JP2016205898A - トルク振動推定装置及びトルク振動推定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ドライブシャフトトルクに含まれるドライバーの意図していない振動成分を精度良く推定する。
【解決手段】切換部５２によって、エンジン１２からドライブシャフト２０への駆動力の伝達度合に基づいて、バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの周波数帯域を切り換え、推定部５４によって、トルク計３６により検出されたドライブシャフトトルクに対する、バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの出力に基づいて、ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、トルク振動推定装置及びトルク振動推定プログラムに係り、特に、車両のドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定するトルク振動推定装置及びトルク振動推定プログラムに関する。

従来、手動式変速機が搭載された車両において、クラッチ機構の入出力軸の回転速度の差を縮小するための同期制御をエンジン等の原動機側の回転速度の制御により実現することが行われている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−０４６６７４号公報

ところで、車両のドライブシャフトトルクには、ドライバー（運転者）の運転操作に関係なくエンジンの慣性等の影響による共振周波数の振動成分が含まれる。当該振動成分は、ドライバーが意図していない振動成分であり、当該振動成分を精度良く推定することは車両の制御上重要なことである。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ドライブシャフトのトルク振動については考慮されていない。また、特許文献１に記載の技術では、クラッチ機構の係合状態についても考慮されていない。このため、特許文献１に記載の技術では、ドライブシャフトトルクのうち、何れの成分がドライバーの意図していない振動成分であるかを精度良く推定することはできない。

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、ドライブシャフトトルクに含まれるドライバーの意図していない振動成分を精度良く推定することができるトルク振動推定装置及びトルク振動推定プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るトルク振動推定装置は、車両のドライブシャフトトルクを検出するトルク検出手段と、エンジンからドライブシャフトへの駆動力の伝達度合に基づいて、バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの周波数帯域を切り換える切換手段と、前記トルク検出手段によって検出された前記ドライブシャフトトルクに対する、前記バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの出力に基づいて、前記ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定する推定手段と、を含む。

本発明に係るトルク振動推定プログラムは、コンピュータを、エンジンからドライブシャフトへの駆動力の伝達度合に基づいて、バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの周波数帯域を切り換える切換手段、及び車両のドライブシャフトトルクを検出するトルク検出手段によって検出された前記ドライブシャフトトルクに対する、前記バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの出力に基づいて、前記ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定する推定手段として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、トルク検出手段によって、車両のドライブシャフトトルクを検出し、切換手段によって、エンジンからドライブシャフトへの駆動力の伝達度合に基づいて、バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの周波数帯域を切り換える。そして、推定手段によって、トルク検出手段によって検出されたドライブシャフトトルクに対する、バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの出力に基づいて、ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定する。

このように、ドライブシャフトトルクに対する、エンジンからドライブシャフトへの駆動力の伝達度合に基づいて周波数帯域が切り換えられたバンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの出力に基づいて、ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定することにより、ドライブシャフトトルクに含まれるドライバーの意図していない振動成分を精度良く推定することができる。

本発明に係るトルク振動推定装置は、前記伝達度合として、前記車両の変速機の変速段数を検出する変速段数検出手段を更に含み、前記切換手段は、前記変速段数検出手段によって検出された前記変速段数が高いほど、前記バンドストップフィルタにより減衰される周波数帯域又は前記バンドパスフィルタを通過する周波数帯域が高くなるように、前記バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの周波数帯域を切り換え、前記推定手段は、前記バンドパスフィルタの出力、又は前記ドライブシャフトトルクから前記バンドストップフィルタの出力を減算した結果に基づいて、前記ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定することができる。

本発明に係るトルク振動推定装置は、前記伝達度合として、前記車両のクラッチ機構の係合状態を検出するクラッチ状態検出手段を更に含み、前記切換手段は、前記クラッチ状態検出手段によって前記クラッチ機構が係合している状態が検出された場合、前記バンドストップフィルタにより減衰される周波数帯域又は前記バンドパスフィルタを通過する周波数帯域が低くなるように、前記バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの周波数帯域を切り換え、前記クラッチ状態検出手段によって前記クラッチ機構が係合していない状態が検出された場合、前記バンドストップフィルタにより減衰される周波数帯域又は前記バンドパスフィルタを通過する周波数帯域が高くなるように、前記バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの周波数帯域を切り換え、前記推定手段は、前記バンドパスフィルタの出力、又は前記ドライブシャフトトルクから前記バンドストップフィルタの出力を減算した結果に基づいて、前記ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定することができる。

本発明に係るトルク振動推定装置は、判定手段を更に含み、前記推定手段は、ドライバーによる前記車両の変速機に対する変速操作が行われた期間における、前記トルク検出手段によって検出された前記ドライブシャフトトルクに対する、前記バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの出力に基づいて、前記ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定し、前記判定手段は、前記推定手段によって推定された前記ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分に基づいて、前記ドライバーの車両の運転操作の熟練度を判定することができる。

本発明に係るトルク振動推定装置は、前記判定手段は、前記推定手段によって推定された前記ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分が大きいほど、前記ドライバーの車両の運転操作の熟練度を低く判定することができる。

本発明に係るトルク振動推定装置は、前記判定手段によって判定された前記ドライバーの車両の運転操作の熟練度に応じて運転支援を行う運転支援手段を更に含むことができる。

なお、本発明に係るトルク振動推定プログラムを記憶する記憶媒体は、特に限定されず、ハードディスクであってもよいし、ＲＯＭであってもよい。また、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤディスク、光磁気ディスクやＩＣカードであってもよい。更にまた、該トルク振動推定プログラムを、ネットワークに接続されたサーバ等からダウンロードしてもよい。

本発明によれば、ドライブシャフトトルクに含まれるドライバーの意図していない振動成分を精度良く推定することができる、という効果が得られる。

各実施の形態に係る車両の構成を示す概略平面図である。 第１の実施の形態に係る車両の構成を示すブロック図である。 ドライブシャフトトルクの振動成分を説明するためのグラフである。 ドライバーによる運転操作の熟練度の判定処理を説明するためのグラフである。 第１の実施の形態に係るモータアシスト制御を説明するためのブロック図である。 各実施の形態に係る熟練度更新処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係る運転支援処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る車両の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態に係るエンジン回転速度制御を説明するためのブロック図である。 第２の実施の形態に係る運転支援処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例について詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
まず、図１及び図２を参照して、本実施の形態の制御対象とする車両の構成について説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る車両１０は、エンジン１２、クラッチ機構１４、手動式の変速機１６、ディファレンシャルギア１８、ドライブシャフト２０、前輪２２Ｒ、２２Ｌ、後輪２４Ｒ、２４Ｌ、及びモータ２６Ｒ、２６Ｌを備えている。なお、図１では、図１の左側を車両１０の前方（フロント）とし、図１の右側を車両１０の後方（リア）として図示している。また、以下では、前輪２２Ｒ、２２Ｌを区別する必要がない場合は、符号末尾のアルファベットを省略する。また、以下では、後輪２４Ｒ、２４Ｌを区別する必要がない場合は、符号末尾のアルファベットを省略する。また、以下では、モータ２６Ｒ、２６Ｌを区別する必要がない場合は、符号末尾のアルファベットを省略する。

エンジン１２から出力される駆動力は、クラッチ機構１４、変速機１６、ディファレンシャルギア１８、及びドライブシャフト２０を介して、前輪２２に伝達される。クラッチ機構１４は、図示しないクラッチペダルに対するドライバーの操作によって、完全に係合されて上記駆動力が伝達される係合状態と、上記駆動力が伝達されない開放状態との間でその係合度合が変化する。

変速機１６は、図示しないシフトレバーに対するドライバーの操作によって、複数の段階（例えば、１速から６速までの６段階）での多段変速が可能とされている。変速機１６の入力軸にはクラッチ機構１４が接続され、変速機１６の出力軸にはディファレンシャルギア１８が接続されている。

モータ２６Ｒは後輪２４Ｒに設けられ、モータ２６Ｌは後輪２４Ｌに設けられ、モータ２６の各々は、後輪２４の各々へ駆動力を供給する。

また、図２に示すように、本実施の形態に係る車両１０は、車両１０のドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定するトルク振動推定装置の一例としてのコンピュータ３０を備えている。また、車両１０は、ＣＳ位置センサ３２、シフト位置センサ３４、トルク計３６、ＡＳ位置センサ３８、及び車速センサ４０を備えている。なお、ＣＳ位置センサ３２は、クラッチ状態検出手段の一例であり、シフト位置センサ３４は、変速段数検出手段の一例であり、トルク計３６は、トルク検出手段の一例である。

ＣＳ位置センサ３２は、クラッチペダルのストローク位置を所定間隔で繰り返し検出して、コンピュータ３０に出力する。シフト位置センサ３４は、変速機１６の変速段数を所定間隔で繰り返し検出して、コンピュータ３０に出力する。トルク計３６は、車両１０のドライブシャフトトルク［Ｎｍ］を所定間隔で繰り返し検出して、コンピュータ３０に出力する。

ＡＳ位置センサ３８は、アクセルペダルのストローク位置を所定間隔で繰り返し検出して、コンピュータ３０に出力する。車速センサ４０は、車両１０の車速を所定間隔で繰り返し検出して、コンピュータ３０に出力する。

コンピュータ３０は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、後述する熟練度更新処理プログラム及び運転支援処理プログラムを記憶したＲＯＭと、不揮発性の記憶部とを備え、機能的には次に示すように構成されている。コンピュータ３０は、係合状態フラグ設定部５０、切換部５２、推定部５４、熟練度判定部５６、モータアシスト制御部５８、エンジン回転速度制御部６０、及び変速操作判定部６２を備えている。なお、熟練度判定部５６は、判定手段の一例であり、モータアシスト制御部５８は、運転支援手段の一例である。

係合状態フラグ設定部５０は、ＣＳ位置センサ３２により検出されたクラッチペダルのストローク位置に基づいて、クラッチ機構１４の係合状態を判定するための判定フラグＬＵを設定する。具体的には、係合状態フラグ設定部５０は、一例として、クラッチ機構１４が完全に係合している状態をＬＵ＝１、所謂半クラッチの状態をＬＵ＝０．５、クラッチ機構１４が開放されている状態をＬＵ＝０として、判定フラグＬＵを設定する。

切換部５２は、シフト位置センサ３４によって検出された変速段数、及び係合状態フラグ設定部５０によって設定された判定フラグＬＵに基づいて、推定部５４で用いられるバンドストップフィルタの周波数帯域を切り換える。推定部５４は、トルク計３６により検出されたドライブシャフトトルクに対する、バンドストップフィルタの出力に基づいて、ドライバーが意図していないドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定する。以下、切換部５２による上記周波数帯域の切り換え、及び推定部５４による上記振動成分の推定について詳細に説明する。

図３には、ドライブシャフトトルクの振動成分を説明するためのグラフの一例が示されている。なお、図３の縦軸は、ドライブシャフトトルクの値を示し、図３の横軸は、クラッチ機構１４が係合された時点を起点とした経過期間を示している。また、図３の実線は、ドライバーが意図しているドライブシャフトトルクＴ_ｄｒ ^ｒｅｆを示し、図３の一点鎖線は、トルク計３６により検出されたドライブシャフトトルクＴ_ｄｒを示し、図３の二点鎖線は、ドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈを示している。

図３に示すように、ドライバーは、ドライブシャフトトルク（Ｔ_ｄｒ ^ｒｅｆ）が線形に上昇することを意図していたとしても、実際のドライブシャフトトルク（Ｔ_ｄｒ）には、ドライバーが意図していないドライブシャフトトルク（Ｔ_ｓｈ）の振動成分が含まれる。この振動成分は、例えば、エンジン１２の慣性による影響により発生する。そこで、本実施の形態に係る推定部５４は、次に示す式（１）、（２）を用いて、ドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈを導出する。

但し、ｆ_ｓｔはバンドストップフィルタであり、Ｎ_Ｇｒはシフト位置センサ３４により検出された変速機１６の変速段数であり、ＬＵは係合状態フラグ設定部５０により設定された判定フラグＬＵである。

ここで、変速段数Ｎ_Ｇｒが高いほど、ドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈの共振周波数は高くなる。また、クラッチ機構１４が係合している状態（ＬＵ＝１）では、エンジン１２の慣性による影響により、ドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈの共振周波数は低くなる。また、クラッチ機構１４が係合していない状態（ＬＵ＝０又は０．５）では、エンジン１２の慣性による影響を受けないため、ドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈの共振周波数は高くなる。

そこで、切換部５２は、変速段数Ｎ_Ｇｒ及び判定フラグＬＵに基づいて、バンドストップフィルタｆ_ｓｔにより減衰されるドライブシャフトトルクＴ_ｄｒの周波数帯域を切り換える。具体的には、切換部５２は、変速段数Ｎ_Ｇｒが高いほど、バンドストップフィルタｆ_ｓｔにより減衰される周波数帯域が高くなるように、バンドストップフィルタｆ_ｓｔの周波数帯域を切り換える。

また、切換部５２は、判定フラグＬＵが１である場合は、バンドストップフィルタｆ_ｓｔにより減衰される周波数帯域が低くなるように、バンドストップフィルタｆ_ｓｔの周波数帯域を切り換える。また、切換部５２は、判定フラグＬＵが０又は０．５である場合は、バンドストップフィルタｆ_ｓｔにより減衰される周波数帯域が高くなるように、バンドストップフィルタｆ_ｓｔの周波数帯域を切り換える。

そして、推定部５４は、式（１）を用いて、ドライブシャフトトルクＴ_ｄｒから、バンドストップフィルタｆ_ｓｔの出力を減算することにより、ドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈを導出する。すなわち、推定部５４は、トルク計３６により検出されたドライブシャフトトルクＴ_ｄｒから、ドライバーが意図していないと推定される周波数帯域が減衰されたドライブシャフトトルクＴ_ｄｒ ^ｒｅｆを減算することにより、ドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈを導出する。

さらに、推定部５４は、ドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈに対して周波数解析を行い、振幅が最大である周波数の成分を、共振周波数の振動成分と推定する。

以上説明した共振周波数の振動成分の大きさ（振幅）は、ドライバーの車両１０の運転操作の熟練度（以下、単に「熟練度」という。）が低いほど大きくなる。そこで、熟練度判定部５６は、ドライバーによる変速機１６に対する変速操作（以下、単に「変速操作」という。）が行われる毎に、推定部５４により推定された共振周波数の振動成分に基づいて、熟練度を判定して更新する。

ここで、図４を参照して、一例として、（ｋ−ｎ＋１）回目からｋ回目までの変速操作について説明する。なお、図４の横軸は、上記変速操作が行われた累積回数を示し、図４の縦軸は、各回の変速操作が行われた期間内における、推定部５４により推定されたドライブシャフトトルクＴ_ｓｈにおける共振周波数の振動成分の絶対値の最大値ｍａｘ｜Ｔ_ｓｈ｜を示している。また、図４の破線は、熟練度の判定基準ｌ（ｐ（ｋ））を示している。

熟練度判定部５６は、推定部５４によって推定されたドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈの共振周波数の振動成分の時系列データに基づいて、次に示す式（３）を用いて、ｋ回目の変速操作が行われた際に、熟練度ｐを判定して更新する。

但し、ｐ（ｋ）は、（ｋ−１）回目の変速操作が行われた際に熟練度判定部５６により判定された熟練度ｐであり、Ｋ_ｐ（ｐ（ｋ））は、熟練度ｐの更新ゲインである。また、ｎは、予め定められた定数であり、ｎ_ｓは、（ｋ−ｎ＋１）回目からｋ回目までの変速操作時に、最大値ｍａｘ｜Ｔ_ｓｈ｜が判定基準ｌ（ｐ（ｋ））を下回った回数である。また、ｃは定数であり、ｎ回の変速操作に対する、最大値ｍａｘ｜Ｔ_ｓｈ｜が判定基準ｌ（ｐ（ｋ））を下回った回数ｎ_ｓの割合に基づき、熟練度ｐを増加させるか、又は減少させるかの基準となる割合である。なお、本実施の形態では、ｃ＝１／２としている。

また、更新ゲインＫ_ｐ（ｐ（ｋ））は、固定値としてもよいし、熟練度ｐ（ｋ）に応じて可変としてもよい。更新ゲインＫ_ｐ（ｐ（ｋ））を可変とする場合、熟練度ｐ（ｋ）が高いほど、更新ゲインＫ_ｐ（ｐ（ｋ））を大きくする形態が例示される。また、判定基準ｌ（ｐ（ｋ））についても、熟練度ｐ（ｋ）の判定の厳しさに応じて予め定められた固定値としてもよいし、熟練度ｐ（ｋ）に応じて可変としてもよい。判定基準ｌ（ｐ（ｋ））を可変とする場合、熟練度ｐ（ｋ）が高いほど、判定基準ｌ（ｐ（ｋ））を大きくする形態が例示される。

このように、本実施の形態に係る熟練度判定部５６は、共振周波数の振動成分の絶対値の最大値ｍａｘ｜Ｔ_ｓｈ｜を用いて熟練度ｐの判定を行っているが、これに限定されない。例えば、熟練度判定部５６は、共振周波数の振動成分の最大値と最小値との差等、共振周波数の振動成分の大きさを表す他の値を用いて熟練度ｐの判定を行ってもよい。

モータアシスト制御部５８は、推定部５４によって得られたドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈに基づいて、熟練度判定部５６により判定された熟練度ｐに応じて、変速操作が行われた際のドライブシャフトトルクＴ_ｓｈをモータ２６によって補償することにより、運転支援を行う。

具体的には、モータアシスト制御部５８は、ＡＳ位置センサ３８により検出されたアクセルペダルのストローク位置、車速センサ４０により検出された車両１０の車速、及びエンジン１２とモータ２６との駆動力の分配割合に基づいて、ドライバーのアクセルペダルの操作量に応じたモータ２６への指令トルクＴ_ｍ ^ｄを導出する。そして、導出された指令トルクＴ_ｍ ^ｄ及びドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈに基づいて、モータ２６のトルクＴ_ｍを次に示す式（４）を用いて導出してモータ２６を制御する。

但し、Ｋ_ｍ（ｐ）は、モータ２６の制御ゲインである。なお、本実施の形態に係るモータアシスト制御部５８は、制御ゲインＫ_ｍ（ｐ）を、熟練度ｐが高いほど小さくなるものとしている。図５には、以上説明したモータアシスト制御部５８による運転支援における入出力の流れを表すブロック図が示されている。

エンジン回転速度制御部６０は、ＡＳ位置センサ３８により検出されたアクセルペダルのストローク位置、車速センサ４０により検出された車両１０の車速、及びエンジン１２とモータ２６との駆動力の分配割合に基づいて、ドライバーのアクセルペダルの操作量に応じたエンジン１２のスロットル開度ＴＨ_ｄを導出する。そして、エンジン回転速度制御部６０は、スロットル開度ＴＨ_ｄに基づいて、エンジン１２の回転速度の制御を行う。

変速操作判定部６２は、係合状態フラグ設定部５０により設定された判定フラグＬＵの値に基づき、変速操作中であるか否かを判定する。具体的には、変速操作判定部６２は、一例として、判定フラグＬＵが１から０．５又は０に推移したときを変速操作の開始と判定する。また、変速操作判定部６２は、一例として、変速操作の開始を判定した後に、判定フラグＬＵが１となったときを変速操作の終了と判定する。そして、変速操作判定部６２は、変速操作の開始から終了までを変速操作中と判定する。

次に、図６及び図７を参照して、本実施の形態に係る車両１０の作用を説明する。なお、図６は、例えば車両１０のイグニッションスイッチがオン状態とされた際にコンピュータ３０によって実行される熟練度更新処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。また、図７は、例えば車両１０のイグニッションスイッチがオン状態とされた際にコンピュータ３０によって実行される運転支援処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。また、図７における図６と同一の処理を実行するステップについては図６と同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。

まず、図６のステップ１００において、係合状態フラグ設定部５０は、ＣＳ位置センサ３２により検出されたクラッチペダルのストローク位置を取得する。そして、ステップ１０２において、係合状態フラグ設定部５０は、上記ステップ１００で取得されたクラッチペダルのストローク位置に基づいて、判定フラグＬＵを設定する。

ステップ１０４において、変速操作判定部６２は、上記ステップ１０２で設定された判定フラグＬＵに基づいて、変速操作中であるか否かを判定する。この判定が肯定判定となった場合はステップ１０６に移行する一方、否定判定となった場合はステップ１１６に移行する。

ステップ１０６において、切換部５２は、シフト位置センサ３４により検出された変速機１６の変速段数Ｎ_Ｇｒを取得する。そして、ステップ１０８において、切換部５２は、上記ステップ１０２で設定された判定フラグＬＵ、及び上記ステップ１０６で取得された変速段数Ｎ_Ｇｒに基づいて、バンドストップフィルタｆ_ｓｔの周波数帯域を切り換える。

ステップ１１０において、推定部５４は、トルク計３６により検出されたドライブシャフトトルクＴ_ｄｒを所定期間取得する。次に、ステップ１１２において、推定部５４は、上記ステップ１１０で取得されたドライブシャフトトルクＴ_ｄｒ、及び上記ステップ１０８で周波数帯域が切り換えられたバンドストップフィルタｆ_ｓｔに基づいて、上記式（１）、（２）に従って、ドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈを導出する。そして、推定部５４は、ドライブシャフトトルクＴ_ｓｈに対して周波数解析を行い、振幅が最大である周波数の成分を、共振周波数の振動成分と推定する。

さらに、ステップ１１４において、推定部５４は、上記ステップ１１２で推定された共振周波数の振動成分を記憶部に記憶した後、上記ステップ１００に戻る。

ステップ１１６において、熟練度判定部５６は、直近のｎ回の変速操作における上記ステップ１１４で記憶部に記憶された各回の共振周波数の振動成分の絶対値の最大値ｍａｘ｜Ｔ_ｓｈ｜に基づいて、上記式（３）に従って、熟練度ｐを判定する。そして、ステップ１１８において、熟練度判定部５６は、上記ステップ１１６で判定された熟練度ｐを記憶部に記憶（更新）する。

ステップ１２０において、ＣＰＵは、所定の終了タイミングが到来したか否かを判定する。この判定が否定判定となった場合は上記ステップ１００に戻る一方、肯定判定となった場合は本熟練度更新処理プログラムを終了する。なお、本実施の形態では、所定の終了タイミングとして、一例として車両１０のイグニッションスイッチがオフ状態とされたタイミングを適用している。

図７のステップ２００において、変速操作判定部６２は、上記ステップ１０４と同様に、上記ステップ１０２で設定された判定フラグＬＵに基づいて、変速操作中であるか否かを判定する。この判定が肯定判定となった場合はステップ２０２に移行する一方、否定判定となった場合はステップ２１６に移行する。

ステップ２０２において、モータアシスト制御部５８は、上記ステップ１１２で導出されたドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈを取得する。

ステップ２０４において、モータアシスト制御部５８は、上記ステップ１１８で記憶された熟練度ｐを取得する。次に、ステップ２０６において、モータアシスト制御部５８及びエンジン回転速度制御部６０は、ＡＳ位置センサ３８により検出されたアクセルペダルのストローク位置を取得する。次に、ステップ２０８において、モータアシスト制御部５８及びエンジン回転速度制御部６０は、車速センサ４０により検出された車両１０の車速を取得する。

さらに、ステップ２１０において、モータアシスト制御部５８は、上記ステップ２０６で取得されたストローク位置、上記ステップ２０８で取得された車速、及びエンジン１２とモータ２６との駆動力の分配割合に基づいて、モータ２６への指令トルクＴ_ｍ ^ｄを導出する。そして、モータアシスト制御部５８は、導出した指令トルクＴ_ｍ ^ｄ、上記ステップ２０４で取得された熟練度ｐ、及び上記ステップ２０２で取得されたドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈに基づいて、上記式（４）に従って、トルクＴ_ｍを導出する。

ステップ２１２において、エンジン回転速度制御部６０は、上記ステップ２０６で取得されたストローク位置、上記ステップ２０８で取得された車速、及びエンジン１２とモータ２６との駆動力の分配割合に基づいて、スロットル開度ＴＨ_ｄを導出する。

ステップ２１４において、モータアシスト制御部５８は、上記ステップ２１０で導出されたトルクＴ_ｍに基づいてモータ２６を制御し、エンジン回転速度制御部６０は、上記ステップ２１２で導出されたスロットル開度ＴＨ_ｄに基づいてエンジン１２の回転速度を制御する。

ステップ２１６において、ＣＰＵは、上記ステップ１２０と同様に、所定の終了タイミングが到来したか否かを判定する。この判定が否定判定となった場合は上記ステップ２００に戻る一方、肯定判定となった場合は本運転支援処理プログラムを終了する。

［第２の実施の形態］
まず、図８を参照して、本実施の形態に係る車両１０の構成について説明する。なお、図８における図２と同一の機能を有する構成要素については、図２と同一の符号を付して、その説明を省略する。

図８に示すように、本実施の形態に係る車両１０は、クランク角センサ４２、及び車輪回転速度センサ４４を更に備えている。また、本実施の形態に係るコンピュータ３０は、上記第１の実施の形態に係るモータアシスト制御部５８及びエンジン回転速度制御部６０に代えて、モータアシスト制御部５８Ａ及びエンジン回転速度制御部６０Ａを備えている。なお、エンジン回転速度制御部６０Ａは、運転支援手段の一例である。

クランク角センサ４２は、クランク角を所定間隔で繰り返し検出して、コンピュータ３０に出力する。車輪回転速度センサ４４は、前輪２２Ｒ、２２Ｌ、後輪２４Ｒ、２４Ｌの各々の車輪の回転速度を所定間隔で繰り返し検出して、コンピュータ３０に出力する。

モータアシスト制御部５８Ａは、ＡＳ位置センサ３８により検出されたアクセルペダルのストローク位置、車速センサ４０により検出された車両１０の車速、及びエンジン１２とモータ２６との駆動力の分配割合に基づいて、ドライバーのアクセルペダルの操作量に応じたモータ２６への指令トルクＴ_ｍ ^ｄを導出する。そして、モータアシスト制御部５８Ａは、指令トルクＴ_ｍ ^ｄに基づいてモータ２６を制御する。

エンジン回転速度制御部６０Ａは、熟練度判定部５６により判定された熟練度ｐに応じて、理想のエンジン回転速度と実際のエンジン回転速度との差を小さくする制御を行うことにより、運転支援を行う。

具体的には、エンジン回転速度制御部６０Ａは、理想のエンジン回転速度Ｎ_ｅ ^ｒｅｆを、次に示す式（５）を用いて導出する。

但し、Ｇ_ｒは、シフト位置センサ３４により検出された変速機１６の変速段数Ｎ_Ｇｒに対応するギア比であり、ｄｅｆはディファレンシャルギア１８のギア比であり、Ｎ_ｔは車輪回転速度センサ４４により検出された車輪の回転速度である。

本実施の形態に係るエンジン回転速度制御部６０Ａは、ギア比Ｇ_ｒ及びギア比ｄｅｆの各々は、既知の値を適用する。また、本実施の形態に係るエンジン回転速度制御部６０Ａは、回転速度Ｎ_ｔとして、車輪回転速度センサ４４により検出された前輪２２Ｒの回転速度を適用する。なお、エンジン回転速度制御部６０Ａは、回転速度Ｎ_ｔとして、前輪２２Ｒ以外の車輪の何れか一つの回転速度を適用してもよいし、複数の車輪の回転速度の平均値を適用してもよい。

また、エンジン回転速度制御部６０Ａは、実際のエンジン回転速度Ｎ_ｅを、クランク角センサ４２により検出されたクランク角から導出する。また、エンジン回転速度制御部６０Ａは、ＡＳ位置センサ３８により検出されたアクセルペダルのストローク位置、車速センサ４０により検出された車両１０の車速、及びエンジン１２とモータ２６との駆動力の分配割合に基づいて、ドライバーのアクセルペダルの操作量に応じたエンジン１２のスロットル開度ＴＨ_ｄを導出する。そして、エンジン回転速度制御部６０Ａは、次に示す式（６）を用いて、エンジン回転速度Ｎ_ｅ ^ｒｅｆとエンジン回転速度Ｎ_ｅとの差ΔＮ_ｅを小さくするスロットル開度ＴＨを導出してエンジン１２の回転速度の制御を行う。

但し、Ｋ_ｅ（ｐ）は、エンジン１２の回転速度制御の制御ゲインである。なお、本実施の形態に係るエンジン回転速度制御部６０Ａは、制御ゲインＫ_ｅ（ｐ）を、熟練度ｐが高いほど小さくなるものとしている。図９には、以上説明したエンジン回転速度制御部６０Ａによる運転支援における入出力の流れを表すブロック図が示されている。

次に、図６及び図１０を参照して、本実施の形態に係る車両１０の作用を説明する。なお、車両１０のイグニッションスイッチがオン状態とされた際に、コンピュータ３０によって、上記図６に示す熟練度更新処理プログラムの処理と同様の処理が実行される。また、図１０は、例えば車両１０のイグニッションスイッチがオン状態とされた際にコンピュータ３０によって実行される運転支援処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。また、図１０における図７と同一の処理を実行するステップについては図７と同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。

図１０のステップ２０４Ａにおいて、エンジン回転速度制御部６０Ａは、上記ステップ１１８で記憶された熟練度ｐを取得する。ステップ２１０Ａにおいて、モータアシスト制御部５８Ａは、上記ステップ２０６で取得されたストローク位置、上記ステップ２０８で取得された車速、及びエンジン１２とモータ２６との駆動力の分配割合に基づいて、モータ２６への指令トルクＴ_ｍ ^ｄを導出する。

ステップ２５０において、エンジン回転速度制御部６０Ａは、車輪回転速度センサ４４により検出された車輪の回転速度Ｎ_ｔを取得する。ステップ２５２において、エンジン回転速度制御部６０Ａは、上記ステップ１０６で取得された変速段数Ｎ_Ｇｒに対応するギア比Ｇ_ｒ、ディファレンシャルギア１８のギア比ｄｅｆ、及び上記ステップ２５０で取得された車輪の回転速度Ｎ_ｔに基づいて、上記式（５）に従って、理想のエンジン回転速度Ｎ_ｅ ^ｒｅｆを導出する。

ステップ２５４において、エンジン回転速度制御部６０Ａは、クランク角センサ４２により検出されたクランク角を取得する。ステップ２５６において、エンジン回転速度制御部６０Ａは、実際のエンジン回転速度Ｎ_ｅを、上記ステップ２５４で取得されたクランク角から導出する。また、エンジン回転速度制御部６０Ａは、上記ステップ２０６で取得されたストローク位置、上記ステップ２０８で取得された車速、及びエンジン１２とモータ２６との駆動力の分配割合に基づいて、スロットル開度ＴＨ_ｄを導出する。そして、エンジン回転速度制御部６０は、導出したスロットル開度ＴＨ_ｄ、エンジン回転速度Ｎ_ｅ ^ｒｅｆとエンジン回転速度Ｎ_ｅとの差ΔＮ_ｅ、及び上記ステップ２０４Ａで取得された熟練度ｐに基づいて、上記式（６）に従って、スロットル開度ＴＨを導出する。

ステップ２５８において、モータアシスト制御部５８Ａは、上記ステップ２１０Ａで導出された指令トルクＴ_ｍ ^ｄに基づいてモータ２６を制御し、エンジン回転速度制御部６０Ａは、上記ステップ２５６で導出されたスロットル開度ＴＨに基づいてエンジン１２の回転速度を制御する。

以上説明したように、上記各実施の形態によれば、エンジンからドライブシャフトへの駆動力の伝達度合に基づいて、バンドストップフィルタの周波数帯域を切り換えて、ドライブシャフトトルクに対する、バンドストップフィルタの出力に基づいて、ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定している。これにより、ドライブシャフトトルクに含まれるドライバーの意図していない振動成分を精度良く推定することができる。

なお、上記各実施の形態では、手動式の変速機を用いた場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、自動式の変速機を用いてもよい。この場合、上記各実施の形態と同様に、変速機の変速段数に応じて、バンドストップフィルタの周波数帯域を切り換えればよい。また、この場合、トルクコンバーター等のクラッチ機構に相当する部位におけるエンジンから出力された駆動力の伝達度合に応じて、上記実施の形態と同様に、バンドストップフィルタの周波数帯域を切り換えればよい。

また、上記各実施の形態では、前輪が駆動輪である所謂フロント駆動の場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、後輪が駆動輪である所謂リア駆動としてもよい。また、モータは車輪ではなく、エンジンから車輪までのドライブライン上に配置されてもよい。さらに、モータは各車輪に対応して１つずつ設けられる必要はなく、１つのモータとディファレンシャルギアとドライブシャフトにより、１つのモータの駆動力が左右の車輪に分配される構成でもよい。

また、上記各実施の形態では、トルク計によりドライブシャフトトルクを検出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、車両の前後方向に対する加速度（前後Ｇ）からドライブシャフトトルクを推定してもよい。

また、上記第２の実施の形態では、車輪回転速度センサにより車輪の回転速度を検出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、車速から車輪の回転速度を推定してもよい。

また、上記各実施の形態では、バンドストップフィルタｆ_ｓｔを用いてドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈを導出する場合（上記式（１）、（２）参照）を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、推定部５４は、次に示す式（７）を用いて、ドライバーが意図していないドライブシャフトトルクＴ_ｓｈを導出してもよい。

但し、ｆ_ｐｓはバンドパスフィルタである。この場合、切換部５２は、変速段数Ｎ_Ｇｒが高いほど、バンドパスフィルタｆ_ｐｓを通過する周波数帯域が高くなるように、バンドパスフィルタｆ_ｐｓの周波数帯域を切り換える。

また、切換部５２は、判定フラグＬＵが１である場合は、バンドパスフィルタｆ_ｐｓを通過する周波数帯域が低くなるように、バンドパスフィルタｆ_ｐｓの周波数帯域を切り換える。また、切換部５２は、判定フラグＬＵが０又は０．５である場合は、バンドパスフィルタｆ_ｐｓを通過する周波数帯域が高くなるように、バンドパスフィルタｆ_ｐｓの周波数帯域を切り換える。

また、上記第１の実施の形態では、熟練度を用いたモータアシスト制御により運転支援を行った場合を例に説明し、上記第２の実施の形態では、熟練度を用いたエンジン回転速度制御により運転支援を行った場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態を組み合わせて、熟練度を用いたモータアシスト制御及びエンジン回転速度制御の双方により運転支援を行ってもよい。この場合、モータとエンジンとの駆動力の分配割合に応じて、熟練度を用いたモータアシスト制御及びエンジン回転速度制御の各々の制御ゲインを変更する形態が例示される。

１０ 車両
１２ エンジン
１４ クラッチ機構
１６ 変速機
１８ ディファレンシャルギア
２０ ドライブシャフト
２２Ｒ、２２Ｌ 前輪
２４Ｒ、２４Ｌ 後輪
２６Ｒ、２６Ｌ モータ
３０ コンピュータ
３２ ＣＳ位置センサ
３４ シフト位置センサ
３６ トルク計
３８ ＡＳ位置センサ
４０ 車速センサ
４２ クランク角センサ
４４ 車輪回転速度センサ
５０ 係合状態フラグ設定部
５２ 切換部
５４ 推定部
５６ 熟練度判定部
５８、５８Ａ モータアシスト制御部
６０、６０Ａ エンジン回転速度制御部
６２ 変速操作判定部

Claims (7)

1. 車両のドライブシャフトトルクを検出するトルク検出手段と、
   エンジンからドライブシャフトへの駆動力の伝達度合に基づいて、バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの周波数帯域を切り換える切換手段と、
   前記トルク検出手段によって検出された前記ドライブシャフトトルクに対する、前記バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの出力に基づいて、前記ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定する推定手段と、
   を含むトルク振動推定装置。
2. 前記伝達度合として、前記車両の変速機の変速段数を検出する変速段数検出手段を更に含み、
   前記切換手段は、前記変速段数検出手段によって検出された前記変速段数が高いほど、前記バンドストップフィルタにより減衰される周波数帯域又は前記バンドパスフィルタを通過する周波数帯域が高くなるように、前記バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの周波数帯域を切り換え、
   前記推定手段は、前記バンドパスフィルタの出力、又は前記ドライブシャフトトルクから前記バンドストップフィルタの出力を減算した結果に基づいて、前記ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定する請求項１記載のトルク振動推定装置。
3. 前記伝達度合として、前記車両のクラッチ機構の係合状態を検出するクラッチ状態検出手段を更に含み、
   前記切換手段は、前記クラッチ状態検出手段によって前記クラッチ機構が係合している状態が検出された場合、前記バンドストップフィルタにより減衰される周波数帯域又は前記バンドパスフィルタを通過する周波数帯域が低くなるように、前記バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの周波数帯域を切り換え、
   前記クラッチ状態検出手段によって前記クラッチ機構が係合していない状態が検出された場合、前記バンドストップフィルタにより減衰される周波数帯域又は前記バンドパスフィルタを通過する周波数帯域が高くなるように、前記バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの周波数帯域を切り換え、
   前記推定手段は、前記バンドパスフィルタの出力、又は前記ドライブシャフトトルクから前記バンドストップフィルタの出力を減算した結果に基づいて、前記ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定する請求項１又は２記載のトルク振動推定装置。
4. 判定手段を更に含み、
   前記推定手段は、ドライバーによる前記車両の変速機に対する変速操作が行われた期間における、前記トルク検出手段によって検出された前記ドライブシャフトトルクに対する、前記バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの出力に基づいて、前記ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定し、
   前記判定手段は、前記推定手段によって推定された前記ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分に基づいて、前記ドライバーの車両の運転操作の熟練度を判定する請求項１〜請求項３の何れか１項記載のトルク振動推定装置。
5. 前記判定手段は、前記推定手段によって推定された前記ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分が大きいほど、前記ドライバーの車両の運転操作の熟練度を低く判定する請求項４記載のトルク振動推定装置。
6. 前記判定手段によって判定された前記ドライバーの車両の運転操作の熟練度に応じて運転支援を行う運転支援手段を更に含む
   請求項４又は５記載のトルク振動推定装置。
7. コンピュータを、
   エンジンからドライブシャフトへの駆動力の伝達度合に基づいて、バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの周波数帯域を切り換える切換手段、及び
   車両のドライブシャフトトルクを検出するトルク検出手段によって検出された前記ドライブシャフトトルクに対する、前記バンドストップフィルタ又はバンドパスフィルタの出力に基づいて、前記ドライブシャフトトルクの共振周波数の振動成分を推定する推定手段
   として機能させるためのトルク振動推定プログラム。

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