JP6296421B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの制御装置に係り、特に、アクセル開度などに基づきエンジントルクを制御するエンジンの制御装置に関する。

従来から、車両の加速時に（特に減速から加速に転じるとき）、エンジントルクを急激に上昇させると車両に振動が発生するため、このような振動を抑制するようにエンジントルクを緩やかに上昇させることが行われている。しかしながら、エンジントルクを緩やかに上昇させると、加速時の振動を抑制することができるが、加速性能が低下するという弊害がある。このような問題を解決しようとした技術が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１には、ドライブシャフトのねじり振動に起因する車体の前後振動の抑制と加速性能とをバランス良く両立させるようにエンジントルクを制御する技術が開示されている。具体的には、この技術では、アクセルペダルの踏み込み速度が高いときには、車両前後振動をある程度許容して、エンジントルクを急峻に上昇させる制御を行い、アクセルペダルの踏み込み速度が低いときには、車両前後振動を抑制するためにエンジントルクを穏やかに上昇させる制御を行っている。

特開２００５−１５５４１２号公報

ところで、車両の加速初期に、つまりエンジントルクを上昇し始めたときに、まず、エンジントルクが伝達される伝達系のガタを有する部材間（伝達系内のギヤや、ドライブシャフトと車輪との間のスプラインなど）において所謂「ガタ詰め」が行われる。このときにエンジントルクを急激に上昇させると、ガタ詰めが勢いよく行われて、振動が発生してしまう（特に音が発生してしまう）。上記した特許文献１に開示された技術では、車両の加速時においてガタ詰め時に発生する振動を適切に抑制することができなかった。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、加速性能を確保しつつ、エンジントルクが伝達される伝達系のガタ詰め時に発生する振動を適切に抑制することができる、エンジンの制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、エンジンの制御装置において、エンジン回転数を取得するエンジン回転数取得手段と、アクセル開度を取得するアクセル開度取得手段と、このアクセル開度取得手段が取得したアクセル開度に基づきエンジントルクを制御するトルク制御手段と、を有し、トルク制御手段は、アクセル開度が上昇し始めたときに、エンジントルクが伝達される伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制すべく、エンジントルクの上昇率がアクセル開度の増加に応じたエンジントルクの上昇率よりも小さくなるように、エンジントルクの上昇を制限する制御を行い、エンジン回転数取得手段が取得したエンジン回転数の変化に基づき、伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限する制御の終了タイミングを判定し、トルク制御手段は、エンジン回転数取得手段が取得したエンジン回転数に基づき、クランクシャフトの角速度について時間軸上で隣り合う角速度の変化比を求めると共に、クランクシャフトの角躍度を求め、角躍度が正の値であり、且つ角速度の変化比が１以上の所定値を超えたときに、伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を終了する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、エンジン回転数の変化に基づき、車両の加速開始直後に発生する伝達系のガタ詰めを判定して、伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限するので、このガタ詰め時に発生する振動を適切に抑制することができる。また、本発明によれば、振動の発生要因となる現象（伝達系のガタ詰め）に応じたトルク制限を行うため、必要以上にエンジントルクの上昇を制限することがないので、車両の加速性能を確保することができる。
また、本発明によれば、エンジン回転数から求めることができる、クランクシャフトの角速度の変化比及び角躍度に基づいて、伝達系のガタ詰めを的確に判定して、ガタ詰め時に発生する振動を抑制するための制御を最適なタイミングで終了させることができる。

本発明において、好ましくは、トルク制御手段は、伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を行った後に、エンジンマウントにより車体に固定されたエンジンを少なくとも含むパワートレインのロール運動の初速を制御すべく、エンジントルクの上昇率がアクセル開度の増加に応じたエンジントルクの上昇率よりも小さくなるように、エンジントルクの上昇を制限する制御を更に行う。
このように構成された本発明によれば、パワートレインのロール運動の開始時に、パワートレインのロール運動の初速を制御するようにエンジントルクの上昇を制限するので、パワートレインのロール運動の制御性を向上させることができる。よって、この後にパワートレインのロール運動を抑制しやすくなる。

本発明において、好ましくは、トルク制御手段は、パワートレインのロール運動の初速を制御するようにエンジントルクの上昇を制限するときのエンジントルクの上昇率を、伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限するときのエンジントルクの上昇率よりも小さくする。
このように構成された本発明によれば、振動の発生要因となる現象に応じた大きさのエンジントルクの上昇率を適用することができ、加速時に発生する振動を適切に抑制しつつ、車両の加速性能を効果的に確保することができる。

本発明において、好ましくは、トルク制御手段は、パワートレインのロール運動の初速を制御するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を行った後に、パワートレインのロール運動を抑制すべく、エンジントルクの上昇率がアクセル開度の増加に応じたエンジントルクの上昇率よりも小さくなるように、エンジントルクの上昇を制限する制御を更に行う。
このように構成された本発明によれば、パワートレインのロール運動中に、このロール運動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限するので、パワートレインを低い速度でロール運動させて、エンジンマウントを速やかに減衰状態にし、パワートレインのロール運動を適切に収束させることができる。

本発明において、好ましくは、トルク制御手段は、パワートレインのロール運動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限するときのエンジントルクの上昇率を、パワートレインのロール運動の初速を制御するようにエンジントルクの上昇を制限するときのエンジントルクの上昇率よりも小さくする。
このように構成された本発明によれば、振動の発生要因となる現象に応じた大きさのエンジントルクの上昇率を適用することができ、加速時に発生する振動を適切に抑制しつつ、車両の加速性能を効果的に確保することができる。

本発明において、好ましくは、トルク制御手段は、エンジン回転数取得手段が取得したエンジン回転数に基づき、クランクシャフトの角速度について時間軸上で隣り合う角速度の変化比を求めると共に、クランクシャフトの角躍度を求め、角躍度が正の値であり、且つ角速度の変化比が１以上の第１所定値を超えたときに、伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を終了して、パワートレインのロール運動の初速を制御するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を開始し、角躍度が正の値であり、且つ角速度の変化比が第１所定値よりも大きな第２所定値を超えたときに、パワートレインのロール運動の初速を制御するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を終了して、パワートレインのロール運動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を開始する。
このように構成された本発明によれば、伝達系のガタ詰め及びパワートレインのロール運動を的確に判定して、ガタ詰め時に発生する振動を抑制するためのトルク制御、パワートレインのロール運動の初速を制御するためのトルク制御、及びパワートレインのロール運動を抑制するためのトルク制御の各々を、適切なタイミングで開始及び／又は終了させることができる。

本発明において、好ましくは、トルク制御手段は、ギヤ段に応じて、エンジントルクの上昇を制限するときのエンジントルクの上昇率を変化させる。
このように構成された本発明によれば、ギヤ段に応じたエンジントルクの上昇率を適用することができる。

本発明において、好ましくは、トルク制御手段は、アクセル開度に基づき車両の目標加速度を設定し、この目標加速度を実現するための目標エンジントルクを適用して、アクセル開度の増加に応じてエンジントルクを上昇させ、エンジントルクの上昇を制限する制御を行う場合には、目標エンジントルクを低下させたエンジントルクを適用するのがよい。

本発明において、好ましくは、エンジン回転数取得手段は、１８０度のクランク角度の範囲内においてエンジン回転数を少なくとも２回以上取得するのがよい。

本発明において、好ましくは、エンジンを少なくとも含むパワートレインは、エンジンマウントにより車体に固定され、パワートレインは、ペンデュラム方式にてエンジンマウントにより車体に固定するのがよい。

本発明のエンジンの制御装置によれば、加速性能を確保しつつ、エンジントルクが伝達される伝達系のガタ詰め時に発生する振動を適切に抑制することができる。

本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。 本発明の実施形態によるエンジンのトルク伝達系を示す概略図である。 本発明の実施形態によるパワートレインの概略構成図である。 本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の電気的構成を示すブロック図である。 車両の加速時に発生する振動についての説明図である。 本発明の実施形態によるエンジン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。 本発明の実施形態によるエンジントルク制御を実行した場合に得られた各種パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態によるエンジントルク制御の全体処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による振動抑制用トルク決定処理を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置について説明する。

［システム構成］
まず、図１を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムについて説明する。図１は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。

図１に示すように、エンジンシステム２００は、主に、ディーゼルエンジンとしてのエンジンＥと、エンジンＥに吸気を供給する吸気系ＩＮと、エンジンＥに燃料を供給するための燃料供給系ＦＳと、エンジンＥの排気ガスを排出する排気系ＥＸと、エンジンシステム２００に関する各種の状態を検出するセンサ９６〜１１０と、エンジンシステム２００の制御を行うＰＣＭ（Power-train Control Module）６０と、を有する。このエンジンシステム２００は、例えばフロントエンジン・フロントドライブの駆動方式の車両に適用される。

まず、吸気系ＩＮは、吸気が通過する吸気通路１を有しており、この吸気通路１上には、上流側から順に、外部から導入された空気を浄化するエアクリーナ３と、通過する吸気を圧縮して吸気圧を上昇させる、ターボ過給機５のコンプレッサと、外気や冷却水により吸気を冷却するインタークーラ８と、通過する吸気流量を調整する吸気シャッター弁７と、エンジンＥに供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク１２と、が設けられている。
また、吸気系ＩＮにおいて、エアクリーナ３の直下流側の吸気通路１上には、吸入空気量を検出するエアフローセンサ１０１と吸気温度を検出する吸気温度センサ１０２とが設けられ、ターボ過給機５には、吸気の圧力を検出する吸気圧センサ１０３が設けられ、インタークーラ８の直下流側の吸気通路１上には、吸気温度を検出する吸気温度センサ１０６が設けられ、吸気シャッター弁７には、この吸気シャッター弁７の開度を検出する吸気シャッター弁位置センサ１０５が設けられ、サージタンク１２には、吸気マニホールドにおける吸気の圧力を検出する吸気圧センサ１０８が設けられている。これらの、吸気系ＩＮに設けられた各種センサ１０１〜１０８は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号Ｓ１０１〜Ｓ１０８をＰＣＭ６０に出力する。

次に、エンジンＥは、吸気通路１（詳しくは吸気マニホールド）から供給された吸気を燃焼室１７内に導入する吸気バルブ１５と、燃焼室１７に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁２０と、燃焼室１７内での混合気の燃焼により往復運動するピストン２３と、ピストン２３の往復運動により回転されるクランクシャフト２５と、燃焼室１７内での混合気の燃焼により発生した排気ガスを排気通路４１へ排出する排気バルブ２７と、を有する。また、エンジンＥには、クランクシャフト２５における上死点などを基準とした回転角としてのクランク角を検出するクランク角センサ１００が設けられており、このクランク角センサ１００は、検出したクランク角に対応する検出信号Ｓ１００をＰＣＭ６０に出力し、ＰＣＭ６０は、この検出信号Ｓ１００に基づきエンジン回転数を取得する。基本的には、クランク角センサ１００は、クランクシャフト２５が１８０度回転する間に検出信号Ｓ１００を少なくとも２回以上出力する。例えば、クランク角センサ１００は、クランクシャフト２５が３０度回転するごとに検出信号Ｓ１００を出力する、つまり３０度ごとのクランク角を検出する。

次に、燃料供給系ＦＳは、燃料を貯蔵する燃料タンク３０と、燃料タンク３０から燃料噴射弁２０に燃料を供給するための燃料供給通路３８とを有する。燃料供給通路３８には、上流側から順に、低圧燃料ポンプ３１と、高圧燃料ポンプ３３と、コモンレール３５とが設けられている。

次に、排気系ＥＸは、排気ガスが通過する排気通路４１を有しており、この排気通路４１上には、上流側から順に、通過する排気ガスによって回転され、この回転によって上記したようにコンプレッサを駆動する、ターボ過給機５のタービンと、排気ガスの浄化機能を有するディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）４５及びディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel particulate filter）４６とが設けられている。ＤＯＣ４５は、排出ガス中の酸素を用いて炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）などを酸化して水と二酸化炭素に変化させる触媒であり、ＤＰＦ４６は、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するフィルタである。
また、排気系ＥＸにおいては、ターボ過給機５のタービンの上流側の排気通路４１上には、排気圧を検出する排気圧センサ１０９が設けられ、ＤＰＦ４６の直下流側の排気通路４１上には、酸素濃度を検出するリニアＯ₂センサ１１０が設けられている。これらの、排気系ＥＸに設けられた各種センサ１０９及び１１０は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号Ｓ１０９及びＳ１１０をＰＣＭ６０に出力する。

更に、本実施形態では、ターボ過給機５は、排気エネルギーが低い低回転域から高回転域まで全域で効率よく高過給を得られる２段過給システムとして構成されている。即ち、ターボ過給機５は、高回転域において多量の空気を過給するための大型ターボチャージャー５ａと、低い排気エネルギーでも効率よく過給を行える小型ターボチャージャー５ｂと、小型ターボチャージャー５ｂのコンプレッサへの吸気の流れを制御するコンプレッサバイパスバルブ５ｃと、小型ターボチャージャー５ｂのタービンへの排気の流れを制御するレギュレートバルブ５ｄと、大型ターボチャージャー５ａのタービンへの排気の流れを制御するウェイストゲートバルブ５ｅとを備えており、エンジンＥの運転状態（エンジン回転数及び負荷）に応じて各バルブを駆動することにより、大型ターボチャージャー５ａと小型ターボチャージャー５ｂによる過給を切り替える。

本実施形態によるエンジンシステム２００は、更に、ＥＧＲ装置４３を有する。ＥＧＲ装置４３は、ターボ過給機５のタービンの上流側の排気通路４１とターボ過給機５のコンプレッサの下流側（詳しくはインタークーラ８の下流側）の吸気通路１とを接続するＥＧＲ通路４３ａと、ＥＧＲ通路４３ａを通過させる排気ガスの流量を調整するＥＧＲバルブ４３ｂとを有する。ＥＧＲ装置４３によって吸気系ＩＮに還流される排気ガス量（ＥＧＲガス量）は、ターボ過給機５のタービン上流側の排気圧と、吸気シャッター弁７の開度によって作り出される吸気圧と、ＥＧＲバルブ４３ｂの開度とによって概ね決定される。

次に、図２を参照して、本発明の実施形態によるエンジンにおけるエンジントルクの伝達系について説明する。図２は、本発明の実施形態によるエンジンのトルク伝達系を示す概略図である。

図２に示すように、エンジンＥは、エンジンマウントＭｔにより車体に固定されており、このエンジンＥから出力されたエンジントルクは、フライホイール（図示せず）を介して、トランスミッションＴＭに伝達される。本実施形態では、エンジンＥ及びトランスミッションＴＭ（フライホイールも含む）が一体的に組み付けられてパワートレインＰＴを構成しており、このパワートレインＰＴ全体がエンジンマウントＭｔにより車体に固定されている。そして、トランスミッションＴＭから出力されたエンジントルクは、ドライブシャフトＤＳを介して、駆動輪としての車輪（タイヤ）ＷＨに伝達される。このようなエンジントルクの伝達系は、図２に示すように、ばねとマス（質量）によって構成されており、ばねによる振動要素を有している。

なお、一般的に用いられている「パワートレイン」の文言には、エンジンマウントＭｔにより車体に構成されたユニットだけでなく、これ以外の構成要素（例えばプロペラシャフトなど）も含む場合があるが、本明細書では、エンジンマウントＭｔにより車体に構成されたユニット（後述するロール運動を一体的に行うユニット）に対して「パワートレイン」の文言を用いている。

次に、図３を参照して、本発明の実施形態によるパワートレインの構成について説明する。図３は、本発明の実施形態によるパワートレインの概略構成を示している。

図３に示すように、パワートレインＰＴは、エンジンＥ、フライホイールＦＷ（トルクコンバータでもよい）及びトランスミッションＴＭを有しており、上記したエンジンマウントＭｔを構成する第１のエンジンマウントＭｔ１及び第２のエンジンマウントＭｔ２によって車体に固定されている。具体的には、パワートレインＰＴは、ペンデュラム方式にて車体に固定されている。このペンデュラム方式では、パワートレインＰＴを上方から第２のエンジンマウントＭｔ２により釣り下げて振り子の運動で前後に動かすようにし（パワートレインＰＴの重心とほぼ重なるような慣性主軸（ロール軸）を用いて前後に振れるようにしている）、パワートレインＰＴの下方に第１のエンジンマウントＭｔ１を設けて、この第１のエンジンマウントＭｔ１によって振り子の動き（前後方向の動き）を規制している。第１のエンジンマウントＭｔ１は、振り子の動きを車両の推進力にすることもできる。

次に、図４を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の電気的構成について説明する。図４は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の電気的構成を示すブロック図である。

本発明の実施形態によるＰＣＭ６０（エンジンの制御装置）は、上述した各種センサ１００〜１１０の検出信号Ｓ１００〜Ｓ１１０に加えて、アクセルペダルの開度（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ９７、及び車速を検出する車速センサ９８のそれぞれが出力した検出信号Ｓ９７、Ｓ９８に基づいて、燃料噴射弁２０に対する制御を行うべく制御信号Ｓ１３１を出力する。具体的には、ＰＣＭ６０は、クランク角センサ１００からの検出信号Ｓ１００に対応するエンジン回転数を取得するエンジン回転数取得部６１と、アクセル開度センサ９７からの検出信号Ｓ９７に対応するアクセル開度を取得するアクセル開度取得部６３と、アクセル開度などに基づきエンジントルクを制御するトルク制御部６５と、を備える。トルク制御部６５は、アクセル開度に応じた目標加速度を決定して、この目標加速度に応じた目標トルクを決定し、この目標トルクを実現するように燃料噴射弁２０を制御する。

これらのＰＣＭ６０の各構成要素は、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。

［加速時に発生する振動］
次に、図５を参照して、車両の加速時（特に減速から加速に転じるとき）に発生する振動について説明する。図５（ａ）〜（ｃ）は、図３と同様のパワートレインＰＴの概略構成を示しており、図５（ａ）は、加速初期に発生する振動についての説明図であり、図５（ｂ）は、加速中期に発生する振動についての説明図であり、図５（ｃ）は、加速後期に発生する振動についての説明図である。

まず、図５（ａ）に示すように、加速初期では、エンジントルクが上昇し始めたときに、エンジントルクが伝達される伝達系のガタを有する部材間（伝達系内のギヤや、ドライブシャフトＤＳと車輪ＷＨとの間のスプラインなど）において所謂「ガタ詰め」が行われる。このときにガタ詰めが勢いよく行われると、振動が発生する（特に音が発生する）。なお、より厳密に言うと、加速初期では、まず、燃焼室１７内での燃焼によりピストン２３等を介してクランクシャフト２５に付与されたトルクによってクランクシャフト２５が捻じれて、この後に伝達系のガタ詰めが行われる。

次に、図５（ｂ）に示すように、伝達系のガタ詰めが終了すると、ペンデュラム方式にて車体に釣り下げられたパワートレインＰＴがロール運動を行う。具体的には、クランクシャフト２５が回転する方向と反対方向にパワートレインＰＴに力が付与されて、パワートレインＰＴが前方にロール運動を行う。このようにパワートレインＰＴがロール運動を行うときに、振動（ショック）が発生する傾向にある。

次に、図５（ｃ）に示すように、パワートレインＰＴのロール運動が終了すると（具体的にはロール運動による第１のエンジンマウントＭｔ１のつぶし込みが終了すると）、ドライブシャフトＤＳを介して車輪ＷＨに向かって力が加わることとなるが、車輪ＷＨが路面に接地しているため、車輪ＷＨが転がる前に、エンジントルクによりドライブシャフトＤＳが捻じれる。このときに振動が発生する傾向にある。なお、ドライブシャフトＤＳの捻じれは、パワートレインＰＴのロール運動が終了した時点で発生するとは限らず、パワートレインＰＴのロール運動中にも発生する。つまり、パワートレインＰＴのロール運動と並行してドライブシャフトＤＳの捻じれが発生する場合もある。

そして、ドライブシャフトＤＳの捻じれが所定の位相に達すると（例えば降伏点に達すると）、ドライブシャフトＤＳの捻じれが止まり、ドライブシャフトＤＳから車輪ＷＨに向かって力が加わり、車輪ＷＨが転がり始める。この場合、車輪ＷＨによるドライブシャフトＤＳの固定が解放され、捻じれたドライブシャフトＤＳが復元しようとし、このドライブシャフトＤＳの復元による力が反力としてパワートレインＰＴに向かって伝達される。このときにも振動が発生する傾向にある。

上記したような一連の振動は、加速時にエンジントルクを大きく上昇させると、繰り返し発生する。つまり、伝達系のガタ詰め→パワートレインＰＴのロール運動→ドライブシャフトＤＳの捻じれ→捻じれたドライブシャフトＤＳの復元、が繰り返し発生する。一般的には、このように振動が繰り返し発生することを抑制するために、エンジントルクをかなり緩やかに上昇させるようにしている。

［制御内容］
次に、本発明の実施形態によるエンジントルク制御について説明する。

最初に、図６を参照して、本発明の実施形態によるエンジントルク制御の概要について説明する。図６は、本発明の実施形態によるエンジン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。

図６において、グラフＧ１１は、アクセル開度の時間変化を示し、グラフＧ１２は、アクセル開度に応じた要求トルクの時間変化を示し、グラフＧ１３は、本実施形態において決定された目標トルクを示し、グラフＧ１４は、比較例による目標トルクを示し、グラフＧ１５は、本実施形態による目標トルクを適用したときの加速度の時間変化を示している。
ここでは、時刻ｔ１１において、アクセルペダルが踏み込まれて（アクセル開度が上昇）、減速状態にある車両が加速状態へと移行する場合について説明する。また、グラフＧ１２に示すアクセル開度に応じた要求トルクは、アクセル開度に応じた目標加速度を実現するために付与すべきトルク（以下では適宜「基本目標トルク」と呼ぶ。）である。グラフＧ１３に示す目標トルクは、本実施形態において、加速性能を確保しつつ加速時の振動を抑制する観点から、基本目標トルクを変更したトルク（以下では適宜「振動抑制用目標トルク」と呼ぶ。）である。また、グラフＧ１４に示す目標トルクは、加速性能の向上を犠牲にして加速時の振動を抑制することを優先して定めた、比較例による目標トルクである。

グラフＧ１３に示すように、本実施形態では、ＰＣＭ６０のトルク制御部６５は、車両の加速時に発生する振動を抑制するために、原則、グラフＧ１２に示す基本目標トルク（要求トルク）よりもエンジントルクの上昇率を小さくして、エンジントルクの上昇を制限する制御を行う。また、本実施形態では、トルク制御部６５は、このようにエンジントルクの上昇を制限しつつも、車両の加速性能を確保するように（グラフＧ１５参照）、グラフＧ１４に示す比較例による目標トルクよりもエンジントルクの上昇率を大きくする。

特に、本実施形態では、トルク制御部６５は、車両伝達系、つまりばねマス系の振動特性を考慮に入れ（図２参照）、振動特性に応じたエンジントルクの上昇の制限を行うことで、加速時の振動を適切に抑制しつつ、必要以上にエンジントルクの上昇を制限しないようにして加速性能を確保するようにしている。具体的には、トルク制御部６５は、加速時において振動の発生要因となる、上記した伝達系のガタ詰め、パワートレインＰＴのロール運動、ドライブシャフトＤＳの捻じれ、及び捻じれたドライブシャフトＤＳの復元のそれぞれに対処するように、エンジントルクの上昇率を制御する。この場合、本実施形態では、図６に示すように、トルク制御部６５は、５つの制御ステート０〜４を規定し、各々の制御ステートにおいて個別にエンジントルクの上昇率を制御する（矢印Ａ１参照）。なお、制御ステート０〜２によるトルク制御は本発明における「第１のトルク制御」に相当し、制御ステート３〜４によるトルク制御は本発明における「第２のトルク制御」に相当する。

まず、加速開始直後の制御ステート０では（時刻ｔ１１から時刻ｔ１２）、トルク制御部６５は、エンジントルクが伝達される伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制するように、エンジントルクの上昇を制限する制御を行う。こうすることで、伝達系のガタ詰めをゆっくり行わせて、ガタ詰め時に大きな振動（特に音）を生じさせないようにしている。

次いで、トルク制御部６５は、制御ステート１では（時刻ｔ１２から時刻ｔ１３）、パワートレインＰＴのロール運動の開始条件（換言すると初期状態）を与えるように、具体的にはパワートレインＰＴのロール運動の初速を制御するように、エンジントルクの上昇を制限する制御を行う。こうすることで、パワートレインＰＴのロール運動の初速を所定速度以下に制限して、この後に実行するパワートレインＰＴのロール運動を抑制する制御の制御性を向上させるようにしている。

次いで、トルク制御部６５は、制御ステート２では（時刻ｔ１３から時刻ｔ１４）、パワートレインＰＴのロール運動が発生している最中において、このロール運動を抑制するように、エンジントルクの上昇を制限する制御を行う。こうすることで、パワートレインＰＴのロール速度をコントロールして、つまり低い速度でロール運動させるようにして、第１のエンジンマウントＭｔ１を速やかに減衰状態にし、パワートレインＰＴのロール運動が収束するようにしている。
なお、エンジンマウントＭｔのほうがドライブシャフトＤＳよりも柔らかい材料で形成されているので、上記のようにパワートレインＰＴのロール運動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限することで（制御ステート２）、ドライブシャフトＤＳの捻じれに適切に対処することができる。つまり、パワートレインＰＴのロール運動を抑制するように制御を行うことで、ドライブシャフトＤＳをゆっくり捻じれさせることができ、ドライブシャフトＤＳの捻じれに起因する振動を抑制できるのである。

次いで、トルク制御部６５は、制御ステート３では（時刻ｔ１４から時刻ｔ１５）、エンジンＥから伝達されたトルクにより捻じれたドライブシャフトＤＳが復元するときに発生する反力を打ち消すように、上記したエンジントルクの上昇の制限を解除して、エンジントルクを上昇させる制御を行う。具体的には、トルク制御部６５は、捻じれたドライブシャフトＤＳが復元するときにパワートレインＰＴへと伝達される力（パワートレインＰＴを後方へと押し戻そうとする力）よりも少なくとも大きな前向きの力をパワートレインＰＴに発生させるように、エンジントルクを上昇させる制御を行う。例えば、トルク制御部６５は、基本目標トルク（要求トルク）の上昇率と同程度の上昇率か、若しくは基本目標トルクの上昇率よりも大きな上昇率にて、エンジントルクを上昇させる。こうすることで、捻じれたドライブシャフトＤＳの反力による影響を抑制して、具体的にはドライブシャフトＤＳの反力によりパワートレインＰＴが後方に押し戻されることを抑制して、推進方向に向けてパワートレインＰＴに力が付与された状態を保持するようにしている。これにより、ドライブシャフトＤＳの反力によってパワートレインＰＴが後方に押し戻されて、パワートレインＰＴのロール運動などが再度発生することを抑制するようにしている。

次いで、トルク制御部６５は、制御ステート４では（時刻ｔ１５から時刻ｔ１６）、要求トルクとしての基本目標トルクにエンジントルクを到達させるように、エンジントルクを上昇させる制御を行う。例えば、トルク制御部６５は、基本目標トルクの上昇率と同程度の上昇率か、若しくは基本目標トルクの上昇率よりも大きな上昇率にて、エンジントルクを上昇させる。また、トルク制御部６５は、実際のエンジントルクが基本目標トルクに近付くにつれて、エンジントルクの上昇率を小さくしていく。こうすることで、エンジントルクをアクセル開度に応じた基本目標トルクに違和感なく速やかに到達させて、加速性能を向上させるようにしている。

なお、トルク制御部６５は、上記したような制御ステート０〜４ごとのトルク制御を、エンジン回転数変化に基づき切り替える。具体的には、トルク制御部６５は、クランク角センサ１００から入力された検出信号Ｓ１００に基づき、クランクシャフト２５の角速度、角加速度及び角躍度（換言すると角加加速度）の少なくとも１以上を求め、これらの角速度、角加速度及び角躍度の少なくとも１以上に基づき、制御ステート０〜４を切り替えて、エンジントルクの上昇率を変化させる。この場合、トルク制御部６５は、角速度、角加速度及び角躍度の少なくとも１以上に基づいて、エンジンシステムにおいて発生している、伝達系のガタ詰め、パワートレインＰＴのロール運動、及び捻じれたドライブシャフトＤＳの復元を判定し（特にこれらの現象の発生タイミング及び／又は終了タイミングを判定する）、その判定結果に応じて制御ステート０〜４を切り替える。

また、トルク制御部６５は、制御ステート０〜４のいずれかを実行している最中であっても、アクセル開度が上昇し始めてから所定時間（例えば１００〜４００ｍｓ程度の時間）が経過したときに、制御ステート０〜４のいずれかに応じたトルク制御を中止し、基本目標トルクに応じた通常のトルク制御を実行する。基本的には、制御ステート０〜４によるトルク制御は、アクセル開度が上昇し始めてから所定時間以内に完了するように設定されている、つまり制御ステート０〜４によるトルク制御を実行することで加速時の振動が所定時間以内に収まるように設定されている。しかしながら、状況によっては制御ステート０〜４によるトルク制御を実行しても振動が収まりにくい場合もあり、その場合には、加速性能を確保する観点から、制御ステート０〜４によるトルク制御を途中で終了し、基本目標トルクに応じた通常のトルク制御を実行する。

次に、図７を参照して、本発明の実施形態によるエンジントルク制御について、より具体的に説明する。図７は、本発明の実施形態によるエンジントルク制御を実行した場合に得られた各種パラメータの時間変化を示すタイムチャートの一例である。

図７（ａ）は、アクセル開度の時間変化を示し、図７（ｂ）は、ドライブシャフトＤＳのトルクの時間変化を示し、図７（ｃ）は、第１のエンジンマウントＭｔ１の前後方向における位相（換言すると前後方向の移動量）の時間変化を示し、図７（ｄ）は、制御ステートの時間推移を示し、図７（ｅ）は、エンジントルクの時間変化を示し、図７（ｆ）は、エンジン回転数の時間変化を示し、図７（ｇ）は、クランクシャフト２５の角速度に関して時間軸上で隣り合う角速度の変化比の時間変化を示し、図７（ｈ）は、クランクシャフト２５の角躍度（角加加速度）の時間変化を示している。

ここでは、図７（ａ）に示すように、時刻ｔ２１において、アクセルペダルが踏み込まれて、減速状態にある車両が加速状態へと移行する場合について説明するものとする。図７（ｂ）に示すドライブシャフトＤＳのトルクは、例えばドライブシャフトＤＳに付した歪みゲージなどにより計測される。図７（ｃ）に示す第１のエンジンマウントＭｔ１の位相は、「０」を基準位置とし、第１のエンジンマウントＭｔ１が前方に移動すると「０」よりも小さな値になる。図７（ｅ）において、破線は基本目標トルク（要求トルク）の時間変化を示し、実線は本実施形態による振動抑制用目標トルクの時間変化を示している。図７（ｆ）に示すエンジン回転数は、ＰＣＭ６０がクランク角センサ１００の検出信号Ｓ１００から求めた値であり、図７（ｇ）、（ｈ）に示す角速度の変化比及び角躍度は、ＰＣＭ６０がこのエンジン回転数から求めた値である。この場合、ＰＣＭ６０は、クランク角センサ１００から今回入力された検出信号Ｓ１００に基づき求めた角速度を、クランク角センサ１００から前回入力された検出信号Ｓ１００に基づき求めた角速度によって除算した値を、角速度の変化比として求める。この角速度の変化比は、角加速度を表すパラメータとなる。角加速度は、角速度の変化度合いを絶対値により示すパラメータであるのに対して、角速度の変化比は、離散値として取得された角速度において、角速度の今回値と前回値との相対値を示すパラメータとなる。

まず、時刻ｔ２１においてアクセル開度が上昇し始めたときに、ＰＣＭ６０のトルク制御部６５は、制御ステート０を設定して、エンジントルクが伝達される伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制するように、エンジントルクの上昇を制限する制御を行う。具体的には、トルク制御部６５は、制御ステート０では、ガタ詰め時の振動を抑制しつつ、ガタ詰めが速やかに完了するように、必要最小限のエンジントルクを付与してガタ詰めを完了させるようにする。例えば、トルク制御部６５は、３〜４程度の燃焼サイクルにおいて、０Ｎ付近のエンジントルクを付与するように制御を行う。この０Ｎ付近のトルクは、フライホイールＦＷに発生しているトルクに相当し、エンジンＥにおいてピストン２３からクランクシャフト２５に実際に伝達される力は１００Ｎ程度である。

次いで、伝達系のガタ詰めが完了した後に、パワートレインＰＴのロール運動が開始する。このようにパワートレインＰＴのロール運動が開始したときには、図７（ｃ）中の矢印Ａ２１に示すように、第１のエンジンマウントＭｔ１の位相が基準位置（「０」）から前方にずれる、若しくは、第１のエンジンマウントＭｔ１の位相が上昇状態から下降状態へと移行する。この場合、パワートレインＰＴのロール運動が開始すると、クランクシャフト２５の角速度が上昇し始めることとなる。したがって、トルク制御部６５は、クランクシャフト２５の角速度が上昇し始めたタイミングで、パワートレインＰＴのロール運動が開始したと判断して、制御ステート０から制御ステート１に切り替える。具体的には、トルク制御部６５は、角躍度が正の値で、且つ角速度の変化比が１以上の第１所定値（例えば１．０１）を超えたときに（時刻ｔ２２）、制御ステート０から制御ステート１に切り替えて、パワートレインＰＴのロール運動の初速を制御するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を開始する。この場合、トルク制御部６５は、制御ステート１では、パワートレインＰＴのロール運動の初速が所定速度以下となるように、比較的小さな上昇率にてエンジントルクを上昇させる（このエンジントルクの上昇率は事前に適合などにより決定すればよい）。また、ロール運動の初速に適用する所定速度は、振動（ショック）をほとんど生じさせないようなロール運動をパワートレインＰＴに行わせる観点から定められる。基本的には、トルク制御部６５は、制御ステート１でのエンジントルクの上昇率を、上記した制御ステート０でのエンジントルクの上昇率よりも小さくする。

次いで、トルク制御部６５は、パワートレインＰＴのロール運動が発生している最中の所定のタイミングで、このロール運動を直接的に抑制する制御を行うべく、制御ステート１から制御ステート２に切り替える。具体的には、トルク制御部６５は、角躍度が正の値で、且つ角速度の変化比が上記の第１所定値よりも大きな第２所定値（例えば１．０２）を超えたときに（時刻ｔ２３）、制御ステート１から制御ステート２に切り替えて、パワートレインＰＴのロール運動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を開始する。この場合、トルク制御部６５は、制御ステート２では、第１のエンジンマウントＭｔ１を速やかに減衰状態にして、パワートレインＰＴのロール運動を収束させるべく、パワートレインＰＴが低い速度でロール運動を行うように、比較的小さな上昇率にてエンジントルクを上昇させる（このエンジントルクの上昇率は事前に適合などにより決定すればよい）。基本的には、トルク制御部６５は、制御ステート２でのエンジントルクの上昇率を、上記した制御ステート１でのエンジントルクの上昇率よりも小さくする。

次いで、パワートレインＰＴのロール運動が終了すると、その後、捻じれたドライブシャフトＤＳが復元して反力が発生することとなる。この場合、図７（ｃ）中の矢印Ａ２２に示すタイミングにおいて、第１のエンジンマウントＭｔ１の前方への移動が止まり、パワートレインＰＴのロール運動が終了していることがわかる。また、このタイミングでは、図７（ｂ）中の矢印Ａ２３に示すように、ドライブシャフトＤＳに付与されるトルクが大きく、ドライブシャフトＤＳが大きく捻じれていることがわかる。これより、この後直ちにドライブシャフトＤＳが復元して反力を発生することが推測される。このように、パワートレインＰＴのロール運動が終了し、ドライブシャフトＤＳの反力が発生しそうなタイミングでは、クランクシャフト２５の角速度が上昇から下降に転じることとなる（換言すると角躍度が正値から負値に転じることとなる）。

したがって、トルク制御部６５は、クランクシャフト２５の角速度が上昇状態から下降状態へと変化したタイミングで、パワートレインＰＴのロール運動が終了して、この後にドライブシャフトＤＳの反力が発生するものと判断して、制御ステート２から制御ステート３に切り替える。具体的には、トルク制御部６５は、角躍度が所定値（０又は０付近の負の値）以下となり、且つ角速度の変化比が下降し始めたときに（時刻ｔ２４）、制御ステート２から制御ステート３に切り替えて、ドライブシャフトＤＳが復元するときに発生する反力を打ち消すようにエンジントルクを上昇させる制御を開始する。この場合、トルク制御部６５は、制御ステート３では、ドライブシャフトＤＳの反力によりパワートレインＰＴが後方に押し戻されることを抑制して、推進方向に向けてパワートレインＰＴに力が付与された状態を保持するように、比較的大きな上昇率にてエンジントルクを上昇させる（このエンジントルクの上昇率は事前に適合などにより決定すればよい）。例えば、トルク制御部６５は、基本目標トルク（要求トルク）の上昇率と同程度の上昇率か、若しくは基本目標トルクの上昇率よりも大きな上昇率にて、エンジントルクを上昇させる。基本的には、トルク制御部６５は、制御ステート３でのエンジントルクの上昇率を、上記した制御ステート２でのエンジントルクの上昇率よりも大きくする。

次いで、トルク制御部６５は、捻じれたドライブシャフトＤＳが復元するときの反力による影響が抑制されたタイミングで、上記した制御ステート３から制御ステート４に切り替える。具体的には、トルク制御部６５は、角速度の変化比がほぼ１であり、且つ角躍度が上昇し始めたときに（時刻ｔ２５）、ドライブシャフトＤＳの反力による影響が抑制されたものと判断して、制御ステート３から制御ステート４に切り替えて、基本目標トルク（要求トルク）に到達させるようにエンジントルクを上昇させる制御を開始する。例えば、トルク制御部６５は、基本目標トルクの上昇率と同程度の上昇率か、若しくは基本目標トルクの上昇率よりも大きな上昇率にて、エンジントルクを上昇させる。１つの例では、トルク制御部６５は、制御ステート４でのエンジントルクの上昇率を、上記した制御ステート３でのエンジントルクの上昇率よりも大きくする。

この後、時刻ｔ２６において、アクセル開度が上昇し始めてから（換言すると加速時の振動を抑制するための本実施形態による制御を開始してから）所定時間が経過することで、トルク制御部６５は、上記した制御ステート４による制御を終了して、基本目標トルクに応じた通常のトルク制御を実行する。

なお、制御ステート３及び４においてエンジントルクを上昇させる制御を行う場合に、車両の加速時に発生する躍度が所定の制限値以下になるように、エンジントルクの上昇率を制御するのがよい。この躍度の制限値は、加速フィーリングを向上する観点から、車両のギヤ段やアクセル開度の大きさなどに応じて設定するのがよい。

［フローチャート］
次に、図８及び図９を参照して、本発明の実施形態によるエンジントルク制御において実行される具体的な制御処理について説明する。

図８は、本発明の実施形態によるエンジントルク制御の全体処理を示すフローチャートである。このフローは、車両のイグニッションがオンにされ、エンジンの制御装置（ＰＣＭ６０）に電源が投入された場合に起動され、所定の周期で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１では、ＰＣＭ６０は、車両の運転状態を取得する。具体的には、ＰＣＭ６０は、アクセル開度センサ９７が検出したアクセル開度、車速センサ９８が検出した車速、クランク角センサ１００が検出したクランク角、車両の変速機に現在設定されているギヤ段等を含む、上述した各種センサ９７、９８、１００〜１１０が出力した検出信号Ｓ９７、Ｓ９８、Ｓ１００〜１１０等を運転状態として取得する。

次いで、ステップＳ２では、ＰＣＭ６０は、ステップＳ１において取得されたアクセルペダルの操作等を含む車両の運転状態に基づき、目標加速度を設定する。具体的には、ＰＣＭ６０のトルク制御部６５が、種々の車速及び種々のギヤ段について規定された加速度特性マップ（予め作成されてメモリなどに記憶されている）の中から、現在の車速及びギヤ段に対応する加速度特性マップを選択し、選択した加速度特性マップを参照して現在のアクセル開度に対応する目標加速度を決定する。

次いで、ステップＳ３では、ＰＣＭ６０のトルク制御部６５は、ステップＳ２において決定された目標加速度を実現するためのエンジンＥの基本目標トルクを決定する。この場合、トルク制御部６５は、現在の車速、ギヤ段、路面勾配、路面μなどに基づき、エンジンＥが出力可能なトルクの範囲内で、基本目標トルクを決定する。

次いで、ステップＳ４では、トルク制御部６５は、本実施形態による加速時の振動を抑制するためのエンジントルク制御（以下では「振動抑制制御」と呼ぶ。）を実行する条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、トルク制御部６５は、アクセルペダルが踏み込まれて、車両を減速状態から加速状態へと移行させる場合に、振動抑制制御の実行条件が成立していると判定する（ステップＳ４：Ｙｅｓ）。この場合には、ステップＳ５に進み、トルク制御部６５は、振動抑制制御を実行すべく、ステップＳ３において決定された基本目標トルクを変更した新たな目標トルクを決定する（以下では、当該目標トルクを「振動抑制用トルク」と呼び、振動抑制用トルクを決定する処理を「振動抑制用トルク決定処理」と呼ぶ）。この後、ステップＳ６に進む。他方で、振動抑制制御の実行条件が成立していない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ５を実行せずに、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、トルク制御部６５は、エンジンＥから最終的に出力させるべき最終目標トルクを決定する。具体的には、トルク制御部６５は、ステップＳ５を実行した場合には、ステップＳ５において決定された振動抑制用トルクを最終目標トルクとして決定し、ステップＳ５を実行しなかった場合には、ステップＳ４において決定された基本目標トルクを最終目標トルクとして決定する。

次いで、ステップＳ７では、トルク制御部６５は、ステップＳ６において決定された最終目標トルクをエンジンＥから出力させるべく、燃料噴射弁２０を制御する。具体的には、まず、トルク制御部６５は、最終目標トルク及びエンジン回転数に基づいて、燃料噴射弁２０から噴射させるべき要求噴射量を設定し、この要求噴射量及びエンジン回転数に基づいて、燃料の噴射パターン及び燃圧を設定する。そして、トルク制御部６５は、こうして設定した噴射パターン及び燃圧に基づき、燃料噴射弁２０を制御する。

なお、アクセル開度の大きさやアクセル開度の変化速度やギヤ段などに応じて、車両に発生する躍度を制限するための制限値を設定し、車両に発生する躍度が当該制限値を超えないように目標加速度を制限するのがよい。若しくは、車両に発生する躍度が当該制限値を超えないように基本目標トルク又は最終目標トルクを制限してもよい。

次に、図９を参照して、図８のステップＳ５において実行される振動抑制用トルク決定処理について説明する。図９は、本発明の実施形態による振動抑制用トルク決定処理を示すフローチャートである。このフローも、ＰＣＭ６０（特にトルク制御部６５）によって繰り返し実行される。

まず、ステップＳ５０１では、トルク制御部６５は、アクセル開度が上昇し始めてから（換言すると振動抑制制御を開始してから）所定時間が経過したか否かを判定する。例えば、当該所定時間は、１００〜４００ｍｓ程度の時間に設定される。所定時間が経過した場合（ステップＳ５０１：Ｙｅｓ）、振動抑制用トルク決定処理を終了し、所定時間が経過していない場合（ステップＳ５０１：Ｎｏ）、ステップＳ５０２に進む。

ステップＳ５０２では、トルク制御部６５は、クランク角センサ１００から入力された検出信号Ｓ１００に基づき、クランクシャフト２５の角速度に関して時間軸上で隣り合う角速度の変化比と、クランクシャフト２５の角躍度とを求める。

次いで、ステップＳ５０３では、トルク制御部６５は、制御ステート０によるトルク制御を実行する条件（ステート０実行条件）が成立しているか否かを判定する。このステート０実行条件は、角速度の変化比が１以上の第１所定値（例えば１．０１）未満であるか、若しくは角躍度が負の値であるという条件である。ステート０実行条件に、このような角速度の変化比及び角躍度の条件に加えて、制御ステート１〜４によるトルク制御を現在実行中でないという条件を付加してもよい。こうすることで、制御ステート０に設定されている場合に、後述するステート１実行条件が成立するまで制御ステート０によるトルク制御を継続させるようにするのがよい。

ステート０実行条件が成立している場合（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０４に進み、トルク制御部６５は、制御ステート０によるトルク制御において適用する振動抑制用トルク（ステート０用トルク）を設定する。具体的には、トルク制御部６５は、エンジントルクが伝達される伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制すべく、エンジントルクの上昇率を制限するようなステート０用トルクを設定する。例えば、トルク制御部６５は、上述したような０Ｎ付近のトルクをステート０用トルクとして設定する。また、トルク制御部６５は、現在設定されているギヤ段に応じてステート０用トルクを変化させる。この場合、トルク制御部６５は、低速ギヤ（２速や３速など）では高速ギヤ（４速や５速など）よりもステート０用トルクを小さくする。

他方で、ステート０実行条件が成立していない場合（ステップＳ５０３：Ｎｏ）、ステップＳ５０５に進み、トルク制御部６５は、制御ステート１によるトルク制御を実行する条件（ステート１実行条件）が成立しているか否かを判定する。このステート１実行条件は、角速度の変化比が１以上の第１所定値（例えば１．０１）以上で、且つ角躍度が正の値であるという条件である。ステート１実行条件に、このような角速度の変化比及び角躍度の条件に加えて、制御ステート０又は１によるトルク制御を現在実行中であるという条件（換言すると制御ステート２〜４によるトルク制御を現在実行中でないという条件）を付加してもよい。こうすることで、制御ステート０に設定されている場合には、上記の角速度の変化比及び角躍度の条件が成立したときに、制御ステート０から制御ステート１に切り替えるようにし、制御ステート１に設定されている場合には、後述するステート２実行条件が成立するまで制御ステート１によるトルク制御を継続させるようにするのがよい。

ステート１実行条件が成立している場合（ステップＳ５０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０６に進み、トルク制御部６５は、制御ステート１によるトルク制御において適用する振動抑制用トルク（ステート１用トルク）を設定する。具体的には、トルク制御部６５は、パワートレインＰＴのロール運動の初速を制御すべく、エンジントルクの上昇率を制限するようなステート１用トルクを設定する。特に、トルク制御部６５は、パワートレインＰＴのロール運動の初速が所定速度以下となるようなステート１用トルクを設定する。また、トルク制御部６５は、現在設定されているギヤ段に応じてステート１用トルクを変化させる。この場合にも、トルク制御部６５は、低速ギヤでは高速ギヤよりもステート１用トルクを小さくする。更に、トルク制御部６５は、制御ステート１でのエンジントルクの上昇率が制御ステート０でのエンジントルクの上昇率よりも小さくなるように、ステート１用トルクを設定する。

他方で、ステート１実行条件が成立していない場合（ステップＳ５０５：Ｎｏ）、ステップＳ５０７に進み、トルク制御部６５は、制御ステート２によるトルク制御を実行する条件（ステート２実行条件）が成立しているか否かを判定する。このステート２実行条件は、角速度の変化比が第１所定値よりも大きな第２所定値（例えば１．０２）以上で、且つ角躍度が正の値であるという条件である。ステート２実行条件に、このような角速度の変化比及び角躍度の条件に加えて、制御ステート１又は２によるトルク制御を現在実行中であるという条件（換言すると制御ステート０、１、３によるトルク制御を現在実行中でないという条件）を付加してもよい。こうすることで、制御ステート１に設定されている場合には、上記の角速度の変化比及び角躍度の条件が成立したときに、制御ステート１から制御ステート２に切り替えるようにし、制御ステート２に設定されている場合には、後述するステート３実行条件が成立するまで制御ステート２によるトルク制御を継続させるようにするのがよい。

ステート２実行条件が成立している場合（ステップＳ５０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０８に進み、トルク制御部６５は、制御ステート２によるトルク制御において適用する振動抑制用トルク（ステート２用トルク）を設定する。具体的には、トルク制御部６５は、パワートレインＰＴのロール運動を抑制すべく、エンジントルクの上昇率を制限するようなステート２用トルクを設定する。特に、トルク制御部６５は、パワートレインＰＴが所定速度以下でロール運動を行うようなステート２用トルクを設定する。また、トルク制御部６５は、現在設定されているギヤ段に応じてステート２用トルクを変化させる。この場合にも、トルク制御部６５は、低速ギヤでは高速ギヤよりもステート２用トルクを小さくする。更に、トルク制御部６５は、制御ステート２でのエンジントルクの上昇率が制御ステート１でのエンジントルクの上昇率よりも小さくなるように、ステート２用トルクを設定する。

他方で、ステート２実行条件が成立していない場合（ステップＳ５０７：Ｎｏ）、ステップＳ５０９に進み、トルク制御部６５は、制御ステート３によるトルク制御を実行する条件（ステート３実行条件）が成立しているか否かを判定する。このステート３実行条件は、角速度の変化比が下降し、且つ角躍度が所定値（０又は０付近の負の値）以下であるという条件である。ステート３実行条件に、このような角速度の変化比及び角躍度の条件に加えて、制御ステート２又は３によるトルク制御を現在実行中であるという条件（換言すると制御ステート０、１、４によるトルク制御を現在実行中でないという条件）を付加してもよい。こうすることで、制御ステート２に設定されている場合には、上記の角速度の変化比及び角躍度の条件が成立したときに、制御ステート２から制御ステート３に切り替えるようにし、制御ステート３に設定されている場合には、後述するステート４実行条件が成立するまで制御ステート３によるトルク制御を継続させるようにするのがよい。

ステート３実行条件が成立している場合（ステップＳ５０９：Ｙｅｓ）、ステップＳ５１０に進み、トルク制御部６５は、制御ステート３によるトルク制御において適用する振動抑制用トルク（ステート３用トルク）を設定する。具体的には、トルク制御部６５は、ドライブシャフトＤＳが復元するときに発生する反力を打ち消すようにエンジントルクを上昇させるステート３用トルクを設定する。この場合、トルク制御部６５は、ドライブシャフトＤＳの反力によりパワートレインＰＴが後方に押し戻されることを抑制して、推進方向に向けてパワートレインＰＴに力が付与された状態を保持するように、ステート３用トルクを設定する。また、トルク制御部６５は、現在設定されているギヤ段に応じてステート３用トルクを変化させる。この場合にも、トルク制御部６５は、低速ギヤでは高速ギヤよりもステート３用トルクを小さくする。更に、トルク制御部６５は、制御ステート３でのエンジントルクの上昇率が制御ステート２でのエンジントルクの上昇率よりも大きくなるように、ステート３用トルクを設定する。例えば、トルク制御部６５は、制御ステート３でのエンジントルクの上昇率が基本目標トルクの上昇率以上になるように、ステート３用トルクを設定する。

他方で、ステート３実行条件が成立していない場合（ステップＳ５０９：Ｎｏ）、ステップＳ５１１に進み、トルク制御部６５は、制御ステート４によるトルク制御を実行する条件（ステート４実行条件）が成立しているか否かを判定する。このステート４実行条件は、振動発生が収まった状態であるか否かを判定するための条件に相当し、角速度の変化比がほぼ１で、且つ角躍度が上昇しているという条件である。ステート４実行条件に、このような角速度の変化比及び角躍度の条件に加えて、制御ステート３又は４によるトルク制御を現在実行中であるという条件（換言すると制御ステート０〜２によるトルク制御を現在実行中でないという条件）を付加してもよい。こうすることで、制御ステート３に設定されている場合には、上記の角速度の変化比及び角躍度の条件が成立したときに、制御ステート３から制御ステート４に切り替えるようにし、制御ステート４に設定されている場合には、アクセル開度が上昇し始めてから所定時間が経過するまで制御ステート４によるトルク制御を継続させるようにするのがよい。

ステート４実行条件が成立している場合（ステップＳ５１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ５１２に進み、トルク制御部６５は、制御ステート４によるトルク制御において適用する振動抑制用トルク（ステート４用トルク）を設定する。具体的には、トルク制御部６５は、エンジントルクを基本目標トルクに到達させるようにエンジントルクを上昇させるステート４用トルクを設定する。この場合にも、トルク制御部６５は、現在設定されているギヤ段に応じてステート４用トルクを変化させる。つまり、トルク制御部６５は、低速ギヤでは高速ギヤよりもステート４用トルクを小さくする。更に、トルク制御部６５は、制御ステート４でのエンジントルクの上昇率が制御ステート３でのエンジントルクの上昇率よりも大きくなるように、ステート４用トルクを設定する。例えば、トルク制御部６５は、制御ステート４でのエンジントルクの上昇率が基本目標トルクの上昇率以上になるように、ステート４用トルクを設定する。
他方で、ステート４実行条件が成立していない場合（ステップＳ５１１：Ｎｏ）、振動抑制用トルク決定処理を終了する。

なお、実験やシミュレーションを行って最適なステート１用トルク〜ステート４用トルクを事前に決定しておき、図９の振動抑制用トルク決定処理では、そのように決定されたステート１用トルク〜ステート４用トルクのそれぞれを設定するのがよい。特に、種々のギヤ段ごとに適用すべきステート１用トルク〜ステート４用トルクのそれぞれを事前に決定しておくのがよい。また、ギヤ段だけでなく、車速に応じたステート１用トルク〜ステート４用トルクのそれぞれを決定しておいてもよい。

［作用効果］
次に、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の作用効果について述べる。

本実施形態によれば、エンジン回転数変化（クランクシャフト２５の角速度、角加速度、角躍度の少なくとも１以上）に基づいて、エンジンシステムにおいて発生している、伝達系のガタ詰め、パワートレインＰＴのロール運動、及び捻じれたドライブシャフトＤＳの復元を判定し、その判定結果に応じてエンジントルクの上昇を個別に制限するので、これらの現象に起因する振動の各々を適切に抑制することができる。この場合、本実施形態では、振動の要因となる現象に応じたトルク制限を行うため、振動の要因となる現象を考慮せずにトルク制限を行う比較例に比して、必要以上にエンジントルクの上昇を制限することがないので、全体で見たときのトルク制限を緩めることができ、つまり加速時におけるエンジントルクの上昇率を大きくすることができ、車両の加速性能（加速レスポンス）を向上させることができる。

具体的には、本実施形態では、まず、加速開始直後に、エンジントルクが伝達される伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限するので、このガタ詰め時に発生する振動を適切に抑制することができる。次に、パワートレインＰＴのロール運動の開始時に、パワートレインＰＴのロール運動の初速を制御するようにエンジントルクの上昇を制限するので、パワートレインＰＴのロール運動の制御性を向上させることができ、その結果、パワートレインＰＴのロール運動を抑制しやすくなる。次に、パワートレインＰＴのロール運動中に、このロール運動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限するので、パワートレインＰＴを低い速度でロール運動させて、第１のエンジンマウントＭｔ１を速やかに減衰状態にし、パワートレインＰＴのロール運動を適切に収束させることができる。

次に、本実施形態では、エンジンＥから伝達されたトルクにより捻じれたドライブシャフトＤＳが復元するときに発生する反力を打ち消すように、エンジントルクの上昇の制限を解除して、エンジントルクを上昇させるので、ドライブシャフトＤＳの反力によりパワートレインＰＴが後方に押し戻されることを抑制して、推進方向に向けてパワートレインＰＴに力が付与された状態を適切に保持することができる。これにより、パワートレインＰＴのロール運動などが再度発生することを抑制することができる。次に、アクセル開度に応じた要求トルク（基本目標トルク）にエンジントルクを到達させるように、エンジントルクを上昇させるので、エンジントルクをアクセル開度に応じた要求トルクに速やかに到達させ、加速性能を向上させることができる。

［変形例］
上記した実施形態では、ディーゼルエンジンとしてのエンジンＥに対して本発明を適用した例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。本発明は、ガソリンエンジンにも適用可能である。

また、上記した実施形態では、パワートレインＰＴがペンデュラム方式にて車体に固定された構成に対して本発明を適用した例を示したが、本発明は、パワートレインＰＴをペンデュラム方式以外のマウント方式にて車体に固定した構成にも適用可能である。

１ 吸気通路
５ ターボ過給機
２０ 燃料噴射弁
４１ 排気通路
６０ ＰＣＭ
６５ トルク制御部
９７ アクセル開度センサ
１００ クランク角センサ
ＤＳ ドライブシャフト
Ｅ エンジン
Ｍｔ エンジンマウント
ＰＴ パワートレイン

Claims (10)

1. エンジンの制御装置において、
   エンジン回転数を取得するエンジン回転数取得手段と、
   アクセル開度を取得するアクセル開度取得手段と、
   このアクセル開度取得手段が取得したアクセル開度に基づきエンジントルクを制御するトルク制御手段と、
   を有し、
   上記トルク制御手段は、
   上記アクセル開度が上昇し始めたときに、エンジントルクが伝達される伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制すべく、エンジントルクの上昇率が上記アクセル開度の増加に応じたエンジントルクの上昇率よりも小さくなるように、エンジントルクの上昇を制限する制御を行い、
   上記エンジン回転数取得手段が取得したエンジン回転数の変化に基づき、上記伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限する制御の終了タイミングを判定し、
   上記トルク制御手段は、上記エンジン回転数取得手段が取得したエンジン回転数に基づき、クランクシャフトの角速度について時間軸上で隣り合う角速度の変化比を求めると共に、クランクシャフトの角躍度を求め、上記角躍度が正の値であり、且つ上記角速度の変化比が１以上の所定値を超えたときに、上記伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を終了する、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
2. 上記トルク制御手段は、上記伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を行った後に、エンジンマウントにより車体に固定されたエンジンを少なくとも含むパワートレインのロール運動の初速を制御すべく、エンジントルクの上昇率が上記アクセル開度の増加に応じたエンジントルクの上昇率よりも小さくなるように、エンジントルクの上昇を制限する制御を更に行う、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
3. 上記トルク制御手段は、上記パワートレインのロール運動の初速を制御するようにエンジントルクの上昇を制限するときのエンジントルクの上昇率を、上記伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限するときのエンジントルクの上昇率よりも小さくする、請求項２に記載のエンジンの制御装置。
4. 上記トルク制御手段は、上記パワートレインのロール運動の初速を制御するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を行った後に、上記パワートレインのロール運動を抑制すべく、エンジントルクの上昇率が上記アクセル開度の増加に応じたエンジントルクの上昇率よりも小さくなるように、エンジントルクの上昇を制限する制御を更に行う、請求項２又は３に記載のエンジンの制御装置。
5. 上記トルク制御手段は、上記パワートレインのロール運動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限するときのエンジントルクの上昇率を、上記パワートレインのロール運動の初速を制御するようにエンジントルクの上昇を制限するときのエンジントルクの上昇率よりも小さくする、請求項４に記載のエンジンの制御装置。
6. 上記トルク制御手段は、
   上記エンジン回転数取得手段が取得したエンジン回転数に基づき、クランクシャフトの角速度について時間軸上で隣り合う角速度の変化比を求めると共に、クランクシャフトの角躍度を求め、
   上記角躍度が正の値であり、且つ上記角速度の変化比が１以上の第１所定値を超えたときに、上記伝達系のガタ詰め時に発生する振動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を終了して、上記パワートレインのロール運動の初速を制御するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を開始し、
   上記角躍度が正の値であり、且つ上記角速度の変化比が上記第１所定値よりも大きな第２所定値を超えたときに、上記パワートレインのロール運動の初速を制御するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を終了して、上記パワートレインのロール運動を抑制するようにエンジントルクの上昇を制限する制御を開始する、請求項４又は５に記載のエンジンの制御装置。
7. 上記トルク制御手段は、ギヤ段に応じて、上記エンジントルクの上昇を制限するときのエンジントルクの上昇率を変化させる、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
8. 上記トルク制御手段は、上記アクセル開度に基づき車両の目標加速度を設定し、この目標加速度を実現するための目標エンジントルクを適用して、上記アクセル開度の増加に応じてエンジントルクを上昇させ、上記エンジントルクの上昇を制限する制御を行う場合には、上記目標エンジントルクを低下させたエンジントルクを適用する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
9. 上記エンジン回転数取得手段は、１８０度のクランク角度の範囲内においてエンジン回転数を少なくとも２回以上取得する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
10. 上記エンジンを少なくとも含むパワートレインは、エンジンマウントにより車体に固定され、
    上記パワートレインは、ペンデュラム方式にて上記エンジンマウントにより車体に固定されている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。

Images