(57)【要約】【課題】制御性の高いバネ上制振制御を実施可能なバネ上制振制御装置を提供する。【解決手段】バネ上制振制御装置１は、過給機付きエンジン１０においてバネ上制振制御を行うものであって、過給機付きエンジン１０におけるスロットル開度を制御することにより、バネ上制振制御を制御可能とされている。このバネ上制振制御装置１では、ＷＯＴ時において、バネ上制振制御で要求される制振制御要求トルクに応じて、スロットル開度を低下させると共に過給圧を増加させる。これにより、ＷＯＴとされる場合においても、バネ上制振制御に係るスロットル開度自由度を確保し、スロットル開度制御によるバネ上制振制御を作動できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機付きエンジンにおいてバネ上制振制御を行うバネ上制振制御装置であって、
前記過給機付きエンジンにおけるスロットル開度を制御することにより、前記バネ上制振制御を制御可能な制御部を備え、
前記制御部は、前記スロットル開度の全開時又は全開近傍時において、前記バネ上制振制御で要求される要求トルクに応じて、該スロットル開度を低下させると共に前記過給機付きエンジンにおける過給圧を増加させること、を特徴とするバネ上制振制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記スロットル開度の全開時において、前記要求トルクの振幅に応じた所定量だけ該スロットル開度を低下させること、を特徴とする請求項１記載のバネ上制振制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記スロットル開度の全開時において、前記過給機付きエンジンにおける流入空気量が変化しないように、該スロットル開度を低下させると共に前記過給圧を増加させること、を特徴とする請求項１又は２記載のバネ上制振制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記過給機付きエンジンにおけるエンジン効率に応じて前記要求トルクを可変し、可変した該要求トルクに基づいて前記スロットル開度を低下させると共に前記過給圧を増加させること、を特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載のバネ上制振制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記過給機付きエンジンのウェイストゲートバルブを閉じることにより前記過給圧を増加させること、を特徴とする請求項１〜４の何れか一項記載のバネ上制振制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バネ上制振制御装置に関し、特に、過給機付きエンジンにおいてバネ上制振制御を行うバネ上制振制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バネ上制振制御装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載されたバネ上制振制御装置では、二台のモータを備えたハイブリッド形式の駆動装置を備えた車両において、振動を抑制もしくは減殺するように車両の駆動力を制御することにより、ばね上制振制御を行うことが図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７４６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述したようなバネ上制振制御装置では、例えば過給機付きエンジンにおいてばね上制振制御を行う場合に、その制御性の点で未だ改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、制御性の高いバネ上制振制御を実施可能なバネ上制振制御装置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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係るバネ上制振制御装置は、過給機付きエンジンにおいてバネ上制振制御を行うバネ上制振制御装置であって、過給機付きエンジンにおけるスロットル開度を制御することにより、バネ上制振制御を制御可能な制御部を備え、制御部は、スロットル開度の全開時又は全開近傍時において、バネ上制振制御で要求される要求トルクに応じて、該スロットル開度を低下させると共に過給機付きエンジンにおける過給圧を増加させること、を特徴とする。
【０００７】
このバネ上制振制御装置では、スロットル開度の全開時、要求トルクに応じて該スロットル開度を低下させると共に過給圧を増加させることができる。これにより、スロットル開度が全開とされる場合においても、バネ上制振制御に係るスロットル開度自由度を確保し、スロットル開度制御によるバネ上制振制御を作動させることができる。その結果、制御性の高いバネ上制振制御を実施することが可能となる。
【０００８】
また、上記作用効果を好適に奏する構成として、具体的には、制御部は、スロットル開度の全開時において、要求トルクの振幅に応じた所定量だけ該スロットル開度を低下させる構成が挙げられる。また、制御部は、スロットル開度の全開時において、過給機付きエンジンにおける流入空気量が変化しないように、該スロットル開度を低下させると共に過給圧を増加させる構成が挙げられる。
【０００９】
また、制御部は、過給機付きエンジンにおけるエンジン効率に応じて要求トルクを可変し、可変した該要求トルクに基づいてスロットル開度を低下させると共に過給圧を増加させることが好ましい。この場合、制御性の高いバネ上制振制御を実施しつつ、燃費への悪影響をも抑制することが可能となる。
【００１０】
また、制御部は、過給機付きエンジンのウェイストゲートバルブを閉じることにより過給圧を増加させる場合がある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、制御性の高いバネ上制振制御を実施可能なバネ上制振制御装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係るバネ上制振制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のバネ上制振制御装置におけるスロットル開度全開時の動作を説明するための図である。
【図３】図１のバネ上制振制御装置における燃費優先制御を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るバネ上制振制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、バネ上制振制御装置１は、自動車等の車両Ｖに搭載されるものであり、過給機付きエンジン１０において車両Ｖのバネ上振動を抑制するバネ上制振制御を実行する。バネ上振動とは、走行する路面状況等に起因して発生する車両Ｖのバネ上の振動であって、例えば、加振源としての路面から車両Ｖの車輪への入力によりサスペンションを介して車体に発生する振動である。このバネ上振動には、車両Ｖのピッチ方向又はバウンス方向（上下方向）の成分が含まれている。
【００１５】
過給機付きエンジン１０は、ターボチャージャ等の過給機を具備する内燃機関であり、ウェイストゲートバルブ（Waste Gate Valve，以下、「ＷＧＶ」という）を有している。ＷＧＶは、排気ガスの一部を分流させるバルブ機構であって、そのＷＧＶ開度を制御することにより過給機のタービンへの流入量を調節し、過給機付きエンジン１０の過給圧を制御する。
【００１６】
本実施形態のバネ上制振制御装置１は、例えば電子制御装置（ＥＣＵ：Electric Control Unit）に組み込まれて構成されるものであり、図示するように、ドライバ要求トルク生成部２、制振制御要求トルク生成部３、高速トルク量指示器４、エンジンコントローラ５、及び燃費優先制御実施部６を備えている。
【００１７】
ドライバ要求トルク生成部２は、過給機付きエンジン１０においてドライバのアクセル操作等の要求に応じて必要となるトルクを、ドライバ要求トルクとして生成する。そして、ドライバ要求トルク生成部２は、当該ドライバ要求トルクを、出力Ｐ１として加算部７へ出力する。加算部７は、ドライバ要求トルク生成部２から出力されたドライバ要求トルクに対し、後述するゲインコントロール後の制振制御要求トルクを加算し、出力Ｐ２としてエンジンコントローラ５へ出力する。
【００１８】
制振制御要求トルク生成部３は、バネ上制振制御で要求されるトルクを、制振制御要求トルク（要求トルク）として生成する。そして、制振制御要求トルク生成部３は、当該制振制御要求トルクを、出力Ｐ３として縮退部８へ出力する。なお、制振制御要求トルクの生成は、種々の手法を利用することができ、例えば車体バネ上振動モデルの状態方程式及び出力方程式を利用して生成してもよい。また、このような制振制御要求トルクは、路面状況等により動的に変化する。
【００１９】
縮退部８は、制振制御要求トルク生成部３から出力された制振制御要求トルクを、燃費優先制御実施部６からのゲインに応じてゲインコントロールする。ここでの縮退部８は、燃費優先制御実施部からゲインの出力があった場合に、当該ゲインに応じて制振制御要求トルクを出力縮退又はカット（停止）し、出力Ｐ４として加算部７及び高速トルク量指示器４へ出力する。
【００２０】
高速トルク量指示器４は、バネ上制振制御による制振制御要求トルク量に応じたスロットル開度を確保するためのものであり、制振制御要求トルクに応じてエンジンコントローラ５に対し高速に制御すべきトルク振幅を指示する。ここでの高速トルク量指示器４は、ゲインコントロール後の制振制御要求トルクの振幅である高速トルク量を、出力Ｐ５としてエンジンコントローラ５へ出力する。
【００２１】
エンジンコントローラ５は、ドライバ要求トルクとゲインコントロール後の制振制御要求トルクとが加算器７で加算されてなる要求トルクに基づいて、過給機付きエンジン１０のスロットル開度及びＷＧＶ開度を制御する。また、エンジンコントローラ５にあっては、スロットル開度が全開（Wide Open Throttle，以下、「ＷＯＴ」という）時において、制振制御要求トルクに応じて、該スロットル開度を低下させると共にＷＧＶ開度を低下させる。
【００２２】
具体的には、図２に示すように、エンジンコントローラ５は、ＷＯＴの場合、高速トルク量に応じたスロットル開度に相当する所定量Ａ（すなわち、制振制御要求トルクの振幅に応じたスロットル開度変化Ｂの振幅）だけ、スロットルの平均開度を閉じると共に、スロットル開度が閉じたのに対応する分だけＷＧＶを閉じ、過給機付きエンジン１０の流入空気量が変化しないように過給圧を所定圧Ｃ増加させる（より詳しくは、後述）。また、このエンジンコントローラ５は、現在のエンジン運転状態及び高速トルク量に関する情報を、出力Ｐ６として燃費優先制御実施部６へ出力する。
【００２３】
燃費優先制御実施部６は、バネ上制振制御による過給機付きエンジン１０の燃費影響を小さくする燃費優先制御を実施するものであり、過給機付きエンジン１０のエンジン効率に応じて制振制御要求トルクの出力を可変（停止を含む）させる。この燃費優先制御実施部６は、エンジンコントローラ５から出力された現在のエンジン運転状態及び高速トルク量に基づいて、制振制御要求トルクのゲインを出力Ｐ７として縮退部８へ出力する。
【００２４】
ここでの燃費優先制御実施部６は、図３に示すように、過給機付きエンジン１０の燃費領域と、トルクと、回転数に関するエンジン効率マップＭを有している。この燃費優先制御実施部６は、例えば、バネ上制振制御によるトルク変動によって燃費が悪い領域へ遷移するような場合（図中の矢印Ｄ）に、制振制御要求トルクを出力縮退又はカットさせるゲインを縮退部８へ出力する。その結果、制振制御要求トルク生成部３から出力された制振制御要求トルクが、出力縮退又は停止される。
【００２５】
一方、燃費優先制御実施部６は、例えば、バネ上制振制御によるトルク変動によっても燃費が高い領域に留まっている場合（図中の矢印Ｅ）、制振制御要求トルクをそのままとし、ゲインを縮退部８へ出力しない、その結果、制振制御要求トルク生成部３から出力された制振制御要求トルクが、そのままで縮退部８から出力される。
【００２６】
ここで、本実施形態の過給機付きエンジン１０では、過給中のエンジン出力がスロットル及びＷＧＶの両者によって制御される。このような過給機付きエンジン１０において、バネ上制振制御を作動させるに際しては、例えばＷＧＶ開度制御では応答が足りない場合、スロットル開度制御を用いることができる。このとき、燃費を優先させるべく過給中にＷＯＴとすると、スロットルの正トルク制御性が少なくなるため、当該バネ上制振制御の制御性が懸念される。
【００２７】
そこで、バネ上制振制御装置１では、ＷＯＴ時において、制振制御要求トルク生成部３で生成され出力された制振制御要求トルクについて、その高速トルク量を高速トルク量指示器４によってエンジンコントローラ５へ高速に指示する。そして、エンジンコントローラ５は、高速トルク量に応じて、スロットル開度及びＷＧＶ開度を動的に制御する。すなわち、図２に示すように、制振制御要求トルクの振幅に応じた所定量Ａだけスロットル開度の平均を低下させると共に、当該スロットル開度の低下で吸気空気量が変更しないように、ＷＧＶ開度を低下させて過給圧を所定圧Ｃだけ上げる。
【００２８】
これにより、過給中のＷＯＴ時においては、クリップせずに高速トルク量分のスロットル開度で正負にトルク制御できるように、ＷＧＶ開度及びスロットル開度が共に閉じ側とされ、その結果、吸気空気量を同じままにして、制振制御要求トルクに応じたスロットル開度の自由度が確保されることとなる。よって、加算器７で加算されたドライバ要求トルク及び制振制御要求トルクに基づきスロットル開度を制御することで、ＷＯＴ時でも、要求されるエンジン出力を満たしつつバネ上制振制御を作動できる。
【００２９】
以上、本実施形態によれば、ＷＯＴ時、制振制御要求トルクに応じて当該スロットル開度を低下させると共に過給圧を増加させることができる。これにより、ＷＯＴ時においても、バネ上制振制御に係るスロットル開度自由度を確保し、過給圧制御によるバネ上制振制御よりも制御性の高いスロットル開度制御によるバネ上制振制御にて、バネ上制振制御を実施可能となる。
【００３０】
また、本実施形態では、上述したように、バネ上制振制御による燃費影響をさらに小さくするために、過給機付きエンジン１０の燃費領域に応じて制振制御要求トルクを可変する燃費優先制御を実施している。具体的には、燃費優先制御実施部６において、図３に示すように、エンジン効率マップＭを利用し、エンジンコントローラ５から出力された現在のエンジン回転数、トルク及び高速トルク量に基づいて、バネ上制振制御の出力によって燃費が悪化するか否かを判断する。
【００３１】
そして、燃費優先制御実施部６は、図中の矢印Ｄに示すように、制振制御要求トルクでトルク制御した際に燃費領域の低い領域に燃費が遷移する場合には、バネ上制振制御の作動で燃費悪化の可能性があるため、燃費良好領域におけるエンジン運転状態の残留時間が増加するように縮退部８へゲインを出力し、当該制振制御要求トルクを出力縮退させて小さくする、又は、カットしてバネ上制振制御を禁止する。その結果、このゲインコントロール後の制振制御要求トルクに基づきスロットル開度を低下させると共にＷＧＶ開度を低下させることにより、総合的な燃費が向上される。
【００３２】
他方、燃費優先制御実施部６は、図中の矢印Ｅに示すように、制振制御要求トルクでトルク制御しても燃費の高い領域に留まっている場合には、バネ上制振制御で燃費悪化しないため、縮退部８へのゲインを未出力とする。これにより、当該制振制御要求トルクはそのままで後段へと出力される。
【００３３】
従って、本実施形態によれば、エンジン運転状態が燃費悪化領域へ遷移する場合にバネ上制振制御の作動を抑制することができ、燃費への悪影響を軽減することができる。すなわち、制御性の高いバネ上制振制御を実施しつつ、燃費への悪影響をも抑制することが可能となる。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。
【００３５】
例えば、上記実施形態では、制振制御要求トルクの振幅に応じた所定量だけスロットル開度を低下させているが、これに限定されず、スロットル開度は、制振制御要求トルクに応じたスロットル開度分の自由度が確保できるよう低下されればよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、ＷＯＴ時においてスロットル開度を低下させると共にＷＧＶ開度を低下させているが、これに限定されず、ＷＯＴの近傍時においてスロットル開度を低下させると共にＷＧＶ開度を低下させてもよい。なお、ＷＯＴの近傍とは、略ＷＯＴ、又はＷＯＴに近い状態を意味し、例えば、スロットル開度を制振制御要求トルクに応じて開くことができない程度にＷＯＴに近い状態を意味する。
【００３７】
また、上記実施形態は、燃費優先制御を実施しているが、例えばバネ上制振制御による燃費影響が少ないとき等には、燃費優先制御を実施しない場合もある。上記において、高速トルク量指示器４、エンジンコントローラ５、燃費優先制御実施部６、加算部７及び縮退部８が、制御部を構成する。
【符号の説明】
【００３８】
１…バネ上制振制御装置、４…高速トルク量指示器（制御部）、５…エンジンコントローラ（制御部）、６…燃費優先制御実施部（制御部）、７…加算部（制御部）、８…縮退部（制御部）、１０…過給機付きエンジン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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