(57)【要約】【課題】共振を助長することなく、また、アクチュエータが加振源のトルクの逆相トルクを出力しなくても、エンジン振動を効果的に低減することのできるコストパフォーマンス等に優れた自動車の振動低減装置及び方法を提供する。【解決手段】車載エンジン1のクランク軸108にトルクτmtrを加えて該クランク軸108の回転数とエンジン1の振動とを変化させるアクチュエータ2と、該アクチュエータ2を制御する制御手段3とを備え、制御手段3は、エンジン1の振動加速度Aengが正側又は負側の極大値をとる時期Ｔ4、Ｔ5を跨いで、前記アクチュエータ2が立ち上がり及び立ち下がりを含む短時のトルクτmtrを出力するように制御する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載エンジンに作動力を加えて該エンジンの振動を変化させるアクチュエータと、該アクチュエータを制御する制御手段とを備えた自動車の振動低減装置であって、
前記制御手段は、前記エンジンの振動加速度が正側及び／又は負側の極大値をとる直前に、前記アクチュエータが立ち上がり又は立ち下がりを含む短時の作動力を出力するように制御することを特徴とする自動車の振動低減装置。
【請求項２】
車載エンジンのクランク軸にトルクを加えて該クランク軸の回転数と前記エンジンの振動とを変化させるアクチュエータと、該アクチュエータを制御する制御手段とを備えた自動車の振動低減装置であって、
前記制御手段は、前記エンジンの振動加速度が正側及び／又は負側の極大値をとる直前に、前記アクチュエータが立ち上がり又は立ち下がりを含む短時のトルクを出力するように制御することを特徴とする自動車の振動低減装置。
【請求項３】
車載エンジンに作動力を加えて該エンジンの振動を変化させるアクチュエータと、該アクチュエータを制御する制御手段とを備えた自動車の振動低減装置であって、
前記制御手段は、前記エンジンの振動加速度が正側又は負側の極大値をとる時期を跨いで、前記アクチュエータが立ち上がり及び立ち下がりを含む短時の作動力を出力するように制御することを特徴とする自動車の振動低減装置。
【請求項４】
車載エンジンのクランク軸にトルクを加えて該クランク軸の回転数と前記エンジンの振動とを変化させるアクチュエータと、該アクチュエータを制御する制御手段とを備えた自動車の振動低減装置であって、
前記制御手段は、前記エンジンの振動加速度が正側又は負側の極大値をとる時期を跨いで、前記アクチュエータが立ち上がり及び立ち下がりを含む短時のトルクを出力するように制御することを特徴とするの自動車の振動低減装置。
【請求項５】
エンジン温度が所定範囲内にあるときは、前記アクチュエータの作動を禁止する第１の作動禁止手段を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の自動車の振動低減装置。
【請求項６】
エンジン回転数が所定期間ほぼ一定ないし増加傾向にあるときは、前記アクチュエータの作動を禁止する第２の作動禁止手段を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の自動車の振動低減装置。
【請求項７】
エンジン回転数と前記エンジンの摩擦係数とに基づいて前記エンジンの消費エネルギー求める消費エネルギー計算手段と、前記アクチュエータが出力した作動力もしくはトルクに基づいて前記エンジンへの入力エネルギーを求める入力エネルギー計算手段と、を備え、前記制御手段は、前記入力エネルギーが前記消費エネルギーを超えないように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の振動低減装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記アクチュエータの作動力もしくはトルクの大きさを調整することにより、前記入力エネルギーを調整することを特徴とする請求項７に記載の自動車の振動低減装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記アクチュエータの作動力もしくはトルクの出力時間を調整することにより、前記入力エネルギーを調整することを特徴とする請求項７に記載の自動車の振動低減装置。
【請求項１０】
エンジン回転数とクランク角とに基づいて、前記エンジンの振動加速度が正側及び／又は負側の極大値をとる時期を推定する極大値時期推定手段を備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の自動車の振動低減装置。
【請求項１１】
前記エンジンの振動加速度を検出する振動加速度検出手段を備え、該手段により検出される振動加速度に基づいて、前記エンジンの振動加速度が正側及び／又は負側の極大値をとる時期を取得する極大値時期取得手段を備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の自動車の振動低減装置。
【請求項１２】
車載エンジンのクランク軸にトルクを加えて該クランク軸の回転数と前記エンジンの振動とを変化させるアクチュエータと、該アクチュエータを制御する制御手段とを備えた自動車の振動低減装置であって、
前記制御手段は、エンジン回転数と該回転数の減速度とに基づいて、エンジンの回転方向が逆方向に変わるのを抑制するように前記アクチュエータを制御することを特徴とする自動車の振動低減装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記アクチュエータが出力するトルクがエンジン増速方向の短時のパルスとなるように制御することを特徴とする請求項１２に記載の自動車の振動低減装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記アクチュエータが出力するトルクがエンジン回転数に応じて時間的に変化するように制御することを特徴とする請求項１２に記載の自動車の振動低減装置。
【請求項１５】
車載エンジンにアクチュエータの作動力を加えて前記エンジンの振動を低減する自動車の振動低減方法であって、
前記アクチュエータに、前記エンジンの振動加速度が正側及び／又は負側の極大値をとる直前に、立ち上がり又は立ち下がりを含む短時の作動力を出力させることを特徴とする自動車の振動低減方法。
【請求項１６】
車載エンジンのクランク軸にアクチュエータのトルクを加えて前記エンジンの振動を低減する自動車の振動低減方法であって、
前記アクチュエータに、前記エンジンの振動加速度が正側及び／又は負側の極大値をとる直前に、立ち上がり又は立ち下がりを含む短時のトルクを出力させることを特徴とする自動車の振動低減方法。
【請求項１７】
車載エンジンにアクチュエータの作動力を加えて前記エンジンの振動を低減する自動車の振動低減方法であって、
前記アクチュエータに、前記エンジンの振動加速度が正側又は負側の極大値をとる時期を跨ぐように、立ち上がり及び立ち下がりを含む短時の作動力を出力させることを特徴とする自動車の振動低減方法。
【請求項１８】
車載エンジンのクランク軸にアクチュエータのトルクを加えて前記エンジンの振動を低減する自動車の振動低減方法であって、
前記アクチュエータに、前記エンジンの振動加速度が正側又は負側の極大値をとる時期を跨ぐように、立ち上がり及び立ち下がりを含む短時のトルクを出力させることを特徴とするの自動車の振動低減方法。
【請求項１９】
車載エンジンのクランク軸にアクチュエータのトルクを加えて前記エンジンの振動を低減する自動車の振動低減方法であって、
エンジン回転数と該回転数の減速度とに基づいて、エンジンの回転方向が逆方向に変わるのを抑制するように前記アクチュエータを制御することを特徴とする自動車の振動低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンとトルク授受可能に構成されたアクチュエータ（発電電動機など）を備え、エンジンが停止する際(停止動作中)に発生する車両振動を低減する自動車の振動低減装置に係り、特に車両振動の主原因であるエンジンの振動を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジン停止動作中のエンジンの振動は、クランク軸の回転に伴って変化する筒内圧に起因した略正弦波状の振動トルクを加振源とし、エンジンとエンジンマウントとで構成される振動系を振動部位とした共振現象であることが知られている。
【０００３】
従来、この種の振動低減装置としては、特許文献１に見られるように、加振源が筒内圧に起因した略正弦波の振動トルクであることに着目し、発電電動機により、上記振動トルクと逆位相のトルクをエンジンに入力しているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８８２２１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１では、振動低減効果を大きくするためには、筒内圧に起因したトルクを抑制するため、発電電動機に大きな出力トルクが必要となる。これにより、発電電動機が大型化し、搭載性悪化やコスト上昇などを招く問題がある。また、発電電動機のトルクがエンジン増速方向のみに出力される構成の場合には、振動を低減できない。入力したトルクの平均値がエンジン増速方向となる場合には、エンジン停止動作中にエンジン増速方向のトルクが入力されることにより、クランク軸の回転が助長される。このためエンジン回転数に伴って変化する上記振動トルクの振動周波数が上記共振系の共振周波数にある時間が長くなり、共振が助長されるためである。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、共振を助長することなく、また、アクチュエータが加振源のトルクの逆相トルクを出力しなくても、エンジン振動を効果的に低減することのできるコストパフォーマンス等に優れた自動車の振動低減装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成すべく、本発明に係る自動車の振動低減装置の第１態様は、車載エンジンに作動力を加えて該エンジンの振動を変化させるアクチュエータと、該アクチュエータを制御する制御手段とを備え、制御手段は、前記エンジンの振動加速度が正側及び／又は負側の極大値をとる直前に、前記アクチュエータが立ち上がり又は立ち下がりを含む短時の作動力を出力するように制御することを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る自動車の振動低減装置の第２態様は、車載エンジンのクランク軸にトルクを加えて該クランク軸の回転数と前記エンジンの振動とを変化させるアクチュエータと、該アクチュエータを制御する制御手段とを備え、制御手段は、前記エンジンの振動加速度が正側及び／又は負側の極大値をとる直前に、前記アクチュエータが立ち上がり又は立ち下がりを含む短時のトルクを出力するように制御することを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る自動車の振動低減装置の第３態様は、車載エンジンに作動力を加えて該エンジンの振動を変化させるアクチュエータと、該アクチュエータを制御する制御手段とを備え、制御手段は、前記エンジンの振動加速度が正側又は負側の極大値をとる時期を跨いで、前記アクチュエータが立ち上がり及び立ち下がりを含む短時の作動力を出力するように制御することを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る自動車の振動低減装置の第４態様は、車載エンジンのクランク軸にトルクを加えて該クランク軸の回転数と前記エンジンの振動とを変化させるアクチュエータと、該アクチュエータを制御する制御手段とを備え、制御手段は、前記エンジンの振動加速度が正側又は負側の極大値をとる時期を跨いで、前記アクチュエータが立ち上がり及び立ち下がりを含む短時のトルクを出力するように制御することを特徴としている。
【００１１】
好ましい態様では、エンジン温度が所定範囲内にあるときは、前記アクチュエータの作動を禁止する第１の作動禁止手段、あるいは、エンジン回転数が所定期間ほぼ一定ないし増加傾向にあるときは、前記アクチュエータの作動を禁止する第２の作動禁止手段を備える。
【００１２】
他の好ましい態様では、エンジン回転数と前記エンジンの摩擦係数とに基づいて前記エンジンの消費エネルギー求める消費エネルギー計算手段と、前記アクチュエータが出力した作動力もしくはトルクに基づいて前記エンジンへの入力エネルギーを求める入力エネルギー計算手段と、を備え、前記制御手段は、前記入力エネルギーが前記消費エネルギーを超えないように前記アクチュエータを制御するようにされる。
【００１３】
この場合、前記制御手段は、好ましくは、前記アクチュエータの作動力もしくはトルクの大きさを調整することにより、前記入力エネルギーを調整するようにされる。
【００１４】
これとは別に、前記制御手段は、好ましくは、前記アクチュエータの作動力もしくはトルクの出力時間を調整することにより、前記入力エネルギーを調整するようにされる。
【００１５】
他の好ましい態様では、エンジン回転数とクランク角とに基づいて、前記エンジンの振動加速度が正側及び／又は負側の極大値をとる時期を推定する極大値時期推定手段を備える。
【００１６】
別の好ましい態様では、前記エンジンの振動加速度を検出する振動加速度検出手段を備え、該手段により検出される振動加速度に基づいて、前記エンジンの振動加速度が正側及び／又は負側の極大値をとる時期を取得する極大値時期取得手段を備える。
【００１７】
本発明に係る自動車の振動低減装置の第５態様は、車載エンジンのクランク軸にトルクを加えて該クランク軸の回転数と前記エンジンの振動とを変化させるアクチュエータと、該アクチュエータを制御する制御手段とを備え、制御手段は、エンジン回転数と該回転数の減速度とに基づいて、エンジンの回転方向が逆方向に変わるのを抑制するように前記アクチュエータを制御することを特徴としている。
【００１８】
この場合、前記制御手段は、好ましくは、前記アクチュエータが出力するトルクがエンジン増速方向の短時のパルスとなるように制御するようにされる。
【００１９】
これとは別に、前記制御手段は、好ましくは、前記アクチュエータが出力するトルクがエンジン回転数に応じて時間的に変化するように制御するようにされる。
【００２０】
一方、本発明に係る自動車の振動低減方法の第１態様は、車載エンジンにアクチュエータの作動力を加えて前記エンジンの振動を低減する方法であって、前記アクチュエータに、前記エンジンの振動加速度が正側及び／又は負側の極大値をとる直前に、立ち上がり又は立ち下がりを含む短時の作動力を出力させることを特徴としている。
【００２１】
本発明に係る自動車の振動低減方法の第２態様は、車載エンジンのクランク軸にアクチュエータのトルクを加えて前記エンジンの振動を低減する方法であって、前記アクチュエータに、前記エンジンの振動加速度が正側及び／又は負側の極大値をとる直前に、立ち上がり又は立ち下がりを含む短時のトルクを出力させることを特徴としている。
【００２２】
本発明に係る自動車の振動低減方法の第３態様は、車載エンジンにアクチュエータの作動力を加えて前記エンジンの振動を低減する方法であって、前記アクチュエータに、前記エンジンの振動加速度が正側又は負側の極大値をとる時期を跨ぐように、立ち上がり及び立ち下がりを含む短時の作動力を出力させることを特徴としている。
【００２３】
本発明に係る自動車の振動低減方法の第４態様は、車載エンジンのクランク軸にアクチュエータのトルクを加えて前記エンジンの振動を低減する方法であって、前記アクチュエータに、前記エンジンの振動加速度が正側又は負側の極大値をとる時期を跨ぐように、立ち上がり及び立ち下がりを含む短時のトルクを出力させることを特徴としている。
【００２４】
本発明に係る自動車の振動低減方法の第５態様は、車載エンジンのクランク軸にアクチュエータのトルクを加えて前記エンジンの振動を低減する方法であって、エンジン回転数と該回転数の減速度とに基づいて、エンジンの回転方向が逆方向に変わるのを抑制するように前記アクチュエータを制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る自動車の振動低減装置及び方法によれば、筒内圧に起因するエンジン振動(加速度)が正側又は負側の極大値をとる時期の近傍にて、アクチュエータによる最大の大きさのトルク変動をエンジンに入力することができる。この最大のトルク変動にて、エンジンの振動とは逆方向にエンジンを加振する。この最大加振により、エンジン振動の極大値を大幅に下げることができる。また、エンジン振動の極大値付近のみトルクを出力することにより、エンジン停止動作中におけるエンジン増速入力を最小限に抑えることができ、エンジン共振時間の延長による振動の増大を回避することができる。
【００２６】
さらに、本発明に係る振動低減装置及び方法は、エンジンを加振できればその方向は問わないため、アクチュエータがトルク付与又はトルク吸収のうち、片側だけしか出力できない構成でも正負両側の振動極大値を低減することができる。また、エンジンを加振できればアクチュエータの構成は任意でよく、そのため、振動低減用のアクチュエータとして小型で安価なものを使用することも可能となり、装置コストを低く抑えることができる。なお、アクチュエータとしては、クランク軸にトルクを加えることのできる発電機、電動機、発電電動機等の他、エンジンに作動力(外力)を加えることのできるエンジンマウント(ダンパー)等をアクチュエータとして利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る振動低減装置の一実施形態(実施例１、２)が適用された自動車の概略構成図。
【図２】筒内圧トルクとクランク角の関係を示す図。
【図３】エンジン停止動作中のエンジン回転数（Ａ）と筒内圧トルク（Ｂ）と振動（Ｃ）の挙動を示す図。
【図４】エンジンの停止許可を判定するフローチャート。
【図５】実施例１の振動低減効果の説明に供される図。
【図６】振動系のステップ応答に説明に供される図。
【図７】実施例１における振動低減制御の一例を示すフローチャート。
【図８】実施例１における振動低減制御の他の例を示すフローチャート。
【図９】実施例２における振動低減制御の一例を示すフローチャート。
【図１０】実施例２の振動低減制御の説明に供される図
【図１１】エンジン１の逆回転を防止する制御の一例を示すフローチャート。
【図１２】エンジン１の逆回転を防止する制御の他の例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の振動低減装置の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２９】
[実施例１]
図1は、本発明に係る振動低減装置の一実施形態(実施例１、２)が適用された自動車の概略構成図である。図示の自動車は、エンジン１と、アクチュエータ２と、コントロールユニット(ＥＣＵ)３と、振動系４とを備えている。
【００３０】
エンジン１は、ピストン１０１、シリンダ１０２、吸気弁１０３、排気弁１０４で画成される燃焼室１０５を有している。ピストン１０１は、コンロッド１０６とクランク１０７とクランク軸１０８にてスライダークランク機構を構成し、燃焼室１０５の圧力(筒内圧)Ｐｃｙｌをクランク軸１０８のトルク(以下、筒内圧トルク)τｃｙｌに変換する。
【００３１】
エンジン１は、エンジンマウント１０９、ボディ１１０、サスペンション１１１、タイヤ１１２にて支えられ、これらとエンジン１とで振動系４を構成する。
【００３２】
アクチュエータ２は、主構成要素のモータ２０１の他、インバータ２０４、図示されていないプーリ、ベルト等を備える。クランク軸１０８には、前記プーリとベルトを介して、モータ２０１のトルクτｍｔｒが入力される。エンジン１は、筒内圧トルクτｃｙｌとアクチュエータ２の駆動トルク（以下、モータトルク）τｍｔｒの合成トルクτａｌｌにて加振される。
【００３３】
ここでは、エンジン１はＶ型６気筒のガソリンエンジンを想定しているが、他の形式のエンジンでも良い。
【００３４】
なお、モータ２０１はクランク軸トルクτｃｙｌにより回転駆動されて発電をする発電機能と、バッテリ２０３の電力を消費してクランク軸１０８にトルクを入力する力行機能とを実現可能なルンデル型の発電電動機を想定している。モータ２０１の制御は、電機子の電力制御で行うことを想定している。これは一般に、ルンデルモータの界磁電流の応答時定数がエンジン振動の周期より長いことに起因する。ただし、本発明のアクチュエータはこれに限定されるものではなく、発電機能のみを有する発電機であっても良いし、力行機能のみを有する電動機であっても良いし、別の構成であっても良い。さらにアクチュエータとしては、クランク軸１０８にトルクを加えるモータ等に限定されるものではなく、エンジンを加振できるものならば形式は問わず、アクチュエータとしてエンジンに作動力(外力)を加えることのできるエンジンマウント(ダンパー)等も利用することができる。
【００３５】
コントロールユニット３は、各種センサからの入力情報に基づいて、各種アクチュエータの制御を実行する。各種センサの例としては、クランク軸１０８の回転角度θｃｒａを検出するクランク角センサ３０１や、ブレーキペダルの作動状態ＳＷｂｒｋを検出するブレーキセンサ３０２や、振動系４の振動加速度Ａｅｎｇを検出するＧセンサ３０３、エンジン１の冷却水の温度Ｔｗを検出する水温センサ３０４(不図示)や、ウィンカーのスイッチ状態ＳＷｗｉｎを検出するセンサ(図示せず)や、車両の走行速度Ｖｓｐを検出する車速センサ（図示せず）などがある。
【００３６】
各種アクチュエータの例としては、前述のモータ２０１や燃料ポンプ、燃料噴射装置、点火装置、可変動弁機構などがある。なお、本実施例では、モータ２０１はコントロールユニット３による制御指令に応じてインバータ２０４に制御される構成としたが、同等の機能を持つ別体の電子回路により制御される構成であっても良いし、コントロールユニット３に直接制御される構成であっても良い。また、エンジン回転数Ｎｅは、クランク角センサ３０１により検出したクランク角θｃｒａを用いて、コントロールユニット３により計算されるものとする。
【００３７】
本実施例では、エンジン１の始動・停止に伴いエンジン１に発生する振動を低減することで、自動車の車体に発生する振動を低減するものである。特に、エンジン１が始動・停止する際に発生するクランク軸トルクτｃｙｌの変動周波数が、振動系４の共振周波数付近を通過することで発生する振動の低減に主眼を置いている。
【００３８】
まず、振動系４の振動特性について説明する。
一般に、エンジン１の内部で作用するトルクには、筒内圧トルクτｃｙｌとピストン１０１の上下運動に伴う慣性力に起因するトルクがある。エンジンの停止時には、エンジンの動作速度が遅いためピストン１０１の運動も遅く、ピストン１０１の慣性力に起因するトルクは小さく、筒内圧トルクτｃｙｌが支配的である。以下、簡単のため、ピストン１０１の慣性力に起因するトルクは無視する。
【００３９】
エンジン１の各燃焼室１０５は、クランク軸１０８が２回転する間に、吸気・圧縮・膨張・排気で構成される一連の行程を実行する。従って、1つの気筒あたりの筒内圧トルクは、クランク軸１０８が２回転する周期で変化する。本実施例のエンジン１はＶ型６気筒を想定しており、各気筒の回転位相が１２０゜ずつずれているため、筒内圧トルクτｃｙｌは、図２に示すように、クランク軸２回転で６回振動する波形となる。気筒ごとの条件により、正確に同一の波形の繰り返しにはならないが、略同一の波形となる。なお、この筒内圧トルクτｃｙｌの振動周波数は、下記の式(１)に示すように、エンジン回転数Ｎｅに応じて変化する。
【００４０】
ｆｃｙｌ＝Ｎｅ÷６０×６÷２                            ・・・・(１)
【００４１】
この筒内圧トルクτｃｙｌが振動系４に入力される。
振動系４は、例えば、エンジンマウント１０９とサスペンション１１１を粘弾性要素とし、エンジン１を慣性体として形成される。一般に、振動系４の共振周波数ｆｒｅｓは、エンジン１のアイドル回転数Ｎｅｉにて筒内圧トルクτｃｙｌが振動する周波数以下に設定される。図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、エンジン１の停止過程では、回転数ＮｅはＮｅｉから０に向かって変化する。このとき、筒内圧トルクτｃｙｌの振動周波数が振動系４の共振周波数を通過し、振動系４が共振して大きな振動が発生する。以下、振動が拡大し始めるエンジン回転数から縮小し始めるエンジン回転数までを共振域と呼称し、Ｎｅｒｅｓと表記する。例えば、Ｎｅｉは６５０ｒｐｍであり、Ｎｅｒｅｓは２００〜４００ｒｐｍなどに設計される。
【００４２】
以下、本実施例でのエンジン停止ルーチンについて説明する。エンジンの停止ルーチンは、エンジン１の停止条件を判定する停止判定ルーチンＲｄｅｔと、エンジン１の振動を抑制しながらエンジン１を停止する制振停止ルーチンＲｓｔｏｐとを含んで構成される。エンジン停止ルーチンは、所定の演算周期毎に実行されることを想定している。所定の周期の長さは例えば10ｍｓなどに設定される。
【００４３】
停止判定ルーチンＲｄｅｔのフローチャートを図４に示し、内容を説明する。本実施例では、車両停車時のアイドルストップを想定しているが、本発明の振動低減はこれに限定されるものではない。
【００４４】
アイドルストップは、例えば、車両停止中で、エンジン１の暖気が完了しており、ブレーキが踏まれている状態で、かつ右左折待ちでないときに行う。
【００４５】
まず、Ｓ４０１(Ｓはステップの略)にて、現在、エンジン１が停止しているか否かを判定する。既にエンジン１が停止している場合には、Ｓ４０１でＹｅｓと判定され、Ｓ４０２に進む。Ｓ４０２は現在ブレーキが踏まれているかをブレーキスイッチＳＷｂｒｋに基づいて判定する。ＳＷｂｒｋは、ブレーキが踏まれている場合ＯＮに、踏まれていない場合にはＯＦＦにセットされる。ＳＷｂｒｋがＯＮの場合にはＳ４０３にてエンジン１の停止状態を維持する。ＳＷｂｒｋがＯＦＦの場合には、運転者が車両を発進させるためにブレーキを戻した可能性が高く、Ｓ４０４にてエンジン１を始動する。
【００４６】
エンジン１が稼動中の場合には、Ｓ４０１にてＮｏと判定され、Ｓ４０５に進む。Ｓ４０５とＳ４０６は、車両が停車しており、かつ停車時間Ｔｓｐが所定期間Ｔｓｐｔｈ維持されていることを判定するステップであり、これにより、エンジン１を停止しても走行に支障がないことを判定する。Ｓ４０５、Ｓ４０６にてＹｅｓと判定されるとＳ４０７に進む。Ｓ４０７では、エンジン１の冷却水の水温Ｔｗが所定値Ｔｗｔｈより大きいか否かを判定するステップであり、これにより、エンジン１が十分暖気されており、エンジン１を停止させても再始動時の排気・始動性に支障がないことを判定する。Ｓ４０７でＹｅｓと判定されるとＳ４０８に進む。Ｓ４０８，Ｓ４０９は、近々に車両が発進する可能性が低いことを判定するステップである。Ｓ４０５、Ｓ４０７の条件が成立していても、信号待ちなど、近々に発進する必要があり、エンジン１を停止させてしまうと走行に支障があることがある。Ｓ４０８にてＳＷｂｒｋがＯＮであることで、運転者に近々に走行する意図がないことを判定し、Ｓ４０９にてウィンカーが点灯していないことを判定する。上記Ｓ４０５、Ｓ４０９でＹｅｓと判定されるとＳ４１０の制振停止ルーチンＲｓｔｏｐに進む。
【００４７】
ここで、本発明(実施例１)のコンセプトを説明する。エンジン１がアイドルからエンジン停止を行う場合の例を、図５(Ａ)にエンジン１の回転数Ｎｅを、(Ｂ)に振動系４の振動加速度Ａｅｎｇを、(Ｃ)にτｍｔｒを示す。なお、以降、エンジン１がアイドルからエンジン停止に至るまでの動作をエンジン停止動作と呼ぶ。図５において符号51,53で示される細い線(パターン)は振動低減制御を行わない場合を示しており、符号52,54,55で示される太い線(パターン)は本発明(実施例１)の振動低減制御を行った場合を示す。図５（Ａ）において時点Ｔ１にて、Ｎｅが共振域Ｎｅｒｅｓに到達し、時点Ｔ２にてＮｅｒｅｓを脱している。
【００４８】
図５（Ｂ）の振動低減制御を実行しない場合の振動加速度(符号53が付された線)の挙動を説明する。振動加速度は主に２つの物理現象による応答に区分することができる。１つは時点Ｔ１〜Ｔ２にて見られる共振振動である。もう１つは時点Ｔ１以前及びＴ２以降に見られる振動現象である。Ｔ１〜Ｔ２の共振現象は振動系４の共振周波数に支配された現象であり、Ｔ１以前及びＴ２以降の振動現象は加振源に支配された現象である。主に運転者に不快感を与えるのは共振振動であり、これは共振により振動振幅がＴ１からＴ２の間以外の状況と比べて大きくなることに由来する。従って、エンジン１停止時の振動は時点Ｔ１〜Ｔ２の共振現象を抑えればよい。共振現象を抑えるには、加振トルク(筒内圧トルク)の影響を小さくする方法と、振動系を振動の極大値近傍にて逆相に加振する方法が有効である。従来提案されている振動低減制御は、振動系にモータで筒内圧トルクと逆相のトルクを入力することで、筒内圧トルクの影響を小さくすることを狙ったものである。この振動低減制御を実施可能なモータには以下の２つの制約が課される。
【００４９】
(1)筒内圧トルクと逆相波形のトルク出力が可能である
(2)逆相トルクの平均値はエンジン停止方向の値である
【００５０】
上記の(1)は筒内圧トルクの影響を抑制するために必要な制約である。(2)はエンジンを停止させるために必要である。すなわち、入力したトルクの平均値が正方向(エンジン増速方向)だと、エンジンが増速され、エンジン回転数が共振域にある時間が長くなる。共振時間の延長は振動振幅の拡大を招き振動低減効果が低くなるという問題がある。本実施例のように、モータのトルクが正方向のみ出力される構成では、(2)の制約を満たすことができず、従来技術では振動低減効果が低い。ここで、モータ２０１は、その構成により、様々な動作制約がある。例えば、モータトルクτｍｔｒはエンジン１の増速方向にしか作用できないものや、減速方向にしか作用できないもの、両側に作用できるものなどがある。本実施例では、τｍｔｒは、増速方向のみに作用できるものとして説明する。実施例には示さないが、減速方向のみに作用できるものの効果も同様である。本発明は、特に、モータトルクがエンジン増速方向のみに出力可能であるような場合に、従来技術よりも振動低減効果が大きい。
【００５１】
本実施例１は、筒内圧トルクの影響抑制ではなく、極大値近傍にて振動系を逆相に加振することを狙ったものである。図５（Ｃ）のトルクパターン55は、本発明における振動低減を実現するトルクのパターンである。このトルクパターン55はモータトルクが0から正に立ち上がる動作と正から0に立ち下がる動作とから構成される。
【００５２】
振動系４の慣性モーメントをＪ、粘性係数をＤ、弾性係数をＫ、入力トルクをτとしたときの運動方程式を次式(２)に示す。
【００５３】
2010223297.tif 000003
【００５４】
ここで、θは振動系４の重心回りの回転角度であり、クランク軸１０８の回転角度θｃｒａとは異なる。入力トルクτが幅Ｔでステップ的に変化した場合の振動系４の振動角加速度を
2010223297.tif 000004
とする。
2010223297.tif 000005
は下記の式(３)のようになる。
【００５５】
2010223297.tif 000006
【００５６】
ただし、α、βは下記の式(４)のようになる。
2010223297.tif 000007
【００５７】
式(３)より、
2010223297.tif 000008
は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、トルク入力の瞬間(ｔ＝trise)に最大値を取り、共振周波数で振動しながら減衰することがわかる。なお、エンジン１が増速するトルクの方向をＴの正の向きとしている。減速方向のトルク変化では、Ｔは負となり、
2010223297.tif 000009
は符号が反転した同様の振動をする。このように入力トルクの立ち上がり(増速方向変化)、立ち下がり(減速方向変化)の時期にて、振動系４を加振することができる。立ち上がり・立ち下がりは、トルクの大きさが変わっていればその絶対値は問わない。つまり、正方向のみのトルク出力でも０から正の変化で立ち上がりが実現でき、正から０への変化で立ち下がりが実現できる。モータトルクτｍｔｒの立ち上がり・立ち下がりを制御することで、正負どちらにも振動系４を加振でき、筒内圧トルクτｃｙｌによる振動とは逆方向に振動を重ねることで振動を低減できる。
【００５８】
式(３)に示すように、トルクの立ち上がり・立ち下がりの瞬間が加振振動の最大点となる。従って、図５に示すように、時点Ｔ４のように共振振動が極大値を取る直前で立ち下げ、時点Ｔ５のように極小値(負側の極大値)を取る直前に立ち上げると振動低減効果が最も大きくなる。
【００５９】
以上の振動低減手法を実行する制振停止ルーチンＲｓｔｏｐのフローチャートを図７に示し、内容を説明する。簡単のために正側の極大値の振動低減方法を説明する。
【００６０】
まず、Ｓ７０１にて、エンジン１の回転数Ｎｅが共振域Ｎｅｒｅｓの範囲に含まれているか判定する。Ｓ７０１にてＮｏと判定された場合には、Ｓ７０２に進み、モータ２０１の作動指令ＶｍｔｒをＶｌｏｗにセットする。モータ２０１は作動指令がＶｌｏｗである場合には、τｍｔｒを０にするよう制御される。
【００６１】
一方、Ｓ７０１にてＹｅｓと判定された場合には、Ｓ７０３に進む。Ｓ７０３では、Ｇセンサ３０３で検出された振動系４の振動加速度Ａｅｎｇが減少中に正から負になった時期(0を跨いだ時期)を取得する。これは、本発明が共振振動の極大値近傍にて逆相振動を加振するのに極大値の時期取得が必要であるため、共振振動の１周期の起点を探索するものである。Ｓ７０３でＮｏと判定されると、Ｓ７０２に進み、ＶｍｔｒにＶｌｏｗをセットする。Ｓ７０３にてＹｅｓと判定されるとＳ７０４に進む。
【００６２】
Ｓ７０４、Ｓ７０５は、所定時期でモータトルクの立ち上げ・立ち下げの実行を制御する。正側の極大値を小さくするには、負の振動加速度を加振する。負の加速度を加振するには、モータトルクを負方向に変化させる必要がある。モータトルクが正方向のみに出力されるモータ構成の場合、モータトルクは負の値が取れない。そこで、モータトルクを負方向に変化させるには、あらかじめ正方向のトルクを立ち上げておき、所望の時期にて正方向から０に変化させれば良い。しかし、正のモータトルクはエンジン１を増速させるため、長時間入力することは好ましくない。そこでモータトルク立ち上げの時期は、極大値のＴres/4秒前や１演算周期前などが良い。ここで、Ｔｒｅｓは共振周期でありｆｒｅｓの逆数である。本実施例では極大値のＴres/4秒前に立ち上げるものとする。前述の１周期の起点から極大値のＴres/4秒前までの時間をTst1とする。Ｓ７０４にて、起点からTst1秒経過したか否かを判定する。Ｓ７０４にてＮｏと判定されるとＳ７０２に進み、Ｓ７０２にてＶｍｔｒをＶｌｏｗにセットする。Ｓ７０４にてＹｅｓと判定されるとＳ７０５に進む。Ｓ７０５ではＴｏｎ１秒だけＶｍｔｒをＶｈｉｇｈにセットする。モータ２０１は、ＶｍｔｒがＶｈｉｇｈのときには、最大トルクにてトルクを出力する。Ｔｏｎ１秒はトルクの立ち下がり時期を制御するものである。極大値を過ぎてからモータトルクを立ち下げると、極大値には逆相の振動を励起できないので振動低減効果は小さい。また、モータトルクの立ち下がりによる振動系４の振動は、立ち下がった時期からＴres/4秒以内ならば負の加速度となるがＴres /4秒を過ぎると符号が正に反転する。従って極大値の前Ｔres /4秒以前にトルクを立ち下げてしまうと、極大値の時期では、極大値をさらに大きくする方向の振動となってしまう。以上より、モータトルクの立ち下げは、極大値前Ｔres/4秒から極大値までの間に実行する。Ｔｏｎ１もこの範囲に入るように設定する。
【００６３】
上記のようにすることにより正側の極大値を小さくすることができる。正側と負側の極大値を小さくするには、図８に示されるように、図７のフローチャートにＳ８０６、Ｓ８０７を加えればよい。図８のＳ７０１、Ｓ７０５は、図７のＳ７０１、Ｓ７０５と同処理のため、説明を省略する。図８のＳ８０６、Ｓ８０７は正方向のモータトルクで振動の負方向の極大値を低減するものである。正方向のモータトルクで負方向の極大値を低減するには、極大値を取る前にトルクを立ち上げることで逆相振動を励起し、極大値の後にモータトルクを０にする。前述の正方向の極大値の低減方法との差異は、正のトルクが入力されている時期が極大値を跨ぐように設定されることである。正方向極大値低減にはトルクの立ち下がりが必要なため極大値の前にトルクを立ち上げておく必要がある。これに対して負方向極大値低減にはトルクの立ち上がりが必要なため、極大値まではトルクを０にしておく必要がある。そして、トルクを立ち上げ極大値を過ぎた後には、エンジン回転数の増加を避けるためにトルクを０に戻す。
【００６４】
このようにすることにより、モータ２０１が正側のトルクのみを出力する構成であっても、正側の振動極大値を低減できる。また、同様に正側のトルクで、共振時間の延長を抑えつつ負側の極大値を低減できる。従って、モータ２０１が正側のトルクのみを出力する構成であっても、振動系４の振動加速度を小さくが得られる。
【００６５】
なお、振動系４において振動加速度は不連続な値を取る。一般に振動の不連続点は人間に不快感を与えやすく好ましくない。しかし、振動系４の振動が車体を通じて運転者に伝達される経路上には多数の粘弾性要素が介在する。この粘弾性要素により振動加速度の不連続点がなまされ、運転者に伝達される振動は滑らかになり、不連続点が運転者に不快感を与えることは無い。
【００６６】
また、モータ２０１の応答性や制御周期の短さが十分でなく、正負両方の極大値においてモータトルクの制御が困難な場合がある。この場合には、正側又は負側のどちらか一方のみの逆相加振でも良い。また、現在の１周期では正の極大値、次の１周期では負の極大値の逆相加振でも良い。
【００６７】
また、振動系４の振動加速度の検出にＧセンサ３０３を用いることで、振動系４の正確な振動の状態が制御に反映でき、ロバスト性の高い制御を実現できる効果がある。
【００６８】
上記では、本発明の一例として正方向のみにトルクを出力できるモータを用いた例を示した。負方向のみにトルクを出力できるモータや正負の両方向にトルクを出力できるモータでも、上記と同様にして振動を低減できる。この場合には、上記のようにトルクの立ち上がりと立ち下がりを用いて振動低減を実現するという基本的な制御方法は同じである。異なる点は、トルクの立ち上げの基準トルクが、正方向のみ出力できるモータ場合では０であるのに対し、負方向の出力が可能なモータでは負の値である点である。すなわち、負方向にトルクが出力可能な場合には、負のトルクを出力した状態を基本とし、ここから、正方向にトルクを立ち上げ、負のトルクにトルクを立ち下げる。負のトルクはエンジン１の停止を促進する。エンジン停止が促進されれば、エンジン回転数Ｎｅが共振域Ｎｅｒｅｓにいる時間が短縮でき、その結果共振振動を抑えることができる。このため、上述のように負のトルクを基本としてトルクを制御するのが好ましい。
【００６９】
また、正方向に立ち上げるトルクの目標値は、負方向のみに出力するモータの場合には０を選ぶと極大値の低減効果が大きくでき、負と０の間の値を取ると極大値の低減をしつつ共振時間を短縮できる。正味の振動低減効果は、極大値の低減と共振時間の兼ね合いで決まり、どちらを優先するかはエンジン１と振動系４の特性に合わせて決めるのが良い。正負のトルクを出力できるモータの場合のトルク立ち上げ目標値は、負と０の間のほかに正のトルクも設定できる。このときも同様に、極大値の低減と共振時間の短縮のバランスを取りながら目標値を設定するのが良い。
【００７０】
[実施例２]
実施例１では、モータの動作時期の認識を、Ｇセンサ３０３を用いる構成で説明した。しかし、Ｇセンサ３０３は信頼性の高い制御を行えるというメリットがあるが、Ｇセンサ３０３を備えることでコストが嵩むというデメリットがある。そこで、本実施例２ではＧセンサ３０３を備えない車両に本発明を適用した例を示す。実施例１と本実施例２とでは、制振停止ルーチンＲｓｔｏｐ以外は同じなので、制振停止ルーチンＲｓｔｏｐのみ説明する。
【００７１】
エンジン停止動作中は、外乱は少ない。これは、既に車両が停車しているため、車両の外からの入力が少ないことに起因する。また、車両内の要素も、アイドル時からエンジン停止にかけての間に、動作状態が大きく変化することが少ないことにも起因する。従って、エンジン停止動作中の振動系４の状態は毎回概ね同じ挙動を示す。このため、リアルタイムに振動加速度を検出しなくても、振動低減制御が可能である。例えば、実施例１における図５（Ｃ）の符号55に示されるトルクパターンを所定時点に対する所定トルクのシーケンスとし、時間関係がずれないように実行すれば、Ｇセンサ３０３による時期判定がなくても図５（Ｂ）の符号54で示されるパターンと同様の振動低減効果が得られる。
【００７２】
本実施例２の制振停止ルーチンＲｓｔｏｐのフローチャートを図９に示す。本実施例の制振停止ルーチンＲｓｔｏｐは、共振が開始される条件を検出し、この条件を満たした時期から、時点依存の所定シーケンスにてモータ２０１のトルクを制御するものである。なお、シーケンス実行の時期の判定はこの限りではなく、例えば、エンジン停止条件成立時を時期の起点としても良い。この場合には、シーケンス開始の起点が停止判定ルーチンＲｄｅｔのフラグにて決まるため、起点探索を単純化でき制御装置の演算負荷を軽減することができる。シーケンスの起点を共振開始時期とした場合には、共振に近い時期からシーケンスが実行でき、より確実性が高い振動低減制御を実行できる。
【００７３】
共振はエンジン回転数Ｎｅが共振域Ｎｅｒｅｓに入った時期から発生する。従ってＮｅｒｅｓ近傍で任意の１点の振動位相（１周期中の時期）がわかれば、そこを起点としてシーケンスを実行できる。
【００７４】
本実施例では共振が開始される時期を判定するのに、クランク角センサ３０１を用いた例を示す。クランク角センサ３０１は広く車両に搭載されている標準的なセンサであり、これを用いて振動低減制御を実施すると制御のために新たなセンサが不用となり、振動低減装置のコストアップを回避する効果がある。
【００７５】
振動系４の振動位相の検知は、クランク角θｃｒａを検知すれば良い。エンジン回転数Ｎｅが共振域Ｎｅｒｅｓに到達する前は、前述のように、振動系４の振動は加振源である筒内圧トルクτｃｙｌの振動に同期して変化する。筒内圧トルクτｃｙｌは筒内圧の変動に同期しており、筒内圧の変動はクランク角θｃｒａに同期する。つまり、クランク角θｃｒａがわかれば、筒内圧トルクτｃｙｌがわかり、τｃｙｌの振動を所定位相分だけずらした振動が振動系４の振動に比例する。
【００７６】
エンジン回転数Ｎｅが共振域Ｎｅｒｅｓにある間は、振動系４の共振周波数ｆｒｅｓによる共振振動である。このときには、クランク角θｃｒａと共振振動の振動位相との同期が崩れているため、クランク角θｃｒａから振動位相はわからない。
【００７７】
以上によりクランク角センサ３０１を用いてタイミングをとるには、図１０（Ａ）の点1001に示すような、共振域Ｎｅｒｅｓに到達する時期の直近１点が検出できれば良い。
【００７８】
本実施例における起点の検出方法を、図９を用いて説明する。まずＳ９０１にて、下記の式(５)にてエンジン回転数が共振域Ｎｅｒｅｓ近傍であることを検出する。
【００７９】
Ｎｅ＝Ｎｅｓｔ+Ｎｎ                                        ・・・・(５)
【００８０】
ここでＮｅｓｔは図１０に示すようにＮｅｒｅｓの大きい方の端点に近い値を設定する。また、エンジン回転数のブレを許容するために、調整項Ｎｎを導入している。想定されるエンジン回転数のブレ幅をεｎとするとＮｎは下記の式(６)で表現される。
【００８１】
-εｎ/2≦Ｎｎ≦εｎ/2                                      ・・・・(６)
【００８２】
Ｓ９０１でＮｏと判定されるとＳ９０３に進み、制御指令ＶｍｔｒをＶｌｏｗにセットする。Ｓ９０１でＹｅｓが判定されるとＳ９０２に進む。Ｓ９０２は振動位相を検出するものである。前述のように振動位相はクランク角θｃｒａと同期している。従って所定の振動位相になるクランク角θｃｒａｓｔをあらかじめ実験などで求めておき、クランク角がθｃｒａｓｔになった時期からシーケンスを組んでおく。本実施例では、θｃｒａｓｔをＴＤＣとして説明する。ＴＤＣは燃焼室が圧縮から膨張に切り替わる点であり、筒内圧トルクτｃｙｌが負から正に切り替わる点である。このためＴＤＣはクランク角θｃｒａの回転が最も遅くなる点であり、検出しやすい。Ｓ９０２は下記の式(７)にてクランク角θｃｒａがθｃｒａｓｔになった時期を検出する。
【００８３】
θｃｒａ＝θｃｒａｓｔ+θｎ                                ・・・・(７)
【００８４】
θｃｒａの判定もブレを許容するために、調整項θｎが導入される。想定されるクランク角のブレ幅をεｔとするとθｎは下記の式(８)で表現される。
【００８５】
-εｔ/2≦θｎ≦εｔ/2                                      ・・・・(８)
【００８６】
Ｓ９０２でＮｏと判定されるとＳ９０３に進み、制御指令ＶｍｔｒをＶｌｏｗにセットする。Ｓ９０２でＹｅｓと判定されるとＳ９０４に進み、シーケンスを実行する。Ｓ９０４で実行するシーケンスは、図５（Ｃ）のエンジン回転数ＮｅがＮｅｓｔ近傍で、クランク角θｃｒａがθｃｒａｓｔ近傍にある時期から、エンジン回転数ＮｅがＮｅｒｅｓを脱する時期までのトルクパターン55を時間に関するマップとして保存しておき、このマップに従って時間の進行に合わせて順次トルクを制御する。
【００８７】
なお、稀にエンジン停止動作中に振動系４やエンジン１に外乱が入ることが考えられる。振動系４の周辺温度が変化して振動系４の粘弾性特性が変化したり、トルクの外乱が入り振動状態が変化したりモータ２０１のトルクが所期の特性より大きく又は長時間作用したりし、シーケンスと振動の同期が崩れたり、エンジン１が減速できなくなったりする可能性がある。シーケンスの同期がずれると振動を助長してしまう恐れがある。また、エンジン１が減速できないと、エンジン回転数Ｎｅが共振域Ｎｅｒｅｓにいることになり、共振時間時間が延長され振動が助長される。
【００８８】
外乱があったときの振動助長を回避するには、図４に示す停止判定ルーチンＲｄｅｔのＳ４０９とＳ４１０の間に、外乱の入力を判定する要素を挿入すればよい。すなわち、外乱によって振動を助長する兆候が見られたときには、Ｓ４１０の制振停止ルーチンＲｓｔｏｐに進まずに処理を完了するようにすれば良い。
【００８９】
温度変化による振動系４の粘弾性変化に起因した振動助長を回避するためには、水温センサ３０４の検出温度Ｔｗ(エンジン温度に相関する)を使用するのが良い。振動系４の粘弾性変化が温度の低い場合に発生するときは、Ｔｗが所定値よりも低くなった場合に制振停止ルーチンＲｓｔｏｐの実行を禁止する。振動系４の粘弾性変化が温度の高い場合に発生するときは、Ｔｗが所定値よりも高くなった場合に制振停止ルーチンＲｓｔｏｐの実行を禁止する。この温度による制振制御ルーチンＲｓｔｏｐの禁止を導入することで、振動系４の温度に起因した特性変化の影響で振動が助長されるのを回避する効果が得られる。
【００９０】
エンジン１の減速不能による振動助長を回避するには、減速不能を検知したときに制振停止ルーチンを停止すればよい。エンジン回転数Ｎｅを用いた減速不能検知は、Ｎｅを監視しておき、Ｎｅが所定期間維持又は増加傾向にあることを検知すればよい。エンジン回転数を用いた制振停止ルーチンＲｓｔｏｐ禁止により、エンジン１の減速不能による振動助長が回避できる効果がある。
【００９１】
また、エンジン１が減速不能になった場合には、モータ２０１の出力を下げることで増速させる要素を取り除き、減速を実現することができる。
【００９２】
エンジン１を減速させる主な要因は、エンジン１内部の摩擦である。エンジン回転数が減少できない場合は、摩擦エネルギーよりもモータ２０１の入力エネルギーの方が大きい場合である。従って、入力エネルギーを小さくすることで、制振停止ルーチンＲｓｔｏｐを実行しつつ、共振時間の延長による振動助長を回避する効果が得られる。
【００９３】
入力エネルギーを小さくするには、モータトルクのパルスの大きさを小さくする方法とパルス幅を短縮する方法がある。
【００９４】
モータトルクを小さくするのは、トルクの立ち上がり指令Ｖｈｉｇｈを小さくすることで実現できる。上記実施例では、モータトルクの立ち上げモータの最大トルクを目標に行っているが、最大トルクよりも小さなトルクを立ち上げ目標とする。この方法はモータトルクの大きさを調整すれば、制振停止ルーチンＲｓｔｏｐの時期検出部分を変更する必要が無く、制御装置の演算負荷の増加を抑制できる効果がある。
【００９５】
また、モータトルクのパルス幅を短縮するには、上述のＴｓｔ1,2やＴｏｎ1,2を調整することで実現できる。本発明による振動低減効果は、振動極大値近傍のトルク変化幅の方が、トルク出力時間であるパルス幅よりも重要である。従って、パルス幅の短縮は振動低減効果を維持したままエンジン１の停止が実現できるという効果がある。
【００９６】
なお、エンジン１の停止の際に、エンジン１のクランク軸１０８が通常の回転方向とは逆回転することがある。これはエンジン１が停止する過程でいずれかの気筒が圧縮行程にあり、エンジン停止後に圧縮された圧力によりクランク軸１０８が押し戻されることで停止前と逆方向に回転するものである。また、モータ２０１が負方向のトルクを入力しすぎた場合にも、入力エネルギーが摩擦などで消費しきれず、逆回転する。
【００９７】
エンジン１の筒内圧トルクによる振動系４の共振は、エンジン１の正転時のみではなく、逆回転時にも起こる。これは、共振が筒内圧トルクの振動によって引き起こされるものであり、エンジン回転方向には無関係であることに起因する。
【００９８】
従って、エンジン１の停止時には逆回転が起こらないようにしないと、エンジン回転数Ｎｅが正回転側で一旦通過した共振域に逆回転側で到達してしまい、再度共振が始まってしまう。
【００９９】
そこで、エンジン停止時には、モータ２０１でエンジン増速方向にトルクを入力することで、逆回転を防止すると良い。この増速トルクの入力により、逆回転による共振の開始を回避する効果が得られる。
【０１００】
増速トルクの入力の仕方には、短時のパルスを入力する方法と、エンジン回転数に基づいてトルクの大きさを制御する方法がある。
【０１０１】
短時のパルスを入力する方法の例を図１１に示す。この制御ルーチンも１制御周期毎に実行される。まず、S1101にて、エンジン１が逆回転しているかを判定する。Ｎｅεは下記の式(９)で示される０近傍の値である。
【０１０２】
εmin＜Ｎｅε＜εmax                                      ・・・・(９)
【０１０３】
ここでは、εminは−１０ｒｐｍ(逆回転)、εmaxは１０ｒｐｍを想定している。S1101でＮｏが判定された場合には逆回転の心配はないとしてリターンに進む。Ｓ1101でＹｅｓと判定された場合には、逆回転の可能性があるとしてＳ1102に進む。Ｓ1102では、共振域を抜けたことを認識するもので、共振域の下限側エンジン回転数よりも小さい値Ｎｅｓｔｏｐから逆回転防止制御を実行する。Ｓ1102にてＹｅｓと判定されるとＳ1103に進む。Ｓ1103では、逆回転防止制御を１制御周期前に実行したときのエンジン回転数の増加傾向を監視する。Ｓ1103にてＹｅｓと判定されると、前回の逆回転防止制御にて、すでにエンジン回転数の下がり方が鈍化したとみなしＳ1104にてモータトルクτｍｔｒを０にセットしてリターンに進む。Ｓ1103にてＮｏと判定された場合には、エンジン回転数の下がり方が速過ぎ逆回転の恐れがあるとしてＳ1105にて、エンジン増速方向のトルクτｓｔｏｐをＴｓｔｏｐ１だけ入力する。τｓｔｏｐ及びＴｓｔｏｐ１は、あらかじめエンジン回転数が微増又は維持されるトルクの大きさと維持時間を実験などで用いておく。このように、短時のトルク入力によりエンジン１の逆回転を防止することで、モータの通電時間を短く抑えつつ、逆回転による共振を回避することができる効果がある。
【０１０４】
エンジン回転数に基づいてトルクの大きさを制御する方法を図１２に示す。図１２のS1101とS1102は、図１１のS1101とS1102と同一のものであり、逆回転防止制御の開始を監視するものである。S1101とS1102にて逆回転防止制御が許可されるとS1203に進む。S1203では、エンジン回転数に所定の比例定数をかけたものをモータトルクτｍｔｒとして出力する。S1203は、エンジン回転数が０から遠いほどエンジン回転数の下がり方を鈍化させるものである。このように、エンジン回転数に基づいたトルク入力によりエンジン１の逆回転を防止することで、正確に逆回転を防止でき、逆回転による共振を回避することができる効果がある。
【符号の説明】
【０１０５】
1        エンジン
２      アクチュエータ
３      コントロールユニット
４      振動系
１０９  エンジンマウント
３０１  クランク角センサ
３０３  Ｇセンサ
【図１】
2010223297.tif 000010
【図２】
2010223297.tif 000011
【図３】
2010223297.tif 000012
【図４】
2010223297.tif 000013
【図５】
2010223297.tif 000014
【図６】
2010223297.tif 000015
【図７】
2010223297.tif 000016
【図８】
2010223297.tif 000017
【図９】
2010223297.tif 000018
【図１０】
2010223297.tif 000019
【図１１】
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【図１２】
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