JP4793304B2

JP4793304B2 - 車両の制振制御を行う駆動制御装置

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Publication number: JP4793304B2
Application number: JP2007089892A
Authority: JP
Inventors: 孝之大塚
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: JP2008248757A

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。

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。

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

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。

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）。

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及び燃費が低減することとなるが、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然程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。

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。

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、制振制御により要求駆動トルクが振動する場合でも、エンジンのノッキングを防止し、且、なまし処理による燃費の増大を抑えられる改良された車両の駆動制御装置が提供される。

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し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点火時期制御部とを含み、制振制御部により要求される駆動トルクの低減量が、なまし処理が実行されたときに許される進角量に基づいて決定される駆動トルクの低減量を超えないよう制限されることを特徴とする。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点火時期の変化量である。

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対し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、なまし処理が実行されたときに許される進角量に基づいて決定される駆動トルクの低減量を超えないように、制振制御部により要求される駆動トルクの低減量が制限されるよう制御の構成が修正される。即ち、制振制御部の要求する駆動トルクの変動が急峻であり、これに基づいて決定される基本点火時期がなまし処理の作用を受ける場合には、エンジンに要求される駆動トルクの変動を低減し、その変動の低減された要求駆動トルク（トルク値としては、増大する。）に基づいて、エンジンの制御指令、即ち、吸入空気量、燃料噴射量、点火時期が決定されることとなる。従って、実際の点火時期は、（制振制御以外の要因で駆動トルクが変更される状況でなければ、）変動の低減された要求駆動トルクに対応する基本点火時期となるので、制振制御に起因する点火時期の基本点火時期からのずれによる燃費の悪化は生じないこととなる。また、本発明の構成によれば、実際の点火時期の進角量は、なまし処理が実行されたときに許される範囲内となるので、点火時期が急峻に進角側に変化することによるノッキングを防止するなまし処理の目的も保証されることとなる。なお、制振制御以外の要因、例えば、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。

上記の本発明の駆動制御装置に於いて、上記の制振制御部により要求される駆動トルクの低減量の制限の一つの態様として、駆動トルクの低減を行う際、制振制御部により要求される駆動トルクの低減量と、なまし処理が実行されたときに許される進角量に基づいて決定される駆動トルクの低減量とを比較し、駆動トルク制御は、そのうちの小さい方の駆動トルクの低減量だけ駆動トルクを低減するようになっていてよい。即ち、制振制御部によりこれからエンジンに要求される要求駆動トルク値が低減方向に変化する場合に、その制振制御部により要求される駆動トルクの変化による点火時期の進角量が、なまし処理が実行されたときに許される進角量を超えてしまうときには、要求駆動トルクの低減量が、なまし処理により許されるトルクの低減量に置き換えられることとなる。従って、制振制御部から実際にエンジンに要求される駆動トルクと実際の点火時期とは、エンジンのノッキング防止を考慮したなまし処理が実行された場合と同様に変化にするが、点火時期は、吸入空気量とエンジン回転数により決定される最適な時期、即ち、基本点火時期となる。そして、駆動トルクは、エンジンのノッキング防止を考慮した場合に許される最大限の範囲まで低減され、かかる最大限の範囲で制振制御の制振効果が維持されることとなる。

なお、制振制御部により要求される駆動トルクの低減量の制限の別の態様として、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、要求駆動トルク補償成分の制御ゲインを低減することによって、該制振制御部により要求される駆動トルクの低減量がなまし処理が実行されたときに許される進角量に基づいて決定される駆動トルクの低減量を超えないよう制限されるようになっていてもよい。

上記の本発明の構成に於いて、なまし処理が実行されたときに許される進角量に基づいて決定される駆動トルクの低減量は、採用されるなまし処理の手法によって適宜算出されてよいことは理解されるべきである。後の説明から理解される如く、通常、ガソリンエンジンの駆動トルク制御に於いては、発生トルクは、駆動トルク、エンジン回転数、吸入空気量及び基本点火時期等のエンジンの作動パラメータの予め実験的に又は理論的に定められた関係に基づいて制御される。従って、かかるエンジンの作動パラメータの関係を用いることで、なまし処理が実行されたときに許される進角量にて進角した時期を基本点火時期とする発生駆動トルクは算出可能であり、従って、なまし処理が実行されたときに許される進角量に対応する駆動トルクの低減量も決定することができる。特に、点火時期の進角量のなまし処理が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る場合には、なまし処理が実行されたときに許される進角量に基づいて決定される駆動トルクの低減量は、かかる所定値に基づいて決定される駆動トルクの低減量であってよい。より簡単に算出する場合には、典型的には、エンジンに於いて現在発生しているトルクと、現在の点火時期から所定値だけ進角した点火時期を基本点火時期としたときのエンジンの吸入空気量により発生する駆動トルクとの差が、上記の所定値に基づいて決定される駆動トルクの低減量として採用されてよい。

ところで、エンジンのノッキング現象は、エンジンの温度が比較的高温である場合に発生し易い。従って、点火時期の急激な進角は、エンジン温度が高いときに回避できるようになっていればよい。そこで、上記の本発明に於ける制振制御部により要求される駆動トルクの低減量の制限は、少なくともエンジン冷却水温度が所定水温以上であり、エンジン潤滑油温度が所定油温以上であるときに実行され、エンジン冷却水温度が所定水温より低いか、エンジン潤滑油温度が所定油温より低いときには、点火時期制御部によるなまし処理が実行されないようになっていてよい。これにより、ノッキング防止効果を維持するとともに、ノッキングが発生しにくいときには、制振制御の効果が十分に発揮できることとなる。

上記の本発明の駆動制御装置は、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、点火時期制御のなまし処理によるノッキング防止効果が維持される範囲内で制振制御による駆動トルクの変動を許し、これにより、駆動トルクに応じて振動的に変化する点火時期の進角側の変化に対してなまし処理が施されないようにして燃費の悪化を回避するものであるということができる。本発明の制御手法によれば、実際の点火時期は、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、ほぼ完全に基本点火時期と一致することとなるので、ノッキング防止しつつ燃費が最適化されることとなる。

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、ノッキングの防止できる範囲内で制振効果を実行し、燃費の悪化を抑制するようにするものである。

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。

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。

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。

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、エンジン冷却水温度（図示せず）、エンジン潤滑油温度（図示せず）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。

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。

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。

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、燃料噴射量には、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。］

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。

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。

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。）。

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。

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。

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^２・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。］

なお、上記の駆動トルク制御の構成に於いて、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５４（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。また、更に、後により詳細に説明される如く、本実施形態の構成に於いては、制振制御部により与えられる要求駆動トルク補償成分が低減する際、その補償成分の低減量は、前記のなまし処理に於いて一時に許される進角量、即ち、なまし処理の所定値、に基づいて算出される駆動トルクの低減量に制限され、かかる低減量の制限された要求駆動トルクによって、エンジンへの制御指令が決定される。

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。

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。

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。

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、

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。

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。

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・∫（Ｘ^ＴＱＸ＋ｕ^ＴＲｕ）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^Ｔ・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＝Ａ^ＴＰ＋ＰＡ＋Ｑ−ＰＢＲ^−１Ｂ^ＴＰ
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。

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、

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。

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。

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。

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。実際の制振制御の構成及び作動は、図３（Ａ）の場合と同様である。

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。

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。）

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）。

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、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。

そこで、下記に説明される如く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、なまし処理が実行されないように制振制御による要求駆動トルク補償成分の低減量が制限されるよう制御構成が修正される。

図６（Ａ）は、本発明の駆動制御装置に於いて、制振制御による要求駆動トルク補償成分の低減量を制限する処理をフローチャートの形式で表したものである。かかる処理は、制振制御部からの要求駆動トルク補償成分を要求駆動トルクに加算する前に要求駆動トルク補償成分を修正する態様にて、又は、エンジン作動パラメータ決定部に於いて要求駆動トルク補償成分により修正された要求駆動トルクを更に修正する態様にて実行されてよい。なお、図示の処理過程は、車両の運転中にエンジンサイクルに同期して繰り返し実行される。また、図示の例では、点火時期は、進角側の変化を正としている（点火時期を進角側に変化させるトルクの変化は、負である。）。

同図を参照して、まず、制振制御が実行中か否か、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１０)。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ければ、図６の処理は終了し、要求駆動トルクは、そのまま、エンジンへの制御指令の決定に用いられる。

一方、制振制御中である場合には、要求駆動トルク補償成分の変化量（図中、「補償成分変化量」）が、これから実行されるエンジンサイクルにて発生されるべき要求駆動トルク補償成分から、前回のサイクルで発生させた要求駆動トルク補償成分を差し引くことにより算出され（ステップ２０）、要求駆動トルク補償成分の変化量の正負が判定される（ステップ３０）。要求駆動トルク補償成分の変化量が正（≧０）であれば、点火時期は、遅角側に変化することになるので、本処理は終了し、制振制御によって算出された要求駆動トルク補償成分が制御指令にそのまま反映される。

要求駆動トルク補償成分の変化量が負（＜０）のとき、即ち、要求駆動トルク補償成分が低減しているときは、エンジン温度が、ノッキングの発生し得る温度に達しているか否かが判定される（ステップ４０）。かかる判定は、典型的には、エンジンの冷却水温度が所定水温以上であり且エンジンの潤滑油温度が所定油温以上であるか否かにより為されてよい。エンジンの冷却水温度又はエンジンの潤滑油温度のいずれかが所定水温又は所定油温に達していなければ、ノッキングが発生する可能性が低いので、この場合も本処理は終了し、制振制御によって算出された要求駆動トルク補償成分が制御指令にそのまま反映される。ただし、この場合、燃費の悪化を防止し且制振制御による制振効果を良好に達成するべく、要求駆動トルク補償成分がそのままエンジンの制御指令に反映されるように、点火時期制御部に対して、なまし処理を実行しないよう指令（図中、「なまし処理不用指令」」が与えられるよう構成されていることが好ましい（ステップ４５）。

ステップ４０に於いて、エンジンの冷却水温度が所定水温以上であり且エンジンの潤滑油温度が所定油温以上であると判定される場合には、前記の如く、なまし処理が実行されないように制振制御による要求駆動トルク補償成分の変化量、即ち、低減量が制限される。かかる制限を実行するために、まず、図６（Ｂ）に於いてフローチャートの形式で表されている処理過程により、現在のエンジンの作動状態に於いて、基本点火時期を、なまし処理に於いて許される進角量、即ち、なまし処理の所定値だけ進角した場合の発生トルクの低減量（図中、「なまし進角時低減量」）が算定される（ステップ５０）。図６（Ｂ）の処理過程に於いては、まず、現在の点火時期、即ち、直前のサイクルに於いて実行された点火の時期になまし処理の所定値だけ進角した時期を基本点火時期とする負荷率（予想負荷率）が、現在のエンジン回転数を参照して、図４（Ｂ）のマップを用いて、決定され（ステップ１１０）、次いで、決定された予想負荷率が与えられたときに発生するトルク（予想発生トルク）が図４（Ａ）のマップを用いて算定される（ステップ１２０）。しかる後、現在発生している駆動トルクが任意の手法により推定又は測定され（ステップ１３０−なお、現在発生している駆動トルクの値の代わりに、前回のエンジンサイクルの際の要求駆動トルクが採用されてもよい。）、かくして、なまし処理の所定値だけ進角した場合の発生トルクの低減量は、予想発生トルクと現在発生している駆動トルクとの差により与えられる（ステップ１４０）。

次いで、要求駆動トルク補償成分の低減量（変化量）が、図６（Ｂ）の処理により算定されたなまし処理の所定値だけ進角した場合の発生トルクの低減量を超えているか否かが判定される（図６（Ａ）ステップ５５）。なお、いずれの低減量も符号は負であるので、要求駆動トルク補償成分の低減量がなまし処理の所定値だけ進角したときのトルク低減量より小さいとき、要求駆動トルク補償成分の低減量がなまし処理の所定値だけ進角した場合の発生トルクの低減量を超えていると判定される。要求駆動トルク補償成分の低減量がなまし処理の所定値だけ進角したときのトルク低減量を超えていないときは、要求駆動トルク補償成分がそのままエンジンの制御指令に反映される。

他方、要求駆動トルク補償成分の低減量がなまし処理の所定値だけ進角したときのトルク低減量を超えているとき、そのまま要求駆動トルク補償成分をエンジンの制御指令に反映させようとすると、実際の点火時期がなまし処理の作用によって制限され、基本点火時期からずれることによって燃費が悪化することとなる。従って、その場合、要求駆動トルク補償成分は、前回のサイクルの要求駆動トルク補償成分（図中、「前回補償成分」）になまし処理の所定値だけ進角したときのトルク低減量を加算した値に修正される（ステップ６０）。なお、要求駆動トルク補償成分により修正された要求駆動トルクの値を修正する場合には、なまし処理の所定値だけ進角したときのトルク低減量と要求駆動トルク補償成分の低減量との差分が‘修正された’要求駆動トルクに加算されるようになっていてよい。

かくして、エンジンの制御指令の決定に於いては、要求駆動トルク補償成分の変化量がなまし処理の所定値だけ進角したときのトルク低減量に制限された状態の要求駆動トルクが用いられる。この場合、決定されるエンジンの制御指令に於ける点火時期の進角量は、（制振制御以外の要求駆動トルクを変動させる要因がなければ、）なまし処理の所定値に一致しており、尚且つ、そのときのエンジン回転数及び負荷率に於ける基本点火時期となっているから、ノッキング防止効果が維持されるとともに、燃費は、最適な状態となっていることとなる。

なお、上記の如く、要求駆動トルク補償成分の低減量を制限した後の要求駆動トルクに対応する実際の点火時期に対しては、なまし処理が実行可能な状態となっていてもよい。制振制御以外の要求駆動トルクを変動させる要因、例えば、車両を減速するための要求駆動トルクの変化が生じている場合に、それに対応する点火時期の進角に対しては、なまし処理が実行されてよい（もっとも、この場合、制振制御以外の要求駆動トルク変動に対応する点火時期の変化は０になまされることとなる。）

ところで、上記の図６（Ａ）の処理過程に於いては、要求駆動トルク補償成分の低減量と、なまし処理の所定値だけ進角したときのトルク低減量とを算出し、前者を後者に制限するようになっているが、点火時期のなまし処理に於ける所定値は、予め決定されているので、点火時期の進角側の変化率の上限は、エンジン回転数を参照して知ることができる。そこで、要求駆動トルク補償成分の低減量をなまし処理の所定値だけ進角したときのトルク低減量に制限するもう一つの態様として、要求駆動トルク補償成分に対応する点火時期がなまし処理を受けないように、要求駆動トルク補償成分の制御ゲインが低減されるようになっていてもよい。この場合、図７に示されている如く、制振制御の実行中に（ステップ２００）、ノッキングの発生の可能性が高い場合、即ち、図６（Ａ）のステップ４０と同様の条件が成立する場合には（ステップ２１０）、想定される要求駆動トルク補償成分の変動に起因する点火時期の変化率の最大値が、なまし処理が実行された場合の点火時期の進角側の変化率よりも下回るように、要求駆動トルク補償成分の変動を抑制すべく、要求駆動トルク補償成分の制御ゲインを低減する、即ち、低減された制御ゲインを要求駆動トルク補償成分に乗ずるようになっていてもよい（ステップ２２０）。制御ゲインの低減量、即ち、要求駆動トルク補償成分の低減率は、実験的に適宜決定されてよい（例えば、ノッキング発生の可能性が低いときの１／２など）。この処理過程によると、要求駆動トルク補償成分全体が一様に低減されるので、制振制御作用は低減するが、進角側及び遅角側ともバランスよくトルクが変動することとなる。

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。

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。

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をより詳細な模式図である。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。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。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。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。図６（Ａ）は、本発明の駆動制御装置に於ける要求駆動トルク補償成分を制限する処理の一つの実施形態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５０に於ける、なまし処理の所定値だけ進角した場合の発生トルクの低減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。図７は、要求駆動トルク補償成分を制限するための処理の別の実施形態をフローチャートの形式で表したものである。

符号の説明

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

Claims

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し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点火時期制御部とを含み、前記制振制御部により要求される駆動トルクの低減量が、前記なまし処理が実行されたときに許される進角量に基づいて決定される駆動トルクの低減量を超えないよう制限されることを特徴とする車両の駆動制御装置。
請求項１の装置であって、前記制振制御部により要求される駆動トルクの低減量と前記なまし処理が実行されたときに許される進角量に基づいて決定される駆動トルクの低減量とを比較しそのうちの小さい方の駆動トルクの低減量だけ駆動トルクの低減を実行することを特徴とする装置。
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、前記なまし処理が実行されたときに許される進角量に基づいて決定される駆動トルクの低減量が前記所定値に基づいて決定される駆動トルクの低減量であることを特徴とする装置。
請求項３の装置であって、前記所定値に基づいて決定される駆動トルクの低減量が、前記エンジンに於いて現在発生しているトルクと、現在の点火時期から前記所定値だけ進角した点火時期を基本点火時期としたときの前記エンジンの吸入空気量により発生する駆動トルクとの差であることを特徴とする装置。
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、前記制振制御部により要求される駆動トルクの低減量の制限が、前記要求駆動トルク補償成分の制御ゲインを低減することによって実行されることを特徴とする装置。
請求項１の装置であって、エンジン冷却水温度が所定水温以上であり、エンジン潤滑油温度が所定油温以上であるときに、該制振制御部により要求される駆動トルクの低減量が、前記なまし処理が実行されたときに許される進角量に基づいて決定される駆動トルクの低減量を超えないよう制限され、前記エンジン冷却水温度が前記所定水温より低いか、前記エンジン潤滑油温度が前記所定油温より低いときには、前記点火時期制御部が、前記なまし処理を実行しないことを特徴とする装置。