JP5613321B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に機関出力軸に加わるトルクが急変したときに発生する車両駆動系の振動を抑制する機関出力トルク制御を行う制御装置に関する。
特許文献１には、機関出力軸に加わるトルクが急変したときに発生する車両駆動系の振動を抑制する機関出力トルク制御を行う制御装置が示されている。この装置によれば、検出される機関回転数のハイパスフィルタ処理を行い、ハイパスフィルタ処理後の機関回転数が「０」となるように機関出力トルクの補正が行われる。
特許文献２には、出力軸にデュアルマスフライホイールが設けられた内燃機関の制御装置が示されている。この装置によれば、デュアルマスフライホイールの共振時においては機関回転数の変化量の振幅あるいはピーク値に応じて、機関出力変動を抑制する機関出力補正が行われる。
特開２００８−２８６１１１号公報 特開２０１０−１２７１０５号公報
特許文献１の装置では、ハイパスフィルタ処理後の機関回転数が「０」となるように機関出力トルクの補正が行われるため、ハイパスフィルタの設定特性に依存して以下のような課題があった。すなわち、車両のアクセルペダルが踏み込まれている加速状態では、運転者が意図する加速が行われているにもかかわらず、その運転者要求加速度を含めた機関加速度が低減され、運転者が意図する車両の加速が得られないことがあった。
また特許文献２の装置では、機関回転変化量の振幅またはピーク値に応じて機関出力補正が行われるが、この出力補正の手法については詳細な開示がなく、上記課題を解決することはできない。
本発明は上述した点を考慮してなされたものであり、機関出力軸に加わるトルクが急変したときに機関出力トルク制御を適切に実行し、運転者が意図する機関出力を維持しつつ、不快な振動を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明は、車両を駆動する内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関の制御装置において、前記機関の回転数（ＮＥ）を検出する回転数検出手段と、前記機関回転数の変化量（ＤＮＥＲＡＤ）を算出する回転数変化量算出手段と、前記回転数変化量（ＤＮＥＲＡＤ）が該回転数変化量の極小値と極大値（ＤＮＥＤＧＤＲＺ，ＤＮＥＤＧＤＲ）の中心値と一致するように、前記機関の出力トルク制御量（ＩＧＬＯＧ）を補正するトルク制御量補正手段とを備え、前記トルク制御量補正手段は、前記回転数変化量の極小値及び極大値に対応するピーク振動トルク（ＴＲＱＤＧＤＲ，ＴＲＱＤＧＤＲＺ）の差分の１／２に相当するトルク値に応じてトルク補正量（ＩＧＤＧＦＢＢＳ）を算出するトルク補正量算出手段を有し、前記トルク補正量（ＩＧＤＧＦＢＢＳ）により前記出力トルク制御量（ＩＧＬＯＧ）を補正し、前記トルク補正量算出手段は、前記車両の駆動系の共振周期（ＴＳＩＮＮＧＲ）を算出する共振周期算出手段と、前記ピーク振動トルク（ＴＲＱＤＧＤＲ，ＴＲＱＤＧＤＲＺ）の差分に応じて前記トルク補正量の振幅（ＴＲＱＤＧＧＡＩＮ）を算出する振幅算出手段と、前記共振周期で変化する正弦波信号値（ＴＲＱＤＧＳＩＮＰ，ＴＲＱＤＧＳＩＮＮ）を算出する正弦波信号値算出手段とを有し、前記正弦波信号値（ＴＲＱＤＧＳＩＮＰ，ＴＲＱＤＧＳＩＮＮ）及び振幅（ＴＲＱＤＧＧＡＩＮ）を用いて前記トルク補正量（ＩＧＤＧＦＢＢＳ）を算出することを特徴とする。
この構成によれば、検出機関回転数の変化量が算出され、この回転数変化量が該回転数変化量の極小値と極大値の中心値と一致するように、機関の出力トルク制御量が補正される。回転数変化量の中心値は、車両運転者が意図した加速度成分に相当するものであり、その中心値を目標値としてトルク補正を行うことにより、運転者が意図とする機関出力を維持しつつ不快な振動を抑制することができる。また、回転数変化量の極小値及び極大値に対応するピーク振動トルクの差分の１／２に相当するトルク値に応じてトルク補正量が算出され、そのトルク補正量により出力トルク制御量が補正されるので、回転数変化量をその中心値に一致させるトルク補正を行うことができる。さらに、ピーク振動トルクの差分に応じてトルク補正量の振幅が算出されるとともに、車両駆動系の共振周期で変化する正弦波信号値が算出され、この正弦波信号値及び振幅を用いてトルク補正量が算出されるので、振動トルクを打ち消すための機関出力トルクを適切な振幅及び位相で発生させ、共振振動を効果的に抑制することができる。
また前記トルク補正量算出手段は、前記回転数変化量（ＤＮＥＲＡＤ）の変化に対して、下記式で与えられるタイミング補正時間（ＴＣＲ）だけ遅らせて前記トルク補正量（ＩＧＤＧＦＢＢＳ）を変化させることが望ましい：
タイミング補正時間＝ＴＲＳＮ／４−ＴＣＤＬＹ
ここでＴＲＳＮは前記共振周期、ＴＣＤＬＹは前記出力トルク制御量の変更によって前記出力トルクが実際に変化するまでの遅れ時間である。
この構成によれば、共振周期の１／４に相当する時間から制御遅れ時間ＴＣＤＬＹを減算することにより、タイミング補正時間が算出され、回転数変化量の変化に対してタイミング補正時間だけ遅れてトルク補正量が変化するように制御される。車両駆動系の共振振動の位相は、回転数変化量の変化位相に対してほぼ９０度遅れの位相となるので、トルク補正量を上記位相で変化させることにより、共振振動を効果的に抑制することができる。
また前記正弦波信号値算出手段は、前記回転数変化量（ＤＮＥＲＡＤ）の正負符号が変化する時点から前記タイミング補正時間（ＴＣＲ）だけ遅れた時点で前記正弦波信号値（ＴＲＱＤＧＳＩＮＰ，ＴＲＱＤＧＳＩＮＮ）を「０」に修正する周期修正手段を有することが望ましい。
この構成によれば、回転数変化量の正負符号が変化する時点からタイミング補正時間だけ遅れた時点で正弦波信号値が「０」に修正される。共振周期は車両特性のばらつきや経時変化によって設計中心値から若干ずれた値をとることがあるが、トルク補正量の演算に適用する正弦波信号値の「０」クロス時期を、検出される回転数変化量に応じて修正することにより、共振周期のずれの影響を低減し、良好な振動抑制効果を得ることができる。
本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。 振動を抑制するためのトルク（制振トルク：ＴＲＱＶＳ）の位相を説明するためのタイムチャートである。 加速時における機関回転数（ＮＥ）及び回転数変化量（ＤＮＥ）の推移を示すタイムチャートである。 制振トルク制御の概要を説明するためのタイムチャートである。 制振トルク（ＴＲＱＩＧＤＧＢＳ）を算出する処理のフローチャートである。 制振トルク（ＴＲＱＩＧＤＧＢＳ）を算出する処理のフローチャートである。 図５の処理で参照されるテーブルを示す図である。 図５の処理で実行される包絡線パラメータ（ＤＮＥＤＧＤＲ）算出処理のフローチャートである。 図５の処理で実行されるゲインパラメータ（ＴＲＱＤＧＧＡＩＮ）算出処理のフローチャートである。 図５の処理で実行される半周期時間パラメータ（ＴＴＲＱＳＩＮＰ，ＴＴＲＱＳＩＮＮ）算出処理のフローチャートである。 制振遅角補正量を含む修正点火時期補正量（ＩＧＤＧＦＢ）を算出する処理のフローチャートである。 図１１の処理で参照されるトルク低減率マップを示す図である。 図１１の処理で実行される制御実行フラグ（ＦＩＧＤＧＣＮＴ）設定処理のフローチャートである。 図１１の処理で実行される制御実行フラグ（ＦＩＧＤＧＣＮＴ）設定処理のフローチャートである。 制振トルク制御の実行動作例を示すタイムチャートである。
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関とその制御装置の構成を示す図であり、図１において、内燃機関（以下単に「エンジン」という）１は、例えば４気筒を有し、エンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。また、スロットル弁３にはスロットル弁開度ＴＨを検出するスロットル弁開度センサ４が連結されており、スロットル弁開度センサ４は、スロットル弁開度ＴＨを示す検出信号を電子コントロールユニット（以下（ＥＣＵ）という）５に供給する。スロットル弁３には、スロットル弁３を駆動するアクチュエータ７が接続されており、アクチュエータ７は、ＥＣＵ５によりその作動が制御される。
吸気管２には、エンジン１の吸入空気流量ＧＡＩＲを検出する吸入空気流量センサ１３が設けられている。吸入空気流量センサ１３の検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。
燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間かつ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。またエンジン１の各気筒に設けられた点火プラグ１５は、ＥＣＵ５に接続されており、点火プラグ１５による点火時期がＥＣＵ５により制御される。
スロットル弁３の下流には吸気圧ＰＢＡを検出する吸気圧センサ８及び吸気温ＴＡを検出する吸気温センサ９が取付けられている。またエンジン１の本体には、エンジン冷却水温ＴＷを検出するエンジン冷却水温センサ１０が取り付けられている。これらのセンサの検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。
ＥＣＵ５には、エンジン１のクランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ１１が接続されており、クランク軸の回転角度に応じた信号がＥＣＵ５に供給される。クランク角度位置センサ１１は、一定クランク角周期毎（例えば６度周期）に１パルス（以下「ＣＲＫパルス」という）と、クランク軸の所定角度位置を特定するパルスを発生する。また、カム角度位置センサ１２は、エンジン１の特定の気筒の所定クランク角度位置でパルス（以下「ＣＹＬパルス」という）と、各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）でパルス（以下「ＴＤＣパルス」という）を発生する。これらのパルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。
ＥＣＵ５には、エンジン１によって駆動される車両のアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセルペダル操作量」という）ＡＰを検出するアクセルセンサ３１、当該車両の走行速度（車速）ＶＰを検出する車速センサ３２、及びエンジン１のクランク軸（出力軸）に接続された手動変速機の変速段（ギヤ位置）ＮＧＲを検出するギヤ位置センサ３３が接続されている。これらのセンサの検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。
ＥＣＵ５は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路のほか、アクチュエータ７、燃料噴射弁６、点火プラグ１５に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
ＥＣＵ５のＣＰＵは、上記センサの検出信号に応じて、スロットル弁３の開度制御、エンジン１に供給する燃料量（燃料噴射弁６の開弁時間）の制御、及び点火プラグ１５の点火時期の制御を行う。
本実施形態では、エンジン１のクランク軸から変速機、ドライブシャフト、及び駆動輪を含む車両駆動系の共振による振動を抑制するために、点火時期を補正することによる制振（振動抑制）トルク制御が行われる。
図２はこの制振トルク制御の概要を説明するためのタイムチャートであり、車両駆動系の共振による振動が発生したときのエンジン回転数ＮＥ、エンジン回転数ＮＥの一次微分値に相当する回転数変化量ＤＮＥ、及び制振トルクＴＲＱＶＳの推移を示す。図２（ｂ）に示す破線は、回転数変化量ＤＮＥの変化波形位相を９０度（１／４周期）遅らせた波形を示し、制振トルクＴＲＱＶＳの位相は、基本的にはこの１／４周期遅延波形を反転させた位相となるように生成される。
図３は、エンジンの加速中（加速度一定）に共振振動が発生した場合おけるエンジン回転数ＮＥ及び回転数変化量ＤＮＥの推移を示すタイムチャートである。このようにエンジンの加速時においては、回転数変化量ＤＮＥの中心値ＤＮＥＣＮＴは「０」より大きくなるので、本実施形態では、回転数変化量ＤＮＥがその中心値ＤＮＥＣＮＴと一致するように、制振トルクＴＲＱＶＳを発生させる制振トルク制御を行う。これにより、運転者が意図する出力トルクを維持しつつ不快な共振振動を抑制することが可能となる。
本実施形態では、制振トルクＴＲＱＶＳは、点火時期を補正することにより発生させるようにしており、点火時期補正量を算出するための制振トルクを、以下の説明では「制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳ」として参照する。図４を参照して制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳの算出手法の概要を説明する。
図４（ａ）は、回転数変化量ＤＮＥの次元を［ｒａｄ／ｓ2］に変換した角速度変化率ＤＮＥＲＡＤの推移（細い実線）、及び角速度変化率ＤＮＥＲＡＤの極大値及び極小値（ピーク値）を取得するためのパラメータ（以下「包絡線パラメータ」という）ＤＮＥＤＧＤＲの推移（太い破線）を示す。包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲのピーク値を用いて、制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳの振幅に相当するゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮが算出される（図４（ｂ））。
角速度変化率ＤＮＥＲＡＤが負の値から正の値に変化するタイミングでリセットされる第１基本時間パラメータＴＴＲＱＰＯＳと、角速度変化率ＤＮＥＲＡＤが正の値から負の値に変化するタイミングでリセットされる第２基本時間パラメータＴＴＲＱＮＥＧが算出され、制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳを生成するための基準時間として使用される（図４（ｃ））。
また車両駆動系の共振周期は、主として変速機の変速段ＮＧＲに依存して変化するため、変速段ＮＧＲに応じて共振周期の１／２に相当する半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲが算出され、さらに半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲ、タイミング補正時間ＴＣＲ、及び基本時間パラメータＴＴＲＱＰＯＳ，ＴＴＲＱＮＥＧを用いて、正規化時間パラメータＲＴＴＱＳＮＰ及びＲＴＴＱＳＮＮが算出される（図４（ｄ））。タイミング補正時間ＴＣＲは、共振周期の１／４に相当する時間（ＴＳＩＮＮＧＲ／２）から制御遅れ時間ＴＣＤＬＹを減算することにより算出される。
正規化時間パラメータＲＴＴＱＳＮＰ及びＲＴＴＱＳＮＮと、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮとを用いて、正弦波の半周期分に相当する振動トルクＴＲＱＩＧＤＧＰ及びＴＲＱＩＧＤＧＮが算出され、これらの振動トルクの位相（正負符号）を反転して加算することにより、制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳが算出される（図４（ｅ））。
図５及び図６は、制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳを算出する処理のフローチャートであり、この処理は、所定クランク角度（例えば３０度）毎にＥＣＵ５のＣＰＵで実行される。
ステップＳ１１では、図８に示すＤＮＥＤＧＤＲ算出処理を実行し、包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲを算出する。ステップＳ１２では、図９に示すＴＲＱＤＧＧＡＩＮ算出処理を実行し、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮ及び半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲを算出する。ステップＳ１３では、図１０に示すＴＴＲＱＳＩＮ算出処理を実行し、振動トルクＴＲＱＩＧＤＧＰ及びＴＲＱＩＧＤＧＮの算出に適用する半周期時間パラメータＴＴＲＱＳＩＮＰ及びＴＴＲＱＳＩＮＮを算出する。
ステップＳ１４では、半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲ及び第１半周期時間パラメータＴＴＲＱＳＩＮＰを下記式（１）に適用して、第１正規化時間パラメータＲＴＴＱＳＮＰを算出する。
ＲＴＴＱＳＮＰ＝ＴＴＲＱＳＩＮＰ／ＴＳＩＮＮＧＲ （１）
ステップＳ１５では、第１正規化時間パラメータＲＴＴＱＳＮＰが「１」より小さいか否かを判別し、この答が否定（ＮＯ）であるときは第１正規化時間パラメータＲＴＴＱＳＮＰを「１」に設定し（ステップＳ１６）、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１５の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは直ちにステップＳ１７に進む。
ステップＳ１７では、第１正規化時間パラメータＲＴＴＱＳＮＰに応じて図７に示すＴＲＱＤＧＳＩＮテーブルを検索し、正弦波テーブル値ＴＲＱＤＧＳＩＮを算出する。ステップＳ１８では、第１正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＰを正弦波テーブル値ＴＲＱＤＧＳＩＮに設定する。ステップＳ１９では、第１正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＰが「０」より大きいか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、さらに第１正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＰの前回値ＴＲＱＤＧＳＩＮＰＺが「０」以下であるか否かを判別する（ステップＳ２０）。ステップＳ１９またはＳ２０の答が否定（ＮＯ）であるときは直ちにステップＳ２２に進む。
ステップＳ１９及びＳ２０の答がともに肯定（ＹＥＳ）であるときは、すなわち第１正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＰが「０」から正の値に変化した直後において、第１振幅値ＴＲＱＤＧＡＩＮＰをステップＳ１２で算出されるゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮに設定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２２では、第１正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＰ及び第１振幅値ＴＲＱＤＧＡＩＮＰを下記式（２）に適用し、第１振動トルクＴＲＱＩＧＤＧＰを算出する。
ＴＲＱＩＧＤＧＰ＝ＴＲＱＤＧＳＩＮＰ×ＴＲＱＤＧＧＡＩＮＰ （２）
ステップＳ２３では、第１正弦波信号値の前回値ＴＲＱＤＧＳＩＮＰＺを今回値ＴＲＱＤＧＳＩＮＰに設定する。
図６のステップＳ３１では、半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲ及び第２半周期時間パラメータＴＴＲＱＳＩＮＮを下記式（３）に適用して、第２正規化時間パラメータＲＴＴＱＳＮＮを算出する。
ＲＴＴＱＳＮＮ＝ＴＴＲＱＳＩＮＮ／ＴＳＩＮＮＧＲ （３）
ステップＳ３２では、第２正規化時間パラメータＲＴＴＱＳＮＮが「１」より小さいか否かを判別し、この答が否定（ＮＯ）であるときは第２正規化時間パラメータＲＴＴＱＳＮＮを「１」に設定し（ステップＳ３３）、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３２の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは直ちにステップＳ３４に進む。
ステップＳ３４では、第２正規化時間パラメータＲＴＴＱＳＮＮに応じて図７に示すＴＲＱＤＧＳＩＮテーブルを検索し、正弦波テーブル値ＴＲＱＤＧＳＩＮを算出し、ステップＳ３５では、第２正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＮを正弦波テーブル値ＴＲＱＤＧＳＩＮに設定する。ステップＳ３６では、第２正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＮが「０」より大きいか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、さらに第２正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＮの前回値ＴＲＱＤＧＳＩＮＮＺが「０」以下であるか否かを判別する（ステップＳ３７）。ステップＳ３６またはＳ３７の答が否定（ＮＯ）であるときは直ちにステップＳ３９に進む。
ステップＳ３６及びＳ３７の答がともに肯定（ＹＥＳ）であるときは、すなわち第２正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＮが「０」から正の値に変化した直後において、第２振幅値ＴＲＱＤＧＧＡＩＮＮをステップＳ１２で算出されるゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮに設定する（ステップＳ３８）。ステップＳ３９では、第２正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＮ及び第２振幅値ＴＲＱＤＧＡＩＮＮを下記式（４）に適用し、第２振動トルクＴＲＱＩＧＤＧＮを算出する。
ＴＲＱＩＧＤＧＮ＝ＴＲＱＤＧＳＩＮＮ×ＴＲＱＤＧＧＡＩＮＮ （４）
ステップＳ４０では、第２正弦波信号値の前回値ＴＲＱＤＧＳＩＮＮＺを今回値ＴＲＱＤＧＳＩＮＮに設定する。ステップＳ４１では、第１及び第２振動トルクＴＲＱＩＧＤＧＰ，ＴＲＱＩＧＤＧＮを下記式（５）に適用し、制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳを算出する。
ＴＲＱＩＧＤＧＢＳ
＝−１．０×（ＴＲＱＩＧＤＧＰ＋ＴＲＱＩＧＤＧＮ） （５）
図８は、図５のステップＳ１１で実行されるＤＮＥＤＧＤＲ算出処理のフローチャートである。この処理では、包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲが算出される。
ステップＳ５１では、エンジン停止フラグＦＭＥＯＦが「１」であるか否かを判別する。エンジン停止フラグＦＭＥＯＦは、エンジン停止状態であるとき「１」に設定される。ステップＳ５１の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、データ取得完了フラグＦＣＴＳＴＧＤＮＥを「０」に設定するとともに、データ取得カウンタＣＴＳＴＧＤＮＥの値を「０」に設定し（ステップＳ５２）、処理を終了する。
ステップＳ５１の答が否定（ＮＯ）であるときは、データ取得カウンタＣＴＳＴＧＤＮＥの値が所定値ＣＴＳＴＧＳＥＴ（例えば８０）と等しいか否かを判別する（ステップＳ５３）。最初はこの答は否定（ＮＯ）であり、データ取得カウンタＣＴＳＴＧＤＮＥの値を「１」だけ増加させる（ステップＳ５４）。データ取得カウンタＣＴＳＴＧＤＮＥの値が所定値ＣＴＳＴＧＳＥＴに達すると、データ取得完了フラグＦＣＴＳＴＧＤＮＥが「１」に設定される（ステップＳ５５）。データ取得完了フラグＦＣＴＳＴＧＤＮＥは、後述する図１３の処理において制振トルク制御開始判定を行うときに参照される。
ステップＳ５６では、バッファメモリに格納されている検出回転数データＮＥＳＴＧＤＧＢＵＦ[i]の記憶アドレスｉを「１」ずつシフトする処理を行うとともに、ＮＥＳＴＧＤＧＢＵＦ[0]に、最新のエンジン回転数データＮＥＳＴＧＦＩを格納する。エンジン回転数データＮＥＳＴＧＦＩは、クランク角３０度毎に算出される。
ステップＳ５７では、下記式（６）によりステージ周期ＣＲＭＥＤＧを算出するとともに、ステージ周期ＣＲＭＥＤＧを下記式（７）に適用して、演算周期ステージ数ＮＳＴＧＤＮＥＲＡＤを算出する。式（６）のＣＲＭＥＦＩＳＵＭは、クランク軸が１８０度回転するのに要する時間（最新値）であり、ＮＯＦＳＴＧはクランク角１８０度期間に含まれるステージ数（例えば６）であり、式（７）のＴＤＮＥＲＡＤは、角速度変化率ＤＮＥＲＡＤの演算周期［ｍｓ］である。なお、式（７）で「１」を加算するのは、（ＴＤＮＥＲＡＤ／ＣＲＭＥＤＧ）の演算結果に含まれる小数点以下の値を切り上げるためである。
ＣＲＭＥＤＧ＝ＣＲＭＥＦＩＳＵＭ／ＮＯＦＳＴＧ （６）
ＮＳＴＧＤＮＥＲＡＤ＝ＴＤＮＥＲＡＤ／ＣＲＭＥＤＧ＋１ （７）
ステップＳ５８では、演算周期ＴＤＮＥＲＡＤの期間における回転数変化量ＤＮＥＳＴＧＤＧを下記式（８）により算出する。
ＤＮＥＳＴＧＤＧ＝ＮＥＳＴＧＦＩ
−ＮＥＳＴＧＢＵＦ[NSTGNDERAD] （８）
ステップＳ５９では、回転数変化量ＤＮＥＳＴＧＤＧ［ｒｐｍ］、ステージ周期ＣＲＭＥＤＧ、及び演算周期ステージ数ＮＳＴＧＤＮＥＲＡＤを下記式（９）に適用して、角速度変化率ＤＮＥＲＡＤ［ｒａｄ／ｓ2］を算出する。式（９）のＫＣＶは、変換係数である。
ＤＮＥＲＡＤ
＝ＫＣＶ×ＤＮＥＳＴＧＤＧ／（ＣＲＭＥＤＧ×ＮＳＴＧＤＮＥＲＡＤ）
（９）
ステップＳ６０では、角速度変化率ＤＮＥＲＡＤが「０」より大きいか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、さらに包絡線パラメータの前回値ＤＮＥＤＧＤＲＺより大きいか否かを判別する（ステップＳ６１）。ステップＳ６１の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわち角速度変化率ＤＮＥＲＡＤが正の値であってかつ増加しているときは、包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲをそのときの角速度変化率ＤＮＥＲＡＤに設定する（ステップＳ６３）。ステップＳ６１の答が否定（ＮＯ）であるときは、包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲを前回値ＤＮＥＤＧＤＲＺに維持する（ステップＳ６４）。
ステップＳ６０の答が否定（ＮＯ）、すなわちＤＮＥＲＡＤ≦０であるときは、角速度変化率ＤＮＥＲＡＤが、包絡線パラメータの前回値ＤＮＥＤＧＤＲＺより小さいか否かを判別する（ステップＳ６２）。ステップＳ６２の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわち角速度変化率ＤＮＥＲＡＤが負の値であってかつ減少しているときは、ステップＳ６３に進み、包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲをそのときの角速度変化率ＤＮＥＲＡＤに設定する。ステップＳ６２の答が否定（ＮＯ）であるときは、ステップＳ６４に進み、包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲを前回値ＤＮＥＤＧＤＲＺに維持する。
ステップＳ６５では、包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲが「０」より大きいか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときはさらに包絡線パラメータの前回値ＤＮＥＤＧＤＲＺが「０」以下であるか否かを判別する（ステップＳ６６）。ステップＳ６６の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわち包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲが「０」以下の値から「０」より大きい値に変化したときは、増減変化フラグＦＤＮＥＤＧＤＲを「１」に設定する（ステップＳ６８）。一方ステップＳ６６の答が否定（ＮＯ）であるときは、増減変化フラグＦＤＮＥＤＧＤＲを「０」に設定する（ステップＳ６９）。
ステップＳ６５の答が否定（ＮＯ）であるときは、包絡線パラメータの前回値ＤＮＥＤＧＤＲＺが「０」以下であるか否かを判別する（ステップＳ６７）。ステップＳ６７の答が否定（ＮＯ）、すなわち包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲが「０」より大きい値から「０」以下の値に変化したときは、ステップＳ６８に進み、増減変化フラグＦＤＮＥＤＧＤＲを「１」に設定する。一方ステップＳ６７の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ステップＳ６９に進み、増減変化フラグＦＤＮＥＤＧＤＲを「０」に設定する。
ステップＳ７０では、包絡線パラメータの前回値ＤＮＥＤＧＤＲＺを今回値ＤＮＥＤＧＤＲに設定し、処理を終了する。
図９は、図５のステップＳ１２で実行されるＴＲＱＤＧＧＡＩＮ算出処理のフローチャートである。この処理では、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮ及び半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲが算出される。
本実施形態では、変速段ＮＧＲは、「１」（１速）から「６」（６速）までの値をとるので、図９のステップＳ８１〜Ｓ８５により、変速段ＮＧＲがいずれの値であるかを判別する。
そしてＮＧＲ＝１であるときは、ギヤ比ＧＥＡＲＲＴＯＤＧを１速のギヤ比ＧＥＡＲＲＴＯＤＧ１に設定し、半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲを１速に対応した半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲ１に設定する（ステップＳ８６）。またＮＧＲ＝２であるときは、ギヤ比ＧＥＡＲＲＴＯＤＧを２速のギヤ比ＧＥＡＲＲＴＯＤＧ２に設定し、半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲを２速に対応した半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲ２に設定する（ステップＳ８７）。
またＮＧＲ＝３であるときは、ギヤ比ＧＥＡＲＲＴＯＤＧを３速のギヤ比ＧＥＡＲＲＴＯＤＧ３に設定し、半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲを３速に対応した半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲ３に設定する（ステップＳ８８）。またＮＧＲ＝４であるときは、ギヤ比ＧＥＡＲＲＴＯＤＧを４速のギヤ比ＧＥＡＲＲＴＯＤＧ４に設定し、半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲを４速に対応した半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲ４に設定する（ステップＳ８９）。
またＮＧＲ＝５であるときは、ギヤ比ＧＥＡＲＲＴＯＤＧを５速のギヤ比ＧＥＡＲＲＴＯＤＧ５に設定し、半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲを５速に対応した半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲ５に設定する（ステップＳ９０）。またＮＧＲ＝６であるときは、ギヤ比ＧＥＡＲＲＴＯＤＧを６速のギヤ比ＧＥＡＲＲＴＯＤＧ６に設定し、半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲを６速に対応した半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲ６に設定する（ステップＳ９１）。
なお各パラメータについては、下記の関係が成立する：
ＧＥＡＲＲＴＯＤＧ１＞ＧＥＡＲＲＴＯＤＧ２＞ＧＥＡＲＲＴＯＤＧ３＞ＧＥＡＲＲＴＯＤＧ４＞ＧＥＡＲＲＴＯＤＧ５＞ＧＥＡＲＲＴＯＤＧ６
ＴＳＩＮＮＧＲ１＞ＴＳＩＮＮＧＲ２＞ＴＳＩＮＮＧＲ３＞ＴＳＩＮＮＧＲ４＞ＴＳＩＮＮＧＲ５＞ＴＳＩＮＮＧＲ６
ステップＳ９２では、ギヤ比ＧＥＡＲＲＴＯＤＧ及び包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲを下記式（１０）に適用し、仮振動トルクピーク値ＴＲＱＤＧＤＲＴＭＰを算出する。式（１０）のＩＤＧＥＮＧは、車両駆動系の慣性モーメントである。
ＴＲＱＤＧＤＲＴＭＰ
＝−１×ＩＤＧＥＮＧ×ＧＥＡＲＲＴＯＤＧ×ＤＮＥＤＧＤＲ （１０）
ステップＳ９３では、増減変化フラグＦＤＮＥＤＧＤＲが「１」であるか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であるときは直ちにステップＳ９７に進む。増減変化フラグＦＤＮＥＤＧＤＲが「１」であるときは、ステップＳ９４に進み、振動トルクピーク値ＴＲＱＤＧＤＲを、仮振動トルクピーク値の前回値ＴＲＱＤＧＤＲＴＭＰＺに設定する。ステップＳ９５では、振動トルクピーク値ＴＲＱＤＧＤＲ及びその前回値ＴＲＱＤＧＤＲＺを下記式（１１）に適用し、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮを算出する。
ＴＲＱＤＧＧＡＩＮ＝０．５×（ＴＲＱＤＧＤＲ−ＴＲＱＤＧＤＲＺ）
（１１）
ステップＳ９６では、振動トルクピーク値の前回値ＴＲＱＤＧＤＲＺを今回値ＴＲＱＤＧＤＲに設定する。ステップＳ９７では、仮振動トルクピーク値の前回値ＴＲＱＤＧＤＲＴＭＰＺを、今回値ＴＲＱＤＧＤＲＴＭＰに設定するとともに、ゲインパラメータの前回値ＴＲＱＤＧＧＡＩＮＺを、今回値ＴＲＱＤＧＧＡＩＮに設定する。
図９の処理により、制振トルクの振幅に相当するゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮは、直前の２つの振動トルクピーク値、すなわち極大値と極小値の差分の１／２に相当する値に設定される。このようにゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮを設定することにより、角速度変化率ＤＮＥＲＡＤがその中心値と一致するように、制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳを算出することができる。
図１０は、図５のステップＳ１３で実行されるＴＴＲＱＳＩＮ算出処理のフローチャートである。この処理では、振動トルクＴＲＱＩＧＤＧＰ及びＴＲＱＩＧＤＧＮの算出に適用する半周期時間パラメータＴＴＲＱＳＩＮＰ及びＴＴＲＱＳＩＮＮが算出される。
ステップＳ１０１では、増減変化フラグＦＤＮＥＤＧＤＲが「１」であるか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮが「０」より大きいか否かを判別する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわち包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲの符号が変化し、かつゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮが正の値であるときは、第１基本時間パラメータＴＴＲＱＰＯＳを「０」に設定する（ステップＳ１０３）。
ステップＳ１０１またはＳ１０２の答が否定（ＮＯ）であるときは、下記式（１２）により、第１基本時間パラメータＴＴＲＱＰＯＳを回転時間ＣＲＭＥＮ（最新値）だけ増加させる（ステップＳ１０４）。回転時間ＣＲＭＥＮは、本処理の実行周期（クランク角３０度）を時間ＣＲＭＥＮ［ｍｓ］に換算したものである。
ＴＴＲＱＰＯＳ＝ＴＴＲＱＰＯＳ＋ＣＲＭＥＮ （１２）
ステップＳ１０５では、増減変化フラグＦＤＮＥＤＧＤＲが「１」であるか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮが「０」以下である否かを判別する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわち包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲの符号が変化し、かつゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮが「０」以下の値であるときは、第２基本時間パラメータＴＴＲＱＮＥＧを「０」に設定する（ステップＳ１０７）。
ステップＳ１０５またはＳ１０６の答が否定（ＮＯ）であるときは、下記式（１３）により、第２基本時間パラメータＴＴＲＱＮＥＧを回転時間ＣＲＭＥＮだけ増加させる（ステップＳ１０８）。
ＴＴＲＱＮＥＧ＝ＴＴＲＱＮＥＧ＋ＣＲＭＥＮ （１３）
ステップＳ１０９では、下記式（１４）及び（１５）にそれぞれ第１基本時間パラメータＴＴＲＱＰＯＳ及び第２基本時間パラメータＴＴＲＱＮＥＧを適用して、第１半周期時間パラメータＴＴＲＱＳＩＮＰ及び第２半周期時間パラメータＴＴＲＱＳＩＮＮを算出する。下記式（１４）（１５）のＣＲＭＥＦＩＳＵＭは、クランク軸が１８０度回転するのに要する時間（最新値）であり、ＮＴＤＣＩＧＤＧは点火時期の補正がトルク変化に反映されるまでの無駄行程数（例えば１）であり、ＴＤＮＥＲＡＤＤＬＹは角速度変化率ＤＲＥＲＡＤの算出に要する時間（例えば３０ｍｓ）である。
ＴＴＲＱＳＩＮＰ＝ＴＴＲＱＰＯＳ
−（ＴＳＩＮＮＧＲ／２−ＣＲＭＥＦＩＳＵＭ×ＮＴＤＣＩＧＤＧ）
＋ＴＤＮＥＲＡＤＤＬＹ （１４）
ＴＴＲＱＳＩＮＮ＝ＴＴＲＱＮＥＧ
−（ＴＳＩＮＮＧＲ／２−ＣＲＭＥＦＩＳＵＭ×ＮＴＤＣＩＧＤＧ）
＋ＴＤＮＥＲＡＤＤＬＹ （１５）
ステップＳ１１０では、過渡制御フラグＦＩＧＤＧＦＢＥＤが「１」であるか否かを判別する。過渡制御フラグＦＩＧＤＧＦＢＥＤは、後述する図１３の処理（ＦＩＧＤＧＣＮＴ設定処理）において、制振トルク制御を終了するときの過渡状態にあるとき「１」に設定される。ステップＳ１１０の答が否定（ＮＯ）であって、通常制御中はステップＳ１０９で算出される第１及び第２半周期時間パラメータＴＴＲＱＳＩＮＰ，ＴＴＲＱＳＩＮＮのリミット処理を行う（ステップＳ１１１，Ｓ１１２）。すなわち、第１及び第２半周期時間パラメータＴＴＲＱＳＩＮＰ，ＴＴＲＱＳＩＮＮがともに「０」以上であってかつ半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲ以下の値をとるようにリミット処理が行われる。
ステップＳ１１０の答が肯定（ＹＥＳ）であって、過渡制御中であるときは、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮが「０」より大きいか否かを判別する（ステップＳ１１３）。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、第１半周期時間パラメータＴＴＲＱＳＩＮＰを「０」に設定し（ステップＳ１１４）、第２半周期時間パラメータＴＴＲＱＳＩＮＮについて、ステップＳ１１２と同様のリミット処理を行う（ステップＳ１１５）。一方、ステップＳ１１３の答が否定（ＮＯ）であるときは、第１半周期時間パラメータＴＴＲＱＳＩＮＰについて、ステップＳ１１１と同様のリミット処理を行い（ステップＳ１１６）、第２半周期時間パラメータＴＴＲＱＳＩＮＮを「０」に設定する（ステップＳ１１７）。
図１１は、制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳを発生するための点火時期の補正量（以下「修正点火時期補正量」という）ＩＧＤＧＦＢを算出する処理のフローチャートである。この処理は、ＴＤＣパルスの発生に同期してＥＣＵ５のＣＰＵで実行される。
ステップＳ１２１では、図１３に示す処理を実行し、制振トルク制御実行条件が成立するとき、制御実行フラグＦＩＧＤＧＣＮＴを「１」に設定する。ステップＳ１２２では制御実行フラグＦＩＧＤＧＣＮＴが「１」であるか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であって制振トルク制御実行条件が不成立であるときは、修正点火時期補正量ＩＧＤＧＦＢを「０」に設定し（ステップＳ１２３）、処理を終了する。
ステップＳ１２２の答が肯定（ＹＥＳ）であって制振トルク制御実行条件が成立しているときは、下記式（２１）に制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳを適用し、修正制振トルクＴＲＱＩＧＤＧを算出するとともに、現遅角補正量ＤＩＧＭＡＰＤＧを現点火時期補正量ＤＩＧＭＩＬの符号を反転させた値に設定する（ステップＳ１２４）。式（２１）のＫＰＩＧＤＧは、例えば「０．１」に設定される所定係数である。現点火時期補正量ＤＩＧＭＩＬは、制振トルク制御を行わない状態（基準状態）における基準点火時期ＩＧＬＯＧＢと、最適点火時期ＩＧＭＢＴとの差分（＝ＩＧＭＢＴ−ＩＧＬＯＧＢ）に相当する補正量であり、「０」以上の値を有する。
ＴＲＱＩＧＤＧ＝ＴＲＱＩＧＤＧＢＳ×ＫＰＩＧＤＧ （２１）
ステップＳ１２５では、エンジン回転数ＮＥ及び現遅角補正量ＤＩＧＭＡＰＤＧに応じて図１２に示すトルク低減率マップを検索し、現トルク低減率ＤＲＴＲＱＩＤＬを算出する。トルク低減率マップは、エンジン回転数ＮＥが一定であるという条件の下で、点火時期を最適点火時期ＩＧＭＢＴに設定したときの出力トルク（以下「基準出力トルク」という）ＴＲＱＭＢＴに対するトルク低減率ＤＴＲＱＤＷＮと、点火時期遅角量ＩＧＲＴＤとの関係が設定されたマップであり、図１２に示すＮＥ１〜ＮＥ３は所定回転数である。現トルク低減率ＤＲＴＲＱＩＤＬの算出には、適宜補間演算が用いられる。なお、図１２に示した設定カーブは典型例を示したものであり、実際にはエンジンの特性に応じて必要な数のカーブが設定される。
ステップＳ１２６では、下記式（２２）により、基準出力トルクＴＲＱＭＢＴを算出する。式（２２）のＧＡＩＲＣＹＬは気筒吸入空気量であり、検出される吸入空気流量ＧＡＩＲに応じて算出される。基準出力トルクＴＲＱＭＢＴは、気筒吸入空気量ＧＡＩＲＣＹＬにほぼ比例することが確認されており、ＫＴＱＧＡＩＲは、吸入空気量［ｇ］をトルク［Ｎｍ］に変換する変換係数である。
ＴＲＱＭＢＴ＝ＧＡＩＲＣＹＬ×ＫＴＱＧＡＩＲ （２２）
ステップＳ１２７では、修正制振トルクＴＲＱＩＧＤＧ、現トルク低減率ＤＲＴＲＱＩＤＬ、及び基準出力トルクＴＲＱＭＢＴを下記式（２３）に適用し、必要トルク低減率ＲＴＲＱＤＧを算出する。
ＲＴＲＱＤＧ＝１−ＤＲＴＲＱＩＤＬ＋ＴＲＱＩＧＤＧ／ＴＲＱＭＢＴ
（２３）
ステップＳ１２８では、エンジン回転数ＮＥ及び必要トルク低減率ＲＴＲＱＤＧに応じて図１２に示すトルク低減率マップを逆検索し、制振遅角補正量ＩＧＤＧＦＢＢＳを算出する。
ステップＳ１２９では、制振遅角補正量ＩＧＤＧＦＢＢＳと現点火時期補正量ＤＩＧＭＩＬとを加算することにより、修正点火時期補正量ＩＧＤＧＦＢを算出する。
最終的な点火時期ＩＧＬＯＧは、基準点火時期ＩＧＬＯＧＢに修正点火時期補正量ＩＧＤＧＦＢを加算することにより算出される。
図１３及び図１４は、図１１のステップＳ１２１で実行されるＦＩＧＤＧＣＮＴ設定処理のフローチャートである。
ステップＳ１３１では、図８の処理で設定されるデータ取得完了フラグＦＣＴＳＴＧＤＮＥが「１」であるか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）であるときは、制振トルク制御の実行条件は不成立であると判定し、ステップＳ１５７（図１４）に進み、過渡制御フラグＦＩＧＤＧＦＢＥＤ及び制御実行フラグＦＩＧＤＧＣＮＴをともに「０」に設定するとともに、制御実行カウンタＣＴＩＧＤＧの値を「０」に設定する。制御実行カウンタＣＴＩＧＤＧは、制振トルクのゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮの符号が反転する回数をカウントする。
ステップＳ１３１の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＩＧの前回値ＴＲＱＤＧＩＧＺを今回値ＴＲＱＤＧＩＧに設定するとともに、今回値ＴＲＱＤＧＩＧを、図８の処理で算出されるゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮに設定する（ステップＳ１３２）。ステップＳ１３３では、燃料カットフラグＦＦＣが「１」であるか否かを判別する。燃料カットフラグは、エンジンへの燃料供給を一時的に停止する燃料カット運転を行うとき「１」に設定される。ステップＳ１３３の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、実行条件不成立と判定し、ステップＳ１５７に進む。
ステップＳ１３３の答が否定（ＮＯ）であるときは、過渡制御フラグＦＩＧＤＧＦＢＥＤが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ１３４）。最初はこの答は否定（ＮＯ）であるのでステップＳ１３５に進み、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＩＧが「０」より大きいか否かを判別する。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときはさらにゲインパラメータの前回値ＴＲＱＤＧＩＧＺが「０」以下であるか否かを判別する（ステップＳ１３６）。ステップＳ１３６の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわちゲインパラメータＴＲＱＤＧＩＧが「０」以下の値から「０」より大きな値へ変化した直後であるときは、ゲイン変化フラグＦＴＲＱＤＧＩＧを「１」に設定する（ステップＳ１３８）。ステップＳ１３６の答が否定（ＮＯ）であって、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＩＧの符号が変化していないときは、ゲイン変化フラグＦＴＲＱＤＧＩＧを「０」に設定する（ステップＳ１３９）。
ステップＳ１３５の答が否定（ＮＯ）であるときは、ステップＳ１３７に進み、ステップＳ１３６と同じ判別を行う。ステップＳ１３７の答が否定（ＮＯ）であって、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＩＧが「０」より大きな値から「０」以下の値へ変化した直後であるときは、ステップＳ１３８に進み、ゲイン変化フラグＦＴＲＱＤＧＩＧを「１」に設定する。ステップＳ１３７の答が肯定（ＹＥＳ）であって、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＩＧの符号が変化していないときは、ステップＳ１３９に進み、ゲイン変化フラグＦＴＲＱＤＧＩＧを「０」に設定する。
ステップＳ１４０では変速段ＮＧＲが所定低変速段ＮＧＲＩＧＤＧＦＢＬ（例えば２速）より低いか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であるときは変速段ＮＧＲが所定高変速段ＮＧＲＩＧＤＧＦＢＨ（例えば４速）以下であるか否かを判別する（ステップＳ１４１）。
ステップＳ１４０の答が肯定（ＹＥＳ）またはステップＳ１４１の答が否定（ＮＯ）であって、変速段ＮＧＲが所定範囲外であるときは、ステップＳ１５５に進み、制振遅角補正量ＩＧＤＧＦＢＢＳが「０」であるか否かを判別する。制振トルク制御を開始していないときはこの答は肯定（ＹＥＳ）であり、ステップＳ１５７に進む。ステップＳ１５５の答が否定（ＮＯ）であるときは過渡制御フラグＦＩＧＤＧＦＢＥＤを「１」に設定する（ステップＳ１５６）。
ステップＳ１４１の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、制御実行フラグＦＩＧＤＧＣＮＴが既に「１」に設定されているか否かを判別する（ステップＳ１４２）。最初はこの答は否定（ＮＯ）であるので、ステップＳ１４３に進み、冷却水温ＴＷが所定水温ＴＷＩＧＤＧＦＢ（例えば０℃）以上であるか否かを判別する。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、車速ＶＰが所定車速ＶＰＩＧＤＧＦＢ（例えば１０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判別する（ステップＳ１４４）。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＩＧＤＧＪＤ（例えば１０００ｒｐｍ）以上であるか否かを判別する（ステップＳ１４５）。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＩＧの絶対値が所定開始判定閾値ＴＲＱＩＧＤＧＪＤ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１４６）。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときはさらにゲイン変化フラグＦＴＲＱＤＧＩＧが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ１４７）。
ステップＳ１４３〜Ｓ１４７の何れかの答が否定（ＮＯ）であるときは、実行条件不成立と判定してステップＳ１５５に進む。一方ステップＳ１４７の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、制振トルク制御の実行条件が成立していると判定し、制御実行フラグＦＩＧＤＧＣＮＴを「１」に設定する（ステップＳ１４８）。
制御実行フラグＦＩＧＤＧＣＮＴが「１」に設定されると、以後はステップＳ１４２の答が肯定（ＹＥＳ）となるので、ステップＳ１５１に進み、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＩＧの絶対値が所定終了判定閾値ＴＲＱＩＧＤＧＥＤ（＜ＴＲＱＩＧＤＧＪＤ）より小さいか否かを判別する。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ステップＳ１５５に進む。
ステップＳ１５１の答が否定（ＮＯ）であるときは、ゲイン変化フラグＦＴＲＱＤＧＩＧが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ１５２）。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、制御実行カウンタＣＴＩＧＤＧの値を「１」だけ増加させ（ステップＳ１５３）、ステップＳ１５４に進む。ステップＳ１５２の答が否定（ＮＯ）であるときは直ちにステップＳ１５４に進む。
ステップＳ１５４では、制御実行カウンタＣＴＩＧＤＧの値が所定閾値ＣＩＧＤＧ（例えば３）より大きいか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）である間は直ちに処理を終了する。その後ステップＳ１５４の答が肯定（ＹＥＳ）となると、ステップＳ１５５に進む。
図１３及び図１４の処理によれば、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＩＧの絶対値が所定開始判定閾値ＴＲＱＩＧＤＧＪＤ以上の状態でゲインパラメータＴＲＱＤＧＩＧの符号が変化した時点から制振トルク制御が開始され、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＩＧの絶対値が所定終了判定閾値ＴＲＱＩＧＤＧＥＤより小さくなったとき、または制御実行カウンタＣＴＩＧＤＧの値が所定閾値ＣＩＧＤＧを越えたときに過渡制御に移行し、制振遅角補正量ＩＧＤＧＦＢＢＳが「０」となったとき、制振トルク制御が終了する。
図１５は、上述した制振トルク制御を説明するためのタイムチャートであり、制御実行フラグＦＩＧＤＧＣＮＴ、エンジン回転数ＮＥ、角速度変化率ＤＮＥＲＡＤ（及び包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲ）、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮ、修正制振トルクＴＲＱＩＧＤＧ、及び制振遅角補正量ＩＧＤＧＦＢＢＳの推移を示す。
図１５には、時刻ｔ０においてシフトアップが行われ、時刻ｔ１において制御実行条件が成立して制振トルク制御が開始され、時刻ｔ２に終了する例が示されている。時刻ｔ１において包絡線パラメータＤＮＥＤＧＤＲに応じて算出されるゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮが急変し、制振トルク制御が開始される。制振トルク制御の実行により、トルク変動が早期に収束することが確認できる。
以上のように本実施形態では、エンジン回転数ＮＥの変化量に相当する角速度変化率ＤＮＥＲＡＤが算出され、この角速度変化率ＤＮＥＲＡＤが、極小値と極大値の中心値と一致するように、制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳが算出され、制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳに応じて制振遅角補正量ＩＧＤＧＦＢＢＳが算出され、点火時期ＩＧＬＯＧが制振遅角補正量ＩＧＤＧＦＢＢＳにより補正される。角速度変化率ＤＮＥＲＡＤの中心値は、車両運転者が意図した加速度成分に相当するものであり、その中心値を目標値としてトルク補正を行うことにより、運転者が意図とするエンジン出力を維持しつつ不快な振動を抑制することができる。
また車両の駆動系の共振周期の１／２に相当する半共振周期ＴＳＩＮＮＧＲが変速段ＮＧＲに応じて算出されるとともに、共振周期の１／４に相当する時間（＝ＴＳＩＮＮＧＲ／２）から制御遅れ時間ＴＣＤＬＹを減算することによりタイミング補正時間ＴＣＲが算出され、角速度変化率ＤＮＥＲＡＤの変化に対してタイミング補正時間ＴＣＲだけ遅れて制振遅角補正量ＩＧＤＧＦＢＢＳが変化するように制御される。車両駆動系の共振振動の位相は、角速度変化率ＤＮＥＲＡＤの変化位相に対してほぼ９０度（１／４周期）遅れの位相となるので、制振遅角補正量ＩＧＤＧＦＢＢＳをこのような位相で変化させることにより、共振振動を効果的に抑制することができる。なお、本実施形態では、タイミング補正時間ＴＣＲは、下記式（３１）で与えられる（式（１４）または（１５）を参照）。また、制御遅れ時間ＴＣＤＬＹは下記式（３２）で示される。
ＴＣＲ＝ＴＳＩＮＮＧＲ／２
−（ＣＲＭＥＦＩＳＵＭ×ＮＴＤＣＩＧＤＧ＋ＴＤＮＥＲＡＤＤＬＹ）
（３１）
ＴＣＤＬＹ＝ＣＲＭＥＦＩＳＵＭ×ＮＴＤＣＩＧＤＧ
＋ＴＤＮＥＲＡＤＤＬＹ （３２）
また振動トルクの極大値と極小値の差分（ＴＲＱＤＧＤＲ−ＴＲＱＤＧＤＲＺ）の１／２に相当するトルク値に応じてゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮが算出される（式（１１））とともに、車両駆動系の共振周期で変化する正弦波信号に相当する正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＰ及びＴＲＱＤＧＳＩＮＮが算出され、この正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＰ及びＴＲＱＤＧＳＩＮＮと、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮとを用いて振動トルクＴＲＱＩＧＤＧＰ及びＴＲＱＩＧＤＧＮが算出され、振動トルクＴＲＱＩＧＤＧＰ及びＴＲＱＩＧＤＧＮを加算して位相（正負符号）を反転させることにより、制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳが算出される。さらに制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳに応じて制振遅角補正量ＩＧＤＧＦＢＢＳが算出される。これにより、振動トルクを打ち消すエンジン出力トルクを適切な振幅及び位相で発生させ、共振振動を効果的に抑制することができる。
また角速度変化率ＤＮＥＲＡＤの符号が変化する時点でリセットされる基本時間パラメータＴＴＲＱＰＯＳ及びＴＴＲＱＮＥＧが算出され、この基本時間パラメータＴＴＲＱＰＯＳ及びＴＴＲＱＮＥＧからタイミング補正時間ＴＣＲだけ遅れた位相で変化する正規化時間パラメータＲＴＴＱＳＮＰ及びＲＴＴＱＳＮＮを用いて、正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＰ及びＴＲＱＤＧＳＩＮＮが算出される。すなわち、正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＰ及びＴＲＱＤＧＳＩＮＮは、角速度変化率ＤＮＥＲＡＤの符号が変化する時点からタイミング補正時間ＴＣＲだけ遅れた時点で「０」に修正される。車両駆動系の共振周期は車両特性のばらつきや経時変化によって設計中心値から若干ずれた値をとることがあるが、制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳの算出に適用する正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＰ及びＴＲＱＤＧＳＩＮＮの「０」クロス時期を、検出される角速度変化率ＤＮＥＲＡＤに応じて修正することにより、共振周期のずれの影響を低減し、良好な振動抑制効果を維持することができる。
本実施形態では、クランク角度位置センサ１１が回転数検出手段に相当し、ＥＣＵ５が、回転数変化量算出手段、トルク制御量補正手段、トルク補正量算出手段、共振周期算出手段、振幅算出手段、及び正弦波信号値算出手段を構成する。具体的には、図８のステップＳ５６〜Ｓ５９が回転数変化量算出手段に相当し、図８のステップＳ６０〜Ｓ７０及び図９〜図１１の処理がトルク補正量算出手段に相当し、図９のステップＳ８１〜Ｓ９１が共振周期算出手段に相当し、図９のステップＳ９２〜Ｓ９７が振幅算出手段に相当し、図１０の処理が正弦波信号値算出手段に相当する。
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳの振幅に相当するゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮを、正の値及び負の値に設定し、正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＰ及びＴＲＱＤＧＳＩＮＮをともに正弦波の正の半周期分に対応するように設定したが、ゲインパラメータＴＲＱＤＧＧＡＩＮを常に正の値に設定し、第２正弦波信号値ＴＲＱＤＧＳＩＮＮを正弦波の負の半周期分に対応するように設定してもよい。
また上述した実施形態では、点火時期を補正することにより、制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳを発生させるようにしたが、ディーゼルエンジンでは燃料噴射量を補正して制振トルクＴＲＱＩＧＤＧＢＳを発生させることが望ましい。
また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの制御にも適用が可能である。
１ 内燃機関
５ 電子制御ユニット（回転数変化量算出手段、トルク制御量補正手段、トルク補正量算出手段、共振周期算出手段、振幅算出手段、正弦波信号値算出手段）
１１ クランク角度位置センサ（回転数検出手段）
１５ 点火プラグ
３３ ギヤ位置センサ

Claims (6)

  1. 車両を駆動する内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関の制御装置において、
    前記機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
    前記機関回転数の変化量を算出する回転数変化量算出手段と、
    前記回転数変化量が該回転数変化量の極小値と極大値の中心値と一致するように、前記機関の出力トルク制御量を補正するトルク制御量補正手段とを備え、
    前記トルク制御量補正手段は、
    前記回転数変化量の極小値及び極大値に対応するピーク振動トルクの差分の１／２に相当するトルク値に応じてトルク補正量を算出するトルク補正量算出手段を有し、
    前記トルク補正量により前記出力トルク制御量を補正し、
    前記トルク補正量算出手段は、
    前記車両の駆動系の共振周期を算出する共振周期算出手段と、
    前記ピーク振動トルクの差分に応じて前記トルク補正量の振幅を算出する振幅算出手段と、
    前記共振周期で変化する正弦波信号値を算出する正弦波信号値算出手段とを有し、
    前記正弦波信号値及び振幅を用いて前記トルク補正量を算出することを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 前記トルク補正量算出手段は、前記回転数変化量の変化に対して、下記式で与えられるタイミング補正時間だけ遅らせて前記トルク補正量を変化させる請求項１の制御装置：
    タイミング補正時間＝ＴＲＳＮ／４−ＴＣＤＬＹ
    ここでＴＲＳＮは前記共振周期、ＴＣＤＬＹは前記出力トルク制御量の変更によって前記出力トルクが実際に変化するまでの遅れ時間である。
  3. 前記正弦波信号値算出手段は、前記回転数変化量の符号が変化する時点から前記タイミング補正時間だけ遅れた時点で前記正弦波信号値を「０」に修正する周期修正手段を有する請求項２の制御装置。
  4. 車両を駆動する内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関の制御方法において、
    ａ）前記機関の回転数を検出し、
    ｂ）前記機関回転数の変化量を算出し、
    ｃ）前記回転数変化量が該回転数変化量の極小値と極大値の中心値と一致するように、前記機関の出力トルク制御量を補正するステップを備え、
    前記ステップｃ）は、
    ｄ）前記回転数変化量の極小値及び極大値に対応するピーク振動トルクの差分の１／２に相当するトルク値に応じてトルク補正量を算出するステップを含み、
    前記トルク補正量により前記出力トルク制御量を補正し、
    前記ステップｄ）は、
    ｅ）前記車両の駆動系の共振周期を算出し、
    ｆ）前記ピーク振動トルクの差分に応じて前記トルク補正量の振幅を算出し、
    ｇ）前記共振周期で変化する正弦波信号値を算出するステップを含み、
    前記正弦波信号値及び振幅を用いて前記トルク補正量を算出することを特徴とする内燃機関の制御方法。
  5. 前記ステップｄ）では、前記回転数変化量の変化に対して、下記式で与えられるタイミング補正時間だけ遅らせて前記トルク補正量を変化させる請求項４の制御方法：
    タイミング補正時間＝ＴＲＳＮ／４−ＴＣＤＬＹ
    ここでＴＲＳＮは前記共振周期、ＴＣＤＬＹは前記出力トルク制御量の変更によって前記出力トルクが実際に変化するまでの遅れ時間である。
  6. 前記ステップｇ）は、前記回転数変化量の符号が変化する時点から前記タイミング補正時間だけ遅れた時点で前記正弦波信号値を「０」に修正するステップを含む請求項５の制御方法。
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