(57)【要約】【課題】アクセル踏み込み時の振動防止を、燃費を悪化させることなく、また低コストで実現できる両車用エンジンの制御装置を提供する。【解決手段】エンジントルクを演算するエンジントルク演算手段２０５と、エンジンの加速が開始したことを判定する加速開始判定手段２０６と、変速機の出力変動を演算する出力軸出力変動演算手段２０７と、この出力軸出力変動演算手段２０７の演算値をもとにねじれ共振の起点を検出するねじれ共振起点検出手段２０８と、エンジントルクの補正を行うエンジントルク補正手段２０９とを備えた車両用エンジンの制御装置において、出力軸出力変動演算手段２０７の演算値がしきい値を越えたときにねじれ共振の起点検出とし、このねじれ共振の起点検出によりエンジントルク補正手段２０９でねじれ共振の振動を抑制するように、エンジントルクの補正を行ってエンジンを制御するものである。【選択図】図１
2006275060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのエンジントルクを演算するエンジントルク演算手段と、上記エンジンの加速が開始したことを判定する加速開始判定手段と、変速機の出力変動を演算する出力軸出力変動演算手段と、この出力軸出力変動演算手段の演算値をもとにねじれ共振の起点を検出するねじれ共振起点検出手段と、上記エンジントルクの補正を行うエンジントルク補正手段とを備えた車両用エンジンの制御装置において、上記出力軸出力変動演算手段の演算値がしきい値を越えたときにねじれ共振の起点検出とし、このねじれ共振の起点検出により上記エンジントルク補正手段でねじれ共振の振動を抑制するように、上記エンジントルクの補正を行って上記エンジンを制御するようにしたことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。
【請求項２】
エンジンのエンジントルクを演算するエンジントルク演算手段と、上記エンジンの加速が開始したことを判定する加速開始判定手段と、変速機の回転変動を演算する出力軸回転変動演算手段と、この出力軸回転変動演算手段の演算値をもとにねじれ共振の起点を検出するねじれ共振起点検出手段と、上記エンジントルクの補正を行うエンジントルク補正手段とを備えた車両用エンジンの制御装置において、上記出力軸回転変動演算手段の演算値がしきい値を越えたときにねじれ共振の起点検出とし、このねじれ共振の起点検出により上記エンジントルク補正手段でねじれ共振の振動を抑制するように、上記エンジントルクの補正を行って上記エンジンを制御するようにしたことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。
【請求項３】
ねじれ共振の起点検出に用いるしきい値は、エンジンの運転状態によって変えるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両用エンジンの制御装置。
【請求項４】
エンジントルク補正手段によるエンジントルクの補正は、エンジンの点火時期の遅角によって行うようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用エンジンの制御装置。
【請求項５】
エンジントルク補正手段によるエンジントルクの補正は、エンジンへの燃料噴射量の調整によって行うようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用エンジンの制御装置。
【請求項６】
エンジントルク補正手段でのエンジントルクの補正量は、上記エンジントルクから求めて設定するようにしたことを特徴とする請求項４または請求項５記載の車両用エンジンの制御装置。
【請求項７】
エンジントルク補正手段でのエンジントルクの補正量は、ねじれ共振起点検出時の上記エンジントルクから求めて設定するようにしたことを特徴とする請求項６記載の車両用エンジンの制御装置。
【請求項８】
エンジントルク補正手段でのエンジントルクの補正量は、ねじれ共振起点検出以降の行程毎の上記エンジントルクから求めて設定するようにしたことを特徴とする請求項６記載の車両用エンジンの制御装置。
【請求項９】
エンジントルク補正手段でのエンジントルクの補正量は、変速機の出力軸トルクから求めて設定するようにしたことを特徴とする請求項４または請求項５記載の車両用エンジンの制御装置。
【請求項１０】
エンジントルク補正手段でのエンジントルクの補正量は、ねじれ共振起点検出時の変速機の出力軸トルクから求めて設定するようにしたことを特徴とする請求項９記載の車両用エンジンの制御装置。
【請求項１１】
エンジントルク補正手段でのエンジントルクの補正量は、ねじれ共振起点検出以降の行程毎の変速機の出力軸トルクから求めて設定するようにしたことを特徴とする請求項９記載の車両用エンジンの制御装置。
【請求項１２】
エンジントルク補正手段でのエンジントルクの補正量は、ねじれ共振起点検出以降の行程毎に設定した補正係数に応じて補正するようにしたことを特徴とする請求項６から請求項１１のいずれかに記載の車両用エンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車などの車両用エンジンの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機にトルクコンバータを備えている車両では、自動変速機の効率向上のためにトルクコンバータの直結機構が備えられている。近年ではさらなる燃費向上のために、直結領域の車速は低速化されており、エンジンの燃料カット時間拡大のためにアクセル全閉での惰行走行時にもトルクコンバータを直結させて走行を行っている。
アクセル全閉での惰行走行時の直結状態からアクセルを踏み込み加速を開始した場合、エンジンのトルクが急変するためエンジンから駆動軸に至るまでの動力伝達経路にねじれ共振が発生するため車両が前後方向に振動を起こし、運転者に不快感を与えていた。
ねじれ共振による車両振動を防止するための一手段として、例えば、全閉走行時の直結クラッチの締結力を弱く設定して、過大なエンジントルクの変化があった場合には、直結クラッチに滑りが発生することで動力伝達経路のねじれ共振を防止している。
【０００３】
また、例えば特開平6-257480号公報に記載される技術では、車両のドライブシャフトにドライブシャフトのねじれ角を検出するねじれ角検出手段を取り付け、実際のねじれ角からねじれ振動の発生を検出し、ねじれ角を抑制するようなエンジントルクの補正を行っている。
また、例えば特開平8-232696号公報に記載される技術では、ねじれ共振の共振周波数が変速比によって変化するため、Ｇセンサによって加速開始を判定して変速比に応じてねじれ共振の発生する時間を推定し、燃料噴射量を補正するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５７４８０号公報
【特許文献２】特開平８−２３２６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の車両用エンジンの制御装置で行っている加速時のねじれ共振対策において、直結クラッチの締結力を弱く設定している場合には、加速時に直結クラッチの滑りが発生するためトルクコンバータの効率が低下し、燃費が悪化していた。
また、特開平6-257480号公報の技術では動力伝達経路のねじれ角を検出するためのねじれ角検出手段を設けているため、コストが増加していた。さらに、ねじれ角の発生がトルク補正実行の条件となるため、ねじれ共振が開始してからトルク補正を行うので初期のねじれ共振を回避することができなかった。
また、特開平8-232696号公報の技術では、Ｇセンサによって加速が開始してからエンジントルクを補正するため、すでにねじれ共振は始まっており初期のねじれ共振を回避することができなかった。
【０００６】
本願発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、アクセル踏み込み時の振動防止を、燃費を悪化させることなく、また低コストで実現できる両車用エンジンの制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、エンジンのエンジントルクを演算するエンジントルク演算手段と、エンジンの加速が開始したことを判定する加速開始判定手段と、変速機の出力変動を演算する出力軸出力変動演算手段と、この出力軸出力変動演算手段の演算値をもとにねじれ共振の起点を検出するねじれ共振起点検出手段と、エンジントルクの補正を行うエンジントルク補正手段とを備えた車両用エンジンの制御装置において、出力軸出力変動演算手段の演算値がしきい値を越えたときにねじれ共振の起点検出とし、このねじれ共振の起点検出によりエンジントルク補正手段でねじれ共振の振動を抑制するように、エンジントルクの補正を行ってエンジンを制御するものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る車両用エンジンの制御装置は、出力軸出力変動、あるいは出力軸回転変動がしきい値を越えたときに、ねじれ共振の振動を抑制するようにエンジントルクを補正するので、駆動系のねじれ共振を低減し、振動を防止することができ、かつこれを安価に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施例を図について説明する。図１は、実施の形態１における車両用エンジンの制御装置のシステム構成図である。図において、101はエンジン、102はエンジン101の空気吸入通路に取り付けられた吸入空気量調整弁としての電子制御スロットル、103は電子制御スロットル102のスロットル弁を駆動するためのモータ、104は電子制御スロットル102のスロットル弁の開度を検出するスロットル開度検出センサ、105は燃料噴射弁、106は点火手段、107はエンジン101の回転数を検出するためのクランク角センサ、108はアクセルペダル、109はアクセルペダル108の踏み込み量を検出するアクセル開度検出センサ、110は電子制御スロットル102のスロットル開度制御およびエンジン101の燃料噴射制御を行うエンジン制御装置である。
【００１０】
111は自動変速機、112は自動変速機111内に設置されているトルクコンバータ、113はプライマリプーリ、114はセカンダリプーリで、プライマリプーリ113とセカンダリプーリ114の径を変更することで変速比の変更を実現する。115は自動変速機111の入力軸回転、すなわちエンジン回転数を検出するエンジン回転検出センサ、116はプライマリプーリ113の回転数を検出するプライマリ回転検出センサ、117はセカンダリプーリ114の回転数を検出するセカンダリ回転検出センサ、118はトルクコンバータ112を直結状態とするための直結クラッチ、121は自動変速機111の出力軸、119は自動変速機111の変速制御、直結制御を行う自動変速機制御装置、120はエンジン制御装置110と自動変速機制御装置119間の情報伝達を行うための情報伝達手段である。
【００１１】
次にエンジン制御装置110と自動変速機制御装置119での制御方法を図について説明する。図２はエンジン制御装置110と自動変速機制御装置119の制御ブロックを示したもので、201はアクセル開度センサ109とクランク角センサ107が検出したアクセル開度とエンジン回転数から目標エンジントルクを演算する目標エンジントルク演算手段、202は目標エンジントルク演算手段201で演算した目標エンジントルクに補正を行う目標エンジントルク補正手段、203は目標エンジントルク補正手段202で補正された目標エンジントルクから電子制御スロットル102の目標スロットル開度を演算するための目標スロットル開度演算手段、204は目標スロットル開度演算手段203で演算した目標スロットル開度に応じて電子制御スロットル102のスロットル開度の制御を行うスロットル開度制御手段であり、目標スロットル開度演算手段203とスロットル開度制御手段204で吸入空気量調整手段を構成している。
【００１２】
205はエンジン回転数と燃料噴射量からエンジントルクを演算するためのエンジントルク演算手段、206はエンジントルク演算手段205での演算値をもとに加速開始の判定を行う加速開始判定手段、207はエンジントルク、セカンダリ回転数および変速比から自動変速機の出力軸出力変動を演算する出力軸出力変動演算手段、208は出力軸出力変動演算手段207で演算した出力変動値とエンジン回転数、変速比、目標エンジントルクからねじれ振動の起点を検出するねじれ振動起点検出手段、209はエンジントルクの補正を行うエンジントルク補正手段である。
【００１３】
続いて動作について説明する。図３はトルク補正の動作を示すチャートであり、図において、(a)はアクセル開度センサ109で検出したアクセル開度、(b)は目標エンジントルク演算手段201で演算した目標エンジントルク、(c)は目標エンジントルク補正手段202で補正した補正後目標エンジントルク、(d)は目標スロットル開度演算手段203で演算した目標スロットル開度、(e)はエンジントルク演算手段205で演算したエンジントルク、(f)は出力軸121での出力軸トルクである。
【００１４】
まず、運転者がアクセルペダル108を踏み込むと目標エンジントルク演算手段201ではアクセル開度検出センサ109で検出したアクセル開度(a)と、クランク角センサ107の信号から演算したエンジン回転数から目標エンジントルク(b)を演算する。
Ｔte＝ｆ1(APS,Ｎe)    …(1-1)
Ｔte；目標エンジントルク
APS；アクセル開度
Ｎe；エンジン回転数
ｆ1( )は関数を表す。
アクセル踏み込みによって駆動トルクが負から正に変化した場合にねじれ共振が発生しやすい。アクセル踏み込みの時間ｔ0以前においては、エンジントルク演算手段205で演算したエンジントルクが正の場合にはねじれ振動抑制の必要がないとして、補正後目標エンジントルク(c)は目標エンジントルク(b)と同じにする。
Ｔ'te(ｎ)＝Ｔte(ｎ)    …(1-2)
Ｔ'te(ｎ)；補正後目標エンジントルク
ｎは、一定時間間隔で繰り返し行われる演算の、何周期目の演算であるかを表す整数である。
【００１５】
時間ｔ0において、エンジントルクが負であった場合にはねじれ振動が発生しやすいため、目標エンジントルクの変化率が少なくなるように目標エンジントルクに１次フィルタ補正を行い、補正後目標エンジントルク(c)とする。
Ｔ'te(ｎ)＝(１-Ｋ1)・Ｔ'te(ｎ−１)+Ｋ1・Ｔte(ｎ)    …(1-3)
Ｔ'te(ｎ)；補正後目標エンジントルク（今回演算値）
Ｔ'te(ｎ−１)；補正後目標エンジントルク（前回演算値）
Ｔte(ｎ)；目標エンジントルク（今回演算値）
Ｋ1；補正係数
【００１６】
次に補正後目標エンジントルク(c)から目標スロットル開度(d)を演算する。
目標スロットル開度(d)において、実線は補正後目標エンジントルク(c)を用いた場合の目標スロットル開度、点線はエンジントルク補正前の目標エンジントルク(b)を用いるとした場合の目標スロットル開度を示す。
Ｔθ(ｎ)＝ｆ2（Ｔ'te(ｎ),Ｎe）    …(1-4)
Ｔθ(ｎ)；今回の目標スロットル開度
ｆ2( )は関数を表す。
エンジン制御装置110のスロットル開度制御手段204は電子制御スロットル102のスロットル開度を目標スロットル開度となるように制御する。
【００１７】
目標エンジントルク(b)に補正を行わない場合にはアクセル踏み込みによってエンジントルク(e)が急速に変化するため、ねじれ共振が発生し出力軸トルク(f)は点線で示すように振動が生じるが、補正後目標エンジントルク(c)を用いた場合にはその変化率が抑制されているのでエンジントルク(e)の変化が緩やかになり駆動系への入力トルクの高周波成分がカットされるため、ねじれ共振を低減することができ、出力軸トルク(f)は実線で示すように滑らかに変化する。
【００１８】
実施の形態２．
実施の形態１では、目標エンジントルクのトルク補正を行う条件として加速前のエンジントルクが負の場合としていたが、次のようにしても良い。
アクセル踏み込みの時間ｔ0の直前において、エンジントルク演算手段205で燃料カット状態、すなわちエンジン101に燃料を噴射していない状態であるか否かの判定を行い、燃料カット状態でない場合には補正後目標エンジントルク(c)を目標エンジントルク(b)と同じにする。
Ｔ'te(ｎ)＝Ｔte(ｎ)    …(2-1)
【００１９】
時間ｔ0において、燃料カット状態であった場合にはエンジントルクが最小の状態であり、アクセルを踏み込まれた場合のねじれ共振が大きく発生する。このときは目標エンジントルク(b)に１次フィルタ補正を行い、補正後目標エンジントルクとする。
Ｔ'te(ｎ)＝(１-Ｋ1)・Ｔ'te(ｎ−１)+Ｋ1・Ｔte(ｎ)    …(2-2)
その他は実施の形態１の場合と同様であるので説明を省略する。
本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
実施の形態３．
図４は、実施の形態３における制御装置の動作を示すチャートであり、この実施の形態では、目標エンジントルクのトルク補正を行う条件を以下のようにする。
図４において、時間ｔ0でアクセル踏み込みを行うと加速前（ｔ＜ｔ0）の目標エンジントルクとアクセル踏み込み後の目標エンジントルクの差を演算する。この差が所定値（Ｋ2・Ｔte）よりも小さいときは、補正後目標エンジントルク(c)は目標エンジントルク(b)と同じにする。
ただし、Ｋ2は定数である。
Ｔ'te(ｎ)＝Ｔte(ｎ)    …(3-1)
【００２１】
差が所定値（Ｋ2・Ｔte）よりも大きい場合には、自動変速機の入力トルクの変化が大きいため、ねじれ振動が発生しやすい。このときは目標エンジントルク(b)に１次フィルタ補正を行い、補正後目標エンジントルクとする。
Ｔ'te(ｎ)＝(１-Ｋ1)・Ｔ'te(ｎ−１)+Ｋ1・Ｔte(ｎ)    …(3-2)
その他は実施の形態１の場合と同様であるので説明を省略する。
本実施の形態においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２２】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、目標エンジントルクを１次フィルタ補正して補正後目標エンジントルクとしていたが、以下のようにしても良い。
目標エンジントルクの補正条件が成立しないときは、補正後目標エンジントルクを目標エンジントルクと同じにする。
Ｔ'te(ｎ)＝Ｔte(ｎ)    …(4-1)
【００２３】
目標エンジントルクの補正条件が成立したときは、補正後目標エンジントルクを以下のようにしてその変化率に制限を設定する。
Ｔ'te(ｎ)＝min(Ｔte(ｎ),Ｔ'te(ｎ−１)+ΔＴte)        …(4-2)
ΔＴte；補正量
min(ａ,ｂ)はａとｂのうちの小さい方をとる関数を表し、また補正量ΔＴteは、Ｔ'te(ｎ)の計算１回についての変化の制限幅である。
その他は実施の形態１の場合と同様であるので説明を省略する。
本実施の形態においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
実施の形態５．
これまで説明した実施の形態では目標エンジントルクを補正してスロットル開度の変化を緩やかにし、空気量の変化を制限することでねじれ共振を低減する方法について述べた。本実施の形態では、ねじれ振動の開始となるねじれ振動起点を検出してトルク補正を行う方法について述べる。
図５はトルク補正の動作を示すチャートであり、図において、(g)はスロットル開度であり、上記で述べたようにアクセル開度に基づいてエンジン制御装置110が電子制御スロットル102を駆動する。(h)はねじれ共振の補正制御中であることを示すねじれ共振補正制御中フラグ、(i)は出力軸出力変動演算手段207で演算した自動変速機の出力軸出力変動、(j)は出力軸出力変動(i)と比較するための出力軸出力変動しきい値、(k)はねじれ共振の起点の検出を表すねじれ共振起点検出フラグ、(l)はねじれ共振を抑制するための点火時期の遅角補正中であることを示す遅角補正中フラグ、(m)はエンジンの点火時期である。その他は実施の形態１の場合と同様であるので説明を省略する。
【００２５】
続いて動作について説明する。アクセル全閉のエンジントルクが小さい状態での惰行走行からのアクセル踏み込みを行った場合のものとする。
時間ｔ＜ｔ0ではアクセル全閉の惰行走行を行っている。
時間ｔ＝ｔ0において運転者がアクセルを踏み込んだため(a参照)、エンジン制御装置110は電子制御スロットル102を制御してスロットル開度(g)をアクセル開度(a)に応じた値となるように制御する。
【００２６】
スロットルバルブが開いてから空気がエンジン101に吸入されてエンジントルクが発生するまでには遅れ時間があるため、時間ｔ0＜ｔ＜ｔ1でエンジントルク(e)が上昇を開始する。
時間ｔ＝ｔ1において、エンジントルク(e)が負から正に変化する。これにより、エンジン制御装置110はねじれ共振補正制御中フラグ(h)をセットして、自動変速機制御装置119に対し、情報伝達手段120を介してこれからねじれ共振補正制御を開始することを伝達する。
ねじれ共振補正制御中フラグ(h)がセットされたことを検出した自動変速機制御装置119は、出力軸出力変動演算手段207で演算した出力軸出力変動(i)の値と出力軸出力変動しきい値(j)の比較を行う。
【００２７】
出力軸出力変動は、自動変速機111の出力軸の出力変動(すなわち出力の微分値)を演算したものであり、図６のチャートを用いて以下に演算方法を示す。
図６において、(n)はエンジントルク変化量平均値であり、その演算方法は後で示す。(o)はエンジン回転数、(p)は自動変速機111のセカンダリプーリの回転数であるセカンダリ回転数で、出力軸121の回転数に比例する。(q)はセカンダリ回転数(p)の微分値である。その他は図３〜図５と同様である。
出力軸出力変動(i)はエンジントルク(e)、セカンダリ回転数(p)、セカンダリ回転数微分値(g)、および変速比を用いて、出力軸出力変動演算手段207において、以下の演算式によって演算する。
ｄＰS(ｎ)＝Ｔe(ｎ)・rat(ｎ)・ｄＮS(ｎ)    …(5-1)
ｄＰS(ｎ)；今回の出力軸出力変動
Ｔe(ｎ)；今回のエンジントルク
rat(ｎ)；今回の変速比
ｄＮS(ｎ)；今回のセカンダリ回転数微分値
ｄＮS(ｎ)＝ＮS(ｎ)−ＮS(ｎ−１)
ＮS(ｎ)；今回のセカンダリ回転数
ＮS(ｎ−１)；前回のセカンダリ回転数
【００２８】
出力軸出力変動(i)は運転状態によって値が異なるため、その値が大きいかどうかを判定するための出力軸出力変動しきい値(j)は運転状態によって変更するのが好ましい。運転状態とは加速前の運転状態、加速時のアクセル踏み込み量、アクセル踏み込み速度、あるいはこれらの組み合わせを言い、さらに加速前の運転状態は加速前の車速、エンジン回転数(変速比)、アクセル開度などを言う。
出力軸出力変動の特性を挙げると、
・アクセル踏み込み量（エンジントルク）が大きいほど大きい。
・アクセル踏み込み速度（エンジントルク変化速度）が速いほど大きい。
・車速が低いほど大きい。
・エンジン回転数が低いほど大きい。
・変速比がローギアほど大きい。
となるため、ここでは一例として、目標エンジントルク(b)、エンジントルク(e)、エンジントルク変化量平均値(n)、エンジン回転数(o)、および変速比を用いてねじれ共振起点検出手段208において、出力軸出力変動しきい値(j)を以下のように演算する。
ｄＰS_trg(ｎ)＝Ｋ3・ｄＴe(ｎ)・Ｔte(ｎ)・rat(ｎ)／Ｎe(ｎ)  …(5-2)
ｄＰS_trg(ｎ)；今回の出力軸出力変動しきい値
Ｋ3；補正係数
Ｎe(ｎ)；今回のエンジン回転数
ｄＴe(ｎ)；エンジントルク変化量平均値
【００２９】
【数１】
2006275060.tif 000003
【００３０】
Ｔe(ｎ)；今回のエンジントルク
Ｔe(ｎ−ｋ)；ｋ演算周期前のエンジントルク
Ｔte(ｎ)；今回の目標エンジントルク
rat(ｎ)；今回の変速比
なお、しきい値の演算で各変数は以下の意味を持つ。
Ｎeは、エンジン回転数が低い場合のしきい値を大きくするため。
ｄＴeは、アクセル踏み込み速度が速い場合のしきい値を大きくするため。
Ｔteは、アクセル踏み込み量が大きい場合のしきい値を大きくするため。
ratは、変速比がローギアでのしきい値を大きくするため。
【００３１】
ねじれ共振起点検出手段208では、(5-1)式で演算した出力軸出力変動(i)と(5-2)式で演算した出力軸出力変動しきい値(j)を比較して、出力軸出力変動(i)が出力軸出力変動しきい値(j)を越えると（図６の時間ｔ2）、ねじれ共振起点検出フラグ(k)をセットする。
【００３２】
続いて、ねじれ共振起点検出フラグ(k)をセットした後のエンジンのトルク補正方法について、図５を用いて説明する。図５において、時間ｔ2でねじれ共振起点検出フラグ(k)がセットされると、エンジン制御装置110のエンジントルク補正手段209では、遅角補正中フラグ(l)をセットしてエンジンの点火時期(m)を遅角制御してエンジントルク(e)の抑制を行う。
【００３３】
エンジントルク補正手段209での点火時期遅角量の演算方法について、図７をもとに説明する。図７において、(r)はクランク角センサ107の出力であるクランク角センサ信号、(s)は遅角補正量として、後述のマップから得た遅角補正マップ値、(t)は遅角量の補正を行う遅角補正反映係数、(u)は点火時期の遅角量である。その他は図３〜図６と同様である。
【００３４】
図７に基づき、遅角量(u)の演算方法を説明する。時間ｔ0においてアクセルが踏み込まれアクセル開度(a)が変化を開始し、時間ｔ1においてエンジントルク(e)が変化を開始し、時間ｔ2においてねじれ共振起点検出フラグ(k)がセットされる。ねじれ共振起点検出フラグ(k)のセット方法については前記した通りである。エンジントルク補正手段209はクランク角センサ信号(r)の立ち上がり時に遅角補正処理を行うため、時間ｔ3においてねじれ共振起点検出フラグ(k)のセットを検出し遅角補正中フラグ(l)をセットする。時間ｔ3で設定する遅角量は以下の式で演算する。
【００３５】
θig_map＝mapθig（ＮS，ΔＴe）    …(5-3)
ＮS；セカンダリ回転数
ΔＴe；エンジントルク差
ΔＴe＝Ｔe(ｔ3)−Ｔe(ｔ0)
Ｔe(ｔ3)；時間ｔ3でのエンジントルク
Ｔe(ｔ0)；時間ｔ0でのエンジントルク
θig_mapは遅角補正マップ値(s)で、mapθig（ａ，ｂ）はａ，ｂの関数を表し、図８のマップよりセカンダリ回転数ＮSとエンジントルク差ΔＴeによって求める。エンジントルク差ΔＴeは現在の時間（ｔ3）とアクセル踏み込み開始時（時間ｔ0）のエンジントルクの差である。
遅角量(u)は以下のように演算する。
θig＝Ｋn・θig_map        …(5-4)
θig；遅角量
Ｋn；遅角補正反映係数
遅角補正マップ値(s)に遅角補正開始後の行程毎の補正係数として予め設定しておいた遅角補正反映係数(t)で補正を行い、遅角量(u)とする。
【００３６】
時間ｔ4からｔ6においても同様に式(5-3)、(5-4)に基づいて遅角量(u)を演算する。ただし、ΔＴeは演算時点現在のエンジントルクとアクセル踏み込み開始時のエンジントルクの差であり、各時間におけるΔＴeは以下のようになる。
時間ｔ3；ΔＴe＝Ｔe(ｔ3)−Ｔe(ｔ0)
時間ｔ4；ΔＴe＝Ｔe(ｔ4)−Ｔe(ｔ0)
時間ｔ5；ΔＴe＝Ｔe(ｔ5)−Ｔe(ｔ0)
時間ｔ6；ΔＴe＝Ｔe(ｔ6)−Ｔe(ｔ0)
【００３７】
ここでは、ねじれ共振起点検出フラグ(k)の成立以降４行程の間、遅角を行う。
時間ｔ7においては４行程間の遅角補正を終了したので、エンジン制御装置110のエンジントルク補正手段209は遅角補正中フラグ(l)をクリアし、図５に示したねじれ共振補正制御中フラグ(h)をクリアして遅角補正制御を終了する。
ねじれ共振補正制御中フラグ(h)がクリアされたことを検出した自動変速機制御装置119のねじれ共振起点検出手段208は、ねじれ共振起点検出フラグ(k)をクリアする。
【００３８】
エンジントルク(e)の補正を行わない場合は、図５の出力軸トルク(f)に点線で示しているように、ねじれ共振が第１の振動を起点として減衰するまで長く振動を続けるが、上記した遅角補正を用いることで、ねじれ共振発生直後の軸トルクが上昇を開始するタイミングを確実に検出して直ちにトルク補正を行うため、ねじれ共振の第１番目の振動を抑制することができる。そのため、第１の振動を起点とするねじれ共振の振動はなくなり、出力軸トルク(f)を実線のように整形することができる。
【００３９】
前述したように、従来の技術ではねじれ共振の発生を防止するためにトルクコンバータ112の直結時の直結締結力を弱く設定して、加速時のような自動変速機111の入力トルクの変化が大きい場合にはスリップが発生するようにしていたが、本実施の形態で述べた制御を用いることでねじれ共振の抑制ができるため、直結締結力を高く設定することができる。それによりトルクコンバータ112での効率が上昇するため、燃費が向上する。
また、本実施の形態では従来のエンジン制御でエンジン制御装置110、自動変速機制御装置119が所有していた情報をもとにねじれ共振起点の検出とトルク補正を行うため、ねじれ共振を検出するための新たな検出手段を設置する必要がなく、安価なシステム構成とすることができる。
【００４０】
また、ねじれ共振の起点を時間等によって推定するのではなく、実際の出力軸出力変動を演算することでねじれ共振の起点を検出する。例えばアクセルを踏み込んでからねじれ共振が発生開始するポイントは、常時一定のポイントとは限らず、車両間個体差、道路勾配や、気象条件、経年変化によって、ばらつきが発生する。本実施の形態においては、どのような状況においても確実にねじれ共振の起点を検出するため、トルク補正を行うポイントを間違うことなく、確実にねじれ共振の振動を抑制することができる。
【００４１】
実施の形態６．
実施の形態５においては、ねじれ共振の起点検出を出力軸出力変動によって検出したが、以下のようにしても良い。
図９において、901は図１に示した自動変速機111の出力軸回転変動の演算を行う出力軸回転変動演算手段である。その他は実施の形態５の場合と同様であるので説明を省略する。
続いて、動作について図１０をもとに説明する。(v)はセカンダリ回転数微分値しきい値である。その他のパラメータについては図３〜図７と同様である。
時間ｔ0においてアクセルペダル104が踏み込まれ、アクセル開度(a)が増加し、時間ｔ1においてエンジントルク(e)が増加を開始する。時間ｔ2において、セカンダリ回転数微分値(q)がセカンダリ回転数微分値しきい値(v)を越えたため、ねじれ共振起点検出フラグ(k)をセットする。ねじれ共振起点検出フラグ(k)セット以降の動作については実施の形態５と同様である。
本実施の形態においても、実施の形態５と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
実施の形態７．
実施の形態５においては、ねじれ共振起点検出後に遅角補正を実施する場合、行程毎のエンジントルクに応じて遅角補正量をマップより決定していたが、以下のようにしても良い。
図１１において、各パラメータは図７の場合と同様であるため、説明を省略する。その他、以下で説明を省略した部分は実施の形態５と同様になっている。
時間ｔ0において、アクセルペダル104が踏み込まれてアクセル開度(a)が上昇を開始し、時間ｔ1において、エンジントルク(e)が増加を始める。時間ｔ2において、ねじれ共振の起点を検出したため、ねじれ共振起点検出フラグ(k)をセットする。
【００４３】
ねじれ共振起点検出フラグ(k)のセット後、エンジン制御装置110のエンジントルク補正手段209では以下の方法でエンジントルクの補正を行う。
エンジントルク補正手段209はクランク角センサ信号(r)の立ち上がり時に遅角補正処理を行うため、時間ｔ3においてねじれ共振起点検出フラグ(k)のセットを検出し遅角補正中フラグ(l)をセットする。時間ｔ3で設定する遅角量(u)は以下の式で演算する。
θig_map＝mapθig（ＮS，ΔＴe）    …(7-1)
ＮS；セカンダリ回転数
ΔＴe；エンジントルク差
ΔＴe＝Ｔe(ｔ3)−Ｔe(ｔ0)
Ｔe(ｔ3)；遅角補正中フラグセット時（ここでは時間ｔ3）のエンジントルク
Ｔe(ｔ0)；時間ｔ0でのエンジントルク
【００４４】
θig_mapは遅角補正マップ値(s)で、図８のマップよりセカンダリ回転数ＮSとエンジントルク差ΔＴeによって求める。エンジントルク差ΔＴeは遅角補正中フラグセット時の時間（ｔ3）とアクセル踏み込み開始時（時間ｔ0）のエンジントルクの差である。
遅角量(u)は以下のように演算する。
θig＝Ｋn・θig_map        …(7-2)
θig；遅角量
Ｋn；遅角補正反映係数
遅角補正マップ値(s)に遅角補正開始後の行程毎の補正係数である遅角補正反映係数(t)で補正を行い、遅角量(u)とする。
【００４５】
時間ｔ4からｔ6においても同様に式(7-1)、(7-2)に基づいて遅角量(u)を演算する。ただし、ΔＴeは遅角補正中フラグセット時のエンジントルクとアクセル踏み込み開始時のエンジントルクの差であるため、各時間におけるΔＴeはすべて同一値となる。
ここでは、ねじれ共振起点検出フラグ(k)の成立以降４行程の間、遅角を行う。
時間ｔ7においては４行程間の遅角補正を終了したので、エンジン制御装置110のエンジントルク補正手段209は遅角補正中フラグ(l)をクリアし、図５に示したねじれ共振補正制御中フラグ(h)をクリアし、遅角補正制御を終了する。
ねじれ共振補正制御中フラグ(h)がクリアされたことを検出した自動変速機制御装置119のねじれ共振起点検出手段208は、ねじれ共振起点検出フラグ(k)をクリアする。
本実施の形態においても、実施の形態５と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
実施の形態８．
実施の形態５〜７で述べたねじれ共振起点検出によるトルク補正方法では、ねじれ共振の第１回目に発生する振動の起点を検出して第１回目の振動を抑制することで、全体的な出力軸トルクの振動抑制を行っていた。
ここでは、加速開始時のアクセル踏み込み量が大きく、アクセル踏み込みによって自動変速機111の変速比がローギア側にシフトダウンする場合のねじれ共振の抑制方法について説明する。図１２において、各パラメータについては図３〜図７、図９、図１０と同様であるため、説明を省略する。その他、以下で説明を省略した部分は実施の形態５と同様である。
【００４７】
次に、動作について説明を行う。
図はアクセル踏み込み量が大きく、アクセル踏み込みによって、図示していない変速比がシフトダウンする場合のねじれ共振による出力軸トルク(f)の変化を示したものであり、出力軸トルク(f)は第１回目の振動が小さく、第２回目の振動が大きく発生している。ここでは第２回目の振動が大きくなる場合を図にて説明しているが、アクセル踏み込みによる変速時間が第３振動付近まで継続した場合には、第１、第２振動よりも第３振動が大きく発生する。実施の形態５〜７においては、ねじれ共振起点を検出してから直ちに遅角によるトルク補正を実施したが、図１２に示す場合においては第１振動に対してトルク補正しても、その後に発生する大きな振動を抑制することができず、第１振動以降に発生する振動を的確に検出してトルク補正を行う必要がある。
【００４８】
時間ｔ0において、運転者がアクセルペダル104を踏み込んだためアクセル開度(a)が増加を開始する。
時間ｔ1において、エンジントルク(e)が増加を開始する。
時間ｔ2において、自動変速機制御装置119は出力軸出力変動(i)が出力軸出力変動しきい値(j)を越えたため、ねじれ共振起点検出フラグ(k)をセットする。ねじれ共振起点検出フラグ(k)のセットによって、エンジン制御装置110は実施の形態５ないし７で述べたのと同様の方法で遅角によるトルク補正を行う。
時間ｔ3において、自動変速機制御装置119は出力軸出力変動(i)が負となり、これにより、ねじれ共振起点検出フラグ(k)をクリアする。
【００４９】
時間ｔ4において、再び出力軸出力変動(i)が出力軸出力変動しきい値(j)を越えたため、ねじれ共振起点検出フラグ(k)をセットする。ねじれ共振起点検出フラグ(k)のセットによって、エンジン制御装置110は再び遅角によるトルク補正を行う。
時間ｔ5において、自動変速機制御装置112は再び出力軸出力変動(i)が負となったため、ねじれ共振起点検出フラグ(k)をクリアする。
【００５０】
ここでは、出力軸トルク(j)において第２振動が大きく発生する場合について説明を行っているが、第２振動以降に発生する振動が大きくなる場合に関しても同様の方法によってねじれ共振起点検出を行い、トルク補正を行うことができる。
本実施の形態においては、アクセル踏み込みが大きい場合のねじれ共振の起点を検出し、トルク補正によってねじれ共振を抑制することができる。
【００５１】
実施の形態９．
上記実施の形態８においては、ねじれ共振の起点検出を出力軸出力変動と出力軸出力変動しきい値の比較によって検出したが、実施の形態６に記載しているようにセカンダリ回転数微分値とそのしきい値との比較によってねじれ共振の起点検出を行い、第１振動以降の振動に対してもトルク補正を行うようにしてもよい。
本実施の形態においても実施の形態８と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
実施の形態１０．
実施の形態５〜９においては、エンジントルク補正時のトルク補正量はエンジントルクから演算し設定するようにしていたが、自動変速機の出力軸トルクから演算、決定するようにしても良い。
本実施の形態においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
実施の形態１１．
実施の形態５〜１０では、ねじれ共振起点検出後のトルク補正をエンジンの点火時期の遅角補正によって行ったが、燃料噴射量を調整してトルク補正を行っても良い。その場合、補正用のマップは、遅角量のものに代えて燃料噴射量のものを準備しておく。
本実施の形態においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
実施の形態１２．
これまで述べた実施の形態をそれぞれ単独で行うのではなく、実施の形態１〜４の制御装置、補正方法のいずれかと実施の形態５〜１１の制御装置、補正方法のいずれかとを組み合わせてもよい。また、運転状態に応じて、例えば上記組み合わせと、実施の形態１〜４のいずれかと、実施の形態５〜１１のいずれかとを使い分けるようにしてもよい。その使い分け方は、運転状態に応じた適切な補正方法を得るために任意に選択できる。
本実施の形態においては、組み合わせにより最適な方法を採用でき、さらに運転状態に応じて最適な方法でねじれ共振抑制ができて上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
実施の形態１３．
これまで述べた実施の形態では自動変速機制御装置を搭載した車両において、トルク補正によるねじれ共振抑制を行ったが、上記した方法を手動変速機搭載車両に適用しても良い。
本実施の形態においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明の実施の形態１における車両用エンジンの制御装置のシステム構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるエンジン制御装置と自動変速機制御装置の制御ブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるトルク補正の動作を示すチャートである。
【図４】この発明の実施の形態３におけるトルク補正の動作を示すチャートである。
【図５】この発明の実施の形態５におけるトルク補正の動作を示すチャートである。
【図６】この発明の実施の形態５におけるトルク補正の動作を示すチャートである。
【図７】この発明の実施の形態５におけるトルク補正の動作を示すチャートである。
【図８】この発明の実施の形態５におけるトルク補正に用いるためのマップである。
【図９】この発明の実施の形態６におけるエンジン制御装置と自動変速機制御装置の制御ブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態６におけるトルク補正の動作を示すチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態７におけるトルク補正方法を示すチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態８における出力軸出力変動検出によるトルク補正方法を示すチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
101  エンジン、102  電子制御スロットル、109  アクセル開度センサ、
110  エンジン制御装置、111  自動変速機、119  自動変速機制御装置、
201  目標エンジントルク演算手段、202  目標エンジントルク補正手段、
203  目標スロットル開度演算手段、204  スロットル開度制御手段、
205  エンジントルク演算手段、206  加速開始判定手段、
207  出力軸出力変動演算手段、208  ねじれ共振起点検出手段、
209  エンジントルク補正手段、901  出力軸回転変動演算手段。
【図１】
2006275060.tif 000004
【図２】
2006275060.tif 000005
【図３】
2006275060.tif 000006
【図４】
2006275060.tif 000007
【図５】
2006275060.tif 000008
【図６】
2006275060.tif 000009
【図７】
2006275060.tif 000010
【図８】
2006275060.tif 000011
【図９】
2006275060.tif 000012
【図１０】
2006275060.tif 000013
【図１１】
2006275060.tif 000014
【図１２】
2006275060.tif 000015