JP2017040190A - Output power control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パワープラントがマウントを介して車体に接続された車両の出力制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle output control apparatus in which a power plant is connected to a vehicle body via a mount.
従来、車両のパワープラント(エンジン,変速機,電動発電機など)と車体との間に介装されたマウントの変位量に基づき、パワープラントの出力を増減制御する技術が知られている。すなわち、パワープラントで発生する振動自体を抑制することで、車室内の居住性や静粛性を向上させるものである。このような技術を採用することで、マウントの劣化によって剛性が変化した場合であっても、車室側に伝達される振動を抑制することが可能となる(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for increasing / decreasing the output of a power plant based on a displacement amount of a mount interposed between a vehicle power plant (engine, transmission, motor generator, etc.) and a vehicle body is known. That is, the comfort and quietness in the passenger compartment are improved by suppressing the vibration itself generated in the power plant. By adopting such a technique, it is possible to suppress vibration transmitted to the passenger compartment side even when the rigidity changes due to deterioration of the mount (see Patent Document 1).
ところで、マウントの移動,変形は無制限に許容されるわけではなく、その変位量には上限値,下限値が設定されている。そのため、制限を超えてパワープラントが大きく揺動しようとした場合には、パワープラントの動きにマウントの変位が対応できなくなり、車体に大きな振動(ショック)が伝達される場合がある。一方、単にマウントの変位量に応じてパワープラントの出力を抑制したのでは、マウントが変位する度に車両加速度の上昇が抑制されることになり、車両の加速性や走行性が低下してしまう。 By the way, the movement and deformation of the mount are not allowed without limitation, and an upper limit value and a lower limit value are set for the displacement amount. For this reason, when the power plant tries to swing greatly beyond the limit, the displacement of the mount cannot cope with the movement of the power plant, and a large vibration (shock) may be transmitted to the vehicle body. On the other hand, if the output of the power plant is simply suppressed according to the amount of displacement of the mount, an increase in vehicle acceleration will be suppressed each time the mount is displaced, resulting in a decrease in vehicle acceleration and running performance. .
また、パワープラントの車体に対する支持構造の一つとして、パワープラントの重心を通る支持軸でパワープラントを支え、支持軸を中心とした揺動をロッド部材で規制するペンデュラム方式の支持構造が存在する。この支持構造は、パワープラントの揺動方向への変位がロッド部材の伸縮代によってある程度は許容されるため、振動が車体に伝わりにくい特性を持つ。しかし、ロッドの伸縮量にも上限値,下限値が設定されているため、これらの制限を超えてパワープラントが揺動した場合には、車体にショックが発生しうる。 In addition, as one of the support structures for the power plant body, there is a pendulum type support structure that supports the power plant with a support shaft that passes through the center of gravity of the power plant and restricts swinging around the support shaft with a rod member. . This support structure has a characteristic that the vibration is not easily transmitted to the vehicle body because the displacement in the swinging direction of the power plant is allowed to some extent by the expansion / contraction allowance of the rod member. However, since an upper limit value and a lower limit value are also set for the amount of expansion and contraction of the rod, when the power plant swings exceeding these limits, a shock may occur in the vehicle body.
なお、パワープラントの揺動量が大きかったとしても、その動きがゆっくりとしたものであれば、必ずしもショックが車体に伝達されるとは限らない。反対に、たとえパワープラントの揺動量が小さかったとしても、その振動の速度が大きければ車体にショックが発生する可能性が高い。したがって、単にマウントの変位量に応じてパワープラントの出力を抑制するのではなく、揺動の速度の大小を考慮することが望まれる。 Even if the amount of rocking of the power plant is large, the shock is not always transmitted to the vehicle body as long as the movement is slow. Conversely, even if the amount of rocking of the power plant is small, there is a high possibility that a shock will occur in the vehicle body if the speed of the vibration is large. Therefore, it is desired not to suppress the output of the power plant simply according to the amount of displacement of the mount, but to consider the magnitude of the swing speed.
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、車両の走行性を低下させることなく静粛性を向上させた出力制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。 One of the objects of the present case was invented in view of the above-described problems, and is to provide an output control device that improves quietness without deteriorating the running performance of the vehicle. It should be noted that the present invention is not limited to this purpose, and is an operational effect that is derived from each configuration shown in “Mode for Carrying Out the Invention” to be described later. Can be positioned as a purpose.
(1)ここで開示する出力制御装置は、パワープラントがマウントを介して車体に接続された車両の出力制御装置であって、前記車両の加減速時における、前記車体に対する前記パワープラントのロール方向の変位及び速度を取得する取得部を備える。また、前記変位及び速度に基づき、前記パワープラントの出力を制御する制御部を備える。 (1) An output control device disclosed herein is an output control device for a vehicle in which a power plant is connected to a vehicle body via a mount, and the roll direction of the power plant relative to the vehicle body during acceleration / deceleration of the vehicle An acquisition unit is provided for acquiring the displacement and speed. Moreover, the control part which controls the output of the said power plant based on the said displacement and speed is provided.
ここでいうロール方向とは、前記パワープラントの駆動軸周りの回転方向、あるいは、前記車体に支持された前記パワープラントの支持軸周りの回転方向を意味する。また、ここでいう変位とは、基準位置からの移動距離を意味する。基準位置は、あらかじめ設定された固定位置であってもよいし、前記車両に作用する加速度に応じて変化する可変位置であってもよい。前者の場合、例えば車両停止状態での前記パワープラントの位置を基準として、前記変位を定義することができる。後者の場合、例えば前記加速度に応じて設定される前記パワープラントの並進方向(車両前後方向)の位置を基準として、前記変位を定義することができる。 The roll direction here means the rotation direction around the drive shaft of the power plant or the rotation direction around the support axis of the power plant supported by the vehicle body. The displacement here means a moving distance from the reference position. The reference position may be a fixed position set in advance, or may be a variable position that changes according to the acceleration acting on the vehicle. In the former case, for example, the displacement can be defined based on the position of the power plant when the vehicle is stopped. In the latter case, for example, the displacement can be defined on the basis of the position of the power plant in the translational direction (vehicle longitudinal direction) set according to the acceleration.
(2)前記制御部は、前記速度が所定速度以下のときに前記出力を抑制せず、前記速度が前記所定速度を越えているときに前記出力を抑制することが好ましい。
(3)前記制御部は、前記速度の二乗に比例する運動エネルギーの大きさに基づき、前記出力を抑制するか否かを判断することが好ましい。
(4)前記制御部は、前記速度が大きいほど、前記出力の抑制を開始されやすくすることが好ましい。この場合、前記速度の二乗に比例する運動エネルギーが大きいほど、前記出力の抑制を開始されやすくすることが好ましい。
(2) It is preferable that the control unit does not suppress the output when the speed is equal to or lower than a predetermined speed, and suppresses the output when the speed exceeds the predetermined speed.
(3) It is preferable that the control unit determines whether or not to suppress the output based on a magnitude of kinetic energy proportional to the square of the speed.
(4) It is preferable that the said control part makes it easy to start suppression of the said output, so that the said speed | rate is large. In this case, it is preferable that suppression of the output is more easily started as the kinetic energy proportional to the square of the speed is larger.
(5)前記制御部は、前記変位が大きいほど、前記出力の抑制を開始されやすくすることが好ましい。
(6)前記制御部は、前記速度が大きいほど、前記出力の抑制量を増大させることが好ましい。この場合、前記速度の二乗に比例する運動エネルギーが大きいほど、前記出力の抑制量を増大させることが好ましい。
(5) It is preferable that the said control part makes it easier to start suppression of the said output, so that the said displacement is large.
(6) It is preferable that the said control part increases the amount of suppression of the said output, so that the said speed | rate is large. In this case, it is preferable to increase the output suppression amount as the kinetic energy proportional to the square of the speed increases.
(7)前記制御部は、前記変位が所定の上限値又は下限値に達したときに、前記出力の抑制を終了することが好ましい。
(8)前記車体に対し前記パワープラントを揺動可能に支持するペンデュラム支持構造と、前記パワープラントと前記車体との間を接続し、前記車体に対する前記パワープラントの揺動を規制するロッドとを備えることが好ましい。この場合、前記取得部が、前記ロッドの伸縮量から前記変位及び前記速度を取得することが好ましい。
(7) It is preferable that the control unit terminates the suppression of the output when the displacement reaches a predetermined upper limit value or lower limit value.
(8) A pendulum support structure that supports the power plant in a swingable manner with respect to the vehicle body, and a rod that connects between the power plant and the vehicle body and restricts the swinging of the power plant with respect to the vehicle body. It is preferable to provide. In this case, it is preferable that the acquisition unit acquires the displacement and the speed from the amount of expansion and contraction of the rod.
車両の走行状態に与える影響を小さくしつつ、パワープラントの揺動によるショックを低減させることができる。 A shock caused by the swinging of the power plant can be reduced while reducing the influence on the running state of the vehicle.
図面を参照して、実施形態としての出力制御装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。 An output control apparatus as an embodiment will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment. Each configuration of the present embodiment can be implemented with various modifications without departing from the spirit thereof. Further, they can be selected as necessary, or can be appropriately combined.
[1.車両]
本実施形態の出力制御装置10が適用された車両20を図1に例示する。この車両20には、車体(ボディ)に対してパワープラント1を揺動可能に支持するペンデュラム支持構造が適用される。パワープラント1には、エンジン2,トランスミッション3のほか、電動機,発電機,電動発電機などの動力装置が含まれうる。図1に示すパワープラント1は、横向きに配置されたエンジン2の左側にトランスミッション3が接続された構造を持ち、エンジンマウント4及びトランスミッションマウント5を介して車体に支持される。
[1. vehicle]
FIG. 1 illustrates a
車両20の前方には、一対のサイドメンバ16が設けられる。サイドメンバ16は、エンジンルームを下面側から支える中空筒状の構造部材であり、例えばモノコックボディのサブフレームとして形成される。これらのサイドメンバ16は、互いに左右方向(車幅方向)に離間して配置され、車両前後方向(車長方向)に延設される。また、左右のサイドメンバ16の間には、中空筒状のクロスメンバ17が車幅方向に延設される。クロスメンバ17は、フロントアクスルよりも車両後方側に配置され、左右のサイドメンバ16を接続するようにほぼ水平に配置される。
A pair of
各々のサイドメンバ16の前端部近傍には、エンジンマウント4とトランスミッションマウント5とが取り付けられる。エンジンマウント4は一方のサイドメンバ16に固定され、トランスミッションマウント5は他方のサイドメンバ16に固定される。パワープラント1は、左右のサイドメンバ16の間につり下げられた状態で、車両20に搭載される。このとき、エンジンマウント4とトランスミッションマウント5とを結ぶ揺動軸上にパワープラント1の重心が位置するように、各マウント4,5の位置が設定される。
An
パワープラント1の下部には、車体に対するパワープラント1の揺動(エンジンマウント4とトランスミッションマウント5とを結ぶ揺動軸まわりのロール回転)を規制するためのロールロッド7が取り付けられる。ロールロッド7の前端部及び後端部にはマウントが介装される。以下、ロールロッド7の前端部に設けられたマウントを前方マウント13と呼び、後端部に設けられたマウントを後方マウント14と呼ぶ。本実施形態のロールロッド7は、図2に示すように、パワープラント1の下面に対し、前方マウント13を介して接続されるとともに、クロスメンバ17の内側に対し、後方マウント14を介して接続される。これにより、パワープラント1の揺動方向への変位がロールロッド7の伸縮代によってある程度は許容され、パワープラント1で発生した振動が車体に伝わりにくくなる。
A
後方マウント14の内部構造を図3に例示する。後方マウント14は、外筒21と内筒22との間に外環ストッパー23,内環ストッパー24,ゴムブッシュ25を封入した構造を持つ。外筒21,内筒22はほぼ円筒状の金属部材であり、何れか一方がロールロッド7の後端部に固定されるとともに、他方がクロスメンバ17に固定される。外環ストッパー23は外筒21の内周面に沿って嵌め込み固定され、内環ストッパー24は内筒22の外周面に沿って嵌め込み固定される。なお、外筒21の内側と内筒22の外側との間には、外環ストッパー23と内環ストッパー24との間を接続するように、ゴムブッシュ25が加硫接着されている。
The internal structure of the
また、外環ストッパー23と内環ストッパー24との間には、隙間26が形成されている。すなわち、ゴムブッシュ25は、外環ストッパー23と内環ストッパー24との間に隙間26が設けられるように橋渡し状に配置される。ロールロッド7の変位(伸縮方向への移動量)の上限値,下限値(すなわち、車両前後方向の変位の最大値,最小値)は、隙間26の寸法に応じて決定される。なお、隙間26の寸法は内筒22の周方向について均一であってもよいし、図3に示すように不均一であってもよい。また、前方マウント13にも後方マウント14と同様の構造を適用した場合には、前方マウント13及び後方マウント14のそれぞれにおける隙間26の寸法に応じて、ロールロッド7の伸縮量の上限値,下限値が決定される。
A
ロールロッド7の近傍には、車体に対するロールロッド7の変位を検出する変位センサー8が設けられる。変位センサー8は、基準位置からのロールロッド7の伸縮量に相当する変位を検出する。変位センサー8の具体例としては、車高センサーやペダルストロークセンサーで用いられる光電式ストロークセンサーやホール素子を利用した磁気ポジションセンサーなどを用いることができる。
A
変位の正負符号は、ロールロッド7の伸張方向への移動量に相当する変位をプラスとし、ロールロッド7の縮小方向への移動量に相当する変位をマイナスとする。車両20の加速時には、パワープラント1のドライブシャフト6(駆動軸)が車輪の回転方向のトルクを出力し、その反力方向の駆動反力トルクがパワープラント1に作用する。これにより、図2に示すように、前方マウント13が前方へと引っ張られることになり、ロールロッド7が伸長方向(車両前方)へと移動する。反対に、車両20の減速時には前方マウント13が後方へと押し込まれ、ロールロッド7が縮小方向(車両後方)へと移動する。ここで検出された変位の情報は、出力制御装置10へと伝達される。
The positive / negative sign of the displacement is positive for the displacement corresponding to the amount of movement of the
上記のパワープラント1の出力(エンジン2,トランスミッション3の作動状態)は、コンピュータとして機能する出力制御装置10で制御される。出力制御装置10は、CPU(Central Processing Unit),MPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサとROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory),不揮発メモリ等を集積した電子デバイス(ECU,電子制御装置)である。ここでいうプロセッサとは、例えば制御ユニット(制御回路)や演算ユニット(演算回路),キャッシュメモリ(レジスタ)等を内蔵する処理装置(プロセッサ)である。また、ROM,RAM及び不揮発メモリは、プログラムや作業中のデータが格納されるメモリ装置である。出力制御装置10で実施される制御の内容は、ファームウェアやアプリケーションプログラムとしてROM,RAM,不揮発メモリ,リムーバブルメディア内に記録される。また、プログラムの実行時には、プログラムの内容がRAM内のメモリ空間内に展開され、プロセッサによって実行される。
The output of the power plant 1 (the operating state of the
[2.出力制御装置]
出力制御装置10は、パワープラント1から車体へと伝達されるショックを小さくするために、出力抑制制御を実施する機能を持つ。出力抑制制御とは、車体に対するパワープラント1の変位X及びその速度Vに応じてパワープラント1の出力を抑制する制御である。パワープラント1の出力は、エンジン2の出力トルクやトランスミッション3の伝達トルクを減少させることで抑制される。
[2. Output control device]
The
出力制御装置10には、出力抑制制御を実施するための要素として、取得部11と制御部12とが設けられる。これらは、出力制御装置10で実行されるプログラムの一部の機能を示すものであり、ソフトウェアで実現されるものとする。ただし、各機能の一部又は全部をハードウェア(電子制御回路)で実現してもよく、あるいはソフトウェアとハードウェアとを併用して実現してもよい。
The
取得部11は、車体に対するパワープラント1の変位X,速度Vを取得するものである。ここでは、変位センサー8の検出結果に基づき、車両20の停止状態におけるパワープラント1の位置を基準として(車両20の停止状態におけるロールロッド7の変位がゼロであるものとして)、車両20の加減速時におけるロール方向の変位Xの値が取得されるとともに、変位Xの変化速度(時間微分値)に相当する速度Vの値が取得される。ここでいうロール方向とは、パワープラント1のドライブシャフト6(駆動軸)周りの回転方向、あるいは、車体に支持されたパワープラント1の支持軸(エンジンマウント4とトランスミッションマウント5とを結ぶ揺動軸)周りの回転方向を意味する。また、上記の「パワープラント1の変位X,速度V」は、「ロールロッド7の変位X,速度V」と読み替えることができる。
The
制御部12は、取得部11で取得された変位X及び速度Vに基づき、出力抑制制御を実施するものである。出力抑制制御の開始条件,終了条件を以下に例示する。条件3,条件6の判定値Zは、変位X,速度Vに基づいて算出,設定される値とする。
=開始条件=
条件1.変位Xの絶対値|X|が開始変位X1を越えている。
条件2.速度Vの絶対値|V|が開始速度V1を越えている。
条件3.判定値Zが開始設定値Z1を越えている。
=終了条件=
条件4.変位Xの絶対値|X|が終了変位X2以上(X2>X1)である。
条件5.速度Vの絶対値|V|が終了速度V2未満(V2<V1)である。
条件6.判定値Zが終了設定値Z2未満(Z2<Z1)である。
The
= Start condition =
Condition 3. Determination value Z exceeds the start setting value Z 1.
= End condition =
Condition 6. The judgment value Z is less than the end set value Z 2 (Z 2 <Z 1 ).
本実施形態では、条件3を出力抑制制御の開始条件とし、判定値Zを以下の式1に従って算出する。式1中のLはあらかじめ設定された規定値(例えば、ロールロッド7の伸縮量の上限値や下限値に応じて設定された固定値)又は車両加速度に応じて設定される可変値とする。ただし、Lは分母が正の値となるように設定される。
また、本実施形態では、条件4を出力抑制制御の終了条件とする。条件4中の終了変位X2は、ロールロッド7の変位Xの上限値,下限値に相当する値を持つものとする。つまり、外環ストッパー23と内環ストッパー24とが接触したときに出力抑制制御が終了するように、終了条件が設定される。
In the present embodiment,
式1の右辺の分子は、外環ストッパー23と内環ストッパー24とが衝突する際の運動エネルギーに比例した大きさの値となる。一方、分母は外環ストッパー23と内環ストッパー24との間の隙間寸法に対応する値となる。したがって、判定値Zは、速度Vが大きいほど(速度Vの二乗に比例する運動エネルギーが大きいほど)大きな値となり、変位Xの絶対値|X|が大きいほど(内環ストッパー24が外環ストッパー23に衝突するまでの余裕寸法が小さいほど)大きな値となる。なお、上記の条件3を数式で表すと、式2の通りとなる。また、式2中の変位Xの絶対値|X|を定数とみなせば、式3が得られる。ここで、式3の右辺を「所定速度」と呼べば「速度Vが所定速度を越えている」場合に条件3が成立することとなる。
The numerator on the right side of
また、制御部12は、変位X,速度Vに基づいて出力抑制制御の実施時における出力トルクの抑制量を制御する。トルク抑制量A(パワープラント1が出力すべき本来のトルクから減算されるトルク量)は、変位X,速度Vのほか、車両20の走行状態(車速,路面勾配など)やエンジン2の作動状態(エンジン回転数,エンジン冷却水温,要求トルクなど)に応じて設定される。パワープラント1のトルク抑制量A,変位X,速度Vの関係は、数式やマップ,グラフの形式であらかじめ設定される。本実施形態では、例えば図4(A)に示すように、変位Xの絶対値|X|が大きいほど出力が強く抑制される。また、図4(B)に示すように、速度Vの絶対値|V|が大きいほど出力が強く抑制される。
Further, the
[3.フローチャート]
図5は、出力抑制制御の手順を例示するフローチャートである。このフローは、出力制御装置10において所定周期で繰り返し実行される。フロー中で使用される制御フラグFは、出力抑制制御の実施状態に対応する値を持つフラグであり、実施中にはF=1,不実施時にはF=0に設定される。
[3. flowchart]
FIG. 5 is a flowchart illustrating the procedure of output suppression control. This flow is repeatedly executed in the
まず、変位センサー8で検出された情報が出力制御装置10に入力され(ステップA1)、取得部11において変位X,速度Vの値が取得される(ステップA2)。また、制御フラグFがF=0であるときには、変位X,速度Vに基づき、制御部12で判定値Zが算出され(ステップA3,A4)、判定値Zが開始設定値Z1を越えているか否かが判定される(ステップA5)。
First, information detected by the
ここで、Z≦Z1である場合には出力抑制制御が実施されることなく、そのまま制御が終了する。この場合、ステップA5で出力抑制制御の開始条件が成立するまで上記のフローが繰り返される。一方、Z>Z1である場合には変位X,速度Vに基づいてトルク抑制量Aが算出され(ステップA6)、パワープラント1の出力抑制制御が実施されるとともに制御フラグFがF=1に設定されて(ステップA7,A8)、その演算周期での制御が終了する。この場合、次回の演算周期では、ステップA3からステップA9に進む。
Here, without output suppression control is performed when a Z ≦ Z 1, as the control is ended. In this case, the above-described flow is repeated until the start condition for the output suppression control is satisfied in step A5. On the other hand, Z> displacement when a Z 1 X, torque suppression amount A based on the velocity V is calculated (step A6), the control flag F together with the output suppression control of the
出力抑制制御では、変位X,速度Vに基づいてトルク抑制量Aが設定される。ここでは、変位Xの絶対値|X|が大きく速度Vの絶対値|V|が大きいほど、トルク抑制量Aが大きな値に設定される。また、出力抑制制御が開始されると、変位Xの絶対値|X|が終了変位X2以上であるか否かが判定される(ステップA9)。ここで、|X|<X2である場合にはステップA6に進み、出力抑制制御が継続される。一方、|X|≧X2である場合には出力抑制制御が終了し、制御フラグFがF=0に設定される(ステップA10,A11)。 In the output suppression control, the torque suppression amount A is set based on the displacement X and the speed V. Here, the torque suppression amount A is set to a larger value as the absolute value | X | of the displacement X is larger and the absolute value | V | of the speed V is larger. When the output suppression control is started, it is determined whether or not the absolute value | X | of the displacement X is equal to or larger than the end displacement X 2 (step A9). Here, | X | <in the case of X 2 proceeds to step A6, the output suppression control is continued. On the other hand, | X | output suppression control is ended when a ≧ X 2, the control flag F is set to F = 0 (step A10, A11).
このように、出力抑制制御は、外環ストッパー23と内環ストッパー24とが衝突する前に開始され、外環ストッパー23と内環ストッパー24とが接触した時点で終了する。また、出力抑制制御の開始されやすさ(開始条件の成立しやすさ)は、外環ストッパー23に対して内環ストッパー24が接近するほど、あるいは、外環ストッパー23に対する内環ストッパー24の移動速度が大きいほど高くなる。
Thus, the output suppression control is started before the
[4.作用,効果]
上記の出力制御装置10を搭載した車両20では、変位センサー8での検出結果からパワープラント1の変位X,速度Vが取得され、これらに基づいて算出される判定値Zが開始設定値Z1を越えた場合に、出力抑制制御が開始される。また、判定値Zには、変位Xが大きく速度Vが速いほど増大するような特性が与えられる。さらに、判定値Zの値は速度Vの二乗(すなわち、運動エネルギーに相当する値)に比例する大きさに設定される。つまり、外環ストッパー23と内環ストッパー24との衝突エネルギーが大きいものと予想される場合には、その衝突の直前にパワープラント1の出力が抑制されることになる。これにより、外環ストッパー23と内環ストッパー24との衝突速度が減少し、ショックが弱められる。
[4. Action, effect]
In the
図6(A)〜(E)は、車両20の加速時におけるスロットル開度,出力トルク,判定値Z,変位X,速度Vの経時変動を示すグラフである。時刻t0に車両20のアクセルペダルが踏み込まれると、パワープラント1の出力トルクが徐々に増大するとともに、変位Xが増大する。このとき、出力抑制制御が実施されなければ、図6(D)中に破線で示すように、外環ストッパー23と内環ストッパー24とが衝突し、ショックが発生しうる。
6A to 6E are graphs showing temporal changes in throttle opening, output torque, determination value Z, displacement X, and speed V when the
これに対し、上記の出力制御装置10では、判定値Zが開始設定値Z1を越える時刻t1に出力抑制制御が開始され、ロールロッド7の伸長方向への移動に制限が加えられる。これにより、変位Xが増加しにくくなり、外環ストッパー23と内環ストッパー24との衝突速度が減少する。また、時刻t2に変位Xが終了変位X2以上になると出力抑制制御が終了し、パワープラント1の出力トルクへの制限が解除される。一方、このとき外環ストッパー23と内環ストッパー24とが接触した状態となっているため、ショックが発生することがない。
On the other hand, in the
(1)上記の出力制御装置10によれば、変位Xだけでなく速度Vを用いてパワープラント1の出力を制御することで、車両20の走行状態(加速度)に与える影響をできるだけ小さくしつつ、パワープラント1の振動・揺動ショックを低減させることができる。したがって、車両20の走行性を低下させることなく静粛性を向上させることができる。
(1) According to the
(2)上記の出力制御装置10では、式3に示すように、速度Vが所定速度を越えているときに出力抑制制御が実施される。これにより、ショックが発生しやすい状況でのみ出力を抑制することができる。また、速度Vが所定速度以下であれば出力抑制制御が実施されないため、車両20の走行状態(加速度)を維持することができる。
(3)上記の出力制御装置10では、式1に示すように、外環ストッパー23と内環ストッパー24とが衝突する際の運動エネルギーに比例した値を持つ判定値Zを用いて、出力抑制制御の開始条件の成否を判定している。このように、速度Vの二乗に比例する運動エネルギーの大きさを考慮することで、出力抑制制御の要否を合理的に判断することができ、外環ストッパー23と内環ストッパー24との衝突速度を効率的に減少させることができる。したがって、車両20の走行性と静粛性とをともに向上させることができる。
(2) In the
(3) In the
(4)上記の出力制御装置10では、速度Vが大きいほど判定値Zの値が大きくなり、出力抑制制御が開始されやすくなっている。例えば、式1の右辺の分子が、外環ストッパー23と内環ストッパー24とが衝突する際の運動エネルギーに比例した大きさの値とされる。このように、速度Vが大きいほど出力抑制を開始されやすくすることで、ショックの抑制効果を高めることができる。
(5)また、上記の出力制御装置10では、変位Xが大きいほど判定値Zの値が大きくなり、出力抑制制御が開始されやすくなっている。例えば、変位Xが大きくなるに連れて、式1の右辺の分母が小さい値とされる。このように、変位Xが大きいほど出力抑制を開始されやすくすることで、ショックの抑制効果を高めることができる。
(4) In the
(5) Moreover, in said
(6)上記の出力制御装置10では、図4(A),(B)に示すように、変位Xが大きく、速度Vが大きいほどトルク抑制量Aが増大する設定となっている。変位Xが大きいほどトルク抑制量Aを増大させることで、外環ストッパー23と内環ストッパー24とが接触する可能性が高まるに連れてその衝突にブレーキをかけることができ、ショックの抑制効果を高めることができる。また、速度Vが大きいほどトルク抑制量Aを増大させることで、外環ストッパー23と内環ストッパー24との衝突エネルギーを減少させることができ、ショックの抑制効果を高めることができる。
(6) In the
(7)上記の出力制御装置10では、変位Xの絶対値|X|が終了変位X2(すなわち、ロールロッド7の変位Xの上限値,下限値に相当する変位)以上になったときに、出力抑制制御が終了する。つまり、パワープラント1の出力抑制は、外環ストッパー23と内環ストッパー24とが接触するまで継続され、接触した後にはこのような制限が解除される。これにより、出力が過度に制限されるようなことがなくなり、ショックを抑制しつつ車両20の走行状態(加速度)に与える影響を小さくすることができる。
(7) In the
(8)上記の出力制御装置10では、図2に示すようなペンデュラム支持構造の揺動を規制するためのロールロッド7の伸縮量(車両前後方向への移動量)を変位センサー8で検出している。ペンデュラム支持構造を採用することで、パワープラント1の揺動をある程度は許容することができ、車体に伝達される振動を小さくすることができる。また、ロールロッド7の伸縮量に応じて出力抑制制御を実施することで、パワープラント1の揺動が限度を超えそうになったときにその揺動を抑えることができ、ショックを効率的に抑制制することができる。
(8) In the
[5.変形例]
上述の実施形態におけるパワープラント1は、車体(ボディ)に対して揺動可能に支持されているが、パワープラント1の取付構造はペンデュラム支持構造に限定されない。例えば、パワープラント1の重心点や慣性主軸(トルクロール軸)を下方や側方から支持するような構造としてもよい。少なくとも、車体に対するパワープラント1の変位及びその速度に基づいて出力抑制制御を実施することで、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
[5. Modified example]
The
また、上述の実施形態では、式1に示すような判定値Zを用いて出力抑制制御の開始条件の成否を判定しているが、具体的な判定手法はこれに限定されない。例えば、パワープラント1の移動速度Vだけでなく、エンジン2の作動状態(エンジン回転数,要求トルクなど)を考慮した判定値を用いて、出力抑制制御の開始条件の成否を判定してもよい。また、出力抑制制御の開始条件,終了条件は、上記の条件1〜6に限らず適宜変更可能である。
なお、上記のパワープラント1は、エンジン2だけでなく、モーター或いは、エンジン2及びモーターによるハイブリットで構成される構造も含む。また、上述の制御は回生ブレーキなどパワープラント1による減速時にも実施することが可能である。そのような場合であっても、上述の制御と同様の効果を奏するものとなる。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, the success or failure of the start condition of the output suppression control is determined using the determination value Z as shown in
The
1 パワープラント
2 エンジン
3 トランスミッション
4 エンジンマウント
5 トランスミッションマウント
6 ドライブシャフト
7 ロールロッド
8 変位センサー
10 出力制御装置
11 取得部
12 制御部
13 前方マウント
14 後方マウント
16 サイドメンバ
17 クロスメンバ
20 車両
21 外筒
22 内筒
23 外環ストッパー
24 内環ストッパー
25 ゴムブッシュ
26 隙間
X 変位
V 速度
A トルク抑制量
Z 判定値
DESCRIPTION OF
X displacement
V speed
A Torque suppression amount
Z judgment value
Claims (8)
前記車両の加減速時における、前記車体に対する前記パワープラントのロール方向の変位及び速度を取得する取得部と、
前記変位及び速度に基づき、前記パワープラントの出力を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする、出力制御装置。 A power plant is a vehicle output control device connected to a vehicle body via a mount,
An acquisition unit that acquires a displacement and speed in a roll direction of the power plant with respect to the vehicle body at the time of acceleration / deceleration of the vehicle;
A control unit for controlling the output of the power plant based on the displacement and the speed;
An output control device comprising:
ことを特徴とする、請求項1記載の出力制御装置。 The output according to claim 1, wherein the control unit does not suppress the output when the speed is equal to or lower than a predetermined speed, and suppresses the output when the speed exceeds the predetermined speed. Control device.
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の出力制御装置。 The output control device according to claim 1, wherein the control unit determines whether to suppress the output based on a magnitude of kinetic energy proportional to the square of the speed.
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の出力制御装置。 The output control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit facilitates the suppression of the output as the speed increases.
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載の出力制御装置。 5. The output control apparatus according to claim 1, wherein the control unit facilitates the suppression of the output as the displacement increases. 6.
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の出力制御装置。 The output control device according to claim 1, wherein the control unit increases the output suppression amount as the speed increases.
ことを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載の出力制御装置。 The output control device according to claim 1, wherein the control unit ends the suppression of the output when the displacement reaches a predetermined upper limit value or lower limit value. .
前記パワープラントと前記車体との間を接続し、前記車体に対する前記パワープラントの揺動を規制するロッドとを備え、
前記取得部が、前記ロッドの伸縮量から前記変位及び前記速度を取得する
ことを特徴とする、請求項1〜7の何れか1項に記載の出力制御装置。
A pendulum support structure for swingably supporting the power plant with respect to the vehicle body;
A rod that connects between the power plant and the vehicle body, and that regulates swinging of the power plant relative to the vehicle body;
The output control device according to claim 1, wherein the acquisition unit acquires the displacement and the speed from an amount of expansion and contraction of the rod.
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2015
- 2015-08-19 JP JP2015161836A patent/JP2017040190A/en active Pending
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