JP2012206564A - 車体振動制御装置、および車体振動制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】操舵操作を行ったときに、ロール挙動が増大することを抑制可能とすること。
【解決手段】車体のばね上挙動を構成する成分のうち、駆動トルクＴwに起因する成分の変動を抑制する駆動トルクを算出し、算出した駆動トルクにゲインＫ１(＞０)を乗算する。また、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分の変動を抑制する駆動トルクを算出し、算出した駆動トルクにゲインＫ２(＞０)を乗算する。さらに、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である前輪荷重の変動を抑制する駆動トルクを算出し、算出した駆動トルクにゲインＫ３(＜０)を乗算する。これにより、前輪荷重の変動を助長する方向の駆動トルクとする。そして、これらの乗算結果を合計し合計値を基にドライバ要求トルクを補正する。
【選択図】図１３
【解決手段】車体のばね上挙動を構成する成分のうち、駆動トルクＴwに起因する成分の変動を抑制する駆動トルクを算出し、算出した駆動トルクにゲインＫ１(＞０)を乗算する。また、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分の変動を抑制する駆動トルクを算出し、算出した駆動トルクにゲインＫ２(＞０)を乗算する。さらに、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である前輪荷重の変動を抑制する駆動トルクを算出し、算出した駆動トルクにゲインＫ３(＜０)を乗算する。これにより、前輪荷重の変動を助長する方向の駆動トルクとする。そして、これらの乗算結果を合計し合計値を基にドライバ要求トルクを補正する。
【選択図】図１３
Description
本発明は、車体振動制御装置、および車体振動制御方法に関するものである。
従来、この種の技術としては、例えば、特許文献１に記載の技術がある。
この特許文献１に記載の技術では、操舵速度、横Ｇ、およびヨー角加速度等に基づいて運転者の操舵状態を推定し、推定した操舵状態に応じて車体の振動（例えば、車体のバウンスやピッチ挙動）を抑制する制振制御に用いるフィードバックゲインを増大させる。これにより、フィードバック値の絶対値を増大し、車体のバウンスやピッチ挙動をより確実に抑制し、車両の操縦安定性の向上を図るようになっている。
この特許文献１に記載の技術では、操舵速度、横Ｇ、およびヨー角加速度等に基づいて運転者の操舵状態を推定し、推定した操舵状態に応じて車体の振動（例えば、車体のバウンスやピッチ挙動）を抑制する制振制御に用いるフィードバックゲインを増大させる。これにより、フィードバック値の絶対値を増大し、車体のバウンスやピッチ挙動をより確実に抑制し、車両の操縦安定性の向上を図るようになっている。
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、車体の振動、つまり、輪荷重の変動を抑制できるものの、フィードバック値の絶対値が増大することで、ロール挙動が増大し、運転者に違和感を与える可能性があった。
本発明は、上記のような点に着目し、操舵操作を行ったときに、ロール挙動が増大することを抑制可能とすることを課題としている。
本発明は、上記のような点に着目し、操舵操作を行ったときに、ロール挙動が増大することを抑制可能とすることを課題としている。
上記課題を解決するため、本発明は、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、要求駆動トルクおよび路面外乱に起因する成分の変動を抑制する方向に駆動トルクを制御する。また、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、旋回抵抗に起因する成分である前輪荷重の変動を助長する方向に駆動トルクを制御する。
このような構成によれば、操舵操作の開始前には、運転者の要求駆動トルクおよび路面外乱に起因する成分の変動を抑制する方向に駆動トルクを制御することで、輪荷重の変動を抑制することができる。また、操舵操作を開始したときには、車輪に加わる旋回抵抗に起因する前輪荷重の変動を助長する方向に駆動トルクを制御することで、ノーズダウン挙動を助長でき、前輪の輪荷重を増大でき、操舵応答性を向上できる。そして、輪荷重の変動を抑制しつつ、操舵応答性を向上することで、横Ｇの変化を緩やかにすることができ、操舵操作を行ったときに、ロール挙動を抑制することができる。
次に、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
本実施形態の車体振動制御装置は、前輪駆動式の４輪電気自動車に搭載し、動力源である制駆動モータが発生するトルクを制御することで、車体のばね上挙動を制御するものである。具体的には、本実施形態の車体振動制御装置は、輪荷重変動の抑制、操舵応答性の向上、およびロール挙動の抑制を可能とするためのものである。
（第１実施形態）
本実施形態の車体振動制御装置は、前輪駆動式の４輪電気自動車に搭載し、動力源である制駆動モータが発生するトルクを制御することで、車体のばね上挙動を制御するものである。具体的には、本実施形態の車体振動制御装置は、輪荷重変動の抑制、操舵応答性の向上、およびロール挙動の抑制を可能とするためのものである。
（構成）
図１は、第１実施形態の車両の概略構成を表す概念図である。
図１に示すように、車両１は、操舵角センサ２、アクセル開度センサ３、ブレーキペダル踏力センサ４、および車輪速センサ５を備える。
操舵角センサ２は、ステアリングコラムに配設し、ステアリングホイール６による操舵角δoを検出する。そして、操舵角センサ２は、ステアリングホイール６による操舵角δoの検出結果を表す検出信号を後述する制駆動モータＥＣＵ１２に出力する。
図１は、第１実施形態の車両の概略構成を表す概念図である。
図１に示すように、車両１は、操舵角センサ２、アクセル開度センサ３、ブレーキペダル踏力センサ４、および車輪速センサ５を備える。
操舵角センサ２は、ステアリングコラムに配設し、ステアリングホイール６による操舵角δoを検出する。そして、操舵角センサ２は、ステアリングホイール６による操舵角δoの検出結果を表す検出信号を後述する制駆動モータＥＣＵ１２に出力する。
アクセル開度センサ３は、アクセルペダルに配設し、アクセル開度を検出する。アクセル開度とは、アクセルペダルの踏み込み量である。そして、アクセル開度センサ３は、アクセル開度の検出結果を表す検出信号を制駆動モータＥＣＵ１２に出力する。
ブレーキペダル踏力センサ４は、ブレーキペダルに配設し、ブレーキペダルの踏力を検出する。そして、ブレーキペダル踏力センサ４は、ブレーキペダルの踏力の検出結果を表す検出信号を制駆動モータＥＣＵ１２に出力する。
ブレーキペダル踏力センサ４は、ブレーキペダルに配設し、ブレーキペダルの踏力を検出する。そして、ブレーキペダル踏力センサ４は、ブレーキペダルの踏力の検出結果を表す検出信号を制駆動モータＥＣＵ１２に出力する。
車輪速センサ５は、車輪５ＦＬ〜５ＲＲそれぞれに配設し、車輪５ＦＬ〜５ＲＲそれぞれの車輪速ＶwFL〜ＶwRRを検出する。そして、車輪速センサ５は、車輪５ＦＬ〜５ＲＲの車輪速ＶwFL〜ＶwRRを表す検出信号を制駆動モータＥＣＵ１２に出力する。
また、車両１は、インバータ７、制駆動モータ８および変速機９を備える。ここで、インバータ７、制駆動モータ８、変速機９は、後述するトルク付加手段１００を構成する。
また、車両１は、インバータ７、制駆動モータ８および変速機９を備える。ここで、インバータ７、制駆動モータ８、変速機９は、後述するトルク付加手段１００を構成する。
インバータ７は、制駆動モータＥＣＵ１２が出力した指令に従って、バッテリ１０が蓄えている電力を制駆動モータ８に供給する。制駆動モータ８への電力の供給は、バッテリ１０の電力に直流―交流変換を行い、変換によって得た交流電流によって行う。
制駆動モータ８は、インバータ７が供給する電力に応じてトルクを発生する。そして、制駆動モータ８は、発生したトルクを変速機９に出力する。
制駆動モータ８は、インバータ７が供給する電力に応じてトルクを発生する。そして、制駆動モータ８は、発生したトルクを変速機９に出力する。
変速機９は、前輪（駆動輪）５ＦＬ、５ＦＲのそれぞれに設けたドライブシャフト１１に配設し、制駆動モータ８が出力したトルクを前輪５ＦＬ、５ＦＲに付加する。
さらに、車両１は制駆動モータＥＣＵ１２を備える。ここで、制駆動モータＥＣＵ１２は、後述する挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップを構成する。
さらに、車両１は制駆動モータＥＣＵ１２を備える。ここで、制駆動モータＥＣＵ１２は、後述する挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップを構成する。
制駆動モータＥＣＵ１２は、マイクロプロセッサからなる。マイクロプロセッサは、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、中央演算処理装置およびメモリ等から構成した集積回路を備える。そして、制駆動モータＥＣＵ１２は、メモリが格納するプログラムに従って、センサ類２〜５が出力した検出信号に基づき、制駆動モータ８に出力させるトルクを算出し、算出したトルクを出力させる指令をインバータ７に出力する。
図２は、第１実施形態の車両の機能構成を表すブロック図である。
図２に示すように、このブロック図は、トルク付加手段１００、挙動推定手段１０１、抑制トルク制御手段１０２、および助長トルク制御手段１０３を備える。
トルク付加手段１００は、車輪に駆動トルクを付加する。
挙動推定手段１０１は、運転者の要求駆動トルク、路面から車輪に加わる路面外乱、および操舵によって車輪に加わる旋回抵抗に基づいて、車体のばね上挙動を推定する。そして、挙動推定手段１０１は、車体のばね上挙動の推定結果を抑制トルク制御手段１０２および助長トルク制御手段１０３に出力する。
図２に示すように、このブロック図は、トルク付加手段１００、挙動推定手段１０１、抑制トルク制御手段１０２、および助長トルク制御手段１０３を備える。
トルク付加手段１００は、車輪に駆動トルクを付加する。
挙動推定手段１０１は、運転者の要求駆動トルク、路面から車輪に加わる路面外乱、および操舵によって車輪に加わる旋回抵抗に基づいて、車体のばね上挙動を推定する。そして、挙動推定手段１０１は、車体のばね上挙動の推定結果を抑制トルク制御手段１０２および助長トルク制御手段１０３に出力する。
抑制トルク制御手段１０２は、挙動推定手段１０１が推定した車体のばね上挙動を構成する成分のうち要求駆動トルクに起因する成分の変動および路面外乱に起因する成分の変動を抑制する方向にトルク付加手段１００が付加する駆動トルクを制御する。
助長トルク制御手段１０３は、挙動推定手段１０１が推定した車体のばね上挙動を構成する成分のうち旋回抵抗に起因する成分である前輪荷重に関する物理量の変動を助長する方向にトルク付加手段１００が付加する駆動トルクを制御する。
助長トルク制御手段１０３は、挙動推定手段１０１が推定した車体のばね上挙動を構成する成分のうち旋回抵抗に起因する成分である前輪荷重に関する物理量の変動を助長する方向にトルク付加手段１００が付加する駆動トルクを制御する。
図３は、マイクロプロセッサが実行するプログラムの構成を表すブロック図である。
制駆動モータＥＣＵ１２は、マイクロプロセッサが実行するプログラムにより、図３の制御ブロックを構成する。この制御ブロックは、ドライバ要求トルク演算部１３、加算器１４、トルク指令値演算部１５および駆動力車体制振制御部１６を備える。ここで、ドライバ要求トルク演算部１３は、挙動推定手段１０１および挙動推定ステップを構成する。また、加算器１４は、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０２、助長トルク制御ステップを構成する。さらに、駆動力車体制振制御部１６は、挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップを構成する。
制駆動モータＥＣＵ１２は、マイクロプロセッサが実行するプログラムにより、図３の制御ブロックを構成する。この制御ブロックは、ドライバ要求トルク演算部１３、加算器１４、トルク指令値演算部１５および駆動力車体制振制御部１６を備える。ここで、ドライバ要求トルク演算部１３は、挙動推定手段１０１および挙動推定ステップを構成する。また、加算器１４は、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０２、助長トルク制御ステップを構成する。さらに、駆動力車体制振制御部１６は、挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップを構成する。
ドライバ要求トルク演算部１３は、アクセル開度センサ３が出力した検出信号、およびブレーキペダル踏力センサ４が出力した検出信号に基づいてドライバ要求トルクを算出する。ドライバ要求トルクとは、運転者が制駆動モータ８に要求する出力トルクである。ドライバ要求トルクは、制駆動モータ８の回転軸におけるトルク値であるモータ端値で表す。そして、ドライバ要求トルク演算部１３は、算出したドライバ要求トルクを加算器１４および駆動力車体制振制御部１６に出力する。
なお、本実施形態では、アクセル開度センサ３が出力した検出信号、およびブレーキペダル踏力センサ４が出力した検出信号に基づいてドライバ要求トルクを算出する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、アクセル開度センサ３等、各種センサによる検出値そのものをドライバ要求トルクとする構成としてもよい。
加算器１４は、ドライバ要求トルク演算部１３が出力したドライバ要求トルクに、駆動力車体制振制御部１６が出力したドライバトルク補正値を加算する。これにより、ドライバ要求トルクを補正する。ドライバトルク補正値とは、ドライバ要求トルク、車輪速ＶwFL〜ＶwRR、および操舵角δoに基づき、後述するように駆動力車体制振制御部１６が算出する補正値である。そして、ドライバ要求トルク演算部１３は、補正したドライバ要求トルクを補正後要求トルクとしてトルク指令値演算部１５に出力する。
トルク指令値演算部１５は、加算器１４が出力した補正後要求トルク、およびＶＤＣ(Vehicle Dynamics Control)やＴＣＳ(Traction Control System)等の他のシステムの出力に基づいて、制駆動モータ８に出力させるトルクを算出する。そして、トルク指令値演算部１５は、算出したトルクをトルク指令値としてインバータ７に出力する。
図４は、駆動力車体制振制御部１６の構成を表すブロック図である。
図５は、駆動力車体制振制御部１６の動作を表すフローチャートである。
図４に示すように、駆動力車体制振制御部１６は、入力変換部１７、車体振動推定部１８およびトルク指令値算出部１９を備える。ここで、入力変換部１７は、挙動推定手段１０１、挙動推定ステップを構成する。また、車体振動推定部１８は、挙動推定手段１０１および挙動推定ステップを構成する。さらに、トルク指令値算出部１９は、助長トルク制御手段１０３、およびトルク制御ステップを構成する。
図５は、駆動力車体制振制御部１６の動作を表すフローチャートである。
図４に示すように、駆動力車体制振制御部１６は、入力変換部１７、車体振動推定部１８およびトルク指令値算出部１９を備える。ここで、入力変換部１７は、挙動推定手段１０１、挙動推定ステップを構成する。また、車体振動推定部１８は、挙動推定手段１０１および挙動推定ステップを構成する。さらに、トルク指令値算出部１９は、助長トルク制御手段１０３、およびトルク制御ステップを構成する。
入力変換部１７は、操舵角センサ２、アクセル開度センサ３、ブレーキペダル踏力センサ４、および車輪速センサ５が出力した検出信号が表す情報を、車体振動推定部１８で用いる車両モデル２６の入力形式に変換する。具体的には、入力変換部１７は、駆動トルク変換部２０、サスストローク算出部２１、上下力変換部２２、車体速度推定部２３、旋回挙動推定部２４、および旋回抵抗推定部２５を備える。ここで、上下力変換部２２および旋回抵抗推定部２５は、挙動推定手段１０１および挙動推定ステップを構成する。
駆動トルク変換部２０は、ドライバ要求トルク演算部１３が出力したドライバ要求トルクを読み込む（図５のステップＳ１０１）。続いて、駆動トルク変換部２０は、読み込んだドライバ要求トルクに変速機９のギア比を乗算する。これにより、ドライバ要求トルクをモータ端値から駆動軸端値に変換する（図５のステップＳ１０２）。ここで、駆動軸端値とは、前輪５ＦＬ、５ＦＲにおけるトルク値である。そして、駆動トルク変換部２０は、乗算結果を駆動トルクＴwとして車体振動推定部１８に出力する。ここで、駆動トルクＴwとは、ドライ要求トルクの要求駆動トルクの駆動軸端値である。
図６は、サスストローク算出部２１の構成を表すブロック図である。
図７は、サスストローク算出部２１の動作を表すフローチャートである。
サスストローク算出部２１は、車輪速センサ５が出力した検出信号、つまり、車輪速ＶwFL〜ＶwRRを表す検出信号に基づいて、前後輪５ＦＬ〜５ＲＲのサスペンションのストローク量Ｚf、Ｚrおよびストローク速度dＺf、dＺrを算出する。具体的には、図６に示すように、サスストローク算出部２１は、平均前輪速演算部３４、平均後輪速演算部３５、前輪用バンドパスフィルタ処理部３６、後輪用バンドパスフィルタ処理部３７、前輪サスストローク算出部３８および後輪サスストローク算出部３９を備える。
図７は、サスストローク算出部２１の動作を表すフローチャートである。
サスストローク算出部２１は、車輪速センサ５が出力した検出信号、つまり、車輪速ＶwFL〜ＶwRRを表す検出信号に基づいて、前後輪５ＦＬ〜５ＲＲのサスペンションのストローク量Ｚf、Ｚrおよびストローク速度dＺf、dＺrを算出する。具体的には、図６に示すように、サスストローク算出部２１は、平均前輪速演算部３４、平均後輪速演算部３５、前輪用バンドパスフィルタ処理部３６、後輪用バンドパスフィルタ処理部３７、前輪サスストローク算出部３８および後輪サスストローク算出部３９を備える。
平均前輪速演算部３４は、前輪５ＦＬ、５ＦＲの車輪速センサ５が出力した検出信号を読み込む（図５のステップＳ１０３、図７のステップＳ２０１）。続いて、平均前輪速演算部３４は、読み込んだ検出信号に基づいて平均前輪速ＶwF＝（ＶwFL＋ＶwFR）／２を算出する（図７のステップＳ２０２）。そして、平均前輪速演算部３４は、算出した平均前輪速ＶwFを前輪用バンドパスフィルタ処理部３６に出力する。
平均後輪速演算部３５は、後輪５ＲＬ、５ＲＲの車輪速センサ５が出力した検出信号を読み込む（図５のステップＳ１０３、図７のステップＳ２０１）。続いて、平均後輪速演算部３５は、読み込んだ後輪速ＶwRL、ＶwRRに基づいて平均後輪速ＶwR＝（ＶwRL＋ＶwRR）／２を算出する（図７のステップＳ２０２）。そして、平均後輪速演算部３５は、算出した平均後輪速ＶwRを後輪用バンドパスフィルタ処理部３７に出力する。
前輪用バンドパスフィルタ処理部３６は、平均前輪速演算部３４が出力した平均前輪速ＶwFから車体共振周波数付近の成分のみを抽出する。そして、前輪用バンドパスフィルタ処理部３６は、抽出した車体共振周波数近傍振動成分fＶwFを前輪サスストローク算出部３８、および後輪サスストローク算出部３９に出力する（図７のステップＳ２０３）。
後輪用バンドパスフィルタ処理部３７は、平均後輪速演算部３５が出力した平均後輪速ＶwRから車体共振周波数付近の成分のみを抽出する。そして、後輪用バンドパスフィルタ処理部３７は、抽出した車体共振周波数近傍振動成分fＶwRを前輪サスストローク算出部３８、および後輪サスストローク算出部３９に出力する（図７のステップＳ２０３）。
このように、本実施形態では、平均前輪速ＶwFおよび平均後輪速ＶwRから車体共振周波数付近の成分fＶwF、fＶwRのみを抽出するようにした。それゆえ、車両１全体の加減速による車輪速変動やノイズ成分を平均前輪速ＶwFおよび平均後輪速ＶwRから除去でき、車体振動を表す車輪速成分のみを抽出することができる。
このように、本実施形態では、平均前輪速ＶwFおよび平均後輪速ＶwRから車体共振周波数付近の成分fＶwF、fＶwRのみを抽出するようにした。それゆえ、車両１全体の加減速による車輪速変動やノイズ成分を平均前輪速ＶwFおよび平均後輪速ＶwRから除去でき、車体振動を表す車輪速成分のみを抽出することができる。
図８は、サスペンションのストローク量の算出方法を説明するための図である。
図９は、前輪サスペンションジオメトリ特性を表すグラフである。
図１０は、後輪サスペンションジオメトリ特性を表すグラフである。
前輪サスストローク算出部３８は、前輪用バンドパスフィルタ処理部３６が抽出した車体共振周波数近傍振動成分fＶwFに基づいて、前輪５ＦＬ、５ＦＲの前後方向変位Ｘtfを算出する。続いて、前輪サスストローク算出部３８は、算出した前後方向変位Ｘtfに時間微分を行って時間微分値dＸtfを算出する。続いて、前輪サスストローク算出部３８は、算出した前後方向変位Ｘtfおよび時間微分値dＸtfに基づき、下記（１）（２）式に従ってサスペンションのストローク量Ｚfおよびストローク速度dＺfを算出する（図７のステップＳ２０４）。そして、前輪サスストローク算出部３８は、算出結果を上下力変換部２２に出力する。
Ｚf＝ＫgeoF・Ｘtf ・・・（１）
dＺf＝ＫgeoF・dＸtf ・・・（２）
図９は、前輪サスペンションジオメトリ特性を表すグラフである。
図１０は、後輪サスペンションジオメトリ特性を表すグラフである。
前輪サスストローク算出部３８は、前輪用バンドパスフィルタ処理部３６が抽出した車体共振周波数近傍振動成分fＶwFに基づいて、前輪５ＦＬ、５ＦＲの前後方向変位Ｘtfを算出する。続いて、前輪サスストローク算出部３８は、算出した前後方向変位Ｘtfに時間微分を行って時間微分値dＸtfを算出する。続いて、前輪サスストローク算出部３８は、算出した前後方向変位Ｘtfおよび時間微分値dＸtfに基づき、下記（１）（２）式に従ってサスペンションのストローク量Ｚfおよびストローク速度dＺfを算出する（図７のステップＳ２０４）。そして、前輪サスストローク算出部３８は、算出結果を上下力変換部２２に出力する。
Ｚf＝ＫgeoF・Ｘtf ・・・（１）
dＺf＝ＫgeoF・dＸtf ・・・（２）
ここで、ＫgeoFは、図９の前輪サスペンションジオメトリ特性を表すグラフの原点付近における勾配である。図９のグラフは、横軸が前輪５ＦＬ、５ＦＲの前後方向変位Ｘtfを表し、縦軸が前輪５ＦＬ、５ＦＲの上方における車体の上下変位Ｚfを表し、前後方向変位Ｘtfと車体の上下変位Ｚfとの関係を表すグラフである。
後輪サスストローク算出部３９は、後輪用バンドパスフィルタ処理部３７が抽出した車体共振周波数近傍振動成分fＶwRに基づいて、後輪５ＲＬ、５ＲＲの前後方向変位Ｘtrを算出する。続いて、後輪サスストローク算出部３９は、算出した前後方向変位Ｘtrに時間微分を行って時間微分値dＸtrを算出する。続いて、後輪サスストローク算出部３９は、算出した前後方向変位Ｘtrおよび時間微分値dＸtrに基づき、下記（３）（４）式に従ってサスペンションのストローク量Ｚrおよびストローク速度dＺrを算出する。そして、前輪サスストローク算出部３８は、算出結果を上下力変換部２２に出力する。
Ｚr＝ＫgeoR・Ｘtr ・・・（３）
dＺr＝ＫgeoR・dＸtr ・・・（４）
Ｚr＝ＫgeoR・Ｘtr ・・・（３）
dＺr＝ＫgeoR・dＸtr ・・・（４）
ここで、ＫgeoRは、図１０の後輪サスペンションジオメトリ特性を表すグラフの原点付近における勾配である。図１０のグラフは、横軸が後輪５ＲＬ、５ＲＲの前後方向変位Ｘtrを表し、縦軸が後輪５ＲＬ、５ＲＲの上方における車体の上下変位Ｚrを表し、前後方向変位Ｘtrと車体の上下変位Ｚrとの関係を表すグラフである。
図４に戻り、挙動推定手段１０１を構成する上下力変換部２２は、サスストローク算出部２１が出力したストローク量Ｚfにばね定数Ｋfを乗算するとともに、サスストローク算出部２１が出力したストローク速度dＺfに減衰係数Ｃfを乗算する。ここで、ばね定数Ｋfとは、前輪５ＦＬ、５ＦＲのサスペンションのばね定数である。また、減衰係数Ｃfとは、前輪４ＲＬ、５ＦＲのサスペンション（ショックアブソーバ）の減衰係数である。そして、上下力変換部２２は、これらの乗算結果の合計値を前輪５ＦＬ、５ＦＲの上下力Ｆzfとして車体振動推定部１８に出力する（図５のステップＳ１０５）。ここで、上下力とは、路面から車輪５ＦＬ〜５ＲＲに加わる路面外乱によって、車体に加わる外力である。
また、上下力変換部２２は、サスストローク算出部２１が出力したストローク量Ｚrにばね定数Ｋrを乗算するとともに、サスストローク算出部２１が出力したストローク速度dＺrに減衰係数Ｃrを乗算する。ここで、ばね定数Ｋｒとは、後輪５ＲＬ、５ＲＲのサスペンションのばね定数である。また、減衰係数Ｃrとは、後輪４ＲＬ、５ＲＲのサスペンション（ショックアブソーバ）の減衰係数である。そして、上下力変換部２２は、これらの乗算結果の合計値を後輪５ＲＬ、５ＲＲの上下力Ｆzrとして車体振動推定部１８に出力する（図５のステップＳ１０５）。
なお、本実施形態では、車輪速ＶWFL〜ＶWRRに基づいてサスペンションのストローク量およびストローク速度を算出し、算出したストローク量およびストローク速度に基づいて上下力Ｆzf、Ｆzrを算出する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、サスペンションのストローク量を検出するストロークセンサを設け、ストロークセンサによるストローク量の検出値および検出結果の時間微分値に基づいて上下力Ｆzf、Ｆzrを算出する構成としてもよい。また、ストロークセンサ等、各種センサによる検出値そのものを上下力Ｆzf、Ｆzrとする構成としてもよい。
車体速度推定部２３は、後輪５ＲＬ、５ＲＲ（従動輪）の車輪速センサ５が出力した検出信号を読み込む。続いて、平均後輪速演算部３５は、読み込んだ検出信号に基づいて車体速度Ｖ＝（ＶwRL＋ＶwRR）／２を算出する。そして、車体速度推定部２３は、算出した車体速度Ｖを旋回挙動推定部２４に出力する。
旋回挙動推定部２４は、車体速度推定部２３が出力した検出信号、および操舵角センサ２が出力した検出信号に基づき、下記（５）（６）式に従ってヨー角速度γおよび車体横滑り角βvを算出する。そして、旋回挙動推定部２４は、算出したヨー角速度γおよび車体横滑り角βvを旋回抵抗推定部２５に出力する。また、旋回挙動推定部２４は、これら算出結果とともに、操舵角センサ２の検出信号が表す操舵角δoも出力する
旋回挙動推定部２４は、車体速度推定部２３が出力した検出信号、および操舵角センサ２が出力した検出信号に基づき、下記（５）（６）式に従ってヨー角速度γおよび車体横滑り角βvを算出する。そして、旋回挙動推定部２４は、算出したヨー角速度γおよび車体横滑り角βvを旋回抵抗推定部２５に出力する。また、旋回挙動推定部２４は、これら算出結果とともに、操舵角センサ２の検出信号が表す操舵角δoも出力する
ここで、δは操舵角δoに基づいて算出したタイヤ転舵角、Ｌはホイールベース、Ｌfは車体重心から前車軸までの距離、Ｌｒは車体重心から後車軸までの距離、ｍは車重である。また、Ｃpfは前輪５ＦＬ、５ＦＲのタイヤコーナリングパワー、Ｃprは後輪５ＲＬ、５ＲＲのタイヤコーナリングパワーである。
挙動推定手段１０１を構成する旋回抵抗推定部２５は、旋回挙動推定部２４が出力したヨー角速度γ、車体横滑り角βv、および操舵角δoに基づき、下記（７）式に従って、前輪５ＦＬ、５ＦＲの旋回抵抗Ｆcfを算出する。ここで、旋回抵抗Ｆcfとは、操舵によって路面から車輪５ＦＬ〜５ＲＲに加わる抵抗であり、スリップ角の発生によって車輪５ＦＬ〜５ＲＲに加わる横力の車両前後方向成分である。そして、旋回抵抗推定部２５は、算出した旋回抵抗Ｆcfを車両モデル２６に出力する。
Ｆcf＝βf・Ｆyf ・・・（７）
βf＝βv＋Ｌf・γ/Ｖ−δ
Ｆyf＝βf・Ｃpf
ここで、βfは前輪５ＦＬ、５ＦＲのスリップ角、Ｆyfは前輪５ＦＬ、５ＦＲのコーナリングフォースである。
Ｆcf＝βf・Ｆyf ・・・（７）
βf＝βv＋Ｌf・γ/Ｖ−δ
Ｆyf＝βf・Ｃpf
ここで、βfは前輪５ＦＬ、５ＦＲのスリップ角、Ｆyfは前輪５ＦＬ、５ＦＲのコーナリングフォースである。
また、旋回抵抗推定部２５は、旋回挙動推定部２４が出力したヨー角速度γ、車体横滑り角βv、および操舵角δoに基づき、下記（８）式に従って、後輪５ＲＬ、５ＲＲの旋回抵抗Ｆcrを算出する。そして、旋回抵抗推定部２５は、算出した旋回抵抗Ｆcrを車両モデル２６に出力する。
Ｆcr＝βr・Ｆyr ・・・（８）
βr＝βv−Ｌr・γ/Ｖ
Ｆyr＝βr・Ｃpr
ここで、βrは後輪５ＦＬ、５ＦＲのスリップ角、Ｆyrは後輪５ＦＬ、５ＦＲのコーナリングフォースである。
Ｆcr＝βr・Ｆyr ・・・（８）
βr＝βv−Ｌr・γ/Ｖ
Ｆyr＝βr・Ｃpr
ここで、βrは後輪５ＦＬ、５ＦＲのスリップ角、Ｆyrは後輪５ＦＬ、５ＦＲのコーナリングフォースである。
なお、本実施形態では、車体速度Ｖおよび操舵角δoに基づいて旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrを算出する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、操舵角センサ２等、各種センサによる検出値そのものを旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrとする構成としてもよい。
挙動推定手段１０１を構成する車体振動推定部１８は、入力変換部１７が出力した駆動トルクＴw、上下力Ｆzf、Ｆzrおよび旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに基づいて、車体のばね上挙動を構成する成分を算出する。具体的には、車体振動推定部１８は、車両モデル２６を備える。ここで、車両モデル２６は、挙動推定手段１０１および挙動推定ステップを構成する。
挙動推定手段１０１を構成する車体振動推定部１８は、入力変換部１７が出力した駆動トルクＴw、上下力Ｆzf、Ｆzrおよび旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに基づいて、車体のばね上挙動を構成する成分を算出する。具体的には、車体振動推定部１８は、車両モデル２６を備える。ここで、車両モデル２６は、挙動推定手段１０１および挙動推定ステップを構成する。
図１１は、車両モデル２６を説明するための図である。
挙動推定手段１０１を構成する車両モデル２６は、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、駆動トルクＴwに起因する成分、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分、および旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分を算出する。すなわち、車体のばね上挙動は種々の物理量で表すことができ、また、これら種々の物理量のそれぞれが種々の成分を含んでなるところ、車両モデル２６は、これら種々の成分のうち、上記した３つの成分を個別に算出する。ここで、車体のばね上挙動としては、車体のピッチ軸回りの回転運動、およびバウンス方向の上下運動を採用できる。また、車体のばね上挙動を表す物理量としては、車体のバウンス速度dＺv、バウンス量Ｚv、ピッチ角速度dＳp、ピッチ角Ｓpを採用できる。これら物理量dＺv、Ｚv、dＳp、Ｓpは、下記（９）（１０）式に示すように、前輪荷重Ｗf、および後輪荷重Ｗrを定義するうえで必要となるパラメータである。
Ｗf＝−２Ｋf（Ｚv＋Ｌf・θp）−２Ｃf（dＺv＋Ｌf・ｄθp/dｔ） ・・・（９）
Ｗr＝−２Ｋr（Ｚv＋Ｌr・θp）−２Ｃr（dＺv−Ｌr・ｄθp/dｔ） ・・・（１０）
挙動推定手段１０１を構成する車両モデル２６は、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、駆動トルクＴwに起因する成分、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分、および旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分を算出する。すなわち、車体のばね上挙動は種々の物理量で表すことができ、また、これら種々の物理量のそれぞれが種々の成分を含んでなるところ、車両モデル２６は、これら種々の成分のうち、上記した３つの成分を個別に算出する。ここで、車体のばね上挙動としては、車体のピッチ軸回りの回転運動、およびバウンス方向の上下運動を採用できる。また、車体のばね上挙動を表す物理量としては、車体のバウンス速度dＺv、バウンス量Ｚv、ピッチ角速度dＳp、ピッチ角Ｓpを採用できる。これら物理量dＺv、Ｚv、dＳp、Ｓpは、下記（９）（１０）式に示すように、前輪荷重Ｗf、および後輪荷重Ｗrを定義するうえで必要となるパラメータである。
Ｗf＝−２Ｋf（Ｚv＋Ｌf・θp）−２Ｃf（dＺv＋Ｌf・ｄθp/dｔ） ・・・（９）
Ｗr＝−２Ｋr（Ｚv＋Ｌr・θp）−２Ｃr（dＺv−Ｌr・ｄθp/dｔ） ・・・（１０）
具体的には、車両モデル２６は、駆動トルク変換部２０が出力した駆動トルクＴwに基づき、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、駆動トルクＴwに起因する成分dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1を算出する。駆動トルクＴwに起因する成分dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1の算出は、Ｆzf、Ｆzr、Ｆcf、Ｆcrを「０」とし、下記（１１）（１２）式に従って行う（図５のステップＳ１１２）。そして、車両モデル２６は、算出した成分dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1をトルク指令値算出部１９に出力する。
ここで、図１１に示すように、Ｉpはピッチ軸回りの慣性モーメント、ｈcgは車体重心の高さ、Ｒtは車輪重心の高さ、θpはピッチ角である。
また、車両モデル２６は、上下力変換部２２が出力した上下力Ｆzf、Ｆzrに基づき、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2を算出する。上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2の算出は、Ｔw、Ｆcf、Ｆcrを「０」とし、上記（１１）（１２）式に従って行う（図５のステップＳ１１２）。そして、車両モデル２６は、算出した成分dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2をトルク指令値算出部１９に出力する。
また、車両モデル２６は、上下力変換部２２が出力した上下力Ｆzf、Ｆzrに基づき、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2を算出する。上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2の算出は、Ｔw、Ｆcf、Ｆcrを「０」とし、上記（１１）（１２）式に従って行う（図５のステップＳ１１２）。そして、車両モデル２６は、算出した成分dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2をトルク指令値算出部１９に出力する。
なお、本実施形態では、車体のばね上挙動を構成する成分のうちから、駆動トルクＴwに起因する成分、および上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分を算出する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、車体のバウンス速度dＺv、バウンス量Ｚv、ピッチ角速度dＳp、およびピッチ角Ｓpの少なくともいずれか、またはこれらの合成値を構成する成分のうちから、駆動トルクＴwに起因する成分、および上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分を算出する構成としてもよい。合成値としては、例えば、車体のバウンス速度dＺv、バウンス量Ｚv、ピッチ角速度dＳp、およびピッチ角Ｓpのそれぞれに係数を乗じ、乗算結果を合計した値等を採用できる。
また、車両モデル２６は、旋回抵抗推定部２５が出力した旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに基づき、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分dＺv3、Ｚv3、dＳp3、Ｓp3を算出する。旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分dＺv3、Ｚv3、dＳp3、Ｓp3の算出は、Ｔw、Ｆzf、Ｆzrを「０」とし、上記（１１）（１２）式に従って行う（図５のステップＳ１１２）。続いて、車両モデル２６は、算出した成分dＺv3、Ｚv3、dＳp3、Ｓp3に基づき、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分dＷf3、dＷr3、dＳF3、ＳF3を算出する。dＷfは前輪荷重の変動速度、dＷrは後輪荷重の変動速度、dＳFは前後バランスの変動速度、およびＳF前後バランスである。旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分dＷf3、dＷr3、dＳF3、ＳF3の算出は、上記（９）（１０）式に従って行う（図５のステップＳ１１２）。そして、車両モデル２６は、算出した成分dＷf3、dＷr3、dＳF3、ＳF3をトルク指令値算出部１９に出力する。
なお、本実施形態では、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分を算出する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、前輪荷重Ｗf、前輪荷重の変動速度dＷf、ピッチ角速度dＳp、およびピッチ角Ｓpの少なくともいずれか、またはこれらの合成値を構成する成分のうちから、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分、および上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分を算出する構成としてもよい。合成値としては、例えば、前輪荷重Ｗf、前輪荷重の変動速度dＷf、ピッチ角速度dＳp、およびピッチ角Ｓpのそれぞれに係数を乗じ、乗算結果を合計した値等を採用できる。
図１２は、トルク指令値算出部１９の動作を説明するための説明図である。
図１３は、チューニングゲインの設定方向を説明するための説明図である。
助長トルク制御手段１０３を構成するトルク指令値算出部１９は、車体振動推定部１８が出力した車体のばね上挙動を構成する成分に基づいて、ドライバトルク補正値を算出する。具体的には、トルク指令値算出部１９は、第１レギュレータ２７、第２レギュレータ２８、第３レギュレータ２９、第１チューニングゲイン乗算部３０、第２チューニングゲイン乗算部３１、第３チューニングゲイン乗算部３２、およびモータトルク変換部３３を備える。ここで、第１レギュレータ２７および第２レギュレータ２８は、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップを構成する。また、第３レギュレータ２９は、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップを構成する。さらに、第１チューニングゲイン乗算部３０および第２チューニングゲイン乗算部３１は抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップを構成する。また、第３チューニングゲイン乗算部３２は助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップを構成する。さらに、モータトルク変換部３３は、トルク付加手段１００を構成する。
図１３は、チューニングゲインの設定方向を説明するための説明図である。
助長トルク制御手段１０３を構成するトルク指令値算出部１９は、車体振動推定部１８が出力した車体のばね上挙動を構成する成分に基づいて、ドライバトルク補正値を算出する。具体的には、トルク指令値算出部１９は、第１レギュレータ２７、第２レギュレータ２８、第３レギュレータ２９、第１チューニングゲイン乗算部３０、第２チューニングゲイン乗算部３１、第３チューニングゲイン乗算部３２、およびモータトルク変換部３３を備える。ここで、第１レギュレータ２７および第２レギュレータ２８は、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップを構成する。また、第３レギュレータ２９は、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップを構成する。さらに、第１チューニングゲイン乗算部３０および第２チューニングゲイン乗算部３１は抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップを構成する。また、第３チューニングゲイン乗算部３２は助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップを構成する。さらに、モータトルク変換部３３は、トルク付加手段１００を構成する。
図１２に示すように、第１レギュレータ２７は、車両モデル２６が出力した駆動トルクＴwに起因する成分dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1を状態量ｘ（＝[dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1]）としてレギュレータゲインＦ１および「−１」に乗じる。ここで、レギュレータゲインＦ１とは、状態量ｘを乗じることで、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1を「０」に収束させる駆動トルクを算出するゲインである。レギュレータゲインＦ１は、例えば、下記（１３）（１４）式に従って設定する。
Ｆ１＝Ｒ-1ＢTＰ ・・・（１３）
Ｆ１＝Ｒ-1ＢTＰ ・・・（１３）
ここで、上記（１３）式は、駆動トルクＴwに起因する成分である、ピッチ角速度dＳp1の変動を抑制する最適レギュレータのレギュレータゲインＦ１の算出式である。また、上記（１４）式において、Ｊは最適レギュレータにおける２次形式の評価関数であり、Ｐはリッカチ代数方程式ＰＡ＋ＡTＰ−ＰＢＲ-1ＢTＰ＋Ｑ＝０の解となる正定対称行列である。なお、以下のレギュレータゲインＦ２も同様の数式に従って設定する。これにより、第１レギュレータ２７は、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1の変動を抑制する方向に駆動トルクを補正（制御）する補正値を算出する。そして、第１レギュレータ２７は、算出結果を駆動トルクの制御指令値Ａとして第１チューニングゲイン乗算部３０に出力する。
第２レギュレータ２８は、車両モデル２６が出力した上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2を状態量ｘ（＝[dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2]）としてレギュレータゲインＦ２および「−１」に乗じる。ここで、レギュレータゲインＦ２とは、状態量ｘを乗じることで、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分であるピッチ角Ｓp2を「０」に収束させる駆動トルクを算出するゲインである。これにより、第２レギュレータ２８は、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分であるピッチ角Ｓp2の変動を抑制する方向に駆動トルクを補正（制御）する補正値を算出する。そして、第２レギュレータ２８は、算出結果を駆動トルクの制御指令値Ｂとして第２チューニングゲイン乗算部３１に出力する。
第３レギュレータ２９は、車両モデル２６が出力した旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分dＷf3、dＷr3、dＳF3、ＳF3を状態量Ｃｘ（＝[dＷf3、dＷr3、dＳF3、ＳF3]）としてレギュレータゲインＦ３および「−１」に乗じる。ここで、レギュレータゲインＦ３とは、状態量Ｃｘを乗じることで、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である前輪荷重の変動速度dＷf3を「０」に収束させる駆動トルクを算出するゲインである。レギュレータゲインＦ３は、例えば、下記（１５）（１６）式に従って設定する。
Ｆ３＝Ｒ-1ＢTＰ ・・・（１５）
Ｆ３＝Ｒ-1ＢTＰ ・・・（１５）
ここで、上記（１５）式は、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である、前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を抑制する最適レギュレータのレギュレータゲインＦ３の算出式である。また、上記（１６）式において、Ｊは最適レギュレータにおける２次形式の評価関数であり、Ｐはリッカチ代数方程式の解となる正定対称行列である。これにより、第３レギュレータ２９は、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を抑制する方向に駆動トルクを補正（制御）する補正値を算出する。そして、第３レギュレータ２９は、算出結果を駆動トルクの制御指令値Ｃとして第３チューニングゲイン乗算部３２に出力する。
なお、本実施形態では、状態量Ｃx、つまり、前輪荷重の変動速度dＷf3に基づいて制御指令値Ｃを算出する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、前輪荷重Ｗf、前輪荷重の変動加速度等、前輪荷重Ｗfに関する他の物理量に基づいて制御指令値Ｃを算出する構成としてもよい。また、ピッチ角速度dＳpやピッチ角度Ｓp等、車体のピッチ挙動に関する物理量に基づいて制御指令値Ｃを算出する構成としてもよい。
第１チューニングゲイン乗算部３０は、第１レギュレータ２７が出力した制御指令値ＡにチューニングゲインＫ１を乗算する（図５のステップＳ１１３）。そして、第１チューニングゲイン乗算部３０は、乗算結果を修正制御指令値Ｋ１・Ａとしてモータトルク変換部３３に出力する。ここで、制駆動モータＥＣＵ１２は、ドライバ要求トルクに制御指令値Ａを加算することで、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1の変動を抑制することができる。しかしながら、単にドライバ要求トルクに駆動トルクの制御指令値Ａを加算する方法では、前後Ｇが変動して運転者に違和感を与える可能性がある。それゆえ、図１３に示すように、チューニングゲインＫ１は、正値でかつ前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えない範囲の値に設定する。これにより、第１チューニングゲイン乗算部３０は、前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えることを防止しつつ、駆動トルクＴwに起因する成分の変動を抑制させる方向、つまり輪荷重の変動を抑制させる方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。
このように、本実施形態では、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1の変動を抑制する方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。それゆえ、輪荷重の変動を抑制でき、乗り心地を向上することができる。
このように、本実施形態では、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1の変動を抑制する方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。それゆえ、輪荷重の変動を抑制でき、乗り心地を向上することができる。
図４に戻り、第２チューニングゲイン乗算部３１は、第２レギュレータ２８が出力した制御指令値ＢにチューニングゲインＫ２を乗算する（図５のステップＳ１１４）。そして、第２チューニングゲイン乗算部３１は、乗算結果を修正制御指令値Ｋ２・Ｂとしてモータトルク変換部３３に出力する。ここで、制駆動モータＥＣＵ１２は、ドライバ要求トルクに制御指令値Ｂを加算することで、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分であるピッチ角速度dＳp2の変動を抑制することができる。しかしながら、単に駆動トルクの制御指令値Ｂを加算する方法では、前後Ｇが変動して運転者に違和感を与える可能性がある。それゆえ、図１３に示すように、チューニングゲインＫ２は、正値でかつ前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えない範囲の値に設定する。これにより、前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えることを防止しつつ、第２チューニングゲイン乗算部３１は、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分の変動、つまり輪荷重の変動を抑制する方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。
このように、本実施形態では、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分であるピッチ角速度dＳp2の変動を抑制する方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。それゆえ、輪荷重の変動を抑制でき、乗り心地を向上することができる。
このように、本実施形態では、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分であるピッチ角速度dＳp2の変動を抑制する方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。それゆえ、輪荷重の変動を抑制でき、乗り心地を向上することができる。
図４に戻り、第３チューニングゲイン乗算部３２は、第３レギュレータ２９が出力した制御指令値ＣにチューニングゲインＫ３を乗算する（図５のステップＳ１１５）。そして、第３チューニングゲイン乗算部３２は、乗算結果を修正制御指令値Ｋ３・Ｃとしてモータトルク変換部３３に出力する。ここで、制駆動モータＥＣＵ１２は、ドライバ要求トルクに制御指令値Ｃを加算することで、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を抑制することができる。しかしながら、単に駆動トルクの制御指令値Ｃを加算する方法では、前後Ｇが変動して運転者に違和感を与える可能性がある。また、操舵操作を開始したときに、前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を抑制することで、ノーズダイブ挙動を抑制し、前輪荷重Ｗfの増大を抑制し、前輪５ＦＬ、５ＦＲのコーナリングパワーＣpが低減する可能性がある。それゆえ、前輪５ＦＬ、５ＦＲの横力が低減し、操舵応答性が低下する可能性がある。そのため、チューニングゲインＫ３は、負値で、かつ前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えない範囲の値に設定する。これにより、第３チューニングゲイン乗算部３２は、前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えることを防止しつつ、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分の変動を助長する方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。
このように、本実施形態では、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を助長する方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。それゆえ、操舵操作を開始したときに、駆動トルクを低減でき、ノーズダイブ挙動を助長でき、前輪荷重Ｗfを増大できる。これにより、前輪荷重Ｗfが増大することで、前輪５ＦＬ、５ＦＲのコーナリングパワーＣpを増大でき、前輪５ＦＬ、５ＦＲの横力を増大でき、操舵応答性を向上できる。また、輪荷重の変動を抑制しつつ、操舵応答性を向上することで、ヨー角速度γのリニアリティ、つまり、入力に対する出力の直線性を向上できる。これにより、横Ｇの変化を緩やかにすることができ、ロール挙動を抑制できる。
図１４は、修正制御指令値Ｋ３・Ｃの設定方法を説明するための説明図である。
ロール挙動は、操舵操作にともなう横Ｇによって発生する。すなわち、図１４（ａ）に示すように、運転者が操舵操作を行うと、前輪５ＦＬ、５ＦＲに横力が発生する。前輪５ＦＬ、５ＦＲに横力が発生すると、車体に横Ｇが発生する。車体に横Ｇが発生すると、ロール角速度が発生する。それゆえ、ロール角速度の時間波形は、横Ｇの時間微分値の時間波形と相関を持つ。そのため、横Ｇの時間微分値を低減することができれば、ロール角速度のピーク値の絶対値を低減できる。その際、単に横Ｇの時間微分値を低減させると、横Ｇが低減し、ヨー角速度が低減するため、操舵応答性が低減する。それゆえ、横Ｇの時間微分値を低減させるとともに、横Ｇが増大を始めるタイミング、つまり、横Ｇの立ち上がりを早めることができれば、ロール角速度のピーク値の絶対値を低減しつつ、操舵応答性を向上することができる。そして、このような横Ｇは、運転者が操舵操作を開始した場合に、操舵操作を開始した後、操舵操作によって発生するロール角速度がピークに達する前に駆動トルクを低減する理想トルクを前輪５ＦＬ、５ＲＲに付加することで実現できる。このようにすれば、駆動トルクが低減することで、前輪荷重Ｗfが増大し、前輪５ＦＬ、５ＦＲのコーナリングパワーＣpが増大する。それゆえ、ヨー角速度γの応答性が増大し、前輪５ＦＬ、５ＦＲに加わる横力が早いタイミングで増大する。また、横力が早いタイミングで増大することで、横Ｇの時間微分値を低減することができる。
ロール挙動は、操舵操作にともなう横Ｇによって発生する。すなわち、図１４（ａ）に示すように、運転者が操舵操作を行うと、前輪５ＦＬ、５ＦＲに横力が発生する。前輪５ＦＬ、５ＦＲに横力が発生すると、車体に横Ｇが発生する。車体に横Ｇが発生すると、ロール角速度が発生する。それゆえ、ロール角速度の時間波形は、横Ｇの時間微分値の時間波形と相関を持つ。そのため、横Ｇの時間微分値を低減することができれば、ロール角速度のピーク値の絶対値を低減できる。その際、単に横Ｇの時間微分値を低減させると、横Ｇが低減し、ヨー角速度が低減するため、操舵応答性が低減する。それゆえ、横Ｇの時間微分値を低減させるとともに、横Ｇが増大を始めるタイミング、つまり、横Ｇの立ち上がりを早めることができれば、ロール角速度のピーク値の絶対値を低減しつつ、操舵応答性を向上することができる。そして、このような横Ｇは、運転者が操舵操作を開始した場合に、操舵操作を開始した後、操舵操作によって発生するロール角速度がピークに達する前に駆動トルクを低減する理想トルクを前輪５ＦＬ、５ＲＲに付加することで実現できる。このようにすれば、駆動トルクが低減することで、前輪荷重Ｗfが増大し、前輪５ＦＬ、５ＦＲのコーナリングパワーＣpが増大する。それゆえ、ヨー角速度γの応答性が増大し、前輪５ＦＬ、５ＦＲに加わる横力が早いタイミングで増大する。また、横力が早いタイミングで増大することで、横Ｇの時間微分値を低減することができる。
ここで、図１４（ｂ）に示すように、操舵操作によって横力が発生すると、横Ｇとともに、旋回抵抗も発生する。それゆえ、旋回抵抗の時間波形は、横Ｇの時間波形と相関を持つ。また、旋回抵抗が発生すると、ピッチ角速度が発生する。それゆえ、ピッチ角速度の時間波形は、旋回抵抗の微分値の時間波形と相関を持つ。そのため、旋回抵抗に起因するピッチ角速度の時間波形、つまり、ピッチ挙動の時間波形を基に、操舵操作に起因するロール角速度の時間波形を予測できる。また、ピッチ挙動から予測できる前輪荷重の変動成分、つまり、前輪荷重の変動速度dＷfに着目すると、運転者が操舵操作を開始した場合に、操舵操作を開始した後、操舵操作によってロール角速度がピークに達する前に、ピークに達する山なりの時間波形となる。これは、正負の符号を変えて負値とすることで理想トルクの時間波形と同様の特性となる。それゆえ、前輪荷重の変動速度dＷfを含む状態量ＣｘにレギュレータゲインＦ３および「−１」を乗じ、乗算結果にレギュレータゲインＫ１（＜０）を乗算することで、ロール角速度の変動を抑制するように駆動トルクを補正（制御）する補正値を算出できる。
モータトルク変換部３３は、修正制御指令値Ｋ１・Ａ、修正制御指令値Ｋ２・Ｂ、および修正制御指令値Ｋ３・Ｃの合計値に変速機９のギア比を乗算する。これにより、合計値を駆動軸端値からモータ端値に変換する。そして、モータトルク変換部３３は、乗算結果をドライバトルク補正値として加算器１４に出力する（図５のステップＳ１１６）。
（動作）
図１５は、第１実施形態の車体振動制御装置の動作を説明するための説明図である。図１５（ａ）では、第１実施形態の動作を表す物理量の時間波形を表す。また、図１５（ｂ）では、比較例の動作を表す物理量の時間波形を表す。
次に、車体振動制御装置を搭載した車両１の動作について図１５を参照して説明する。
まず、高速道路を走行中、運転者が、車両１を定速で直進走行させるために、アクセル開度を一定とし、ステアリングホイール６を原点位置に保持し、図１５（ａ）の時刻ｔ0に示すように、操舵入力を「０」にしていたとする。すると、図３に示すように、制駆動モータＥＣＵ１２のドライバ要求トルク演算部１３が、アクセル開度センサ３が出力する検出信号、およびブレーキペダル踏力センサ４が出力する検出信号に基づいてドライバ要求トルクを算出する。そして、ドライバ要求トルク演算部１３が、算出したドライバ要求トルクを加算器１４および入力変換部１７に出力する。ドライバ要求トルク演算部１３がドライバ要求トルクを出力すると、図４に示すように、入力変換部１７の駆動トルク変換部２０が、ドライバ要求トルクに変速機９のギア比を乗算し、乗算結果を駆動トルクＴwとして車両モデル２６に出力する。駆動トルク変換部２０が駆動トルクＴwを出力すると、車両モデル２６が、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、駆動トルクＴwに起因する成分dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1を算出する。そして、車両モデル２６が、算出結果dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1を第１レギュレータ２７に出力する。車両モデル２６が成分dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1を出力すると、第１レギュレータ２７が、成分dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1に基づいて駆動トルクの制御指令値Ａを算出し、算出した制御指令値Ａを第１チューニングゲイン乗算部３０に出力する。これにより、第１レギュレータ２７が、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1の変動を抑制する方向に駆動トルクを補正する制御指令値Ａを算出する。第１レギュレータ２７が制御指令値Ａを出力すると、第１チューニングゲイン乗算部３０が、制御指令値ＡにチューニングゲインＫ１を乗算し、乗算結果を修正制御指令値Ｋ１・Ａとしてモータトルク変換部３３に出力する。これにより、第１チューニングゲイン乗算部３０が、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1の変動、つまり、輪荷重の変動を抑制しつつ、前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えることを防止する方向に駆動トルクの制御指令値Ａを調整する。
図１５は、第１実施形態の車体振動制御装置の動作を説明するための説明図である。図１５（ａ）では、第１実施形態の動作を表す物理量の時間波形を表す。また、図１５（ｂ）では、比較例の動作を表す物理量の時間波形を表す。
次に、車体振動制御装置を搭載した車両１の動作について図１５を参照して説明する。
まず、高速道路を走行中、運転者が、車両１を定速で直進走行させるために、アクセル開度を一定とし、ステアリングホイール６を原点位置に保持し、図１５（ａ）の時刻ｔ0に示すように、操舵入力を「０」にしていたとする。すると、図３に示すように、制駆動モータＥＣＵ１２のドライバ要求トルク演算部１３が、アクセル開度センサ３が出力する検出信号、およびブレーキペダル踏力センサ４が出力する検出信号に基づいてドライバ要求トルクを算出する。そして、ドライバ要求トルク演算部１３が、算出したドライバ要求トルクを加算器１４および入力変換部１７に出力する。ドライバ要求トルク演算部１３がドライバ要求トルクを出力すると、図４に示すように、入力変換部１７の駆動トルク変換部２０が、ドライバ要求トルクに変速機９のギア比を乗算し、乗算結果を駆動トルクＴwとして車両モデル２６に出力する。駆動トルク変換部２０が駆動トルクＴwを出力すると、車両モデル２６が、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、駆動トルクＴwに起因する成分dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1を算出する。そして、車両モデル２６が、算出結果dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1を第１レギュレータ２７に出力する。車両モデル２６が成分dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1を出力すると、第１レギュレータ２７が、成分dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1に基づいて駆動トルクの制御指令値Ａを算出し、算出した制御指令値Ａを第１チューニングゲイン乗算部３０に出力する。これにより、第１レギュレータ２７が、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1の変動を抑制する方向に駆動トルクを補正する制御指令値Ａを算出する。第１レギュレータ２７が制御指令値Ａを出力すると、第１チューニングゲイン乗算部３０が、制御指令値ＡにチューニングゲインＫ１を乗算し、乗算結果を修正制御指令値Ｋ１・Ａとしてモータトルク変換部３３に出力する。これにより、第１チューニングゲイン乗算部３０が、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1の変動、つまり、輪荷重の変動を抑制しつつ、前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えることを防止する方向に駆動トルクの制御指令値Ａを調整する。
また、サスストローク算出部２１が、車輪速センサ５が出力する検出信号に基づいてサスペンションのストローク量Ｚf、Ｚrおよびストローク速度dＺf、dＺrを算出し、算出結果を上下力変換部２２に出力する。入力変換部１７がストローク量Ｚf、Ｚrおよびストローク速度dＺf、dＺrを出力すると、上下力変換部２２が、ストローク量Ｚfおよびストローク速度dＺfに基づいて上下力Ｆzf、Ｆzrを算出し、算出した上下力Ｆzf、Ｆzrを車両モデル２６に出力する。上下力変換部２２が上下力Ｆzf、Ｆzrを出力すると、車両モデル２６が、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2を算出し、算出結果を第２レギュレータ２８に出力する。車両モデル２６が成分dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2を出力すると、第２レギュレータ２８が、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2に基づいて駆動トルクの制御指令値Ｂを算出する。そして、第２レギュレータ２８が、算出した制御指令値Ｂを第２チューニングゲイン乗算部３１に出力する。これにより、第２レギュレータ２８が、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分であるピッチ角速度dＳp2の変動を抑制する方向に駆動トルクを補正する制御指令値Ｂを算出する。第２レギュレータ２８が制御指令値Ｂを出力すると、第２チューニングゲイン乗算部３１が、制御指令値ＢにチューニングゲインＫ２を乗算し、乗算結果を修正制御指令値Ｋ２・Ｂとしてモータトルク変換部３３に出力する。これにより、第２チューニングゲイン乗算部３１が、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1の変動、つまり、輪荷重の変動を抑制しつつ、前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えることを防止する方向に駆動トルクの制御指令値Ｂを調整する。
また、車体速度推定部２３が、車輪速センサ５が出力する検出信号に基づいて車体速度Ｖを算出し、算出した車体速度Ｖを旋回挙動推定部２４に出力する。車体速度推定部２３が車体速度Ｖを出力すると、旋回挙動推定部２４が、車体速度Ｖおよび操舵角センサ２が出力する検出信号に基づいてヨー角速度γおよび車体横滑り角βvを算出し、ヨー角速度γおよび車体横滑り角βvを旋回抵抗推定部２５に出力する。ここで、ヨー角速度γおよび車体横滑り角βvの算出結果は、操舵入力が「０」であるため、「０」となる。旋回挙動推定部２４がヨー角速度γおよび車体横滑り角βvを出力すると、旋回抵抗推定部２５が、ヨー角速度γ、車体横滑り角βvおよびタイヤ転舵角δに基づいて旋回抵抗Ｆcf、Ｆcr（＝０）を算出し、算出した旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrを車両モデルに出力する。旋回抵抗推定部２５が旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrを出力すると、車両モデル２６が、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分dＷf3、dＷr3、dＳF3、ＳF3（＝０）を算出し、算出結果を第３レギュレータ２９に出力する。車両モデル２６が成分dＷf3、dＷr3、dＳF3、ＳF3を出力すると、第３レギュレータ２９が、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分dＷf3、dＷr3、dＳF3、ＳF3に基づいて駆動トルクの制御指令値Ｃ（＝０）を算出し、算出した制御指令値Ｃを第３チューニングゲイン乗算部３２に出力する。第３レギュレータ２９が制御指令値Ｃを出力すると、第３チューニングゲイン乗算部３２が、制御指令値ＣにチューニングゲインＫ３を乗算し、乗算結果を修正制御指令値Ｋ３・Ｃ（＝０）としてモータトルク変換部３３に出力する。
そして、モータトルク変換部３３が、修正制御指令値Ｋ１・Ａ、修正制御指令値Ｋ２・Ｂ、および修正制御指令値Ｋ３・Ｃの合計値に変速機９のギア比を乗算し、乗算結果をドライバトルク補正値として加算器１４に出力する。モータトルク変換部３３がドライバトルク補正値を出力すると、図３に示すように、加算器１４が、ドライバ要求トルクにドライバトルク補正値を加算することでドライバ要求トルクを補正し、補正結果を補正後要求トルクとしてトルク指令値演算部１５に出力する。加算器１４が補正後要求トルクを出力すると、トルク指令値演算部１５が、補正後要求トルクに基づいてトルク指令値を算出し、算出したトルク指令値をインバータ７に出力する。トルク指令値演算部１５がトルク指令値を出力すると、インバータ７が、出力したトルク指令値に従って、バッテリ１０が蓄えている電力を制駆動モータ８に供給する。そして、制駆動モータ８が、インバータ７が供給する電力に応じてトルクを発生し、発生したトルクを変速機９およびドライブシャフト１１を介して前輪５ＦＬ、５ＲＲに付加する。これにより、図１５（ａ）の時刻ｔ0〜ｔ1に示すように、前輪５ＦＬ、５ＲＲの駆動トルクを制御し、駆動トルクの補正を行わない場合に比べ、ピッチ角速度dＳpの変動を抑制できる。それゆえ、輪荷重の変動、つまり、車体の振動を抑制でき、乗り心地を向上することができる。
ここで、運転者が、車両１を車線変更させるために、ステアリングホイール６による操舵操作を開始し、図１５（ａ）の時刻ｔ1に示すように、操舵入力を徐々に増大させたとする。すると、操舵入力の絶対値が徐々に増大することで、旋回挙動推定部２４が、ヨー角速度γおよび車体横滑り角βvとして徐々に絶対値が大きい値を算出する。また、旋回抵抗推定部２５が、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrとして徐々に絶対値が大きい値を算出する。さらに、車両モデル２６が、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分dＷf3、dＷr3、dＳF3、ＳF3として徐々に絶対値の大きい値を算出する。そして、第３レギュレータ２９が、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を抑制する方向に駆動トルクを補正する制御指令値Ｃ（＞０）を算出する。すなわち、操舵操作の開始時には、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因してノーズダイブ挙動が発生し、前輪荷重の変動速度dＷf3が増大するところ、変動速度dＷf3の増大を抑制する方向として、駆動トルクを増大させる方向に駆動トルクを補正するものとする。第３レギュレータ２９が制御指令値Ｃを出力すると、第３チューニングゲイン乗算部３２が、制御指令値Ｃに負値のチューニングゲインＫ３（＜０）を乗算し、乗算結果を修正制御指令値Ｋ３・Ｃ（＜０）としてモータトルク変換部３３に出力する。これにより、第３チューニングゲイン乗算部３２が、前輪荷重の変動速度dＷf3が増大するところ、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を助長する方向として、駆動トルクが低減する方向に制御指令値Ｃを調整する。
それゆえ、モータトルク変換部３３および加算器１４を経て、トルク指令値演算部１５が、トルク指令値を徐々に小さい値とする。そして、インバータ７を経て、制駆動モータ８が、発生するトルクを徐々に低減させる。これにより、車体のばね上挙動としてノーズダウン挙動が発生するところ、図１５（ａ）の時刻ｔ1に示すように、駆動トルクを低減することで、ノーズダウン挙動を助長できる。それゆえ、駆動トルクの補正を行わない場合に比べ、前輪荷重Ｗfを増大でき、前輪５ＦＬ、５ＦＲのコーナリングパワーＣpを増大できる。そのため、ヨー角速度γの応答性を向上でき、前輪５ＦＬ、５ＦＲに作用する横力を増大でき、車両１の操舵応答性を向上できる。その結果、ヨー角速度γの応答性が増大し、前輪５ＦＬ、５ＦＲに加わる横力が早いタイミングで増大する。また、横力が早いタイミングで増大することで、横Ｇの時間微分値が低減する。ここで、ロール角速度の時間波形は、横Ｇの時間微分値の時間波形と相関を持つ。そのため、横Ｇの時間微分値を低減することで、ロール角速度のピーク値の絶対値を低減できる。
また、輪荷重の変動を抑制しつつ、操舵応答性を向上することで、ヨー角速度γのリニアリティ、つまり、入力に対する出力の直線性を向上できる。これにより、横Ｇの変化を緩やかにすることができ、ロール角速度の変動を抑制することもできる。
さらに、ステアリングホイール６による操舵操作の開始後、ヨー角速度γが一定値に収束しつつあるとする。すると、ヨー角速度γの時間微分値が低減することで、ヨー角速度γが増大して、車両１が回転する動きが大きくなる所謂巻き込み現象を抑制できる。
さらに、ステアリングホイール６による操舵操作の開始後、ヨー角速度γが一定値に収束しつつあるとする。すると、ヨー角速度γの時間微分値が低減することで、ヨー角速度γが増大して、車両１が回転する動きが大きくなる所謂巻き込み現象を抑制できる。
なお、図１５（ｂ）に示すように、輪荷重の変動を抑制する方向にのみ駆動トルクを補正する方法では、車体の振動を抑制できるものの、操舵応答性の低下やロール挙動の増大を発生し、運転者に違和感を与える可能性がある。例えば、運転者が操舵操作を開始すると、車輪５ＦＬ〜５ＲＲに加わる旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrが増大し、駆動力が低減する。それゆえ、ノーズダウン挙動が発生するところ、ノーズダウン挙動を抑制する方向、つまり、駆動トルクを増大する方向に補正することになる。そのため、前輪荷重Ｗfが低減し、前輪５ＦＬ、５ＦＲのコーナリングパワーＣpが減少する。その結果、操舵応答性が低下し、ヨー角速度γの応答性が低下し、前輪５ＦＬ、５ＦＲに加わる横力が低減し、車両１の操舵応答性が低下する。また、操舵応答性が低下することで、ヨー角速度γのリニアリティ、つまり、入力に対する出力の直線性が低下する。これにより、横Ｇの変化を緩やかにすることができず、ロール挙動が増大することになる。また、ヨー角速度γが収束するときに、ヨー角速度γが増大して巻き込み現象が悪化する。
以上、本実施形態では、図１のインバータ７、制駆動モータ８、変速機９、図４のモータトルク変換部３３はトルク付加手段１００を構成する。以下同様に、図１の制駆動モータＥＣＵ１２、図３のドライバ要求トルク演算部１３、図３および図４の駆動力車体制振制御部１６、入力変換部１７、車体振動推定部１８、トルク指令値算出部１９が挙動推定手段１０１および挙動推定ステップを構成する。また、図４の上下力変換部２２、旋回抵抗推定部２５、図４の車両モデル２６も挙動推定手段１０１および挙動推定ステップを構成する。さらに、図１の制駆動モータＥＣＵ１２、図３の加算器１４、駆動力車体制振制御部１６、トルク指令値算出部１９が抑制トルク制御手段１０３および抑制トルク制御ステップを構成する。また、第１レギュレータ２７、第２レギュレータ２８、第１チューニングゲイン乗算部３０、第２チューニングゲイン乗算部３１も抑制トルク制御手段１０３および抑制トルク制御ステップを構成する。さらに、図１の制駆動モータＥＣＵ１２、図３の加算器１４、駆動力車体制振制御部１６、トルク指令値算出部１９、第３レギュレータ２９、第３チューニングゲイン乗算部３２が助長トルク制御手段１０３および助長トルク制御ステップを構成する。
（本実施形態の効果）
（１）本実施形態では、抑制トルク制御手段１０２は、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、要求駆動トルクおよび路面外乱に起因する成分の変動を抑制する方向に駆動トルクを制御する。また、助長トルク制御手段１０３は、旋回抵抗に起因する成分である前輪荷重の変動を助長する方向に駆動トルクを制御する。
このような構成によれば、操舵操作の開始前には、運転者の要求駆動トルクおよび路面外乱に起因する成分の変動を抑制する方向に駆動トルクを制御することで、輪荷重の変動を抑制することができる。また、操舵操作を開始したときには、車輪に加わる旋回抵抗に起因する前輪荷重の変動を助長する方向に駆動トルクを制御することで、ノーズダウン挙動を助長でき、前輪の輪荷重を増大でき、操舵応答性を向上できる。そして、輪荷重の変動を抑制しつつ、操舵応答性を向上することで、横Ｇの変化を緩やかにすることができ、操舵操作を行ったときに、ロール挙動を抑制することができる。
（１）本実施形態では、抑制トルク制御手段１０２は、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、要求駆動トルクおよび路面外乱に起因する成分の変動を抑制する方向に駆動トルクを制御する。また、助長トルク制御手段１０３は、旋回抵抗に起因する成分である前輪荷重の変動を助長する方向に駆動トルクを制御する。
このような構成によれば、操舵操作の開始前には、運転者の要求駆動トルクおよび路面外乱に起因する成分の変動を抑制する方向に駆動トルクを制御することで、輪荷重の変動を抑制することができる。また、操舵操作を開始したときには、車輪に加わる旋回抵抗に起因する前輪荷重の変動を助長する方向に駆動トルクを制御することで、ノーズダウン挙動を助長でき、前輪の輪荷重を増大でき、操舵応答性を向上できる。そして、輪荷重の変動を抑制しつつ、操舵応答性を向上することで、横Ｇの変化を緩やかにすることができ、操舵操作を行ったときに、ロール挙動を抑制することができる。
（２）挙動推定手段１０１は、要求駆動トルク、路面外乱および旋回抵抗に基づき、車体のばね上挙動として、車体のピッチ軸回りの回転運動、およびバウンス方向の上下運動を推定する。また、助長トルク制御手段１０３は、推定結果に基づき、旋回抵抗に起因する成分である前輪荷重に関する物理量の変動を助長する方向に駆動トルクを制御することで、車体のロール挙動を抑制させるロール抑制制御を行う。
このような構成によれば、車体のばね上挙動として、駆動トルクで制御可能な物理量を推定できる。それゆえ、駆動トルクを制御することで、ロール挙動を適切に抑制できる。
このような構成によれば、車体のばね上挙動として、駆動トルクで制御可能な物理量を推定できる。それゆえ、駆動トルクを制御することで、ロール挙動を適切に抑制できる。
（３）助長トルク制御手段１０３は、ロール抑制制御として、運転者が操舵操作を開始した後、操舵操作によって発生するロール角速度がピークに達する前に駆動トルクを低減させる。
このような構成によれば、ロール角速度がピークに達する前に駆動トルクを低減することで、ノーズダウン挙動を助長でき、前輪の輪荷重を増大でき、操舵応答性を向上できる。また、操舵応答性、つまり、ヨー応答性を向上することで、ヨー角速度が増大を始めるタイミングを早めることができ、その後の、ヨー角速度の変動を緩やかなものとすることができる。それゆえ、横Ｇの変動を抑制でき、ロール角速度の変動を抑制できる。
このような構成によれば、ロール角速度がピークに達する前に駆動トルクを低減することで、ノーズダウン挙動を助長でき、前輪の輪荷重を増大でき、操舵応答性を向上できる。また、操舵応答性、つまり、ヨー応答性を向上することで、ヨー角速度が増大を始めるタイミングを早めることができ、その後の、ヨー角速度の変動を緩やかなものとすることができる。それゆえ、横Ｇの変動を抑制でき、ロール角速度の変動を抑制できる。
（４）助長トルク制御手段１０３は、ロール抑制制御を行う際に、車体のピッチ挙動に関する物理量または前輪荷重に関する物理量に基づいて駆動トルクを制御するロール抑制制御を行う。
このような構成によれば、操舵によるロール挙動は旋回抵抗によるピッチ挙動とほぼ同位相で発生するため、車体のピッチ角速度の変動または前輪荷重の変動に基づいて駆動トルクを制御することで、ロール角速度がピークに達する前に駆動トルクを低減できる。
このような構成によれば、操舵によるロール挙動は旋回抵抗によるピッチ挙動とほぼ同位相で発生するため、車体のピッチ角速度の変動または前輪荷重の変動に基づいて駆動トルクを制御することで、ロール角速度がピークに達する前に駆動トルクを低減できる。
（５）助長トルク制御手段１０３は、要求駆動トルクおよび路面外乱に起因する成分の変動を抑制する駆動トルク、およびロール抑制制御でトルク付加手段１００に低減させる駆動トルクを算出し、これら算出結果の合計値に基づいて、駆動トルクを制御する。
このような構成によれば、要求駆動トルクおよび路面外乱による車体の振動を抑制することで、操舵操作を行ったときに、ロール挙動をより効果的に抑制できる。
このような構成によれば、要求駆動トルクおよび路面外乱による車体の振動を抑制することで、操舵操作を行ったときに、ロール挙動をより効果的に抑制できる。
（６）挙動推定手段１０１は、操舵角および車体速度に基づいて、旋回抵抗を推定する。
このような構成によれば、旋回抵抗を比較的容易な構成で算出できる。
（７）挙動推定手段１０１は、車輪速度に基づいて、路面外乱を推定する。
このような構成によれば、路面外乱を比較的容易な構成で算出できる。
（８）挙動推定手段１０１は、車輪速に基づいて、サスペンションのストローク速度およびストローク量を推定し、推定したストローク速度とサスペンションの減衰係数とを乗算するとともに、推定したストローク量にサスペンションのばね定数を乗算する。そして、挙動推定手段１０１は、これらの乗算結果の合計値を路面外乱の推定値とする。
このような構成によれば、路面外乱をより容易な構成で算出できる。
このような構成によれば、旋回抵抗を比較的容易な構成で算出できる。
（７）挙動推定手段１０１は、車輪速度に基づいて、路面外乱を推定する。
このような構成によれば、路面外乱を比較的容易な構成で算出できる。
（８）挙動推定手段１０１は、車輪速に基づいて、サスペンションのストローク速度およびストローク量を推定し、推定したストローク速度とサスペンションの減衰係数とを乗算するとともに、推定したストローク量にサスペンションのばね定数を乗算する。そして、挙動推定手段１０１は、これらの乗算結果の合計値を路面外乱の推定値とする。
このような構成によれば、路面外乱をより容易な構成で算出できる。
（９）本実施形態では、抑制トルク制御ステップは、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、要求駆動トルクおよび路面外乱に起因する成分の変動を抑制する方向に駆動トルクを制御する。また、助長トルク制御ステップは、旋回抵抗に起因する成分である前輪荷重の変動を助長する方向に駆動トルクを制御する。
このような構成によれば、操舵操作の開始前には、運転者の要求駆動トルクおよび路面外乱に起因する成分の変動を抑制する方向に駆動トルクを制御することで、輪荷重の変動を抑制することができる。また、操舵操作を開始したときには、車輪に加わる旋回抵抗に起因する前輪荷重の変動を助長する方向に駆動トルクを制御することで、ノーズダウン挙動を助長でき、前輪の輪荷重を増大でき、操舵応答性を向上できる。そして、輪荷重の変動を抑制しつつ、操舵応答性を向上することで、横Ｇの変化を緩やかにすることができ、操舵操作を行ったときに、ロール挙動を抑制することができる。
このような構成によれば、操舵操作の開始前には、運転者の要求駆動トルクおよび路面外乱に起因する成分の変動を抑制する方向に駆動トルクを制御することで、輪荷重の変動を抑制することができる。また、操舵操作を開始したときには、車輪に加わる旋回抵抗に起因する前輪荷重の変動を助長する方向に駆動トルクを制御することで、ノーズダウン挙動を助長でき、前輪の輪荷重を増大でき、操舵応答性を向上できる。そして、輪荷重の変動を抑制しつつ、操舵応答性を向上することで、横Ｇの変化を緩やかにすることができ、操舵操作を行ったときに、ロール挙動を抑制することができる。
（応用例）
図１６は、第１実施形態の車体振動制御装置の応用例を説明するための説明図である。
なお、本実施形態では、制駆動ＥＣＵ１２が、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である、前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を助長する方向に駆動トルクを補正する例を示したが、他の構成も採用できる。例えば、図１６に示すように、前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を助長する方向に駆動トルクを補正するとともに、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である、後輪荷重Ｗr3および後輪荷重の変動速度dＷr3を抑制する方向に駆動トルクを補正する構成としてもよい。また、後輪荷重Ｗr3、後輪荷重の変動速度dＷr3、後輪荷重の変動加速度等、後輪荷重に関する物理量の少なくともいずれかの変動を抑制する方向に駆動トルクを補正する構成としてもよい。
（本応用例の効果）
（１）本応用例では、旋回抵抗に起因する成分として、後輪荷重に関する物理量を推定し、推定した後輪荷重に関する物理量の変動を抑制する方向に駆動トルクを制御する。
このような構成によれば、旋回抵抗に起因する成分のうち、特に変動を助長したい成分（例えば、前輪荷重、前輪荷重の変動速度、ピッチ角速度、およびピッチ角度のいずれか、もしくはこれらの合成値）に制御効果を集中できる。
図１６は、第１実施形態の車体振動制御装置の応用例を説明するための説明図である。
なお、本実施形態では、制駆動ＥＣＵ１２が、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である、前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を助長する方向に駆動トルクを補正する例を示したが、他の構成も採用できる。例えば、図１６に示すように、前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を助長する方向に駆動トルクを補正するとともに、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である、後輪荷重Ｗr3および後輪荷重の変動速度dＷr3を抑制する方向に駆動トルクを補正する構成としてもよい。また、後輪荷重Ｗr3、後輪荷重の変動速度dＷr3、後輪荷重の変動加速度等、後輪荷重に関する物理量の少なくともいずれかの変動を抑制する方向に駆動トルクを補正する構成としてもよい。
（本応用例の効果）
（１）本応用例では、旋回抵抗に起因する成分として、後輪荷重に関する物理量を推定し、推定した後輪荷重に関する物理量の変動を抑制する方向に駆動トルクを制御する。
このような構成によれば、旋回抵抗に起因する成分のうち、特に変動を助長したい成分（例えば、前輪荷重、前輪荷重の変動速度、ピッチ角速度、およびピッチ角度のいずれか、もしくはこれらの合成値）に制御効果を集中できる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同様な構成等については同一の符号を使用する。
本実施形態は、後輪駆動式で、かつマニュアル変速式の４輪内燃機関自動車（つまり、ＦＲ・ＭＴ車）に搭載し、動力源であるエンジンが発生するトルクを制御することで、車体のばね上挙動を制御する点が前記第１実施形態と異なる。
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同様な構成等については同一の符号を使用する。
本実施形態は、後輪駆動式で、かつマニュアル変速式の４輪内燃機関自動車（つまり、ＦＲ・ＭＴ車）に搭載し、動力源であるエンジンが発生するトルクを制御することで、車体のばね上挙動を制御する点が前記第１実施形態と異なる。
図１７は、第２実施形態の車両の構成の概念図である。
具体的には、図１７に示すように、本実施形態では、インバータ７、制駆動モータ８、変速機９、バッテリ１０、ドライブシャフト１１および制駆動モータＥＣＵに代えて、エンジン５０、ＭＴ変速機５１およびＥＣＭ５２を備える。ここで、エンジン５０およびＭＴ変速機５１がトルク付加手段１００を構成する。また、ＥＣＭ５２が挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、および助長トルク制御ステップを構成する。
具体的には、図１７に示すように、本実施形態では、インバータ７、制駆動モータ８、変速機９、バッテリ１０、ドライブシャフト１１および制駆動モータＥＣＵに代えて、エンジン５０、ＭＴ変速機５１およびＥＣＭ５２を備える。ここで、エンジン５０およびＭＴ変速機５１がトルク付加手段１００を構成する。また、ＥＣＭ５２が挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、および助長トルク制御ステップを構成する。
エンジン５０は、ＥＣＭ５２が出力する指令に従って、トルクを発生し、発生したトルクをＭＴ変速機５１に出力する。
ＭＴ変速機５１は、エンジン５０が出力するトルクをシャフト５３、ディファレンシャルギア５４およびドライブシャフト５５を介して後輪５ＲＬ、５ＲＲに付加する。
ＥＣＭ５２は、マイクロプロセッサからなる。マイクロプロセッサは、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、中央演算処理装置、メモリ等から構成した集積回路を備える。そして、ＥＣＭ５２は、メモリが格納するプログラムに従って、センサ類２〜５が出力する検出信号に基づき、エンジン５０に出力させるトルクを算出し、算出したトルクを出力させる指令をエンジン５０に出力する。
ＭＴ変速機５１は、エンジン５０が出力するトルクをシャフト５３、ディファレンシャルギア５４およびドライブシャフト５５を介して後輪５ＲＬ、５ＲＲに付加する。
ＥＣＭ５２は、マイクロプロセッサからなる。マイクロプロセッサは、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、中央演算処理装置、メモリ等から構成した集積回路を備える。そして、ＥＣＭ５２は、メモリが格納するプログラムに従って、センサ類２〜５が出力する検出信号に基づき、エンジン５０に出力させるトルクを算出し、算出したトルクを出力させる指令をエンジン５０に出力する。
図１８は、マイクロプロセッサが実行するプログラムの構成を表すブロック図である。
また、図１８に示すように、本実施形態では、トルク指令値演算部１５がエンジン５０にトルク指令値を出力する点が前記第１実施形態と異なる。
図１９は、駆動力車体制振制御部１６の構成を表すブロック図である。
図２０は、駆動力車体制振制御部１６の動作を表すフローチャートである。
また、図１８に示すように、本実施形態では、トルク指令値演算部１５がエンジン５０にトルク指令値を出力する点が前記第１実施形態と異なる。
図１９は、駆動力車体制振制御部１６の構成を表すブロック図である。
図２０は、駆動力車体制振制御部１６の動作を表すフローチャートである。
また図１９に示すように、本実施形態では、駆動トルク変換部２０、第１レギュレータ２７、第２レギュレータ２８、第１チューニングゲイン乗算部３０、第２チューニングゲイン乗算部３１、第３チューニングゲイン乗算部３２の動作が前記第１実施形態と異なる。また、本実施形態では、モータトルク変換部３３に代えてエンジントルク変換部５６を備える点が前記第１実施形態と異なる。
駆動トルク変換部２０は、ドライバ要求トルク演算部１３が出力するドライバ要求トルクを読み込む（図２０のステップＳ１０１）。ドライバ要求トルクは、エンジン５０の回転軸におけるトルク値であるエンジン端値で表す。続いて、駆動トルク変換部２０は、読み込んだドライバ要求トルクにギア比を乗算する。ここで、ギア比とは、駆動輪である左右の後輪５ＲＬ、５ＲＲの平均回転数とエンジン５０の回転数との比である。これにより、ドライバ要求トルクをエンジン端値から駆動軸端値に変換する（図２０のステップＳ１０２）。駆動軸端値とは、後輪５ＲＬ、５ＲＲにおけるトルク値である。そして、駆動トルク変換部２０は、乗算結果を駆動トルクＴwとして車体振動推定部１８に出力する。
図２１は、レギュレータゲインおよびチューニングゲイン乗算部の動作を説明するための図である。
第１レギュレータ２７は、車両モデル２６が出力した駆動トルクＴwに起因する成分dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1を状態量ｘ（＝[dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1]）としてレギュレータゲインＦ１および「−１」に乗じる。ここで、レギュレータゲインＦ１とは、状態量ｘを乗じることで、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1を「０」に収束させる駆動トルクを算出するゲインである。レギュレータゲインＦ１は、例えば、下記（１７）（１８）式に従って設定する。
Ｆ１＝Ｒ-1ＢTＰ ・・・（１７）
第１レギュレータ２７は、車両モデル２６が出力した駆動トルクＴwに起因する成分dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1を状態量ｘ（＝[dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1]）としてレギュレータゲインＦ１および「−１」に乗じる。ここで、レギュレータゲインＦ１とは、状態量ｘを乗じることで、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1を「０」に収束させる駆動トルクを算出するゲインである。レギュレータゲインＦ１は、例えば、下記（１７）（１８）式に従って設定する。
Ｆ１＝Ｒ-1ＢTＰ ・・・（１７）
ここで、上記（１７）式は、駆動トルクＴwに起因する成分のうちのピッチ角速度dＳp1の変動を抑制する最適レギュレータのレギュレータゲインＦ１の算出式である。また、上記（１８）式において、Ｊは最適レギュレータにおける２次形式の評価関数であり、Ｐはリッカチ代数方程式ＰＡ＋ＡTＰ−ＰＢＲ-1ＢTＰ＋Ｑ＝０の解となる正定対称行列である。なお、以下のレギュレータゲインＦ２、Ｆ４、Ｆ５も同様の数式に従って設定する。これにより、第１レギュレータ２７は、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1の変動を抑制する方向に駆動トルクを補正（制御）する補正値を算出する。そして、第１レギュレータ２７は、算出結果を駆動トルクの制御指令値Ａとして第１チューニングゲイン乗算部３０に出力する。
また、第１レギュレータ２７は、車両モデル２６が出力した駆動トルクＴwに起因する成分dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1を状態量ｘ（＝[dＺv1、Ｚv1、dＳp1、Ｓp1]）としてレギュレータゲインＦ４および「−１」に乗じる。ここで、レギュレータゲインＦ４とは、状態量ｘを乗じることで、駆動トルクＴwに起因する成分であるバウンス速度dＺv1を「０」に収束させる駆動トルクを算出するゲインである。これにより、第１レギュレータ２７は、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、駆動トルクＴwに起因する成分であるバウンス速度dＺv1の変動を抑制する方向に駆動トルクを補正（制御）する補正値を算出する。そして、第１レギュレータ２７は、算出結果を駆動トルクの制御指令値Ｄとして第１チューニングゲイン乗算部３０に出力する。
第２レギュレータ２８は、車両モデル２６が出力した上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2を状態量ｘ（＝[dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2]）としてレギュレータゲインＦ２および「−１」に乗じる。ここで、レギュレータゲインＦ２とは、状態量ｘを乗じることで、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分であるピッチ角Ｓp2を「０」に収束させる駆動トルクを算出するゲインである。これにより、第２レギュレータ２８は、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分であるピッチ角Ｓp2の変動を抑制する方向に駆動トルクを補正（制御）する補正値を算出する。そして、第２レギュレータ２８は、算出結果を駆動トルクの制御指令値Ｂとして第２チューニングゲイン乗算部３１に出力する。
また、第２レギュレータ２８は、車両モデル２６が出力した上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2を状態量ｘ（＝[dＺv2、Ｚv2、dＳp2、Ｓp2]）としてレギュレータゲインＦ５および「−１」に乗じる。ここで、レギュレータゲインＦ５とは、状態量ｘを乗じることで、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分であるバウンス変位Ｚv1を「０」に収束させる駆動トルクを算出するゲインである。これにより、第２レギュレータ２８は、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分であるバウンス変位Ｚv1の変動を抑制する方向に駆動トルクを補正（制御）する補正値を算出する。そして、第２レギュレータ２８は、算出結果を駆動トルクの制御指令値Ｅとして第２チューニングゲイン乗算部３１に出力する。
第３レギュレータ２９は、車両モデル２６が出力した旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分dＷf3、dＷr3、dＳF3、ＳF3を状態量Ｃｘ（＝[dＷf3、dＷr3、dＳF3、ＳF3]）としてレギュレータゲインＦ３および「−１」に乗じる。ここで、レギュレータゲインＦ３とは、状態量Ｃｘを乗じることで、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である前輪荷重の変動速度dＷf3を「０」に収束させる駆動トルクを算出するゲインである。レギュレータゲインＦ３は、例えば、下記（１９）（２０）式に従って設定する。
Ｆ３＝Ｒ-1ＢTＰ ・・・（１９）
Ｆ３＝Ｒ-1ＢTＰ ・・・（１９）
ここで、上記（１９）式は、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である、前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を抑制する最適レギュレータのレギュレータゲインＦ３の算出式である。また、上記（２０）式において、Ｊは最適レギュレータにおける２次形式の評価関数であり、Ｐはリッカチ代数方程式の解となる正定対称行列である。これにより、第３レギュレータ２９は、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を抑制する方向に駆動トルクを補正（制御）する補正値を算出する。そして、第３レギュレータ２９は、算出結果を駆動トルクの制御指令値Ｃとして第３チューニングゲイン乗算部３２に出力する。
また、第３レギュレータ２８は、車両モデル２６が出力した旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分dＷf3、dＷr3、dＳF3、ＳF3を状態量ｘ（＝[dＷf3、dＷr3、dＳF3、ＳF3]）としてレギュレータゲインＦ６および「−１」に乗じる。ここで、レギュレータゲインＦ６とは、状態量ｘを乗じることで、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である後輪荷重の変動速度dＷr3を「０」に収束させる駆動トルクを算出するゲインである。これにより、第３レギュレータ２９は、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である後輪荷重の変動速度dＷr3の変動を抑制する方向に駆動トルクを補正（制御）する補正値を算出する。そして、第３レギュレータ２９は、算出結果を駆動トルクの制御指令値Ｆとして第３チューニングゲイン乗算部３２に出力する。
第１チューニングゲイン乗算部３０は、第１レギュレータ２７が出力した制御指令値ＡにチューニングゲインＫ１を乗算する（図２０のステップＳ３０１）。また、第１チューニングゲイン乗算部３０は、第１レギュレータ２７が出力した制御指令値ＤにチューニングゲインＫ４を乗算する（図２０のステップＳ３０１）。そして、第１チューニングゲイン乗算部３０は、乗算結果を修正制御指令値Ｋ１・Ａ、Ｋ４・Ｄとしてモータトルク変換部３３に出力する。ここで、ＥＣＭ５２は、ドライバ要求トルクに制御指令値Ａ、Ｄを加算することで、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1およびバウンス速度dＺv1の変動を抑制することができる。しかしながら、単に駆動トルクの制御指令値Ａ、Ｄを加算する方法では、前後Ｇが変動して運転者に違和感を与える可能性がある。それゆえ、図２１に示すように、チューニングゲインＫ１、Ｋ４は、正値で、かつ前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えない範囲の値に設定する。これにより、第１チューニングゲイン乗算部３０は、前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えることを防止しつつ、駆動トルクＴwに起因する成分の変動を抑制させる方向、つまり、輪荷重の変動を抑制させる方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。
このように、本実施形態では、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1およびバウンス速度dＺv1の変動を抑制する方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。それゆえ、輪荷重の変動を抑制でき、乗り心地を向上することができる。
このように、本実施形態では、駆動トルクＴwに起因する成分であるピッチ角速度dＳp1およびバウンス速度dＺv1の変動を抑制する方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。それゆえ、輪荷重の変動を抑制でき、乗り心地を向上することができる。
第２チューニングゲイン乗算部３１は、第２レギュレータ２８が出力した制御指令値ＢにチューニングゲインＫ２を乗算する（図２０のステップＳ３０２）。また、第２チューニングゲイン乗算部３１は、第２レギュレータ２８が出力した制御指令値ＥにチューニングゲインＫ５を乗算する（図２０のステップＳ３０２）。そして、第２チューニングゲイン乗算部３１は、乗算結果を修正制御指令値Ｋ２・Ｂ、Ｋ５・Ｅとしてモータトルク変換部３３に出力する。ここで、ＥＣＭ５２は、ドライバ要求トルクに制御指令値Ｂ、Ｅを加算することで、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分であるピッチ角速度dＳp2およびバウンス量Ｚv2の変動を抑制することができる。しかしながら、単に駆動トルクの制御指令値Ｂ、Ｅを加算する方法では、前後Ｇが変動して運転者に違和感を与える可能性がある。それゆえ、チューニングゲインＫ２、Ｋ５は、正値でかつ前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えない範囲の値に設定する。これにより、第２チューニングゲイン乗算部３１は、前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えることを防止しつつ、上下力Ｆcf、Ｆcrに起因する成分の変動を抑制させる方向、つまり、輪荷重の変動を抑制させる方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。
このように、本実施形態では、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分であるピッチ角速度dＳp2およびバウンス量Ｚv2の変動を抑制する方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。それゆえ、輪荷重の変動を抑制でき、乗り心地を向上することができる。
このように、本実施形態では、上下力Ｆzf、Ｆzrに起因する成分であるピッチ角速度dＳp2およびバウンス量Ｚv2の変動を抑制する方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。それゆえ、輪荷重の変動を抑制でき、乗り心地を向上することができる。
第３チューニングゲイン乗算部３２は、第３レギュレータ２９が出力した制御指令値ＣにチューニングゲインＫ３を乗算する（図２０のステップＳ３０３）。また、第３チューニングゲイン乗算部３２は、第３レギュレータ２９が出力した制御指令値ＦにチューニングゲインＫ６を乗算する（図２０のステップＳ３０３）。そして、第３チューニングゲイン乗算部３２は、乗算結果を修正制御指令値Ｋ３・Ｃ、Ｋ６・Ｆとしてモータトルク変換部３３に出力する。ここで、ＥＣＭ５２は、ドライバ要求トルクに制御指令値Ｃを加算することで、車体のばね上挙動を構成する成分のうち、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を抑制することができる。しかしながら、単に駆動トルクの制御指令値Ｃを加算する方法では、前後Ｇが変動して運転者に違和感を与える可能性がある。また、操舵操作を開始したときに、前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を抑制することで、ノーズダイブ挙動を抑制し、前輪荷重Ｗfの増大を抑制し、前輪５ＦＬ、５ＦＲのコーナリングパワーＣpが低減する可能性がある。それゆえ、前輪５ＦＬ、５ＦＲの横力が低減し、操舵応答性が低下する可能性がある。そのため、チューニングゲインＫ３は、負値で、かつ前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えない範囲の値に設定する。これにより、第３チューニングゲイン乗算部３２は、前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えることを防止しつつ、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を助長する方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。
このように、本実施形態では、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する成分である前輪荷重の変動速度dＷf3の変動を助長する方向にドライバ要求トルクの補正値を調整する。それゆえ、操舵操作を開始したときに、駆動トルクを低減でき、ノーズダイブ挙動を助長でき、前輪荷重Ｗfを増大できる。これにより、前輪荷重Ｗfが増大することで、前輪５ＦＬ、５ＦＲのコーナリングパワーＣpを増大でき、前輪５ＦＬ、５ＦＲの横力を増大でき、操舵応答性を向上できる。また、輪荷重の変動を抑制しつつ、操舵応答性を向上することで、ヨー角速度γのリニアリティ、つまり、入力に対する出力の直線性を向上できる。これにより、横Ｇの変化を緩やかにすることができ、ロール挙動を抑制できる。
また、本実施形態では、ドライバ要求トルクに修正後指令値Ｋ３・Ｃを加算することで、操舵操作が行われたときに、ロール挙動を抑制すること、より具体的には、ロール角速度のピーク値の絶対値を低減することができる。しかしながら、修正後指令値Ｋ３・Ｃの共振周波数、つまり、ピッチ角速度dＳpの共振周波数とロール角速度の共振周波数とは若干異なっている。それゆえ、単に修正後指令値Ｋ３・Ｃを加算する方法では、修正後指令値Ｋ３・Ｃ、つまり、旋回抵抗Ｆcf、Ｆcrに起因する前輪荷重の変動速度dＷfの位相がロール角速度のピーク値の絶対値を低減する指令値として最適なものとならない可能性がある。それゆえ、第３チューニングゲイン乗算部３２は、前輪荷重の変動速度dＷfと位相を異にする後輪荷重の変動速度dＷr3を基に算出した値を位相のずれによる影響を修正する補正値とする。そのため、チューニングゲインＫ６は、正値で、かつ前後Ｇの変動によって運転者に違和感を与えない範囲の値に設定する。これにより、ロール角速度のピーク値の絶対値を低減する指令値をより適切なものとすることができる。
なお、本実施形態では、後輪荷重の変動速度dＷr3に基づいて制御指令値Ｆを算出し、算出した制御指令値Ｆに基づいて修正後指令値Ｋ６・Ｆを算出する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、後輪荷重Ｗr、後輪荷重の変動加速度等、後輪荷重Ｗrに関する他の物理量に基づいて修正後指令値Ｋ６・Ｆを算出する構成としてもよい。
エンジントルク変換部５６は、修正制御指令値Ｋ１・Ａ、Ｋ４・Ｄ、修正制御指令値Ｋ２・Ｂ、Ｋ５・Ｅ、および修正制御指令値Ｋ３・Ｃ、Ｋ６・Ｆの合計値にギア比を乗算する。これにより、合計値を駆動軸端値からエンジン端値に変換する。そして、エンジントルク変換部５６は、乗算結果をドライバトルク補正値として加算器１４に出力する（図２０のステップＳ３０４）。
以上、本実施形態では、図１７のエンジン５０、変速機５１がトルク付加手段１００を構成する。同様に、図１７のＥＣＭ５２が挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップを構成する。
以上、本実施形態では、図１７のエンジン５０、変速機５１がトルク付加手段１００を構成する。同様に、図１７のＥＣＭ５２が挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップを構成する。
（本実施形態の効果）
（１）本実施形態では、助長トルク制御手段１０３は、後輪荷重に関する物理量に基づき、ロール抑制制御でトルク付加手段１００に低減させる駆動トルクを補正する。
このような構成によれば、車体のピッチ挙動の共振周波数とロール挙動の共振周波数とは若干異なっているところ、前輪荷重と位相を異にする後輪荷重に関する物理量を用いて補正することで、駆動トルクをより適切なものとすることができる。
（１）本実施形態では、助長トルク制御手段１０３は、後輪荷重に関する物理量に基づき、ロール抑制制御でトルク付加手段１００に低減させる駆動トルクを補正する。
このような構成によれば、車体のピッチ挙動の共振周波数とロール挙動の共振周波数とは若干異なっているところ、前輪荷重と位相を異にする後輪荷重に関する物理量を用いて補正することで、駆動トルクをより適切なものとすることができる。
７はインバータ（トルク付加手段１００）
８は制駆動モータ（トルク付加手段１００）
９は変速機（トルク付加手段１００）
１２は制駆動モータＥＣＵ（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップ）
１３はドライバ要求トルク演算部（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ）
１４は加算器（抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップ）
１６は駆動力車体制振制御部（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップ）
１７は入力変換部（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ）
１８は車体振動推定部（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ）
１９はトルク指令値算出部（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップ）
２２は上下力変換部（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ）
２５は旋回抵抗推定部（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ）
２６は車両モデル（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ）
２７は第１レギュレータ（抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ）
２８は第２レギュレータ（抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ）
２９は第３レギュレータ（助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップ）
３０は第１チューニングゲイン乗算部（抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ）
３１は第２チューニングゲイン乗算部（抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ）
３２は第３チューニングゲイン乗算部（助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップ）
３３はモータトルク変換部（トルク付加手段１００）
５０はエンジン（トルク付加手段１００）
５１はＭＴ変速機（トルク付加手段１００）
５２はＥＣＭ（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップ）
８は制駆動モータ（トルク付加手段１００）
９は変速機（トルク付加手段１００）
１２は制駆動モータＥＣＵ（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップ）
１３はドライバ要求トルク演算部（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ）
１４は加算器（抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップ）
１６は駆動力車体制振制御部（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップ）
１７は入力変換部（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ）
１８は車体振動推定部（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ）
１９はトルク指令値算出部（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップ）
２２は上下力変換部（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ）
２５は旋回抵抗推定部（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ）
２６は車両モデル（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ）
２７は第１レギュレータ（抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ）
２８は第２レギュレータ（抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ）
２９は第３レギュレータ（助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップ）
３０は第１チューニングゲイン乗算部（抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ）
３１は第２チューニングゲイン乗算部（抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ）
３２は第３チューニングゲイン乗算部（助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップ）
３３はモータトルク変換部（トルク付加手段１００）
５０はエンジン（トルク付加手段１００）
５１はＭＴ変速機（トルク付加手段１００）
５２はＥＣＭ（挙動推定手段１０１、挙動推定ステップ、抑制トルク制御手段１０２、抑制トルク制御ステップ、助長トルク制御手段１０３、助長トルク制御ステップ）
Claims (10)
- 車輪に駆動トルクを付加するトルク付加手段と、
運転者の要求駆動トルク、路面から車輪に加わる路面外乱、および操舵によって車輪に加わる旋回抵抗に基づいて、車体のばね上挙動を推定する挙動推定手段と、
前記挙動推定手段が推定した前記車体のばね上挙動を構成する成分のうち前記要求駆動トルクに起因する成分の変動および前記路面外乱に起因する成分の変動を抑制する方向に前記トルク付加手段が付加する駆動トルクを制御する抑制トルク制御手段と、
前記挙動推定手段が推定した前記車体のばね上挙動を構成する成分のうち前記旋回抵抗に起因する成分である前輪荷重に関する物理量の変動を助長する方向に前記トルク付加手段が付加する駆動トルクを制御する助長トルク制御手段と、を備えたことを特徴とする車体振動制御装置。 - 前記挙動推定手段は、前記要求駆動トルク、および前記路面外乱、および前記旋回抵抗に基づき、前記車体のばね上挙動として、車体のピッチ軸回りの回転運動、およびバウンス方向の上下運動を推定し、
前記助長トルク制御手段は、前記挙動推定手段が推定した前記車体のピッチ軸回りの回転運動、および前記バウンス方向の上下運動に基づき、前記旋回抵抗に起因する成分である前輪荷重に関する物理量の変動を助長する方向に前記トルク付加手段が付加する駆動トルクを制御することで、車体のロール挙動を抑制させるロール抑制制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車体振動制御装置。 - 前記助長トルク制御手段は、前記ロール抑制制御として、運転者が操舵操作を開始した後、前記操舵操作によって発生するロール角速度がピークに達する前に前記トルク付加手段が付加する駆動トルクを低減させることを特徴とする請求項１または２に記載の車体振動制御装置。
- 前記助長トルク制御手段は、前記ロール抑制制御を行う際に、車体のピッチ挙動に関する物理量または前輪荷重に関する物理量に基づいて前記トルク付加手段が付加する駆動トルクを低減させることを特徴とする請求項３に記載の車体振動制御装置。
- 前記助長トルク制御手段は、後輪荷重に関する物理量に基づき、前記ロール抑制制御で前記トルク付加手段に低減させる駆動トルクを補正することを特徴とする請求項３または４に記載の車体振動制御装置。
- 前記抑制トルク制御手段は、前記要求駆動トルクおよび前記路面外乱に起因する成分の変動を抑制する駆動トルクを算出し、
前記助長トルク制御手段は、前記ロール抑制制御で前記トルク付加手段に低減させる駆動トルクを算出し、
前記トルク付加手段は、前記抑制トルク制御手段が算出した駆動トルクと前記助長トルク制御手段が算出した駆動トルクとの合計値に基づいて、前記トルク付加手段が付加する駆動トルクを制御することを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の車体振動制御装置。 - 前記挙動推定手段は、操舵角および車体速度に基づいて、前記旋回抵抗を推定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車体振動制御装置。
- 前記挙動推定手段は、車輪速度に基づいて、前記路面外乱を推定することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の車体振動制御装置。
- 前記挙動推定手段は、車輪速に基づいて、サスペンションのストローク速度およびストローク量を推定し、推定した前記ストローク速度とサスペンションの減衰係数を乗算し、推定した前記ストローク量とサスペンションのばね定数を乗算し、これらの乗算結果の合計値を前記路面外乱の推定値とすることを特徴とする請求項８に記載の車体振動制御装置。
- 運転者の要求駆動トルク、路面から車輪に加わる路面外乱、および操舵によって車輪に加わる旋回抵抗に基づいて、車体のばね上挙動を推定する挙動推定ステップと、
前記挙動推定ステップが推定した前記車体のばね上挙動を構成する成分のうち前記要求駆動トルクに起因する成分の変動および前記路面外乱に起因する成分の変動を抑制する方向に車輪に付加する駆動トルクを制御する抑制トルク制御ステップと、
前記挙動推定ステップが推定した前記車体のばね上挙動を構成する成分のうち前記旋回抵抗に起因する成分である前輪荷重に関する物理量の変動を助長する方向に車輪に付加する駆動トルクを制御する助長トルク制御ステップと、を備えたことを特徴とする車体振動制御方法。
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