(57)【要約】【課題】エンジンの始動時における車体ロール振動を効果的に低減する。【解決手段】車両振動制御装置１は、変形することで車体ロール振動を吸収する車体制御機構４と、車体制御機構４の動作を制御波形に基づき制御する車体制御機構制御部７１と、クランキングモータ３による過去のクランキング時における車体ロール振動の履歴情報又は当該車体ロール振動をキャンセルする制御波形の履歴情報を、当該過去のクランキング時の初期クランク角及びシフトレンジと関連付けて記憶する記憶部７２と、を備える。車体制御機構制御部７１は、エンジン２の始動時にクランキングの開始を検出したとき、当該クランキングで発生する車体ロール振動をキャンセルする制御波形を、当該クランキング時の初期クランク角及びシフトレンジから記憶部７２の履歴情報を参照して導出し、その制御波形に基づき車体制御機構４を動作させる。【選択図】図１
2018070035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に設けられたエンジンと、前記エンジンをクランキングするクランキングモータと、を有する車両において、前記車体のロール振動である車体ロール振動を制御する車両振動制御装置であって、
前記車体とタイヤとの間に設けられ、変形することで前記車体ロール振動を吸収する車体制御機構と、
前記車体制御機構の動作を制御指令に基づき制御する制御部と、
前記クランキングモータによる過去のクランキング時における前記車体ロール振動の履歴情報、又は、当該車体ロール振動をキャンセルする前記制御指令の履歴情報を、当該過去のクランキング時における初期クランク角及びシフトレンジと関連付けて記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、
前記エンジンの始動時において前記クランキングモータによるクランキングの開始を検出したとき、当該クランキングで発生すると予測される前記車体ロール振動をキャンセルする前記制御指令を、当該クランキング時における初期クランク角及びシフトレンジから前記記憶部の履歴情報を参照して導出し、導出した前記制御指令に基づき前記車体制御機構を動作させる、車両振動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両振動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両振動制御装置に関する技術として、例えば特許文献１に記載された能動型防振支持装置が知られている。特許文献１に記載された能動型防振支持装置では、エンジンの始動時において、エンジンの最初の点火から所定の回転速度に達するまでの時間を計測し、その時問に基づいてエンジンの固有周波数におけるロール振動の振動状態を推定する。推定した振動状態に基づいてアクチュエータを制御し、ロール振動を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０４１７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、エンジンの始動時、車体に発生するロール振動である車体ロール振動のうちエンジン単体の固有周波数成分しか低減できない。そのため、当該車体ロール振動を効果的に低減する上で未だ改善の余地がある。
【０００５】
そこで本発明は、エンジンの始動時における車体ロール振動を効果的に低減可能な車両振動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】
本発明に係る車両振動制御装置は、車体に設けられたエンジンと、エンジンをクランキングするクランキングモータと、を有する車両において、車体のロール振動である車体ロール振動を制御する車両振動制御装置であって、車体とタイヤとの間に設けられ、変形することで車体ロール振動を吸収する車体制御機構と、車体制御機構の動作を制御指令に基づき制御する制御部と、クランキングモータによる過去のクランキング時における車体ロール振動の履歴情報、又は、当該車体ロール振動をキャンセルする制御指令の履歴情報を、当該過去のクランキング時における初期クランク角及びシフトレンジと関連付けて記憶する記憶部と、を備え、制御部は、エンジンの始動時においてクランキングモータによるクランキングの開始を検出したとき、当該クランキングで発生すると予測される車体ロール振動をキャンセルする制御指令を、当該クランキング時における初期クランク角及びシフトレンジから記憶部の履歴情報を参照して導出し、導出した制御指令に基づき車体制御機構を動作させる。
【０００７】
この車両振動制御装置では、エンジンの始動時における車体ロール振動の低減を、周波数成分を限定しないで実現できる。エンジンの始動時における車体ロール振動を効果的に低減することが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エンジンの始動時における車体ロール振動を効果的に低減できる車両振動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】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る車両振動制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、エンジン始動前の車体の状態を示す模式図である。（ｂ）は、エンジン始動時の車体ロール振動を説明する模式図である。（ｃ）は、第１実施形態に係る車両振動制御装置による車体ロール振動の抑制を説明する模式図である。
【図３】第１実施形態に係る車体制御機構制御部の制御を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係るアクティブサスペンション機構を示す概略図である。
【図５】（ａ）は、アブソーバ制御波形テーブルの例を示す図である。（ｂ）は、アブソーバ制御波形の例を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る車体制御機構制御部の制御を示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態に係るアクティブスタビライザ機構を示す概略図である。
【図８】第３実施形態に係る車体制御機構制御部の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
［第１実施形態］
図１及び図２に示されるように、車両振動制御装置１は、エンジン２及びクランキングモータ３を有する車両Ｖにおいて、車体ロール振動Ｒを制御する。車両Ｖは、例えばハイブリッド車両、ガソリン車両又はディーゼル車両等である。車体ロール振動Ｒは、車体１０において発生するロール振動（車両Ｖの前後方向を軸とする回転方向の振動）である。車体ロール振動Ｒは、車両Ｖのばね上のロール振動である。エンジン２は、車体１０において縦置きに（つまり、クランクシャフトが車両Ｖの前後方向と平行になるように）配置されている。クランキングモータ３は、エンジン２をクランキングするモータである。
【００１２】
車両振動制御装置１は、車体制御機構４と、クランク角センサ５と、シフトセンサ６と、ＥＣＵ［Electronic Control Unit］７と、を備える。車体制御機構４は、車体１０とタイヤ１１との間に設けられている。車体制御機構４は、変形することで車体ロール振動Ｒを吸収する。車体制御機構４としては、特に限定されず、公知の種々の機構を適用できる。図２に示される例では、車体制御機構４は、サスペンション機構である。
【００１３】
クランク角センサ５は、クランク角を検出するセンサである。クランク角は、エンジン２のシリンダのピストン上死点又は下死点を基準にした、度単位で表したエンジン２の回転角度（回転位置）である。エンジン２が多気筒エンジンの場合、１番シリンダが基準とされる。クランク角センサ５は、その検出結果に関するセンサ信号をＥＣＵ７へ出力する。
【００１４】
シフトセンサ６は、車両Ｖのシフトレバーの位置であるシフトレンジを検出するセンサである。シフトレンジとしては、自動変速走行用のＤレンジ、エンジン２と駆動系とを非接続状態にするＮレンジ、後進時用のＲレンジ、及び、変速機を内部でロックさせて車両Ｖが動かないようにするＰレンジ等が含まれる。クランク角センサ５は、その検出結果に関するセンサ信号をＥＣＵ７へ出力する。
【００１５】
ＥＣＵ７は、ＣＰＵ[Central  Processing  Unit]、ＲＯＭ[Read  Only  Memory]、ＲＡＭ[Random  Access  Memory]等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ７では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の制御を実行する。ＥＣＵ７は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。ＥＣＵ７は、機能的構成として、車体制御機構制御部（制御部）７１と、記憶部７２と、を有する。
【００１６】
車体制御機構制御部７１は、車体制御機構４に対して制御指令である制御波形を出力する。これにより、車体制御機構制御部７１は、車体制御機構４の動作を制御波形に基づき制御する。制御指令は、車体制御機構４の動作を制御するための制御信号である。制御指令としては、制御波形に限定されず、種々の指令であってもよい。
【００１７】
記憶部７２は、クランキングモータ３による過去のクランキング時における車体ロール振動の履歴情報、又は、当該車体ロール振動をキャンセルする制御波形の履歴情報（以下、単に「履歴情報」という）を記憶する。記憶部７２に記憶された履歴情報は、当該過去のクランキング時における初期クランク角及びシフトレンジと関連付けられている。初期クランク角は、クランキング開始時刻のクランク角である。ＥＣＵ７は、クランキングモータ３に接続され、例えばクランキングモータ３の駆動信号に基づいてクランキングの開始を検出する。
【００１８】
ここで、車体制御機構制御部７１は、例えばエンジン２の始動ボタン又はキースイッチがＯＮとされてエンジン２が始動された場合に、次の制御を実行する。すなわち、図３に示されるように、まず、クランキングモータ３によるクランキングの開始を検出したか否かを判定する（ステップＳ１）。上記ステップＳ１でＮｏの場合、そのまま現周期の処理を終了し、次周期の上記ステップＳ１へ移行する。
【００１９】
上記ステップＳ１でＹｅｓの場合、当該クランキングが開始されたクランキング開始時刻を検出する（ステップＳ２）。クランク角センサ５からのセンサ信号に基づいて、クランキング開始時刻のクランク角である初期クランク角を検出する（ステップＳ３）。シフトセンサ６からのセンサ信号に基づいて、当該クランキング時のシフトレンジを検出する（ステップＳ４）。記憶部７２の履歴情報を取得する（ステップＳ５）。
【００２０】
上記ステップＳ３で検出した初期クランク角と上記ステップＳ４で検出したシフトレンジから、上記ステップＳ５で取得した履歴情報を参照して、当該クランキングで発生すると予測される車体ロール振動Ｒをキャンセルする制御波形を導出する（ステップＳ６）。上記ステップＳ６では、公知手法を用いることで、車体ロール振動Ｒをキャンセルする制御波形を導出できる。上記ステップＳ６で導出した制御波形に基づいて、車体制御機構４の動作を制御する（ステップＳ７）。
【００２１】
通常、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、エンジン２の始動時、クランキングモータ３のクランキング（モータトルク反力）に起因して車体ロール振動Ｒが発生し、左右方向の一方側のタイヤ１１が伸長し、左右方向の他方側のタイヤ１１が圧縮する場合がある。これに対し、本実施形態によれば、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示されるように、車体制御機構４を縮み方向及び伸び方向に駆動させ、車体ロール振動Ｒをキャンセルすることができる。
【００２２】
ところで、エンジン２の始動時に発生する車体ロール振動Ｒは、クランキングモータ３のモータトルク指示値、シフトレンジ、及び、初期クランク角に依存することが見出される。そこで、車両振動制御装置１では、エンジン２の始動時にクランキングモータ３によるクランキングの開始を検出したとき、車体ロール振動Ｒをキャンセルする制御指令を、当該クランキング時における初期クランク角及びシフトレンジから、過去のクランキング時における車体ロール振動Ｒの履歴情報又は制御波形の履歴情報を参照して導出する。そして、その制御波形に基づき車体制御機構４を動作させる。これにより、エンジン２の始動時における車体ロール振動Ｒの低減を、周波数成分を限定しないで実現できる。エンジン２の始動時における車体ロール振動Ｒを効果的に低減することが可能となる。
【００２３】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態の説明では、上記第１実施形態と異なる点を説明し、重複する説明を適宜省略する。
【００２４】
本実施形態の車両振動制御装置１は、図４に示されるアクティブサスペンション機構８を車体制御機構として備えている。アクティブサスペンション機構８としては、公知の種々のアクティブサスペンション機構を適用することができる。
【００２５】
記憶部７２は、履歴情報として、図５（ａ）に示されるアブソーバ制御波形テーブルＴを記憶する。図示されるアブソーバ制御波形テーブルＴでは、シフトレンジ及び初期クランク角ごとに、アクティブサスペンション機構８のアブソーバを制御するアブソーバ制御波形が存在する場合には「〇」とされ、アブソーバ制御波形が存在しない場合には「×」とされている。アブソーバ制御波形テーブルＴでは、シフトレンジがＰレンジ及びＤレンジを含み、初期クランク角が一定の刻み幅で設定されている。また、記憶部７２は、履歴情報として、アブソーバ制御波形テーブルＴ上で存在するとされた（「〇」とされた）アブソーバ制御波形を記憶する。図５（ｂ）に示されるように、例えばアブソーバ制御波形は、縦軸が制御値で横軸が時刻ｔの波形である。
【００２６】
車体制御機構制御部７１は、エンジン２が始動された場合に、次の制御を実行する。すなわち、図６に示されるように、まず、クランキングモータ３によるクランキングの開始を検出したか否かを判定する（ステップＳ１１）。上記ステップＳ１１でＮｏの場合、そのまま現周期の処理を終了し、次周期の上記ステップＳ１１へ移行する。
【００２７】
上記ステップＳ１１でＹｅｓの場合、当該クランキングが開始されたクランキング開始時刻を検出する（ステップＳ１２）。クランク角センサ５からのセンサ信号に基づいて、クランキング開始時刻のクランク角である初期クランク角を検出する（ステップＳ１３）。上記ステップＳ１３では、検出したアナログ値としての初期クランク角を、アブソーバ制御波形テーブルＴにおける初期クランク角の刻み幅と対応させるために、一定の刻み幅で離散化を行う。シフトセンサ６からのセンサ信号に基づいて、当該クランキング時のシフトレンジを検出する（ステップＳ１４）。記憶部７２のアブソーバ制御波形テーブルＴを取得する（ステップＳ１５）。
【００２８】
上記ステップＳ１３で検出した初期クランク角と上記ステップＳ１４で検出したシフトレンジに基づいて、上記ステップＳ１５で取得したアブソーバ制御波形テーブルＴを検索する。検索の結果、アブソーバ制御波形テーブルＴ上において、検出した初期クランク角及びシフトレンジに対応するアブソーバ制御波形が存在するかどうかを判定する（ステップＳ１６）。
【００２９】
上記ステップＳ１６でＹｅｓの場合、アブソーバ制御波形テーブルＴ上で存在するとされたアブソーバ制御波形を、記憶部７２から取得して導出する（ステップＳ１７）。上記ステップＳ１７で導出したアブソーバ制御波形に基づいてアクティブサスペンション機構８の動作を制御し、アクティブサスペンション機構８のアブソーバを伸縮動作させる（ステップＳ１８）。
【００３０】
また、車両Ｖのばね上のロール加速度であるばね上ロール加速度の時刻歴を、例えば加速度センサのセンサ信号から検出する（ステップＳ１９）。上記ステップＳ１９で検出したばね上ロール加速度の時刻歴に対応するロール振動を求め、このロール振動をキャンセルするアブソーバ制御補正波形を生成する（ステップＳ２０）。上記ステップＳ２０では、公知手法を用いることで、アブソーバ制御補正波形を生成できる。生成したアブソーバ制御補正波形により、アブソーバ制御波形テーブルＴ上のアブソーバ制御波形を更新する（ステップＳ２１）。ここでは、下式（１）に従ってアブソーバ制御波形Ｆ（ｔ）を更新する。
Ｆ（ｔ）＝Ｆ（ｔ）＋Ｆ（ｔ）ｍｏｄ／２  ・・・（１）
ただし、Ｆ（ｔ）ｍｏｄ：アブソーバ制御補正波形。
【００３１】
上記ステップＳ１６でＮｏの場合、ばね上ロール加速度の時刻歴を、例えば加速度センサのセンサ信号から検出する（ステップＳ２２）。上記ステップＳ２２で検出したばね上ロール加速度の時刻歴に対応するロール振動を求め、このロール振動をキャンセルするアブソーバ制御波形を新規に生成する（ステップＳ２３）。上記ステップＳ２３では、公知手法を用いることで、アブソーバ制御波形を生成できる。上記ステップＳ２３で生成したアブソーバ制御波形を、アブソーバ制御波形テーブルＴ上に保存する（ステップＳ２４）。
【００３２】
以上、本実施形態においても、上記実施形態と同様に、エンジン２の始動時における車体ロール振動Ｒを効果的に低減することが可能となる。また、本実施形態では、記憶部７２の履歴情報を学習させることができる。具体的には、アブソーバ制御波形を、アブソーバ制御補正波形に基づき更新できる。検出した初期クランク角及びシフトレンジに対応するアブソーバ制御波形がアブソーバ制御波形テーブルＴ上に存在しない場合には、アブソーバ制御波形を新規に生成してアブソーバ制御波形テーブルＴ上に保存できる。
【００３３】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態の説明では、上記第２実施形態と異なる点を説明し、重複する説明を適宜省略する。
【００３４】
本実施形態の車両振動制御装置１は、図７に示されるアクティブスタビライザ機構９を車体制御機構として備えている。アクティブスタビライザ機構９としては、公知の種々のアクティブスタビライザ機構を適用することができる。
【００３５】
記憶部７２は、履歴情報として、アブソーバ制御波形テーブルＴ（図５（ａ）参照）と同様なスタビ制御波形テーブルを記憶する。記憶部７２は、履歴情報として、スタビ制御波形テーブル上で存在するとされたスタビ制御波形を記憶する。
【００３６】
車体制御機構制御部７１は、エンジン２が始動された場合に、次の制御を実行する。すなわち、図８に示されるように、まず、クランキングモータ３によるクランキングの開始を検出したか否かを判定する（ステップＳ３１）。上記ステップＳ３１でＮｏの場合、そのまま現周期の処理を終了し、次周期の上記ステップＳ３１へ移行する。
【００３７】
上記ステップＳ３１でＹｅｓの場合、当該クランキングが開始されたクランキング開始時刻を検出する（ステップＳ３２）。クランク角センサ５からのセンサ信号に基づいて、クランキング開始時刻のクランク角である初期クランク角を検出する（ステップＳ３３）。シフトセンサ６からのセンサ信号に基づいて、当該クランキング時のシフトレンジを検出する（ステップＳ３４）。記憶部７２のスタビ制御波形テーブルを取得する（ステップＳ３５）。
【００３８】
上記ステップＳ３３で検出した初期クランク角と上記ステップＳ３４で検出したシフトレンジに基づいて、上記ステップＳ３５で取得したスタビ制御波形テーブルを検索する。検索の結果、スタビ制御波形テーブル上において、検出した初期クランク角及びシフトレンジに対応するスタビ制御波形が存在するかどうかを判定する（ステップＳ３６）。
【００３９】
上記ステップＳ３６でＹｅｓの場合、スタビ制御波形テーブル上で存在するとされたスタビ制御波形を、記憶部７２から取得して導出する（ステップＳ３７）。上記ステップＳ３７で導出したスタビ制御波形に基づいてアクティブスタビライザ機構９の動作を制御し、アクティブスタビライザ機構９のアクチュエータを動作させる（ステップＳ３８）。
【００４０】
また、ばね上ロール加速度の時刻歴を、例えば加速度センサのセンサ信号から検出する（ステップＳ３９）。上記ステップＳ３９で検出したばね上ロール加速度の時刻歴に対応するロール振動を求め、このロール振動をキャンセルするスタビ制御補正波形を生成する（ステップＳ４０）。上記ステップＳ４０では、公知手法を用いることで、スタビ制御補正波形を生成できる。生成したスタビ制御補正波形により、スタビ制御波形テーブル上のスタビ制御波形を更新する（ステップＳ４１）。
【００４１】
上記ステップＳ３６でＮｏの場合、ばね上ロール加速度の時刻歴を、例えば加速度センサのセンサ信号から検出する（ステップＳ４２）。上記ステップＳ４２で検出したばね上ロール加速度の時刻歴に対応するロール振動を求め、このロール振動をキャンセルするスタビ制御波形を新規に生成する（ステップＳ４３）。上記ステップＳ４３では、公知手法を用いることで、スタビ制御波形を生成できる。上記ステップＳ４３で生成したスタビ制御波形を、スタビ制御波形テーブル上に保存する（ステップＳ４４）。
【００４２】
以上、本実施形態においても、上記実施形態と同様に、エンジン２の始動時における車体ロール振動Ｒを効果的に低減することが可能となる。また、本実施形態では、記憶部７２の履歴情報を学習させることができる。具体的には、スタビ制御波形を、スタビ制御補正波形に基づき更新できる。検出した初期クランク角及びシフトレンジに対応するスタビ制御波形がスタビ制御波形テーブル上に存在しない場合には、スタビ制御波形を新規に生成してスタビ制御波形テーブル上に保存できる。
【００４３】
以上、本発明の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定されることなく様々な形態で実施される。上記実施形態において、車体制御機構制御部７１及び記憶部７２の少なくとも何れかは、車両Ｖと通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータにおいて実行されてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…車両振動制御装置、２…エンジン、３…クランキングモータ、４…車体制御機構、８…アクティブサスペンション機構（車体制御機構）、９…アクティブスタビライザ機構（車体制御機構）、１０…車体、１１…タイヤ、７１…車体制御機構制御部（制御部）、７２…記憶部、Ｖ…車両。
【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】
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【図８】
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