エンジンの制御装置および制御方法
【課題】エンジンとフライホイールとの共振による振動を精度よく低減する。
【解決手段】ＥＣＵは、クランクシャフトがクランク角で１０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフトの第１回転数１０ＮＥを算出するステップ（Ｓ１００）と、クランクシャフトが１８０度だけ回転するために要する時間から、第２回転数１８０ＮＥを算出するステップ（Ｓ１０２）と、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが第１しきい値より大きい場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、スロットルバルブを閉じるステップ（Ｓ１１２）と、差ΔＮＥが第２しきい値より大きい場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、燃料噴射量を低減するステップ（Ｓ１３４）と、差ΔＮＥが第３しきい値より大きい場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、燃料噴射を停止するステップ（Ｓ１３２）とを含む、プログラムを実行する。
【解決手段】ＥＣＵは、クランクシャフトがクランク角で１０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフトの第１回転数１０ＮＥを算出するステップ（Ｓ１００）と、クランクシャフトが１８０度だけ回転するために要する時間から、第２回転数１８０ＮＥを算出するステップ（Ｓ１０２）と、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが第１しきい値より大きい場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、スロットルバルブを閉じるステップ（Ｓ１１２）と、差ΔＮＥが第２しきい値より大きい場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、燃料噴射量を低減するステップ（Ｓ１３４）と、差ΔＮＥが第３しきい値より大きい場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、燃料噴射を停止するステップ（Ｓ１３２）とを含む、プログラムを実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御装置および制御方法に関し、特に、エンジンの振動を低減するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力軸には、フライホイールが連結されている。エンジンはフライホイールを介して変速機に連結される。変速機に伝達されるエンジンの振動を低減するため、デュアルマスフライホイール（DMF: Dual Mass Flywheel）が用いられる車両がある。デュアルマスフライホイールは、エンジンの出力軸に連結される１次マスと、バネ（ダンパ）を介して１次マスに連結される２次マスとから構成される。デュアルマスフライホイールにより、エンジンの出力軸の回転変動が吸収される。そのため、たとえばアイドル時における振動が低減される。
【０００３】
ところが、デュアルマスフライホイールはバネを有するため、デュアルマスフライホイール自体が振動し得る。たとえば、ディーゼルエンジンの出力軸回転数の低下時において、デュアルマスフライホイールの共振点付近でＩＳＣ（Idle Speed Control system）により燃料の噴射量が増量されると、ディーゼルエンジンとデュアルマスフライホイールとが共振し得る。このような振動を低減するため、デュアルマスフライホイールの角速度に応じてエンジンの出力を制御する技術がある。
【０００４】
特開平２−２３３８２８号公報（特許文献１）は、フライホイールの１次および２次質量の角速度差に相当する信号を出力する機構を設け、この速度差信号を燃料供給量制御部に入力し、内燃機関の出力に生じる不要な振動を抑制する振動抑制装置を開示する。
【特許文献１】特開平２−２３３８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
デュアルマスフライホイールは、１次マスと２次マスとの間に設けられたバネの弾性により振動を吸収するものである。すなわち、デュアルマスフライホイールは、１次マスと２次マスとの角速度差により振動を吸収するものである。したがって、エンジンとデュアルマスフライホイールとが共振していなくても、１次マスと２次マスとの角速度差が生じ得る。そのため、角速度差では、エンジンとデュアルマスフライホイールとが共振しているか否かを区別し難い。よって、特開平２−２３３８２８号公報に記載の振動抑制装置では、エンジンの出力が誤って低減されたり増大されたりし得る。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、振動を精度よく低減することができるエンジンの制御装置および制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係るエンジンの制御装置は、フライホイールが出力軸に連結されるエンジンの制御装置である。この制御装置は、エンジンの出力軸がクランク角についての第１の間隔分だけ回転するために要する時間から、出力軸の第１の回転数を算出するための第１の算出手段と、エンジンの出力軸が、第１の間隔よりも長い第２の間隔分だけ回転するために要する時間から、出力軸の第２の回転数を算出するための第２の算出手段と、第１の回転数と第２の回転数との差がしきい値よりも大きい場合、エンジンの出力が低下するように制御するための制御手段とを備える。第４の発明に係るエンジンの制御方法は、第１の発明に係るエンジンの制御装置と同様の要件を備える。
【０００８】
この構成によると、エンジンの出力軸がクランク角についての第１の間隔分だけ回転するために要する時間から、出力軸の第１の回転数が算出される。エンジンの出力軸が、第１の間隔よりも長い第２の間隔分だけ回転するために要する時間から、出力軸の第２の回転数が算出される。これにより、エンジンの出力軸回転数が安定している場合には略同じになり、エンジンの出力軸回転数が不安定である場合には異なり得る第１の回転数および第２の回転数を得ることができる。そのため、第１の回転数および第２の回転数を比較することにより、エンジンとフライホイールとが共振しているか否かを判定し易くすることができる。第１の回転数と第２の回転数との差がしきい値よりも大きい場合、エンジンとフライホイールとが共振しているといえる。そのため、エンジンの出力が低下するように制御される。これにより、振動を低減することができる。その結果、振動を精度よく低減することができるエンジンの制御装置もしくは制御方法を提供することである。
【０００９】
第２の発明に係るエンジンの制御装置においては、第１の発明の構成に加え、制御手段は、出力軸の回転数の低下速度が大きいほど、エンジンにおいて噴射される燃料をより低減することにより、エンジンの出力が低下するように制御するための手段を含む。第５の発明に係るエンジンの制御方法は、第２の発明に係るエンジンの制御装置と同様の要件を備える。
【００１０】
この構成によると、出力軸の回転数の低下速度が大きいほど、エンジンにおいて噴射される燃料がより低減される。これにより、振動をより確実に低減することができる。
【００１１】
第３の発明に係るエンジンの制御装置においては、第１または第２の発明の構成に加え、フライホイールは、出力軸に連結される第１の部材と、弾性部材を介して第１の部材に連結される第２の部材とを含む。第６の発明に係るエンジンの制御方法は、第３の発明に係るエンジンの制御装置と同様の要件を備える。
【００１２】
この構成によると、弾性部材を介して第１の部材に連結される第２の部材とを含むデュアルマスフライホイールが連結されるエンジンにおいて発生する振動を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、エンジン１００で発生した駆動力が、クラッチ２００、変速機３００、デファレンシャルギヤ４００およびドライブシャフト４０２を介して車輪４０４に伝達されることにより走行する。エンジン１００、クラッチ２００および変速機３００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５００により制御される。
【００１５】
エンジン１００は、ディーゼルエンジンである。なお、ディーゼルエンジンの代わりに、ガソリンエンジンを用いるようにしてもよい。クラッチ２００は、エンジン１００のクランクシャフト６００に連結されている。クラッチ出力軸２０２は、スプライン３１０を介して変速機３００の入力軸３０２に連結されている。
【００１６】
変速機３００は、常時噛合い式のギヤトレーンから構成されている。変速機３００におけるギヤ段の選択は、アクチュエータ３０４によりシフトフォークシャフトを摺動させることにより行なわれる。アクチュエータ３０４は、油圧により作動するものであってもよく、電力により作動するものであってもよい。なお、ダイレクトシリンダを用いたアクチュエータによりギヤ段の選択を行なってもよい。また、手動変速機を用いるようにしてもよい。
【００１７】
ＥＣＵ５００には、アクセル開度センサ５０２、ポジションセンサ５０４、車速センサ５０６、タイミングロータ５０８の外周に対向して設けられたクランクポジションセンサ５１０、入力軸回転数センサ５１２および出力軸回転数センサ５１４から信号が送信される。
【００１８】
アクセル開度センサ５０２は、アクセルペダルのアクセル開度を検出する。ポジションセンサ５０４は、シフトレバーのシフトポジションを検出する。車速センサ５０６は、車速を検出する。クランクポジションセンサ５１０はエンジン１００の出力軸回転数（エンジン回転数）ＮＥを検出する。入力軸回転数センサ５１２は、変速機３００の入力軸３０２の回転数ＮＩを検出する。出力軸回転数センサ５１４は、変速機３００の出力軸３０６の回転数ＮＯを検出する。
【００１９】
ＥＣＵ５００は、これらのセンサから送信された信号、メモリ（図示せず）に記憶されたプログラムおよびマップなどに基づいて演算処理を行なう。これにより、ＥＣＵ５００は、エンジン１００、クラッチ２００および変速機３００を制御する。
【００２０】
図２を参照して、エンジン１００についてさらに説明する。エンジン１００に吸入される空気は、エアクリーナ１０２によりろ過され、ターボチャージャのコンプレッサ１０４により圧縮される。圧縮された空気は、インタークーラ１０６により外気との間で熱交換させられて冷却され、吸気管１０８およびインテークマニホールド１１０を通り、燃焼室内に導入される。燃焼室内に導入される空気のうち、新気の量は、スロットルバルブ１１２により制御される。スロットルバルブ１１２は、アクチュエータにより作動する電子スロットルバルブである。スロットルバルブ１１２の開度は、ＥＣＵ５００により制御される。
【００２１】
燃焼室には、サプライポンプ１１４により加圧され、コモンレール１１６に蓄えられた燃料が、インジェクタ１１８により噴射される。燃焼室内で、空気と燃料との混合気が燃焼することにより、エンジン１００は駆動力を発生する。
【００２２】
燃焼後の混合気、すなわち排気ガスは、エギゾーストマニホールド１２０に導かれ、ターボチャージャのタービン１２２を通り抜けた後、触媒１２４により浄化され、車外に排出される。
【００２３】
排気ガスの一部は、エギゾーストマニホールド１２０に連結されたＥＧＲパイプ１２６を介して再循環させられる。ＥＧＲパイプ１２６を流れる排気ガスは、酸化触媒１２８を通り抜け、ＥＧＲクーラ１３０により冷却水との間で熱交換させられて冷却される。冷却された排気ガスは、ＥＧＲバルブ１３２を介して、スロットルバルブ１１２よりも下流で、吸気側に再循環させられる。
【００２４】
再循環させられる排気ガスの量（ＥＧＲ量）は、ＥＧＲバルブ１３２の開度により調整される。ＥＧＲバルブ開度は、ＥＧＲバルブリニアソレノイド１３４により制御される。通常時、ＥＧＲバルブ開度は、エンジン１００のトルクが高いほどＥＧＲバルブ１３２を閉じるように、すなわちＥＧＲ量が少なくなるように制御される。具体的には、ＥＧＲにより変化する吸気酸素濃度が、エンジン１００の状態（エンジン回転数ＮＥ、過給圧、各部温度、負荷、吸入空気量）に応じた目標値になるように、ＥＧＲバルブリフトセンサ１３６を用いて検出されたＥＧＲバルブ開度がＥＣＵ５００に入力されて、ＥＧＲバルブ開度がフィードバック制御される。なお、ＥＧＲバルブ１３２の作動方式は、ＥＧＲバルブリニアソレノイド１３４によるもの以外に、負圧式やモータ式であってもよい。
【００２５】
図３を参照して、クラッチ２００についてさらに説明する。クラッチ２００は、乾式単板式の摩擦クラッチである。図３に示すように、クラッチ２００は、クラッチ出力軸２０２と、クラッチ出力軸２０２に配設されたクラッチディスク２０４と、クラッチハウジング２０６と、クラッチハウジング２０６に配設されたプレッシャプレート２０８と、ダイヤフラムスプリング２１０と、クラッチレリーズシリンダ２１２と、レリーズフォーク２１４と、レリーズスリーブ２１６とを含む。
【００２６】
ダイヤフラムスプリング２１０が、プレッシャプレート２０８を図３において右方向に付勢することにより、クラッチディスク２０４が、エンジン１００のクランクシャフト６００に取り付けられたフライホイール６０２に押付けられ、クラッチが係合される。
【００２７】
クラッチレリーズシリンダ２１２が、レリーズフォーク２１４を介して図３において右方向へ、レリーズスリーブ２１６を移動させることにより、ダイヤフラムスプリング２１０の内端部が図３において右方向へ移動する。ダイヤフラムスプリング２１０の内端部が図３において右方向へ移動すると、プレッシャプレート２０８が図３において左方向に移動し、クラッチディスク２０４とフライホイール６０２とが離れてクラッチが解放される。
【００２８】
クラッチレリーズシリンダ２１２は、リザーバ２１８から油圧ポンプ２２０により汲み上げられた作動油の油圧が、クラッチソレノイドバルブ２２２を介して供給されることにより作動する。クラッチソレノイドバルブ２２２は、クラッチレリーズシリンダ２１２に対する油圧の供給および排出を切換える。クラッチソレノイドバルブ２２２は、ＥＣＵ５００により制御される。
【００２９】
クラッチレリーズシリンダ２１２に油圧が供給されると、クラッチレリーズシリンダ２１２のピストンが図３において左方向に移動し、レリーズスリーブ２１６が図３において右方向へ移動してクラッチが解放される。クラッチレリーズシリンダ２１２のピストンの位置（クラッチストローク）は、クラッチストロークセンサ５１６により検出される。クラッチストロークセンサ５１６の検出結果を表す信号は、ＥＣＵ５００に送信される。
【００３０】
ＥＣＵ５００は、クラッチストロークセンサ５１６から送信された信号に基づいて、クラッチ２００が解放状態にあるか、係合状態にあるか、半係合状態にあるかを検出する。なお、クラッチ２００を電力により作動するようにしてもよい。また、クラッチペダルを運転者が操作することによりクラッチ２００を係合したり解放したりするようにしてもよい。
【００３１】
ＥＣＵ５００には、クラッチストロークセンサ５１６に加えて、ブレーキスイッチ５１８から信号が入力される。ＥＣＵ５００は、ブレーキスイッチ５１８から入力される信号に基づいて、ブレーキペダル５２０が踏まれているか否かを判定する。
【００３２】
フライホイール６０２は、１次マス６１１と２次マス６１２とを備えるデュアルマスフライホイールである。１次マス６１１は、クランクシャフト６００に連結される。２次マス６１２は、バネ（ダンパ）６１４を介して１次マス６１１に連結される。
【００３３】
図４を参照して、本実施の形態におけるＥＣＵ５００に機能について説明する。なお、以下に説明するＥＣＵ５００の機能は、ソフトウエアにより実現するようにしてもよく、ハードウエアにより実現するようにしてもよい。
【００３４】
ＥＣＵ５００は、第１回転数算出部７０１と、第２回転数算出部７０２と、スロットルバルブ制御部７１０と、噴射量低減部７１２と、噴射停止部７１４とを備える。
【００３５】
第１回転数算出部７０１は、図５に示すように、クランクシャフト６００がクランク角で１０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフト６００の第１回転数１０ＮＥ［ｒｐｍ］を算出する。なお、１０度以外のクランク角の間隔を用いるようにしてもよい。
【００３６】
第２回転数算出部７０２は、図５に示すように、クランクシャフト６００がクランク角で１８０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフト６００の第２回転数１８０ＮＥ［ｒｐｍ］を算出する。たとえば、クランクシャフト６００が６０度だけ回転するために要する時間を３回分合計した時間から、第２回転数１８０ＮＥが算出される。なお、１８０度以外のクランク角の間隔を用いるようにしてもよい。
【００３７】
スロットルバルブ制御部７１０は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差（｜１８０ＮＥ−１０ＮＥ｜）ΔＮＥが第１しきい値より大きい場合、スロットルバルブ１１２を閉じることによりエンジン１００の出力トルクが低減するように制御する。
【００３８】
噴射量低減部７１２は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが第２しきい値（第２しきい値＞第１しきい値）より大きい場合、インジェクタ１１８からの燃料噴射量を低減することによりエンジン１００の出力トルクが低減するように制御する。
【００３９】
燃料噴射量の低減量は、エンジンの出力軸回転数ＮＥの低下速度（低下率）ｄｍｆｎｅｓｐｄ［ｒｐｍ／ｓ］に応じて定められる。低下速度は、下記の式１により算出される。式１中、ＮＥ１は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが第１しきい値より大きくなった際の出力軸回転数ＮＥである。ＮＥ２は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが第２しきい値より大きくなった際の出力軸回転数ＮＥである。ΔＴは、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが第１しきい値より大きくなってから、第２しきい値より大きくなるまでの時間である。
【００４０】
ｄｍｆｎｅｓｐｄ＝（ＮＥ１−ＮＥ２）／ΔＴ…（１）
なお、「ＮＥ１」および「ＮＥ２」に用いられる出力軸回転数ＮＥは、通常用いられる方法により検出される。すなわち、「ＮＥ１」および「ＮＥ２」に用いられる出力軸回転数ＮＥは、クランクシャフト６００が、設計者により予め設定された角度（たとえば１０度）だけ回転するために要する時間から算出される。
【００４１】
インジェクタ１１８からの燃料噴射量は、下記の式２により算出される。なお、式２中、「ｑｆｕｌｌｄｍｆ」は燃料噴射量の今回値、「ｑｆｕｌｌｄｍｆｏｌ」は燃料噴射量の前回値、「ＱＦＬＤＭＦ」は噴射量減少係数である。
【００４２】
ｑｆｕｌｌｄｍｆ＝ｑｆｕｌｌｄｍｆｏｌ−ｄｍｆｎｅｓｐｄ×ＱＦＬＤＭＦ…（２）
式１および式２から明らかなように、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥの低下速度が大きいほど、燃料の低減量がより大きくなる。すなわち、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥの低下速度が大きいほど、燃料がより低減される。
【００４３】
噴射停止部７１４は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが第３しきい値（第３しきい値＞第２しきい値）より大きい場合、インジェクタ１１８からの燃料噴射を停止することによりエンジン１００の出力トルクが低減するように制御する。
【００４４】
図６を参照して、本実施の形態においてＥＣＵ５００が実行するプログラムの制御構造について説明する。以下に説明するプログラムは予め定められた周期で繰り返し実行される。なお、ＥＣＵ５００により実行されるプログラムをＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。
【００４５】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ５００は、クランクシャフト６００がクランク角で１０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフト６００の第１回転数１０ＮＥを算出する。
【００４６】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ５００は、クランクシャフト６００がクランク角で１８０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフト６００の第２回転数１８０ＮＥを算出する。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ５００は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥを算出する。
【００４７】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ５００は、前提条件が満たされているか否かを判定する。エンジンの出力軸回転数ＮＥがしきい値以下である条件が満たされており、かつ、ブレーキペダル５２０が踏まれているという条件、車速がしきい値以下であるという条件、エンジンの出力軸回転数ＮＥがしきい値以下であって、かつクラッチ２００が係合しているという条件、車両が登坂中であるという条件のうちの少なくともいずれか一つの条件が満たされている場合、前提条件が満たされていると判定される。なお、車両が登坂中であるか否かは周知の技術を利用すればよいためここではその詳細な説明は繰り返さない。前提条件が満たされていると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００４８】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ５００は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第１しきい値より大きいか否かを判定する。第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第１しきい値より大きい場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第１しきい値以下であると（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１２０に移される。Ｓ１１２にて、ＥＣＵ５００は、スロットルバルブ１１２を閉じる。
【００４９】
Ｓ１２０にて、ＥＣＵ５００は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第２しきい値より大きいか否かを判定する。第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第２しきい値より大きい場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２２に移される。第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第２しきい値以下であると（Ｓ１２０にてＮＯ）、この処理は終了する。Ｓ１２２にて、ＥＣＵ５００は、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥの低下速度を算出する。
【００５０】
Ｓ１３０にて、ＥＣＵ５００は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第３しきい値より大きいか否かを判定する。第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第３しきい値より大きい場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１３２に移される。第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第３しきい値以下であると（Ｓ１３０にてＮＯ）、処理はＳ１３４に移される。
【００５１】
Ｓ１３２にて、ＥＣＵ５００は、インジェクタ１１８からの燃料噴射を停止する。Ｓ１３４にて、ＥＣＵ５００は、インジェクタ１１８からの燃料噴射量を低減する。
【００５２】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置の動作について説明する。
【００５３】
エンジン１００の運転中、クランクシャフト６００がクランク角で１０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフト６００の第１回転数１０ＮＥが算出される（Ｓ１００）。さらに、クランクシャフト６００がクランク角で１８０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフト６００の第２回転数１８０ＮＥが算出される（Ｓ１０２）。これにより、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥが安定している場合には略同じになり、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥが不安定である場合には異なり得る第１回転数１０ＮＥおよび第２回転数１８０ＮＥを得ることができる。
【００５４】
第１回転数１０ＮＥおよび第２回転数１８０ＮＥを比較するために、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが算出される（Ｓ１０４）。
【００５５】
ところで、フライホイール６０２として用いられるデュアルマスフライホイールは、１次マス６１１と２次マス６１２との間に設けられたバネ６１４の弾性により振動を吸収する。すなわち、デュアルマスフライホイールは、１次マス６１１と２次マス６１２との角速度差により振動を吸収する。したがって、エンジン１００とデュアルマスフライホイールとが共振していなくても、図７に示すように、１次マス６１１と２次マス６１２との角速度差が生じ得る。そのため、角速度差では、エンジン１００とデュアルマスフライホイールとが共振しているか否かを区別し難い。
【００５６】
一方、第１回転数１０ＮＥおよび第２回転数１８０ＮＥは、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥが安定している場合には略同じになり、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥが不安定である場合には異なり得る。そのため、図７に示すように、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥは、エンジン１００とデュアルマスフライホイールとが共振した場合に特に大きくなり得る。よって、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥを用いる場合、角速度差を用いる場合に比べて、エンジン１００とデュアルマスフライホイールとが共振したか否かを判定し易い。
【００５７】
そこで、本実施の形態においては、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥに応じて、エンジン１００とデュアルマスフライホイールとの共振を抑制するための制御が実行される。
【００５８】
前提条件が満たされている場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第１しきい値より大きいか否かが判定される（Ｓ１１０）。
【００５９】
第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第１しきい値より大きい場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、図８において実線で示すように、時間Ｔ１においてスロットルバルブ１１２が閉じられる（Ｓ１１２）。
【００６０】
第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第２しきい値より大きい場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥの低下速度が算出される（Ｓ１２２）。
【００６１】
第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第３しきい値以下であると（Ｓ１３０にてＮＯ）、図８において実線で示すように、時間Ｔ２においてインジェクタ１１８からの燃料噴射量が低減される（Ｓ１３４）。
【００６２】
第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第３しきい値より大きい場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、図８において実線で示すように、時間Ｔ３においてインジェクタ１１８からの燃料噴射が停止される（Ｓ１３２）。
【００６３】
これにより、エンジン１００の出力トルクを低減することができる。そのため、図９において実線で示すように、エンジン１００とデュアルマスフライホイールとの共振による振動を低減することができる。
【００６４】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、クランクシャフトがクランク角で１０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフトの第１回転数１０ＮＥが算出される。クランクシャフトがクランク角で１８０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフトの第２回転数１８０ＮＥが算出される。第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥがしきい値より大きい場合、エンジンの出力が低下される。これにより、エンジンとデュアルマスフライホイールとの共振による振動を低減することができる。
【００６５】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両のエンジンを示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両のクラッチを示す概略構成図である。
【図４】ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図５】クランク角を示す図である。
【図６】ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥおよび角速度差を示す図である。
【図８】スロットル開度および燃料噴射量の推移を示す図である。
【図９】エンジンの出力軸回転数の推移を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１００ エンジン、１１８ インジェクタ、２００ クラッチ、３００ 変速機、５０２ アクセル開度センサ、５０４ ポジションセンサ、５０６ 車速センサ、５０８ タイミングロータ、５１０ クランクポジションセンサ、５１２ 入力軸回転数センサ、５１４ 出力軸回転数センサ、６０２ フライホイール、６１１ １次マス、６１２ ２次マス、６１４ バネ、７０１ 第１回転数算出部、７０２ 第２回転数算出部、７１０ スロットルバルブ制御部、７１２ 噴射量低減部、７１４ 噴射停止部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御装置および制御方法に関し、特に、エンジンの振動を低減するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力軸には、フライホイールが連結されている。エンジンはフライホイールを介して変速機に連結される。変速機に伝達されるエンジンの振動を低減するため、デュアルマスフライホイール（DMF: Dual Mass Flywheel）が用いられる車両がある。デュアルマスフライホイールは、エンジンの出力軸に連結される１次マスと、バネ（ダンパ）を介して１次マスに連結される２次マスとから構成される。デュアルマスフライホイールにより、エンジンの出力軸の回転変動が吸収される。そのため、たとえばアイドル時における振動が低減される。
【０００３】
ところが、デュアルマスフライホイールはバネを有するため、デュアルマスフライホイール自体が振動し得る。たとえば、ディーゼルエンジンの出力軸回転数の低下時において、デュアルマスフライホイールの共振点付近でＩＳＣ（Idle Speed Control system）により燃料の噴射量が増量されると、ディーゼルエンジンとデュアルマスフライホイールとが共振し得る。このような振動を低減するため、デュアルマスフライホイールの角速度に応じてエンジンの出力を制御する技術がある。
【０００４】
特開平２−２３３８２８号公報（特許文献１）は、フライホイールの１次および２次質量の角速度差に相当する信号を出力する機構を設け、この速度差信号を燃料供給量制御部に入力し、内燃機関の出力に生じる不要な振動を抑制する振動抑制装置を開示する。
【特許文献１】特開平２−２３３８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
デュアルマスフライホイールは、１次マスと２次マスとの間に設けられたバネの弾性により振動を吸収するものである。すなわち、デュアルマスフライホイールは、１次マスと２次マスとの角速度差により振動を吸収するものである。したがって、エンジンとデュアルマスフライホイールとが共振していなくても、１次マスと２次マスとの角速度差が生じ得る。そのため、角速度差では、エンジンとデュアルマスフライホイールとが共振しているか否かを区別し難い。よって、特開平２−２３３８２８号公報に記載の振動抑制装置では、エンジンの出力が誤って低減されたり増大されたりし得る。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、振動を精度よく低減することができるエンジンの制御装置および制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係るエンジンの制御装置は、フライホイールが出力軸に連結されるエンジンの制御装置である。この制御装置は、エンジンの出力軸がクランク角についての第１の間隔分だけ回転するために要する時間から、出力軸の第１の回転数を算出するための第１の算出手段と、エンジンの出力軸が、第１の間隔よりも長い第２の間隔分だけ回転するために要する時間から、出力軸の第２の回転数を算出するための第２の算出手段と、第１の回転数と第２の回転数との差がしきい値よりも大きい場合、エンジンの出力が低下するように制御するための制御手段とを備える。第４の発明に係るエンジンの制御方法は、第１の発明に係るエンジンの制御装置と同様の要件を備える。
【０００８】
この構成によると、エンジンの出力軸がクランク角についての第１の間隔分だけ回転するために要する時間から、出力軸の第１の回転数が算出される。エンジンの出力軸が、第１の間隔よりも長い第２の間隔分だけ回転するために要する時間から、出力軸の第２の回転数が算出される。これにより、エンジンの出力軸回転数が安定している場合には略同じになり、エンジンの出力軸回転数が不安定である場合には異なり得る第１の回転数および第２の回転数を得ることができる。そのため、第１の回転数および第２の回転数を比較することにより、エンジンとフライホイールとが共振しているか否かを判定し易くすることができる。第１の回転数と第２の回転数との差がしきい値よりも大きい場合、エンジンとフライホイールとが共振しているといえる。そのため、エンジンの出力が低下するように制御される。これにより、振動を低減することができる。その結果、振動を精度よく低減することができるエンジンの制御装置もしくは制御方法を提供することである。
【０００９】
第２の発明に係るエンジンの制御装置においては、第１の発明の構成に加え、制御手段は、出力軸の回転数の低下速度が大きいほど、エンジンにおいて噴射される燃料をより低減することにより、エンジンの出力が低下するように制御するための手段を含む。第５の発明に係るエンジンの制御方法は、第２の発明に係るエンジンの制御装置と同様の要件を備える。
【００１０】
この構成によると、出力軸の回転数の低下速度が大きいほど、エンジンにおいて噴射される燃料がより低減される。これにより、振動をより確実に低減することができる。
【００１１】
第３の発明に係るエンジンの制御装置においては、第１または第２の発明の構成に加え、フライホイールは、出力軸に連結される第１の部材と、弾性部材を介して第１の部材に連結される第２の部材とを含む。第６の発明に係るエンジンの制御方法は、第３の発明に係るエンジンの制御装置と同様の要件を備える。
【００１２】
この構成によると、弾性部材を介して第１の部材に連結される第２の部材とを含むデュアルマスフライホイールが連結されるエンジンにおいて発生する振動を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、エンジン１００で発生した駆動力が、クラッチ２００、変速機３００、デファレンシャルギヤ４００およびドライブシャフト４０２を介して車輪４０４に伝達されることにより走行する。エンジン１００、クラッチ２００および変速機３００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５００により制御される。
【００１５】
エンジン１００は、ディーゼルエンジンである。なお、ディーゼルエンジンの代わりに、ガソリンエンジンを用いるようにしてもよい。クラッチ２００は、エンジン１００のクランクシャフト６００に連結されている。クラッチ出力軸２０２は、スプライン３１０を介して変速機３００の入力軸３０２に連結されている。
【００１６】
変速機３００は、常時噛合い式のギヤトレーンから構成されている。変速機３００におけるギヤ段の選択は、アクチュエータ３０４によりシフトフォークシャフトを摺動させることにより行なわれる。アクチュエータ３０４は、油圧により作動するものであってもよく、電力により作動するものであってもよい。なお、ダイレクトシリンダを用いたアクチュエータによりギヤ段の選択を行なってもよい。また、手動変速機を用いるようにしてもよい。
【００１７】
ＥＣＵ５００には、アクセル開度センサ５０２、ポジションセンサ５０４、車速センサ５０６、タイミングロータ５０８の外周に対向して設けられたクランクポジションセンサ５１０、入力軸回転数センサ５１２および出力軸回転数センサ５１４から信号が送信される。
【００１８】
アクセル開度センサ５０２は、アクセルペダルのアクセル開度を検出する。ポジションセンサ５０４は、シフトレバーのシフトポジションを検出する。車速センサ５０６は、車速を検出する。クランクポジションセンサ５１０はエンジン１００の出力軸回転数（エンジン回転数）ＮＥを検出する。入力軸回転数センサ５１２は、変速機３００の入力軸３０２の回転数ＮＩを検出する。出力軸回転数センサ５１４は、変速機３００の出力軸３０６の回転数ＮＯを検出する。
【００１９】
ＥＣＵ５００は、これらのセンサから送信された信号、メモリ（図示せず）に記憶されたプログラムおよびマップなどに基づいて演算処理を行なう。これにより、ＥＣＵ５００は、エンジン１００、クラッチ２００および変速機３００を制御する。
【００２０】
図２を参照して、エンジン１００についてさらに説明する。エンジン１００に吸入される空気は、エアクリーナ１０２によりろ過され、ターボチャージャのコンプレッサ１０４により圧縮される。圧縮された空気は、インタークーラ１０６により外気との間で熱交換させられて冷却され、吸気管１０８およびインテークマニホールド１１０を通り、燃焼室内に導入される。燃焼室内に導入される空気のうち、新気の量は、スロットルバルブ１１２により制御される。スロットルバルブ１１２は、アクチュエータにより作動する電子スロットルバルブである。スロットルバルブ１１２の開度は、ＥＣＵ５００により制御される。
【００２１】
燃焼室には、サプライポンプ１１４により加圧され、コモンレール１１６に蓄えられた燃料が、インジェクタ１１８により噴射される。燃焼室内で、空気と燃料との混合気が燃焼することにより、エンジン１００は駆動力を発生する。
【００２２】
燃焼後の混合気、すなわち排気ガスは、エギゾーストマニホールド１２０に導かれ、ターボチャージャのタービン１２２を通り抜けた後、触媒１２４により浄化され、車外に排出される。
【００２３】
排気ガスの一部は、エギゾーストマニホールド１２０に連結されたＥＧＲパイプ１２６を介して再循環させられる。ＥＧＲパイプ１２６を流れる排気ガスは、酸化触媒１２８を通り抜け、ＥＧＲクーラ１３０により冷却水との間で熱交換させられて冷却される。冷却された排気ガスは、ＥＧＲバルブ１３２を介して、スロットルバルブ１１２よりも下流で、吸気側に再循環させられる。
【００２４】
再循環させられる排気ガスの量（ＥＧＲ量）は、ＥＧＲバルブ１３２の開度により調整される。ＥＧＲバルブ開度は、ＥＧＲバルブリニアソレノイド１３４により制御される。通常時、ＥＧＲバルブ開度は、エンジン１００のトルクが高いほどＥＧＲバルブ１３２を閉じるように、すなわちＥＧＲ量が少なくなるように制御される。具体的には、ＥＧＲにより変化する吸気酸素濃度が、エンジン１００の状態（エンジン回転数ＮＥ、過給圧、各部温度、負荷、吸入空気量）に応じた目標値になるように、ＥＧＲバルブリフトセンサ１３６を用いて検出されたＥＧＲバルブ開度がＥＣＵ５００に入力されて、ＥＧＲバルブ開度がフィードバック制御される。なお、ＥＧＲバルブ１３２の作動方式は、ＥＧＲバルブリニアソレノイド１３４によるもの以外に、負圧式やモータ式であってもよい。
【００２５】
図３を参照して、クラッチ２００についてさらに説明する。クラッチ２００は、乾式単板式の摩擦クラッチである。図３に示すように、クラッチ２００は、クラッチ出力軸２０２と、クラッチ出力軸２０２に配設されたクラッチディスク２０４と、クラッチハウジング２０６と、クラッチハウジング２０６に配設されたプレッシャプレート２０８と、ダイヤフラムスプリング２１０と、クラッチレリーズシリンダ２１２と、レリーズフォーク２１４と、レリーズスリーブ２１６とを含む。
【００２６】
ダイヤフラムスプリング２１０が、プレッシャプレート２０８を図３において右方向に付勢することにより、クラッチディスク２０４が、エンジン１００のクランクシャフト６００に取り付けられたフライホイール６０２に押付けられ、クラッチが係合される。
【００２７】
クラッチレリーズシリンダ２１２が、レリーズフォーク２１４を介して図３において右方向へ、レリーズスリーブ２１６を移動させることにより、ダイヤフラムスプリング２１０の内端部が図３において右方向へ移動する。ダイヤフラムスプリング２１０の内端部が図３において右方向へ移動すると、プレッシャプレート２０８が図３において左方向に移動し、クラッチディスク２０４とフライホイール６０２とが離れてクラッチが解放される。
【００２８】
クラッチレリーズシリンダ２１２は、リザーバ２１８から油圧ポンプ２２０により汲み上げられた作動油の油圧が、クラッチソレノイドバルブ２２２を介して供給されることにより作動する。クラッチソレノイドバルブ２２２は、クラッチレリーズシリンダ２１２に対する油圧の供給および排出を切換える。クラッチソレノイドバルブ２２２は、ＥＣＵ５００により制御される。
【００２９】
クラッチレリーズシリンダ２１２に油圧が供給されると、クラッチレリーズシリンダ２１２のピストンが図３において左方向に移動し、レリーズスリーブ２１６が図３において右方向へ移動してクラッチが解放される。クラッチレリーズシリンダ２１２のピストンの位置（クラッチストローク）は、クラッチストロークセンサ５１６により検出される。クラッチストロークセンサ５１６の検出結果を表す信号は、ＥＣＵ５００に送信される。
【００３０】
ＥＣＵ５００は、クラッチストロークセンサ５１６から送信された信号に基づいて、クラッチ２００が解放状態にあるか、係合状態にあるか、半係合状態にあるかを検出する。なお、クラッチ２００を電力により作動するようにしてもよい。また、クラッチペダルを運転者が操作することによりクラッチ２００を係合したり解放したりするようにしてもよい。
【００３１】
ＥＣＵ５００には、クラッチストロークセンサ５１６に加えて、ブレーキスイッチ５１８から信号が入力される。ＥＣＵ５００は、ブレーキスイッチ５１８から入力される信号に基づいて、ブレーキペダル５２０が踏まれているか否かを判定する。
【００３２】
フライホイール６０２は、１次マス６１１と２次マス６１２とを備えるデュアルマスフライホイールである。１次マス６１１は、クランクシャフト６００に連結される。２次マス６１２は、バネ（ダンパ）６１４を介して１次マス６１１に連結される。
【００３３】
図４を参照して、本実施の形態におけるＥＣＵ５００に機能について説明する。なお、以下に説明するＥＣＵ５００の機能は、ソフトウエアにより実現するようにしてもよく、ハードウエアにより実現するようにしてもよい。
【００３４】
ＥＣＵ５００は、第１回転数算出部７０１と、第２回転数算出部７０２と、スロットルバルブ制御部７１０と、噴射量低減部７１２と、噴射停止部７１４とを備える。
【００３５】
第１回転数算出部７０１は、図５に示すように、クランクシャフト６００がクランク角で１０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフト６００の第１回転数１０ＮＥ［ｒｐｍ］を算出する。なお、１０度以外のクランク角の間隔を用いるようにしてもよい。
【００３６】
第２回転数算出部７０２は、図５に示すように、クランクシャフト６００がクランク角で１８０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフト６００の第２回転数１８０ＮＥ［ｒｐｍ］を算出する。たとえば、クランクシャフト６００が６０度だけ回転するために要する時間を３回分合計した時間から、第２回転数１８０ＮＥが算出される。なお、１８０度以外のクランク角の間隔を用いるようにしてもよい。
【００３７】
スロットルバルブ制御部７１０は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差（｜１８０ＮＥ−１０ＮＥ｜）ΔＮＥが第１しきい値より大きい場合、スロットルバルブ１１２を閉じることによりエンジン１００の出力トルクが低減するように制御する。
【００３８】
噴射量低減部７１２は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが第２しきい値（第２しきい値＞第１しきい値）より大きい場合、インジェクタ１１８からの燃料噴射量を低減することによりエンジン１００の出力トルクが低減するように制御する。
【００３９】
燃料噴射量の低減量は、エンジンの出力軸回転数ＮＥの低下速度（低下率）ｄｍｆｎｅｓｐｄ［ｒｐｍ／ｓ］に応じて定められる。低下速度は、下記の式１により算出される。式１中、ＮＥ１は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが第１しきい値より大きくなった際の出力軸回転数ＮＥである。ＮＥ２は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが第２しきい値より大きくなった際の出力軸回転数ＮＥである。ΔＴは、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが第１しきい値より大きくなってから、第２しきい値より大きくなるまでの時間である。
【００４０】
ｄｍｆｎｅｓｐｄ＝（ＮＥ１−ＮＥ２）／ΔＴ…（１）
なお、「ＮＥ１」および「ＮＥ２」に用いられる出力軸回転数ＮＥは、通常用いられる方法により検出される。すなわち、「ＮＥ１」および「ＮＥ２」に用いられる出力軸回転数ＮＥは、クランクシャフト６００が、設計者により予め設定された角度（たとえば１０度）だけ回転するために要する時間から算出される。
【００４１】
インジェクタ１１８からの燃料噴射量は、下記の式２により算出される。なお、式２中、「ｑｆｕｌｌｄｍｆ」は燃料噴射量の今回値、「ｑｆｕｌｌｄｍｆｏｌ」は燃料噴射量の前回値、「ＱＦＬＤＭＦ」は噴射量減少係数である。
【００４２】
ｑｆｕｌｌｄｍｆ＝ｑｆｕｌｌｄｍｆｏｌ−ｄｍｆｎｅｓｐｄ×ＱＦＬＤＭＦ…（２）
式１および式２から明らかなように、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥの低下速度が大きいほど、燃料の低減量がより大きくなる。すなわち、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥの低下速度が大きいほど、燃料がより低減される。
【００４３】
噴射停止部７１４は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが第３しきい値（第３しきい値＞第２しきい値）より大きい場合、インジェクタ１１８からの燃料噴射を停止することによりエンジン１００の出力トルクが低減するように制御する。
【００４４】
図６を参照して、本実施の形態においてＥＣＵ５００が実行するプログラムの制御構造について説明する。以下に説明するプログラムは予め定められた周期で繰り返し実行される。なお、ＥＣＵ５００により実行されるプログラムをＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。
【００４５】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ５００は、クランクシャフト６００がクランク角で１０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフト６００の第１回転数１０ＮＥを算出する。
【００４６】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ５００は、クランクシャフト６００がクランク角で１８０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフト６００の第２回転数１８０ＮＥを算出する。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ５００は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥを算出する。
【００４７】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ５００は、前提条件が満たされているか否かを判定する。エンジンの出力軸回転数ＮＥがしきい値以下である条件が満たされており、かつ、ブレーキペダル５２０が踏まれているという条件、車速がしきい値以下であるという条件、エンジンの出力軸回転数ＮＥがしきい値以下であって、かつクラッチ２００が係合しているという条件、車両が登坂中であるという条件のうちの少なくともいずれか一つの条件が満たされている場合、前提条件が満たされていると判定される。なお、車両が登坂中であるか否かは周知の技術を利用すればよいためここではその詳細な説明は繰り返さない。前提条件が満たされていると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００４８】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ５００は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第１しきい値より大きいか否かを判定する。第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第１しきい値より大きい場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第１しきい値以下であると（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１２０に移される。Ｓ１１２にて、ＥＣＵ５００は、スロットルバルブ１１２を閉じる。
【００４９】
Ｓ１２０にて、ＥＣＵ５００は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第２しきい値より大きいか否かを判定する。第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第２しきい値より大きい場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２２に移される。第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第２しきい値以下であると（Ｓ１２０にてＮＯ）、この処理は終了する。Ｓ１２２にて、ＥＣＵ５００は、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥの低下速度を算出する。
【００５０】
Ｓ１３０にて、ＥＣＵ５００は、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第３しきい値より大きいか否かを判定する。第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第３しきい値より大きい場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１３２に移される。第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第３しきい値以下であると（Ｓ１３０にてＮＯ）、処理はＳ１３４に移される。
【００５１】
Ｓ１３２にて、ＥＣＵ５００は、インジェクタ１１８からの燃料噴射を停止する。Ｓ１３４にて、ＥＣＵ５００は、インジェクタ１１８からの燃料噴射量を低減する。
【００５２】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置の動作について説明する。
【００５３】
エンジン１００の運転中、クランクシャフト６００がクランク角で１０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフト６００の第１回転数１０ＮＥが算出される（Ｓ１００）。さらに、クランクシャフト６００がクランク角で１８０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフト６００の第２回転数１８０ＮＥが算出される（Ｓ１０２）。これにより、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥが安定している場合には略同じになり、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥが不安定である場合には異なり得る第１回転数１０ＮＥおよび第２回転数１８０ＮＥを得ることができる。
【００５４】
第１回転数１０ＮＥおよび第２回転数１８０ＮＥを比較するために、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが算出される（Ｓ１０４）。
【００５５】
ところで、フライホイール６０２として用いられるデュアルマスフライホイールは、１次マス６１１と２次マス６１２との間に設けられたバネ６１４の弾性により振動を吸収する。すなわち、デュアルマスフライホイールは、１次マス６１１と２次マス６１２との角速度差により振動を吸収する。したがって、エンジン１００とデュアルマスフライホイールとが共振していなくても、図７に示すように、１次マス６１１と２次マス６１２との角速度差が生じ得る。そのため、角速度差では、エンジン１００とデュアルマスフライホイールとが共振しているか否かを区別し難い。
【００５６】
一方、第１回転数１０ＮＥおよび第２回転数１８０ＮＥは、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥが安定している場合には略同じになり、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥが不安定である場合には異なり得る。そのため、図７に示すように、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥは、エンジン１００とデュアルマスフライホイールとが共振した場合に特に大きくなり得る。よって、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥを用いる場合、角速度差を用いる場合に比べて、エンジン１００とデュアルマスフライホイールとが共振したか否かを判定し易い。
【００５７】
そこで、本実施の形態においては、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥに応じて、エンジン１００とデュアルマスフライホイールとの共振を抑制するための制御が実行される。
【００５８】
前提条件が満たされている場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第１しきい値より大きいか否かが判定される（Ｓ１１０）。
【００５９】
第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第１しきい値より大きい場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、図８において実線で示すように、時間Ｔ１においてスロットルバルブ１１２が閉じられる（Ｓ１１２）。
【００６０】
第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第２しきい値より大きい場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、エンジン１００の出力軸回転数ＮＥの低下速度が算出される（Ｓ１２２）。
【００６１】
第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第３しきい値以下であると（Ｓ１３０にてＮＯ）、図８において実線で示すように、時間Ｔ２においてインジェクタ１１８からの燃料噴射量が低減される（Ｓ１３４）。
【００６２】
第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥが、第３しきい値より大きい場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、図８において実線で示すように、時間Ｔ３においてインジェクタ１１８からの燃料噴射が停止される（Ｓ１３２）。
【００６３】
これにより、エンジン１００の出力トルクを低減することができる。そのため、図９において実線で示すように、エンジン１００とデュアルマスフライホイールとの共振による振動を低減することができる。
【００６４】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、クランクシャフトがクランク角で１０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフトの第１回転数１０ＮＥが算出される。クランクシャフトがクランク角で１８０度だけ回転するために要する時間から、クランクシャフトの第２回転数１８０ＮＥが算出される。第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥがしきい値より大きい場合、エンジンの出力が低下される。これにより、エンジンとデュアルマスフライホイールとの共振による振動を低減することができる。
【００６５】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両のエンジンを示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両のクラッチを示す概略構成図である。
【図４】ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図５】クランク角を示す図である。
【図６】ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】第１回転数１０ＮＥと第２回転数１８０ＮＥとの差ΔＮＥおよび角速度差を示す図である。
【図８】スロットル開度および燃料噴射量の推移を示す図である。
【図９】エンジンの出力軸回転数の推移を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１００ エンジン、１１８ インジェクタ、２００ クラッチ、３００ 変速機、５０２ アクセル開度センサ、５０４ ポジションセンサ、５０６ 車速センサ、５０８ タイミングロータ、５１０ クランクポジションセンサ、５１２ 入力軸回転数センサ、５１４ 出力軸回転数センサ、６０２ フライホイール、６１１ １次マス、６１２ ２次マス、６１４ バネ、７０１ 第１回転数算出部、７０２ 第２回転数算出部、７１０ スロットルバルブ制御部、７１２ 噴射量低減部、７１４ 噴射停止部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フライホイールが出力軸に連結されるエンジンの制御装置であって、
前記エンジンの出力軸がクランク角についての第１の間隔分だけ回転するために要する時間から、前記出力軸の第１の回転数を算出するための第１の算出手段と、
前記エンジンの出力軸が、前記第１の間隔よりも長い第２の間隔分だけ回転するために要する時間から、前記出力軸の第２の回転数を算出するための第２の算出手段と、
前記第１の回転数と前記第２の回転数との差がしきい値よりも大きい場合、前記エンジンの出力が低下するように制御するための制御手段とを備える、エンジンの制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記出力軸の回転数の低下速度が大きいほど、前記エンジンにおいて噴射される燃料をより低減することにより、前記エンジンの出力が低下するように制御するための手段を含む、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記フライホイールは、
前記出力軸に連結される第１の部材と、
弾性部材を介して前記第１の部材に連結される第２の部材とを含む、請求項１または２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
フライホイールが出力軸に連結されるエンジンの制御装置であって、
前記エンジンの出力軸がクランク角についての第１の間隔分だけ回転するために要する時間から、前記出力軸の第１の回転数を算出するステップと、
前記エンジンの出力軸が、前記第１の間隔よりも長い第２の間隔分だけ回転するために要する時間から、前記出力軸の第２の回転数を算出するステップと、
前記第１の回転数と前記第２の回転数との差がしきい値よりも大きい場合、前記エンジンの出力が低下するように制御するステップとを備える、エンジンの制御方法。
【請求項５】
前記エンジンの出力が低下するように制御するステップは、前記出力軸の回転数の低下速度が大きいほど、前記エンジンにおいて噴射される燃料をより低減することにより、前記エンジンの出力が低下するように制御するステップを含む、請求項４に記載のエンジンの制御方法。
【請求項６】
前記フライホイールは、
前記出力軸に連結される第１の部材と、
弾性部材を介して前記第１の部材に連結される第２の部材とを含む、請求項４または５に記載のエンジンの制御方法。
【請求項１】
フライホイールが出力軸に連結されるエンジンの制御装置であって、
前記エンジンの出力軸がクランク角についての第１の間隔分だけ回転するために要する時間から、前記出力軸の第１の回転数を算出するための第１の算出手段と、
前記エンジンの出力軸が、前記第１の間隔よりも長い第２の間隔分だけ回転するために要する時間から、前記出力軸の第２の回転数を算出するための第２の算出手段と、
前記第１の回転数と前記第２の回転数との差がしきい値よりも大きい場合、前記エンジンの出力が低下するように制御するための制御手段とを備える、エンジンの制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記出力軸の回転数の低下速度が大きいほど、前記エンジンにおいて噴射される燃料をより低減することにより、前記エンジンの出力が低下するように制御するための手段を含む、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記フライホイールは、
前記出力軸に連結される第１の部材と、
弾性部材を介して前記第１の部材に連結される第２の部材とを含む、請求項１または２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
フライホイールが出力軸に連結されるエンジンの制御装置であって、
前記エンジンの出力軸がクランク角についての第１の間隔分だけ回転するために要する時間から、前記出力軸の第１の回転数を算出するステップと、
前記エンジンの出力軸が、前記第１の間隔よりも長い第２の間隔分だけ回転するために要する時間から、前記出力軸の第２の回転数を算出するステップと、
前記第１の回転数と前記第２の回転数との差がしきい値よりも大きい場合、前記エンジンの出力が低下するように制御するステップとを備える、エンジンの制御方法。
【請求項５】
前記エンジンの出力が低下するように制御するステップは、前記出力軸の回転数の低下速度が大きいほど、前記エンジンにおいて噴射される燃料をより低減することにより、前記エンジンの出力が低下するように制御するステップを含む、請求項４に記載のエンジンの制御方法。
【請求項６】
前記フライホイールは、
前記出力軸に連結される第１の部材と、
弾性部材を介して前記第１の部材に連結される第２の部材とを含む、請求項４または５に記載のエンジンの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１４４５８４（Ｐ２００９−１４４５８４Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２１９５５（Ｐ２００７−３２１９５５）
【出願日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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