JPH06257480A - 車両の振動低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加・減速時の車体前後方向の振動を的確に抑
制して良好な乗り心地を確保する。 【構成】 エンジントルク制御手段Ｅと、ドライブシャ
フト２のねじれ角を検出するねじれ角検出手段(Ａ,２
１)と、ねじり振動が発生した場合において該ねじり振
動がねじれ角の増大変化側で発生した時には所定時間だ
けエンジントルクを減少させ、減少変化側で発生した時
には所定時間だけエンジントルクを増加させるべく上記
エンジントルク制御手段に補正信号を出力するエンジン
トルク補正手段(Ｄ,１２)とを備える。かかる構成とす
ることで、ねじり振動の発生時にはそのねじり振動その
ものに基づいてエンジントルク制御が行なわれることか
ら、加速時のみならず、エンジントルク及びねじり振動
の減衰特性が単調でない減速時においても確実にねじり
振動をより早期に収束させることができ、それだけ該ね
じり振動に起因する車体の振動が効果的に低減されるも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、車両、特に手動変速
機を備えた車両における加速・減速時の車体前後方向の
振動の低減を図る振動低減装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】手動変速機を備えた車両においては、急
加速時あるいは急減速時に車体前後方向の振動が発生す
ることが知られているが、このような振動は乗員の乗り
心地感を損ねるためできるだけ早期に収束させる必要が
ある。

【０００３】ところで、このような急な加速あるいは減
速時に発生する車体前後方向の振動は、ドライブシャフ
トのねじり振動に起因することが知られている。即ち、
例えば急加速時について考えてみると、急加速時には乗
員がアクセルペダルを急激に大きく踏み込むが、このア
クセルペダルの踏み込みに対応して図９に示すように、
エンジントルクがアクセルペダルの踏込量に対応した値
まで急上昇する。すると、このエンジントルクの急上昇
に伴って、図１０に示すようにドライブシャフトのねじ
れ角も急激に増大変化し、その後、増減変化をしながら
次第に収束する。この場合、このドライブシャフトのね
じり振動が車輪に対する駆動力の変動として表れ、結果
的に車体にその前後方向の振動として伝達されるもので
ある。

【０００４】このようなドライブシャフトのねじり振動
に起因する車体振動を早期に収束させる方法の一つとし
て、予じめ実測によりドライブシャフトのねじり振動の
共振周波数に対応したエンジントルクの制御値を求めて
おき、実際にねじり振動が発生した場合にはこの共振周
波数に対応した制御値のエンジントルクをねじり振動の
位相と逆向きに一時的に付加する方法が知られている。

【０００５】尚、ドライブシャフトのねじれ角に基づく
制御例としては、例えば実開昭５８ー７９４２６号公報
に開示される如きものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の方法
は、一定のねじり振動を想定し、この想定に基づいて求
められた制御値によりエンジントルクを一律的に制御す
るものであるため、後述の如く、加速時においては一定
の効果が期待できるものの、減速時においては所期の効
果の達成が難しく、場合によっては逆にねじり振動を増
長させることにもなる。

【０００７】即ち、加速時においては、エンジントルク
の変化がスムーズであることからねじり振動の減衰特性
も単調なものとなり、従って、共振周波数に基づく一律
的なエンジントルク制御でもねじり振動の早期の収束と
いう効果が期待できると考えられる。

【０００８】しかしながら、減速時においては、エミッ
ション対策としての燃料カット制御とか走行性対策とし
てのエンジンブレーキ制御等の種々のエンジン制御が行
なわれることからエンジントルクの変化は加速時ほどス
ムーズではなく、ドライブシャフトのねじり振動の減衰
特性も加速時のような単調なものとはならず、このた
め、加速時と同様にねじり振動の共振周波数に基づいた
一律的なエンジントルク制御を行なっても、ねじり振動
と制御振動の位相を合わせることが困難であり、特に位
相ズレを起こした場合には逆にねじり振動が増長される
おそれがあるものである。

【０００９】そこで本願発明は、ドライブシャフトのね
じり振動そのものに基づいてエンジントルクを制御する
ことで、加速時のみならず減速時においてもドライブシ
ャフトのねじり振動を早期に且つ確実に効率よく収束さ
せて車体の振動を確実に低減させることができるように
した車両の振動低減装置を提供せんとしてなされたもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として、請求項１記載の発
明では図１に例示するように、エンジントルクを制御す
るエンジントルク制御手段Ｅと、ドライブシャフトのね
じれ角を検出するねじれ角検出手段Ａと、上記ねじれ角
検出手段Ａの信号を受け、ねじり振動が発生した場合に
おいて該ねじり振動がねじれ角の増大変化側で発生した
時には所定時間だけエンジントルクを減少させ、減少変
化側で発生した時には所定時間だけエンジントルクを増
加させるべく上記エンジントルク制御手段Ｅに補正信号
を出力するエンジントルク補正手段Ｄとを備えたことを
特徴としている。

【００１１】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
車両の振動低減装置において、上記エンジントルク補正
手段を、ねじれ角の大きさに対応した補正信号を出力す
る如く構成したことを特徴としている。

【００１２】請求項３記載の発明では図１に例示するよ
うに、請求項１記載の車両の振動低減装置において、変
速段を検出する変速段検出手段Ｂを備え、上記エンジン
トルク補正手段Ｄが変速段に対応した補正信号を出力す
る如く構成したことを特徴としている。

【００１３】請求項４記載の発明では図１に例示するよ
うに、請求項１記載の車両の振動低減装置において、エ
ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段Ｃを備
え、上記エンジントルク補正手段Ｄが上記運転状態検出
手段により急加速状態あるいは急減速状態が検出された
場合においてのみ補正信号を出力する如く構成してい
る。

【００１４】

【作用】本願各発明ではかかる構成とすることによって
それぞれ次のような作用が得られる。

【００１５】 請求項１記載の発明 ドライブシャフトのねじれ角はねじれ角検出手段により
直接的に検出される。そして、このねじれ角検出手段か
らの出力信号に基づいてエンジントルク補正手段におい
ては、ねじり振動がねじれ角の増大変化側で発生した場
合(即ち、加速時にねじり振動が発生した場合)にはエン
ジントルクを所定時間だけ減少させ、またねじり振動が
ねじれ角の減少変化側で発生した場合(即ち、減速時に
ねじり振動が発生した場合)にはエンジントルクを所定
時間だけ増大させることで、該ドライブシャフトにはね
じり振動の発生原因となっているトルクに対して逆方向
のトルクがかけられることとなり、結果的に該ドライブ
シャフト２のねじり振動が早期に収束せしめられるもの
である。

【００１６】 請求項２記載の発明 請求項２記載の発明では、上記記載の作用に加えて、
エンジントルク補正手段によるエンジントルクの制御が
ねじれ角の大きさに対応した補正信号により行なわれる
ことから、ねじれ角の大小、即ち、ねじり振動の大きさ
及びその減衰特性の如何にかかわらず良好なねじり振動
の収束作用が得られるものである。

【００１７】 請求項３記載の発明 請求項３記載の発明では、上記記載の作用に加えて、
エンジントルク補正手段によるエンジントルクの制御が
変速段に対応した補正信号により行なわれることから、
大きなねじれ角変化が生じる低速段での走行時でも、比
較的小さなねじれ角変化しか生じない高速段での走行時
でも、ともに良好なねじり振動の収束作用が得られるも
のである。

【００１８】 請求項４記載の発明 請求項４記載の発明では、上記記載の作用に加えて、
エンジントルク補正手段によるエンジントルクの制御
が、最も強いねじり振動の発生する急加速時と急加速時
においてのみ行なわれるため、ねじり振動の収束作用と
加速性能あるいは減速性能の両立が可能となるものであ
る。

【００１９】

【発明の効果】従って、本願各発明の車両の振動低減装
置によれば、加速・減速時における車体前後方向の振動
の発生原因であるドライブシャフトのねじり振動に基づ
いて直接的にエンジントルクを制御して該ねじり振動の
早期の収束を図るものであるため、エンジントルクの変
化状態が異なる加速時と減速時のいずれの場合において
もねじり振動を早期に且つ確実に収束させて車体振動を
効果的に低減させることができるという効果が得られる
ものである。

【００２０】

【実施例】以下、本願発明の車両の振動低減装置を添付
図面に基づいて具体的に説明すると、図２には本願発明
の実施例にかかる手動変速機(図示省略)を備えた車両の
振動低減装置の全体システムが示されており、同図にお
いて符号１はエンジン、２はその両端にそれぞれ車輪
３,３が装着されたドライブシャフト、４は例えば燃料
噴射量制御とか点火時期制御等によって上記エンジン１
の出力トルクを制御するエンジン制御装置、５はアクセ
ルセンサ２２(特許請求の範囲中の運転状態検出手段Ｃ
に該当する)によってその踏込量が検出されるアクセル
ペダル、６はシフト位置センサ２３(特許請求の範囲中
の変速段検出手段Ｂに該当する)によって現在の変速段
が検出される手動操作式のシフトレバー６である。ま
た、符号２１,２１は上記ドライブシャフト２上に離間
配置された一対の回転角センサ(特許請求の範囲中のね
じれ角検出手段Ａに該当する)であって、この一対の回
転角センサ２１,２１により検出される検出値の差によ
って上記ドライブシャフト２のねじれ角が検出される。
そして、上記各センサ２１,２２,２３から、ドライブシ
ャフト２のねじれ角に対応した信号とアクセルペダル５
の踏込量に対応した信号と変速段に対応した信号とがそ
れぞれ後述の第２のコントロールユニット１２に制御フ
ァクターとして入力される。

【００２１】上記エンジン１は、第１のコントロールユ
ニット１１から上記エンジン制御装置４に出力される制
御信号により制御されるものであり、基本的には図示し
ない吸入空気量センサ、エンジン回転数センサ等から入
力される吸入空気量とかエンジン回転数等に基づき上記
エンジン制御装置４をして出力制御が行なわれるが、こ
の実施例のものにおいては、これに加えて上記第２のコ
ントロールユニット１２から上記第１のコントロールユ
ニット１１に入力される補正信号により上記エンジン制
御装置４への制御信号を補正することでエンジントルク
を補正制御しもって上記ドライブシャフト２のねじり振
動の早期収束を図るようになっている。以下、この第２
のコントロールユニット１２によるねじり振動の収束制
御を図２〜図８を参照して説明する。

【００２２】先ず、上記第２のコントロールユニット１
２によるドライブシャフト２のねじり振動の収束制御に
おける制御思想を説明する。この第２のコントロールユ
ニット１２による制御は、上記ドライブシャフト２のね
じり振動の早期の収束を図るに際して、上記各回転角セ
ンサ２１,２１の出力値に基づいて上記ドライブシャフ
ト２のねじれ角を直接検出し、ねじり振動が発生した場
合にはこれを早期に収束させるべくそのねじり振動の原
因となっているエンジントルクと逆方向のトルクをかけ
る(実際には現在のエンジントルクを所定量だけ一時的
に減少あるいは増加させる)ことを基本としている(図４
及び図５のエンジントルク線図を参照)。

【００２３】そして、その場合、エンジントルクの制御
方向としては、エンジンの運転状態に対応させるように
している。即ち、エンジントルクが増大変化しこれに伴
ってねじり振動がねじれ角の増大側で発生する加速時に
は、図４に示すように所定時間だけエンジントルクを減
少方向に制御し(図４のエンジントルク線図における点a
及び点bを参照)、逆にエンジントルクが減少変化しこれ
に伴ってねじり振動がねじれ角の減少側で発生する減速
時には、図５に示すように所定時間だけエンジントルク
を増大方向に制御(図５の点c〜点eを参照)するようにし
ている。また、かかるねじり振動を収束させるためのエ
ンジントルク制御の実行時期については、加速時及び減
速時ともに、ねじり振動のピーク付近に設定している
(図４及び図５の点a〜点eを参照)。

【００２４】このような制御方法をとることで、加速時
及び減速時のいずれの場合においても的確にねじり振動
のピーク付近でドライブシャフト２に逆向きのトルクを
かけることができ、これによりねじり振動を早期に収束
させることができるものである。即ち、上述の如きエン
ジントルク制御が行なわれない場合には図４及び図５の
ねじれ角線図においてそれぞれ破線図示するような減衰
特性をもっていたねじり振動が、上記エンジントルク制
御を行うことで図４及び図５においてそれぞれ実線図示
するように早期に収束する減衰特性をもつことになるも
のである。

【００２５】さらに、この実施例においては、上記の如
き基本的な制御思想に基づく作用効果をより実効あるも
のにするために、次のような制御形態を採用している。
即ち、第１には、エンジントルクの補正制御における補
正値の設定である。この補正値は、予じめマップ値とし
てメモリーしておくが、この場合、このメモリーされる
制御値を、ねじれ角の大きさと変速段の両方に対応して
設定するようにしている。前者は、ねじれ角が大きい程
ねじり振動の振幅が大きくて収束しにくくなることか
ら、ねじれ角が大きくなるほど制御値を大きく設定する
ようにしたものである。また、後者は、図６(２速設定
時)、図７(３速設定時)及び図８(図４速設定時)に示す
ように、エンジントルクの変化は同じであっても、低速
段になるほどねじれ角の変化が大きくなり収束しにくく
なるため、ねじれ角の大きい低速段ほど制御値を大きく
設定するようにしたものである。

【００２６】第２に、現実的に考えて、ドライブシャフ
ト２のねじり振動に起因する車体振動が問題となるの
は、ねじり振動のレベルが大きい状態(即ち、ねじれ角
の変化が大きい状態)であり、これはエンジンの急加速
時及び急減速時に相当することから、急加速時と急減速
時においてのみエンジントルクの減少あるいは増大制御
を行うようにしたものである。また、このように急加速
時と急減速時においてのみエンジントルクの減少あるい
は増大制御を行うようにすることにより次のような付随
的効果も得られるものである。即ち、本来乗員からエン
ジントルクの増大要求が出されている加速時にその途中
においてエンジントルクを一時的にであつても減少させ
ることは加速性の低下につながり、同様に減速時にその
途中でエンジントルクを増大させることは減速性の低下
につながるため好ましくない。しかし、急加速時あるい
は急減速時は、乗員からの加速要求あるいは減速要求が
最も強く、加速時においてはエンジントルクは十分に大
きくなっており、また減速時においては十分に小さくな
っているため、この急加速時あるいは急減速時において
一時的にエンジントルクが減少あるいは増大されても加
速性あるいは減速性に与える影響は極めて少ないものと
考えられる。従って、このような急加速時あるいは急減
速時においてのみ一時的なエンジントルクの減少あるい
は増大制御を行うようにすることで、ねじり振動の早期
の収束による車体振動の低減効果と、加速性あるいは減
速性の確保という相反する要求を両立させることが可能
となるものである。特に、この実施例のように、加速時
において、最初のねじり振動のピーク時ではなく、２回
目のピーク時からエンジントルク低減制御を行うように
した場合には、加速初期の失速感がなくなり、良好な加
速フィーリングが得られるものである。

【００２７】続いて、上述の如き制御思想に基づく実際
のねじり振動の早期収束のためのエンジントルク制御を
図３に示すフロ−チャ−トを参照して説明すると、制御
開始後、先ずステップＳ１において各センサからアクセ
ルペダルの操作量、現在の変速段及びドライブシャフト
２の現在のねじれ角をそれぞれ入力する。

【００２８】次に、ステップＳ２において現在急加速時
であるのかどうかを判断し、急加速時である場合には、
ステップＳ３においてねじり振動が発生しているかどう
かを判断する。例えば、急加速操作後において最初にね
じり振動のピークが検出された場合にこれをもってねじ
り振動の発生と判断する。

【００２９】ここで、ねじり振動の発生が検出された場
合には、ステップＳ４において、加速時のマップから、
エンジントルク補正値を読み出すとともに、その補正値
に基づいて補正を実行する(ステップＳ５)。即ち、第２
のコントロールユニット１２から第１のコントロールユ
ニット１１に対して上記補正値を出力し、該第１のコン
トロールユニット１１から上記エンジン制御装置４に出
力される制御値を補正するものである。

【００３０】一方、ステップＳ２での判定の結果、急加
速時でないと判断された場合には、ステップＳ６におい
て急減速時かどうかを判断し、急減速時である場合には
さらにステップＳ７においてねじり振動の発生の有無を
判定する。そして、ねじり振動が発生していると判断さ
れた場合には、ステップＳにおいて減速時のマップから
エンジントルクの補正値を読み出し、この補正値に基づ
いて補正制御を実行させる(ステップＳ５)。

【００３１】以上の制御が連続的に実行されることによ
り、加速性あるいは減速性を損ねることなく、ドライブ
シャフト２のねじり振動をより早期に収束させて車体振
動の低減を借ることが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明のクレーム対応図である。

【図２】本願発明の実施例にかかる車両の振動低減装置
の全体システム図である。

【図３】図２の第２のコントロールユニットにおける制
御フロ−チャ−ト図である。

【図４】本願発明を加速運転時に適用した場合のエンジ
ントルク及びドライブシャフトのねじれ角の変化状態説
明図である。

【図５】本願発明を減速運転時に適用した場合のエンジ
ントルク及びドライブシャフトのねじれ角の変化状態説
明図である。

【図６】２速設定時におけるエンジントルク及びドライ
ブシャフトのねじれ角の変化状態説明図である。

【図７】３速設定時におけるエンジントルク及びドライ
ブシャフトのねじれ角の変化状態説明図である。

【図８】４速設定時におけるエンジントルク及びドライ
ブシャフトのねじれ角の変化状態説明図である。

【図９】急加速時におけるエンジントルクの変化状態説
明図である。

【図１０】急加速時におけるドライブシャフトのねじれ
角の変化状態説明図である。

【符号の説明】

１はエンジン、２はドライブシャフト、３は車輪、４は
エンジン制御装置、５はアクセルペダル、６はシフトレ
バー、１１は第１のコントロールユニット、１２は第２
のコントロールユニット、２１は回転角センサ、２２は
アクセルセンサ、２３はシフト位置センサである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｆ 15/10 Ａ 9030−3Ｊ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジントルクを制御するエンジントル
   ク制御手段と、 ドライブシャフトのねじれ角を検出するねじれ角検出手
   段と、上記ねじれ角検出手段の信号を受け、ねじり振動
   が発生した場合において該ねじり振動がねじれ角の増大
   変化側で発生した時には所定時間だけエンジントルクを
   減少させ、減少変化側で発生した時には所定時間だけエ
   ンジントルクを増加させるべく上記エンジントルク制御
   手段に補正信号を出力するエンジントルク補正手段とを
   備えたことを特徴とする車両の振動低減装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記エンジントルク
   補正手段は、ねじれ角の大きさに対応した補正信号を出
   力する如く構成されていることを特徴とする車両の振動
   低減装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、変速段を検出する変
   速段検出手段を備え、上記エンジントルク補正手段は、
   変速段に対応した補正信号を出力する如く構成されてい
   ることを特徴とする車両の振動低減装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、エンジンの運転状態
   を検出する運転状態検出手段を備え、上記エンジントル
   ク補正手段は、上記運転状態検出手段により急加速状態
   あるいは急減速状態が検出された場合においてのみ補正
   信号を出力する如く構成されていることを特徴とする車
   両の振動低減装置。