JP7384144B2

JP7384144B2 - 駆動源制御装置

Info

Publication number: JP7384144B2
Application number: JP2020189068A
Authority: JP
Inventors: 宗志浅田; 浩八田中; 秀板橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-11-13
Filing date: 2020-11-13
Publication date: 2023-11-21
Anticipated expiration: 2040-11-13
Also published as: JP2022078406A; US20220154680A1; US11378054B2; CN114475560B; CN114475560A

Description

本発明は、駆動源制御装置に関し、詳しくは、駆動源を制御する駆動源制御装置に関する。

従来、この種の駆動源制御装置としては、駆動系に接続された駆動源（エンジン）を備える駆動装置（車両）に用いられ、目標トルクで駆動するように駆動源を制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、エンジンの回転数（実回転速度）を用いて、このエンジンの回転数と、エンジンの回転数の平均値としての平均回転数（平均回転速度）と、の偏差の変化率を算出し、偏差の変化率に基づいて駆動系のねじれ変動（ねじり共振）により駆動装置に発生する前後方向の振動を抑制するように目標トルクを補正する。これにより、駆動装置の振動を抑制できるとしている。

特開２０１４－０８０９１９号公報

しかしながら、上述の駆動源制御装置では、適正に振動を抑制できないことがある。エンジンの回転数は、ねじれ変動以外にも路面から駆動系を介して入力される振動によっても変動する。上述の駆動源制御装置では、エンジンの回転数の変動がねじれ変動によるものか否かに拘わらず、エンジンの回転数と平均回転数との偏差の変化率に基づいて目標トルクを補正することから、駆動装置の振動を適正に抑制できないことがある。

本発明の駆動源制御装置は、駆動装置の振動をより適正に抑制することを主目的とする。

本発明の駆動源制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の駆動源制御装置は、
駆動軸を含む駆動系に接続された駆動源を備える駆動装置に用いられ、目標トルクに基づくトルクで駆動するように前記駆動源を制御する駆動源制御装置であって、
前記駆動源の回転数と前記駆動軸の回転数から演算された前記駆動源の回転数との差に対して位相を所定量進める位相進み処理を施して得られる前記駆動系のねじれ変動の周期および振幅を繰り返し演算し、
演算した前記ねじれ変動の所定周期における振幅が連続して少なくとも２回所定振幅以上になったときには、前記ねじれ変動と逆相の補正トルクを前記目標トルクに加えたトルクで駆動するように前記駆動源を制御する所定制御を実行する
ことを要旨とする。

この本発明の駆動源制御装置では、駆動源の回転数と駆動軸の回転数から演算された駆動源の回転数との差に対して位相を所定量進める位相進み処理を施して得られる駆動系のねじれ変動の周期および振幅を繰り返し演算する。そして、演算したねじれ変動の所定周期における振幅が連続して少なくとも２回所定振幅以上になったときには、ねじれ変動と逆相の補正トルクを目標トルクに加えたトルクで駆動するように駆動源を制御する所定制御を実行する。演算したねじれ変動の所定周期における振幅が少なくとも２回所定振幅以上となったときには、駆動系のねじれ共振が発生していると考えられる。したがって、演算したねじれ変動の所定周期における振幅が少なくとも２回所定振幅以上となったときに、所定制御を実行することにより、適正に駆動装置の振動を抑制できる。ここで、「所定量」は、実際の駆動系のねじれ変動に対する演算した駆動系のねじれ変動の遅れ量として予め実験や解析などにより定めた値などを挙げることができる。「所定周期」は、半周期や１周期などを挙げることができる。「所定振幅」は、ユーザがドライバビリティの低下を感じるか否かを判定するための閾値などを挙げることができる。

こうした本発明の駆動源制御装置において、演算した前記ねじれ変動の前記所定周期における振幅が連続して少なくとも２回としての第１回数所定振幅以上になったときには、前記所定制御を実行し、前記所定制御の実行中に、演算した前記ねじれ変動の前記所定周期における振幅が前記第１回数より多い第２回数前記所定振幅以上になったときには、前記所定制御の実行を停止して、前記目標トルクで駆動するように前記駆動源を制御してもよい。演算したねじれ変動の所定周期における振幅が第２回数所定振幅以上になったときには、駆動装置の何らかの異常によって所定制御の実行が却って振動を増幅させていると考えられることから、所定制御の実行を停止して、目標トルクで駆動するように駆動源を制御することにより、さらに振動の増加を抑制できる。

また、本発明の駆動源制御装置において、前記駆動源は、内燃機関であり、前記所定制御は、前記補正トルクを前記目標トルクに加えたトルクが出力されるように目標点火時期を演算し、前記目標点火時期で点火が行なわれるように前記内燃機関に制御信号を出力し、前記制御信号を用いて前記内燃機関を制御し、前記所定量は、前記目標点火時期の演算に要する時間に相当する第１遅れ量と、前記制御信号を出力してから前記内燃機関で点火が実行されるまでの時間に相当する第２遅れ量と、前記内燃機関で点火が実行されて前記内燃機関からトルクが出力されるまでの時間としての第３遅れ量と、の和としてもよい。こうすれば、こうすれば、駆動源が内燃機関である場合において、実際の駆動系のねじれ変動に対する演算した駆動系のねじれ変動の遅れを適正に補償できる。

本発明の一実施例としての駆動源制御装置を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。ＥＣＵ５０により実行されるエンジン点火制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。ねじれによって励起される駆動系の振動の周波数と伝達感度との関係の一例を示す説明図である。処理後回転数差ＤＮｅｒｅｆおよびねじれ変動成分Ｖｔの時間変化の一例を示す説明図である。何らかの異常により振幅Ａｍが連続して閾値Ａｍｒｅｆ以上となっているときのねじれ変動成分Ｖｔの時間変化の一例を示す説明図である。ねじれ変動成分Ｖｔと、連続判定回数Ｎｊｉと、制御実行フラグＦ１との時間変化の一例を示す説明図である。通常は発生しないような大きなねじれ変動が発生しているときのねじれ変動成分Ｖｔの時間変化の一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての駆動源制御装置を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、トルクコンバータ２８と、自動変速機３０と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）５０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。図示するように、エンジン２２は、エアクリーナ１２２により清浄された空気を吸気管１２３に吸入してスロットルバルブ１２４を通過させると共に燃料噴射弁１２６から燃料を噴射して空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室１２９に吸入する。そして、吸入した混合気を点火プラグ１３０による電気火花により爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。燃焼室１２９から排気バルブ１３１を介して排気管１３３に排出される排気は、浄化装置１３４，１３６を介して外気に排出される。浄化装置１３４，１３６は、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する触媒（三元触媒）１３４ａ，１３６ａを有する。

トルクコンバータ２８は、一般的な流体式の伝導装置として構成されており、エンジン２２のクランクシャフト２６の動力を自動変速機３０の入力軸３２にトルクを増幅して伝達したり、トルクを増幅することなくそのまま伝達したりする。トルクコンバータ２８は、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたポンプインペラと、入力軸３２に接続されたタービンランナと、タービンランナからポンプインペラへの作動油の流れを整流するステータと、ステータの回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチと、ポンプインペラとタービンランナとを連結する油圧駆動のロックアップクラッチ２８ａと、を備える。ロックアップクラッチ２８ａは、ＥＣＵ５０により駆動制御されている。

自動変速機３０は、入力軸３２に接続されると共に、駆動輪（前輪）３６ａ、３６ｂに連結された車軸にデファレンシャルギヤを介して接続された駆動軸３７に接続されている。自動変速機３０は、複数の遊星歯車と、油圧駆動の複数の摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）と、を備える。自動変速機３０は、複数の摩擦係合要素の係脱により第１速から第４速までの前進段や後進段を形成して入力軸３２と駆動軸３７との間で動力を伝達したり、ニュートラル状態を形成して入力軸３２と駆動軸３７との間の動力の伝達を解除したりする。自動変速機３０は、ＥＣＵ５０により駆動制御されている。なお、自動変速機３０としては、最高段が第４速のものに限定されるものではなく、最高段を第３速以下としたり、第５速以上としてもよい。実施例では、駆動軸３７と駆動軸３７より駆動輪３６ａ、３６ｂ側のトルクコンバータ２８、入力軸３２、自動変速機３０とを「駆動系」と称することがある。

ＥＣＵ５０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。

ＥＣＵ５０には、エンジン２２の運転制御やロックアップクラッチ２８ａ、自動変速機３０の制御に必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＥＣＵ５０に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ１３１を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルポジションセンサ１２４ａからのスロットル開度ＴＨや、吸気管１２３に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ、吸気管１２３に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａも挙げることができる。排気管１３３の浄化装置１３４よりも上流側に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ１や、排気管１３３の浄化装置１３４と浄化装置１３６との間に取り付けられた空燃比センサ１３５ｂからの空燃比ＡＦ２も挙げることができる。また、入力軸３２に取り付けられた回転数センサからの入力軸３２の回転数Ｎｉなどが入力ポートを介して入力されている。さらに、イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号や、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰも挙げることができる。そして、アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ６８からの車速Ｖ、駆動輪３６ａ，３６ｂに取り付けられた車輪速センサ７０ａ，７０ｂからの駆動輪３６ａ，３６ｂの回転速度としての車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂも挙げることができる。

ＥＣＵ５０からは、エンジン２２の運転制御やロックアップクラッチ２８ａ、自動変速機３０の制御に必要な各種制御信号が出力ポートを介して出力される。各種制御信号としては、例えば、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１２４ｂへの制御信号や、燃料噴射弁１２６への制御信号、点火プラグ１３０への制御信号を挙げることができる。また、トルクコンバータ２８のロックアップクラッチ２８ａへの制御信号や、自動変速機３０の油圧回路への制御信号などを挙げることができる。

ＥＣＵ５０は、クランクポジションセンサ２２ａからのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、車輪速センサ７０ａ，７０ｂからの駆動輪３６ａ，３６ｂの車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂの平均値を用いて駆動軸３７の回転数Ｎｄｓを演算している。

こうして構成された実施例の自動車２０では、ＥＣＵ５０は、以下の走行制御を行なう。走行制御では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される走行要求トルクＴｄｒｖ＊を設定する。そして、走行要求トルクＴｄｒｖ＊に基づいて自動変速機３０の目標変速比Ｇｒ＊を設定し、自動変速機３０の変速比Ｇｒが目標変速比Ｇｒ＊となるように自動変速機３０の油圧回路を制御する。また、走行要求トルクＴｄｒｖ＊と自動変速機３０の変速比Ｇｒとに基づいて自動変速機３０の入力軸３２に要求される要求トルクＴｉｎ＊を設定し、要求トルクＴｉｎ＊が自動変速機３０の入力軸３２に出力されるようにエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定する。そして、目標トルクＴｅ＊に基づいて、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御などを行なう。吸入空気量制御は、スロットルバルブ１２４の開度を制御することにより行なわれる。燃料噴射制御は、燃料噴射弁１２６からの燃料噴射量を制御することにより行なわれる。点火制御は、点火プラグ１３０の点火時期を制御することにより行なわれる。

次に、こうして構成された実施例の自動車２０の動作、特に、振動を抑制する際の動作について説明する。図３は、ＥＣＵ５０により実行されるエンジン点火制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２の振動を抑制する振動抑制制御の実行が要求されたときに、繰り返し実行される。振動抑制制御は、空燃比センサ１３５ａ、１３５ｂやエアフローメータ１４８など上述したエンジン２２の制御に用いられるセンサに異常が発生していない第１条件、自動変速機３０がニュートラル状態ではない第２条件、ロックアップクラッチ２８ａが係合している第３条件、クランクポジションセンサ２２ａからのクランク角θｃｒに基づいて演算したエンジン２２の回転数Ｎｅとタービンランナの回転数との差が所定範囲内である第４条件、自動変速機３０の複数の摩擦係合要素が係合している第５条件の５つの条件の全てが成立しているときに、その実行が要求される。

本ルーチンが実行されると、ＥＣＵ５０は、エンジン２２の回転数Ｎｅ、車輪速Ｖｗａ、Ｖｗｂを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ２２ａからのクランク角θｃｒに基づいて演算したものを入力している。車輪速Ｖｗａ、Ｖｗｂは、車輪速センサ７０ａ，７０ｂにより検出されたものを入力している。

次に、車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂと駆動輪３６ａのタイヤ半径Ｗｒと自動変速機３０のギヤ比Ｇ１とデファレンシャルギヤのギヤ比Ｇ２とを用いて次式（１）によりエンジン２２の回転数として車輪速回転数Ｎｅｃを演算する（ステップＳ１１０）。なお、車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂと駆動輪３６ａのタイヤ半径Ｗｒとデファレンシャルギヤのギヤ比Ｇ２とを用いて次式（２）により駆動軸３７の回転数Ｎｒｃを演算できる。したがって、車輪速回転数Ｎｅｃは、駆動軸３７の回転数Ｎｒｃにギヤ比Ｇ２を乗じたものであり、駆動軸３７の回転数Ｎｒｃから演算したエンジン２２の回転数となっている。

Nec=(Vwa+Vwb)/2・1000/60/(2・π・Wr)・G1・G2 ・・・（１）
Nrc=(Vwa+Vwb)/2・1000/60/(2・π・Wr)・G2 ・・・（２）

次に、回転数Ｎｅから車輪速回転数Ｎｅｃを減じて回転数差ＤＮｅを演算する（ステップＳ１２０）。ここで、回転数差ＤＮｅを演算する理由について説明する。

エンジン２２の回転数Ｎｅと車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂ（駆動軸３７の回転数Ｎｒｃ）から演算したエンジン２２の回転数としての車輪速回転数Ｎｅｃとが等しいとき、即ち、回転数差ＤＮｅが値０のときには、車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂに対応する回転数でエンジン２２が回転している。このとき、クランクシャフト２６より駆動輪３６ａ、３６ｂ側の駆動系（トルクコンバータ２８、入力軸３２、自動変速機３０、駆動軸３７）のねじれが発生していない。エンジン２２の回転数Ｎｅと車輪速回転数Ｎｅｃとが等しくないとき、即ち、回転数差ＤＮｅが正の値または負の値のときには、駆動輪３６ａ、３６ｂの回転数に対応する回転数でエンジン２２が回転していないことになる。このとき、クランクシャフト２６より駆動輪３６ａ、３６ｂ側の駆動系にねじれが発生する。したがって、回転数差ＤＮｅは、クランクシャフト２６より駆動輪３６ａ、３６ｂ側の駆動系のねじれを反映するパラメータとなっている。こうした理由により、回転数差ＤＮｅを演算している。

続いて、回転数差ＤＮｅにフィルタ処理を施した処理後回転数差ＤＮｅｒｅｆに位相を所定量θｒｅｆ進める位相進み処理を施したねじれ変動成分Ｖｔを演算する（ステップＳ１３０）。

フィルタ処理は、回転数差ＤＮｅから駆動系の共振に対応する共振周波数帯（周波数ｆｌ（例えば、２Ｈｚ，３Ｈｚ、４Ｈｚなど）以上周波数ｆｈ（例えば、８Ｈｚ、１０Ｈｚ、１２Ｈｚなど）以下の帯域）の信号を抽出する処理である。図４は、ねじれによって励起される駆動系の振動の周波数と伝達感度との関係の一例を示す説明図である。図中、実線、破線、一点鎖線は、それぞれ自動変速機３０の変速段の異なる場合を例示している。図示するように、１次共振に対応する周波数帯で伝達感度が大きくなることから、実施例では、各変速段での１次共振を含む周波数帯を「共振周波数帯」とする。こうしたフィルタ処理により、回転数差ＤＮｅに含まれる共振周波数帯とは異なる周波数帯の信号（ノイズ）を除去している。

位相進み処理は、処理後回転数差ＤＮｅｒｅｆの位相を所定量θｒｅｆ進める処理である。所定量θｒｅｆは、後述するステップＳ１００～Ｓ２２０の処理に要する時間に相当する位相であり、第１遅れ量θｒｅｆ１と第２遅れ量θｒｅｆ２と第３遅れ量θｒｅｆ３との和として演算される。第１遅れ量θｒｅｆ１は、後述するステップＳ１００～Ｓ２２０で目標点火時期ｔｆ＊を演算するまでの時間に相当する遅れ量として、予め定めた時間である。第２遅れ量θｒｅｆ２は、後述するステップＳ２２０でＥＣＵ５０から点火制御信号を出力して実際に点火するまでの時間の平均値に相当する遅れ量であり、エンジン２２の気筒数と回転数Ｎｅとに基づいて設定される。第２遅れ量θｒｅｆ２は、エンジン２２の気筒数が少ないときには多いときに比して大きくなり（エンジン２２の気筒数が少ないほど大きくなり）、エンジン２２の回転数Ｎｅが低いときには高いときに比して大きくなる（エンジン２２の回転数Ｎｅが低いほど大きくなる）ように設定される。第３遅れ量θｒｅｆ３は、エンジン２２で点火が実行されてエンジン２２から実際にトルクが出力されるまでの時間に相当する遅れ量として、予め実験や解析などにより定めた値である。図５に、処理後回転数差ＤＮｅｒｅｆ、ねじれ変動成分Ｖｔの時間変化の一例を示す。図中、破線は、処理後回転数差ＤＮｅｒｅｆであり、実線は、ねじれ変動成分Ｖｔである。

次に、ねじれ変動成分Ｖｔの所定周期での振幅Ａｍを設定する（ステップＳ１４０）。「所定周期」は、ねじれ変動成分Ｖｔが値０を跨いだ後次に値０を跨ぐまでの期間としての半周期とする。振幅Ａｍは、ねじれ変動成分Ｖｔが直前に値０を跨いで変化したタイミングから、その前にねじれ変動成分Ｖｔが値０を跨いで変化したタイミングまでの期間における振幅として設定する。したがって、ステップＳ１４０が図５の時刻ｔ０で実行されたときには、時刻ｔ１（ねじれ変動成分Ｖｔが直前に値０を跨いで変化したタイミング）から時刻ｔ２（その前にねじれ変動成分Ｖｔが値０を跨いで変化したタイミング）までの期間での振幅を振幅Ａｍに設定する。

続いて、振幅Ａｍが閾値Ａｍｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。閾値Ａｍｒｅｆは、ユーザがドライバビリティの低下を感じるか否かを判定するための閾値として予め定めた値である。したがって、ステップＳ１５０は、ユーザがドライバビリティの低下を感じるような振動が生じているか否かを判定する処理となっている。

ステップＳ１５０で振幅Ａｍが閾値Ａｍｒｅｆ以上のときには、ユーザがドライバビリティの低下を感じるような振動が生じていると判断して、連続判定回数Ｎｊｉを設定する（ステップＳ１６０）。連続判定回数Ｎｊｉは、ステップＳ１５０で振幅Ａｍが閾値Ａｍｒｅｆ以上と連続して判定された回数である。連続判定回数Ｎｊｉは、前回ステップＳ１６０を実行しときに設定した連続判定回数Ｎｊｉ（前回Ｎｊｉ）に値１を加えた値に設定される。なお、前回Ｎｊｉは、初期値として値０が設定される。

続いて、連続判定回数Ｎｊｉを閾値Ｎｒｅｆ１、Ｎｒｅｆ２と比較する（ステップＳ１７０）。閾値Ｎｒｅｆ１は、駆動系のねじれによるねじれ共振が生じているか否かを判定するための回数の閾値である。閾値Ｎｒｅｆ１は、例えば、２回、３回、４回など２回以上に設定される。閾値Ｎｒｅｆ２は、ＥＣＵ５０からエンジン２２に出力する制御信号の異常など何らかの異常が発生しているか否かを判定するための閾値である。閾値Ｎｒｅｆ２は、閾値Ｎｒｅｆ１より大きく、例えば、９回、１０回、１１回などに設定される。図６は、何らかの異常により振幅Ａｍが連続して閾値Ａｍｒｅｆ以上となっているときのねじれ変動成分Ｖｔの時間変化の一例を示す説明図である。図示するように、何らかの異常が発生すると、ねじれ変動成分Ｖｔが増大し続けることがある。連続判定回数Ｎｊｉと閾値Ｎｒｅｆ２とを比較する処理は、こうした異常が発生しているか否かを判定する処理となっている。

ステップＳ１７０で連続判定回数Ｎｊｉが閾値Ｎｒｅｆ１未満のときには、本ルーチンを終了する。この場合、上述した要求トルクＴｉｎ＊が自動変速機３０の入力軸３２に出力されるようにエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定し、目標トルクＴｅ＊に基づいて通常の点火時期で点火が実行されるようエンジン２２の点火制御を行なう。通常の点火時期は、効率などを考慮した最適点火時期または振動が大きくなりすぎない程度に最適点火時期より早くした（進角させた）時期である。

ステップＳ１７０で連続判定回数Ｎｊｉが閾値Ｎｒｅｆ１以上閾値Ｎｒｅｆ２未満のときには、ねじれ共振が発生していると判断して、後述するステップＳ１９０～Ｓ２２０の処理が継続して実行されている時間としての制御継続時間ｔｃが閾値ｔｃｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。閾値ｔｃｒｅｆは、後述するステップＳ１９０～Ｓ２２０の処理を停止すべきか否かを判定するための閾値であり、例えば、２．５秒、３．０秒、３．５秒などに設定される。

ステップＳ１８０で制御継続時間ｔｃが閾値ｔｃｒｅｆ未満であるときには、ステップＳ１９０～Ｓ２２０の処理を継続して実行しても差し支えないと判断して、制御実行フラグＦ１を値１に設定し（ステップＳ１９０）、ねじれ変動成分Ｖｔに換算係数ｋｐと値（－１）とを乗じたものと値０とのうち小さいほうの値と、最小トルクΔＴｅｍｉｎと、のうち大きいほうの値を補正トルクΔＴｅに設定する（ステップＳ２００）。ステップＳ２００の換算係数ｋｐは、ねじれ変動成分Ｖｔをエンジン２２のトルク変動に換算するための係数として予め定めた正の値である。最小トルクΔＴｅｍｉｎは、補正トルクΔＴｅの最小値として予め定めた負の値である。したがって、補正トルクΔＴｅは、最小トルクＴｅｍｉｎ以上値０以下の範囲で、ねじれ変動成分Ｖｔと逆相に設定される。補正トルクΔＴｅを、最小トルクＴｅｍｉｎ以上値０以下の範囲で設定する理由については、後述する。

こうして補正トルクΔＴｅを設定すると、上述した目標トルクＴｅ＊に補正トルクΔＴｅを加えたものを制御用トルクＴｅｓ＊に設定し（ステップＳ２１０）、制御用トルクＴｅｓ＊がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２の点火制御を実行して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。補正トルクΔＴｅを値０以下の範囲で設定していることから、制御用トルクＴｅｓ＊は目標トルクＴｅ＊以下に設定され、点火時期は、通常の点火時期または通常の点火時期より遅い（遅角した）時期に設定される。補正トルクΔＴｅを値０以下最小トルクΔＴｅｍｉｎ以上の範囲内でねじれ変動成分Ｖｔと逆相のトルクに設定していることから、目標トルクＴｅ＊に補正トルクΔＴｅを加えた制御用トルクＴｅｓ＊でエンジン２２を点火制御することにより、駆動系のねじれを抑制して、ねじれ共振を抑制できる。これにより、適正に、自動車２０の振動を抑制できる。

ここで、ステップＳ２００で、補正トルクΔＴｅを、最小トルクＴｅｍｉｎ以上値０以下の範囲で設定する理由について説明する。実施例では、通常の点火時期を、最適点火時期または振動が大きくなりすぎない程度に最適点火時期より早くした（進角させた）時期としている。したがって、点火時期を通常の点火時期より早くする（進角させる）のは、振動抑制の観点から好ましくない。補正トルクΔＴｅが正の値になると、ステップＳ２１０で制御用トルクＴｅｓ＊が目標トルクＴｅ＊より大きく設定され、点火時期を通常の点火時期より早くする（進角させる）ことになってしまう。実施例では、補正トルクΔＴｅを値０以下に設定することにより、点火時期が通常の点火時期より早くなる（進角する）ことを抑制している。補正トルクΔＴｅを、最小トルクＴｅｍｉｎ以上とするのは、点火時期が過剰に遅くなる（過剰に遅角される）ことによるエンジン２２の失火や過度な温度上昇を抑制するためである。このように、点火時期を設定することにより、振動の発生やエンジン２２の失火、過度な温度上昇を抑制できる。

ステップＳ１７０で連続判定回数Ｎｊｉが閾値Ｎｒｅｆ２以上のときや、ステップＳ１７０で連続判定回数Ｎｊｉが閾値Ｎｒｅｆ１以上閾値Ｎｒｅｆ２未満であってもステップＳ１８０で制御継続時間ｔｃが閾値ｔｃｒｅｆ以上のときには、補正トルクΔＴｅを値０以下最小トルクΔＴｅｍｉｎ以上の範囲内でねじれ変動成分Ｖｔと逆相のトルクに設定してエンジン２２を制御することで振動が抑制されないと判断して、非抑制判定回数Ｎｊｔを設定する（ステップＳ２３０）。非抑制判定回数Ｎｊｔは、今回のトリップ（イグニッションスイッチ６０がオンされて自動車２０のシステムを起動してからイグニッションスイッチ６０がオフされて自動車２０のシステムが停止するまでの期間）において、補正トルクΔＴｅを値０以下最小トルクΔＴｅｍｉｎ以上の範囲内でねじれ変動成分Ｖｔと逆相のトルクに設定してエンジン２２を制御しても、振動が抑制されていないと判定した回数である。非抑制判定回数Ｎｊｔは、前回ステップＳ２３０を実行したときに設定した非抑制判定回数Ｎｊｔ（前回Ｎｊｔ）に値１を加えた値に設定される。なお、前回Ｎｊｔは、初期値として値０が設定され、トリップの終了のためにイグニッションスイッチ６０がオフされたときに値０にリセットされる。

続いて、非抑制判定回数Ｎｊｔが閾値Ｎｊｔｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４０）。閾値Ｎｊｔｒｅｆは、何らかの異常により、補正トルクΔＴｅを値０以下最小トルクΔＴｅｍｉｎ以上の範囲内でねじれ変動成分Ｖｔと逆相のトルクに設定してエンジン２２を制御しても振動を抑制できないか否かを判定するための閾値である。

ステップＳ２４０で非抑制判定回数Ｎｊｔが閾値Ｎｊｔｒｅｆ未満のときには、制御停止処理を実行して（ステップＳ２７０）、制御実行フラグＦ１および連続判定回数Ｎｊｉを値０にリセットして（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ２７０の制御停止処理では、前回本ルーチンが実行されたときの補正トルクΔＴｅ（前回ΔＴｅ）を値０に向けて徐々に増加させながら、目標トルクＴｅ＊に補正トルクΔＴｅを加えたものを制御用トルクＴｅｓ＊に設定し、制御用トルクＴｅｓ＊がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２の点火制御を実行する。補正トルクΔＴｅを値０に向けて徐々に増加させるから、制御用トルクＴｅｓ＊は目標トルクＴｅ＊に徐々に近づくことになる。こうした制御停止処理により、制御用トルクＴｅｓ＊の急変によるショックを抑制できる。

ステップＳ２４０で非抑制判定回数Ｎｊｔが閾値Ｎｊｔｒｅｆ以上のときには、制御禁止フラグＦ２を値１に設定して（ステップＳ２５０）、制御停止処理を実行し（ステップＳ２７０）、制御実行フラグＦ１および連続判定回数Ｎｊｉを値０にリセットして（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。非抑制判定回数Ｎｊｔが閾値Ｎｊｔｒｅｆ以上のときは、何らかの異常で、補正トルクΔＴｅを値０以下最小トルクΔＴｅｍｉｎ以上の範囲内でねじれ変動成分Ｖｔと逆相のトルクに設定しても、共振によるねじれ変動を抑制できないと考えられる。したがって、この場合、制御禁止フラグＦ２を値１に設定する。制御禁止フラグＦ２が値１のときには、ステップＳ２７０で補正トルクΔＴｅが値０となり、ステップＳ２８０が実行された後の今回のトリップにおける本ルーチンの制御の実行を禁止する。これにより、振動を抑制できないにも拘わらず本ルーチンが実行されることを抑制できる。

ステップＳ１５０で振幅Ａｍが閾値Ａｍｒｅｆ未満のときには、制御実行フラグＦ１が値１であるか否かを判定する（ステップＳ２６０）。制御実行フラグＦ１が値０のときには、本ルーチンを終了する。この場合、上述した要求トルクＴｉｎ＊が自動変速機３０の入力軸３２に出力されるようにエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定し、目標トルクＴｅ＊に基づいて通常の点火時期で点火が実行されるようエンジン２２の点火制御を行なう。

ステップＳ２６０で制御実行フラグＦ１が値０のときには、制御停止処理を実行し（ステップＳ２７０）、制御実行フラグＦ１および連続判定回数Ｎｊｉを値０にリセットして（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。これにより、振幅Ａｍが小さくなったときには、制御を適正に終了させることができる。

図７は、ねじれ変動成分Ｖｔと、連続判定回数Ｎｊｉと、制御実行フラグＦ１との時間変化の一例を示す説明図である。振幅Ａｍが閾値Ａｍｒｅｆ以上になると、連続判定回数Ｎｊｉが値１増える（ステップＳ１６０、時刻ｔ０１）。そして、連続判定回数Ｎｊｉが閾値Ｎｊｉｒｅｆ１以上になると（ステップＳ１７０、時刻ｔ０２）、制御継続時間ｔｃが閾値ｔｃｒｅｆ未満のときには、制御実行フラグＦ１が値１に設定され（ステップＳ１９０）、ステップＳ２００～Ｓ２２０が実行される。ステップＳ２００～Ｓ２２０の実行により、駆動系のねじれが抑制されて、ねじれ共振が抑制される。連続判定回数Ｎｊｉが閾値Ｎｊｉｒｅｆ２以上になる前に、振幅Ａｍが閾値Ａｍｒｅｆ未満になると（ステップＳ１５０、Ｓ２６０、時刻ｔ０４）、制御停止処理が実行されて（ステップＳ２７０）、制御実行フラグＦ１、連続判定回数Ｎｊが値０にリセットされる（ステップＳ２８０）。このように、連続判定回数Ｎｊｉが閾値Ｎｊｉｒｅｆ１以上になったときに、ステップＳ２００～Ｓ２２０の実行することにより、駆動系のねじれが抑制されてねじれ共振が抑制される。これにより、より適正に振動を抑制できる。

また、連続判定回数Ｎｊｉが閾値Ｎｊｉｒｅｆ２以上になったときには（ステップＳ１６０）、制御停止処理を実行し（ステップＳ２７０）、目標トルクＴｅ＊で駆動するようにエンジン２２を制御するから、振動の増加を抑制できる。

以上説明した実施例の駆動源制御装置を搭載する自動車２０によれば、エンジン２２の回転数Ｎｅと駆動軸３７の回転数から演算された車輪速回転数Ｎｅｃとの差に対して位相を所定量θｒｅｆ進める位相進み処理を施して得られるねじれ変動成分Ｖｔの周期および振幅を繰り返し演算し、連続判定回数Ｎｊｉが閾値Ｎｒｅｆ１以上になったときには、ねじれ変動成分Ｖｔと逆相の補正トルクΔＴｅを目標トルクＴｅ＊に加えたトルクで駆動するようにエンジン２２を制御することにより、自動車２０の振動をより適正に抑制できる。

また、連続判定回数Ｎｊｉが閾値Ｎｊｉｒｅｆ２以上になったときには、制御停止処理を実行し、目標トルクＴｅ＊で駆動するようにエンジン２２を制御するから、さらに振動の増加を抑制できる。

さらに、所定量θｒｅｆは、目標点火時期ｔｆ＊を演算する時間に相当する第１遅れ量θｒｅｆ１と、点火制御信号を出力してからエンジン２２で実際点火が実行されるまでの時間に相当する第２遅れ量θｒｅｆ２と、エンジン２２で点火が実行されてエンジン２２から実際にトルクが出力されるまでの時間に相当する第３遅れ量θｒｅｆ３と、の和とすることにより、実際の駆動系のねじれ変動に対する演算した駆動系のねじれ変動成分Ｖｔの遅れを適正に補償できる。

実施例の駆動源制御装置を搭載する自動車２０では、位相進め処理において、所定量θｒｅｆを第１遅れ量θｒｅｆ１と第２遅れ量θｒｅｆ２と第３遅れ量θｒｅｆ３との和としている。しかしながら、所定量θｒｅｆを実験や解析などにより予め定めた変化しない所定値としてもよい。

実施例の駆動源制御装置を搭載する自動車２０では、ステップＳ２００で、補正トルクΔＴｅを、ねじれ変動成分Ｖｔに換算係数ｋｐと値－１とを乗じたものと値０とのうち小さいほうの値と、最小トルクΔＴｅｍｉｎと、のうち大きいほうの値に設定している。しかしながら、ねじれ変動成分Ｖｔに換算係数ｋｐと値－１とを乗じたものを補正トルクΔＴｅに設定してもよい。

実施例の駆動源制御装置を搭載する自動車２０では、ステップＳ１７０で連続判定回数Ｎｊｉが閾値Ｎｒｅｆ２以上のときや、ステップＳ１７０で連続判定回数Ｎｊｉが閾値Ｎｒｅｆ１以上閾値Ｎｒｅｆ２未満であってもステップＳ１８０で制御継続時間ｔｃが閾値ｔｃｒｅｆ以上のときに、ステップＳ２３０～Ｓ２５０を実行した上で、制御停止処理（ステップＳ２７０）を実行している。しかしながら、ステップＳ１７０、ステップＳ１８０に加えて、振幅Ａｍが閾値Ａｍｒｅｆより大きい閾値Ａｍｒｅｆｍａｘ以上であるか否かを判定してもよい。閾値Ａｍｒｅｆｍａｘは、通常は発生しないような大きなねじれ変動が発生しているか否かを判定するための閾値であり、例えば、２５ｒｐｍ、３０ｒｐｍ、３５ｒｐｍなどに設定される。図８は、通常は発生しないような大きなねじれ変動が発生しているときのねじれ変動成分Ｖｔの時間変化の一例を示す説明図である。こうした大きなねじれ変動は、エンジン２２の失火や異常な燃料噴射により生じると考えられる。したがって、振幅Ａｍが閾値Ａｍｒｅｆｍａｘ以上であるときには、ステップＳ２３０～Ｓ２５０を実行した上で、制御停止処理（ステップＳ２７０）を実行することにより、エンジン２２の失火や異常な燃料噴射が生じている場合にさらに通常とは異なる制御が実行されることを抑制できる。

実施例の駆動源制御装置を搭載する自動車２０では、ステップＳ２７０で制御停止処理を実行して、制御用トルクＴｅｓ＊を徐々に目標トルクＴｅ＊に近づけてトルクの急変を抑制している。しかしながら、トルクの急変を許容するのであれば、ステップＳ２７０において、制御用トルクＴｅｓ＊を直ちに目標トルクＴｅ＊としてもよい。

実施例の駆動源制御装置を搭載する自動車２０では、エンジン２２の制御において、通常の点火時期を、効率などを考慮した最適点火時期または振動が大きくなりすぎない程度に最適点火時期より早くした（進角させた）時期としている。しかしながら、通常の点火時期を、最適点火時期より遅い時期としてもよい。

実施例では、本発明を、エンジン２２と、トルクコンバータ２８と、自動変速機３０と、を備える自動車２０に適用している。しかしながら、トルクコンバータ２８と、自動変速機３０とに代えて、手動の変速機を用いても構わない。

また、本発明を、エンジンのクランクシャフトとモータの回転軸とがクラッチを介して接続されると共にモータの回転軸が自動または手動の変速機を介して車軸に連結された駆動軸に接続される自動車に適用してもよい。この場合、エンジンまたはモータの回転数と駆動軸の回転数から演算された車輪速回転数Ｎｅｃとの差に対して位相を所定量θｒｅｆ進める位相進み処理を施して得られるねじれ変動成分Ｖｔの周期および振幅を繰り返し演算し、連続判定回数Ｎｊｉが閾値Ｎｒｅｆ１以上になったときには、ねじれ変動成分Ｖｔと逆相の補正トルクΔＴｅを目標トルクＴｅ＊に加えたトルクで駆動するようにエンジンまたはモータを制御すればよい。

さらに、本発明を、モータが、車軸に連結された駆動軸に変速機を介してまたは変速機を介さずに接続される自動車に適用しても構わない。この場合、モータの回転数と駆動軸の回転数から演算された車輪速回転数Ｎｅｃとの差に対して位相を所定量θｒｅｆ進める位相進み処理を施して得られるねじれ変動成分Ｖｔの周期および振幅を繰り返し演算し、連続判定回数Ｎｊｉが閾値Ｎｒｅｆ１以上になったときには、ねじれ変動成分Ｖｔと逆相の補正トルクΔＴｅを目標トルクＴｅ＊に加えたトルクで駆動するようにモータを制御すればよい。さらに、本発明を、エンジン２２と、トルクコンバータ２８と、自動変速機３０と、を備える駆動装置の形態としたり、エンジン２２を制御する駆動源制御装置の形態としても構わない。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「駆動源」に相当し、ＥＣＵ５０が「駆動源制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、駆動源制御装置の製造産業などに利用可能である。

２０自動車、２２エンジン、２２ａクランクポジションセンサ、２６クランクシャフト、２８トルクコンバータ、２８ａロックアップクラッチ、３０自動変速機、３２入力軸、３６ａ，３６ｂ駆動輪、３７駆動軸、５０電子制御ユニット（ＥＣＵ）、６０イグニッションスイッチ、６１シフトレバー、６２シフトポジションセンサ、６３アクセルペダル、６４アクセルペダルポジションセンサ、６５ブレーキペダル、６６ブレーキペダルポジションセンサ、６８車速センサ、７０ａ，７０ｂ車輪速センサ、１２２エアクリーナ、１２４スロットルバルブ、１２４ａスロットルポジションセンサ、１２３吸気管、１２６燃料噴射弁、１２８吸気バルブ、１２９燃焼室、１３０点火プラグ、１３１排気バルブ、１３２ピストン、１３３排気管、１３４浄化装置、１３４ａ，１３６ａ触媒、１３５ａ，１３５ｂ空燃比センサ、１４０クランクポジションセンサ、１４４カムポジションセンサ、１４２水温センサ、１４８エアフローメータ。

Claims

駆動軸を含む駆動系に接続された駆動源を備える駆動装置に用いられ、目標トルクに基づくトルクで駆動するように前記駆動源を制御する駆動源制御装置であって、
前記駆動源の回転数と前記駆動軸の回転数から演算された前記駆動源の回転数との差に対して位相を所定量進める位相進み処理を施して得られる前記駆動系のねじれ変動の周期および振幅を繰り返し演算し、
演算した前記ねじれ変動の半周期における振幅が、連続して少なくとも２回、所定振幅以上になったときには、前記ねじれ変動と逆相の補正トルクを前記目標トルクに加えたトルクで駆動するように前記駆動源を制御する所定制御を実行する
駆動源制御装置。
請求項１記載の駆動源制御装置であって、
演算した前記ねじれ変動の半周期における振幅が、連続して第１回数、前記所定振幅以上になったときには、前記所定制御を実行し、
前記所定制御の実行中に、演算した前記ねじれ変動の半周期における振幅が、前記第１回数より多い第２回数、前記所定振幅以上になったときには、前記所定制御の実行を停止して、前記目標トルクで駆動するように前記駆動源を制御し、
前記第１回数は、２回以上である
駆動源制御装置。
請求項１または２記載の駆動源制御装置であって、
前記駆動源は、内燃機関であり、
前記所定制御は、前記補正トルクを前記目標トルクに加えたトルクが出力されるように目標点火時期を演算し、前記目標点火時期で点火が行なわれるように前記内燃機関に制御信号を出力し、前記制御信号を用いて前記内燃機関を制御し、
前記所定量は、前記目標点火時期の演算に要する時間に相当する第１遅れ量と、前記制御信号を出力してから前記内燃機関で点火が実行されるまでの時間に相当する第２遅れ量と、前記内燃機関で点火が実行されて前記内燃機関からトルクが出力されるまでの時間としての第３遅れ量と、の和である
駆動源制御装置。