JPH04334743A - 車両振動低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の変速時に発生する
車両の前後振動を低減する車両振動低減装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開昭５５ー６９７３８号公報に
示す如く、変速時において内燃機関の回転数（以下、機
関回転数という）を検出し、機関回転数が所定回転数に
達すると機関回転数に基づいて車両振動を低減すべく内
燃機関を制御する装置が提案されている。

【０００３】また、特開昭５５ー４６０９５号公報に示
す如く、変速時からの経過時間に基づいて設定される制
御量に応じて車両振動を低減すべく内燃機関を制御する
装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記手法の
うち前者は機関回転数に基づいて内燃機関を制御するも
のであり、この機関回転数は実際に運転者等に伝わる車
両振動に対して間接的な要因である。つまり、変速時に
おいて機関回転数が変動しても内燃機関と車輪とを結ぶ
トランスミッションやディファレンシャルギアの状態ま
たはサスペンションの状態等により、実際に発生する車
両振動にはばらつきが生じ、この手法を用いて的確な車
両振動低減を促すことは困難である。

【０００５】また、後者の手法は変速時からの経過時間
に基づいて設定される制御量を用いて制御するものであ
り、変速時に実際に発生する車両振動は変速時の内燃機
関負荷状態、機関回転速度、および変速機の変速段の状
態、またはトランスミッションオイルの粘性の変化によ
り生じるトランスミッションの経時変化により大きく変
化する。よって、これらの要素を考慮して的確に車両振
動を低減するためには変速時からの経過時間に対応した
複数のパラメータが必要となり装置が複雑になるという
欠点がある。

【０００６】また、特開平１ー１２１５７０号公報に示
す如く、車両の加減速中において車両の前後加速度を検
出し、この検出結果に基づいて車両振動を低減すべく内
燃機関を制御する装置が提案されている。しかしながら
、この装置は車両の前後加速度が所定値以上である時に
制御開始するものであり、よって変速が車両の加減速時
以外で行われた場合には車両振動を低減すべく内燃機関
の制御を実行しない。また、上記所定値を小さく設定し
て僅かな車両の前後加速度でも制御開始するようにする
と、変速時に限らず常に車両振動を検出して内燃機関を
制御してしまうことから、今度は悪路走行時の路面振動
等により車両前後加速度が所定値以上となり、内燃機関
を制御すべき状態以外においても制御してしまい、内燃
機関のトルクの低下やこれに伴い燃費が悪化してしまう
などの不具合が生じる。

【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、変速時に発生する車両振動を内燃機関
状態または車両走行状態に拘らず的確に低減することが
できる車両振動低減装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による内燃機関の燃焼状態検出装置は図１に示
す如く、車両の前後振動を検出する車両振動検出手段と
、車両変速機の変速を検出する変速検出手段と、前記車
両振動検出手段の検出結果に基づいて内燃機関の制御量
を設定する制御量設定手段と、前記変速検出手段におい
て変速を検出してから所定時間内のみ、前記制御量設定
手段の設定結果に基づいて前記内燃機関を制御する内燃
機関制御手段とを備えるという技術的手段を採用する。

【０００９】また、車両の前後振動を検出する車両振動
検出手段と、車両変速機の変速を検出する変速検出手段
と、内燃機関状態に基づいて目標車両振動値を設定する
目標車両振動値設定手段と、前記車両振動検出手段の検
出結果と前記目標車両振動値設定手段との設定結果に基
づいて内燃機関の制御量を設定する制御量設定手段と、
前記変速検出手段において変速を検出してから所定時間
内のみ、前記制御量設定手段の設定結果に基づいて前記
内燃機関を制御する内燃機関制御手段とを備えるという
技術的手段を採用してもよい。

【００１０】

【作用】本発明によれば、車両前後振動検出手段におい
て車両の前後振動を検出し、この検出結果に基づいて内
燃機関の制御量を設定する。変速検出手段において変速
を検出してから所定時間内のみ、前記制御量設定手段の
設定結果に基づいて前記内燃機関を制御する。

【００１１】また、内燃機関状態に基づいて目標車両振
動値を設定し、上記車両前後振動検出手段の検出結果と
目標車両振動値とから内燃機関の制御量を設定してもよ
い。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。図２は本実施例の装置の構成を示す全体
構成図であり、本実施例は車両走行状態や内燃機関状態
に応じて自動的に変速段を切り換える自動変速機を備え
た装置を示す。

【００１３】図２において、１は火花点火式の内燃機関
である。２は内燃機関の吸気管内の圧力を検出する吸気
管圧力センサ、３は内燃機関１のスロットル弁１４が全
閉であるか否かを検出するスロットルスイッチ、４は内
燃機関１の機関回転数を求めるためのクランク角度を検
出するクランク角センサであり、これら各センサは内燃
機関１に配設され、各センサからの信号は後述する電子
制御装置７内のＩ／Ｏポート７ｄに入力される。

【００１４】５は車両の速度を検出して、上述した各セ
ンサと同様に検出信号がＩ／Ｏポート７ｄに入力される
車速センサであり、６は車両のほぼ中央下部にあるフロ
アパネルに配設され車両の前後方向の加速度を検出する
車両振動検出手段をなす車両前後加速度センサ（以下、
Ｇセンサという）である。

【００１５】７は上記各センサからの検出信号に基づい
て、燃料系および点火系の適切な制御量を設定し、例え
ば後述するイグナイタや図示しないインジェクタ等を的
確に制御するための制御信号を出力する電子制御装置（
以下、内燃機関用ＥＣＵという）である。

【００１６】また、内燃機関用ＥＣＵ７は車両制御する
ための演算を行う中央処理装置（ＣＰＵ）７ａ、制御プ
ログラムおよび演算に必要な制御定数等を記憶しておく
ための読み出し専用の記憶ユニットＲＯＭ７ｂ、ＣＰＵ
７ａの動作中に演算データを一時記憶するための一時記
憶ユニットＲＡＭ７ｃ、およびＥＣＵ７の信号を入出力
するためのＩ／Ｏポート７ｄを有するマイクロコンピュ
ータである。

【００１７】また、内燃機関用ＥＣＵ７は制御量設定手
段をなし、上記Ｇセンサ６の検出信号に基づき、変速時
の車両振動を低減する目的で内燃機関１を制御するため
の制御量を設定する。

【００１８】８は点火コイル９を備え、点火に必要な高
電圧を出力するイグナイタであり、イグナイタ８は上記
内燃機関用ＥＣＵ７の出力信号に基づき、点火コイル９
の一次コイルの電流を遮断して、二次コイル側に点火パ
ルス電圧を発生させ、この電圧はディストリビュータ１
０によって各気筒の点火プラグ１１に配電される。

【００１９】１２は内燃機関用ＥＣＵ７からの制御信号
に基づいて、自動変速機１３の変速パターンや変速タイ
ミング等を設定し、自動変速機１３に制御信号を出力す
る自動変速機用の電子制御装置（以下、自動変速機用Ｅ
ＣＴという）である。また、自動変速機用ＥＣＴ１２は
自動変速機１３の内燃機関１側とトランスミッション側
とのトルク伝達において、流体を介して行っていたもの
を機械的な伝達（ロックアップ）に移行するか否かも判
別して自動変速機１３に制御信号を出力する。

【００２０】なお、自動変速機１３における変速作動は
上記自動変速機用ＥＣＴからの制御信号に基づき、自動
変速機１３内にある２つのソレノイドバルブ（図示せず
）を例えば図４に示す如く開閉させることにより、自動
変速機１３内の油路が切り換って変速するものである。 また、上記ソレノイドバルブを開閉制御する制御信号を
検出し、この検出結果に基づいて内燃機関用ＥＣＵ７で
は自動変速機１３の変速段が切り換わったか否かを検出
する。

【００２１】以下、図３および図６に示すフローチャー
トに基づいて、変速時の車両振動を低減するための作動
について説明する。図３のルーチンは所定時間（例えば
、８ｍｓ）毎にタイマ割り込み処理され、ステップ１０
０からスタートする。

【００２２】ステップ１１０ではＧセンサ６の検出信号
に基づいて、現在の車両前後振動値Ｇｉ　を読み込む。 ステップ１２０では内燃機関用ＥＣＵ７内にあるタイマ
ー（図示せず）を調べて、変速してから所定時間α秒以
内（例えば、１．５秒以内）であるか否かを判別し、所
定時間α秒以内であるならステップ１３０に進み、所定
時間α秒以上経過していると判断されるとステップ１５
０に進む。

【００２３】ステップ１５０では点火遅角量ＲＥＴを０
としてステップ１７０に進み、メインルーチンにリター
ンする。ここで、変速したか否かの判断は、上述の如く
上記自動変速機用ＥＣＵ１２から自動変速機１３内のソ
レノイドバルブに出力される制御信号を調べることによ
り実行するものであり、自動変速機用ＥＣＵ１２から制
御信号が出力されると同時に上記タイマーがセットされ
る。

【００２４】一方、ステップ１３０ではステップ１１０
で読み込んだ現在の車両前後振動値Ｇｉ　からＲＡＭ７
ｃに格納されている前回の車両前後振動値Ｇｉ−１　を
減じて車両前後振動値の変化量ΔＧを求める。

【００２５】ステップ１４０では車両前後振動値の変化
量ΔＧに基づいて、図５に示すような２次元マップから
点火遅角量ＲＥＴを求め、ステップ１６０では今回の車
両振動値Ｇｉ　を前回の車両前後振動値Ｇｉ−１　とし
てＲＡＭ７ｃに格納してステップ１７０に進み、メイン
ルーチンにリターンする。

【００２６】なお、図５に示した２次元マップは、車両
前後振動値の変化量ΔＧが大きな値となるほど点火遅角
量ＲＥＴを大きくする特性を示し、また車両前後振動値
の変化量ΔＧが所定値Ｇ０　以下の小さな変化量である
なら、路面振動等の他の要因による車両前後振動として
点火時期を遅角制御しないように設定している。

【００２７】図６は点火時期を決定するルーチンであり
、所定クランク角（例えば、３０℃Ａ）毎に割り込むル
ーチンである。ステップ２００で本ルーチンがスタート
すると、ステップ２１０で現在が点火時期を演算するタ
イミングか否かを判別し、点火時期を演算するタイミン
グでないならステップ２３０に進んで本ルーチンを終了
する。一方、点火時期を演算するタイミングであるなら
、ステップ２２０に進み図示しない他のルーチンにおい
て、例えば機関回転数および内燃機関の負荷状態から求
まる基本点火時期ＩＧＴＢから、図３で示したルーチン
で求めた点火遅角ＲＥＴを減じて点火時期ＩＧＴを求め
て、ステップ２３０に進み本ルーチンを終了する。

【００２８】図７は上述した手法を用いて点火時期制御
を実行し、変速時（２速から３速に変速）の車両振動の
低減の効果を示す特性図であり、図７（ａ）は内燃機関
負荷状態が低負荷のときの車両振動低減の効果を示し、
図７（ｂ）は高負荷のときの車両振動低減の効果を示し
ている。

【００２９】また、破線は点火時期を制御しなかったと
きの車両振動を示し、実線は本発明の装置を用いて点火
遅角量ＲＥＴを設定し、点火時期制御を実行したときの
車両振動を示している。

【００３０】この特性図から上述の如く車両の前後加速
度に基づいて点火遅角量ＲＥＴを求め、この値に基づい
て点火時期制御を実行することにより的確に車両振動を
低減する効果を得ることがわかる。

【００３１】また、内燃機関の低負荷時、または高負荷
時に拘らず変速時に発生する車両振動の振動周波数はほ
ぼ一定であり、さらに点火時期制御は変速してからの経
過時間がα秒以内にのみ実行するということから、図５
に示した２次元マップにおいて変速時に発生する車両振
動を低減することができる点火遅角量ＲＥＴの最適値を
設定することができる。

【００３２】また、点火時期制御は変速してからの経過
時間がα秒以内にのみ実行するということから、変速時
以外で路面振動等により車両の前後加速度を検出しても
点火時期制御を実行してしまうという誤作動を防止する
ことができる。

【００３３】次に、内燃機関状態に応じて目標車両振動
値を定め、この値を考慮して点火遅角量ＲＥＴを設定し
てもよく、このときの作動を第２の実施例として以下に
図を用いて詳細に説明する。

【００３４】図８は図３に示したフローチャートと同様
に点火遅角量ＲＥＴを設定するルーチンであり、所定時
間（例えば、８ｍｓ）毎に割り込み処理されるルーチン
である。

【００３５】なお、図３と同様な処理を実行するものに
は同符号を付し、既に説明したのでここでの説明は省略
する。ステップ２００から本ルーチンがスタートすると
、既に説明した手法により点火遅角量ＲＥＴ１を求め、
ステップ２１０に進む。また、図３のルーチンと同様に
変速してからの経過時間がα秒以上であるなら、ステッ
プ１５０に進む。

【００３６】ステップ２１０では吸気圧センサ２の検出
信号を図示しない内燃機関用ＥＣＵ７内にあるＡ／Ｄ変
換器により、ディジタルデータに変換された値Ｐｍを読
み込み、ステップ２２０ではクランク角センサ４からの
出力信号に基づいて算出される機関回転数Ｎｅを読み込
む。

【００３７】ステップ２３０ではステップ１１０および
ステップ１２０で読み込んだ、吸気管圧力Ｐｍと機関回
転数Ｎｅに基づいて、図９に示すような機関回転数Ｎｅ
と吸気管圧力Ｐｍとで設定される２次元マップから、点
火時期を遅角しない時のトルク（以下、ベーストルクと
いう）Ｕｂｉを求める。なお、図９の２次元マップは、
所定の機関回転数Ｎｅｉまでは機関回転数Ｎｅおよび吸
気管圧力Ｐｍが大きくなる程ベーストルクＵｂｉは大き
くなる特性を示す。

【００３８】ステップ２４０では下記式（数式１）を用
いて吸気管圧力Ｐｍ、機関回転数Ｎｅ、およびベースト
ルクＵｂｉから目標車両振動値ＧＴＧを算出する。

【００３９】

【数１】ＧＴＧ＝ＵＢｉ／Ｍ・ｎなお、Ｍは車両重量、
ｎはギア比である。また、車両のタイヤの有効半径等を
考慮して目標車両振動値ＧＴＧを算出してもよい。

【００４０】ステップ２５０ではステップ１２０で読み
込んだＧセンサ６の検出信号Ｇｉと上述した手法により
求めた目標車両振動値ＧＴＧとの偏差から、ステップ１
４０の処理と同様な方法を用いて点火遅角量ＲＥＴ２を
求める。

【００４１】ステップ２６０では点火遅角量ＲＥＴ１と
点火遅角量ＲＥＴ２とを加算することにより点火遅角量
ＲＥＴを求め、ステップ２７０に進んでメインルーチン
にリターンする。

【００４２】そして、既に説明した図６の点火時期設定
ルーチンにより基本点火時期ＩＧＴＢとここで求めた点
火遅角量ＲＥＴとから点火時期ＩＧＴを設定する。なお
、本実施例では吸気圧力センサ２とクランク角センサ４
とからの検出信号に基づいて目標車両振動値ＧＴＧを設
定したが、これに限らず例えばスロットル開度と燃料噴
射量または噴射タイミングとに基づいて目標車両振動値
ＧＴＧをを設定してもよい。

【００４３】図１０は上記手法を用いて点火時期制御を
実行し、変速時の車両振動を低減したときの効果を示す
特性図であり、図７と同様に図１０（ａ）は内燃機関負
荷状態が低負荷のときの車両振動低減の効果を示し、図
１０（ｂ）は高負荷のときの車両振動低減の効果を示し
ている。

【００４４】また、破線は点火時期を制御しなかったと
きの車両振動を示し、実線は本発明の装置を用いて点火
遅角量ＲＥＴを設定し、点火時期制御を実行したときの
車両振動を示している。

【００４５】特に図１０（ｂ）に示す如く、例えば車両
の悪路走行時に変速した場合、Ｇセンサ６の出力には変
速時に発生する振動の他に高周波の路面振動により発生
する振動が合成される。よって、図１０（ｂ）（イ）に
示すように変速時に発生する振動によりマイナス側に変
動すべき状態で、高周波の路面振動の影響によりプラス
側に若干変化してしまう場合がある。

【００４６】つまり、Ｇセンサ６の出力がこのような変
動をすると第１の実施例で示した手法（単に、前回の車
両前後加速度Ｇｉ　と今回の車両前後加速度Ｇｉ−１　
との偏差から点火遅角量ＲＥＴを設定する手法）では、
図７（ｂ）（ア）のように点火遅角量ＲＥＴは０となり
、効果的に車両振動を低減することはできない。

【００４７】したがって、上述の如く目標車両振動値Ｇ
ＴＧを求め、Ｇセンサ６の検出信号Ｇｉと目標車両振動
値ＧＴＧとの偏差からさらに点火遅角量ＲＥＴ２を求め
ることで、点火遅角量ＲＥＴが０になることはなく、効
果的に車両振動を低減することができる。

【００４８】なお、上記２つの実施例ではＧセンサ６を
用いて車両前後加速度を検出し、これに基づいて点火遅
角量ＲＥＴを設定して変速時の車両振動を低減すべく点
火時期制御を行ったが、これに限らず例えば燃料噴射量
や吸入空気量など、他の車両振動を低減することが可能
な内燃機関の制御要因を制御するようにしてもよい。

【００４９】また、上記２つの実施例では変速機の変速
段が２速から３速に変化したときの特性のみ示したが、
もちろん他の変速段の切り換えに対して同様の制御を実
行するものであり、このときあらゆる変速段の切り換え
に際し、それぞれ異なる点火遅角量ＲＥＴを設定するマ
ップを備えることにより、さらに的確に車両振動を低減
することができる。

【００５０】また、上記２つの実施例では自動変速機を
備えた車両についての変速時に生じる車両振動を低減す
るという目的で説明したが、自動変速機に限らず手動変
速機を備えた車両に用いてもよく、さらに自動変速機の
場合にはロックアップオフ時からロックアップオン時に
発生する車両振動を低減する目的で本発明の装置を使用
してもよい。

【００５１】また、変速時に発生する振動をモデル化し
、現代制御を用いてＧセンサ６の検出結果が目標車両振
動値に制御すべくフィードバック制御を実行することに
より、最適な内燃機関の制御量を設定してもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上述べたように本発明においては、車
両前後振動値を検出し、この車両前後振動値またはこの
車両前後振動値と内燃機関状態に応じて定まる目標車両
振動値とに基づいて内燃機関の制御量を設定し、変速機
の変速段が切り換わってからの経過時間が所定時間内の
み、上記制御量で内燃機関を制御することにより、変速
時に発生する車両振動を内燃機関状態または車両走行状
態に拘らず的確に低減することができるという優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図である。

【図２】本発明の第１、第２の実施例の構成を示す全体
構成図である。

【図３】図２に図示した装置おける第１実施例の作動説
明に供するフローチャートである。

【図４】図２に図示した自動変速機の作動説明に供する
図である。

【図５】点火遅角量ＲＥＴを求めるためのマップである
。

【図６】図２に図示した装置の作動説明に供するフロー
チャートである。

【図７】本発明の第１実施例の効果説明に供する特性図
である。

【図８】図２に図示した装置おける第１実施例の作動説
明に供するフローチャートである。

【図９】ベーストルクＵｂｉを設定する２次元マップで
ある。

【図１０】本発明の第１実施例の効果説明に供する特性
図である。

【符号の説明】

１　　内燃機関 ２　　吸気管圧力センサ ４　　クランク角センサ ６　　車両前後加速度センサ（Ｇセンサ）７　　内燃機
関用電子制御装置（内燃機関用ＥＣＵ）１２　　自動変
速機用電子制御装置（自動変速機用ＥＣＵ） １３　　自動変速機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車両の前後振動を検出する車両振動検
   出手段と、車両変速機の変速を検出する変速検出手段と
   、前記車両振動検出手段の検出結果に基づいて内燃機関
   の制御量を設定する制御量設定手段と、前記変速検出手
   段において変速を検出してから所定時間内のみ、前記制
   御量設定手段の設定結果に基づいて前記内燃機関を制御
   する内燃機関制御手段とを備えることを特徴とする車両
   振動低減装置。
2. 【請求項２】　　車両の前後振動を検出する車両振動検
   出手段と、車両変速機の変速を検出する変速検出手段と
   、内燃機関状態に基づいて目標車両振動値を設定する目
   標車両振動値設定手段と、前記車両振動検出手段の検出
   結果と前記目標車両振動値設定手段との設定結果に基づ
   いて内燃機関の制御量を設定する制御量設定手段と、前
   記変速検出手段において変速を検出してから所定時間内
   のみ、前記制御量設定手段の設定結果に基づいて前記内
   燃機関を制御する内燃機関制御手段とを備えることを特
   徴とする車両振動低減装置。