(57)【要約】【課題】  実用性の高い駆動力依拠ばね上制振制御システムを提供する。【解決手段】  ドライバの要求する駆動力Ｔを変動させることでばね上制振制御（ばね上振動抑制成分決定部５２）を行うシステムにおいて、エンジン等の駆動源と駆動輪との間に配置されたトルクコンバータにおけるロックアップクラッチの係合の程度（例えば、トルクコンバータの入力軸と出力軸との回転速度差ΔR）に基づいて、ばね上制振制御のために必要な駆動力成分Ｔ’を補正（補正部６６）する。ロックアップクラッチが半係合状態にある場合であっても、駆動力成分Ｔ’を適切な値とすることができるため、ばね上制振制御の実行の機会を増加させることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に付与される駆動力を変動させることでばね上制振制御を行う駆動力依拠ばね上制振制御システムであって、
駆動源と駆動輪との間に配置されたトルクコンバータにおけるロックアップクラッチの係合の程度に基づいて、ばね上制振制御のための駆動力成分を補正することを特徴とする駆動力依拠ばね上制振制御システム。                                                                              
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力を変動させることで車体の振動を抑制するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン等の駆動源によって車両に付与される駆動力を変動させることで、車体の振動抑制、すなわち、ばね上制振制御が実行可能であり、そのようなばね上制振制御を実行するシステムである駆動力依拠ばね上制振制御システムに関する技術として、例えば、下記特許文献に記載されているような技術が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３２２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に記載の技術では、トルクコンバータにおけるロックアップクラッチの係合状態が、完全係合状態にあるときに駆動力に依拠したばね上制振制御（以下、「駆動力依拠ばね上制振制御」という場合があり、単に、「ばね上制振制御」と略して言う場合もある）を実行するものの、半係合状態にあるときには、係合の程度が把握できないため、ばね上制振制御を実行しないようにされている。このことは、ばね上制振制御の実行の機会の減少に繋がる。できるだけ多くの機会にばね上制振制御を実行することで、駆動力依拠ばね上制振制御システムの実用性が向上する。本発明は、そのような知見に基づいてなされたものであり、実用性の高い駆動力依拠ばね上制振制御システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の駆動力依拠ばね上制振制御システムは、車両に付与される駆動力を変動させることでばね上制振制御を行うシステムであって、駆動源と駆動輪との間に配置されたトルクコンバータにおけるロックアップクラッチの係合の程度に基づいて、ばね上制振制御のための駆動力成分を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の駆動力依拠ばね上制振制御システムによれば、例えば、ロックアップクラッチが半係合状態にある場合であっても、係合の程度に応じて、ばね上制振制御のために必要な駆動力成分（以下、「ばね上制振制御駆動力成分」という場合があり、単に、「駆動力成分」という場合もある）を適切な値とすることができるため、ばね上制振制御の実行の機会が増加することになる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】駆動力依拠ばね上制振制御システムを実現させるための駆動システムのハード構成を示す概念図である。
【図２】図１に示す電子制御ユニットの駆動力依拠ばね上制振制御に関する機能ブロック図である。
【図３】駆動力依拠ばね上制振制御を説明するために当該制御の基礎となるモデルを示すチャートである。
【図４】駆動力依拠ばね上制振制御において振動抑制トルクの補正に用いるパラメータである進み位相角、および、補正ゲインのマップである。
【図５】駆動力依拠ばね上制振制御による駆動力の変動を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例である駆動力依拠ばね上制振制御システムを、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
【実施例】
【０００９】
［Ａ］ハード構成
本発明の駆動力依拠ばね上制振制御システム（以下、「本システム」という場合がある）は、図１に概念図で示す駆動システムの一部と考えることができ、本システムのハード構成は、その駆動システムのハード構成と同じと考えることができる。駆動システムは、前輪を回転駆動するシステムであり、駆動源であるエンジン１０，トルクコンバータ１２，トランスミッション１４，デファレンシャル１６，それぞれが駆動輪である１対の前輪１８，エンジン１０およびトランスミッション１４を制御する電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という場合がある）２０を含んで構成されている。エンジン１０とトルクコンバータ１２とは第１軸２２で、トルクコンバータ１２とトランスミッション１４とは第２軸２４で、トランスミッション１４とデファレンシャル１６とは第３軸２６で、デファレンシャル１６と１対の前輪１８とは１対の第４軸２８で、それぞれ連結されている。各構成要素は、一般的なものであるため、ここでの構造の説明は省略する。
【００１０】
トルクコンバータ１２は、第１軸２２と一体的に回転するインペラ３０と第２軸２４と一体的に回転するタービン３２とを有する流体依拠回転伝達部（以下、「流体部」と略す場合がある）３４と、流体部３４と並列的に配置されたロックアップクラッチ３６とを備えている。トルクコンバータ１２の入力軸である第１軸２２，出力軸である第２軸２４のそれぞれの回転速度を入力回転速度R1，出力回転速度R2とし、入力回転速度R1と出力回転速度R2との差を回転速度差ΔR（＝R1−R2）とすれば、本ロックアップクラッチ３６は、回転速度差ΔRがある程度小さく設定された閾速度差ΔR0以下となったときに、係合状態が完全係合状態（１対の係合部材３８が互いに密着した状態）となるようにされている。１対の係合部材３８が互いに離間した状態を解放状態と呼べば、本ロックアップクラッチ３６の係合状態は、解放状態から完全係合状態への移行の際に、半係合状態（１対の係合部材３８が互いに接触はしているものの互いに滑りを生じている状態であり、いわゆる半クラッチの状態）となる。
【００１１】
本システムでは、上記入力回転速度R1，出力回転速度R2をそれぞれ検出するための第１回転速度センサ４０，第２回転速度センサ４２が設けられており、また、１対の前輪１８の各々の回転速度である車輪速を検出するための車輪速センサ４４，４４が設けられている。
［Ｂ］駆動力依拠ばね上制振制御
【００１２】
本システムでは、駆動源であるエンジン１０によって車両に付与される駆動力を変動させることでばね上制振制御を行う。車両のドライバ（運転者）の要求に基づいて決定される要求駆動力を変動させることによって、当該バウンス振動，ピッチ振動を抑制させる。この変動のための駆動力成分、つまり、ばね上振動抑制のために必要な駆動力成分は、ばね上振動抑制成分と呼ぶことができ、１対の前輪１８の各々の車輪速に基づいてこのばね上振動抑制成分が決定され、この決定されたばね上振動抑制成分を要求駆動力に加えることで、要求駆動力を変動させる。なお、本システムにおけるばね上振動抑制成分の決定については、背景技術として先に挙げた特開２０１０−１３２２５４号公報に詳しく説明してあるため、本明細書では、図２の機能ブロック図を参照しつつ、簡単に行うこととする。
【００１３】
図２は、ばね上制振制御に関するＥＣＵ２０の機能ブロック図であり、ＥＣＵ２０は、ドライバによるアクセルペダルの操作量δに基づいて、ドライバによって要求される駆動力である要求駆動力として、エンジン１０による要求駆動トルクＴを決定する要求駆動力決定部５０を有している。また、ＥＣＵ２０は、上述したばね上振動抑制成分として、エンジン１０による振動抑制トルクＴ’を決定するばね上振動抑制成分決定部５２を有している。ばね上振動抑制成分決定部５２は、フィルタ部５４と、車輪トルク推定部５６と、車両状態推定部５８と、最適レギュレータ部６０とを有している。
【００１４】
フィルタ部５４には、車輪速センサ４４，４４の検出によって得られた前輪１８の車輪速ｗが入力され、フィルタ部５４を通過することで、車輪速ｗのばね上共振周波数（例えば、１．５Ｈｚ程度である）域の変動成分である共振周波数車輪速成分ｗ’が抽出される。車輪トルク推定部５６は、抽出された共振周波数車輪速成分ｗ’に基づいて、前輪１８に作用しているトルクである車輪トルクＴWを推定する。具体的には、図３（ａ）に示す１自由度モデルに従って、上記抽出された共振周波数車輪速成分ｗ’，前輪１８の接地箇所において作用している駆動力である接地箇所駆動力Ｆd，車輪半径ｒ，車体質量Ｍbに基づいて、車輪トルクＴWが推定される。ちなみに、接地箇所駆動力Ｆdは、前輪１８の回転加速度ｄｗ／ｄｔと車輪半径ｒとに基づいて推定される車両加速度Ｇと、車輪半径ｒと、車両質量Ｍbとに基づいて推定することが可能である。
【００１５】
車両状態推定部５８は、推定された車輪トルクＴWに基づいて、車体のバウンス挙動，ピッチ挙動に関する状態を、車両状態として推定する。具体的には、車両状態を指標する車両状態指標Ｘを推定する。車両状態指標Ｘは、図３（ｂ）に示す２自由度モデルに従って、車輪トルクＴW，車体重心高さｈ，車体重心と前輪１８および後輪との水平距離Ｌf，Ｌr，前輪側および後輪側の各々のサスペンションスプリングのばね定数Ｋf，Ｋrおよびアブソーバの減衰係数Ｃf，Ｃrに基づいて、車体のバウンス量ｚ，バウンス速度ｄｚ／ｄｔ，車体のピッチ角θ，ピッチ速度ｄθ／ｄｔをパラメータとする状態量Ｘ（ｚ，ｄｚ／ｄｔ，θ，ｄθ／ｄｔ）（「関数」と考えることもできる）として推定される。
【００１６】
最適レギュレータ部６０は、推定された車両状態指標Ｘに基づき、ピッチ挙動，バウンス挙動が抑制されるような振動抑制トルクＴ’を、車両状態指標Ｘに設定されたゲインＫを乗ずることによって決定する。
【００１７】
先に説明した特許文献に背景技術として記載されているシステムでは、ロックアップクラッチ３６が半係合状態にあるときは、係合の程度によって振動抑制トルクＴ’が変化することを理由に、ばね上制振制御を実行しない。それに対して、本システムでは、ロックアップクラッチ３６が半係合状態にあるときでも、係合の程度に応じて振動抑制トルクＴ’を補正しつつ、ばね上制振制御を実行する。そのため、本ＥＣＵ２０は、係合状態・係合程度判定部（以下、単に「判定部」という場合がある）６２，補正有無切換部６４，補正部６６を有している。なおここで言う「係合の程度」とは、半係合状態における程度であり、完全係合状態に近いか、解放状態に近いかといった概念、言い換えれば、係合部材の滑り量の大きさ等で表すことができる概念である。
【００１８】
判定部６２は、上述したように、第１軸２２の回転速度である入力回転速度R1と第２軸２４の回転速度である出力回転速度R2とに基づいて回転速度差ΔRを求め、その回転速度差ΔRに基づいてロックアップクラッチ３６の係合状態を判定する。具体的には、設定回転速度差ΔRT（例えば、２００rpm 程度）を基準に、以下のように判定する。
ΔR＝０        →  完全係合状態
ΔRT≧ΔR＞０  →  半係合状態
ΔR＞ΔRT      →  解放状態
また、判定部６２は、回転速度差ΔRを、半係合状態における係合の程度として特定する。
【００１９】
補正有無切換部６４は、判定部６２において判定されたロックアップクラッチ３６の係合状態に応じて作動するいわゆるスイッチである。完全係合状態であるときには、後に説明する補正部６６による補正を行わず、言い換えれば、補正部６６をスキップするようにして振動抑制トルクＴ’が出力され（図における端子１への連結状態）、半係合状態であるときには、補正部６６による補正を行うべく、振動抑制トルクＴ’が補正部６６に出力される（図における端子２への連結状態）。また、解放状態であるときには、ばね上制振制御を行わないため、振動抑制トルクＴ’は出力されない（図における端子３への連結状態）。
【００２０】
補正部６６は、位相補正部６８と、振幅補正部７０とを有している。位相補正部６８は、係合の程度を示す回転速度差ΔRに基づいて、振動抑制トルクＴ’の伝達の遅れを補償するための振動抑制トルクＴ’の補正を行う。具体的には、図４（ａ）に示すマップデータに従って、回転速度差ΔRに基づいて進み位相角φを特定し、その特定した進み位相角φに基づいて、次式に従った補正を行う。なお、次式におけるＨ（ｓ）は伝達関数であり、ｓはラプラス演算子である。
【数１】
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【００２１】
振幅補正部７０は、簡単に言えば、回転速度差ΔRに基づいて、振動抑制トルクＴ’の大きさ自体を補正する。具体的には、図４（ｂ）に示すマップデータに従って、補正ゲインＫTを特定し、位相補正部６８を通過した振動抑制トルクＴ’に対して、次式に従った補正を行う。
Ｔ’＝ＫT・Ｔ’
【００２２】
補正部６６を通過した若しくは通過せずに出力された振動抑制トルクＴ’は、要求駆動力決定部５０によって決定された要求駆動トルクＴに加算され、実際にエンジン１０が発生させるべき駆動トルクである目標駆動トルクＴ*が決定される。つまり、要求駆動力である要求駆動トルクＴが、ばね上振動抑制成分である振動抑制トルクＴ’によって変動させられるのである。図５に、要求駆動トルクＴ，振動抑制トルクＴ’，それらが足し合わされた目標駆動トルクＴ*のイメージを示す。ＥＣＵ２０は、目標駆動トルクＴ*に基づいて、エンジン１０の出力を制御する。
【００２３】
［３］変形例
上記実施例の駆動力依拠ばね上制振制御システムは、駆動源としてエンジン１０のみを採用した駆動システムに適用されたシステムであるが、本発明の駆動力依拠ばね上制振制御システムは、例えば、駆動源として電動モータのみを採用した駆動システムや、駆動源としてエンジンと電動モータとを採用したハイブリッド駆動システムに適用することも可能である。また、上記実施例の駆動力依拠ばね上制振制御システムは、前輪１８を駆動する駆動システムに適用されていたが、後輪を駆動する若しくは前後４輪を駆動する駆動システムに適用されてもよい。
【００２４】
上記実施例の駆動力依拠ばね上制振制御システムは、要求駆動力である要求駆動トルクＴは、ドライバによるアクセルペダルの操作量δのみに基づいて決定されていたが、例えば、自動運転システムを採用する車両においては、そのシステムから出力される要求駆動力に基づいて要求駆動力を決定してもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１０：エンジン〔駆動源〕    １２：トルクコンバータ    １４：トランスミッション      １８：前輪〔駆動輪〕    ２０：電子制御ユニット（ＥＣＵ）    ２２：第１軸    ２４：第２軸    ３０：インペラ    ３２：タービン    ３４：流体依拠回転伝達部    ３６：ロックアップクラッチ    ３８：係合部材    ４０：第１回転速度センサ    ４２：第２回転速度センサ    ４４：車輪速センサ    ５０：要求駆動力決定部    ５２：ばね上振動抑制成分決定部    ６２：係合状態・係合程度判定部    ６４：補正有無切換部    ６６：補正部    ６８：位相補正部    ７０：振幅補正部                                                                              
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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