JP4867735B2 - Drive control device for controlling vibration control of vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等の車両の駆動制御装置に係り、より詳細には、車両の駆動出力(駆動力又は駆動トルク)を制御して車体の振動を抑制する制振制御機能を有する駆動制御装置に係る。   The present invention relates to a drive control device for a vehicle such as an automobile, and more specifically, a drive control device having a vibration suppression control function for controlling vehicle output (drive force or drive torque) to suppress vibration of a vehicle body. Concerning.

車両の走行中のピッチ・バウンス等の振動は、車両の加減速時に車体に作用する制駆動力(若しくは慣性力)又はその他の車体に作用する外力により発生するところ、それらの力は、車輪(駆動時には、駆動輪)が路面に対して作用している「車輪トルク」(車輪と接地路面上との間に作用するトルク)に反映される。そこで、車両の制振制御の分野に於いて、車両のエンジン又はその他の駆動装置の駆動出力制御を通して車輪トルクを調節して、車両の走行中に於ける車体の振動を抑制することが提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。かかる駆動出力制御による振動の制振制御に於いては、所謂車体のばね上・ばね下振動の力学的モデルを仮定して構築された運動モデルを用いて、車両の加減速要求があった場合又は車体に外力(外乱)が作用して車輪トルクに変動があった場合に車体に生ずるピッチ・バウンス振動を予測し、その予測された振動が抑制されるように車両の駆動装置の駆動出力が調節される。   Vibrations such as pitch and bounce while the vehicle is running are generated by braking / driving force (or inertial force) that acts on the vehicle body during acceleration / deceleration of the vehicle or other external force that acts on the vehicle body. At the time of driving, this is reflected in “wheel torque” (torque acting between the wheel and the grounded road surface) acting on the road surface. Therefore, in the field of vehicle vibration suppression control, it has been proposed to suppress the vibration of the vehicle body while the vehicle is running by adjusting the wheel torque through the drive output control of the vehicle engine or other drive device. (For example, see Patent Documents 1 and 2). In such vibration suppression control by drive output control, there is a request for acceleration / deceleration of the vehicle using a motion model constructed assuming a dynamic model of so-called unsprung and unsprung vibrations of the vehicle body. Or, when an external force (disturbance) acts on the vehicle body and the wheel torque fluctuates, the pitch bounce vibration generated in the vehicle body is predicted, and the drive output of the vehicle drive device is controlled so that the predicted vibration is suppressed. Adjusted.

上記の如き駆動出力制御による制振制御に於いては、サスペンションによる制振制御の如く発生した振動エネルギーを吸収することにより振動を抑制するというよりは、振動を発生する力の源を調節して振動エネルギーの発生を抑えることになるので、制振作用が比較的速やかであり、また、エネルギー効率が良いなどの利点を有する。また、駆動出力制御による制振制御に於いては、制御対象が駆動装置の駆動出力(駆動トルク)に集約されるので、制御の調節が比較的に容易である。
特開2004−168148 特開2006−69472 特公平5−61468号公報
In the vibration suppression control by the drive output control as described above, the vibration source is adjusted by adjusting the source of the force that generates the vibration rather than suppressing the vibration by absorbing the vibration energy generated as in the vibration suppression control by the suspension. Since the generation of vibration energy is suppressed, the vibration damping action is relatively quick and the energy efficiency is good. Further, in the vibration damping control based on the drive output control, since the control target is concentrated on the drive output (drive torque) of the drive device, the control adjustment is relatively easy.
JP 2004-168148 A JP 2006-69472 A Japanese Patent Publication No. 5-61468

上記の駆動出力制御による制振制御が実行されると、駆動装置の出力は、車両のピッチ・バウンス振動を抑制するよう車輪トルクを制御すべく、通常の場合よりも頻繁に振動的に変動されることとなる。この点に関し、駆動装置がガソリンエンジンである場合、前記の如き振動的な出力の変動があると、エンジンのノッキング防止のための点火時期制御の作用により燃費の悪化が深刻な問題となることが見出された。   When the vibration suppression control by the drive output control described above is executed, the output of the drive device is vibrated more frequently than usual in order to control the wheel torque so as to suppress the pitch / bounce vibration of the vehicle. The Rukoto. In this regard, when the driving device is a gasoline engine, if there is such a fluctuation in output as described above, deterioration of fuel consumption may become a serious problem due to the action of ignition timing control for preventing knocking of the engine. It was found.

よく知られているように、ガソリンエンジンに於いて駆動トルクを制御する場合には、そのときのエンジン回転数を参照し、エンジンに対して要求される駆動トルク(要求駆動トルク)が実現されるよう、予め定められたマップを用いて、点火時期、吸入空気量等が調節される。かかる駆動トルク制御では、要求駆動トルクが増大するほど、吸入空気量は、増大するよう制御され、点火時期は、基本的には、そのときのエンジン回転数と、設定される吸入空気量とに於いて、発生する駆動トルクが最大となるか又は燃費が最良となる時期に設定される(基本点火時期)。しかしながら、要求駆動トルクの変化に伴って点火時期が進角側に変化させられる際、その点火時期の変化が急であると、ノッキングが発生するおそれが生ずる。そこで、実際のエンジンの点火時期制御に於いては、点火時期が進角側に変化する場合には、所謂「なまし処理」、即ち、点火時期の進角側の変化を制限する処理が実行される(例えば、特許文献3参照)。   As is well known, when the driving torque is controlled in a gasoline engine, the driving torque required for the engine (required driving torque) is realized by referring to the engine speed at that time. As described above, the ignition timing, the intake air amount, and the like are adjusted using a predetermined map. In such drive torque control, the intake air amount is controlled to increase as the required drive torque increases, and the ignition timing is basically set to the engine speed at that time and the set intake air amount. In this case, it is set to a time when the generated driving torque is maximized or the fuel consumption is the best (basic ignition timing). However, when the ignition timing is changed to the advance side along with the change in the required drive torque, if the change in the ignition timing is abrupt, there is a possibility that knocking may occur. Therefore, in the actual ignition timing control of the engine, when the ignition timing changes to the advance side, a so-called “smoothing process”, that is, a process for limiting the change of the ignition timing on the advance side is executed. (See, for example, Patent Document 3).

上記の如き点火時期の進角側の変化に対するなまし処理が実行されると、点火時期は、その間、燃費又は出力が最適の基本点火時期からずれることになり、エンジンの出力トルクの低減及び燃費の悪化が生ずることとなるが、通常の、制振制御を実行しない場合の、駆動トルク制御に於いては、要求駆動トルクは、車両の加減速に伴って変化するので、車両の通常の走行中に於いて、点火時期変化のなまし処理が実際に実行される期間又は頻度は、比較的少なく、従って、なまし処理による燃費の悪化がさほどに大きな問題とはならない。しかしながら、上記の如き制振制御が実行される場合には、ピッチ・バウンス振動を低減又は相殺するべく要求駆動トルクが振動的に変化し、しかも急峻な変化も発生し得るため、なまし処理が実行される期間及び頻度が増大し、従って、燃費の増大が相当量となり、これによる燃費の悪化が重大な問題となり得る。 When the smoothing process for the change in the ignition timing as described above is executed, the ignition timing is shifted from the optimum basic ignition timing during that period, and the engine output torque is reduced and the fuel consumption is reduced. In the drive torque control in the case where normal vibration suppression control is not executed, the required drive torque changes with the acceleration / deceleration of the vehicle. Among them, the period or frequency at which the ignition timing change annealing process is actually executed is relatively small, and therefore, deterioration in fuel consumption due to the annealing process is not a significant problem. However, when the vibration suppression control as described above is executed, the required drive torque changes in a vibrational manner to reduce or cancel the pitch bounce vibration, and a steep change may occur. The time period and frequency of execution are increased, and therefore the increase in fuel consumption can be substantial and the resulting deterioration in fuel consumption can be a significant problem.

しかしながら、上記の如く制振制御のための要求駆動トルクの変動に伴う点火時期の変化が、点火時期制御に於けるなまし処理のために相当な燃費の悪化に繋がり得ることは、従来の技術に於いて、指摘されておらず、また、従前の駆動制御装置において、かかる制振制御と点火時期制御のなまし処理とに関わる燃費悪化の問題に対処することも配慮されていない。   However, as described above, the change in the ignition timing accompanying the fluctuation of the required drive torque for the vibration suppression control can lead to a considerable deterioration in fuel consumption due to the annealing process in the ignition timing control. However, no consideration is given to dealing with the problem of deterioration in fuel consumption related to the vibration damping control and the smoothing process of the ignition timing control in the conventional drive control device.

本発明によれば、ガソリンエンジンを駆動装置とする車両の制振制御のための駆動出力制御を実行する形式の駆動制御装置であって、制振制御の実行中に於いて、点火時期制御に於ける点火時期の進角側変化のなまし処理に起因する燃費の増大を抑制又は低減しつつ、より良好に制振効果が得られるよう改良された車両の駆動制御装置が提供される。   According to the present invention, a drive control device of a type that executes drive output control for vibration suppression control of a vehicle that uses a gasoline engine as a drive device, and performs ignition timing control during the execution of vibration suppression control. There is provided a vehicle drive control device improved so as to obtain a better vibration damping effect while suppressing or reducing an increase in fuel consumption due to the smoothing process of the advance side change in ignition timing.

本発明の車両の駆動出力を制御して車両のピッチ又はバウンス振動を抑制する制振制御を実行する車両のガソリンエンジンの駆動制御装置は、車両の車輪と路面との接地個所に於いて発生する車輪に作用する車輪トルクに基づいてピッチ又はバウンス振動振幅を抑制するエンジンの駆動トルクを制御する制振制御部と、エンジンに対する要求駆動トルクに基づいてエンジンの点火時期を制御する点火時期制御部とを含み、点火時期制御部が点火時期を進角する際には進角量のなまし処理を実行するが、制振制御部による制振制御の実行時には、該制振制御により要求される進角量に対してはなまし処理を実行しないことを特徴とする。なお、進角量とは、エンジンの或るサイクルに於ける点火時期が、一つ前のサイクルに於ける点火時期から進角側の変化したときの変化量である。   A drive control device for a gasoline engine of a vehicle that controls vibration output of the vehicle and suppresses vehicle pitch or bounce vibration according to the present invention is generated at a contact point between a vehicle wheel and a road surface. A vibration suppression control unit that controls engine driving torque that suppresses pitch or bounce vibration amplitude based on wheel torque acting on the wheel; and an ignition timing control unit that controls engine ignition timing based on the required driving torque for the engine; When the ignition timing control unit advances the ignition timing, the advance amount smoothing process is executed. When the vibration suppression control is executed by the vibration suppression control unit, the advance required by the vibration suppression control is executed. The smoothing process is not executed for the angular amount. The advance amount is a change amount when the ignition timing in a certain cycle of the engine changes on the advance side from the ignition timing in the previous cycle.

既に述べた如く、駆動装置がガソリンエンジンの場合、制振制御によるエンジン出力の振動的な変動に伴う点火時期の振動的な変化に於いて、点火時期の進角側の変化になまし処理が実行されることによって、点火時期が基本点火時期から変位し、これが燃費を悪化させることとなっていた。そこで、上記の本発明の装置では、上記の如く、制振制御部による制振制御の実行時の制振制御により要求される進角量に対しては、なまし処理が実行されないように、即ち、制振制御によって、頻繁に要求される点火時期の進角側の変化に対しては、制限をしないよう点火時期制御の構成が修正される。かかる構成によれば、制振制御のための要求駆動トルクの変動に対応する点火時期の進角側の変化量(進角量)が、本来であれば、なまし処理が実行されるはずの大きさであっても、なまし処理が実行されないことから、点火時期は、要求駆動トルクに基づきそのときのエンジン回転数と吸入空気量の目標値に対応して決定された基本点火時期に又はその時期により近い値に設定されることとなる。従って、基本点火時期からの実際の点火時期のずれの大きさと、ずれの発生している期間が低減され、制振制御が振動的な要求駆動トルクの変化を要求することに起因する燃費の悪化が回避されることとなる。なお、車両の加減速のための要求駆動トルクの変化に対応する点火時期の進角側の変化に対しては、なまし処理が実行されてよい。   As described above, when the driving device is a gasoline engine, the smoothing process is performed on the advance side of the ignition timing in the vibrational change of the ignition timing due to the vibration fluctuation of the engine output by the vibration suppression control. When executed, the ignition timing is displaced from the basic ignition timing, which deteriorates fuel consumption. Therefore, in the apparatus of the present invention, as described above, the smoothing process is not executed for the advance amount required by the vibration suppression control at the time of execution of the vibration suppression control by the vibration suppression control unit. In other words, the configuration of the ignition timing control is modified so as not to limit the change in the ignition timing that is frequently requested by the vibration suppression control. According to such a configuration, if the change amount (advance amount) on the advance side of the ignition timing corresponding to the fluctuation of the required drive torque for vibration suppression control is originally, the smoothing process should be executed. Even if it is large, since the smoothing process is not executed, the ignition timing is based on the required ignition torque and the basic ignition timing determined corresponding to the target values of the engine speed and the intake air amount at that time. A value closer to that time will be set. Therefore, the magnitude of the deviation of the actual ignition timing from the basic ignition timing and the period in which the deviation occurs are reduced, and the fuel consumption deteriorates due to the fact that the vibration suppression control requires a change in the vibration demand drive torque. Will be avoided. Note that a smoothing process may be executed for a change on the advance side of the ignition timing corresponding to a change in the required drive torque for acceleration / deceleration of the vehicle.

上記の本発明の駆動制御装置の実施の態様として、点火時期制御に於ける点火時期の進角側への変化のなまし処理は、任意の形式又は手法により実行されてよく、例えば、進角量を所定値以下に制限する形式にて実行されてよい。かかる形式のなまし処理の場合、一つの態様としては、点火時期制御部は、制振制御により要求される進角量が所定値を超えるときには、制振制御により要求される進角量だけ点火時期を進角するようになっていてよい。なお、ここで、制振制御により要求される進角量とは、エンジンに対する要求駆動トルクの変化のうち制振制御に寄与するトルクの変化分に対応する進角量、即ち、車両の加減速に関わる駆動トルクの変化分に対する進角量を除いた進角量である。   As an embodiment of the drive control device of the present invention described above, the smoothing process of the change of the ignition timing to the advance side in the ignition timing control may be executed by any type or technique, for example, the advance angle It may be executed in a form that limits the amount to a predetermined value or less. In the case of this type of smoothing process, as one aspect, the ignition timing control unit ignites the advance amount required by the vibration suppression control when the advance amount required by the vibration suppression control exceeds a predetermined value. The time may be advanced. Here, the advance amount required by the vibration suppression control is the advance amount corresponding to the change in torque that contributes to the vibration suppression control among the changes in the required drive torque for the engine, that is, acceleration / deceleration of the vehicle. This is the advance amount excluding the advance amount with respect to the change in the drive torque related to.

上記の如く、制振制御により要求される進角量が所定値を越える場合、車両の加減速のための要求駆動トルクの変化に対する点火時期の進角量の大きさによらず、現在の(これから達成されるべき)要求駆動トルクに対応する基本点火時期(今回基本点火時期)と既に実行された点火時期(前回点火時期)との差、即ち、進角量がなまし処理の作用を受ける可能性が高い。そこで、制振制御により要求される進角量だけで、なまし処理の所定値を越えてしまっている場合には、点火時期を、前回点火時期から制振制御により要求される進角量だけ進めるように、即ち、制振制御に起因する点火時期の進角に対してなまし処理が実行されないようして、基本点火時期により近い値となるよう制御し、これにより、燃費の悪化を抑えるようになっていてよい。また、かかる構成によれば、制振制御による駆動トルクの要求については、エンジン出力に反映されることとなるので、制振制御の作用効果は、保持されることとなる。なお、別の態様として、点火時期を、前回点火時期から制振制御により要求される進角量だけ進める制御は、前回点火時期からの今回基本点火時期の進角量がなまし処理の所定値を越えているときに実行するようになっていてもよい。   As described above, when the advance amount required by the vibration suppression control exceeds a predetermined value, the current (( The difference between the basic ignition timing (current basic ignition timing) corresponding to the required drive torque (to be achieved from now) and the ignition timing already executed (previous ignition timing), that is, the advance amount is affected by the smoothing process. Probability is high. Therefore, if the advance amount required by the vibration suppression control has exceeded the predetermined value of the smoothing process, the ignition timing is set to the advance amount required by the vibration suppression control from the previous ignition timing. Control is performed so that the ignition timing advances due to vibration suppression control, so that the smoothing processing is not performed for the advance timing of the ignition timing, which is closer to the basic ignition timing, thereby suppressing deterioration in fuel consumption. It may be like this. Further, according to such a configuration, the drive torque request by the vibration suppression control is reflected in the engine output, so that the effect of the vibration suppression control is maintained. As another mode, in the control for advancing the ignition timing by the advance amount required by the vibration suppression control from the previous ignition timing, the advance amount of the current basic ignition timing from the previous ignition timing is a predetermined value of the smoothing process. It may be executed when it exceeds the limit.

制振制御により要求される進角量が所定値を超えないが、要求駆動トルクに基づいて決定される今回基本点火時期と現在の点火時期(前回点火時期)との差がなまし処理の所定値を超える場合には、点火時期をそのなまし処理の所定値だけ進角するようになっていてよい。この場合には、制振制御により要求される進角量については、全量が実際の点火時期に反映され、制振制御により要求される進角量以外の進角量、即ち、車両の加減速のための要求駆動トルクの変化に対する点火時期の進角量に対してなまし処理が実行されることとなる。   Although the advance amount required by the vibration suppression control does not exceed a predetermined value, the difference between the current basic ignition timing determined based on the required driving torque and the current ignition timing (previous ignition timing) is a predetermined smoothing process. When the value is exceeded, the ignition timing may be advanced by a predetermined value of the annealing process. In this case, the advance amount required by the vibration suppression control is entirely reflected in the actual ignition timing, and the advance amount other than the advance amount required by the vibration suppression control, that is, acceleration / deceleration of the vehicle. Therefore, the smoothing process is executed for the advance amount of the ignition timing with respect to the change in the required drive torque.

上記の制振制御により要求される進角量の算出は、制振制御を実行する駆動制御装置のシステムの構成に依存して、任意の方法により算出することができるであろう。上記の本発明の駆動制御装置が要求駆動トルクを決定する要求駆動トルク決定部を含み、制振制御部が車輪トルクに基づいて算出される要求駆動トルク補償成分に基づいて要求駆動トルクを修正するよう構成されている場合には、制振制御により要求される進角量は、エンジンの現在の発生トルクに要求駆動トルク補償成分の変化分を付加した値から決定される基本点火時期(制振制御による要求駆動トルクの変化分だけを考慮した基本点火時期)と現在の点火時期(前回点火時期)との差に基づいて算出されてよい。   The calculation of the advance amount required by the vibration suppression control may be performed by an arbitrary method depending on the system configuration of the drive control device that executes the vibration suppression control. The drive control device of the present invention includes a required drive torque determining unit that determines the required drive torque, and the vibration suppression control unit corrects the required drive torque based on the required drive torque compensation component calculated based on the wheel torque. In this case, the advance amount required by the vibration suppression control is determined based on a basic ignition timing (vibration suppression) determined from a value obtained by adding a change in the required drive torque compensation component to the current generated torque of the engine. It may be calculated based on the difference between the basic ignition timing considering only the change in the required drive torque due to control) and the current ignition timing (previous ignition timing).

上記の本発明の駆動制御装置によれば、要すれば、ガソリンエンジンに於いて駆動出力制御によるピッチ・バウンス制振制御を実行する際に、これに起因するエンジンの点火時期の振動的な変化に対しては、なまし処理を実行しないようにすることにより、燃費の悪化の程度が低減されることとなる。そして、本発明の制御手法によれば、制振制御により要求される駆動トルクの変化に相当する点火時期の変化は、概ね実現され、特に、車両の加減速に関わる要求駆動トルクの変化がないときには、理論的には、ほぼ完全に実現されることになるので、制振制御による制振作用効果も良好に実現されることとなる。   According to the drive control device of the present invention described above, if necessary, when the pitch bounce vibration suppression control by the drive output control is executed in the gasoline engine, the change in the ignition timing of the engine due to this is controlled. On the other hand, by not performing the annealing process, the degree of deterioration of fuel consumption is reduced. According to the control method of the present invention, the change in the ignition timing corresponding to the change in the drive torque required by the vibration suppression control is substantially realized, and in particular, there is no change in the required drive torque related to the acceleration / deceleration of the vehicle. Sometimes, theoretically, it is almost completely realized, so that the vibration control effect by the vibration suppression control is also realized well.

特に理解されるべきことは、本発明の対象となっているピッチ・バウンス制振制御に於いては、車両の加減速に関わる運転者又は自動走行制御装置等が要求するエンジン負荷要求とは、別に、独立的にピッチ・バウンス振動を相殺する目的で駆動トルクの上下振動を要求するというややユニークな駆動制御を実行する場合があるという点である。典型的な車両又は車輪の回転の加減速を目的とするエンジンの駆動制御であれば、一般的には、エンジンに要求される駆動トルクの変化は、運転者又は自動走行制御装置等からの要求を修正する程度であるので、エンジンに対する要求駆動トルクの値が、頻繁に若しくは振動的に或いは急峻に変動することは少なく、従って、エンジンの点火時期が、振動的に大きく変化することは殆どないと考えられる。しかしながら、ピッチ・バウンス制振に於ける駆動出力制御の場合、要求駆動トルクは、本質的に、振動的であり、また、その振幅は、車輪トルクへの外乱による振動を抑える場合には、急峻となる可能性があり、従って、頻繁な或いは急激な点火時期の進角側の変化が要求される状況が発生し得る。本発明の制御の構成は、そのようなピッチ・バウンス制振制御のユニークな制御手法に於いて発生する状況に着目し、ピッチ・バウンス制振制御をガソリンエンジンの駆動制御に組み込む際に、ピッチ・バウンス制振制御と既存の点火時期のなまし処理とを協調させつつ、燃費の悪化を抑制し、制振効果が有効に発揮されるようにするものであるということができる。   It should be particularly understood that in the pitch / bounce vibration suppression control that is the subject of the present invention, the engine load request required by the driver or the automatic travel control device related to the acceleration / deceleration of the vehicle is: In addition, a somewhat unique drive control is sometimes performed in which the vertical vibration of the drive torque is required for the purpose of independently canceling the pitch bounce vibration. In the case of engine drive control for the purpose of accelerating / decelerating the rotation of a typical vehicle or wheel, generally, the change in drive torque required for the engine is a request from the driver or an automatic travel control device or the like Therefore, the value of the required drive torque for the engine rarely fluctuates frequently, vibrationally, or steeply. Therefore, the ignition timing of the engine hardly changes greatly vibrationally. it is conceivable that. However, in the case of drive output control in pitch bounce vibration control, the required drive torque is essentially vibrational, and its amplitude is steep when suppressing vibration due to disturbance to wheel torque. Therefore, there may occur a situation in which a frequent or sudden change in the ignition timing is required. The control configuration of the present invention pays attention to the situation that occurs in such a unique control method of the pitch / bounce vibration suppression control, and when the pitch / bounce vibration suppression control is incorporated in the drive control of the gasoline engine, -It can be said that the bounce vibration suppression control and the existing ignition timing smoothing process are coordinated, the deterioration of fuel consumption is suppressed, and the vibration suppression effect is effectively exhibited.

本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。   Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the present invention.

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。図中、同一の符号は、同一の部位を示す。   The present invention will now be described in detail with reference to a few preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. In the figure, the same reference numerals indicate the same parts.

装置の構成
図1(A)は、本発明の制振制御を実行する駆動制御装置の好ましい実施形態が搭載される自動車等の車両を模式的に示している。同図に於いて、左右前輪12FL、12FRと、左右後輪12RL、12RRを有する車両10には、通常の態様にて、運転者によるアクセルペダル14の踏込みに応じて後輪に駆動力又は駆動トルクを発生する駆動装置20が搭載される。駆動装置20は、図示の例では、エンジン22から、トルクコンバータ24、自動変速機26、差動歯車装置28等を介して、駆動トルク或いは回転駆動力が後輪12RL、12RRへ伝達されるよう構成される。エンジン22は、公知の態様のガソリンエンジンであり、アクセルペダルの踏み込み量及び下記に説明する制御量に応じて決定される要求駆動トルクを達成するよう吸入空気量を調節すべく、スロットル弁22aの開度、点火プラグ22bの点火時期が制御される。また、簡単のため図示していないが、車両10には、通常の車両と同様に各輪に制動力を発生する制動装置と前輪又は前後輪の舵角を制御するためのステアリング装置が設けられる。なお、車両は、四輪駆動車又は前輪駆動車であってもよい。
Configuration of Apparatus FIG. 1A schematically shows a vehicle such as an automobile on which a preferred embodiment of a drive control apparatus that executes vibration suppression control of the present invention is mounted. In the figure, the vehicle 10 having the left and right front wheels 12FL and 12FR and the left and right rear wheels 12RL and 12RR is driven in the normal manner according to the depression of the accelerator pedal 14 by the driver. A drive device 20 that generates torque is mounted. In the illustrated example, the driving device 20 is configured such that driving torque or rotational driving force is transmitted from the engine 22 to the rear wheels 12RL and 12RR via the torque converter 24, the automatic transmission 26, the differential gear device 28, and the like. Composed. The engine 22 is a gasoline engine in a known manner, and the throttle valve 22a has a throttle valve 22a for adjusting the intake air amount so as to achieve the required drive torque determined according to the depression amount of the accelerator pedal and the control amount described below. The opening degree and the ignition timing of the spark plug 22b are controlled. Although not shown for simplicity, the vehicle 10 is provided with a braking device that generates a braking force on each wheel and a steering device for controlling the steering angle of the front wheels or the front and rear wheels, as in a normal vehicle. . The vehicle may be a four-wheel drive vehicle or a front wheel drive vehicle.

エンジン22の駆動出力、即ち、スロットル開度、点火時期等のエンジンの制御パラメータは、電子制御装置50の指令によって調節される。電子制御装置50は、通常の形式の、双方向コモン・バスにより相互に連結されたCPU、ROM、RAM及び入出力ポート装置を有するマイクロコンピュータ及び駆動回路を含んでいてよい。電子制御装置50には、各輪に搭載された車輪速センサ30i(i=FL、FR、RL、RR)からの車輪速Vwi(i=FL、FR、RL、RR)を表す信号と、車両の各部に設けられたセンサからのエンジンの回転速ne、アクセルペダル踏込量θa等の信号が入力される。なお、上記以外に、本実施形態の車両に於いて実行されるべき各種制御に必要な種々のパラメータを得るための各種検出信号が入力されてよいことは理解されるべきである。電子制御装置50は、図1(B)に於いてより詳細に模式的に示されているように、エンジン及びその他の駆動装置20の作動を制御する駆動制御装置50aと制動装置(図示せず)の作動を制御する制動制御装置50bとから構成されてよい。制動制御装置50bには、図示の如く、各輪の車輪速センサ30FR、FL、RR、RLからの、車輪が所定量回転する毎に逐次的に生成されるパルス形式の電気信号が入力され、かかる逐次的に入力されるパルス信号の到来する時間間隔を計測することにより車輪の回転速が算出され、これに車輪半径が乗ぜられることにより、車輪速値r・ωが算出される。そして、その車輪速値r・ωは、後に詳細に説明する制振制御を実行するために、駆動制御装置50aへ送信されて、車輪トルク推定値の算出に用いられる。なお、車輪回転速から車輪速への演算は、駆動制御装置50aにて行われてもよい。その場合、車輪回転速が制動制御装置50bから駆動制御装置50aへ与えられる。   Engine control parameters such as engine 22 drive output, that is, throttle opening, ignition timing, and the like are adjusted by commands of the electronic control unit 50. The electronic control unit 50 may include a microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output port device, which are connected to each other by a bidirectional common bus, and a driving circuit. The electronic control device 50 includes a signal representing a wheel speed Vwi (i = FL, FR, RL, RR) from a wheel speed sensor 30i (i = FL, FR, RL, RR) mounted on each wheel, a vehicle Signals such as engine rotation speed ne, accelerator pedal depression amount θa, and the like are input from sensors provided in the respective parts. In addition to the above, it should be understood that various detection signals for obtaining various parameters necessary for various controls to be executed in the vehicle of the present embodiment may be input. As schematically shown in more detail in FIG. 1B, the electronic control device 50 includes a drive control device 50a for controlling the operation of the engine and other drive devices 20, and a braking device (not shown). ) Of the brake control device 50b for controlling the operation of As shown in the drawing, the braking control device 50b receives electric signals in a pulse format that are sequentially generated every time the wheels rotate by a predetermined amount from the wheel speed sensors 30FR, FL, RR, RL of each wheel, The rotational speed of the wheel is calculated by measuring the time interval at which such sequentially input pulse signals arrive, and the wheel speed value r · ω is calculated by multiplying this by the wheel radius. Then, the wheel speed value r · ω is transmitted to the drive control device 50a and used for calculation of the estimated wheel torque value in order to execute vibration suppression control which will be described in detail later. The calculation from the wheel rotation speed to the wheel speed may be performed by the drive control device 50a. In this case, the wheel rotation speed is given from the braking control device 50b to the drive control device 50a.

駆動制御装置50aに於いては、運転者からの駆動要求がアクセルペダル踏込量θaに基づいて運転者の要求するエンジンの要求駆動トルクを決定する要求駆動トルク決定部51と、駆動トルク制御による車体のピッチ/バウンス振動制振制御を実行するための要求駆動トルク補償成分を算出して要求駆動トルクを修正する制振制御部52とが含まれる。ピッチ/バウンス振動制振制御に於いては、後でより詳細に説明される如く、(1)駆動輪に於いて路面との間に作用する力による駆動輪の車輪トルク推定値の算出、(2)車体振動の運動モデルによるピッチ/バウンス振動状態量の演算、(3)ピッチ/バウンス振動状態量を抑制する車輪トルクの修正量の算出とこれに基づく要求駆動トルクの修正が実行される。そして、制振制御部52により修正された要求駆動トルクの指令値は、エンジン作動を決定する制御パラメータの目標値を決定するエンジン作動パラメータ決定部又は制御指令決定部53へ送られる。   In the drive control device 50a, the drive request from the driver is determined based on the accelerator pedal depression amount θa, the required drive torque determining unit 51 for determining the required drive torque of the engine requested by the driver, and the vehicle body by the drive torque control. And a vibration suppression control unit 52 that calculates a required drive torque compensation component for executing the pitch / bounce vibration vibration suppression control of and corrects the required drive torque. In the pitch / bounce vibration damping control, as will be described in more detail later, (1) calculation of the estimated wheel torque of the driving wheel by the force acting between the driving wheel and the road surface; 2) Calculation of the pitch / bounce vibration state quantity based on the motion model of vehicle body vibration, (3) Calculation of the correction amount of the wheel torque for suppressing the pitch / bounce vibration state quantity, and correction of the required drive torque based on this. Then, the command value of the required drive torque corrected by the vibration suppression control unit 52 is sent to an engine operation parameter determination unit or a control command determination unit 53 that determines a target value of a control parameter that determines engine operation.

エンジン作動パラメータ決定部53に於いては、そのときのエンジン回転数を参照して、予め実験的に又は理論的に定められたマップを用いて、エンジンに於いて要求駆動トルクを実現する吸入空気量の目標値、点火時期、燃料噴射量等が決定される。この点に関し、よく知られているように、ガソリンエンジンでは、概して述べれば、吸入空気量、点火時期、燃料噴射量が変動することにより、エンジンの出力(パワー)、即ち、エンジンの出力トルク×回転数、が変動する。しかしながら、エンジン回転数は機械的に車速に拘束され、車速は瞬時に変更されない。従って、駆動トルク制御では、エンジン回転数は、入力パラメータの一つとして参照し、前記のエンジンの作動パラメータを調節することにより、実際にエンジンから出力されるトルクが制御されることとなる。   The engine operating parameter determination unit 53 refers to the engine speed at that time, and uses a map determined experimentally or theoretically in advance, and intake air that realizes the required drive torque in the engine An amount target value, ignition timing, fuel injection amount, and the like are determined. In this regard, as is well known, in a gasoline engine, generally speaking, the engine output (power), that is, the engine output torque × by varying the intake air amount, ignition timing, and fuel injection amount. The rotational speed fluctuates. However, the engine speed is mechanically restricted by the vehicle speed, and the vehicle speed is not changed instantaneously. Therefore, in the drive torque control, the engine rotational speed is referred to as one of input parameters, and the torque actually output from the engine is controlled by adjusting the engine operating parameter.

上記の駆動トルク制御に於ける作動パラメータについて、燃料噴射量は、吸入空気量に追従して、最適な空燃比を達成する最適量が存在する。また、点火時期についても、既に「発明の開示」の欄で触れたように、任意のエンジン回転数及び任意の吸入空気量に対して、トルクが最大になり燃費が最小となる最適値が存在する(下記の注参照)。従って、駆動トルク制御に於ける作動パラメータの決定に於いては、そのときのエンジン回転数に於いて、燃料噴射量が最適な空燃比を与え、且、点火時期がトルクを最大にし燃費を最小とする最適な時期(「基本点火時期」と称される。)に設定されるとした場合に、要求駆動トルクを与える吸入空気量の目標値が、前記の如き予め定められたマップを用いて決定され(吸入空気量決定部54)、しかる後に、エンジン回転数と、決定された吸入空気量の目標値のマップから燃料噴射量(図示せず)と点火時期(点火時期制御部55)が決定される。なお、吸入空気量の制御に於いては、その吸入空気量の指標値として、「負荷率」が用いられる。負荷率とは、1回の吸気行程で吸入される空気量を、スロットル全開時の1回の吸気行程で吸入される空気量で割った値、即ち、スロットル全開時の1回の吸気行程に於ける吸入空気量を100%としたときの、1回の吸気行程に於ける吸入空気量の比率である。1回の吸気行程に於ける吸入空気量は、吸気入口に於ける単位時間当たりの吸入空気量をそのときのエンジン回転数で割ることにより算出される。負荷率は、シリンダの充填効率とともに変化し、その充填効率は、吸気管圧力とともに変化するので、吸入空気量の指標値として、吸気管圧力が用いられてもよい。
[(注)有限の燃焼期間が存在する実際のエンジンに於いては、点火時期が早くなると、つまり、進角側に変化するほど、エンジンのシリンダ内のピストンの上死点前の圧縮仕事(機械損失、冷却損失等)が増大し、点火時期が遅くなると、つまり、遅角側に変化するほど、膨張比が小さくなり、排気損失が増大する。これらの進角側及び遅角側のエンジン出力の低下の要因は、エンジン回転数と吸入空気量に依存するので、出力、燃費が最良となる点火時期は、エンジン回転数と吸入空気量によって変動することとなる。]
Regarding the operating parameters in the drive torque control described above, the fuel injection amount has an optimum amount that achieves an optimum air-fuel ratio following the intake air amount. As for the ignition timing, as already mentioned in the “Disclosure of the Invention” section, there is an optimum value that maximizes the torque and minimizes the fuel consumption for any engine speed and any intake air amount. (See note below). Therefore, in determining the operating parameters in the drive torque control, the fuel injection amount gives the optimum air-fuel ratio at the engine speed at that time, and the ignition timing maximizes the torque to minimize the fuel consumption. Is set to an optimum timing (referred to as “basic ignition timing”), the target value of the intake air amount that gives the required drive torque is determined using the previously determined map. After that, the fuel injection amount (not shown) and the ignition timing (ignition timing control unit 55) are determined from the map of the engine speed and the target value of the determined intake air amount. It is determined. In controlling the intake air amount, “load factor” is used as an index value of the intake air amount. The load factor is a value obtained by dividing the amount of air sucked in one intake stroke by the amount of air sucked in one intake stroke when the throttle is fully opened, that is, one intake stroke when the throttle is fully opened. This is the ratio of the intake air amount in one intake stroke when the intake air amount in this case is 100%. The intake air amount in one intake stroke is calculated by dividing the intake air amount per unit time at the intake inlet by the engine speed at that time. Since the load factor changes with the charging efficiency of the cylinder, and the charging efficiency changes with the intake pipe pressure, the intake pipe pressure may be used as an index value of the intake air amount.
[(Note) In an actual engine with a finite combustion period, the earlier the ignition timing, that is, the more it changes to the advance side, the compression work before the top dead center of the piston in the engine cylinder ( Mechanical loss, cooling loss, etc.) increase, and the ignition timing is delayed, that is, the more it changes to the retard side, the smaller the expansion ratio becomes and the exhaust loss increases. The cause of the decrease in the engine output on the advance side and the retard side depends on the engine speed and the intake air amount. Therefore, the ignition timing at which the output and the fuel efficiency are best varies depending on the engine speed and the intake air amount. Will be. ]

かくして、エンジンの作動パラメータが決定されると、そのパラメータが制御指令としてエンジンの各部に送信され、調節制御が実行される。しかしながら、点火時期については、後に詳細に述べるように、その指令値が進角側に変化する場合、その変化、即ち、進角量が大きいと、エンジンのノッキング現象が発生する可能性が高くなることから、所謂「なまし処理」、即ち、一度に所定値以上進角側に変化しないよう進角量に制限を設ける処理が実行される。   Thus, when the engine operating parameter is determined, the parameter is transmitted to each part of the engine as a control command, and adjustment control is executed. However, as will be described in detail later, when the command value changes to the advance side, as will be described in detail later, if the change, that is, the advance amount is large, there is a high possibility that an engine knock phenomenon will occur. Therefore, a so-called “smoothing process”, that is, a process for limiting the amount of advancement so as not to change to the advance side more than a predetermined value at a time is executed.

なお、上記の本発明の駆動制御装置の各部は、電子制御装置50内のマイクロコンピュータ等の処理作動に於いて実現されることは理解されるべきである。以下、駆動トルク制御による制振制御と、これと協調して実行される点火時期制御の構成と作動についてそれぞれ詳細に説明する。   It should be understood that each part of the drive control device of the present invention described above is realized by a processing operation of a microcomputer or the like in the electronic control device 50. Hereinafter, the configuration and operation of vibration suppression control by drive torque control and ignition timing control executed in cooperation with the vibration suppression control will be described in detail.

車体のピッチ/バウンス振動制振制御を行う駆動トルク制御の構成
車両に於いて、運転者の駆動要求に基づいて駆動装置が作動して車輪トルクの変動が生ずると、図2(A)に例示されている如き車体10に於いて、車体の重心Cgの鉛直方向(z方向)のバウンス振動と、車体の重心周りのピッチ方向(θ方向)のピッチ振動が発生し得る。また、車両の走行中に路面から車輪上に外力又はトルク(外乱)が作用すると、その外乱が車両に伝達され、やはり車体にバウンス方向及びピッチ方向の振動が発生し得る。そこで、ここに例示するピッチ・バウンス振動制振制御に於いては、車体のピッチ・バウンス振動の運動モデルを構築し、そのモデルに於いて要求駆動トルク(を車輪トルクに換算した値)と、現在の車輪トルク(の推定値)とを入力した際の車体の変位z、θとその変化率dz/dt、dθ/dt、即ち、車体振動の状態変数を算出し、モデルから得られた状態変数が0に収束するように、即ち、ピッチ/バウンス振動が抑制されるよう駆動装置(エンジン)の駆動トルクが調節される(要求駆動トルクが修正される。)。
FIG. 2 (A) shows an example of a drive torque control configuration in which the vehicle body pitch / bounce vibration damping control is performed . In the vehicle body 10 as described above, bounce vibration in the vertical direction (z direction) of the center of gravity Cg of the vehicle body and pitch vibration in the pitch direction (θ direction) around the center of gravity of the vehicle body can occur. Further, when an external force or torque (disturbance) acts on the wheels from the road surface while the vehicle is running, the disturbance is transmitted to the vehicle, and vibrations in the bounce direction and the pitch direction may also occur in the vehicle body. Therefore, in the pitch / bounce vibration damping control exemplified here, a motion model of the pitch / bounce vibration of the vehicle body is constructed, and the required drive torque (value converted to wheel torque) in the model, A state obtained from the model by calculating the displacement z and θ of the vehicle body and the rate of change dz / dt and dθ / dt, that is, the state variable of the vehicle body vibration when the current wheel torque (estimated value) is input. The drive torque of the drive device (engine) is adjusted so that the variable converges to 0, that is, the pitch / bounce vibration is suppressed (the required drive torque is corrected).

図2(B)は、本発明の実施形態に於ける駆動トルク制御の構成を制御ブロックの形式で模式的に示したものである。なお、各制御ブロックの作動は、(C0、C3を除き)電子制御装置50の駆動制御装置50a又は制動制御装置50bのいずれかにより実行される。図2(B)を参照して、本発明の実施形態の駆動トルク制御に於いては、運転者の駆動要求を車両へ与える要求駆動トルク決定部51と、車体のピッチ/バウンス振動を抑制するよう運転者の駆動要求を修正するための制振制御部52とから構成される(図1(B)参照)。要求駆動トルク決定部に於いては、運転者の駆動要求、即ち、アクセルペダルの踏み込み量(C0)が、通常の態様にて、要求駆動トルクに換算された後(C1)、要求駆動トルクが、目標負荷率(目標吸入空気量)、目標スロットル開度の順に変換されてスロットル弁アクチュエータへの制御指令が決定され、また、目標負荷率とエンジン回転数に基づいて点火時期、燃料噴射量等のその他の作動パラメータの目標値も決定され(C2)、駆動装置(C3)へ送信される。なお、図2(B)には示されていないが、点火時期が進角側に変化する場合には、点火時期制御部55(図1(B)参照)に於いて、後に説明される如き態様にて、なまし処理が実行される。
FIG. 2B schematically shows the configuration of the drive torque control in the embodiment of the present invention in the form of a control block. The operation of each control block is executed by either the drive control device 50a or the braking control device 50b of the electronic control device 50 (except for C0 and C3). Referring to FIG. 2B, in the drive torque control according to the embodiment of the present invention, a required drive torque determination unit 51 that gives a driver's drive request to the vehicle, and suppresses pitch / bounce vibration of the vehicle body. It is comprised from the vibration suppression control part 52 for correcting the driver | operator's drive request (refer FIG.1 (B)). In the required drive torque determination unit, the driver's drive request, that is, the accelerator pedal depression amount (C0) is converted into the required drive torque in a normal manner (C1), and then the required drive torque is calculated. The target load factor (target intake air amount) and the target throttle opening are converted in this order to determine the control command to the throttle valve actuator, and the ignition timing, fuel injection amount, etc. based on the target load factor and engine speed The target values of the other operating parameters are also determined (C2) and transmitted to the drive unit (C3). Although not shown in FIG. 2 (B), when the ignition timing changes to the advance side, the ignition timing control unit 55 (see FIG. 1 (B)) will be described later. In an aspect, an annealing process is performed.

一方、制振制御部は、フィードフォワード制御部分とフィードバック制御部分とから構成される。フィードフォワード制御部分は、所謂、最適レギュレータの構成を有し、ここでは、下記に説明される如く、C1の要求駆動トルクを車輪トルクに換算した値(運転者要求車輪トルクTw0)が車体のピッチ・バウンス振動の運動モデル部分(C4)に入力され、運動モデル部分(C4)では、入力されたトルクに対する車体の状態変数の応答が算出され、その状態変数を最小に収束する要求駆動車輪トルクの修正量が算出される(C5)。また、フィードバック制御部分に於いては、車輪トルク推定器(C6)にて、後に説明される如く車輪トルク推定値Twが算出され、車輪トルク推定値は、フィードバック制御ゲインFB(運転モデルに於ける運転者要求車輪トルクTw0と車輪トルク推定値Twとの寄与のバランスを調整するためのゲイン)が乗ぜられた後、外乱入力として、要求車輪トルクに加算されて運動モデル部分(C4)へ入力され、これにより、外乱に対する要求車輪トルクの修正分も算出される。C5の要求車輪トルクの修正量は、駆動装置の要求トルクの単位に換算されて(要求駆動トルク補償成分)、加算器(C1a)に送信され、かくして、要求駆動トルクは、ピッチ・バウンス振動が発生しないように修正された後、制御指令に変換されて(C2)、駆動装置(C3)へ与えられることとなる。   On the other hand, the vibration suppression control unit includes a feedforward control part and a feedback control part. The feedforward control portion has a so-called optimum regulator configuration, and here, as described below, a value obtained by converting the required driving torque of C1 into wheel torque (driver required wheel torque Tw0) is the pitch of the vehicle body. The motion model portion (C4) of the bounce vibration is input, and in the motion model portion (C4), the response of the state variable of the vehicle body to the input torque is calculated, and the required driving wheel torque that converges the state variable to the minimum is calculated. A correction amount is calculated (C5). In the feedback control portion, the wheel torque estimator (C6) calculates a wheel torque estimated value Tw as will be described later, and the wheel torque estimated value is calculated based on the feedback control gain FB (in the driving model). After the driver requested wheel torque Tw0 and the gain for adjusting the balance of contribution between the wheel torque estimated value Tw) are multiplied, the disturbance input is added to the requested wheel torque and input to the motion model portion (C4). Thereby, the correction amount of the required wheel torque with respect to the disturbance is also calculated. The correction amount of the required wheel torque of C5 is converted into the required torque unit of the drive device (required drive torque compensation component) and transmitted to the adder (C1a). Thus, the required drive torque is obtained by the pitch bounce vibration. After being corrected so as not to occur, it is converted into a control command (C2) and given to the driving device (C3).

上記のフィードフォワード制御部分へ外乱として入力される車輪トルクは、理想的には、各輪にトルクセンサを設け、実際に検出されればよいが、通常の車両の各輪にトルクセンサを設けることは困難である。そこで、図示の例では、車輪トルクの外乱入力として、走行中の車両に於けるその他の検出可能な値から車輪トルク推定器(C6)にて推定された車輪トルク推定値が用いられる。車輪トルク推定値Twは、典型的には、駆動輪の車輪速センサから得られる車輪回転速ω又は車輪速値r・ωの時間微分を用いて、
Tw=M・r・dω/dt …(5)
と推定することができる。ここに於いて、Mは、車両の質量であり、rは、車輪半径である。[駆動輪が路面の接地個所に於いて発生している駆動力の総和が、車両の全体の駆動力M・G(Gは、加速度)に等しいとすると、車輪トルクTwは、
Tw=M・G・r …(5a)
にて与えられる。車両の加速度Gは、車輪速度r・ωの微分値より、
G=r・dω/dt …(5b)
で与えられるので、車輪トルクは、式(5)の如く推定される。]
The wheel torque input as a disturbance to the feedforward control part may ideally be detected by actually providing a torque sensor for each wheel, but a torque sensor should be provided for each wheel of a normal vehicle. It is difficult. Therefore, in the illustrated example, the wheel torque estimated value estimated by the wheel torque estimator (C6) from other detectable values in the running vehicle is used as the disturbance input of the wheel torque. The wheel torque estimated value Tw is typically obtained by using a wheel rotational speed ω obtained from a wheel speed sensor of a driving wheel or a time derivative of a wheel speed value r · ω,
Tw = M · r 2 · dω / dt (5)
Can be estimated. Here, M is the mass of the vehicle, and r is the wheel radius. [If the sum of the driving forces generated at the contact points of the driving wheels on the road surface is equal to the overall driving force MG (G is acceleration) of the vehicle, the wheel torque Tw is
Tw = M · G · r (5a)
Given in The acceleration G of the vehicle is obtained from the differential value of the wheel speed r · ω,
G = r · dω / dt (5b)
Therefore, the wheel torque is estimated as shown in Equation (5). ]

制振制御の原理
本発明の実施形態に於ける制振制御に於いては、既に触れたように、まず、車体のバウンス方向及びピッチ方向の力学的運動モデルを仮定して、運転者要求車輪トルクTw0と車輪トルク推定値Tw(外乱)とを入力としたバウンス方向及びピッチ方向の状態変数の状態方程式を構成する。そして、かかる状態方程式から、最適レギュレータの理論を用いてバウンス方向及びピッチ方向の状態変数を0に収束させる入力(トルク値)を決定し、得られたトルク値に基づいて要求駆動トルクが修正される。
Principle of Vibration Suppression Control In the vibration suppression control in the embodiment of the present invention, as already mentioned, first, assuming the dynamic motion model in the bounce direction and the pitch direction of the vehicle body, the driver requested wheel A state equation of state variables in the bounce direction and the pitch direction is input with the torque Tw0 and the estimated wheel torque value Tw (disturbance) as inputs. Then, from this state equation, the input (torque value) for converging the bounce and pitch state variables to 0 is determined using the theory of the optimal regulator, and the required drive torque is corrected based on the obtained torque value. The

車体のバウンス方向及びピッチ方向の力学的運動モデルとして、例えば、図3(A)に示されている如く、車体を質量M及び慣性モーメントIの剛体Sとみなし、かかる剛体Sが、弾性率kfと減衰率cfの前輪サスペンションと弾性率krと減衰率crの後輪サスペンションにより支持されているとする(車体のばね上振動モデル)。この場合、車体の重心のバウンス方向の運動方程式とピッチ方向の運動方程式は、下記の数1の如く表される。

Figure 0004867735
ここに於いて、Lf、Lrは、それぞれ、重心から前輪軸及び後輪軸までの距離であり、rは、車輪半径であり、hは、重心の路面からの高さである。なお、式(1a)に於いて、第1、第2項は、前輪軸から、第3、4項は、後輪軸からの力の成分であり、式(1b)に於いて、第1項は、前輪軸から、第2項は、後輪軸からの力のモーメント成分である。式(1b)に於ける第3項は、駆動輪に於いて発生している車輪トルクT(=Tw0+Tw)が車体の重心周りに与える力のモーメント成分である。 As a dynamic motion model in the bounce direction and pitch direction of the vehicle body, for example, as shown in FIG. 3A, the vehicle body is regarded as a rigid body S of mass M and moment of inertia I, and the rigid body S has an elastic modulus kf. And a front wheel suspension with a damping rate cf, and a rear wheel suspension with an elastic modulus kr and a damping rate cr (car body sprung vibration model). In this case, the motion equation in the bounce direction and the motion equation in the pitch direction of the center of gravity of the vehicle body are expressed as the following Equation 1.
Figure 0004867735
Here, Lf and Lr are distances from the center of gravity to the front wheel shaft and the rear wheel shaft, respectively, r is a wheel radius, and h is a height of the center of gravity from the road surface. In Equation (1a), the first and second terms are components of force from the front wheel shaft, and the third and fourth terms are components of force from the rear wheel shaft. In Equation (1b), the first term Is the moment component of the force from the front wheel shaft, and the second term is the force from the rear wheel shaft. The third term in the equation (1b) is a moment component of the force that the wheel torque T (= Tw0 + Tw) generated in the drive wheel gives around the center of gravity of the vehicle body.

上記の式(1a)及び(1b)は、車体の変位z、θとその変化率dz/dt、dθ/dtを状態変数ベクトルX(t)として、下記の式(2a)の如く、(線形システムの)状態方程式の形式に書き換えることができる。
dX(t)/dt=A・X(t)+B・u(t) …(2a)
ここで、X(t)、A、Bは、それぞれ、

Figure 0004867735
であり、行列Aの各要素a1-a4及びb1-b4は、それぞれ、式(1a)、(1b)のz、θ、dz/dt、dθ/dtの係数をまとめることにより与えられ、
a1=-(kf+kr)/M、a2=-(cf+cr)/M、
a3=-(kf・Lf-kr・Lr)/M、a4=-(cf・Lf-cr・Lr)/M、
b1=-(Lf・kf-Lr・kr)/I、b2=-(Lf・cf-Lr・cr)/I、
b3=-(Lf2・kf+Lr2・kr)/I、b4=-(Lf2・cf+Lr2・cr)/I
である。また、u(t)は、
u(t)=T
であり、状態方程式(2a)にて表されるシステムの入力である。従って、式(1b)より、行列Bの要素p1は、
p1=h/(I・r)
である。 The above formulas (1a) and (1b) are expressed as (linear) as shown in the following formula (2a) with the vehicle body displacements z and θ and their change rates dz / dt and dθ / dt as the state variable vector X (t). It can be rewritten in the form of a system state equation.
dX (t) / dt = A · X (t) + B · u (t) (2a)
Here, X (t), A, and B are respectively
Figure 0004867735
And each element a1-a4 and b1-b4 of the matrix A is given by combining the coefficients of z, θ, dz / dt, dθ / dt in the equations (1a) and (1b), respectively.
a1 =-(kf + kr) / M, a2 =-(cf + cr) / M,
a3 =-(kf ・ Lf-kr ・ Lr) / M, a4 =-(cf ・ Lf-cr ・ Lr) / M,
b1 =-(Lf ・ kf-Lr ・ kr) / I, b2 =-(Lf ・ cf-Lr ・ cr) / I,
b3 =-(Lf 2・ kf + Lr 2・ kr) / I, b4 =-(Lf 2・ cf + Lr 2・ cr) / I
It is. U (t) is
u (t) = T
And is an input of the system represented by the state equation (2a). Therefore, from equation (1b), the element p1 of the matrix B is
p1 = h / (I ・ r)
It is.

状態方程式(2a)に於いて、
u(t)=−K・X(t) …(2b)
とおくと、状態方程式(2a)は、
dX(t)/dt=(A−BK)・X(t) …(2c)
となる。従って、X(t)の初期値X0(t)をX0(t)=(0,0,0,0)と設定して(トルク入力がされる前には振動はないものとする。)、状態変数ベクトルX(t)の微分方程式(2c)を解いたときに、X(t)、即ち、バウンス方向及びピッチ方向の変位及びその時間変化率、の大きさを0に収束させるゲインKが決定されれば、ピッチ・バウンス振動を抑制するトルク値u(t)が決定されることとなる。
In the equation of state (2a)
u (t) = − K · X (t) (2b)
Then, the equation of state (2a) is
dX (t) / dt = (A-BK) .X (t) (2c)
It becomes. Accordingly, the initial value X 0 (t) of X (t) is set as X 0 (t) = (0,0,0,0) (assuming that there is no vibration before torque is input). ), The gain that converges the magnitude of X (t), that is, the displacement in the bounce direction and the pitch direction and its time change rate, to 0 when the differential equation (2c) of the state variable vector X (t) is solved When K is determined, a torque value u (t) for suppressing pitch bounce vibration is determined.

ゲインKは、所謂、最適レギュレータの理論を用いて決定することができる。かかる理論によれば、2次形式の評価関数
J=1/2・∫(XQX+uRu)dt …(3a)
(積分範囲は、0から∞)
の値が最小になるとき、状態方程式(2a)に於いてX(t)が安定的に収束し、評価関数Jを最小にする行列Kは、
K=R−1・B・P
により与えられることが知られている。ここで、Pは、リカッティ方程式
-dP/dt=AP+PA+Q−PBR−1
の解である。リカッティ方程式は、線形システムの分野に於いて知られている任意の方法により解くことができ、これにより、ゲインKが決定される。
The gain K can be determined by using a so-called optimal regulator theory. According to this theory, a quadratic evaluation function J = 1/2 · ∫ (X T QX + u T Ru) dt (3a)
(Integral range is 0 to ∞)
When the value of is the minimum, the matrix K that minimizes the evaluation function J by the stable convergence of X (t) in the state equation (2a) is
K = R −1・ B T・ P
It is known to be given by Where P is the Riccati equation
-dP / dt = A T P + PA + Q-PBR -1 B T P
Is the solution. The Riccati equation can be solved by any method known in the field of linear systems, which determines the gain K.

なお、評価関数J及びリカッティ方程式中のQ、Rは、それぞれ、任意に設定される半正定対称行列、正定対称行列であり、システムの設計者により決定される評価関数Jの重み行列である。例えば、ここで考えている運動モデルの場合、Q、Rは、

Figure 0004867735
などと置いて、式(3a)に於いて、状態ベクトルの成分のうち、特定のもの、例えば、dz/dt、dθ/dt、のノルム(大きさ)をその他の成分、例えば、z、θ、のノルムより大きく設定すると、ノルムを大きく設定された成分が相対的に、より安定的に収束されることとなる。また、Qの成分の値を大きくすると、過渡特性重視、即ち、状態ベクトルの値が速やかに安定値に収束し、Rの値を大きくすると、消費エネルギーが低減される。 Note that Q and R in the evaluation function J and Riccati equation are respectively a semi-positive definite symmetric matrix and a positive definite symmetric matrix, which are weight matrices of the evaluation function J determined by the system designer. For example, in the case of the motion model considered here, Q and R are
Figure 0004867735
In Equation (3a), a specific one of the components of the state vector, for example, the norm (magnitude) of dz / dt, dθ / dt, and the other components, for example, z, θ If the value is set larger than the norm of, the component having the larger norm is converged relatively stably. Further, when the value of the Q component is increased, the transient characteristics are emphasized, that is, the value of the state vector quickly converges to a stable value, and when the value of R is increased, the energy consumption is reduced.

実際の制振制御部の作動は、図2(B)のブロック図に示されている如く、運動モデルC4に於いて、トルク入力値を用いて式(2a)の微分方程式を解くことにより、状態変数ベクトルX(t)が算出される。次いで、C5にて、上記の如く状態変数ベクトルX(t)を0又は最小値に収束させるべく決定されたゲインKを運動モデルC4の出力である状態ベクトルX(t)に乗じた値U(t)が、(駆動装置のトルクに換算されて)加算器(C1a)に於いて、要求駆動トルクから差し引かれる(運動モデルC4の演算のために、運動モデルC4のトルク入力値にもフィードバックされる。(状態フィードバック)。)式(1a)及び(1b)で表されるシステムは、共振システムであり、任意の入力に対して状態変数ベクトルの値は、実質的には、システムの固有振動数を概ね中心とした或るスペクトル特性を有する帯域の周波数成分のみとなる。かくして、U(t)の換算値、即ち、要求駆動トルク補償成分が要求駆動トルクから差し引かれるよう構成することにより、要求駆動トルクのうち、システムの固有振動数の成分、即ち、車体に於いてピッチ・バウンス振動を引き起こす成分が修正され、車体に於けるピッチ・バウンス振動が抑制されることとなる。車輪トルク推定器から送信されてくるTw(外乱)に於いてピッチ・バウンス振動を引き起こす変動が発生した場合には、そのTw(外乱)による振動が収束するよう駆動装置へ入力される要求トルク指令が−U(t)を用いて修正される。   As shown in the block diagram of FIG. 2B, the actual operation of the vibration suppression control unit is performed by solving the differential equation of the equation (2a) using the torque input value in the motion model C4. A state variable vector X (t) is calculated. Next, at C5, the value U () obtained by multiplying the state vector X (t), which is the output of the motion model C4, by the gain K determined to converge the state variable vector X (t) to 0 or the minimum value as described above. t) is subtracted from the required driving torque in the adder (C1a) (converted to the torque of the driving device) (for the calculation of the movement model C4, it is also fed back to the torque input value of the movement model C4). (State feedback). The system represented by equations (1a) and (1b) is a resonant system, and for any input, the value of the state variable vector is substantially the natural vibration of the system. Only frequency components of a band having a certain spectral characteristic centered on the number are obtained. Thus, by constructing the converted value of U (t), that is, the required driving torque compensation component, from the required driving torque, in the required driving torque, the natural frequency component of the system, ie, the vehicle body. The component causing the pitch bounce vibration is corrected, and the pitch bounce vibration in the vehicle body is suppressed. When a fluctuation that causes pitch bounce vibration occurs in Tw (disturbance) transmitted from the wheel torque estimator, a required torque command that is input to the drive device so that the vibration due to the Tw (disturbance) converges. Is modified using -U (t).

なお、車体のバウンス方向及びピッチ方向の力学的運動モデルとして、例えば、図3(B)に示されている如く、図3(A)の構成に加えて、前輪及び後輪のタイヤのばね弾性を考慮したモデル(車体のばね上・下振動モデル)が採用されてもよい。前輪及び後輪のタイヤが、それぞれ、弾性率ktf、ktrを有しているとすると、図3(B)から理解される如く、車体の重心のバウンス方向の運動方程式とピッチ方向の運動方程式は、下記の数4の如く表される。

Figure 0004867735
ここに於いて、xf、xrは、前輪、後輪のばね下変位量であり、mf、mrは、前輪、後輪のばね下の質量である。式(4a)−(4b)は、z、θ、xf、xrとその時間微分値を状態変数ベクトルとして、図3(A)の場合と同様に、式(2a)の如き状態方程式を構成し(ただし、行列Aは、8行8列、行列Bは、8行1列となる。)、最適レギュレータの理論に従って、状態変数ベクトルの大きさを0に収束させるゲイン行列Kを決定することができる。実際の制振制御は、図3(A)の場合と同様である。 As a dynamic motion model in the bounce direction and the pitch direction of the vehicle body, for example, as shown in FIG. 3B, in addition to the configuration of FIG. A model that takes into account the above (vehicle body sprung / lower vibration model) may be employed. Assuming that the tires for the front wheels and the rear wheels have the elastic moduli ktf and ktr, respectively, the equation of motion in the bounce direction and the equation of motion in the pitch direction of the center of gravity of the vehicle body are as understood from FIG. The following equation 4 is expressed.
Figure 0004867735
Here, xf and xr are unsprung displacement amounts of the front and rear wheels, and mf and mr are unsprung masses of the front and rear wheels. Equations (4a)-(4b) form a state equation as shown in Equation (2a), similarly to the case of FIG. 3A, with z, θ, xf, xr and their time differential values as state variable vectors. (However, the matrix A has 8 rows and 8 columns and the matrix B has 8 rows and 1 column.) According to the theory of the optimal regulator, the gain matrix K that converges the magnitude of the state variable vector to 0 can be determined. it can. Actual vibration suppression control is the same as in the case of FIG.

点火時期制御について
上記の如く、要求駆動トルク決定部51に於いて決定され制振制御部52の修正を受けた要求駆動トルクの指令値は、エンジン作動パラメータ決定部53へ送信される。エンジン作動パラメータ決定部53では、吸入空気量決定部に於いて、そのときのエンジン回転数と要求駆動トルクの指令値とから、図4(A)に於いて例示されている如き、予め定められたマップを用いて、要求駆動トルクを達成する吸入空気量の指標値である負荷率が決定される。そして、その負荷率とエンジン回転数から、図4(B)に例示されている如きマップを用いて、基本点火時期が決定される。
As described above, the command value of the required drive torque determined by the required drive torque determining unit 51 and corrected by the vibration damping control unit 52 is transmitted to the engine operating parameter determining unit 53 as to ignition timing control . In the engine operating parameter determining unit 53, the intake air amount determining unit determines in advance from the engine speed at that time and the command value of the required driving torque as illustrated in FIG. Using the map, a load factor that is an index value of the intake air amount that achieves the required drive torque is determined. Then, the basic ignition timing is determined from the load factor and the engine speed using a map as illustrated in FIG. 4B.

基本点火時期は、既に述べた如く、トルクが最大又は燃費が最良となるよう設定される点火時期である。なお、特に、エンジンの負荷が低い場合には、点火時期の変化によるトルクの変化は少ないため、燃費が最良となることを重視して決定されるようマップが構成されている。また、かかる点火時期の決定に関して、図4(B)のマップから理解される如く、負荷率が低いほど、基本点火時期は、進角側に設定される。これは、負荷率(吸入空気量)が低いと、吸気行程で生ずる作動ガスの乱れの減衰が早いこと及び吸気管内の負圧が大きく残留ガスの割合が多いことなどの理由により、燃焼速度が遅くなるため、負荷率が低いほど、早めに点火を実行することが好ましいためである。また、エンジン回転数が増大する際、点火から熱発生までの絶対時間がほぼ一定あるのに対し、行程が速く進むので、基本点火時期は、回転数が高いほど、進角側に変化するよう設定される。従って、図4(B)中の矢印にて示されている如く、基本点火時期は、負荷率が低いほど、及び、回転数が高いほど、進角側に設定される。(駆動トルク制御では、吸入空気量又は負荷率と基本点火時期と発生トルクとの関係は、予め実験的又は理論的に求められ、かかる関係に基づいて、マップが構成されているということは理解されるべきである。従って、負荷率の目標値は、要求駆動トルクの関数として、基本点火時期にて点火が実行された場合に要求駆動トルクを発生する負荷率に設定される。図示の例では、制御の流れとして、負荷率が決定された後、基本点火時期が決定されるようになっているが、要求駆動トルクを与えたときに、基本点火時期がエンジン回転数を参照して直接に決定されてもよい。)   As described above, the basic ignition timing is an ignition timing that is set so that the torque is maximum or the fuel efficiency is the best. In particular, when the engine load is low, the change in torque due to the change in the ignition timing is small, so the map is configured so that it is determined with an emphasis on the best fuel economy. Regarding the determination of the ignition timing, as understood from the map of FIG. 4B, the basic ignition timing is set to the advance side as the load factor is lower. This is because, when the load factor (intake air amount) is low, the combustion rate is reduced because the turbulence of the working gas generated in the intake stroke is quickly attenuated and the negative pressure in the intake pipe is large and the ratio of residual gas is large. This is because it is preferable that the ignition is performed earlier as the load factor is lower. Also, when the engine speed increases, the absolute time from ignition to heat generation is almost constant, whereas the stroke proceeds faster, so that the basic ignition timing changes to the advance side as the speed increases. Is set. Therefore, as indicated by the arrow in FIG. 4B, the basic ignition timing is set to the advance side as the load factor is lower and as the rotational speed is higher. (In driving torque control, it is understood that the relationship between intake air amount or load factor, basic ignition timing, and generated torque is obtained in advance experimentally or theoretically, and a map is constructed based on such relationship. Accordingly, the target value of the load factor is set to a load factor that generates the required drive torque when ignition is performed at the basic ignition timing as a function of the required drive torque. In the control flow, the basic ignition timing is determined after the load factor is determined. However, when the required drive torque is applied, the basic ignition timing is directly referred to the engine speed. May be determined.)

かくして、上記の如く、負荷率と基本点火時期とが決定されると、基本的には、これらの値に基づいて、スロットル開度と点火プラグの点火が実行されることとなる。しかしながら、点火時期について、点火時期が進角側に変化する場合には、過度にその時期が進角側に変化すると、エンジンのノッキングが発生する可能性が高くなるため、図5(A)に例示されている如く、点火時期の変化量、即ち、進角量が所定値を越えないようにする「なまし処理」が実行される。かかる「なまし処理」に於いては、同図から理解される如く、要求駆動トルクの指令値に基づき、基本点火時期が図中の一点鎖線の如く変化しても、実際の点火時期は、所定値ずつ進角側へ変化させられる。既に述べた如く、点火時期の進角は、要求駆動トルクが低下し、負荷率が低下したときに要求されるので(エンジン回転数は車速に拘束されるので、急には変化し難い。)、要求駆動トルクが比較的急峻に変化したときには、点火時期の進角、即ち、点火時期の変化勾配が制限されることとなる(遅角側に変化する場合には、ノッキング発生の心配は少ないので、基本点火時期にて点火が実行される)。   Thus, when the load factor and the basic ignition timing are determined as described above, basically, the throttle opening and ignition of the spark plug are executed based on these values. However, when the ignition timing changes to the advance side when the ignition timing changes to the advance side, there is a high possibility that engine knocking will occur. As illustrated, an “annealing process” is performed so that the amount of change in ignition timing, that is, the advance amount does not exceed a predetermined value. In this “annealing process”, as understood from the figure, even if the basic ignition timing changes as indicated by the one-dot chain line in the figure based on the command value of the required drive torque, the actual ignition timing is It is changed to the advance side by a predetermined value. As described above, the advance timing of the ignition timing is required when the required drive torque decreases and the load factor decreases (the engine speed is constrained by the vehicle speed, so it is difficult to change suddenly). When the required drive torque changes relatively steeply, the advance angle of the ignition timing, that is, the gradient of the change in the ignition timing is limited (if it changes to the retard side, there is little concern about the occurrence of knocking). Therefore, ignition is executed at the basic ignition timing).

上記の如く、なまし処理が実行され、点火時期の進角が制限される間は、実際の点火時期が基本点火時期からずれることになるので、その間、出力が低下し、燃費が最適ではないので、燃費が悪化することとなる。もっとも、車両の通常の走行中は、上記の如く、点火時期の急峻な、即ち、なまし処理の所定値を越える変化が要求される頻度及び期間は、余り多くないので、然程に問題にならない。しかしながら、制振制御が実行されている間に於いては、要求駆動トルクが振動的に変動するため、これに伴って、図5(B)に例示されている如く、基本点火時期も振動的に変化する。従って、容易に理解されるように、点火時期を進角側に変化する要求がなされる頻度及び期間が増大するので、この場合、なまし処理による燃費の悪化が問題となる場合がある。   As described above, while the smoothing process is executed and the advance timing of the ignition timing is limited, the actual ignition timing will deviate from the basic ignition timing, so the output decreases during that time and the fuel consumption is not optimal. As a result, fuel consumption will deteriorate. Of course, during normal driving of the vehicle, as described above, the frequency and the period in which the ignition timing is steep, that is, the change exceeding the predetermined value of the annealing process is required are not so many. Don't be. However, while the vibration suppression control is being executed, the required driving torque fluctuates in a vibrational manner. Accordingly, as illustrated in FIG. 5B, the basic ignition timing is also fluctuating. To change. Therefore, as can be easily understood, the frequency and period of time when the request for changing the ignition timing to the advance side is increased, and in this case, deterioration of fuel consumption due to the annealing process may be a problem.

そこで、本発明の実施形態に於ける駆動制御装置では、制振制御の要求駆動トルク補償成分に起因する点火時期の変化に対しては、なまし処理を実行しないように点火時期制御部に於ける制御構成が下記に説明される如く修正される。   Therefore, in the drive control device according to the embodiment of the present invention, the ignition timing control unit does not execute the annealing process for the change in the ignition timing caused by the required drive torque compensation component of the vibration suppression control. The control arrangement is modified as described below.

図6(A)は、本発明の駆動制御装置内の点火時期制御部に於いて、車両の運転中に所定のサイクル時間にて繰り返し実行される点火時期の設定処理をフローチャートの形式で表したものである。なお、図示の例では、点火時期の進角側の変化を正としている。同図を参照して、まず、エンジン回転数と吸入空気量決定部にて決定された負荷率とから図4(B)に示されている如きマップを用いて基本点火時期が決定され(ステップ10)、かかる基本点火時期が、前回の点火時期、即ち、既に実行された点火の点火時期に比して、進角側に変化しているか否かが判定される(ステップ20)。基本点火時期が進角側に変化していなければ、基本点火時期がそのまま今回の点火時期に設定される(ステップ90)。   FIG. 6A shows, in the form of a flowchart, ignition timing setting processing that is repeatedly executed at a predetermined cycle time during operation of the vehicle in the ignition timing control unit in the drive control apparatus of the present invention. Is. In the example shown in the figure, the change in the ignition timing on the advance side is positive. Referring to the figure, first, the basic ignition timing is determined from the engine speed and the load factor determined by the intake air amount determination unit using a map as shown in FIG. 10) It is determined whether or not the basic ignition timing has changed to the advance side compared to the previous ignition timing, that is, the ignition timing of the ignition that has already been performed (step 20). If the basic ignition timing has not changed to the advance side, the basic ignition timing is set to the current ignition timing as it is (step 90).

一方、基本点火時期が進角側に変化している場合には、制振制御が実行中か、即ち、ピッチ・バウンス振動の抑制のための要求駆動トルクの振動が発生しているか否かが判定される(ステップ30)。かかる判定に於いては、例えば、制振制御部に於ける要求駆動トルク補償成分U(C5の出力)及びその時間微分値を参照して、それらの絶対値が共に所定の微小量より小さいときに、即ち、実質的に0であるときに、制振制御が作動していないと判定するようになっていてよい。
制振制御が実行されていないときは、従前の点火時期制御と同様に進角量のなまし処理が実行される(ステップ40)。
On the other hand, if the basic ignition timing has changed to the advance side, it is determined whether vibration suppression control is being executed, that is, whether the required drive torque vibration for suppressing the pitch bounce vibration has occurred. Determination is made (step 30). In this determination, for example, referring to the required drive torque compensation component U (output of C5) and its time differential value in the vibration suppression control unit, when their absolute values are both smaller than a predetermined minute amount. In other words, when it is substantially 0, it may be determined that the vibration suppression control is not operating.
When the vibration suppression control is not executed, the advance amount smoothing process is executed in the same manner as in the previous ignition timing control (step 40).

なまし処理に於いては、前記の基本点火時期と前回点火時期との差、即ち、要求駆動トルクに基づいて要求される進角量が所定値より大きいか否かが判定される(ステップ40)。もしその進角量が所定値よりも大きい場合には、かかる進角量は制限され、従って、今回の実際の点火時期は、前回点火時期に所定値だけ加算した値とされ(ステップ50)、かくして、点火時期が過度に急峻に進角側に変化することが回避されることとなる。一方、進角量が所定値よりも大きくない場合には、ステップ10で算出された基本点火時期がそのまま今回の点火時期に設定される(ステップ90)。   In the annealing process, it is determined whether or not the difference between the basic ignition timing and the previous ignition timing, that is, the advance amount required based on the required drive torque is greater than a predetermined value (step 40). ). If the amount of advance is larger than a predetermined value, the amount of advance is limited. Therefore, the actual ignition timing this time is a value obtained by adding a predetermined value to the previous ignition timing (step 50). Thus, it is avoided that the ignition timing changes to the advance side excessively steeply. On the other hand, if the advance amount is not larger than the predetermined value, the basic ignition timing calculated in step 10 is set to the current ignition timing as it is (step 90).

ステップ30で制振制御が実行されていると判定された場合には、既に述べた如く、制振制御の要求駆動トルク補償成分の変化に対応する点火時期の進角量については、なまし処理を適用せずに、かかる進角量が反映されるよう点火時期が設定される。しかしながら、この場合にも、制振制御以外の理由による(通常は、車両の加減速のための)進角側の変化については、なまし処理が適用されるようにすることが好ましい。   If it is determined in step 30 that the vibration suppression control is being executed, as described above, the advance amount of the ignition timing corresponding to the change in the required drive torque compensation component of the vibration suppression control is smoothed. The ignition timing is set so that the advance amount is reflected without applying. However, also in this case, it is preferable that the smoothing process is applied to a change on the advance side for reasons other than vibration suppression control (usually for acceleration / deceleration of the vehicle).

そこで、制振制御が実行されていると判定された場合には、まず、制振制御の要求駆動トルク補償成分の変化によって要求される点火時期の進角量が算出され(ステップ60)、かかる制振制御に起因する点火時期の進角量だけで、前記のなまし処理の所定値を越えてしまうか否かが判定される(ステップ70)。もし制振制御に起因する点火時期の進角量だけでなまし処理の所定値を越えてしまうとすれば、かかる状況で制振制御以外の理由による進角側の変化の要求をさせると、制振制御による進角量も反映されることになるので、点火時期を過度に進角側へ進めることとなり得る。従って、制振制御に起因する点火時期の変化量だけで、なまし処理の所定値を越える場合には、今回の点火時期は、前回点火時期に制振制御に起因する点火時期の進角量を加算したものに設定される(ステップ80)。これにより、制振制御以外の理由により要求される進角量は、なまし処理を受けるが(この場合は、0になまされる。)、制振制御に起因する点火時期の進角量については、なまし処理を受けずにそのまま点火時期の進角に反映されることとなる。   Therefore, if it is determined that the vibration suppression control is being executed, first, the advance amount of the ignition timing required by the change in the required drive torque compensation component of the vibration suppression control is calculated (step 60). It is determined whether or not the predetermined value of the smoothing process is exceeded only by the advance amount of the ignition timing resulting from the vibration suppression control (step 70). If the predetermined value of the smoothing process is exceeded only by the advance amount of the ignition timing caused by the vibration suppression control, in such a situation, if the change of the advance side is requested for reasons other than the vibration suppression control, Since the advance amount by the damping control is also reflected, the ignition timing can be excessively advanced to the advance side. Therefore, if the amount of change in the ignition timing caused by the vibration suppression control exceeds the predetermined value of the annealing process, the current ignition timing is the advance amount of the ignition timing caused by the vibration damping control at the previous ignition timing. (Step 80). As a result, the advance amount required for reasons other than the vibration suppression control is subjected to a smoothing process (in this case, it is smoothed to 0), but the advance amount of the ignition timing resulting from the vibration suppression control. Is reflected in the advance of the ignition timing without being subjected to the annealing process.

他方、制振制御に起因する点火時期の変化量だけでは、なまし処理の所定値を越えない場合には、前記の従前と同様の、ステップ40、50に於けるなまし処理を実行し、今回の点火時期が決定される。この場合、制振制御に起因する点火時期の変化量は、所定値を越えないことは分かっているから、ここで、点火時期の進角量が所定値になまされる場合、制振制御に起因する点火時期の変化量は、そのまま反映され、制振制御以外の理由により要求される進角量の値がなまされることとなる。   On the other hand, if only the amount of change in the ignition timing due to the vibration suppression control does not exceed the predetermined value of the annealing process, the annealing process in steps 40 and 50 is executed as in the previous case, This ignition timing is determined. In this case, since it is known that the amount of change in the ignition timing caused by the vibration suppression control does not exceed the predetermined value, here, when the advance amount of the ignition timing is set to the predetermined value, the vibration suppression control is performed. The resulting change amount of the ignition timing is reflected as it is, and the value of the advance amount required for reasons other than the vibration suppression control is rounded.

かくして、今回の点火時期が決定されると、かかる点火時期に於いて点火プラグが点火するよう制御指令が点火プラグの作動制御装置(図示せず)へ送信される。また、今回の点火時期は、次回のサイクルに於ける前回点火時期として記憶される(ステップ100)。   Thus, when the current ignition timing is determined, a control command is transmitted to an ignition plug operation control device (not shown) so that the ignition plug ignites at the ignition timing. The current ignition timing is stored as the previous ignition timing in the next cycle (step 100).

上記のステップ60に於ける制振制御に起因する点火時期の変化量は、例えば、図4(A)、(B)のマップを用いた基本点火時期の決定の処理と同様の要領にて算出することができる(図6(B)参照)。この場合、まず、現在のエンジンに於いて発生しているトルク(又はこれに対応する要求駆動トルク)が任意の方法により算出される(ステップ110)。次いで、そのエンジントルクに、制振制御部による要求駆動トルク補償成分の(前回のサイクルに於ける値からの)変化量を加算した結果の(仮想的な)トルク値に対応する負荷率が、図4(A)の如きマップを用いて算出される(ステップ120)。かくして、得られた仮想的なトルク値に対応する負荷率から、図4(B)に例示されたマップを用いて仮想的な基本点火時期を算出すると(ステップ130)、制振制御に起因する点火時期の変化量が、その基本点火時期と前回点火時期(現在の発生トルクを与える)との差により与えられる(ステップ140)。(もし制振制御以外に点火時期を変化させる要因がないとすれば、上記の仮想的な基本点火時期は、ステップ10にて算出された基本点火時期と同一である。)   The amount of change in the ignition timing caused by the vibration suppression control in step 60 is calculated in the same manner as the basic ignition timing determination process using the maps of FIGS. 4A and 4B, for example. (See FIG. 6B). In this case, first, the torque generated in the current engine (or the required drive torque corresponding thereto) is calculated by an arbitrary method (step 110). Next, the load factor corresponding to the (virtual) torque value obtained by adding the amount of change (from the value in the previous cycle) of the required drive torque compensation component by the vibration suppression control unit to the engine torque, Calculation is performed using a map as shown in FIG. 4A (step 120). Thus, if the virtual basic ignition timing is calculated from the load factor corresponding to the obtained virtual torque value using the map illustrated in FIG. 4B (step 130), it results from the vibration damping control. The amount of change in the ignition timing is given by the difference between the basic ignition timing and the previous ignition timing (giving the current generated torque) (step 140). (If there is no factor for changing the ignition timing other than the vibration suppression control, the virtual basic ignition timing is the same as the basic ignition timing calculated in step 10).

かくして、上記の今回の点火時期の設定処理によれば、制振制御に起因する点火時期の進角量については、なまし処理によらず、実際の点火時期に反映されることになるので、実際の点火時期は、基本点火時期に一致するか(制振制御以外に点火時期を変化させる要因がないとき、実際の点火時期は、図5(B)の一点鎖線で示された基本点火時期にほぼ一致することとなる。)、実際の点火時期の基本点火時期からずれが低減されるので、制振制御が実行されても燃費の悪化が問題とならない程度に抑制されることが期待される。また、制振制御の要求通りに点火時期が制御されるので、良好な制振効果が発揮されることも期待される。   Thus, according to the above ignition timing setting process, the advance amount of the ignition timing resulting from the vibration suppression control is reflected in the actual ignition timing regardless of the annealing process. Does the actual ignition timing match the basic ignition timing (when there is no factor that changes the ignition timing other than vibration suppression control, the actual ignition timing is the basic ignition timing indicated by the one-dot chain line in FIG. ), The deviation of the actual ignition timing from the basic ignition timing is reduced, so that even if the vibration suppression control is executed, it is expected to be suppressed to the extent that deterioration of fuel consumption does not become a problem. The In addition, since the ignition timing is controlled as required for damping control, it is expected that a good damping effect is exhibited.

なお、上記の図6(A)の処理過程に於いては、今回の基本点火時期と前回点火時期との差の判定に先立って、制振制御の実行の有無が判定されていたが、今回の基本点火時期と前回点火時期との差がなまし処理の所定値を超えるか否かの判定が制振制御の実行の有無の判定に先立って実行されてもよい(図7参照)。この場合、今回の基本点火時期の算出後(ステップ10)、今回の基本点火時期と前回点火時期との差がなまし処理の所定値を超えるか否かの判定をし(ステップ20’)、差が所定値を超えるときには、制振制御の実行中か否かの判定が為される(ステップ30’)。制振制御の実行中に於いては、前記と同様に制振制御に起因する点火時期の進角量の算出(ステップ40’)、制振制御に起因する点火時期の進角量となまし処理の所定値との大小関係の判定が為され(ステップ50’)、制振制御に起因する点火時期の進角量が所定値を超える場合には、今回点火時期が前回点火時期に制振制御に起因する点火時期の進角量を加算したものとされる(ステップ60’)。一方、制振制御に起因する点火時期の進角量が所定値を超えない場合には、今回点火時期が前回点火時期になまし処理の所定値を加算したものとされる(ステップ70’)。   In the process shown in FIG. 6A, whether or not the vibration suppression control is executed has been determined prior to the determination of the difference between the current basic ignition timing and the previous ignition timing. The determination as to whether or not the difference between the basic ignition timing and the previous ignition timing exceeds a predetermined value of the smoothing process may be performed prior to determining whether or not the vibration suppression control is performed (see FIG. 7). In this case, after the calculation of the current basic ignition timing (step 10), it is determined whether or not the difference between the current basic ignition timing and the previous ignition timing exceeds a predetermined value of the annealing process (step 20 ′). When the difference exceeds a predetermined value, it is determined whether or not the vibration suppression control is being executed (step 30 '). During execution of vibration suppression control, calculation of the advance amount of the ignition timing resulting from the vibration suppression control (step 40 '), and the advance amount of the ignition timing resulting from the vibration suppression control, as described above. Determination of the magnitude relationship with the predetermined value of the process is made (step 50 '), and if the advance amount of the ignition timing resulting from the vibration suppression control exceeds the predetermined value, the current ignition timing is suppressed to the previous ignition timing. It is assumed that the advance amount of the ignition timing resulting from the control is added (step 60 '). On the other hand, when the advance amount of the ignition timing resulting from the vibration suppression control does not exceed the predetermined value, the current ignition timing is assumed to be added to the previous ignition timing by the predetermined value of the annealing process (step 70 ′). .

以上の説明は、本発明の実施の形態に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易に可能であり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の装置に適用されることは明らかであろう。   Although the above description has been made in relation to the embodiment of the present invention, many modifications and changes can be easily made by those skilled in the art, and the present invention is limited to the embodiment exemplified above. It will be apparent that the invention is not limited and applies to various devices without departing from the inventive concept.

例えば、上記の実施形態に於ける車輪トルク推定値が車輪速から推定されるものであるが、車輪トルク推定値が車輪速から以外のパラメータから推定されるものであってもよい。また、上記の実施形態に於ける制振制御は、運動モデルとしてばね上又はばね上・ばね下運動モデルを仮定して最適レギュレータの理論を利用した制振制御であるが、本発明の概念は、車輪トルクを利用するものであれば、ここに紹介されているもの以外の運動モデルを採用したもの或いは最適レギュレータ以外の制御手法により制振を行うものにも適用され、そのような場合も本発明の範囲に属する。   For example, although the wheel torque estimated value in the above embodiment is estimated from the wheel speed, the wheel torque estimated value may be estimated from parameters other than the wheel speed. Further, the vibration suppression control in the above embodiment is a vibration suppression control using the theory of an optimal regulator assuming a sprung or sprung / unsprung movement model as a movement model. As long as it uses wheel torque, it can also be applied to those that adopt a motion model other than those introduced here, or those that control vibration using a control method other than the optimal regulator. It belongs to the scope of the invention.

図1Aは、本発明による駆動制御装置の好ましい実施形態が実現される自動車の模式図を示している。図1Bは、図1Aの電子制御装置の内部構成のより詳細な模式図である。FIG. 1A shows a schematic diagram of an automobile in which a preferred embodiment of a drive control apparatus according to the present invention is realized. FIG. 1B is a more detailed schematic diagram of the internal configuration of the electronic control device of FIG. 1A. 図2Aは、本発明の好ましい実施形態の一つである駆動制御装置の制振制御部の作動に於いて抑制される車体振動の状態変数を説明する図である。図2Bは、本発明の好ましい実施形態に於ける制振制御の構成を制御ブロック図の形式で表した図である。FIG. 2A is a diagram illustrating a state variable of vehicle body vibration that is suppressed in the operation of the vibration suppression control unit of the drive control device that is one of the preferred embodiments of the present invention. FIG. 2B is a diagram showing the configuration of the vibration damping control in the preferred embodiment of the present invention in the form of a control block diagram. 図3は、本発明の好ましい実施形態の制振制御部に於いて仮定される車体振動の力学的運動モデルを説明する図である。図3Aは、ばね上振動モデルを用いた場合であり、図3Bは、ばね上・ばね下振動モデルを用いた場合である。FIG. 3 is a diagram for explaining a mechanical motion model of vehicle body vibration assumed in the vibration damping control unit of the preferred embodiment of the present invention. FIG. 3A shows a case where a sprung vibration model is used, and FIG. 3B shows a case where a sprung / unsprung vibration model is used. 図4(A)は、エンジン回転数と要求駆動トルクから目標負荷率を決定するためのマップである。図中、一点鎖線は、発生するトルクの等高線を示す。発生トルクは、矢印の方向に増大する。要求駆動トルクが与えられると、そのトルクを発生する負荷率(縦軸)が目標負荷率として選択される。図4(B)は、目標負荷率とエンジン回転数から基本点火時期を決定するためのマップである。図中、一点鎖線は、発生する点火時期の等高線を示す。基本点火時期は、矢印の方向に進角側又は遅角側に変化する。FIG. 4A is a map for determining the target load factor from the engine speed and the required drive torque. In the figure, the alternate long and short dash line indicates the contour line of the generated torque. The generated torque increases in the direction of the arrow. When the required drive torque is given, the load factor (vertical axis) that generates the torque is selected as the target load factor. FIG. 4B is a map for determining the basic ignition timing from the target load factor and the engine speed. In the figure, the alternate long and short dash line indicates the contour line of the ignition timing that occurs. The basic ignition timing changes to the advance side or the retard side in the direction of the arrow. 図5(A)は、基本点火時期(一点鎖線)の変化に対して実際の点火時期(実線)がなまし処理される場合の時間変化を示す。図5(B)は、制振制御が実行されている間の基本点火時期(一点鎖線)と進角側の変化に於いてなまし処理された実際の点火時期(実線)の時間変化を示す。基本点火時期(一点鎖線)と実際の点火時期(実線)とがずれる期間は、燃費が悪化する。FIG. 5A shows a time change when the actual ignition timing (solid line) is subjected to a smoothing process with respect to the change of the basic ignition timing (one-dot chain line). FIG. 5B shows a time change of the basic ignition timing (one-dot chain line) and the actual ignition timing (solid line) subjected to the annealing process in the change on the advance side while the vibration suppression control is executed. . During the period in which the basic ignition timing (one-dot chain line) and the actual ignition timing (solid line) deviate, fuel consumption deteriorates. 図6(A)は、本発明の点火時期制御部に於ける点火時期設定の処理をフローチャートの形式で表したものである。図6(B)は、図6(A)のステップ60に於ける制振制御により要求される進角量を算出する処理をフローチャートの形式で表したものである。FIG. 6A shows the ignition timing setting process in the ignition timing control unit of the present invention in the form of a flowchart. FIG. 6B shows a process of calculating the advance amount required by the vibration suppression control in step 60 of FIG. 6A in the form of a flowchart. 図7は、図6(A)の点火時期設定の処理の修正例をフローチャートの形式で表したものである。FIG. 7 shows a modification example of the ignition timing setting process of FIG. 6A in the form of a flowchart.

符号の説明Explanation of symbols

10…車体
12FL、FR、RL、RR…車輪
14…アクセルペダル
20…駆動装置
22…ガソリンエンジン
22a…スロットル弁
30FL、FR、RL、RR…車輪速センサ
50…電子制御装置
50a…駆動制御装置
50b…制動制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle body 12FL, FR, RL, RR ... Wheel 14 ... Accelerator pedal 20 ... Drive device 22 ... Gasoline engine 22a ... Throttle valve 30FL, FR, RL, RR ... Wheel speed sensor 50 ... Electronic control device 50a ... Drive control device 50b ... Brake control device

Claims (5)

車両の駆動出力を制御して前記車両のピッチ又はバウンス振動を抑制する制振制御を実行する車両のガソリンエンジンの駆動制御装置であって、前記車両の車輪と路面との接地個所に於いて発生する前記車輪に作用する車輪トルクに基づいて前記ピッチ又はバウンス振動振幅を抑制する前記エンジンの駆動トルクを制御する制振制御部と、前記エンジンに対する要求駆動トルクに基づいて前記エンジンの点火時期を制御する点火時期制御部とを含み、前記点火時期制御部が前記点火時期を進角する際には進角量のなまし処理を実行するが、前記制振制御部による制振制御の実行時には、前記要求駆動トルクの変化に対応して決定される進角量のうちの前記制振制御により要求される進角量を決定し、前記制振制御により要求される前記進角量が前記点火時期に於いて常に反映されるように前記制振制御以外により要求される進角量に対しては前記なまし処理を実行することにより、前記車両の加減速のための要求駆動トルクの変化により要求される進角量に対してはなまし処理の実行を許すが、前記制振制御により要求される進角量に対してはなまし処理を実行しないことを特徴とする車両の駆動制御装置。 A drive control device for a gasoline engine of a vehicle that controls a vehicle drive output to suppress a pitch or bounce vibration of the vehicle, and is generated at a ground contact point between the vehicle wheel and a road surface A damping control unit that controls the driving torque of the engine that suppresses the pitch or bounce vibration amplitude based on the wheel torque acting on the wheel, and controls the ignition timing of the engine based on the required driving torque for the engine An ignition timing control unit that performs an advance amount smoothing process when the ignition timing control unit advances the ignition timing, but when executing the damping control by the damping control unit, Of the advance amounts determined in response to changes in the required drive torque, the advance amount required by the vibration suppression control is determined, and the advance angle amount required by the vibration suppression control By performing the smoothing processing with respect to the advance amount required by other than the damping control to always be reflected at the ignition timing, the required driving torque for acceleration or deceleration of the vehicle While allowing the execution of the smoothing process for the advance amount required by the change, the driving of the vehicle, characterized in that does not execute the smoothing process for the advance amount required by the damping control Control device. 請求項1の装置であって、前記点火時期の進角量のなまし処理が前記進角量を所定値以下に制限することにより実行されるものであり、前記点火時期制御部が、前記制振制御により要求される進角量が前記所定値を超えるときには、前記制振制御により要求される進角量だけ前記点火時期を進角することを特徴とする装置。   2. The apparatus according to claim 1, wherein the smoothing process of the advance amount of the ignition timing is executed by limiting the advance amount to a predetermined value or less, and the ignition timing control unit includes the control unit. When the advance amount required by vibration control exceeds the predetermined value, the ignition timing is advanced by the advance amount required by the vibration suppression control. 請求項2の装置であって、前記要求駆動トルクを決定する要求駆動トルク決定部を含み、前記制振制御部が前記車輪トルクに基づいて算出される要求駆動トルク補償成分に基づいて前記要求駆動トルクを修正し、前記点火時期制御部が、前記制振制御により要求される進角量が前記所定値を超えないとき、前記修正された要求駆動トルクに基づいて決定される基本点火時期と現在の点火時期との差が前記所定値を超える場合には、前記点火時期を前記所定値だけ進角することを特徴とする装置。   The apparatus according to claim 2, further comprising a required drive torque determining unit that determines the required drive torque, wherein the vibration suppression control unit calculates the required drive based on a required drive torque compensation component calculated based on the wheel torque. When the torque is corrected and the ignition timing control unit determines that the advance amount required by the vibration suppression control does not exceed the predetermined value, the basic ignition timing determined based on the corrected required driving torque and the current When the difference from the ignition timing exceeds the predetermined value, the ignition timing is advanced by the predetermined value. 請求項2の装置であって、前記要求駆動トルクを決定する要求駆動トルク決定部を含み、前記制振制御部が前記車輪トルクに基づいて算出される要求駆動トルク補償成分に基づいて前記要求駆動トルクを修正し、前記点火時期制御部が、前記修正された要求駆動トルクに基づいて決定される基本点火時期と現在の点火時期との差が前記所定値を超え、前記制振制御により要求される進角量が前記所定値を超えるとき、前記点火時期を前記制振制御により要求される進角量だけ進角することを特徴とする装置。   The apparatus according to claim 2, further comprising a required drive torque determining unit that determines the required drive torque, wherein the vibration suppression control unit calculates the required drive based on a required drive torque compensation component calculated based on the wheel torque. The torque is corrected, and the ignition timing control unit is requested by the vibration suppression control when the difference between the basic ignition timing determined based on the corrected required driving torque and the current ignition timing exceeds the predetermined value. When the advance angle amount exceeds the predetermined value, the ignition timing is advanced by the advance amount required by the vibration suppression control. 請求項1の装置であって、前記要求駆動トルクを決定する要求駆動トルク決定部を含み、前記制振制御部が前記車輪トルクに基づいて算出される要求駆動トルク補償成分に基づいて前記要求駆動トルクを修正し、前記制振制御により要求される進角量が前記エンジンの現在の発生トルクに前記要求駆動トルク補償成分の変化分を付加した値から決定される基本点火時期と現在の点火時期との差に基づいて算出されることを特徴とする装置。

The apparatus according to claim 1, further comprising a required drive torque determining unit that determines the required drive torque, wherein the vibration suppression control unit calculates the required drive based on a required drive torque compensation component calculated based on the wheel torque. The basic ignition timing and the current ignition timing determined by correcting the torque and determining the advance amount required by the vibration suppression control from a value obtained by adding a change in the required driving torque compensation component to the current generated torque of the engine An apparatus that is calculated based on the difference between

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