(57)【要約】【課題】ロックアップクラッチが直結状態になった直後に算出される回転変動量の算出精度が向上する内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の制御装置は、車両の車速及び車両の駆動輪のタイヤ外径及び車両の駆動系における減速比から算出した機関回転速度をホイール換算回転速度ＮＷとしたときに、実際の機関回転速度ＮＥとホイール換算回転速度ＮＷとの差である第１回転速度差ＮＥＮＷを算出する第１回転速度差算出処理Ｍ３１と、トルクコンバータのタービンインペラの回転速度であるタービン回転速度ＮＴとホイール換算回転速度ＮＷとの差である第２回転速度差ＮＴＮＷを算出する第２回転速度差算出処理Ｍ３２と、第２回転速度差ＮＴＮＷをなまし処理したなまし値ＮＴＮＷｎを算出するなまし処理Ｍ３３と、第１回転速度差ＮＥＮＷとなまし値ＮＴＮＷｎとの差を回転変動量Ｈとして算出する変動量抽出処理Ｍ３６とを実行する。【選択図】図３
2020051334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の出力軸に接続されるポンプインペラと変速機の入力軸に接続されるタービンインペラとロックアップクラッチとを有するトルクコンバータ付きの変速機を備える車両に搭載される内燃機関に適用されて、
機関回転速度の回転変動量を算出する処理と、前記回転変動量に基づいて機関出力を調整する処理とを実行することにより前記ロックアップクラッチが係合しているときの機関回転速度の変動を抑える出力制御を実施する制御装置であって、
前記回転変動量を算出する処理は、
前記車両の車速及び前記車両の駆動輪のタイヤ外径及び前記車両の駆動系における減速比から算出した機関回転速度をホイール換算回転速度としたときに、実際の機関回転速度と前記ホイール換算回転速度との差である第１回転速度差を算出する処理と、
前記タービンインペラの回転速度であるタービン回転速度と前記ホイール換算回転速度との差である第２回転速度差を算出する処理と、
前記第２回転速度差をなまし処理したなまし値を算出する処理と、
前記第１回転速度差と前記なまし値との差を前記回転変動量として算出する処理と、を含む
内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを備える車両では、ロックアップクラッチの係合中において、内燃機関の出力トルクが変動したり、車両のドライブシャフト等が捻れたりすると、機関回転速度が周期的に変動して車両には振動が生じてしまう。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１に記載の内燃機関では、そうした機関回転速度の回転変動量（同文献では規範回転速度と実際の機関回転速度との差に相当）を算出する。そして、その算出した回転変動量に基づいて機関出力を調整する出力制御を実施することにより、ロックアップクラッチが係合しているときの機関回転速度の変動を抑え、これにより車両振動の発生を抑えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１８１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したような出力制御を実施する際には、ある回転速度で変動している機関回転速度そのものではなく、そうした変動中の機関回転速度から変動成分を抽出した値、すなわち「０」を中心にして変動する回転変動量を算出し、その算出した回転変動量に基づいて出力制御が実施される。
【０００６】
こうした回転変動量は、例えば次のようにして算出可能である。
図８の（Ａ）に示すように、まず、車両の車速及び駆動輪のタイヤ外径及び車両の駆動系における減速比から算出した機関回転速度をホイール換算回転速度ＮＷとしたときに、車速は機関回転速度ほど大きく変動はしないため、車速等から算出されるホイール換算回転速度ＮＷは、変動している機関回転速度ＮＥの中心付近の値になる。
【０００７】
従って、図８の（Ｂ）に示すように、ロックアップクラッチ係合中に算出されるホイール換算回転速度ＮＷと実際の機関回転速度ＮＥとの差（ＮＥ−ＮＷ）である回転速度差Ａを算出すれば、この回転速度差Ａに現れる変動量は上述した回転変動量、つまり「０」を中心にして変動する回転変動量になる。
【０００８】
しかし、上記ホイール換算回転速度ＮＷは、規定の駆動輪のタイヤ外径（新品状態のタイヤの外径など）等に基づいて算出される。そのため、図９の（Ａ）に示すように、タイヤが摩耗して外径が小さくなっていくと、算出されるホイール換算回転速度ＮＷｂは、規定のタイヤ外径のときに算出されるホイール換算回転速度ＮＷａに対して、実際のタイヤ外径との差の分（ａ−ｂ）だけ低くなる。
【０００９】
従って、図９の（Ｂ）に示すように、ホイール換算回転速度ＮＷと実際の機関回転速度ＮＥとの差から算出される上記回転速度差Ａを回転変動量としてしまうと、その回転変動量にはタイヤ外径の変化による誤差（ａ−ｂ）が含まれてしまう。そのため、回転変動量の中心Ｃは、そうしたタイヤの摩耗によるホイール換算回転速度ＮＷの変化に伴って「０」からずれてしまう。
【００１０】
そこで、上記の回転変動量を以下のように処理することにより、タイヤの摩耗に起因して回転変動量の中心が「０」からずれることを補償することが考えられる。
すなわち、図９の（Ｃ）に示すように、上記回転速度差Ａをなまし処理したなまし値Ｎを算出することにより、当該回転速度差Ａの変動における波高の中心値に近似した値を算出する。そして、図９の（Ｄ）に示すように、その算出したなまし値Ｎと回転速度差Ａとの差（Ａ−Ｎ）を算出してこれを回転変動量Ｈにすれば、この回転変動量Ｈは、「０」を中心にして変動するように補償された回転変動量になる。
【００１１】
しかしながら、上記回転速度差Ａのなまし値Ｎ、つまり実際の機関回転速度ＮＥとホイール換算回転速度ＮＷとの差をなまし処理したなまし値Ｎと、現在算出されている回転速度差Ａとの差を求めることにより上記回転変動量Ｈを算出する場合には、以下のような不都合の発生が懸念される。
【００１２】
図１０の（Ａ）に示すように、ロックアップクラッチが解放されている状態、あるいはスリップしている状態のときには（時刻ｔ１以前）、トルクコンバータの出力軸の回転速度よりも機関回転速度ＮＥの方が回転速度は高くなっている。そのため、こうした状態のときには、トルクコンバータの出力軸の回転速度に近似しているホイール換算回転速度ＮＷよりも機関回転速度ＮＥの方が高くなっており、機関回転速度ＮＥとホイール換算回転速度ＮＷとの回転速度差Ａは大きくなっている。こうした状態からロックアップクラッチの完全係合が開始されて（時刻ｔ１）、直結状態になるまで（時刻ｔ２）の過程では、機関回転速度ＮＥが急速に低下していくことから、図１０の（Ｂ）に示すように、機関回転速度ＮＥとホイール換算回転速度ＮＷとの回転速度差Ａも急速に小さくなっていく。しかし、こうした回転速度差Ａの大きな変化に対してなまし値Ｎの変化には遅れがあるため、そうしたなまし値Ｎの遅れがある程度収まるまでは、なまし値Ｎと上記回転速度差Ａとの差から求められる回転変動量Ｈには、機関回転速度ＮＥの変動成分だけではなく、なまし値Ｎの応答遅れ分も含まれてしまう。従って、ロックアップクラッチが直結状態になった直後に算出される回転変動量Ｈは実際の回転変動量よりも大きい値になってしまい、当該回転変動量Ｈの算出精度が低下してしまう。ちなみに、このようにして回転変動量Ｈの算出精度が低下すると、上述した出力制御において機関出力が過剰に調整されてしまい、車両振動が増加するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、内燃機関の出力軸に接続されるポンプインペラと変速機の入力軸に接続されるタービンインペラとロックアップクラッチとを有するトルクコンバータ付きの変速機を備える車両に搭載される内燃機関に適用される。この制御装置は、機関回転速度の回転変動量を算出する処理と、前記回転変動量に基づいて機関出力を調整する処理を実行することにより前記ロックアップクラッチが係合しているときの機関回転速度の変動を抑える出力制御を実施する。そして、この制御装置によって実行される回転変動量の算出処理は、前記車両の車速及び前記車両の駆動輪のタイヤ外径及び前記車両の駆動系における減速比から算出した機関回転速度をホイール換算回転速度としたときに、実際の機関回転速度と前記ホイール換算回転速度との差である第１回転速度差を算出する処理と、前記タービンインペラの回転速度であるタービン回転速度と前記ホイール換算回転速度との差である第２回転速度差を算出する処理と、前記第２回転速度差をなまし処理したなまし値を算出する処理と、前記第１回転速度差と前記なまし値との差を前記回転変動量として算出する処理と、を含んでいる。
【００１４】
同構成では、上記第１回転速度差と上記第２回転速度差のなまし値との差が、機関回転速度の変動量として算出される。その第２回転速度差は、上記タービン回転速度と上記ホイール換算回転速度との差になっている。ここで、ロックアップクラッチが直結状態になっているときのタービン回転速度は、機関回転速度とほぼ同じ速度になっている。また、タービン回転速度は、トルクコンバータにおいて変速機の入力軸に接続されるタービンインペラの回転速度であるため、ロックアップクラッチの係合状態に関わらず、その回転速度は上記ホイール換算回転速度とほぼ同じになる。
【００１５】
従って、ロックアップクラッチが解放されている状態、あるいはスリップしている状態から直結状態に変化するときでも、タービン回転速度とホイール換算回転速度との回転速度差である第２回転速度差は小さい状態のまま大きく変化することはない。従って、そうした第２回転速度差のなまし値と第１回転速度差との差である上記回転変動量には、なまし値の応答遅れ分が含まれにくく、機関回転速度の変動成分が適切に反映される。従って、ロックアップクラッチが直結状態になった直後に算出される回転変動量の算出精度が向上するようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態における内燃機関の制御装置を備える車両の構成を示す模式図。
【図２】同実施形態の制御装置が実行する出力制御の処理を示すブロック図。
【図３】同実施形態の制御装置が実行する回転変動量算出処理を示すブロック図。
【図４】同実施形態の作用を示すグラフ。
【図５】同実施形態の作用を示すグラフ。
【図６】同実施形態の作用を示すグラフ。
【図７】同実施形態におけるリセット処理の作用を示すグラフ。
【図８】従来の回転変動量の算出態様を示すグラフ。
【図９】従来の回転変動量の算出態様を示すグラフ。
【図１０】従来の回転変動量の算出態様を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、車両に搭載される内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
図１に示すように、車両２００には、燃料噴射弁から噴射される燃料の量や点火プラグの点火時期などを調整することにより機関出力が調整される内燃機関１０が搭載されている。
【００１８】
内燃機関１０の出力軸であるクランクシャフトは、ロックアップクラッチ２５を備えるトルクコンバータ２０に接続されている。トルクコンバータ２０は、流体伝達機構であり、その出力軸は自動変速機３０の入力軸に接続されている。なお、本実施形態の自動変速機３０の変速段数は６段となっているが、そうした変速段数は適宜変更することができる。トルクコンバータ２０内には、クランクシャフトに接続されたポンプインペラ２１と自動変速機３０の入力軸に接続されたタービンインペラ２２といった一対のインペラが設けられている。
【００１９】
ロックアップクラッチ２５は、トルクコンバータ２０の入力軸（内燃機関側）と出力軸（自動変速機側）とを直結することが可能なクラッチである。このロックアップクラッチ２５は、油圧回路によってその作動状態が変更されるものであり、トルクコンバータ２０の入力軸側（内燃機関側）と出力軸側（自動変速機側）とを直結させた「係合状態」と、こうした係合状態を解除してロックアップクラッチ２５を介した駆動力伝達量を「０」にする「解放状態」との間で作動状態が変化する。さらに、ロックアップクラッチ２５のスリップ量を調整するスリップ制御が行われることにより、ロックアップクラッチ２５の作動状態は、トルクコンバータ２０の入力軸側と出力軸側との相対回転がある程度許容された「スリップ状態」にされる。
【００２０】
自動変速機３０の出力軸は、デファレンシャルギヤ４０に接続されている。デファレンシャルギヤ４０の出力軸であるドライブシャフト４５は、車両２００の駆動輪５０に接続されている。
【００２１】
制御装置１００は、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１１０や、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリ１２０を備えている。そして、メモリ１２０に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が実行することにより各種制御を実行する。
【００２２】
制御装置１００には、クランクシャフトの回転角を検出するクランク角センサ７０、上記タービンインペラ２２の回転速度であるタービン回転速度ＮＴを検出する速度センサ７１、内燃機関１０の吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ７２が接続されており、それら各種センサからの出力信号が入力される。また、制御装置１００には、内燃機関１０の冷却水の温度である冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ７３、アクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＣＰを検出するアクセルポジジョンセンサ７４、車両２００の車速ＳＰを検出する車速センサ７５も接続されており、それら各種センサからの出力信号が入力される。なお、制御装置１００は、クランク角センサ７０の出力信号Ｓｃｒに基づいて機関回転速度ＮＥを演算する。また、制御装置１００は、機関回転速度ＮＥ及び吸入空気量ＧＡに基づいて機関負荷率ＫＬを演算する。機関負荷率ＫＬは、全負荷状態で内燃機関１０を定常運転したときのシリンダ流入空気量に対する、現在のシリンダ流入空気量の比率を表している。なお、シリンダ流入空気量は、吸気行程において内燃機関１０の気筒のそれぞれに流入する空気の量である。
【００２３】
制御装置１００は、それらセンサの検出結果に基づき、燃料噴射弁の燃料噴射制御や点火プラグの点火時期制御といった各種の機関制御、並びに自動変速機３０の変速制御やロックアップクラッチ２５の作動制御などといった各種制御を実施する。
【００２４】
ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ２０を備える車両２００では、ロックアップクラッチ２５の係合中において、内燃機関１０の出力トルクが変動したり、車両２００のドライブシャフト等が捻れたりすると、機関回転速度が周期的に変動して車両２００には振動が生じる。てしまう。
【００２５】
そこで、制御装置１００は、「０」を中心にして変動する機関回転速度ＮＥの回転変動量Ｈを算出する。そして、その算出した回転変動量Ｈに基づいて点火時期を調整することにより機関出力を調整する出力制御を実施することにより、ロックアップクラッチ２５が係合しているときの機関回転速度の変動を抑え、これにより車両振動の発生を抑えるようにしている。
【００２６】
以下、そうした振動抑制のための出力制御について説明する。
図２に、制御装置１００が実施する上記出力制御の処理を示す。
ＮＷ算出処理Ｍ１０は、車速ＳＰ及び駆動輪５０のタイヤ外径及び車両２００の駆動系における減速比から算出した機関回転速度をホイール換算回転速度ＮＷとしたときに、このホイール換算回転速度ＮＷを算出する処理である。このＮＷ算出処理Ｍ１０において制御装置１００は、現在の車速ＳＰと、現在の自動変速機３０の変速段を示すギヤ段信号ＧＰ及びデファレンシャルギヤ４０の減速比に基づき、車両２００の駆動系における現在の減速比を算出する。そして、その算出した減速比と現在の車速ＳＰと駆動輪５０のタイヤ外径とに基づいてホイール換算回転速度ＮＷを算出する。このホイール換算回転速度ＮＷは、自動変速機３０の入力軸に接続されるトルクコンバータ２０の出力軸の回転速度、つまりタービン回転速度ＮＴに近似した値となる。また、ホイール換算回転速度ＮＷを算出する際の駆動輪５０のタイヤ外径は規定値が予め設定されており、本実施形態では、新品状態のタイヤの外径が規定値として設定されている。なお、上記ギヤ段信号ＧＰの値は「１速段：変速比（大）」を示す「１」から「６速段：変速比（小）」を示す「６」までの間でそのときの自動変速機３０の変速段に応じて変化する。
【００２７】
回転変動量算出処理Ｍ２０は、ある回転速度で変動している機関回転速度そのものではなく、そうした変動中の機関回転速度から変動成分を抽出した値、すなわち「０」を中心にして変動する回転変動量Ｈを算出する処理である。この回転変動量算出処理Ｍ２０の詳細は後述する。
【００２８】
前提条件判定処理Ｍ４０は、後述するローパスフィルタ処理Ｍ５０や、振動周期／振幅算出処理Ｍ７０を実行するための前提条件が成立しているか否かを判定する処理である。この前提条件判定処理Ｍ４０において制御装置１００は、例えば以下の各条件（Ａ）〜（Ｅ）が全て成立する場合に前提条件が成立していると判定する一方、各条件（Ａ）〜（Ｅ）のいずれかが成立しない場合には前提条件が成立していないと判定する。なお、この前提条件は、基本的に上記出力制御の実施に適した機関運転状態にあるか否かを判定するための条件となっている。
【００２９】
（Ａ）冷却水温ＴＨＷが所定値以上である。
（Ｂ）ギヤ段信号ＧＰが所定範囲内である（例えば２≦ＧＰ≦６など）。
（Ｃ）機関回転速度ＮＥが所定範囲内である。
【００３０】
（Ｄ）機関負荷率ＫＬが所定範囲内である。
（Ｅ）車速ＳＰが所定値以上である。
ローパスフィルタ処理Ｍ５０は、前提条件判定処理Ｍ４０にて前提条件が成立していると判定されていることを条件に、回転変動量算出処理Ｍ２０にて算出された回転変動量Ｈから高周波ノイズ成分を除去する処理である。このローパスフィルタ処理Ｍ５０において制御装置１００は、回転変動量算出処理Ｍ２０にて算出された回転変動量Ｈにローパスフィルタ処理を施して当該回転変動量Ｈから高周波ノイズ成分を除去し、そのローパスフィルタ処理後の回転変動量Ｈをローパスフィルタ後回転変動量ＨＬＰとして出力する。
【００３１】
位相補正処理Ｍ６０は、実際の機関回転速度の振動周期に対するローパスフィルタ後回転変動量ＨＬＰの振動周期の遅れを補正する処理である。すなわち、ローパスフィルタ後回転変動量ＨＬＰを算出するまでの間には各種の演算が行われるため、実際の機関回転速度の振動周期に対してローパスフィルタ後回転変動量ＨＬＰの振動周期には遅れが生じる。また、ローパスフィルタ後回転変動量ＨＬＰの振動周期に基づいて実際の機関出力を調整する際にも遅れが生じる。そこで、この位相補正処理Ｍ６０において制御装置１００は、算出されたローパスフィルタ後回転変動量ＨＬＰの位相を所定値ＡＤの分だけ早い時期に進めることによりそうした各種の遅れを補正した補正後回転変動量ＨＲを算出する。ここで、自動変速機３０の変速比が小さいときほど、実際の機関回転速度の振動周期は早くなる傾向があるため、ローパスフィルタ後回転変動量ＨＬＰの振動周期も自動変速機３０の変速比が小さいときほど早くなる。従って、上述した振動周期の遅れを補正するためには、自動変速機３０の変速比が小さいときほど、ローパスフィルタ後回転変動量ＨＬＰの位相をより早い時期に進める必要がある。そこで、制御装置１００は現在のギヤ段信号ＧＰの値が大きいほど、つまり自動変速機３０の変速比が小さいときほど上記所定値ＡＤの値が大きくなるように当該所定値ＡＤを可変設定する。
【００３２】
振動周期／振幅算出処理Ｍ７０は、前提条件判定処理Ｍ４０にて前提条件が成立していると判定されていることを条件に、制御装置１００が補正後回転変動量ＨＲの振動周期ＣＹ及び振幅ＶＡを算出する処理である。
【００３３】
振動回数計測処理Ｍ８０は、振動周期／振幅算出処理Ｍ７０にて算出された補正後回転変動量ＨＲの振動周期ＣＹ及び振幅ＶＡに基づいて、機関出力を調整しなければならないほどの大きな振動が発生した回数（以下、振動回数という）ＳＮを計測する。
【００３４】
この振動回数計測処理Ｍ８０において制御装置１００は、例えば以下の各条件（Ｆ）〜（Ｈ）が全て成立する場合に、機関出力を調整しなければならないほどの大きな振動が発生していると判定して振動回数ＳＮ（初期値は「０」）をカウントアップする。一方、以下の各条件（Ｆ）及び（Ｇ）のいずれかが成立しない場合や、以下の条件（Ｊ）または（Ｋ）のいずれかが成立する場合には、制御装置１００は、振動回数ＳＮをクリヤしてその値を「０」に戻す。
【００３５】
（Ｆ）前提条件判定処理Ｍ４０にて前提条件が成立していると判定されている。
（Ｇ）補正後回転変動量ＨＲの振動周期ＣＹについてその半周期が所定範囲内の時間となっており、過剰に早い時間や過剰に遅い時間になっていない。
【００３６】
（Ｈ）補正後回転変動量ＨＲの振幅ＶＡが所定値Ａ以上であり、機関出力を調整しなければならないほどの大きな振動が発生している。
（Ｊ）補正後回転変動量ＨＲの振幅ＶＡが所定値Ｂ以下であり、機関出力を調整しなければならないほどの大きな振動は発生していない。ここで、所定値Ｂは上記所定値Ａよりも小さい値が設定されている。
【００３７】
（Ｋ）後述の発散回数計測処理Ｍ９０にて、補正後回転変動量ＨＲの値が発散していると判定されている。
発散回数計測処理Ｍ９０は、上述した出力制御の実施中に補正後回転変動量ＨＲの値が発散していないか否かを判定するとともに、発散していると判定する場合にその発散回数ＥＮを計測する処理である。この発散回数計測処理Ｍ９０において制御装置１００は、例えば以下の各条件（Ｌ）及び（Ｍ）が全て成立する場合に、補正後回転変動量ＨＲの値が発散していると判定して、発散回数ＥＮ（初期値は「０」）をカウントアップする。
【００３８】
（Ｌ）後述のトルクＦＢ許可判定処理Ｍ１００にて、上記出力制御の実行が許可されており、出力制御が実施されている。
（Ｍ）補正後回転変動量ＨＲの値が発散傾向である。この条件（Ｍ）は、以下の各条件（Ｍ１）または（Ｍ２）のいずれかが成立する場合に肯定される。
【００３９】
（Ｍ１）補正後回転変動量ＨＲの振幅ＶＡが所定回数以上継続して増加している。
（Ｍ２）補正後回転変動量ＨＲの波高ＷＡが所定値以上である。
トルクＦＢ許可判定処理Ｍ１００は、上記出力制御の実行を許可するか否かを判定する処理である。このトルクＦＢ許可判定処理Ｍ１００において制御装置１００は、例えば以下の各条件（Ｐ）〜（Ｔ）が全て成立する場合に上記出力制御の実行を許可する一方、各条件（Ｐ）〜（Ｓ）のいずれかが成立しない場合には上記出力制御の実行を禁止する。なお、制御装置１００は、トルクＦＢ許可判定処理Ｍ１００にて上記出力制御の実行を禁止する場合、発散回数ＥＮをクリヤしてその値を「０」に戻す処理も行う。
【００４０】
（Ｐ）振動回数計測処理Ｍ８０にて計測されている現在の振動回数ＳＮが所定回数以上である。
（Ｑ）上記出力制御による機関出力の調整を開始してから現在までの経過時間が規定の時間内である。
【００４１】
（Ｓ）発散回数ＥＮが所定値以下である。
（Ｔ）ロックアップクラッチ２５が直結状態である。
トルク変換処理Ｍ１１０は、トルクＦＢ許可判定処理Ｍ１００にて上記出力制御の実行が許可されていることを条件に、位相補正処理Ｍ６０にて算出された補正後回転変動量ＨＲを内燃機関１０の出力トルクに変換するとともに、その変換した出力トルクの振動波形の位相を反転させる処理である。このトルク変換処理Ｍ１１０において制御装置１００は、補正後回転変動量ＨＲを内燃機関１０の出力トルクに変換した後、その変換した出力トルクの振動波形の位相を反転させた値を逆トルク変換値ＴＱＣとして出力する。
【００４２】
ガード処理Ｍ１２０は、トルク変換処理Ｍ１１０にて算出された逆トルク変換値ＴＱＣの値が規定範囲内の値となるようにガード処理を行う処理であり、制御装置１００は、逆トルク変換値ＴＱＣをガード処理した後の値を逆トルク変換値ＴＱＣの最終値である逆トルク変換最終値ＴＱＦとして出力する。
【００４３】
点火時期補正処理Ｍ１３０は、ガード処理Ｍ１２０から出力された逆トルク変換最終値ＴＱＦに基づいて点火時期補正量を算出する。そしてその算出した点火時期補正量に基づいて点火時期を進角側または遅角側に補正する処理である。この点火時期補正処理Ｍ１３０による点火時期補正により、補正後回転変動量ＨＲが増大するときには機関出力が低下するように一方、補正後回転変動量ＨＲが減少するときには機関出力が増加するように同機関出力がフィードバック制御される。こうしたフィードバック制御による機関出力の増減によって機関回転速度ＮＥの変動が相殺されることにより、ロックアップクラッチ係合中（より詳細には直結中）における車両２００の振動が抑制される。
【００４４】
このように本実施形態の出力制御では、上記回転変動量Ｈを演算処理した逆トルク変換最終値ＴＱＦに基づいて機関出力が調整されるため、ロックアップクラッチ２５が係合しているときの機関回転速度の変動を適切に抑えるには、同回転変動量Ｈの精度が重要になる。そこで、本実施形態では、上記回転変動量算出処理Ｍ２０を以下のようにして実施することにより、回転変動量Ｈの算出精度を向上させている。
【００４５】
図３に、制御装置１００が実施する上記回転変動量算出処理Ｍ２０の処理内容を示す。なお、図３に示す一連の処理は所定周期毎に繰り返し実行される。
まず、ギヤ段判定処理Ｍ３７において、制御装置１００は、ギヤ段信号ＧＰを取得することにより、自動変速機３０の変速段が一定となっているか変化した直後か否かを判定する。
【００４６】
第１回転速度差算出処理Ｍ３１において、制御装置１００は、ＮＷ算出処理Ｍ１０にて算出されたホイール換算回転速度ＮＷを現在の機関回転速度ＮＥから減算することにより、実際の機関回転速度ＮＥとホイール換算回転速度ＮＷとの差である第１回転速度差ＮＥＮＷを算出する。
【００４７】
第２回転速度差算出処理Ｍ３２において、制御装置１００は、ＮＷ算出処理Ｍ１０にて算出されたホイール換算回転速度ＮＷを現在のタービン回転速度ＮＴから減算することにより、タービン回転速度ＮＴとホイール換算回転速度ＮＷとの差である第２回転速度差ＮＴＮＷを算出する。
【００４８】
なまし処理Ｍ３３において、制御装置１００は、上記ギヤ段判定処理Ｍ３７において自動変速機３０の変速段が一定になっていると判定されていることを条件に、第２回転速度差算出処理Ｍ３２にて算出された第２回転速度差ＮＴＮＷの値をなまし処理する。そして、当該第２回転速度差ＮＴＮＷの値をなましたなまし値ＮＴＮＷｎを、後述のなまし値決定処理Ｍ３５に出力する。
【００４９】
リセット処理Ｍ３４において、制御装置１００は、上記ギヤ段判定処理Ｍ３７において自動変速機３０の変速段が変化した直後であると判定されていることを条件に、現在算出されている第２回転速度差ＮＴＮＷの値をそのまま後述のなまし値決定処理Ｍ３５に出力する。
【００５０】
なまし値決定処理Ｍ３５において、制御装置１００は、上記ギヤ段判定処理Ｍ３７において自動変速機３０の変速段が一定になっていると判定されている場合、なまし処理Ｍ３３にて算出されたなまし値ＮＴＮＷｎを、今回の算出周期におけるなまし値ＮＴＮＷｎとして設定する。そして、その設定したなまし値ＮＴＮＷｎ（＝ＮＴＮＷｎ）を後述の変動量抽出処理Ｍ３６に出力する。
【００５１】
一方、なまし値決定処理Ｍ３５において、制御装置１００は、上記ギヤ段判定処理Ｍ３７において自動変速機３０の変速段が変化した直後であると判定されている場合、リセット処理Ｍ３４から出力された現在の第２回転速度差ＮＴＮＷの値を、今回の算出周期におけるなまし値ＮＴＮＷｎとして設定する。そして、その設定したなまし値ＮＴＮＷｎ（＝ＮＴＮＷ）を後述の変動量抽出処理Ｍ３６に出力する。
【００５２】
変動量抽出処理Ｍ３６において、制御装置１００は、なまし値決定処理Ｍ３５から出力されたなまし値ＮＴＮＷｎを、第１回転速度差算出処理Ｍ３１にて算出された第１回転速度差ＮＥＮＷから減算することにより上記回転変動量Ｈを算出する。そして、その算出した回転変動量Ｈを上記ローパスフィルタ処理Ｍ５０に出力する。
【００５３】
以上説明した回転変動量算出処理Ｍ２０を実行する本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
（１）図４に、自動変速機３０の変速段が一定になっており、且つロックアップクラッチ２５が直結状態になっているときの機関回転速度ＮＥの変動及びホイール換算回転速度ＮＷの状態を示す。なお、この図４には、駆動輪５０のタイヤが摩耗しておらず、タイヤ外径が新品状態と同じになっているときのホイール換算回転速度ＮＷの変動を示す。
【００５４】
この図４の（Ａ）に示すように、ホイール換算回転速度ＮＷとしたときに、車速は機関回転速度ほど大きく変動はしないため、車速ＳＰ等から算出されるホイール換算回転速度ＮＷは、変動している機関回転速度ＮＥの中心付近の値になる。
【００５５】
従って、図４の（Ｂ）に示すように、ロックアップクラッチ係合中（直結中）に算出されるホイール換算回転速度ＮＷと実際の機関回転速度ＮＥとの差である第１回転速度差ＮＥＮＷに現れる変動量は上述した回転変動量、つまり「０」を中心にして変動する回転変動量になる。
【００５６】
しかし、上記ホイール換算回転速度ＮＷは、駆動輪５０のタイヤ外径が新品状態の外径であることを前提にして算出される。そのため、図５の（Ａ）に示すように、タイヤが摩耗して外径が小さくなっていくと、算出されるホイール換算回転速度ＮＷｂは、新品状態のタイヤ外径に基づいて算出されるホイール換算回転速度ＮＷａに対して、実際のタイヤ外径との差の分（ａ−ｂ）だけ低くなる。
【００５７】
従って、図５の（Ｂ）に示すように、ホイール換算回転速度ＮＷと実際の機関回転速度ＮＥとの差から算出される第１回転速度差ＮＥＮＷをそのまま回転変動量Ｈとしてしまうと、その回転変動量Ｈにはタイヤ外径の変化による誤差（ａ−ｂ）が含まれてしまう。そのため、回転変動量Ｈの中心Ｃは、そうしたタイヤの摩耗によるホイール換算回転速度ＮＷの変化に伴って「０」からずれてしまう。
【００５８】
そこで、図５の（Ｃ）に示すように、本実施形態では、タービン回転速度ＮＴとホイール換算回転速度ＮＷとの差である第２回転速度差ＮＴＮＷを算出する。そして、その第２回転速度差ＮＴＮＷをなまし処理したなまし値ＮＴＮＷｎを算出することにより、当該第２回転速度差ＮＴＮＷの変動における波高の中心値に近似した値を算出するようにしている。ここで、ロックアップクラッチ係合中（直結中）は、タービン回転速度ＮＴと機関回転速度ＮＥとがほぼ同じになるため、第２回転速度差ＮＴＮＷは、上記第１回転速度差ＮＥＮＷと同様に変動する値になる。従って、上記なまし値ＮＴＮＷｎは、第１回転速度差ＮＥＮＷの変動における波高の中心値に近似した値となる。
【００５９】
そして、図５の（Ｄ）に示すように、その算出したなまし値ＮＴＮＷｎと第１回転速度差ＮＥＮＷとの差を算出してこれを回転変動量Ｈとしているため、この回転変動量Ｈは、「０」を中心にして変動するように補償された回転変動量になる。従って、駆動輪５０のタイヤが摩耗した場合でも、ある回転速度を中心にして変動している機関回転速度ＮＥから変動成分を抽出した値、すなわち「０」を中心にして変動する回転変動量を算出することができる。
【００６０】
（２）図６の（Ａ）に示すように、ロックアップクラッチ２５が解放されている状態、あるいはスリップしている状態のときには（時刻ｔ１以前）、トルクコンバータ２０の出力軸の回転速度であるタービン回転速度ＮＴよりも機関回転速度ＮＥの方が回転速度は高くなっている。また、こうした状態のときには、タービン回転速度ＮＴに近似しているホイール換算回転速度ＮＷよりも機関回転速度ＮＥの方が高くなっており、機関回転速度ＮＥとホイール換算回転速度ＮＷとの回転速度差Ａは大きくなっている。こうした状態からロックアップクラッチの完全係合が開始されて（時刻ｔ１）、直結状態になるまで（時刻ｔ２）の過程では、機関回転速度ＮＥが急速に低下していくことから、図６の（Ｂ）に示すように、機関回転速度ＮＥとホイール換算回転速度ＮＷとの回転速度差である第１回転速度差ＮＥＮＷも急速に小さくなっていく。
【００６１】
ここで、ロックアップクラッチ２５が直結状態になっているときのタービン回転速度ＮＴは機関回転速度ＮＥとほぼ同じ速度になっている。また、タービン回転速度ＮＴは、トルクコンバータ２０において自動変速機３０の入力軸に接続されるタービンインペラ２２の回転速度であるため、ロックアップクラッチ２５の係合状態に関わらず、その回転速度は上記ホイール換算回転速度ＮＷとほぼ同じになる。
【００６２】
従って、ロックアップクラッチ２５が解放されている状態、あるいはスリップしている状態から直結状態に変化するときでも、タービン回転速度ＮＴとホイール換算回転速度ＮＷとの回転速度差である第２回転速度差ＮＴＮＷは小さい状態のまま大きく変化することはない。従って、そうした第２回転速度差ＮＴＮＷのなまし値ＮＴＮＷｎと当該第２回転速度差ＮＴＮＷとの差から求められる上記回転変動量Ｈには、図１０で説明した、なまし値の応答遅れ分が含まれにくく、機関回転速度ＮＥの変動成分が適切に反映される。従って、本実施形態では図６の（Ｂ）に示すように、ロックアップクラッチ２５が直結状態になった直後に算出される回転変動量Ｈが図１０で説明したように過剰に大きくなることはなく、当該回転変動量Ｈの算出精度が向上するようになる。
【００６３】
（３）図７に、自動変速機３０の変速が行われたときの回転変動量Ｈの挙動を示す。なお、この図７に示す例では、駆動輪５０のタイヤが摩耗しておらず、タイヤ外径が新品状態と同じになっている。また、自動変速機３０の変速段がローギア段側からハイギヤ段側に変速された場合を例示している。
【００６４】
この図７では、時刻ｔ１において変速動作が開始されており、時刻ｔ２において変速動作が完了している。また、時刻ｔ１以前及び時刻ｔ２以降は、ロックアップクラッチ２５が係合した状態、つまりロックアップ中となっており、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間はロックアップクラッチ２５が開放された状態、つまりロックアップ解除中になっている。
【００６５】
変速動作の開始前は、機関回転速度ＮＥとホイール換算回転速度ＮＷとがほぼ一致している。そして、時刻ｔ１において変速動作が開始されると、機関回転速度ＮＥは変速後の機関回転速度ＮＥに向かって低下していく。一方、時刻ｔ２において変速動作が完了することによりギヤ段信号ＧＰが変化すると、ギヤ段信号ＧＰ等から算出されるホイール換算回転速度ＮＷは一気に低下して、速度の低下した機関回転速度ＮＥとほぼ同じなる。
【００６６】
こうした時刻ｔ１〜時刻ｔ２の間では、ホイール換算回転速度ＮＷが機関回転速度ＮＥよりも高くなっているため、第１回転速度差ＮＥＮＷは負の値となっており、時刻ｔ１以降、徐々にその絶対値は大きくなっていく。そして、時刻ｔ２になると、第１回転速度差ＮＥＮＷはほぼ「０」になる。
【００６７】
また、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の間の変速途中には、タービン回転速度ＮＴも低下していくため、第２回転速度差ＮＴＮＷのなまし値ＮＴＮＷｎも負の値になり、時刻ｔ１以降、徐々にその絶対値は大きくなっていく。そして、時刻ｔ２以降において変速が完了すると、なまし値ＮＴＮＷｎの絶対値は徐々に小さくなっていく。
【００６８】
従って、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の間では、第１回転速度差ＮＥＮＷとなまし値ＮＴＮＷｎとの差の分だけ回転変動量Ｈは負の値となり、徐々にその絶対値は大きくなっていく。ただし、この時刻ｔ１〜時刻ｔ２の間はロックアップクラッチ２５が係合していないため、上述した出力制御による機関出力の調整は行われない。
【００６９】
ここで、時刻ｔ２では、なまし値ＮＴＮＷｎの絶対値が増加から減少に転じた直後であるため、この時刻ｔ２におけるなまし値ＮＴＮＷｎは、負の値であって所定の絶対値Ｄとなっている。そのため、仮にこのまま当該なまし値ＮＴＮＷｎを、ほぼ「０」になっている第１回転速度差ＮＥＮＷから減ずると、回転変動が生じていなくても、時刻ｔ２では、その絶対値Ｄの分だけ正の値となる回転変動量Ｈ（Ｈ＝０−（−Ｄ）＝＋Ｄ）が算出されてしまい、そうした誤った回転変動量Ｈの算出が時刻ｔ２以降もしばらく続いてしまう。時刻ｔ２以降は、ロックアップクラッチ２５が係合しているため、そうした誤った回転変動量Ｈが算出されていると、機関出力が誤って低減されてしまい、車両２００に振動が生じるおそれがある。
【００７０】
この点、本実施形態では、上記リセット処理Ｍ３４及び上記なまし値決定処理Ｍ３５により、自動変速機３０の変速段が変化した直後であると判定されている場合、つまりギヤ段信号ＧＰが変化した直後は、なまし値ＮＴＮＷｎとして第２回転速度差ＮＴＮＷを設定することにより、なまし値ＮＴＮＷｎを一旦リセットするようにしている。従って、時刻ｔ２において算出される回転変動量Ｈは、第１回転速度差ＮＥＮＷ（ＮＥ−ＮＷ）から第２回転速度差ＮＴＮＷ（ＮＴ−ＮＷ）を減じた値になる。ここで、時刻ｔ２以降は、ロックアップクラッチ２５が係合しているため、機関回転速度ＮＥとタービン回転速度ＮＴとはほぼ同じになる。従って、第１回転速度差ＮＥＮＷと第２回転速度差ＮＴＮＷとはほぼ同じになることから、それら回転速度差の差分である回転変動量Ｈはほぼ「０」になり、時刻ｔ２以降も回転変動量Ｈはほぼ「０」で推移するようになる。
【００７１】
従って、変速完了直後に回転変動量Ｈが誤って算出されることを抑えることができるようになり、これにより変速完了直後に車両２００に振動が生じることを抑えることができる。
【００７２】
（４）回転変動量算出処理Ｍ２０を実行することにより、回転変動量Ｈを精度よく算出することができる。従って、そうした回転変動量Ｈを演算処理した補正後回転変動量ＨＲの値も精度が向上するようになる。その結果、発散回数計測処理Ｍ９０において、補正後回転変動量ＨＲの値が発散しているか否かの判定もより精度よく実施することができる。
【００７３】
（５）補正後回転変動量ＨＲの振動周期ＣＹや振幅ＶＡや波高ＷＡに基づいて、上記振動回数ＳＮや発散回数ＥＮを計測するようにしている。そのため、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）による振動解析を行うことで上記振動回数ＳＮや発散回数ＥＮを計測する場合と比較して、制御装置１００の演算負荷を低減することができる。
【００７４】
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記リセット処理Ｍ３４を省略してもよい。この場合でも上記（３）以外の作用効果を得ることができる。
【００７５】
・上記振動回数ＳＮや上記発散回数ＥＮを他の態様で計測してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０…内燃機関、２０…トルクコンバータ、２１…ポンプインペラ、２２…タービンインペラ、２５…ロックアップクラッチ、３０…自動変速機、４０…デファレンシャルギヤ、４５…ドライブシャフト、５０…駆動輪、７０…クランク角センサ、７１…速度センサ、７２…エアフロメータ、７３…水温センサ、７４…アクセルポジジョンセンサ、７５…車速センサ、１００…制御装置、１１０…中央処理装置、１１０…ＣＰＵ、１２０…メモリ、２００…車両、Ｍ３１…第１回転速度差算出処理、Ｍ３２…第２回転速度差算出処理、Ｍ３３…なまし処理、Ｍ３４…リセット処理、Ｍ３５…なまし値決定処理、Ｍ３６…変動量抽出処理、Ｍ３７…ギヤ段判定処理。
【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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【図６】
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【図７】
2020051334.tif 000009
【図８】
2020051334.tif 000010
【図９】
2020051334.tif 000011
【図１０】
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