JP2016109121A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御を行う車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that controls an internal combustion engine.
自動車のような車両においては、加速時及び減速時に車輪軸に加わるトルク(車輪軸トルク)が変化すると、慣性力により車輪軸に生じ得るねじれを要因の一つとして、車輪軸に不要な振動が発生することが知られている。例えば、車両の発進時には、車輪軸に不要な振動の発生することが顕著である。車輪軸における不要な振動は車体各部に不要な振動を発生させる要因となる。これらの振動は、乗り心地を低下させるだけでなく、車両の運動性能の低下にも繋がるおそれが有る。 In a vehicle such as an automobile, when the torque applied to the wheel shaft during acceleration and deceleration (wheel shaft torque) changes, unnecessary vibrations are generated in the wheel shaft due to a torsion that can occur in the wheel shaft due to inertial force. It is known to occur. For example, when the vehicle starts, it is remarkable that unnecessary vibrations are generated on the wheel shaft. Unnecessary vibrations on the wheel axles cause unnecessary vibrations in various parts of the vehicle body. These vibrations may not only reduce the ride comfort but also lead to a decrease in vehicle performance.
これに対し、車輪軸における不要な振動を抑制するトルクを発生させる制御を行う技術が提案されている。特許文献1には、車両重量に基づいて、発生させるべきトルクの値を算出する技術が記載されている。
On the other hand, a technique for performing control to generate torque that suppresses unnecessary vibration in the wheel shaft has been proposed.
しかしながら、車両重量は、人や荷物等の積載量の増減に伴い変化する。車輪軸における不要な振動は、その大きさ(振幅)を車両重量に基づいて算出可能である。すなわち、車輪軸における不要な振動は、その大きさが車両重量の変化に伴い増減する。特許文献1に記載の技術では、車両重量の変化に応じて発生させるべきトルクの値が算出されないため、車両における不要な振動が適切に抑制されないおそれがあった。
However, the vehicle weight changes as the loading amount of people, luggage, etc. increases or decreases. The unnecessary vibration in the wheel shaft can be calculated based on the vehicle weight. That is, the magnitude of the unnecessary vibration in the wheel shaft increases or decreases as the vehicle weight changes. In the technique described in
本発明は、車両における不要な振動を車両重量に基づいて適切に抑制する技術を提供することを目的としている。 An object of this invention is to provide the technique which suppresses appropriately the unnecessary vibration in a vehicle based on a vehicle weight.
本発明の一側面は、車両制御装置であって、内燃機関の出力軸に掛かるトルクが、所定の入力信号によって設定される要求トルクとなるように、内燃機関の制御を行う。車両制御装置は、減衰トルク演算手段と、車重推定手段と、内燃機関制御手段とを備える。減衰トルク演算手段は、内燃機関を搭載した自車両の運転者による運転操作に基づいて出力軸に掛かるトルクを推定トルクとし、推定トルクに基づいて、推定トルクにより車輪軸に生じ得るねじれを要因の一つとする車輪軸における振動の大きさを自車両の重量が予め定められた基本車重である場合について推定し、推定した振動を減衰させる減衰トルクを演算する。車重推定手段は、推定トルクに基づいて、自車両について現在の車重を推定する。内燃機関制御手段は、車重推定手段により推定された現在の車重に基づいて減衰トルク演算手段により演算された減衰トルクを補正し、推定トルクと補正された減衰トルクとに基づいて要求トルクを設定し、内燃機関の制御を行う。 One aspect of the present invention is a vehicle control device that controls an internal combustion engine such that a torque applied to an output shaft of the internal combustion engine becomes a required torque set by a predetermined input signal. The vehicle control device includes damping torque calculation means, vehicle weight estimation means, and internal combustion engine control means. The damping torque calculation means uses the torque applied to the output shaft based on the driving operation by the driver of the host vehicle equipped with the internal combustion engine as the estimated torque, and based on the estimated torque, causes the torsion that can occur on the wheel shaft due to the estimated torque as a factor. The magnitude of vibration at one wheel shaft is estimated when the weight of the host vehicle is a predetermined basic vehicle weight, and a damping torque for attenuating the estimated vibration is calculated. The vehicle weight estimation means estimates the current vehicle weight of the host vehicle based on the estimated torque. The internal combustion engine control means corrects the damping torque calculated by the damping torque calculating means based on the current vehicle weight estimated by the vehicle weight estimating means, and calculates the required torque based on the estimated torque and the corrected damping torque. Set and control the internal combustion engine.
このような構成では、加速時及び減速時の車両における不要な振動を抑制するための減衰トルクが予め設定された固定値である基本車重に基づいて算出され、該減衰トルクが現在の車重に基づいて補正される。これによれば、車両重量の変化に応じた減衰トルクに基づいて制御が行われるため、加速時及び減速時の車両における不要な振動をそのときの車両重量に基づいて適切に抑制することができる。 In such a configuration, the damping torque for suppressing unnecessary vibration in the vehicle at the time of acceleration and deceleration is calculated based on the basic vehicle weight which is a fixed value set in advance, and the damping torque is calculated based on the current vehicle weight. Is corrected based on According to this, since the control is performed based on the damping torque according to the change in the vehicle weight, unnecessary vibrations in the vehicle at the time of acceleration and deceleration can be appropriately suppressed based on the vehicle weight at that time. .
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect, Comprising: The technical scope of this invention is limited is not.
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
[1.構成]
図1に示すように、本発明が適用された実施形態の電子制御装置(以下、ECUという)10は、車両1に搭載されたエンジン(内燃機関)50の制御を行う。エンジン50は、ECU10からの要求に応じてトルクを発生させ、発生したトルクをエンジン出力軸(クランク軸)17を介して伝達装置90へ出力する。伝達装置90は、変速機92及びディファレンシャルギア93などを備える。そして伝達装置90は、エンジン50から入力したトルクを変速機92のギア比とディファレンシャルギア93のギア比とを乗ずることで得られる車輪軸ギア比GR倍に増加させて、車輪軸91へ出力する。これにより、車輪軸91に連結されている車輪11〜12にトルクが伝達される。ここでは、車両1は前輪駆動車である。なお、全輪駆動車であれば、トルクは、車輪11〜14に伝達され、後輪駆動車であれば、トルクは、後輪である車輪13〜14だけに伝達される。
Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
[1. Constitution]
As shown in FIG. 1, an electronic control device (hereinafter referred to as ECU) 10 according to an embodiment to which the present invention is applied controls an engine (internal combustion engine) 50 mounted on a
ECU10は、当該ECU10の外部から内部へ信号を取り込むための入力回路23と、当該ECU10の外部へ信号を出力するための出力回路25と、当該ECU10の動作を司るマイコン(マイクロコンピュータ)21と、を備える。
The ECU 10 includes an
入力回路23は、クランク角信号、車速信号、アクセル信号、道路勾配信号、クラッチ信号、ギア比特定信号等の、エンジン50の制御に必要な各種信号を、マイコン21に入力させる。クランク角信号は、エンジン出力軸17の回転角度であるクランク角やクランク角に基づくエンジン回転数NEを検出する信号であり、クランク角センサ31から出力される。車速信号は、車速(車両1の走行速度)を検出する車速センサ32から出力される。アクセル信号は、車両1の運転者によるアクセルペダル33の操作量(アクセル開度)を検出するアクセルセンサ34から出力される。道路勾配信号は、車両の現在位置における道路の傾斜角である道路勾配角θを検出するジャイロセンサ35から出力される。なお、本実施形態では車両1はマニュアル車両であり、クラッチ信号は、車両1の運転者によるクラッチペダル36の操作量を検出するクラッチセンサ37から出力される。
The
ギア比特定信号は、エンジン50のエンジン出力軸17から車輪軸91までのギア比である車輪軸ギア比GRを特定するための信号である。ギア比特定信号は、本実施形態のように車両1がマニュアル車両であればギアポジションを検出するセンサ等(図示せず)から、オートマチック車両であれば変速機92の状態を決めるECUから、出力される。変速機92の状態を決めるECUは、ECU10であってもよいし、他のECUであってもよい。
The gear ratio specifying signal is a signal for specifying a wheel shaft gear ratio GR that is a gear ratio from the
出力回路25は、マイコン21からの制御信号に応じて、エンジン50を駆動させるために必要な各種信号を、エンジン50へ出力する。例えば、出力回路25は、インジェクタ41に燃料噴射を実施させるための燃料噴射量に対応した駆動電流を出力する。
The
マイコン21は、CPU61と、ROM62と、RAM63と、不揮発性メモリ64と、A/D変換器(ADC)65と、入出力ポート(I/O)66とを備える。CPU61は各種のプログラムを実行する。ROM62にはCPU61によって実行されるプログラムやプログラムの実行時に参照されるデータ等が記録されている。不揮発性メモリ64は、例えばフラッシュメモリやEEPROM等のように、記録される記録内容の書き換えが可能なメモリである。また、ROM62の記録領域のうちの一部であるマップ記録部62aには、各種のトルクマップ、及び各種の燃料噴射マップ等の種々のマップが記録されている。
The
トルクマップとは、例えば、エンジン回転数(横軸)と発生させるトルク(例えば、エンジン出力軸17に掛かるトルクや車輪軸91に掛かるトルク等)の推定値(縦軸)との関係が、複数とおりのアクセル操作量について記録されたマップのことである。燃料噴射マップとは、発生させるトルク(例えば、エンジン出力軸17に掛かるトルク)とエンジン回転数とを関数として、インジェクタ44への燃料噴射量の指示量(駆動電流)を演算するためのマップのことである。
The torque map has, for example, a plurality of relationships between the engine rotation speed (horizontal axis) and the estimated value (vertical axis) of the torque to be generated (for example, torque applied to the
次に、マイコン21のCPU61が行う処理について説明する。尚、CPU61が行う処理は、ROM62内のプログラムによって実現される。つまり、CPU61によって実現される各種機能を機能ブロック毎に分けて図示したものが図2である。但し、図2に示した制御機構がソフトウェアにて実現されることはあくまでも一例であり、図2に示した制御機構全体または一部を例えばロジック回路等のハードウェアにて実現するようにしてもよいことは言うまでもない。
Next, processing performed by the
マイコン21は、要求トルク推定部211、ベース噴射量演算部221、推定車重演算部231、車重比率演算部241、補正噴射量演算部251、および要求噴射量演算部261を備える。
The
要求トルク推定部211は、エンジン出力軸トルク演算部212と車輪軸トルク演算部213と車輪軸トルク補正量演算部214とを備える。
エンジン出力軸トルク演算部212は、アクセル信号に基づいて算出されるアクセル開度及びクランク角信号に基づいて算出されるエンジン回転数NEに基づいて、エンジン出力軸17に掛かるトルクである要求エンジン出力軸トルクTbを演算する。
The required
The engine output shaft
車輪軸トルク演算部213は、エンジン出力軸トルク演算部212により算出された要求エンジン出力軸トルクTbに基づいて、車輪軸91に掛かるトルクである要求車輪軸トルクTwを演算する。要求車輪軸トルクTwは、要求エンジン出力軸トルクTbに車輪軸ギア比GRを乗算することにより算出される。
The wheel
車輪軸トルク補正量演算部214は、要求車輪軸トルクTwが実際に入力された場合に車輪軸91に生じる振動を推定し、該車輪軸91に生じる振動を抑制するための制御量である車輪軸トルク補正量Tjを演算する。
The wheel shaft torque correction
ベース噴射量演算部221は、要求エンジン出力軸トルクTbおよびエンジン回転数NEに基づいて、インジェクタ44への燃料噴射量の指示量(駆動電流)であるベース噴射量Qbを演算する。
Based on the required engine output shaft torque Tb and the engine speed NE, the base injection
推定車重演算部231は、演算開始判断部232と推定車重演算実行部233とを備える。演算開始判断部232は、推定車重の演算を実行するか否かを判断する。推定車重演算実行部233は、演算開始判断部232により推定車重の演算を実行すると判断された場合に、推定車重Wcの演算を実行する。推定車重Wcは、例えば、車両に乗員を乗車している状態や、車両に荷物が積載されている状態等の、現在の状態の車両重量を推定した値である。以下では、該推定車重Wcとの区別を明確にするために、乗員や荷物等が積載されていない状態の車両重量をベース車重Wbという。
The estimated vehicle
車重比率演算部241は、推定車重Wcとベース車重Wbとの重量比率Rを算出する。
補正噴射量演算部251は、車輪軸トルク補正量Tj、重量比率R、およびエンジン回転数NEに基づいて、インジェクタ44への燃料噴射量の指示量(駆動電流)である補正噴射量Qcを演算する。
The vehicle weight
The corrected injection
要求噴射量演算部261は、ベース噴射量Qbと補正噴射量Qcとを加算して要求噴射量Qrを演算する。要求噴射量Qrはエンジン50に要求したい噴射量である。言い換えれば、この要求噴射量Qrは、エンジン50に対して、あるトルクを発生させるように要求している。つまり、この要求噴射量Qrをエンジン50に出力することはエンジン50にトルクを要求していることに等しく、以下、このトルクを要求トルクという。なお、ベース噴射量Qbと補正噴射量Qcとが、要求トルクを設定するための、特許請求の範囲でいう所定の入力信号に相当する。
The required injection
なお以下では、車輪軸トルク補正量演算部214、推定車重演算部231、車重比率演算部241、補正噴射量演算部251を、補正噴射量生成部71という。
[2.処理]
次に、マイコン21における補正噴射量生成部71の処理を説明する。補正噴射量生成部71は、図3に示す手順を、所定の更新周期で繰り返し実行することにより、補正噴射量Qcを繰り返し算出する。なお、以下の説明文では、主語が省略されている場合、マイコン21のCPU61を主語とする。
Hereinafter, the wheel shaft torque correction
[2. processing]
Next, the process of the corrected injection
はじめに、ステップ(以下、単に「S」と表示する)10では、各種センサ出力信号を取得する。具体的には、クランク角信号、車速信号、アクセル信号、道路勾配信号、クラッチ信号、ギア比特定信号等を取得する。 First, in step (hereinafter simply referred to as “S”) 10, various sensor output signals are acquired. Specifically, a crank angle signal, a vehicle speed signal, an accelerator signal, a road gradient signal, a clutch signal, a gear ratio specifying signal, and the like are acquired.
次にS20では、発進時であるか否かを判断する。具体的には、S10で取得した車速センサ信号に基づいて現在車速Viを算出し、更新周期が1周期前の(直近の過去の)S10で取得した車速センサ信号に基づいて直前車速Vi-1を算出する。そして、直前車速Vi-1が0であり、且つ、現在車速Viが0より大である場合に、発進時であると判断する。発進時である場合に処理をS30へ移行させ、発進時でない場合に処理をS70へ移行させる。 Next, in S20, it is determined whether or not it is a start time. Specifically, the current calculated vehicle speed V i based on the vehicle speed sensor signal acquired in S10, immediately before update cycle is based on the vehicle speed sensor signal acquired in one cycle previous (past recent) S10 vehicle speed V i -1 is calculated. When the immediately preceding vehicle speed V i-1 is 0 and the current vehicle speed V i is greater than 0, it is determined that the vehicle is starting. If it is a start time, the process proceeds to S30, and if it is not a start time, the process proceeds to S70.
続くS30では、ブレーキ時でないか否かを判断する。具体的には、クラッチ信号に基づいて、クラッチペダル36が操作されていないこと(CLOSE状態)が検出された場合に、ブレーキ時でないと判断する。ブレーキ時でない場合に処理をS40へ移行させ、ブレーキ時である場合に処理をS70へ移行させる。
In continuing S30, it is judged whether it is not at the time of a brake. Specifically, when it is detected that the
次にS40では、車両1がスリップしていないか否かを判断する。具体的は、駆動輪である車輪11〜12の回転速度である駆動輪回転速度Vwをエンジン回転数NEに基づいて算出し、車速センサ信号に基づいて算出される現在車速Viに対する駆動輪回転速度Vwの比であるスリップ係数(Vw/Vi)を算出する。そして、スリップ係数が予め定められたスリップ閾値Thv以下である場合、車両1がスリップしていないと判断する。車両1がスリップしていない場合に処理をS50へ移行させ、車両1がスリップしている場合に処理をS70へ移行させる。
Next, in S40, it is determined whether or not the
続くS50では、道路が平地であるか否かを判断する。具体的には、道路勾配信号に基づいて、水平に対する車体の傾きの角度を道路勾配角(傾斜角)θとして算出する。そして、道路勾配角θが予め定められた傾斜閾値Thθ以下である場合、道路が平地であると判断する。道路が平地である場合に処理をS60へ移行させ、道路が平地でない場合に処理をS70へ移行させる。 In subsequent S50, it is determined whether or not the road is flat. Specifically, based on the road gradient signal, the inclination angle of the vehicle body with respect to the horizontal is calculated as a road gradient angle (tilt angle) θ. When the road gradient angle θ is equal to or smaller than a predetermined inclination threshold Th θ, it is determined that the road is flat. If the road is flat, the process proceeds to S60, and if the road is not flat, the process proceeds to S70.
S60では、推定車重Wcを算出する。具体的には、式(1)に基づく質量mを、推定車重Wcとして設定する。 In S60, the estimated vehicle weight Wc is calculated. Specifically, the mass m based on Expression (1) is set as the estimated vehicle weight Wc.
なお、式(1)において、mは質量[kg]、Tbは要求エンジン出力軸トルク[Nm]、NEはエンジン回転数[rpm]、pはエンジン回転数NEを算出するときの演算周期[ms]、rは車輪半径[m]である。 In Equation (1), m is the mass [kg], Tb is the required engine output shaft torque [Nm], NE is the engine speed [rpm], and p is the calculation cycle [ms for calculating the engine speed NE]. ], R is the wheel radius [m].
続くS70では重量比率Rを算出する車重比率算出を実行する。
次にS80では、車輪軸トルク補正量Tjを算出する車輪軸トルク補正量算出を実行する。
In subsequent S70, vehicle weight ratio calculation for calculating the weight ratio R is executed.
Next, in S80, wheel shaft torque correction amount calculation for calculating the wheel shaft torque correction amount Tj is executed.
続くS90では、補正噴射量Qcを算出し、補正噴射量Qcを要求噴射量演算部261へ出力する補正量算出を実行して、本手順を終了する。
この結果、停車時、スリップ時、及び道路に傾斜があるときは、推定車重Wcの算出が実行されず、推定車重Wcに基づく車輪軸トルク補正量Tjの補正が実行されない。すなわち、停車時、スリップ時、及び道路に傾斜があるときは、推定車重Wcの変化に基づく補正噴射量Qcが算出されるのではなく、直前に更新された(直前の過去に算出された)推定車重Wcを用いて補正噴射量Qcが算出される。
In subsequent S90, the correction injection amount Qc is calculated, the correction amount calculation for outputting the correction injection amount Qc to the required injection
As a result, when the vehicle is stopped, slipping, or when the road is inclined, the estimated vehicle weight Wc is not calculated, and the correction of the wheel shaft torque correction amount Tj based on the estimated vehicle weight Wc is not performed. That is, when the vehicle is stopped, slipped, or when the road is inclined, the corrected injection amount Qc based on the change in the estimated vehicle weight Wc is not calculated, but is updated immediately before (calculated in the previous past). ) The corrected injection amount Qc is calculated using the estimated vehicle weight Wc.
[2−1.車重比率算出]
次に、図3に示す手順のS70における車重比率算出の手順について、図4を用いて説明する。
[2-1. Car weight ratio calculation]
Next, the procedure for calculating the vehicle weight ratio in S70 of the procedure shown in FIG. 3 will be described using FIG.
S210では、ベース車重Wbを取得する。
次にS220では、推定車重Wcを取得する。
続くS230では、車重比率Rを算出する。具体的には、ベース車重Wbに対する推定車重Wcの比を車重比率Rとして算出する。そして、本手順を終了する。
In S210, the base vehicle weight Wb is acquired.
Next, in S220, the estimated vehicle weight Wc is acquired.
In subsequent S230, the vehicle weight ratio R is calculated. Specifically, the ratio of the estimated vehicle weight Wc to the base vehicle weight Wb is calculated as the vehicle weight ratio R. Then, this procedure ends.
[2−2.車輪軸トルク補正量算出]
次に、図3に示す手順のS80における車輪軸トルク補正量算出の手順について、図5を用いて説明する。
[2-2. Wheel shaft torque correction amount calculation]
Next, the procedure for calculating the wheel shaft torque correction amount in S80 of the procedure shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG.
S310では、現サイクルのS10で取得したアクセル信号に基づいて算出されるアクセル開度Piが、予め定められたアクセル開度閾値Thp以上である場に処理をS320へ移行させ、アクセル開度閾値Thp未満である場合に処理をS350へ移行させる。 In S310, the process proceeds to S320 when the accelerator opening P i calculated based on the accelerator signal acquired in S10 of the current cycle is equal to or greater than a predetermined accelerator opening threshold Th p , and the accelerator opening is determined. If it is less than the threshold Th p , the process proceeds to S350.
S320では、直前(直近の過去)の更新周期のS10で取得したアクセル信号に基づいて直前アクセル開度Pi-1を算出する。そして、現更新周期のアクセル開度Piと直前アクセル開度Pi-1との差の絶対値が、予め定められた開度差閾値ThPD以下である場合に処理をS330へ移行させ、開度差閾値ThPDより大きい場合に処理をS350へ移行させる。 In S320, the immediately preceding accelerator opening P i-1 is calculated based on the accelerator signal acquired in S10 of the immediately preceding (most recent past) update cycle. If the absolute value of the difference between the accelerator opening P i and the immediately preceding accelerator opening P i-1 in the current update cycle is equal to or smaller than a predetermined opening difference threshold Th PD , the process proceeds to S330. If it is larger than the opening degree difference threshold Th PD , the process proceeds to S350.
S330では、直前(直近の過去)の更新周期のS10で取得したクランク角信号に基づいて直前エンジン回転数NEi-1を算出する。そして、現更新周期のエンジン回転数NEiと直前エンジン回転数NEi-1との差の絶対値が、予め定められたエンジン回転数差閾値ThNE以下である場合に処理をS340へ移行させ、エンジン回転数差閾値ThNEより大きい場合に処理をS350へ移行させる。 In S330, the immediately preceding engine speed NE i-1 is calculated based on the crank angle signal acquired in S10 of the immediately preceding (most recent past) update cycle. Then, if the absolute value of the difference between the engine speed NE i in the current update cycle and the immediately preceding engine speed NE i-1 is less than or equal to a predetermined engine speed difference threshold Th NE , the process proceeds to S340. If the engine speed difference threshold value Th NE is greater than the threshold value, the process proceeds to S350.
S340では、ギアポジション信号に基づいてギアポジションを特定し、ギアポジションに応じて、エンジン回転数NE、要求エンジン出力軸トルクTb、及びアクセル開度から、車輪軸トルク補正量Tjを算出する。そして、本手順を終了する。 In S340, the gear position is specified based on the gear position signal, and the wheel shaft torque correction amount Tj is calculated from the engine speed NE, the required engine output shaft torque Tb, and the accelerator opening in accordance with the gear position. Then, this procedure ends.
ところで、要求車輪軸トルクTwが実際に入力された場合に車輪軸91に生じる振動の振幅A[m]の大きさは、式(2)に基づいて推定される。
By the way, the magnitude of the vibration amplitude A [m] generated in the
なお、式(2)において、aは加速度[m/s2]、fは車輪軸91の共振周波数[Hz]、Twは要求車輪軸トルク[Nm]、rは車輪半径[m]、mは車両の重量[kg]である。本ステップでは、式(2)に示されるような車輪軸91に生じる振動を抑制するように、車輪軸トルク補正量Tjが、ROM62のマップ記録部62aに記録されたトルクマップ等のマップを使用して算出される。ここでは、式(2)においてベース車重Wbを車両の重量mとしたときの車輪軸トルク補正量Tjが算出される。
In equation (2), a is the acceleration [m / s 2 ], f is the resonance frequency [Hz] of the
S350では、0を車輪軸トルク補正量Tjとして設定する。そして、本手順を終了する。
この結果、例えば急発進時(S310;NO、S320;NO、S330;NO)は、車輪軸トルク補正量Tjに基づく制振制御が実行されない。
In S350, 0 is set as the wheel shaft torque correction amount Tj. Then, this procedure ends.
As a result, for example, during a sudden start (S310; NO, S320; NO, S330; NO), the vibration suppression control based on the wheel shaft torque correction amount Tj is not executed.
[2−3.補正量算出]
次に、図3に示す手順のS90における補正噴射量算出の手順について、図6を用いて説明する。
[2-3. Correction amount calculation]
Next, the correction injection amount calculation procedure in S90 of the procedure shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG.
S410では、車重比率Rを取得する。
次にS420では、車輪軸トルク補正量Tjと車重比率Rとを乗算した値を、車輪軸トルク補正量Tjとして設定しなおす。
In S410, the vehicle weight ratio R is acquired.
Next, in S420, a value obtained by multiplying the wheel shaft torque correction amount Tj and the vehicle weight ratio R is reset as the wheel shaft torque correction amount Tj.
続くS430では、車重比率RとS420で設定した車輪軸トルク補正量Tjとに基づいて、マップ記録部62aに記録されているマップを使用して、補正噴射量Qcを算出する。そして、補正噴射量Qcを要求噴射量演算部261へ出力して、本手順を終了する。
In subsequent S430, based on the vehicle weight ratio R and the wheel shaft torque correction amount Tj set in S420, the corrected injection amount Qc is calculated using the map recorded in the
[3.効果]
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
[1A]車両1の加速時及び減速時に、ベース車重Wbを用いて算出される要求エンジン出力軸トルクTbが実際に入力された場合に車輪軸91に掛かる要求車輪軸トルクTwによって生じる振動を抑制するための制御量である車輪軸トルク補正量Tjを、算出した推定車重Wcを用いて補正する。そして、補正後の車輪軸トルク補正量Tjを用いて、エンジン50の制御を行う。これによれば、車両重量の変化に応じた車輪軸トルク補正量Tjに基づいて制御が行われるため、加速時及び減速時の車両における不要な振動を、車両重量が変化する個々の状況に応じて、適切に抑制することができる。特に、主にディーゼルエンジンがエンジン50として搭載されるバスやトラック等の車両では、人や荷物等の積載量の増減の変化が大きいため、車両重量の変化に応じて不要な振動を抑制する制御を行うことで、より大きな効果が奏される。
[3. effect]
According to the embodiment detailed above, the following effects can be obtained.
[1A] When the requested engine output shaft torque Tb calculated using the base vehicle weight Wb is actually input when the
[1B]自車両の停止中に、推定車重にWcに基づく車輪軸トルク補正量Tjの補正を禁止する。例えば、イグニションスイッチがオフされている状態やアイドル状態等の車両の停止中には、荷物の積み下ろしや人の乗降等が行われ得るため、最終的に車両重量が特定されるのは該車両の発進時以降となる。すなわち、最終的な車両重量が特定されるまでは、推定車重Wcの算出は不要である。これによれば、推定車重にWcに基づく車輪軸トルク補正量Tjの補正を停止中に禁止することで、マイコン21における不要な演算処理の実行を抑制することができる。
[1B] While the host vehicle is stopped, the correction of the wheel shaft torque correction amount Tj based on the estimated vehicle weight Wc is prohibited. For example, when the vehicle is stopped, such as when the ignition switch is turned off or in an idle state, loading / unloading of luggage or getting on / off of a person can be performed. After the start. That is, it is not necessary to calculate the estimated vehicle weight Wc until the final vehicle weight is specified. According to this, by prohibiting the correction of the wheel shaft torque correction amount Tj based on the estimated vehicle weight while Wc is stopped, it is possible to suppress the execution of unnecessary calculation processing in the
[1C]エンジン50のエンジン出力軸17に掛かる要求車輪軸トルクTwに基づいて算出される車輪軸91の回転数の自車両の速度に対する比であるスリップ係数が、予め定められたスリップ閾値Thv以上である場合に、推定車重Wcに基づく車輪軸トルク補正量Tjの補正を禁止する。スリップ係数が予め定められたスリップ閾値Thv以上である場合、すなわち車両1がスリップしている場合は、推定車重Wcと実際の車両重量との誤差が大きくなる(後述する図8参照)。これによれば、推定車重Wcの誤差が大きくなる車両1のスリップ時には該推定車重Wcに基づく車輪軸トルク補正量Tjの補正を禁止することで、推定車重Wcに基づく車輪軸トルク補正量Tjの補正の精度が低下することを抑制することができる。
[1C] A slip coefficient, which is a ratio of the rotational speed of the
[1D]車両1の走行する道路の道路勾配角θが予め定められた所定値以上である場合に、換言すれば、車両1の走行する道路が平地(水平)ではない場合に、車輪軸トルク補正量Tjの補正を禁止する。車両1の走行する道路が水平ではない場合は、道路が水平である場合よりも、推定車重Wcと実際の車両重量との誤差が大きくなる(後述する図8参照)。これによれば、推定車重Wcの誤差が大きくなる車両1の走行する道路が水平でない場合には該推定車重Wcに基づく車輪軸トルク補正量Tjの補正を禁止することで、推定車重Wcに基づく車輪軸トルク補正量Tjの補正の精度が低下することを抑制することができる。
[1D] When the road gradient angle θ of the road on which the
ここで、図7に、本実施形態を適用した場合の、車輪軸91に掛かるトルクの検出結果の一例を示す。推定車重Wcに基づく車輪軸トルク補正量Tjの補正値に基づく制御を行う本実施形態では、比較例であるベース車重Wbのみに基づいて算出した車輪軸トルク補正量Tjに基づく制御を行う例よりも、車輪軸91に掛かるトルクの振動の抑制されることが確認された。
Here, FIG. 7 shows an example of the detection result of the torque applied to the
また、図8に、本実施形態を適用した場合の、推定車重Wcの検出結果の一例を示す。図8において、車両1は、時刻Aでは停止時(発進時以外)の状態であり、時刻Bではスリップしている状態であり、時刻Cでは水平ではなく所定値以上の道路勾配角を有する道路を走行している状態である。ここで、推定車重Wcを示す実線は、本実施形態を適用して、停止時、スリップ時、及び道路が水平でない場合には推定車重Wcを算出せず、直近の過去に記録されている推定車重Wcの値を用いるようにした結果である。一方、点線は、比較例として、停止時、スリップ時、及び道路が水平でない場合のいずれの場合においても推定車重Wcを算出した場合の結果である。停止時、スリップ時、及び道路が水平でない場合に推定車重Wcを算出したときには、実際の車両重量との誤差が生じることが確認された。すなわち、停止時、スリップ時、及び道路が水平でない場合に推定車重Wcを算出しない本実施形態の方が、推定重量Wcの算出精度の低下が抑制されることが確認された。なお、車両1がオートマチック車両の場合は、図8におけるクラッチ信号ではなく変速機92の状態を示す変速状態信号に基づいて、時刻Aのタイミングが特定される。
FIG. 8 shows an example of the detection result of the estimated vehicle weight Wc when the present embodiment is applied. In FIG. 8, the
なお、第1実施形態では、エンジン出力軸17が出力軸の一例に相当し、マイコン21が車両制御装置の一例に相当する。また、車輪軸トルク補正量演算部214が減衰トルク演算手段の一例に相当し、推定車重演算実行部233が車重推定手段の一例に相当し、ベース噴射量演算部221、補正噴射量演算部251、要求噴射量演算部261が内燃機関制御手段の一例に相当する。また、演算開始判断部232が、停止時補正禁止手段、傾斜時補正禁止手段、滑り時補正禁止手段の一例に相当する。また、ベース車重Wbが基本車重の一例に相当し、推定車重Wcが推定された現在の車重の一例に相当し、要求エンジン出力軸トルクTbが推定トルクの一例に相当し、運転者によるアクセルペダル33の操作が運転操作の一例に相当する。また、車輪軸トルク補正量Tjが減衰トルクの一例に相当し、駆動輪回転速度Vwが、内燃機関の出力軸に掛かるトルクに基づいて算出される車輪軸の回転速度の一例に相当する。
In the first embodiment, the
[3.他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
[3. Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention can take a various form, without being limited to the said embodiment.
[3A]上記実施形態では、自車両がマニュアル車両である例を記載したが、これに限るものではなく、自車両はオートマチック車両であってもよい。オートマチック車両である場合は、マイコン21は、図3に示す手順に代えて図9に示す手順に基づいて、補正噴射量算出を行う。図9に示す手順では、図3におけるS30を削除し、代わりにS15を追加する。該S15では、走行中であるか否かを判断する。具体的には、ギア比特定信号に基づいて、ギアポジションがD(ドライブ)レンジである場合に走行中であると判断する。ギアポジションがDレンジである場合に処理をS20へ移行させ、ギアポジションがDレンジではない場合に、走行中ではない、換言すれば停車中である可能性があるとして、処理をS70へ移行させる。S20以降の処理は、図3と同様である。これによれば、上記実施形態と同様に、推定車重Wcに基づく車輪軸トルク補正量Tjの補正を停止中に禁止することで、マイコン21における不要な演算処理の実行を抑制することができる。
[3A] In the above embodiment, the example in which the host vehicle is a manual vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this, and the host vehicle may be an automatic vehicle. In the case of an automatic vehicle, the
[3B]上記実施形態では、ベース車重Wbに基づく車輪軸トルク補正量Tjを算出し、重量比率Rを用いて補正した車輪軸トルク補正量Tjを用いて補正噴射量Qcを算出し、ベース噴射量Qbと補正噴射量Qcとを加算して要求噴射量Qrを算出していたが、要求噴射量Qrの算出の手順は、これに限るものではない。例えば、重量比率Rを用いて補正した車輪軸トルク補正量Tjと、要求エンジン出力軸トルクTbに基づいて算出される車輪軸91に掛かるトルクである要求車輪軸トルクTwとを加算したトルク値である要求トルクを用いて、予め定められたマップを用いて該要求トルクに応じた要求噴射量Qrを算出してもよい。なお、車輪軸トルク補正量Tjと要求車輪軸トルクTwとが、要求トルクを設定するための、特許請求の範囲でいう所定の入力信号に相当する。
[3B] In the above embodiment, the wheel shaft torque correction amount Tj based on the base vehicle weight Wb is calculated, the corrected injection amount Qc is calculated using the wheel shaft torque correction amount Tj corrected using the weight ratio R, and the base Although the required injection amount Qr is calculated by adding the injection amount Qb and the corrected injection amount Qc, the procedure for calculating the required injection amount Qr is not limited to this. For example, a torque value obtained by adding a wheel shaft torque correction amount Tj corrected using the weight ratio R and a requested wheel shaft torque Tw that is a torque applied to the
[3C]上記実施形態ではジャイロセンサ35が出力する道路勾配信号に基づいて道路勾配角(傾斜角)θを算出したがこれに限るものではない。例えば、ジャイロセンサ35に代えてナビゲーション装置を用いて、現在の自車位置と自車位置に対応する地図情報を用いて、自車位置における道路勾配角θを検出してもよい。
[3C] In the above embodiment, the road gradient angle (tilt angle) θ is calculated based on the road gradient signal output from the
[3D]上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。 [3D] The functions of one component in the embodiment may be distributed as a plurality of components, or the functions of a plurality of components may be integrated into one component. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be replaced with a known configuration having the same function. Moreover, you may abbreviate | omit a part of structure of the said embodiment as long as a subject can be solved. In addition, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment. In addition, all the aspects included in the technical idea specified from the wording described in the claims are embodiments of the present invention.
[3E]本発明は、前述したマイコン21の他、当該マイコン21を構成要素とするシステム、当該マイコン21を機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、車両制御方法など、種々の形態で実現することができる。
[3E] In addition to the
1…車両 17…エンジン出力軸 21…マイコン 50…エンジン 91…車輪軸 214…車輪軸トルク補正量演算部 232…演算開始判断部 233…推定車重演算実行部 221…ベース噴射量演算部、251…補正噴射量演算部 261…要求噴射量演算部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記内燃機関を搭載した自車両(1)の運転者による運転操作に基づいて前記出力軸に掛かるトルクを推定トルクとし、前記推定トルクに基づいて、前記推定トルクにより車輪軸(91)に生じ得るねじれを要因の一つとする前記車輪軸における振動の大きさを自車両の重量が予め定められた基本車重である場合について推定し、推定した前記振動を減衰させる減衰トルクを演算する減衰トルク演算手段(214)と、
前記推定トルクに基づいて、自車両について現在の車重を推定する車重推定手段(233)と、
前記車重推定手段により推定された現在の車重に基づいて前記減衰トルク演算手段により演算された前記減衰トルクを補正し、前記推定トルクと補正された前記減衰トルクとに基づいて前記要求トルクを設定し、前記内燃機関の制御を行う内燃機関制御手段(221、251、261)と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。 A vehicle control device (21) for controlling the internal combustion engine so that a torque applied to an output shaft (17) of the internal combustion engine (50) becomes a required torque set by a predetermined input signal,
The torque applied to the output shaft based on the driving operation by the driver of the host vehicle (1) on which the internal combustion engine is mounted is set as the estimated torque, and can be generated on the wheel shaft (91) by the estimated torque based on the estimated torque. Damping torque calculation for estimating the magnitude of vibration at the wheel axle with torsion as one of the factors when the weight of the host vehicle is a predetermined basic vehicle weight and calculating the damping torque for attenuating the estimated vibration Means (214);
Vehicle weight estimation means (233) for estimating the current vehicle weight of the host vehicle based on the estimated torque;
The damping torque calculated by the damping torque calculating means is corrected based on the current vehicle weight estimated by the vehicle weight estimating means, and the required torque is calculated based on the estimated torque and the corrected damping torque. Internal combustion engine control means (221, 251 and 261) for setting and controlling the internal combustion engine;
A vehicle control device comprising:
自車両の停止中に、前記推定された現在の車重に基づく前記減衰トルクの補正を禁止する停止時補正禁止手段(232、S10)
を備えることを特徴とする車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
Stop correction prohibition means (232, S10) for prohibiting correction of the damping torque based on the estimated current vehicle weight while the host vehicle is stopped
A vehicle control device comprising:
前記内燃機関の出力軸に掛かるトルクに基づいて算出される前記車輪軸の回転速度の自車両の速度に対する比が、予め定められた所定値以上である場合に、前記推定された現在の車重に基づく前記減衰トルクの補正を禁止する滑り時補正禁止手段(232、S40)
を備えることを特徴とする車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1 or 2,
When the ratio of the rotational speed of the wheel shaft calculated based on the torque applied to the output shaft of the internal combustion engine to the speed of the host vehicle is equal to or greater than a predetermined value, the estimated current vehicle weight Slip correction prohibition means (232, S40) for prohibiting correction of the damping torque based on
A vehicle control device comprising:
自車両の走行する道路の傾斜角が予め定められた所定値以上である場合に、前記推定された現在の車重に基づく前記減衰トルクの補正を禁止する傾斜時補正禁止手段(232、S50)
を備えることを特徴とする車両制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
Inclination correction prohibiting means (232, S50) for prohibiting correction of the damping torque based on the estimated current vehicle weight when the inclination angle of the road on which the host vehicle is traveling is equal to or greater than a predetermined value.
A vehicle control device comprising:
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