタ量判定手段４２の現在ガタ量θ__blcurの算出処理（上記ステップＳ２）について、図７を参照して説明する。図７において、現在ガタ量推定手段４２では、ＡＴ入力回転数ＮＴと車速ＳＰＤとに基づいて、ドライブシャフト入出力回転数差ω__dsを算出する（ステップＳ１１）。具体的には、ドライブシャフト入力回転数ω__IN＝ＡＴ入力回転数ＮＴ／ＡＴトータルギヤ比ＧＲ×（２π／６０）、ドライブシャフト出力回転数ω__out＝車速ＳＰＤ／タイヤ半径Ｒ×（１０^３／６０^２）、ドライブシャフト入出力回転数差ω__ds＝ドライブシャフト入力回転数ω__IN−ドライブシャフト出力回転数ω__outの演算を行う。

つぎに、自動変速機３０の捩り振動特性遅れ分を考慮して、ドライブシャフト入出力回転数差ω__dsを２次ローパスフィルタで補正して、なまし後の補正ドライブシャフト入出力回転数差ω__dssmを算出する（ステップＳ１２）。

駆動状態及び算出条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ１３）。具体的には、ガタ推定前提条件（例えば、加速時である等）の成立、および、駆動状態であるか否か、すなわち、エンジン回転数ＮＥ−ＡＴ入力回転数ＮＴ＞０であるか否かを判断する。

駆動状態及び算出条件が不成立の場合は（ステップＳ１３の「Ｎｏ」）、現在ガタ量θ__blcur＝０，ドライブシャフト入出力回転数差積分値θ__dssm＝０とする（ステップＳ１６）。

他方、駆動状態及び算出条件が成立する場合は（ステップＳ１３の「Ｙｅｓ」）、なまし後の補正ドライブシャフト入出力回転数差ω__dssmを積分し、ドライブシャフト入出力回転数差積分値θ__dssm＝∫ω__dssmｄｔを算出する（ステップＳ１４）。

被駆動時推定ホイールトルク値Ｔｗ（＜０）に基づいて、捩り振動分θ__twicを推定し、現在ガタ量θ__blcurを算出する（ステップＳ１５）。具体的には、捩り振動分θ__twic＝被駆動時推定ホイールトルク値Ｔｗ／ドライブシャフト捩り剛性値Ｋ、現在ガタ量θ__blcur＝ドライブシャフト入出力回転数差積分値θ__dssm＋捩り振動分θ__twicを演算する。

図８−１は、本発明によるエンジントルク制御を行わなかった場合（従来技術）の車両前後Ｇの実験結果を示す図である。図８−２は、本発明によるエンジントルク制御を行なった場合の車両前後Ｇの実験結果を示す図である。図８−１および図８−２に示すように、本発明によるエンジントルク制御を行なった場合には、本発明によるエンジントルク制御を行なわない場合に比して、加速時の車両前後Ｇ（車両前後振動）が大幅に減少しており、本発明によるエンジントルク制御は、加速時の車両前後振動を低減する上で有用であることが確認された。

以上説明したように、本実施例によれば、現在ガタ量推定手段４２で自動変速機３０の入出力回転数に基づいて、駆動系モデルを使用して現在ガタ量を推定し、トルク制御手段４４は、エンジントルクを制御するとともに、トータルガタ量と推定された現在ガタ量とを比較して、エンジントルクの増減タイミングを決定することとしたので、車両の個体差によらずに、アクセル踏み込み時に駆動系捩り振動に伴う車両の前後振動を低減することが可能となる。

以上説明したように、実施例によれば、自動変速機３０の入出力回転数差に基づいて、駆動系捩りモデルを使用して、ガタ要素の現在ガタ量を推定する現在ガタ量推定手段４２と、エンジントルクを制御するとともに、ガタ要素のトータルガタ量と現在ガタ量推定手段４２で推定された現在ガタ量とを比較して、エンジントルク増減タイミングを決定するトルク制御手段４４とを備えているので、被駆動状態からの加速時に駆動系ガタに起因するショックを低減することが可能となる。

また、本実施例によれば、現在ガタ量推定手段４２の駆動系捩りモデルは、エンジン回転数と車速とに基づいて、自動変速機３０の入出力回転数差を算出する入出力回転差算出手段６１と、自動変速機３０の入出力回転数差の捩り振動特性分の遅れを補正する２次ローパスフィルタ６２と、補正した自動変速機３０の入出力回転数差を積分して自動変速機３０の入出力回転数差の積分値を算出するガタ積分手段６３と、推定ホイールトルクとドライブシャフト捩り剛性値とに基づいて、被駆動時の捩りによる振動分を算出し、自動変速機３０の入出力回転数差の積分値を被駆動時の捩りによる振動分で補正して現在ガタ量を推定する被駆動時捩り振動分補正手段６４とを備えているので、簡単に現在ガタ量を推定することが可能となる。

また、本実施例によれば、トルク制御手段は、推定した現在ガタ量がトータルガタ量に達するまで、エンジントルクを削減することとしたので、ガタ詰めショックを防止することが可能となる。

また、本実施例によれば、トルク制御手段４４は、現在ガタ量がトータルガタ量に達した後、駆動系の固有振動周期の半周期が経過するまで、エンジントルクの削減を継続し、駆動系の固有振動周期の半周期が経過した後、エンジントルクをステップ状に復帰させることとしたので、ガタ詰めにより発生した振動（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、その振動（慣性トルク）が車両前後振動を相殺するように作用するため、車両前後振動を低減することが可能となる。

また、トータルガタ量学習手段４５は、現在ガタ量推定手段４２で推定された現在ガタ量に基づいて、トータルガタ量を更新することとしたので、車両のトータルガタ量を動的に更新して、車両の固体ばらつき量を学習することができ、車両の個体差に拘わらず被駆動状態からの加速時のショックを低減することが可能となる。

以上説明したように、本発明に係る車両制御装置および車両制御方法は、アクセル踏み込み時に駆動系ガタに起因する車両の前後振動を低減する場合に有用である。

本発明の実施例に係る車両制御装置を適用した車両のパワートレーンおよびその制御系の概略構成図である。 図１の現在ガタ量推定手段の駆動系捩りモデルの模式図である。 図２の駆動系捩りモデルの概略構成図である。 ＥＣＵの加速時のエンジントルク制御について説明するためのタイミングチャートである。 ＥＣＵの加速時のエンジントルク制御におけるトータルガタ量の学習について説明するためのタイミングチャートである。 ＥＣＵの加速時のエンジントルク制御の全体の流れを説明するためのフローチャートである。 現在ガタ量の算出処理を詳細に説明するためのフローチャートである。 本発明によるエンジントルク制御を行わなかった場合（従来技術）の車両前後Ｇの実験結果を示す図である。 本発明によるエンジントルク制御を行なった場合の車両前後Ｇの実験結果を示す図である。

符号の説明

１０ エンジン
１１ 点火装置
１２ スロットルバルブ
１３ エンジン回転速度センサ（エンジン回転速度検出手段）
２０ トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）
２１ タービン回転速度センサ
３０ 自動変速機（Ａ／Ｔ）
４０ ＥＣＵ
４１ 駆動状態判定手段
４２ 現在ガタ量推定手段
４３ トルク要求量判定手段
４４ トルク制御手段
４５ トータルガタ量学習手段
５０ ドライブシャフト
５１ 駆動輪
５２ 車速センサ
５３ アクセル開度センサ
５４ シフトポジションセンサ
６１ 入出力回転差算出手段
６２ ２次ローパスフィルタ
６３ ガタ積分手段
６４ 被駆動時捩り振動補正手段

Claims (7)

1. 内燃機関のトルクを変速機に伝達する車両の車両制御装置において、
   前記変速機の入出力回転数差に基づいて、駆動系捩りモデルを使用して、ガタ要素の現在ガタ量を推定する現在ガタ量推定手段と、
   前記内燃機関のトルクを制御するとともに、前記ガタ要素のトータルガタ量と前記現在ガタ量推定手段で推定された現在ガタ量とを比較して、前記内燃機関のトルク増減タイミングを決定するトルク制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記現在ガタ量推定手段の駆動系捩りモデルは、
   エンジン回転数と車速とに基づいて、前記変速機の入出力回転数差を算出する入出力回転差算出手段と、
   前記変速機の入出力回転数差の捩り振動特性分の遅れを補正する２次フィルタと、
   前記２次フィルタで補正した前記変速機の入出力回転数差を積分して前記変速機の入出力回転数差の積分値を算出する積分手段と、
   推定ホイールトルクとドライブシャフト捩り剛性値とに基づいて、被駆動時の捩り振動分を算出し、前記変速機の入出力回転数差の積分値を前記被駆動時の捩り振動分で補正して現在ガタ量を推定する推定手段と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記トルク制御手段は、前記推定した現在ガタ量が前記トータルガタ量に達するまで、前記内燃機関のトルクを削減することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記トルク制御手段は、前記推定した現在ガタ量が前記トータルガタ量に達した後、駆動系の固有振動周期の半周期が経過するまで、前記内燃機関のトルクの削減を継続し、前記駆動系の固有振動周期の半周期が経過した後、前記内燃機関のトルクをステップ状に復帰させることを特徴とする請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記トルク制御手段は、前記内燃機関のトルクを削減する場合は、点火時期遅角制御を実行することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の車両制御装置。
6. 前記推定された現在ガタ量に基づいて、前記トータルガタ量を更新するトータルガタ量学習手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の車両制御装置。
7. 内燃機関のトルクを変速機に伝達する車両の車両制御方法において、
   前記変速機の入出力回転数差に基づいて、駆動系捩りモデルを使用して、ガタ要素の現在ガタ量を推定する現在ガタ量推定工程と、
   前記内燃機関のトルクを制御するとともに、前記ガタ要素のトータルガタ量と前記推定された現在ガタ量とを比較して、前記内燃機関のトルク増減タイミングを決定するトルク制御工程と、
   を含むことを特徴とする車両制御方法。

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