JP2018193887A - 車両及び車両の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
車両の駆動トルクを生成する回転駆動源と、
前記回転駆動源から車輪までの動力伝達経路に配置され、ドライブプーリ、ドリブンプーリ及び無端ベルトを含む無段変速機と、
前記動力伝達経路において前記駆動トルクを伝達するトルク伝達回転体と、
前記回転駆動源の回転周波数である駆動源周波数を取得する駆動源周波数センサと、
前記車両の車速を取得する車速センサと、
前記駆動源周波数及び前記車速に基づいて前記回転駆動源を制御する制御装置と
を備えるものであって、
前記駆動源周波数の調波の周波数を調波周波数とし、前記トルク伝達回転体の共振周波数を回転体共振周波数とし、前記無端ベルトの共振周波数をベルト共振周波数とするとき、前記制御装置は、前記駆動源周波数又は前記調波周波数と、前記回転体共振周波数と、前記ベルト共振周波数とが一致又は近似する三重重合状態を抑制するように前記駆動源周波数を制御する
ことを特徴とする。
車両の駆動トルクを生成する回転駆動源と、
前記回転駆動源から車輪までの動力伝達経路に配置され、ドライブプーリ、ドリブンプーリ及び無端ベルトを含む無段変速機と、
前記動力伝達経路において前記駆動トルクを伝達するトルク伝達回転体と、
前記回転駆動源の回転周波数である駆動源周波数を取得する駆動源周波数センサと、
前記車両の車速を取得する車速センサと、
前記駆動源周波数及び前記車速に基づいて前記回転駆動源を制御する制御装置と
を備える車両の制御方法であって、
前記駆動源周波数の調波の周波数を調波周波数とし、前記トルク伝達回転体の共振周波数を回転体共振周波数とし、前記無端ベルトの共振周波数をベルト共振周波数とするとき、前記制御装置は、前記駆動源周波数又は前記調波周波数と、前記回転体共振周波数と、前記ベルト共振周波数とが一致又は近似する三重重合状態を抑制するように前記駆動源周波数を制御する
ことを特徴とする。
<A−1.第1実施形態の構成>
[A−1−1.概要]
図1は、本発明の第1実施形態に係る車両10の概略構成図である。第1実施形態の車両10は、動力源としてエンジン30を有するエンジン車両である。後述するように、車両10は、エンジン車両以外の種類の車両であってもよい。車両10は、動力系20と、油圧系22と、制御系24とを有する。
動力系20は、車両10を走行させるための動力(又は駆動トルク)を生成する。動力系20は、エンジン30に加え、トランスミッションユニット32と、フロントシャフト34と、前輪36l、36rと、トランスファギア38と、プロペラシャフト40と、カップリング42と、リアデファレンシャル44と、リアシャフト46と、後輪48l、48rとを有する。
油圧系22は、TMユニット32(特に、トルクコンバータ60、ロックアップクラッチ62、ドライブプーリ70及びドリブンプーリ72)に対する油圧を供給する。油圧系22は、油圧ポンプ110と、油流路112a、112b、112c、112dと、制御弁114a、114b、114c、114dとを有する。油圧ポンプ110は、エンジン30が生成した動力(又は駆動トルク)により作動する。換言すると、エンジン30をメカニカルポンプの一部として利用する。或いは、油圧ポンプ110は、エンジン30と、図示しない電動モータとを組み合わせて構成してもよい。或いは、油圧ポンプ110は、前記電動モータのみにより構成してもよい。
(A−1−4−1.制御系24の概要)
制御系24は、動力系20及び油圧系22を制御する。制御系24は、センサ群120と、電子制御装置122(以下「ECU122」という。)とを有する。
センサ群120には、アクセルペダルセンサ130と、車速センサ132と、エンジン周波数センサ134と、第1〜第4油圧センサ136、138、140、142とを有する。
図1に示すように、ECU122は、ハードウェアの構成として、入出力部160と、演算部162と、記憶部164とを有する。ECU122は、各センサからの出力値に基づき、動力系20及び油圧系22を制御する。
[A−2−1.エンジン出力制御の概要]
上記のように、ECU122(特にエンジン制御部170)は、エンジン出力制御を実行する。第1実施形態のエンジン出力制御は、駆動トルクの伝達に伴う振動又は騒音を抑制するようにエンジン30の出力を制御する。ここにいう「駆動トルクの伝達に伴う振動又は騒音」は、以下で説明する三重重合状態において発生するものである。
三重重合状態は、エンジン30の回転周波数fe又は調波周波数fhと、プロペラシャフト40の共振周波数frpと、無端ベルト74の共振周波数frbとが一致又は近似する状態をいう。調波周波数fhは、エンジン周波数feの調波の周波数である。プロペラシャフト40の共振周波数frpを、「プロペラシャフト共振周波数frp」又は「共振周波数frp」ともいう。無端ベルト74の共振周波数frbを「ベルト共振周波数frb」又は「共振周波数frb」ともいう。
図6は、第1実施形態におけるエンジン出力制御のフローチャートである。ステップS11において、ECU122は、APセンサ130からのAP操作量θapと、車速センサ132からの車速Vと、エンジン周波数センサ134からの回転周波数feを取得する。
以上説明したように、第1実施形態によれば、エンジン周波数fe(駆動源周波数)の2次の調波周波数fhと、プロペラシャフト共振周波数frp(回転体共振周波数)と、ベルト共振周波数frbとが一致又は近似する三重重合状態を抑制するようにエンジン周波数fe(駆動源周波数)を制御する(図5及び図6)。これにより、三重重合状態による振動又は騒音の発生を抑制することが可能となる。
<B−1.第2実施形態の構成(第1実施形態との相違)>
図7は、本発明の第2実施形態に係る車両10Aの概略構成図である。第2実施形態の車両10Aは、基本的に、第1実施形態の車両10と同様の構成要素を有する。以下では、同様の構成要素について同一又は同様の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
図8は、第2実施形態におけるエンジン出力制御のフローチャートである。ステップS21において、ECU122aは、APセンサ130からのAP操作量θapと、車速センサ132からの車速Vと、エンジン周波数センサ134からの回転周波数feと、変動量センサ210からのプロペラシャフト40の変動量Qとを取得する。
上記のように、第2実施形態のLC制御部184は、プロペラシャフト40の変動量Qに基づいて三重重合状態を判定する振動/騒音抑制制御を実行する。また、第2実施形態の振動/騒音抑制制御では、三重重合状態である場合、ロックアップクラッチ62の締結率Rcを切り替える。締結率Rcは、ロックアップクラッチ62の出力側の回転周波数を、入力側の回転周波数で割った商又はその百分率として定義される。
以上説明したような第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて又はこれに代えて、以下の効果を奏することができる。
<C−1.第3実施形態の構成(第1実施形態との相違)>
図10は、本発明の第3実施形態に係る車両10Bの概略構成図である。第3実施形態の車両10Bは、基本的に、第1実施形態の車両10と同様の構成要素を有する。以下では、同様の構成要素について同一又は同様の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
上記のように、第3実施形態のエンジン出力制御では、車両10Bの傾斜角度Aに基づいてマップ330を切り替える。すなわち、図5に示す各特性は、車両10Bが平坦路を走行している場合を想定している。例えば、車両10Bが上り坂を走行中である場合、目標エンジン周波数fetarを実現するためのエンジントルク(又はアクセル操作量θap)は、より大きな値が必要となる。このため、目標エンジン周波数fetarと目標エンジントルクが1対1で関連付けられている場合、図5における各特性300、302、304、306、308、310、312は、上り坂において全体的に傾きが小さくなると言える。
以上説明したような第3実施形態によれば、第1・第2実施形態の効果に加えて又はこれに代えて、以下の効果を奏することができる。
なお、本発明は、上記各実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
第1実施形態の車両10はエンジン車両であった(図1)。しかしながら、例えば、エンジン周波数fe又は調波周波数fhと、プロペラシャフト共振周波数frpと、ベルト共振周波数frbとが一致又は近似する三重重合状態を抑制するようにエンジン周波数feを制御する観点からすれば、これに限らない。
第1実施形態ではエンジン30が車両10の前側に配置されていた(図1)。しかしながら、例えば、三重重合状態を抑制するようにエンジン周波数feを制御する観点からすれば、これに限らない。例えば、エンジン30を車両10の後ろ側又は中央に配置することも可能である。第2・第3実施形態も同様である。
第1実施形態では、ロックアップクラッチ62を設けた(図1)。しかしながら、例えば、三重重合状態を抑制するようにエンジン周波数feを制御する観点からすれば、これに限らない。例えば、ロックアップクラッチ62を省略することも可能である。第2・第3実施形態も同様である。
第1実施形態では、三重重合状態を生じさせるトルク伝達回転体として、プロペラシャフト40を挙げた(図1等)。しかしながら、例えば、三重重合状態を抑制するようにエンジン周波数feを制御する観点からすれば、これに限らない。例えば、フロントシャフト34又はリアシャフト46をトルク伝達回転体としてもよい。第2・第3実施形態も同様である。
第1実施形態では、ECU122を車両10に搭載することを念頭に説明した(図1)。しかしながら、例えば、ECU122の一部を携帯端末に設け、当該携帯端末を車両10のネットワークに接続することでECU122を構成してもよい。第2・第3実施形態も同様である。
第1実施形態では、特性306、308、310の一部の傾きを別々の方法で変化させることで、三重重合状態の発生を抑制した。しかしながら、例えば、三重重合状態を抑制するようにエンジン周波数feを制御する観点からすれば、これに限らない。例えば、傾きを変化させる方法は統一してもよい。
第2実施形態では、車両10Aの駆動状態(二輪駆動状態/四輪駆動状態)を判定した(図9のS31)。しかしながら、例えば、ロックアップクラッチ62の締結状態を切り替えることで三重重合状態を抑制する点に着目すれば、ステップS31を省略することも可能である。
第2実施形態では、図8に示すフローでエンジン出力制御を行った。しかしながら、例えば、本発明の効果を得られる場合、フローの内容(各ステップの順番)は、これに限らない。例えば、ステップS22の後に車速V及びエンジン周波数feを取得することが可能である。第1・第3実施形態も同様である。また、エンジン出力制御以外の制御(振動/騒音抑制制御等)についても同様である。
36l、36r…前輪(車輪)
40…プロペラシャフト(トルク伝達回転体)
48l、48r…後輪(車輪) 62…ロックアップクラッチ
64…無段変速機 70…ドライブプーリ
72…ドリブンプーリ 74…無端ベルト
122、122a、122b…ECU(制御装置)
132…車速センサ
134…エンジン周波数センサ(駆動源周波数センサ)
164…記憶部
210…変動量センサ(回転体変動量センサ)
250…傾斜センサ(傾斜判定部) 330…マップ
A…走行路の傾斜角度(傾斜)
fe…エンジン回転周波数(駆動源周波数)
fh…調波周波数 frb…ベルト共振周波数
frp…プロペラシャフト共振周波数(回転体共振周波数)
Q…変動量(回転体変動量) V…車速
Claims (8)
- 車両の駆動トルクを生成する回転駆動源と、
前記回転駆動源から車輪までの動力伝達経路に配置され、ドライブプーリ、ドリブンプーリ及び無端ベルトを含む無段変速機と、
前記動力伝達経路において前記駆動トルクを伝達するトルク伝達回転体と、
前記回転駆動源の回転周波数である駆動源周波数を取得する駆動源周波数センサと、
前記車両の車速を取得する車速センサと、
前記駆動源周波数及び前記車速に基づいて前記回転駆動源を制御する制御装置と
を備える車両であって、
前記駆動源周波数の調波の周波数を調波周波数とし、前記トルク伝達回転体の共振周波数を回転体共振周波数とし、前記無端ベルトの共振周波数をベルト共振周波数とするとき、前記制御装置は、前記駆動源周波数又は前記調波周波数と、前記回転体共振周波数と、前記ベルト共振周波数とが一致又は近似する三重重合状態を抑制するように前記駆動源周波数を制御する
ことを特徴とする車両。 - 請求項1に記載の車両において、
前記制御装置は、前記駆動源周波数及び前記車速の関係を規定したマップを記憶した記憶部を備え、
前記マップでは、前記三重重合状態を抑制するように前記駆動源周波数及び前記車速の関係を規定する
ことを特徴とする車両。 - 請求項2に記載の車両において、
前記車両は、前記トルク伝達回転体の変動量である回転体変動量を取得する回転体変動量センサを備え、
前記記憶部は、前記駆動源周波数及び前記車速の関係を規定した前記マップを前記回転体変動量毎に複数記憶し、
前記制御装置は、前記回転体変動量に基づいて前記マップを切り替える
ことを特徴とする車両。 - 請求項1又は2に記載の車両において、
前記車両は、前記トルク伝達回転体の変動量である回転体変動量を取得する回転体変動量センサを備え、
前記制御装置は、前記回転体変動量に基づいて前記三重重合状態を検出又は予測する
ことを特徴とする車両。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両において、
前記車両は、四輪駆動状態と二輪駆動状態を切り替え可能であり、
前記回転駆動源は、エンジンであり、
前記トルク伝達回転体は、プロペラシャフトである
ことを特徴とする車両。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両において、
前記車両は、前記車両の走行路の傾斜を判定する傾斜判定部を備え、
前記制御装置は、前記駆動源周波数及び前記車速の対応関係を、前記傾斜に応じて切り替える
ことを特徴とする車両。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両において、
前記車両は、ロックアップクラッチを備え、
前記制御装置は、前記三重重合状態を検出又は予測すると、前記ロックアップクラッチの締結状態を変化させる
ことを特徴とする車両。 - 車両の駆動トルクを生成する回転駆動源と、
前記回転駆動源から車輪までの動力伝達経路に配置され、ドライブプーリ、ドリブンプーリ及び無端ベルトを含む無段変速機と、
前記動力伝達経路において前記駆動トルクを伝達するトルク伝達回転体と、
前記回転駆動源の回転周波数である駆動源周波数を取得する駆動源周波数センサと、
前記車両の車速を取得する車速センサと、
前記駆動源周波数及び前記車速に基づいて前記回転駆動源を制御する制御装置と
を備える車両の制御方法であって、
前記駆動源周波数の調波の周波数を調波周波数とし、前記トルク伝達回転体の共振周波数を回転体共振周波数とし、前記無端ベルトの共振周波数をベルト共振周波数とするとき、前記制御装置は、前記駆動源周波数又は前記調波周波数と、前記回転体共振周波数と、前記ベルト共振周波数とが一致又は近似する三重重合状態を抑制するように前記駆動源周波数を制御する
ことを特徴とする車両の制御方法。
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