JP7272281B2 - 車両の制御装置、及び波状路走行時入力低減システム - Google Patents

Description

本発明は、動力源の動力を駆動輪へ伝達する動力伝達装置を備えた車両の制御装置、及びその車両に用いられる波状路走行時入力低減システムに関するものである。

動力源の動力を駆動輪へ伝達する動力伝達装置を備えた車両が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両がそれである。この特許文献１には、車両が波状路に進入してしまうと、路面の凹凸による車両への入力と、車両及びサスペンション等が有する固有振動数との共振により、車両への入力が増幅され、車両が備える駆動系部品に過負荷を与えてしまうこと、又、車両が波状路を走行中であると判定した場合、エンジンやモータの出力を制御することが開示されている。

特開２０１９－１０８８６７号公報

ところで、動力源から駆動輪までの駆動系部品、及び動力源や動力伝達装置等を支持して車体に固定するマウントなどへの駆動輪からの過大なトルクの入力を抑制する為には、車両が波状路を走行しているときに、駆動系部品における所定回転速度の変動を表す値が共振判定値以上となった場合に、車両の駆動力を上限値によって制限することが考えられる。しかしながら、波状路の地点毎で路面状況や走行状態が異なることから、波状路の地点に拘わらず一律に駆動力の上限値を設定すると、波状路の地点によってはその上限値が適切な値からずれてしまい、駆動系部品やマウントなどへの過大な入力を抑制できなかったり或いは動力性能の悪化を招くおそれがある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、波状路の地点に拘わらず、駆動系部品やマウントなどへの過大な入力を抑制しつつ動力性能を確保することができる、車両の制御装置及び波状路走行時入力低減システムを提供することにある。

第１の発明の要旨とするところは、（ａ）動力源の動力を駆動輪へ伝達する動力伝達装置を備えた車両の、制御装置であって、（ｂ）前記車両が波状路を走行しているときに、前記動力源から前記駆動輪までの駆動系部品における所定回転速度の変動を表す値が共振判定値以上である場合には、前記車両の駆動力を上限値によって制限する駆動力制限部と、（ｃ）前記車両の現在位置を示す現在位置情報に基づいて、前記上限値を前記車両が現在走行している波状路に応じた値に設定する上限値設定部とを、含み、（ｄ）前記上限値設定部は、前記波状路が存在する地点別に予め定められた、前記所定回転速度の変動を表す値と前記駆動力との関係を示す所定特性のうちの、前記車両が現在走行している地点における前記所定特性において、前記所定回転速度の変動を表す値が前記共振判定値となる前記駆動力の値を前記上限値に設定することにある。

また、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記所定特性は、前記車両とは別の車外装置において、前記車両及び前記車両とは別の他車両を含む複数車両から各々通信を介して取得された、前記複数車両の駆動系部品における所定回転速度の変動を表す値と前記複数車両の駆動力と前記現在位置情報とに基づいて予め定められたものである。

また、第３の発明は、前記第２の発明に記載の車両の制御装置において、前記上限値設定部は、前記車外装置において、前記複数車両から各々通信を介して取得された、前記複数車両の駆動力と前記複数車両の前後加速度とに基づいて予め定められた必要駆動力を加味して前記上限値を設定することにある。

また、第４の発明は、前記第１の発明から第３の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記上限値設定部は、前記車両が現在走行している地点における気象情報を加味して前記上限値を設定することにある。

また、第５の発明は、前記第１の発明から第４の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記所定回転速度の変動を表す値は、前記所定回転速度から抽出した共振周波数帯における前記所定回転速度の変動成分の絶対値を所定期間にて積算した値である。

また、第６の発明の要旨とするところは、（ａ）動力源の動力を駆動輪へ伝達する動力伝達装置を各々備えた複数の車両に用いられる波状路走行時入力低減システムであって、（ｂ）前記車両から各々通信を介して取得した、前記動力源から前記駆動輪までの駆動系部品における所定回転速度の変動を表す値と前記車両の駆動力と前記車両の現在位置を示す現在位置情報とに基づいて、前記所定回転速度の変動を表す値と前記駆動力との関係を示す所定特性を波状路が存在する地点別に設定する、前記車両とは別の車外装置と、（ｃ）前記車両が前記波状路を走行しているときに、前記所定回転速度の変動を表す値が共振判定値以上である場合には、前記駆動力を上限値によって制限すると共に、前記地点別に設定された前記所定特性のうちの、前記車両が現在走行している地点における前記所定特性において、前記所定回転速度の変動を表す値が前記共振判定値となる前記駆動力の値を前記上限値に設定する、前記車両に搭載された制御装置とを、含むことにある。

前記第１の発明によれば、車両が波状路を走行しているときに、駆動系部品における所定回転速度の変動を表す値が共振判定値以上である場合には、車両の駆動力が上限値によって制限されるので、駆動輪から過大なトルクが入力されることが抑制される。加えて、車両の現在位置情報に基づいて、駆動力の上限値が現在走行している波状路に応じた値に設定されるので、駆動力が制限される際に駆動力が適切に低減されなかったり或いは低減され過ぎたりすることが抑制される。よって、波状路の地点に拘わらず、駆動系部品やマウントなどへの過大な入力を抑制しつつ動力性能を確保することができる。

また、前記第１の発明によれば、波状路が存在する地点別に予め定められた、所定回転速度の変動を表す値と駆動力との関係を示す所定特性のうちの、車両が現在走行している地点における所定特性において、所定回転速度の変動を表す値が共振判定値となる駆動力の値が前記上限値に設定されるので、前記上限値が現在走行している波状路に応じた値に適切に設定される。

また、前記第２の発明によれば、前記所定特性は、車外装置において、複数車両から各々通信を介して取得された、所定回転速度の変動を表す値と駆動力と現在位置情報とに基づいて予め定められたものであるので、この所定特性を用いて波状路に応じた上限値が適切に設定される。

また、前記第３の発明によれば、車外装置において複数車両から各々通信を介して取得された駆動力と前後加速度とに基づいて予め定められた必要駆動力を加味して前記上限値が設定されるので、駆動力が制限される際に駆動力が適切に低減されなかったり或いは低減され過ぎたりすることが適切に抑制される。

また、前記第４の発明によれば、車両が現在走行している地点における気象情報を加味して前記上限値が設定されるので、天候による波状路の摩擦係数の変化が反映された上限値が適切に設定される。

また、前記第５の発明によれば、前記所定回転速度の変動を表す値は、所定回転速度から抽出した共振周波数帯における変動成分の絶対値を所定期間にて積算した値であるので、車両の駆動力を上限値によって制限する必要がある状態例えば共振が発生しているような状態を適切に判定することができる。

また、前記第６の発明によれば、車両が波状路を走行しているときに、駆動系部品における所定回転速度の変動を表す値が共振判定値以上である場合には、車両の駆動力が上限値によって制限されるので、駆動輪から過大なトルクが入力されることが抑制される。加えて、車外装置において、複数車両から各々通信を介して取得された、所定回転速度の変動を表す値と駆動力と現在位置情報とに基づいて、波状路が存在する地点別に所定回転速度の変動を表す値と駆動力との関係を示す所定特性が設定され、その地点別に設定された前記所定特性のうちの、車両が現在走行している地点における所定特性において、所定回転速度の変動を表す値が共振判定値となる駆動力の値が前記上限値に設定されるので、この所定特性を用いて駆動力の上限値が現在走行している波状路に応じた値に適切に設定され、駆動力が制限される際に駆動力が適切に低減されなかったり或いは低減され過ぎたりすることが抑制される。よって、波状路の地点に拘わらず、駆動系部品やマウントなどへの過大な入力を抑制しつつ動力性能を確保することができる。

本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 タービン回転速度の変化の一例を示すタイムチャートである。 図２に示すタービン回転速度の変動成分の一例を示すタイムチャートである。 図３に示すタービン回転速度の変動成分の積算値の一例を示すタイムチャートである。 電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、波状路走行での共振状態を判定して駆動力を制限する為の制御作動を説明するフローチャートである。 ＮＴ変動成分積算値と駆動力との関係を示す地点毎の所定特性の一例を示す図である。 駆動力と前後加速度との関係の一例を示す図である。 波状路に応じて上限値を設定する一例を説明する為の図である。 電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、波状路の地点に拘わらず駆動系部品やマウントなどへの過大な入力を抑制しつつ動力性能を確保する為の制御作動を説明するフローチャートである。 天候に応じて上限値を補正する一例を説明する為の図である。

本発明の実施形態において、前記動力源は、例えば燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等のエンジンである。又、前記車両は、前記動力源として、このエンジンに加えて、又は、このエンジンに替えて、電動機等を備えていても良い。

また、前記動力伝達装置は、例えば変速機を備えている。この変速機は、例えば公知の遊星歯車式自動変速機、公知の同期噛合型平行２軸式自動変速機、同期噛合型平行２軸式自動変速機であって入力軸を２系統備える型式の公知のＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）、公知のベルト式無段変速機、公知の電気式無段変速機、入力回転部材と出力回転部材との間の動力伝達経路にギヤ伝達機構を介した第１動力伝達経路と無段変速機を介した第２動力伝達経路との複数の動力伝達経路が並列に設けられた公知の自動変速機、公知の同期噛合型平行２軸式手動変速機などである。又は、前記電動機のみが前記駆動輪と動力伝達可能に機械的に連結されている車両では、前記動力伝達装置は、例えば前記変速機を備えていない場合もある。

また、前記動力源から前記駆動輪までの駆動系部品における所定回転速度は、例えば前記駆動輪の回転速度である車輪速度、ドライブシャフトの回転速度などである。又は、前記変速機を備える車両では、例えば車速に対応する前記変速機の出力回転速度、前記変速機の入力回転速度などである。又は、前記電動機を備える車両では、例えば前記電動機の回転速度などである。又は、トルクコンバータなどの流体式伝動装置を備える車両では、例えば前記流体式伝動装置の出力回転速度すなわちタービン回転速度などである。

また、前記地点は、例えば国を一単位とする場所、アジアや欧州や米国などを一単位とする場所、市街地や郊外や山間部などを一単位とする場所などである。前記地点は、地域と同意である。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、エンジン１２と、駆動輪１４と、エンジン１２の動力を駆動輪１４へ伝達する動力伝達装置１６とを備えている。

エンジン１２は、車両１０の走行用の動力源であって、例えば公知の内燃機関である。このエンジン１２は、後述する電子制御装置７０によって車両１０に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等のエンジン制御装置１８が制御されることによりエンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴeが制御される。

動力伝達装置１６は、エンジン１２に連結されたトルクコンバータ２０、トルクコンバータ２０に連結された自動変速機２２、自動変速機２２の出力回転部材であるＡＴ出力軸２４に連結されたプロペラシャフト２６、そのプロペラシャフト２６に連結されたディファレンシャルギヤ２８、そのディファレンシャルギヤ２８に連結された１対のドライブシャフト３０等を備えている。動力伝達装置１６において、エンジン１２から出力される動力は、トルクコンバータ２０、自動変速機２２、プロペラシャフト２６、ディファレンシャルギヤ２８、及びドライブシャフト３０等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同義である。

トルクコンバータ２０は、エンジン１２の動力を伝達する流体式伝動装置である。トルクコンバータ２０の入力回転部材であるポンプ翼車は、エンジン１２に連結されている。トルクコンバータ２０の出力回転部材であるタービン翼車は、自動変速機２２の入力回転部材であるＡＴ入力軸３２に連結されている。ＡＴ入力軸３２は、タービン軸でもある。

自動変速機２２は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機である。自動変速機２２は、例えば１組又は複数組の遊星歯車装置と複数の係合装置とを備えている公知の遊星歯車式の自動変速機である。自動変速機２２は、後述する電子制御装置７０によって制御される、車両１０に備えられた油圧制御回路３４から供給される油圧にて前記係合装置の係合状態や解放状態などの作動状態が切り替えられる。これにより、自動変速機２２は、変速比γ（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi／ＡＴ出力回転速度Ｎo）が異なる複数の変速段が選択的に形成される。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、ＡＴ入力軸３２の回転速度すなわち自動変速機２２の入力回転速度であり、タービン回転速度Ｎtと同意である。ＡＴ出力回転速度Ｎoは、ＡＴ出力軸２４の回転速度すなわち自動変速機２２の出力回転速度である。

又、車両１０は、送受信機４０を備えている。送受信機４０は、車両１０とは別に存在する、車両１０とは別の車外装置としてのセンター１００と通信する機器である。後述する電子制御装置７０は、センター１００との間で、送受信機４０を介して各種情報を送受信する。センター１００は、各種情報を、受け付けたり、処理したり、解析したり、蓄積したり、提供したりするサーバーである。センター１００は、車両１０との間と同様に、車両１０とは別の他車両１１０ａ、１１０ｂ、…（特に区別しない場合には他車両１１０という）との間で、各種情報を送受信する。つまり、センター１００は、車両１０及び他車両１１０を含む、複数の車両との間で各種情報を送受信する。本実施例では、この複数の車両を複数車両という。他車両１１０は、基本的には車両１０と同様の機能を有している。又、送受信機４０は、センター１００を介さずに車両１０の近傍にいる他車両１１０との間で直接的に車車間通信を行う機能を有していても良い。

車両１０は、更に、車両１０の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置７０を備えている。電子制御装置７０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置７０は、必要に応じてエンジン制御用、変速機制御用等の各コンピュータを含んで構成される。

電子制御装置７０には、車両１０に備えられた各種センサや各種装置等（例えばエンジン回転速度センサ５０、タービン回転速度センサ５２、出力回転速度センサ５４、各車輪速センサ５６、アクセル開度センサ５８、スロットル弁開度センサ６０、Ｇセンサ６２、位置センサ６４、送受信機４０など）による検出値や取得情報に基づく各種信号等（例えばエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe、タービン回転速度Ｎt（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi）、車速Ｖに対応するＡＴ出力回転速度Ｎo、左右の駆動輪１４の各回転速度Ｎdwである車輪速度Ｎdwl、Ｎdwr、運転者（＝ドライバー）の加速操作の大きさを表す運転者の加速操作量としてのアクセル開度θacc、スロットルアクチュエータによって駆動される電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、車両１０の前後加速度Ｇ、位置情報Ｉvp、通信信号Ｓcomなど）が、それぞれ供給される。又、電子制御装置７０からは、車両１０に備えられた各装置（例えばエンジン制御装置１８、油圧制御回路３４、送受信機４０など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、自動変速機２２を制御する為の変速機制御指令信号Ｓat、通信信号Ｓcomなど）が、それぞれ出力される。

位置センサ６４は、ＧＰＳアンテナなどを含んでいる。位置情報Ｉvpは、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星が発信するＧＰＳ信号（軌道信号）などに基づく地表又は地図上における車両１０の現在位置を示す現在位置情報を含んでいる。

通信信号Ｓcomは、例えばセンター１００との間で送受信された、車両１０における走行情報などを含んでいる。及び／又は、通信信号Ｓcomは、例えばセンター１００を介さずに車両１０の近傍にいる他車両１１０との間で直接的に送受信された車車間通信情報などを含んでいる。前記走行情報には、例えば車速Ｖ、車輪速度Ｎdwl、Ｎdwr、アクセル開度θacc、前後加速度Ｇ、位置情報Ｉvp、自動変速機２２の変速比γ又は変速段、駆動力Ｆd、エンジントルクＴeなどの情報が含まれる。駆動力Ｆdは、例えば目標駆動力Ｆdtgt、推定駆動力Ｆdestである。エンジントルクＴeは、例えば目標エンジントルクＴetgt、推定エンジントルクＴeestである。推定駆動力Ｆdestや推定エンジントルクＴeestは、各々、実際値に対応する値である。

電子制御装置７０は、車両１０における各種制御を実現する為に、エンジン制御手段すなわちエンジン制御部７２、変速機制御手段すなわち変速機制御部７４、及び駆動力制限手段すなわち駆動力制限部７６を備えている。

エンジン制御部７２は、例えば予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である駆動力マップにアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで、運転者による車両１０に対する駆動要求量を算出する。この駆動要求量は、例えば、運転者による車両１０に対する要求駆動力Ｆddemである。ここでは、要求駆動力Ｆddemに替えて要求駆動トルクなどが用いられても良い。この要求駆動トルクは、見方を換えればそのときの車速Ｖにおける要求駆動パワーである。又、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどが用いられても良い。エンジン制御部７２は、要求駆動力Ｆddemを実現する為の目標駆動力Ｆdtgtを設定し、伝達損失、補機負荷、ディファレンシャルギヤ２８の減速比、自動変速機２２の変速比γなどに基づいて、目標駆動力Ｆdtgtを得る為のエンジン１２の目標エンジントルクＴetgtを算出する。エンジン制御部７２は、目標エンジントルクＴetgtが得られるように、エンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン制御装置１８へ出力する。

電子制御装置７０は、例えば予め定められたエンジントルクマップに実際のスロットル弁開度θth及びエンジン回転速度Ｎeを適用することで、エンジントルクＴeの推定値である推定エンジントルクＴeestを算出する。電子制御装置７０は、推定エンジントルクＴeest、ディファレンシャルギヤ２８の減速比、自動変速機２２の変速比γなどに基づいて、駆動力Ｆdの推定値である推定駆動力Ｆdestを算出する。

変速機制御部７４は、例えば予め定められた関係である変速マップを用いて自動変速機２２の変速判断を行い、必要に応じて自動変速機２２の変速制御を実行する為の変速機制御指令信号Ｓatを油圧制御回路３４へ出力する。上記変速マップは、例えば車速Ｖ及び要求駆動力Ｆddemを変数とする二次元座標上に、自動変速機２２の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。

ここで、車両１０が波状路などを走行することによって、例えば車輪速度Ｎdwl、Ｎdwrの変動すなわち車輪速変動が大きくなるような駆動輪１４のスリップとグリップとが繰り返される場合、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路においてばね下共振と呼ばれる現象が発生し、その共振によって増幅された車輪速変動に伴う捩れ振動が駆動輪１４から上流のエンジン１２側に伝達される可能性がある。つまり、波状路等の走行時において、ばね下共振通過時に、エンジン１２から駆動輪１４までの駆動系部品、及びエンジン１２や動力伝達装置１６等を支持して車体に固定するマウント等へ駆動輪１４から大きなトルク変動が入力される可能性がある。駆動輪１４から大きなトルク変動が入力されると、例えばマウント等に大きな反力が発生する。そうすると、駆動系部品やマウントなどの耐久性に悪影響を及ぼすおそれがある。駆動系部品は、例えば動力伝達装置１６を構成する装置や部品であり、エンジン１２などを含めても良い。

駆動力制限部７６は、上述したような共振によるトルク変動の入力を抑制する為に、車両１０の駆動力Ｆdを上限値βによって制限する。エンジン制御部７２は、例えば要求駆動力Ｆddemが上限値βよりも大きい場合には、目標駆動力Ｆdtgtを上限値βに設定し、エンジントルクＴeを低減するトルクダウン制御を実行する。

具体的には、図２は、タービン回転速度Ｎtの変化の一例を示すタイムチャートである。図３は、図２に示すタービン回転速度Ｎtの変動成分の一例を示すタイムチャートである。図４は、図３に示すタービン回転速度Ｎtの変動成分の積算値の一例を示すタイムチャートである。図２において、駆動系部品における所定回転速度としてのタービン回転速度Ｎtの変化は、例えば加速走行したときの状態を示している。図３において、タービン回転速度Ｎtの変動成分は、バンドパスフィルタ処理後のタービン回転速度Ｎtの変動成分すなわちＮＴ変動成分BPF(Nt)を示している。このバンドパスフィルタ処理は、動力伝達装置１６における共振を励起する周波数帯のタービン回転速度Ｎtの変動量を抽出する処理である。つまり、ＮＴ変動成分BPF(Nt)は、タービン回転速度センサ５２の検出値であるタービン回転速度Ｎtから抽出した共振周波数帯におけるタービン回転速度Ｎtの変動成分である。図４において、ＮＴ変動成分BPF(Nt)の積算値bpstotalすなわちＮＴ変動成分積算値bpstotalは、ＮＴ変動成分BPF(Nt)の絶対値を所定期間にて積算した値である。つまり、ＮＴ変動成分積算値bpstotalは、ＮＴ変動成分BPF(Nt)の絶対値の所定期間におけるＮ個（＝所定期間／サンプリング周期）分のデータを積算した値である。この所定期間は、例えばＮＴ変動成分積算値bpstotalが波状路走行の判定に適した値となる為の予め定められた期間である。ＮＴ変動成分積算値bpstotalは、波状路走行の判定に用いられる、タービン回転速度Ｎtの変動を表す値である。図４中の「ａ」は、車両１０が波状路を走行していることを判定する為の予め定められたは波状路判定値である。図４中の「α」は、車両１０が波状路走行において共振状態となっていることを判定する為の予め定められたは共振判定値である。車両１０が波状路を走行しているときに、ＮＴ変動成分積算値bpstotalが共振判定値α以上となると、駆動力Ｆdが上限値βによって制限される。

図５は、電子制御装置７０の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、波状路走行での共振状態を判定して駆動力Ｆdを制限する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば走行中に繰り返し実行される。図５の各ステップは、駆動力制限部７６の機能に対応している。

図５において、先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、タービン回転速度Ｎtが読み込まれる（図２参照）。次いで、Ｓ２０において、タービン回転速度Ｎtに対してバンドパスフィルタ処理が実行されてＮＴ変動成分BPF(Nt)が抽出される（図３参照）。次いで、Ｓ３０において、ＮＴ変動成分BPF(Nt)の絶対値のＮ個分のデータが積算されて、ＮＴ変動成分積算値bpstotalが算出される（図４参照）。次いで、Ｓ４０において、ＮＴ変動成分積算値bpstotalが閾値BPSNOOUTON以上であるか否かが判定される。閾値BPSNOOUTONは、共振判定値αである。このＳ４０の判断が肯定される場合はＳ５０において、波状路での共振状態が判定され、フラグＦｂが「１」とされる。加えて、駆動力Ｆdが上限値βによって制限され、例えばトルクダウン制御が実施される。前記Ｓ４０の判断が否定される場合はＳ６０において、フラグＦｂが「１」であるか否かが判定される。このＳ６０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ６０の判断が肯定される場合はＳ７０において、ＮＴ変動成分積算値bpstotalが閾値BPSNOOUTOFF以下であるか否かが判定される。閾値BPSNOOUTOFFは、共振状態の判定におけるハンチングを防止する分だけ共振判定値αよりも小さくされた値である。このＳ７０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ７０の判断が肯定される場合はＳ８０において、波状路での共振状態の判定が解除され、フラグＦｂが「０」とされる。加えて、上限値βによる駆動力Ｆdの制限が解除され、例えばトルクダウン制御が解除される。このように、駆動力制限部７６は、車両１０が波状路を走行しているときに、ＮＴ変動成分積算値bpstotalが共振判定値α以上である場合には、車両１０の駆動力Ｆdを上限値βによって制限する。

ところで、波状路が異なれば波状路の路面状況が異なり、波状路が存在する地点での走行状態が異なる可能性がある。その為、駆動力Ｆdの上限値βを一律の値に設定すると、波状路の地点によっては、上限値βが駆動系部品やマウントなどへの過大な入力を抑制できない程の大きな値とされたり、或いは過大な入力に対して上限値βが小さすぎる値とされて動力性能の悪化を招くおそれがある。

電子制御装置７０は、波状路の地点に拘わらず駆動系部品やマウントなどへの過大な入力を抑制しつつ動力性能を確保するという制御機能を実現する為に、更に、上限値設定手段すなわち上限値設定部７８、及び状態判定手段すなわち状態判定部８０を備えている。

上限値設定部７８は、位置情報Ｉvpに基づいて、上限値βを車両１０が現在走行している波状路に応じた値に設定する。上限値設定部７８は、車両１０が現在走行している波状路におけるＮＴ変動成分積算値bpstotalの上昇率に応じた値に上限値βを設定する。上限値設定部７８は、ＮＴ変動成分積算値bpstotalの上昇率が小さいときは、その上昇率が大きいときと比べて、上限値βを大きい値に設定する。ＮＴ変動成分積算値bpstotalの上昇率は、ＮＴ変動成分積算値bpstotalが共振判定値αに向かって増大するときの変化率である。

具体的には、図６は、自動変速機２２の同一変速段における、ＮＴ変動成分積算値bpstotalと駆動力Ｆdとの関係を示す地点毎の所定特性の一例を示す図である。前記所定特性は、センター１００において、車両１０及び他車両１１０を含む複数車両から各々通信を介して取得された、ＮＴ変動成分積算値bpstotalと駆動力Ｆdと位置情報Ｉvpとに基づいて、波状路が存在する地点別に予め定められた波状路ラインＬＷである。図６において、実線ＬａはＡ地点における波状路ラインＬＷａであり、実線ＬｂはＢ地点における波状路ラインＬＷｂであり、実線ＬｃはＣ地点における波状路ラインＬＷｃである。又、「□」、「○」、「●」は、各々、ＮＴ変動成分積算値bpstotalと駆動力Ｆdとで示される点の位置を図上にプロットした（記入した）ものである。波状路ラインＬＷａはＡ地点における点「□」に基づく近似線であり、波状路ラインＬＷｂはＢ地点における点「○」に基づく近似線であり、波状路ラインＬＷｃはＣ地点における点「●」に基づく近似線である。各点「□」、「○」、「●」におけるＮＴ変動成分積算値bpstotalは、ＮＴ変動成分積算値bpstotalが一定時間以上に亘って波状路判定値ａ以上になった際のＮＴ変動成分積算値bpstotalの極大値である。各点「□」、「○」、「●」における駆動力Ｆdは、例えばＮＴ変動成分積算値bpstotalの極大値が生じた時点の前後数秒間における推定駆動力Ｆdestのピーク値である。センター１００は、ＮＴ変動成分積算値bpstotalの極大値、ＮＴ変動成分積算値bpstotalの極大値が生じた時点の前後数秒間における前記走行情報を収集する。ＮＴ変動成分積算値bpstotalの極大値の時点で推定駆動力Ｆdestがピーク値になるとは限らないので、極大値が生じた時点の前後数秒間における前記走行情報が収集される。各地点における「★」は、ＮＴ変動成分積算値bpstotalの最大値の予測値である。ＮＴ変動成分積算値bpstotalが共振判定値α以上となると、駆動力Ｆdが上限値βによって制限される為、各地点における「★」は各々の波状路ラインＬＷから外れる場合もあるが、センター１００は外挿法によって各地点における「★」を予測する。

図７は、自動変速機２２の同一変速段における、駆動力Ｆdと前後加速度Ｇとの関係の一例を示す図である。図７において、「◆」は、駆動力Ｆdと前後加速度Ｇとで示される点の位置を図上にプロットしたものである。「◆」における駆動力Ｆdは、例えばＮＴ変動成分積算値bpstotalの極大値が生じた時点の前後数秒間における推定駆動力Ｆdestのピーク値である。「◆」における前後加速度Ｇは、推定駆動力Ｆdestのピーク値が生じた時点の前後加速度Ｇである。実線Ｌｄは、センター１００において地点別に定められた、点「◆」に基づく近似線である。センター１００は、車両１０及び他車両１１０を含む複数車両から各々通信を介して取得したビッグデータとしての前後加速度Ｇの頻度分布を作成し、前後加速度Ｇの標準偏差σの２～３倍の値（＝前後加速度Ｇの平均値＋（２～３σ））を必要加速度として算出する。センター１００は、実線Ｌｄにおいて前後加速度Ｇが必要加速度となる駆動力Ｆdの値を地点毎の必要駆動力βncsに設定する。このように、必要駆動力βncsは、センター１００において、車両１０及び他車両１１０を含む複数車両から各々通信を介して取得された、駆動力Ｆdと前後加速度Ｇとに基づいて予め定められる。

図８は、自動変速機２２の同一変速段において、波状路に応じて上限値βを設定する一例を説明する為の図である。図８において、実線Ｌｃは、図６の実線Ｌｃと同様の、Ｃ地点における波状路ラインＬＷｃである。上限値設定部７８は、位置情報Ｉvpに基づいて、センター１００によって波状路が存在する地点別に予め定められた波状路ラインＬＷのうちの、車両１０が現在走行しているＣ地点における波状路ラインＬＷｃをセンター１００から取得する。実線Ｌｅは、ＮＴ変動成分積算値bpstotalが上昇し易い、波状路の路面状況や波状路での走行状態にて予め定められたオリジナルの波状路ラインＬＷｅである。つまり、波状路ラインＬＷｅは、市場においてはＮＴ変動成分積算値bpstotalが波状路ラインＬＷｅよりも上昇し難いと想定される波状路ラインＬＷである。「βcur」は、オリジナルの波状路ラインＬＷｅにおいてＮＴ変動成分積算値bpstotalが共振判定値αとなる駆動力Ｆdの値であって、波状路ラインＬＷｅを用いて予め定められた上限値βであり、例えば現在の上限値βすなわち現上限値βcurである。車両１０がＣ地点を走行している場合には、波状路ラインＬＷｃにおいてＮＴ変動成分積算値bpstotalが共振判定値αとなる駆動力Ｆdの値が新しい上限値βすなわち新上限値βnewに設定される。つまり、車両１０がＣ地点を走行している場合には、波状路ラインＬＷｃを用いて新上限値βnewが設定される。

状態判定部８０は、現上限値βcur、新上限値βnew、及び必要駆動力βncsの値を比較する。例えば、状態判定部８０は、「現上限値βcur＜必要駆動力βncs＜新上限値βnew」であるか否かを判定する。又、状態判定部８０は、「必要駆動力βncs＜現上限値βcur」であるか否かを判定する。状態判定部８０は、現上限値βcurが、センター１００により算出されたビッグデータとしての必要駆動力βncsの標準偏差σの３倍の値（＝必要駆動力βncsの平均値＋３σ）よりも大きいか否かを判定する。新上限値βnewは、センター１００から取得された、車両１０が現在走行している地点における波状路ラインＬＷを用いて、上限値設定部７８により算出された上限値βである。又、必要駆動力βncsは、センター１００から取得された、車両１０が現在走行している地点における必要駆動力βncsである。尚、ここでは、現上限値βcurをオリジナルの波状路ラインＬＷｅを用いて求めた上限値βとした為、「現上限値βcur＜新上限値βnew」となることを前提としている。

上限値設定部７８は、状態判定部８０により「現上限値βcur＜必要駆動力βncs＜新上限値βnew」であると判定された場合には、上限値βを現上限値βcurから新上限値βnewへ変更する（図８参照）。このように、上限値設定部７８は、センター１００によって波状路が存在する地点別に予め定められた波状路ラインＬＷのうちの、車両１０が現在走行している地点における波状路ラインＬＷにおいて、ＮＴ変動成分積算値bpstotalが共振判定値αとなる駆動力Ｆdの値である新上限値βnewを上限値βに設定する。この際、上限値設定部７８は、センター１００によって波状路が存在する地点別に予め定められた必要駆動力βncsを加味して上限値βを設定する。

上限値設定部７８は、状態判定部８０により、「現上限値βcur＜必要駆動力βncs＜新上限値βnew」でないと判定され且つ「必要駆動力βncs＜現上限値βcur」であると判定された場合には、上限値βを変更せず、現上限値βcurのままとする。但し、この場合に、更に、状態判定部８０により現上限値βcurが必要駆動力βncsの標準偏差σの３倍の値よりも大きいと判定された場合には、上限値設定部７８は、上限値βを現上限値βcurから必要駆動力βncsへ変更しても良い。

「現上限値βcur＜必要駆動力βncs＜新上限値βnew」でなく且つ「必要駆動力βncs＜現上限値βcur」でない場合には、「新上限値βnew＜必要駆動力βncs」ということになる。しかしながら、駆動力Ｆdが上限値βを超えないようにトルクダウン制御が実行される為、「新上限値βnew＜必要駆動力βncs」となることはない。但し、上限値βが新上限値βnewへ変更された後、運転者がアクセルを増大する操作を行っており、新上限値βnew以上の駆動力Ｆdを必要としている状況が多数見られれば、「新上限値βnew＜必要駆動力βncs」となっているとしても良い。そこで、上限値設定部７８は、状態判定部８０により、「現上限値βcur＜必要駆動力βncs＜新上限値βnew」でないと判定され且つ「必要駆動力βncs＜現上限値βcur」でないと判定された場合には、基本的には上限値βを現上限値βcurから新上限値βnewへ変更するが、強制的に自動変速機２２の変速段を変更するなどしても良い。

図９は、電子制御装置７０の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、波状路の地点に拘わらず駆動系部品やマウントなどへの過大な入力を抑制しつつ動力性能を確保する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。

図９において、先ず、状態判定部８０の機能に対応するＳ１１０において、「現上限値βcur＜必要駆動力βncs＜新上限値βnew」であるか否かが判定される。このＳ１１０の判断が肯定される場合は上限値設定部７８の機能に対応するＳ１２０において、波状路において駆動力Ｆdが制限される際の上限値βが現上限値βcurから新上限値βnewへ変更させられる。前記Ｓ１１０の判断が否定される場合は状態判定部８０の機能に対応するＳ１３０において、「必要駆動力βncs＜現上限値βcur」であるか否かが判定される。このＳ１３０の判断が肯定される場合は状態判定部８０の機能に対応するＳ１４０において、「現上限値βcur＞必要駆動力βncsの標準偏差σの３倍の値」であるか否かが判定される。このＳ１４０の判断が否定される場合は上限値設定部７８の機能に対応するＳ１５０において、上限値βが現上限値βcurから変更させられない。前記Ｓ１４０の判断が肯定される場合は上限値設定部７８の機能に対応するＳ１６０において、上限値βが現上限値βcurから必要駆動力βncsへ変更させられる。前記Ｓ１３０の判断が否定される場合は上限値設定部７８の機能に対応するＳ１７０において、基本的には上限値βが現上限値βcurから新上限値βnewへ変更させられる。又は、自動変速機２２の変速段を変更する変速制御（＝シフト変更）などの別対応が行われても良い。

本実施例において、車両１０に搭載された電子制御装置７０及び他車両１１０に搭載された電子制御装置７０と同様の電子制御装置と、センター１００とは、各々、車両１０及び他車両１１０を含む複数車両に用いられる波状路走行時入力低減システム２００（図１参照）を構成する装置であると見ることができる。

上述のように、本実施例によれば、車両１０が波状路を走行しているときに、ＮＴ変動成分積算値bpstotalが共振判定値α以上である場合には、車両１０の駆動力Ｆdが上限値βによって制限されるので、駆動輪１４から過大なトルクが入力されることが抑制される。加えて、位置情報Ｉvpに基づいて、上限値βが現在走行している波状路に応じた値に設定されるので、駆動力Ｆdが制限される際に駆動力Ｆdが適切に低減されなかったり或いは低減され過ぎたりすることが抑制される。よって、波状路の地点に拘わらず、駆動系部品やマウントなどへの過大な入力を抑制しつつ動力性能を確保することができる。

また、本実施例によれば、波状路が存在する地点別に予め定められた波状路ラインＬＷのうちの、車両１０が現在走行している地点における波状路ラインＬＷにおいて、ＮＴ変動成分積算値bpstotalが共振判定値αとなる駆動力Ｆdの値が上限値βに設定されるので、上限値βが現在走行している波状路に応じた値に適切に設定される。

また、本実施例によれば、波状路ラインＬＷは、センター１００において、車両１０及び他車両１１０を含む複数車両から各々通信を介して取得された、ＮＴ変動成分積算値bpstotalと駆動力Ｆdと位置情報Ｉvpとに基づいて予め定められたものであるので、波状路ラインＬＷを用いて波状路に応じた上限値βが適切に設定される。

また、本実施例によれば、センター１００によって波状路が存在する地点別に予め定められた必要駆動力βncsを加味して上限値βが設定されるので、駆動力Ｆdが制限される際に駆動力Ｆdが適切に低減されなかったり或いは低減され過ぎたりすることが適切に抑制される。

また、本実施例によれば、ＮＴ変動成分積算値bpstotalは、タービン回転速度Ｎtから抽出した共振周波数帯における変動成分であるＮＴ変動成分BPF(Nt)の絶対値を所定期間にて積算した値であるので、車両１０の駆動力Ｆdを上限値βによって制限する必要がある状態例えば共振が発生しているような状態を適切に判定することができる。

また、本実施例によれば、電子制御装置７０及び他車両１１０に搭載された電子制御装置と、センター１００とを含む波状路走行時入力低減システム２００においても、上述したと同様の効果が得られる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

同じ波状路でも、晴天、雨天、雨天での雨量などの天候が違えば、タイヤと路面との間の摩擦係数μが変化する。そこで、上限値設定部７８は、車両１０が現在走行している地点における気象情報を加味して上限値βを設定する。気象情報は、例えばセンター１００又は気象情報を提供するセンターなどから取得された現在の天候や過去数時間前までの天候などである。又は、気象情報は、例えば車両１０や車両１０の近くにいる他車両１１０におけるワイパーの作動状態などに基づいて取得されても良い。

具体的には、図１０は、天候に応じて上限値βを補正する一例を説明する為の図である。図１０において、実線Ｌｂは、図６の実線Ｌｂと同様の、Ｂ地点における波状路ラインＬＷｂである。実線Ｌｆは、例えばＢ地点における何れの点「○」（図６参照）のＮＴ変動成分積算値bpstotalが波状路ラインＬＷｆのＮＴ変動成分積算値bpstotal以上となるようにセンター１００において予め定められた波状路ラインＬＷｆである。上限値設定部７８は、車両１０がＢ地点を走行しているときには、波状路ラインＬＷｂと共に波状路ラインＬＷｆをセンター１００から取得する。上限値設定部７８は、気象情報に基づいて、波状路ラインＬＷｂと波状路ラインＬＷｆとの間に位置する実線Ｌｇに示すような補正ラインＬＷｇを設定し、補正ラインＬＷｇを用いて補正した上限値βすなわち補正後上限値βcorを設定する。

上述のように、本実施例によれば、前述の実施例１と同様の効果が得られる。加えて、車両１０が現在走行している地点における気象情報を加味して上限値βが設定されるので、天候による波状路の摩擦係数μの変化が反映された補正後上限値βcorが適切に設定される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例において、図６に示すような波状路ラインＬＷは、センター１００において取得される前記走行状態等の所定データ量毎に又は一定期間毎に更新されても良い。このようにすれば、例えば波状路が整地されたり舗装されたりして経時的に変化した場合に、実際の波状路の路面状況を反映していない、現在設定されている波状路ラインＬＷが、適切な波状路ラインＬＷに変更させられる。

また、前述の実施例において、波状路が存在する地点別に波状路ラインＬＷが定められるので、例えば図６の「ランク１」、「ランク２」、「ランク３」、及び「ランク外」に示すように、例えば最大積算値に基づいて各地点における共振変動の厳しさをランク分けすることができる。これにより、共振判定値αを変更したり、又は、各地点に合った適切な部品選定をすることができる。例えば、図６中のＡ地点は、共振変動の厳しさが最も低いランク外となり、又、ＮＴ変動成分積算値bpstotalが共振判定値αに到達しないので、Ａ地点向けの車両では、Ｂ地点やＣ地点向けの車両に比べて、搭載部品を小型化することができる。

また、前述の実施例では、現上限値βcurをオリジナルの波状路ラインＬＷｅを用いて求めた上限値βとした為、「現上限値βcur＜新上限値βnew」となることを前提としたが、この態様に限らない。例えば、図６の実線Ｌｃに示すＣ地点における波状路ラインＬＷｃを用いて求めた上限値βが現上限値βcurに設定されている状態で、Ｂ地点を走行している場合には、図６の実線Ｌｂに示すＢ地点における波状路ラインＬＷｂを用いて求めた上限値βが新上限値βnewに設定される為、「新上限値βnew＜現上限値βcur」となる。このような場合、上限値設定部７８は、例えば状態判定部８０により「新上限値βnew＜現上限値βcur」であると判定された場合には、上限値βを現上限値βcurから新上限値βnewへ変更する

また、前述の実施例では、上限値βを用いて制限される値として駆動力Ｆdを例示したが、この態様に限らない。例えば、駆動力Ｆdを、駆動トルク、プロペラシャフト２６上のトルク、ドライブシャフト３０上のトルク、自動変速機２２の出力トルクなどに置き換えても、本発明を適用することができる。又は、エンジン１２に加えて、又は、エンジン１２に替えて、電動機を備える電動車両では、駆動力Ｆdを、電動機の出力トルクなどに置き換えることができる。プロペラシャフト２６上のトルク、電動機の出力トルクなどが用いられる場合、電動機の出力トルクなどの値が前記走行情報の一つとしてセンター１００にて取得される。又、電動車両において、例えば電動機の回転速度の変動成分の積算値を用いて波状路走行での共振状態が判定される場合には、センター１００において、その積算値と電動機の出力トルクと位置情報Ｉvpとが取得されて、波状路ラインＬＷが設定される。又、トルクコンバータ２０などの流体式伝動装置を備えていない車両では、例えば変速機の入力回転速度などの変動成分の積算値を用いて波状路走行での共振状態が判定され、センター１００において、その積算値と駆動力Ｆdと位置情報Ｉvpとが取得されて、波状路ラインＬＷが設定される。又、波状路走行での共振状態の判定に用いられる前記所定回転速度の変動を表す値は、ＮＴ変動成分積算値bpstotalなどの前記所定回転速度の変動成分の積算値を、積算したサンプリングの個数で除算した移動平均であっても良い。又、例えば前記所定回転速度の変動成分の大きさに基づいて波状路走行での共振状態を判定しても良い。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
１２：エンジン（動力源）
１４：駆動輪
１６：動力伝達装置
７０：電子制御装置（制御装置）
７６：駆動力制限部
７８：上限値設定部
１００：センター（車外装置）
１１０：他車両
２００：波状路走行時入力低減システム

Claims (6)

1. 動力源の動力を駆動輪へ伝達する動力伝達装置を備えた車両の、制御装置であって、
   前記車両が波状路を走行しているときに、前記動力源から前記駆動輪までの駆動系部品における所定回転速度の変動を表す値が共振判定値以上である場合には、前記車両の駆動力を上限値によって制限する駆動力制限部と、
   前記車両の現在位置を示す現在位置情報に基づいて、前記上限値を前記車両が現在走行している波状路に応じた値に設定する上限値設定部と
   を、含み、
   前記上限値設定部は、前記波状路が存在する地点別に予め定められた、前記所定回転速度の変動を表す値と前記駆動力との関係を示す所定特性のうちの、前記車両が現在走行している地点における前記所定特性において、前記所定回転速度の変動を表す値が前記共振判定値となる前記駆動力の値を前記上限値に設定することを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記所定特性は、前記車両とは別の車外装置において、前記車両及び前記車両とは別の他車両を含む複数車両から各々通信を介して取得された、前記複数車両の駆動系部品における所定回転速度の変動を表す値と前記複数車両の駆動力と前記現在位置情報とに基づいて予め定められたものであることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記上限値設定部は、前記車外装置において、前記複数車両から各々通信を介して取得された、前記複数車両の駆動力と前記複数車両の前後加速度とに基づいて予め定められた必要駆動力を加味して前記上限値を設定することを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記上限値設定部は、前記車両が現在走行している地点における気象情報を加味して前記上限値を設定することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の車両の制御装置。
5. 前記所定回転速度の変動を表す値は、前記所定回転速度から抽出した共振周波数帯における前記所定回転速度の変動成分の絶対値を所定期間にて積算した値であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の車両の制御装置。
6. 動力源の動力を駆動輪へ伝達する動力伝達装置を各々備えた複数の車両に用いられる波状路走行時入力低減システムであって、
   前記車両から各々通信を介して取得した、前記動力源から前記駆動輪までの駆動系部品における所定回転速度の変動を表す値と前記車両の駆動力と前記車両の現在位置を示す現在位置情報とに基づいて、前記所定回転速度の変動を表す値と前記駆動力との関係を示す所定特性を波状路が存在する地点別に設定する、前記車両とは別の車外装置と、
   前記車両が前記波状路を走行しているときに、前記所定回転速度の変動を表す値が共振判定値以上である場合には、前記駆動力を上限値によって制限すると共に、前記地点別に設定された前記所定特性のうちの、前記車両が現在走行している地点における前記所定特性において、前記所定回転速度の変動を表す値が前記共振判定値となる前記駆動力の値を前記上限値に設定する、前記車両に搭載された制御装置と
   を、含むことを特徴とする波状路走行時入力低減システム。

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