JPWO2014010705A1 - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

エンジン回転数（Ｎｅ），エンジントルク（Ｔｅ），及び車速により定まる運転ポイントが、第１振動リスク領域（α１）と第２振動リスク領域（α２）の双方の領域内にある場合に、その滞在時間（ΔＴ１）を計測し、この滞在時間（ΔＴ１）が所定の振動判定時間（ΔＴ１＿Ｌｉｍ）に達すると、運転ポイントが振動リスク領域（α１，α２）から外れるように、無段変速機の変速比を大側（ロー側）に補正する。

Description

本発明は、エンジンと無段変速機とを備えた車両の制御に関し、特に、車両の振動を抑制する技術に関する。

車両の振動を抑制する技術として、特許文献１では、振動を生じ易い運転領域、つまりエンジン回転数の変化量に対してエンジントルクの変化量の比率が大きい低−中回転・中−高トルクの領域では、目標エンジン回転数（変速機入力回転数）や目標エンジントルクの設定に用いられる運転ポイントの動作ラインを、燃費重視の動作ラインから、こもり音や振動が生じる運転ポイントを回避した振動低減用の動作ラインに切り換える技術が記載されている。

特開２００５−１９９９７１号公報

車両の振動が搭乗者に与える影響について考察すると、低−中回転・中−高トルク領域等で車両の振動やこれに起因するこもり音等の異音が発生しても、即座に搭乗者に大きな不快感や違和感を与える可能性は低く、このような振動が有る程度の時間（例えば、０．５秒〜５秒程度）継続した場合に、搭乗者に違和感や不快感を与え、乗り心地を悪化させる。従って、仮に上記従来例のように、運転ポイントが振動を生じ易い領域に入ると即座に振動領域回避用の運転ポイントへ切り換えるものでは、実際に振動が発生していない場合や、あるいは車両搭乗者に対して不快感や違和感を与える前の振動発生直後の状況で、燃費重視の設定から振動低減用の設定に切り換えられることがあり、過剰に振動低減用の設定が用いられることで、燃費の悪化を招き易い。また、運転ポイントの切換頻度が増加することで、切換時におけるトルク変動等により逆に乗り心地を低下させるおそれもある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両の振動によって車両の搭乗者に違和感や不快感を与えることを抑制しつつ、振動回避のための運転ポイントの切換が過剰に行われることを抑制して、運転性の悪化や燃費の悪化を抑制することができる新規な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、エンジンと、このエンジンの出力を無段階に変速して駆動輪側へ伝達する無段変速機と、を備えている。そして、車両運転状態を表す複数の因子から定まる車両の運転ポイントが、車両の振動を生じるリスクのある所定の振動リスク領域内にあるか否かを判定する領域判定手段と、上記運転ポイントが上記振動リスク領域にあると判定された場合に、上記運転ポイントが上記振動リスク領域内に滞在する滞在時間を計測する滞在時間計測手段と、上記滞在時間が所定時間に達すると、上記運転ポイントが上記振動リスク領域から外れるように、上記無段変速機の変速比を変更する振動領域回避手段と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、運転ポイントが振動リスク領域内に所定時間以上滞在する場合に、変速比を変更して運転ポイントを振動リスク領域から外れるように移動させているために、車両の振動が所定時間を超えて継続することを回避し、このような車両振動の継続によって搭乗者に不快感や違和感を与えることを防止することができる。また、運転ポイントが振動リスク領域内にあっても、この状態が所定時間継続しない限り、運転ポイントの切換が行われることがないために、実際に振動が発生していない場合や振動発生直後のように、搭乗者に振動に起因する違和感や不快感を与える前に、振動回避のための運転ポイントの切換が過剰に行われることがない。従って、運転性の悪化や燃費の悪化を抑制することができる。

本発明の一実施例に係る車両の制御装置を簡略的に示す構成図。 第１振動リスク領域（Ａ）と第２振動リスク領域（Ｂ）とを示す説明図。 変速比と振動との関係を示す特性図。 運転ポイントと振動リスク領域及びその閾値との関係を示す説明図。 上記実施例に係る制御の流れを示すフローチャート。 エンジン回転数のフィルター処理前の値Ｎｅ０とフィルター処理後の値Ｎｅ１とを示す特性図。 エンジントルクのフィルター処理前の値Ｔｅ０とフィルター処理後の値Ｔｅ１とを示す特性図。 振動リスク領域の判定処理を示す機能ブロック図。 振動領域回避制御における無段変速機の変速比の演算処理の一例を示す機能ブロック図。 本実施例の制御を適用した場合の振動リスク領域の判定時及び振動領域回避制御時のタイミングチャート。 本実施例の制御を適用した場合の振動領域回避制御の解除時のタイミングチャート。 駆動力と車速とにより定まる振動リスク領域の例を示す説明図。 スロットル開度と車速とにより定まる振動リスク領域の例を示す説明図。

以下、図示実施例により本発明を説明する。図１は、本発明の一実施例に係る制御装置が適用される車両の一例を示している。車両動力源としてのエンジン１は、トルクコンバータ２を介して無段変速機（ＣＶＴ）３と接続されている。無段変速機３は、エンジン１の駆動力を無段階に変速して駆動輪４側へ伝達する。制御部５は、各種制御処理を記憶及び実行する機能を有する。車両運転状態を検出する各種センサ類として、エンジン回転数（回転速度）Ｎｅを検出するクランク角センサ６、車両速度である車速を検出する車速センサ７、運転者により操作されるアクセルペダルのアクセル開度を検出するアクセル開度センサ８、及び無段変速機３の入力回転数を検出する回転数センサ９、等が設けられている。制御部５は、これらのセンサ６〜９から入力される信号等に基づいて、燃料噴射制御や点火時期制御等のエンジン制御を実施するとともに、無段変速機３へ変速信号を出力して、変速比を変更又は保持する変速制御を行う。

上記のエンジン１は、例えば火花点火式のガソリンエンジンであり、あるいは圧縮自己着火方式のディーゼルエンジンである。なお、制御部５としては、エンジンコントロールユニットと変速機コントロールユニットとを別個に設け、両者をＣＡＮ通信等により双方向通信可能に接続する形態のものであっても良い。更に、図示のようなエンジン１のみを車両駆動源とする車両に限らず、車両駆動源としてエンジン１とモータとを併用するハイブリッド車両であっても良い。

図２は、車両搭乗者に不快感や違和感を与えるおそれのある車両振動を生じる振動リスク領域を示している。本実施例では、振動リスク領域として、図３（Ａ）に示すようなエンジン回転数とエンジントルクとにより定まる第１振動リスク領域α１と、エンジン回転数と車速（車両速度）とにより定まる第２振動リスク領域α２と、の２つの領域を設定している。ここで、エンジン回転数が低くエンジントルクが高い低回転高負荷側の第１振動リスク領域α１で生じる振動は、一般的に良く知られているように、こもり音やフロア振動等を生じ易い領域であり、エンジントルクが高くなるほど振動低減の要求が厳しくなるものである。

一方、第２振動リスク領域α２は、上記の第１振動リスク領域α１とは別の因子、つまり車速とエンジン回転数により定まる領域であり、言い換えると、図３に示すように、無段変速機３の変速比とエンジン回転数により定まる領域（α２’’）である。この図３を参照して、図中の３本のラインはエンジン回転数が一定のもとでの特性を表しており、Ｎｅ＿Ｌｏｗ，Ｎｅ＿Ｍｉｄ，Ｎｅ＿Ｈｉｇｈの順にエンジン回転数が高くなる関係にある。この図３に示すように、エンジン回転数が一定のもとでは、無段変速機３の変速比が所定の中間範囲（α２’’）にあるときに、車両のパワートレインの質量系の捩り共振作用等によって振動が最も大きくなり、また、エンジン回転数が低くなるほど振動が大きくなるという特性を有している。従って、このように局所的に振動が大きくなる領域（α２’’）に対応する形で、図３（Ｂ）に示すように、車速とエンジン回転数とを因子として第２振動リスク領域α２を設定している。

なお、第２振動リスク領域α２となる車速（変速比）やエンジン回転数の範囲は、個々の車両に応じて異なるものとなるが、一例としては、エンジン回転数が約１０００ｒｐｍ以下の低回転域であり、かつ、無段変速機３のプーリ比（変速比）が約１．０付近の範囲である。

そして本実施例では、エンジン回転数，エンジントルク及び車速から定まる現在の運転ポイントが、第１振動リスク領域α１と第２振動リスク領域α２の双方の領域内にあり、かつ、その滞在時間ΔＴ１が所定の振動判定時間ΔＴ１＿Ｌｉｍを超える場合に、車両の振動を抑制・回避するように、無段変速機３の変速比を大側（ロー側）に変更して、運転ポイントを振動リスク領域α１，α２から外れた位置に移動させている。その詳細な制御内容については後述する。

領域判定処理として、この実施例では、制御ロジックの簡素化のために、図２及び図４に示すように、第１振動リスク領域α１の領域判定用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍをエンジン回転数に応じて演算・設定し、エンジントルクＴｅが領域判定用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍ以上の場合に、第１振動リスク領域α１であると判定している。また、第２振動リスク領域α２の領域判定用回転数閾値Ｎｅ＿Ｌｉｍを車速に応じて演算・設定し、エンジン回転数Ｎｅが領域判定用回転数閾値Ｎｅ＿Ｌｉｍ以下の場合に、第２振動リスク領域α２であると判定している。

例えば、図４の運転ポイントＰ１は、エンジントルクが領域判定用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍ以上であり、かつ、エンジン回転数が領域判定用回転数閾値Ｎｅ＿Ｌｉｍ以下であるために、第１，第２振動リスク領域α１，α２の双方の領域内に存在していると判定される。一方、図４の運転ポイントＰ２は、エンジントルクが領域判定用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍ以上であるために第１振動リスク領域α１内にいるものの、エンジン回転数が領域判定用回転数閾値Ｎｅ＿Ｌｉｍよりも高いために、第２振動リスク領域α２から外れており、このため、振動リスク領域から外れていると判定される。

図５は、本実施例に係る制御の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１１では、振動リスク領域の判定に用いられるエンジン回転数Ｎｅ，エンジントルクＴｅ及び車速のうち、検出値もしくは推定値の変動（振動の振幅）の大きいエンジン回転数ＮｅとエンジントルクＴｅとを平滑化するためのフィルター処理を行う。具体的には、図６に示すように、クランク角センサ６により検出されるエンジン回転数Ｎｅ０に対し、例えば一次遅れ処理等の周知のフィルター処理（なまし処理）によって平滑化したエンジン回転数Ｎｅ１を求める。振動リスク領域の近傍では、センシングされるエンジン回転数Ｎｅ０にも振動の影響が大きく表れるが、平滑化したエンジン回転数Ｎｅ１を用いて振動リスク領域の判定を行うことで、エンジン回転数Ｎｅ０の変動（振動）に起因する誤判定を抑制・回避することができる。

同様に、図７に示すように、推定されるエンジントルクＴｅ０に対し、フィルター処理（なまし処理）によって平滑化したエンジントルクＴｅ１を求め、この平滑化したエンジントルクＴｅ１を用いて振動リスク領域の判定を行うことで、エンジントルクＴｅ１の変動（振動）に起因する誤判定を抑制・回避することができる。

再び図５を参照して、ステップＳ１２では、上述したように、第２振動リスク領域α２の領域判定用回転数閾値Ｎｅ＿Ｌｉｍを車速に応じて算出・設定する。ステップＳ１３では、エンジン回転数Ｎｅが上記の領域判定用回転数閾値Ｎｅ＿Ｌｉｍ以下であるか否かを判定する。ステップＳ１４では、第１振動リスク領域α１の領域判定用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍを車速に応じて算出・設定する。ステップＳ１５では、エンジントルクＴｅが上記の領域判定用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍ以下であるか否かを判定する。

運転ポイントが第１，第２振動リスク領域α１，α２の双方の領域内に存在する場合には、ステップＳ１３，Ｓ１５の双方の判定が肯定されてステップＳ１６へ進み、運転ポイントが振動リスク領域α１，α２内に滞在する滞在時間ΔＴ１を計測・積算する。具体的には、滞在時間ΔＴ１をカウントするタイマの値に単位時間（演算間隔）を加算して、滞在時間ΔＴ１の積算値を更新する。

なお、エンジントルクＴｅが上記の領域判定用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍ以下でない場合、あるいは、エンジン回転数Ｎｅが上記の領域判定用回転数閾値Ｎｅ＿Ｌｉｍ以上でない場合には、ステップＳ１３又はＳ１５からステップＳ２３へ進み、滞在時間ΔＴ１を「０」にリセットして、ステップＳ１１へ戻る。

ステップＳ１７では、ステップＳ１６で積算・更新された滞在時間ΔＴ１が、予め設定された所定の振動判定用時間ΔＴ１＿Ｌｉｍ以上であるか否かを判定する。この振動判定用時間ΔＴ１＿Ｌｉｍは、運転ポイントが振動リスク領域α１，α２内に停滞する状況で、車両の搭乗者が違和感や不快感を感じ始めるまでの時間に相当し、実験等により予め設定される値であり、例えば０．５〜５秒程度の値に設定される。なお、この実施例では振動判定用時間ΔＴ１＿Ｌｉｍを固定値としているが、振動レベル等に応じて振動判定用時間ΔＴ１＿Ｌｉｍを調整するように構成しても良い。

滞在時間ΔＴ１が振動判定用時間ΔＴ１＿Ｌｉｍに達していなければステップＳ１１へ戻り、上記ステップＳ１１〜Ｓ１６の処理が繰り返される。滞在時間ΔＴ１が振動判定用時間ΔＴ１＿Ｌｉｍに達すると、ステップＳ１８へ進み、運転ポイントを振動リスク領域から外れた位置に移動させる振動領域回避用の制御が行われる。この実施例では、振動領域回避用の制御として、後述するように、無段変速機３の入力回転数を増加側へ補正することによって、変速比を大きい側へ補正する制御が行われる。

このような振動リスク領域の判定処理及び振動領域回避用の制御処理について、図８及び図９を参照して説明する。図８は、振動リスク領域の判定処理を示す機能ブロック図である。なお、この振動リスク領域の判定処理は図５のステップＳ１１〜Ｓ１７で上述した内容とほぼ同様のものであるために、簡単な説明にとどめる。

エンジントルク用のフィルター処理部Ｂ１１では、エンジントルクにフィルター処理を行い、平滑化されたフィルター処理後のエンジントルクを出力する。同様に、エンジン回転数用のフィルター処理部Ｂ１２では、エンジン回転数にフィルター処理を行い、平滑化されたフィルター処理後のエンジン回転数を出力する。振動トルク領域判定部Ｂ１３では、フィルター処理後のエンジントルクと、フィルター処理後のエンジン回転数とに基づいて、エンジントルクとエンジン回転数とにより定まる運転ポイントが第１振動リスク領域α１内に存在するか否かを判定する。振動回転数領域判定部Ｂ１４では、フィルター処理後のエンジン回転数と車速とに基づいて、エンジン回転数と車速とにより定まる運転ポイントが第２振動リスク領域α２内に存在するか否かを判定する。振動領域判定リセット部Ｂ１５では、フィルター処理後のエンジン回転数と、フィルター処理後のエンジントルクと、車速と、の少なくとも一つに基づいて、上述した振動リスク領域の判定処理をリセットするか否かを判定する。そして、振動領域判定部（領域停滞判定部）Ｂ１６では、上記Ｂ１３〜Ｂ１５の判定結果に基づいて、運転ポイントが双方の領域α１，α２内に滞在するかを判定し、かつ、その滞在時間ΔＴ１が所定の振動判定時間ΔＴ１＿Ｌｉｍに達すると、振動判定の信号を図９の振動回避用回転数制御部Ｂ２１へ出力する。

図９は、振動領域回避制御の一例を示す機能ブロック図である。振動回避用回転数制御部Ｂ２１では、滞在時間ΔＴ１が振動判定時間ΔＴ１＿Ｌｉｍに達して振動判定が入力されると、車速とアクセル開度とに基づいて、振動領域回避用の入力回転数を演算する。例えば図２（Ｂ）に示すように、第２振動リスク領域α２から高回転側へ所定量だけ外れた振動領域回避用の動作ラインα２’を予め設定しておき、運転ポイントＰ０が動作ライン上α２’上の位置Ｐ０’へ移行するように、振動領域回避用の入力回転数を設定する。ブロックＢ２２では、車速とスロットル開度（あるいは、アクセル開度）とに基づいて、予め設定された制御マップを参照して、燃費が最良となるように変速機入力回転数の目標回転数が設定される。そして、ステップＢ２３では、振動回避用入力回転数と目標回転数のうち、大きい値の方を、最終的な目標入力回転数として選択・設定する。

ここで、振動判定時に振動回避用回転数制御部Ｂ２１において設定される振動領域回避用の入力回転数は、エンジン回転数が第２振動リスク領域α２から高回転側に外れた位置へ移動するように、燃費が最良となる目標回転数よりも増加側へ補正された値となるために、振動判定時には、大きい値である振動領域回避用の変速機入力回転数が最終的な目標入力回転数として設定されることとなる。

そして、変速比演算部Ｂ２４では、最終的な目標入力回転数と、制御部５により演算される最終的な変速機出力回転数と、に基づいて、無段変速機３の変速比の目標値を演算する。つまり、目標入力回転数を出力回転数で割算して変速比を求める。上述したように、振動判定時には、入力回転数が高回転側に補正されることから、変速比も大側（ロー側）に補正されることとなる。

このように変速比が補正されることで、図１０にも示すように、エンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅ＿Ｌｉｍよりも高くなって、第２振動リスク領域α２から外れるとともに、このエンジン回転数Ｎｅの上昇に伴って、エンジン回転数Ｎｅに基づいて設定される領域判定用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍの値が大きくなって、エンジントルクＴｅが第１振動リスク領域α１から外れることとなる。

図１０は、このような本実施例の制御を適用した場合の、振動リスク領域の判定時及び振動領域回避制御時におけるタイミングチャートである。エンジン回転数が回転数閾値Ｎｅ＿Ｌｉｍ以下での運転中の時刻ｔ１において、アクセル開度の増加に伴い、エンジントルクがトルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍ以上となると、運転ポイントが双方の振動リスク領域α１，α２内に存在することとなり、滞在時間ΔＴ１の計測が開始される。時刻ｔ２において、滞在時間ΔＴ１が振動判定時間ΔＴ１＿Ｌｉｍに達すると、上述した振動領域回避制御が開始され、変速比が大側へ補正される。この際、エンジントルクやエンジン回転数等の急激な変動を抑制するように、図９の振動回避用回転数制御部Ｂ２１では、振動領域回避用の目標回転数の変化率・変化速度を、例えば２００ｒｐｍ／ｓ程度に制限している。この結果、図１０に示すように、変速比の大側（ロー側）への変化が緩やかなものとなり、エンジン回転数やエンジントルクの変化も緩和されるために、運転ポイントの切換に伴う車速の変動やトルクの変動を抑制し、乗り心地の低下を抑制することができる。

なお、振動領域回避制御時には、変速比の大側への補正に伴って、エンジン回転数が上昇するとともに、エンジントルクが僅かに低下するが、車速や車両駆動トルクの変動は極僅かなものであるために、搭乗者に違和感を与えるようなことはない。つまり、本実施例では、振動領域回避制御に際し、エンジン側の補正は行わず、無段変速機３の目標入力回転数の補正による変速比の補正のみを行うという簡素な制御ロジックによって、振動に起因する違和感や不快感の発生を抑制・緩和することができるために、適合に要する演算処理やメモリ使用量も大幅に軽減される。

再び図５を参照して、ステップＳ１９では、振動領域回避制御中に、エンジントルクＴｅが、予め設定された所定の振動領域回避制御の解除用のトルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍ２以下であるか否かを判定する。エンジントルクＴｅがトルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍ２以下でなければ、ステップＳ２４において、後述する解除時間ΔＴ２を「０」にリセットして、ステップＳ１９へ戻る。

エンジントルクＴｅがトルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍ２以下であれば、ステップＳ２０へ進み、エンジントルクＴｅがトルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍ２以下となってからの解除時間ΔＴ２を計測・積算する。具体的には、解除時間ΔＴ２をカウントするタイマの値に単位時間（演算間隔）を加算して、解除時間ΔＴ２の積算値を更新する。

続くステップＳ２１では、解除時間ΔＴ２が予め設定された所定の解除判定用時間ΔＴ２＿Ｌｉｍ以上であるかを判定する。解除時間ΔＴ２が解除判定用時間ΔＴ２＿Ｌｉｍ以上でなければステップＳ１９へ戻る。解除時間ΔＴ２が解除判定用時間ΔＴ２＿Ｌｉｍ以上に達すると、ステップＳ２２へ進み、燃費を最良とするための通常の制御へ復帰する。つまり、振動領域回避用の目標回転数の増加側への補正を解除して、変速比の大側への補正を解除する。

図１１は、本実施例を適用した場合の振動領域回避制御の解除時におけるタイミングチャートである。時刻ｔ４において、エンジントルクＴｅが解除用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍ以下に低下すると、解除時間ΔＴ２の計測が開始される。ここで、解除用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍは、第１振動リスク領域α１の判定に用いられる領域判定用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍに比して、所定量だけ大きな値に設定されている。このように、解除用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍを領域判定用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍよりも大きな値に設定することで、制御の切換が頻繁に行われることを抑制することができる。

時刻ｔ２において、解除時間ΔＴ２が解除判定用時間ΔＴ２＿Ｌｉｍに達すると、振動領域回避用制御を解除して、燃費が最良となる運転ポイントへ向けた通常の制御へと復帰する。具体的には、目標入力回転数の増加側への補正を解除する。この際、上述した振動領域回避制御の場合と同様に、目標入力回転数の低下側への変化率（変化速度）を所定値（例えば、２００ｒｐｍ／ｓ程度）以下に制限することで、目標回転数の変化（低下）が緩やかなものとなり、この結果、図１１に示すように、変速比，エンジン回転数及びエンジントルクの急激な変化が抑制され、これによる運転性の低下を抑制することができる。

以上のように本実施例では、運転ポイントが振動リスク領域α１，α２に滞在する滞在時間ΔＴ１が振動判定時間ΔＴ１＿Ｌｉｍに達すると、運転ポイントが振動リスク領域α１，，α２から外れるように、無段変速機３の変速比を変更しているために、振動が振動判定時間ΔＴ１＿Ｌｉｍ以上継続することによって搭乗者に違和感や不快感を与えることを防止することができ、乗り心地を向上することができる。また、運転ポイントが振動リスク領域α１，α２にある場合にも、その滞在時間ΔＴ１が振動判定時間ΔＴ１＿Ｌｉｍに達するまでは、振動回避のための運転ポイントの切換を行わないようにしている。これによって、振動が生じる前に運転ポイントの切換が行われたり、あるいは搭乗者が気付かない程度の振動初期の段階で切換が行われることを無くし、燃費を重視した通常の制御を継続することで、燃費向上を図ることができ、かつ、切換の頻度を抑制し、切換に伴う運転性の低下や燃費の低下を抑制することができる。

しかも、振動領域回避用の制御が、無段変速機３の変速比のみを大側（ロー側）へ補正するものであるために、制御ロジックが簡素化され、演算負荷やメモリ使用量を大幅に軽減することができる。変速比の大側への補正に伴い、エンジン回転数が上昇するなど、若干の運転状態の変動が生じるものの、その変動はわずかなものであるために、乗り心地に悪影響を与えることはない。

特に、本実施例においては、無段変速比の変速比がある所定のレンジ（図３の領域α２’’参照）内にある場合に、パワートレイン系のねじり共振等の影響により車両振動が局所的に大きくなることに着目し、振動リスク領域の判定に用いる因子として、エンジン回転数及びエンジントルクの他に、変速比に関連する車速を用いている。具体的には、振動リスク領域として、主にエンジンのこもり音やフロア振動等を招くエンジンの低回転低負荷側の第１振動リスク領域α１とは別に、車速とエンジン回転数、つまりエンジン回転数と変速比とにより定まる第２振動リスク領域α２を設けている。そして、このように別個の因子により定まる２つの振動リスク領域α１，α２の双方の領域内に運転ポイントがある場合に、異なる２つの振動が重なって乗り心地を損ねる可能性があることから、振動リスク領域内にあると判定している。このように、変速比（車速）による振動の影響をも考慮して振動リスク領域の判定を行うことで、判定精度を向上し、不必要な振動領域回避制御への切換による燃費の悪化を抑制することができる。

以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形・変更を含むものである。例えば、上述した実施例では、振動リスク領域として、車両運転状態を表す因子の異なる２つの領域α１，α２を用いているが、３つ以上の領域を用いるようにしても良く、あるいは、より簡易的に、１つの振動リスク領域のみを用いて領域判定を行うようにしても良い。

例えば図１２に示す例では、振動リスク領域として、車速とエンジンの駆動力とにより定まる一つの振動リスク領域α３を用いている。また、図１３に示す例では、振動リスク領域として、車速とスロットル開度とにより定まる一つの振動リスク領域α４を用いている。いずれの領域α３，α４も、上記実施例の第１振動リスク領域α１を駆動力もしくはスロットル開度として変換した第１境界ラインＬ１と、上記第２実施例の第２振動リスク領域α２を駆動力もしくはスロットル開度として変換した第２境界ラインＬ２とにより形成されているために、実質的に上記の第１実施例と同様に、２つの異なる運転領域の振動が重なる領域を表すものとなっており、上記第１実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

図２は、車両搭乗者に不快感や違和感を与えるおそれのある車両振動を生じる振動リスク領域を示している。本実施例では、振動リスク領域として、図２（Ａ）に示すようなエンジン回転数とエンジントルクとにより定まる第１振動リスク領域α１と、図２（Ｂ）に示すようなエンジン回転数と車速（車両速度）とにより定まる第２振動リスク領域α２と、の２つの領域を設定している。ここで、エンジン回転数が低くエンジントルクが高い低回転高負荷側の第１振動リスク領域α１で生じる振動は、一般的に良く知られているように、こもり音やフロア振動等を生じ易い領域であり、エンジントルクが高くなるほど振動低減の要求が厳しくなるものである。

一方、第２振動リスク領域α２は、上記の第１振動リスク領域α１とは別の因子、つまり車速とエンジン回転数により定まる領域であり、言い換えると、図３に示すように、無段変速機３の変速比とエンジン回転数により定まる領域（α２’’）である。この図３を参照して、図中の３本のラインはエンジン回転数が一定のもとでの特性を表しており、Ｎｅ＿Ｌｏｗ，Ｎｅ＿Ｍｉｄ，Ｎｅ＿Ｈｉｇｈの順にエンジン回転数が高くなる関係にある。この図３に示すように、エンジン回転数が一定のもとでは、無段変速機３の変速比が所定の中間範囲（α２’’）にあるときに、車両のパワートレインの質量系の捩り共振作用等によって振動が最も大きくなり、また、エンジン回転数が低くなるほど振動が大きくなるという特性を有している。従って、このように局所的に振動が大きくなる領域（α２’’）に対応する形で、図２（Ｂ）に示すように、車速とエンジン回転数とを因子として第２振動リスク領域α２を設定している。

再び図５を参照して、ステップＳ１２では、上述したように、第２振動リスク領域α２の領域判定用回転数閾値Ｎｅ＿Ｌｉｍを車速に応じて算出・設定する。ステップＳ１３では、エンジン回転数Ｎｅが上記の領域判定用回転数閾値Ｎｅ＿Ｌｉｍ以下であるか否かを判定する。ステップＳ１４では、第１振動リスク領域α１の領域判定用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍをエンジン回転数に応じて算出・設定する。ステップＳ１５では、エンジントルクＴｅが上記の領域判定用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍ以上であるか否かを判定する。

なお、エンジントルクＴｅが上記の領域判定用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍ以上でない場合、あるいは、エンジン回転数Ｎｅが上記の領域判定用回転数閾値Ｎｅ＿Ｌｉｍ以下でない場合には、ステップＳ１３又はＳ１５からステップＳ２３へ進み、滞在時間ΔＴ１を「０」にリセットして、ステップＳ１１へ戻る。

エンジントルク用のフィルター処理部Ｂ１１では、エンジントルクにフィルター処理を行い、平滑化されたフィルター処理後のエンジントルクを出力する。同様に、エンジン回転数用のフィルター処理部Ｂ１２では、エンジン回転数にフィルター処理を行い、平滑化されたフィルター処理後のエンジン回転数を出力する。第１振動リスク領域判定部Ｂ１３では、フィルター処理後のエンジントルクと、フィルター処理後のエンジン回転数とに基づいて、エンジントルクとエンジン回転数とにより定まる運転ポイントが第１振動リスク領域α１内に存在するか否かを判定する。第２振動リスク領域判定部Ｂ１４では、フィルター処理後のエンジン回転数と車速とに基づいて、エンジン回転数と車速とにより定まる運転ポイントが第２振動リスク領域α２内に存在するか否かを判定する。振動領域判定リセット部Ｂ１５では、フィルター処理後のエンジン回転数と、フィルター処理後のエンジントルクと、車速と、の少なくとも一つに基づいて、上述した振動リスク領域の判定処理をリセットするか否かを判定する。そして、振動領域判定部（領域停滞判定部）Ｂ１６では、上記Ｂ１３〜Ｂ１５の判定結果に基づいて、運転ポイントが双方の領域α１，α２内に滞在するかを判定し、かつ、その滞在時間ΔＴ１が所定の振動判定時間ΔＴ１＿Ｌｉｍに達すると、振動判定の信号を図９の振動回避用回転数制御部Ｂ２１へ出力する。

図９は、振動領域回避制御の一例を示す機能ブロック図である。振動回避用回転数制御部Ｂ２１では、滞在時間ΔＴ１が振動判定時間ΔＴ１＿Ｌｉｍに達して振動判定が入力されると、車速とアクセル開度とに基づいて、振動領域回避用の入力回転数を演算する。例えば図２（Ｂ）に示すように、第２振動リスク領域α２から高回転側へ所定量だけ外れた振動領域回避用の動作ラインα２’を予め設定しておき、運転ポイントＰ０が動作ライン上α２’上の位置Ｐ０’へ移行するように、振動領域回避用の入力回転数を設定する。ブロックＢ２２では、車速とスロットル開度（あるいは、アクセル開度）とに基づいて、予め設定された制御マップを参照して、燃費が最良となるように変速機入力回転数の目標回転数が設定される。そして、ブロックＢ２３では、振動回避用入力回転数と目標回転数のうち、大きい値の方を、最終的な目標入力回転数として選択・設定する。

図１１は、本実施例を適用した場合の振動領域回避制御の解除時におけるタイミングチャートである。時刻ｔ４において、エンジントルクＴｅが解除用トルク閾値Ｔｅ＿Ｌｉｍ２以下に低下すると、解除時間ΔＴ２の計測が開始される。

時刻ｔ５において、解除時間ΔＴ２が解除判定用時間ΔＴ２＿Ｌｉｍに達すると、振動領域回避用制御を解除して、燃費が最良となる運転ポイントへ向けた通常の制御へと復帰する。具体的には、目標入力回転数の増加側への補正を解除する。この際、上述した振動領域回避制御の場合と同様に、目標入力回転数の低下側への変化率（変化速度）を所定値（例えば、２００ｒｐｍ／ｓ程度）以下に制限することで、目標回転数の変化（低下）が緩やかなものとなり、この結果、図１１に示すように、変速比，エンジン回転数及びエンジントルクの急激な変化が抑制され、これによる運転性の低下を抑制することができる。

以上のように本実施例では、運転ポイントが振動リスク領域α１，α２に滞在する滞在時間ΔＴ１が振動判定時間ΔＴ１＿Ｌｉｍに達すると、運転ポイントが振動リスク領域α１，α２から外れるように、無段変速機３の変速比を変更しているために、振動が振動判定時間ΔＴ１＿Ｌｉｍ以上継続することによって搭乗者に違和感や不快感を与えることを防止することができ、乗り心地を向上することができる。また、運転ポイントが振動リスク領域α１，α２にある場合にも、その滞在時間ΔＴ１が振動判定時間ΔＴ１＿Ｌｉｍに達するまでは、振動回避のための運転ポイントの切換を行わないようにしている。これによって、振動が生じる前に運転ポイントの切換が行われたり、あるいは搭乗者が気付かない程度の振動初期の段階で切換が行われることを無くし、燃費を重視した通常の制御を継続することで、燃費向上を図ることができ、かつ、切換の頻度を抑制し、切換に伴う運転性の低下や燃費の低下を抑制することができる。

特に、本実施例においては、無段変速比の変速比がある所定のレンジ（図３の領域α２’’参照）内にある場合に、パワートレイン系のねじり共振等の影響により車両振動が局所的に大きくなることに着目し、振動リスク領域の判定に用いる因子として、エンジン回転数及びエンジントルクの他に、変速比に関連する車速を用いている。具体的には、振動リスク領域として、主にエンジンのこもり音やフロア振動等を招くエンジンの低回転高負荷側の第１振動リスク領域α１とは別に、車速とエンジン回転数、つまりエンジン回転数と変速比とにより定まる第２振動リスク領域α２を設けている。そして、このように別個の因子により定まる２つの振動リスク領域α１，α２の双方の領域内に運転ポイントがある場合に、異なる２つの振動が重なって乗り心地を損ねる可能性があることから、振動リスク領域内にあると判定している。このように、変速比（車速）による振動の影響をも考慮して振動リスク領域の判定を行うことで、判定精度を向上し、不必要な振動領域回避制御への切換による燃費の悪化を抑制することができる。

例えば図１２に示す例では、振動リスク領域として、車速とエンジンの駆動力とにより定まる一つの振動リスク領域α３を用いている。また、図１３に示す例では、振動リスク領域として、車速とスロットル開度とにより定まる一つの振動リスク領域α４を用いている。いずれの領域α３，α４も、上記実施例の第１振動リスク領域α１を駆動力もしくはスロットル開度として変換した第１境界ラインＬ１と、上記実施例の第２振動リスク領域α２を駆動力もしくはスロットル開度として変換した第２境界ラインＬ２とにより形成されているために、実質的に上記実施例と同様に、２つの異なる運転領域の振動が重なる領域を表すものとなっており、上記実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

Claims (9)

1. エンジンと、このエンジンの出力を無段階に変速して駆動輪側へ伝達する無段変速機と、を備える車両の制御装置において、
   車両運転状態を表す複数の因子から定まる車両の運転ポイントが、車両の振動を生じるリスクのある所定の振動リスク領域内にあるか否かを判定する領域判定手段と、
   上記運転ポイントが上記振動リスク領域にあると判定された場合に、上記運転ポイントが上記振動リスク領域内に滞在する滞在時間を計測する滞在時間計測手段と、
   上記滞在時間が所定時間に達すると、上記運転ポイントが上記振動リスク領域から外れるように、上記無段変速機の変速比を変更する振動領域回避手段と、
   を有する車両の制御装置。
2. 上記振動領域回避手段は、上記滞在時間が所定時間に達すると、上記運転ポイントが上記振動リスク領域から外れるように、上記無段変速機の変速比を大側に変更する請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 上記複数の因子が、少なくとも車速を含んでいる請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
4. 上記領域判定手段による上記振動リスク領域の判定に用いられるエンジン回転数とエンジントルクとを、フィルター処理により平滑化する平滑化手段を有する請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
5. 上記領域判定手段は、エンジントルクが所定の領域判定用トルク閾値以上である場合に、上記運転ポイントが振動リスク領域内にあると判定し、
   かつ、上記振動領域回避手段によって上記運転ポイントが上記振動リスク領域から外れるように移動させられた状態で、上記エンジントルクが所定の解除用トルク閾値以下である場合に、上記運転ポイントを元の運転ポイントへ復帰させる解除手段を有し、
   上記解除用トルク閾値が上記領域判定用トルク閾値よりも低い値である請求項１〜４のいずれかに記載の車両の制御装置。
6. 上記解除手段は、上記振動領域回避手段によって上記運転ポイントが上記振動リスク領域から外れるように移動させられた状態で、上記エンジントルクが所定の解除用トルク閾値以下である状態が所定時間継続した場合に、上記運転ポイントを元の運転ポイントへ復帰させる請求項５に記載の車両の制御装置。
7. 上記振動リスク領域が、エンジン回転数とエンジントルクとから定まる第１振動リスク領域と、車速とエンジン回転数とから定まる第２振動リスク領域と、を含み、
   上記領域判定手段は、上記運転ポイントが第１振動リスク領域と第２振動リスク領域の双方の領域内にある場合に限り、上記運転ポイントが上記振動リスク領域内にあると判定する請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置。
8. 上記振動リスク領域が、車速と駆動力とにより定まる一つの領域である請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置。
9. 上記振動リスク領域が、車速とスロットル開度とにより定まる一つの領域である請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置。

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