WO2013168808A1

WO2013168808A1 - 車両用制振制御装置、車両用制振制御システム、及び車両運動制御装置

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Publication number: WO2013168808A1
Application number: PCT/JP2013/063212
Authority: WO
Inventors: 功大川; 護沢田; 佐田　岳士; 平樹松本; 森　勝之; 明彦柳生; 雄一南口
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2013-11-14
Also published as: EP2848485A1; EP2848485A4; EP2848485B1; US9356548B2; CN104271422A; US20150123624A1

Abstract

　車両用制振制御装置は、内燃機関により駆動して発電する発電機、前記発電機の発電電圧が外部から指令される調整電圧になるよう、前記発電機の励磁巻線に流れるフィールド電流を制御するレギュレータ、及び前記発電機の発電電力を充電するバッテリを備える車両に適用される。前記車両用制振制御装置は、前記バッテリの残容量の制御に必要な充電供給電力要求値と、前記車両の振動を抑制するのに必要な前記発電機の駆動トルク要求値とに基づき、前記調整電圧を設定する調整電圧設定手段を備える。

Description

車両用制振制御装置、車両用制振制御システム、及び車両運動制御装置

　本発明は、車両の振動を発電機の回転駆動トルクにより抑制して適切に減衰させる、車両用制振制御装置及び車両用制振制御システムに関する。

　また、本発明は、発電機の駆動トルクを利用して車両運動を制御する車両運動制御装置に関する。

　車両の各種振動には、エンジンのクランクシャフトやドライブシャフト等がねじれて振動するネジレ振動、駆動力や制動力により車体がピッチング方向に振動するピッチング振動、エンジン自体の振動等が挙げられる。

　特許第４４８３９８５号公報に記載の制振制御では、エンジン駆動の発電機の駆動トルクを、制振用のエンジン負荷として利用する点に着目し、発電機の駆動トルクが前記振動を抑制させるように発電量を変化させている。これによれば、発電機の駆動トルクで車両の振動を抑制できる。

　また、自動車に代表される車両では、車輪軸に加わるトルク（車輪軸トルク）が変化すると、車体各部に不要な振動が発生することが知られている。具体的には、車体の振動（１～５Ｈｚ）、エンジン－マウント系の振動（７～１５Ｈｚ）、シャシやタイヤの振動（１０Ｈｚ～）等が挙げられる。これらの振動は、乗り心地を低下させるだけでなく、車輪接地加重が変動する原因となるため、運動性能の低下にも繋がることがある。

　これに対して、エンジンにより駆動される車載発電機（例えば、オルタネータ）を、制振用のアクチュエータとして使用することで、発電機の駆動トルクが上述の振動を抑制するように発電量を変化させ、エンジンの出力軸トルク、ひいては車輪軸トルクを補正する装置が知られている（例えば、特開２００９－１６５２３０号公報参照）。

　さて、特許第４４８３９８５号公報に記載の制振制御では、振動を抑制するための目標発電機トルクを算出することは記載されているものの、その目標発電機トルクをどのように実現するかについては記されていない。

　ところで、特開２００９－１６５２３０号公報に記載の従来装置では、車輪軸トルクを補正するための指令値に基づいて発電機の駆動トルクを変化させる制御系を構成する各種デバイス（発電機、レギュレータ、バッテリ等）が故障したり、これらデバイスの状況を把握するためのセンサ等が故障したりした場合は、制御系を構成するデバイスの劣化を助長したり、他の車載機器の動作に悪影響を与えてしまったりするおそれがある。

　具体的には、例えば、バッテリが過充電や過放電の状態で動作させられることによってバッテリの劣化を助長したり、バッテリの残容量を十分に確保できないことによって、電力を消費する他の車載機器の動作に悪影響を与えてしまったりする等の問題がある。

　また、特開２００９－１６５２３０号公報に記載の従来装置では、バッテリ充電制御用の成分と車両の制駆動力制御用の成分を重畳した目標発電電流により、オルタネータを制御することで、車両電源電圧の安定化と制駆動力制御の二つの機能を両立させている。

　しかし、目標発電電流による制御は、ハイブリッド車や電気自動車等で使用される内部抵抗の小さいリチウム電池等、電流受け入れ容量の大きい電池では可能であるが、一般的な車両で使用されている鉛電池等、電流受け入れ容量の小さい電池では有効に機能させることができないという問題がある。

　また、発電機の駆動トルクを制振制御等の車両運動の制御に使用することを考えると、制御対象に応じた様々な周波数での制御を実現する必要がある。しかし、発電機やバッテリといった電源系の装置は、本来、極めて緩慢（１Ｈｚ未満）に変化するバッテリの充電状態を制御することで安定した電源供給を行うために使用されるものであるため、制御対象の変動がバッテリの充電状態の変動より高い周波数で変動する場合、制御対象の指令が大きく減衰されてしまって所望の駆動トルクが達成されるとは限らないという問題がある。

　本発明は、発電機の駆動トルクによる車両の制振を実現する車両用制振制御装置及び車両用制振制御システムを提供することを目的とする。

　また、本発明は、制御系を構成するデバイスの状況に応じた適切な制御を実行する車両運動制御装置を提供することを目的とする。

　また、本発明は、バッテリの種類によらず適用することができ、発電機の駆動トルクを様々な運動制御に適用可能とする車両運動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発明は以下の点を特徴とする。すなわち、内燃機関により駆動して発電する発電機と、前記発電機の発電電圧を外部より指令される調整電圧指令値となるよう、前記発電機の励磁巻線に流れるフィールド電流を制御するレギュレータと、前記発電機の発電電力を充電するバッテリと、を備える車両に適用されることを前提とする。そして、前記調整電圧を、前記車両の振動を抑制するのに必要な前記発電機の駆動トルク（補正トルク）と、前記駆動トルクにより変化する発電電力を受け入れることができる範囲に維持させるのに必要な充電供給電力とに基づき設定する調整電圧設定手段を備えることを特徴とする。

　これによれば、車両の振動を抑制することを目的として調整電圧を決定することとなるので、その調整電圧に基づきレギュレータを作動させることにより、車両の振動を発電機の補正トルクで抑制して減衰できる。したがって、このように補正トルク実行に必要な調整電圧を演算して設定するだけで車両の振動抑制を実現できる。

　本発明において、調整電圧設定手段は、容量維持成分演算手段と振動抑制成分演算手段とで構成されていてもよい。この場合、容量維持成分演算手段が、調整電圧のうち、バッテリの残容量の制御に必要な容量維持成分（Ｖｄｃ）の電圧指令値を演算し、振動抑制成分演算手段が、調整電圧のうち、車両の振動を抑制するのに必要な発電機の駆動トルクに相当する振動抑制成分（ΔＶＣ）の電圧指令値を演算する。

　更に、容量維持成分演算手段は、容量維持成分（Ｖｄｃ）の電圧指令値を、制御対象である車両振動より低い周波数の充電供給電力要求値から算出し、振動抑制成分演算手段は、振動抑制成分（ΔＶＣ）の電圧指令値を、制御対象である車両振動以上の周波数の駆動トルク要求値から算出してもよい。この場合、容量維持分（Ｖｄｃ）の電圧指令値に、振動抑制成分（ΔＶＣ）を重畳した波形を調整電圧（Ｖａ）とし、発電機への電圧指令とする。この電圧指令（調整電圧）を構成する振動抑制成分と容量維持成分とは、周波数が異なるため互いに干渉することなく、それぞれが個別の指令値として作用する。

　本発明の車両運動制御装置では、内燃機関により駆動される発電機の発電電力によってバッテリを充電し、レギュレータは指令値に従って発電機の励磁巻線に流れるフィールド電流を制御する。

　但し、容量維持指令値生成手段が、バッテリの充電状態を表すバッテリ状態量を所定範囲に維持するのに必要な供給電力が得られるようにレギュレータを動作させるための指令値である容量維持指令値を生成する。また、運動制御指令値生成手段が、予め指定された車両運動の制御に必要なトルクである運動制御用トルクが発電機にて発生するように電圧レギュレータを動作させるための指令値である運動制御指令値を生成する。

　そして、運動制御指令値生成手段では、制限手段が、制御系を構成するデバイスの状況に応じて、運動制御指令値を制限する。
　このように構成された車両運動制御装置では、制御系を構成するデバイスである発電機、バッテリ、レギュレータ等の状況に応じて、運動制御指令値が制限されるため、デバイスの故障や劣化に応じた適切な制御を実行することができる。その結果、制御系を構成するデバイスの劣化を助長してしまったり、他の車載機器の動作に悪影響を与えてしまうったりすることを防止でき、装置の信頼性を向上させることができる。

　また、本発明の車両運動制御装置では、内燃機関により駆動される発電機の発電電力によってバッテリを充電し、発電機の発電電圧が指定された目標電圧になるように、電圧レギュレータは発電機の励磁巻線に流れるフィールド電流を制御する。

　但し、容量維持成分生成手段が、バッテリの充電状態を表すバッテリ状態量を所定範囲に維持するのに必要な供給電力が得られるように電圧レギュレータを動作させるための目標電圧の成分である容量維持成分を生成する。また、運動制御成分生成手段が、予め指定された車両運動の制御に必要なトルクである運動制御用トルクが前記発電機にて発生するように電圧レギュレータを動作させるための目標電圧の成分である運動制御成分を生成する。そして、目標電圧生成手段が、容量維持成分に運動制御成分を重畳することで目標電圧を生成する。

　なお、運動制御成分生成手段は、目標電圧に応じて発電機の駆動トルクを発生させる制御系を該制御系が有する動特性を考慮してモデル化したものを制御モデルとして、該制御モデルの逆モデルである制御逆モデルを用いて、運動制御用トルクから運動制御成分を求める。

　このように構成された本発明の車両運動制御装置によれば、電圧を目標値としてバッテリを含む制御系を制御しているため、バッテリの種類、特に電流受け入れ容量の大小に関わらず適用することができる。

　また、本発明の車両運動制御装置によれば、運動制御成分の算出に使用する制御逆モデルには、制御系が有する動特性が考慮されているため、求めた運動制御成分を実際の制御系に作用させた場合に、制御系が有する動特性の影響（周波数毎のゲインのばらつき）を相殺することができ、その結果、広い周波数帯に渡って精度よく運動制御を実行することができる。

本発明の一実施形態にかかる車両用制振制御装置を示すブロック図。図１のドライバ要求車輪軸トルク推定手段による演算処理手順を示すフローチャート。図１の車載機器電力供給トルク演算手段による演算処理手順を示すフローチャート。図１のエンジン指令値算出手段による演算処理手順を示すフローチャート。図１の車輪軸トルク補正量演算手段による演算処理手順を示すフローチャート。図１のバッテリ充電量管理手段による演算処理手順を示すフローチャート。図１のオルタネータ指令値演算手段による演算処理手順を示すフローチャート。車両振動の制振制御（運動制御）を実施した場合と実施しない場合との比較を説明する図。ドライバ要求エンジントルクＴｒ、消費電力トルクΔＴｄｃおよび車輪軸トルク補正量ΔＴｗの波形を示す図。本発明の一実施形態にかかる車両運動制御装置を示すブロック図である。ドライバ要求トルク推定部による演算処理手順を示すフローチャートである。発電状態推定部による演算処理手順を示すフローチャートである。発電機の特性を表すグラフであり、（ａ）が発電機回転数と発電効率の関係（発電効率マップ）を示し、（ｂ）が発電機回転数と発電電流の関係（発電電流マップ）を示したものである。負荷消費トルク演算部による演算処理手順を示すフローチャートである。目標スロットル開度演算部による演算処理手順を示すフローチャートである。車両振動状態推定部による演算処理手順を示すフローチャートである。車輪軸トルク補正量演算部による演算処理手順を示すフローチャートである。バッテリ状態推定部による演算処理手順を示すフローチャートである。充電状態の推定に使用する推定マップの内容を説明するグラフであり、（ａ）がバッテリ電流と充電状態推定値の関係を示し、（ｂ）がバッテリ電圧と推定誤差の関係を示したものである。目標電圧演算部による演算処理手順を示すフローチャートである。目標電圧の容量維持成分の算出に用いるマップの内容を説明するグラフである。目標電圧演算部で実行される運動成分演算での詳細な演算処理手順を示すフローチャートである。運動制御成分の算出に使用するモデルを表すブロック図であり、（ａ）が制御モデル（順方向モデル）を示し、（ｂ）が制御逆モデル（逆方向モデル）を示したものである。電圧レギュレータ逆モデルの動特性に関する説明図である。発電機逆モデルの動特性に関する説明図である。バッテリモデルの動特性に関する説明図である。動特性を考慮した制御逆モデルの作用を示す説明図である。目標電圧演算部で実行される運動制御成分制限演算での詳細な演算処理手順を示すフローチャートである。運動制御成分制限演算による作用を説明する運動制御成分の波形図である。エンジン出力軸トルクに含まれる成分を示す説明図である。主要なパラメータ間の関係を示す説明図である。

　以下、本発明にかかる車両用制振制御装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
　図１に示すように、車両用制振制御装置が適用される車両には、点火着火式の走行用エンジン１０（内燃機関）、エンジン１０により回転駆動して発電するオルタネータ２０（発電機）、発電機の発電電力を充電するバッテリ３０、エンジン１０およびオルタネータ２０の作動を制御する演算装置（ＥＣＵ１３）が搭載されている。

　ＥＣＵ１３は、点火時期、燃料噴射量、スロットル開度等のエンジン指令値を演算して通信バスライン１４へ送信する。エンジン１０が有する点火装置や燃料噴射弁、電動スロットルバルブ等の各種アクチュエータは、ＥＣＵ１３で演算されたエンジン指令値に基づき作動する。

　なお、通信バスライン１４には、クランク角センサ１１、アクセルセンサ１２、電流センサ３２、電圧センサ３３等、各種センサの検出値が送信される。クランク角センサ１１は、クランク軸の時間あたりの回転数（エンジン回転数Ｎｅ）の演算に用いる信号を出力する。アクセルセンサ１２は、車両運転者により操作されるアクセルペダルの踏込み操作量（アクセル開度Ａｃｃ）の演算に用いる信号を出力する。電流センサ３２は、バッテリ３０の端子電流（バッテリ電流Ｉｂ）の検出値を出力する。電圧センサ３３は、バッテリ３０の端子電圧（バッテリ電圧Ｖｂ）の検出値を出力する。なお、バッテリ電流Ｉｂの符号に基づき、充電電流および放電電流のいずれであるかを特定できる。

　さらにＥＣＵ１３は、以下に説明する調整電圧Ｖａの指令値を演算し、制御のために十分な通信速度を持つ通信手段を介してレギュレータ２１へ送信する。レギュレータ２１は、オルタネータ２０の発電電圧が外部より指令される調整電圧Ｖａになるよう、オルタネータ２０の励磁巻線に流れるフィールド電流をデューティ制御する。

　具体的には、発電電圧（上記バッテリ電圧Ｖｂに相当）が調整電圧Ｖａより低くなっている場合には、フィールド電流のデューティ値Ｆｄｕｔｙを上昇させてフィールド電流を増大させる。これにより、発電量が増大して発電電圧が上昇する。一方、発電電圧が調整電圧Ｖａより高くなっている場合には、前記Ｆｄｕｔｙを低下させてフィールド電流を減少させる。これにより、発電量が減少して発電電圧が低下する。このようにレギュレータ２１が作用することで、エンジン回転数Ｎｅの変動に伴いオルタネータ２０の所定時間あたりの回転数（オルタネータ回転数Ｎａ）が変動しても、発電電圧が調整電圧Ｖａに維持されるようになる。

　また、バッテリ３０の残容量は予め設定された許容制御範囲内に維持されるように、ＥＣＵ１３は調整電圧Ｖａの指令値を設定する。この許容制御範囲は、後述する振動抑制成分ΔＶＣに相当する発電電力分をバッテリへ受入れ可能となるように、バッテリ３０の残容量が満充電とならず、かつ、バッテリの劣化速度が極度に早まることを防止できる範囲を指す。すなわち、バッテリ残容量が許容制御範囲を超えて少なくなった場合には、調整電圧Ｖａを上昇させることにより充電供給電力を増大させ、バッテリ残容量を迅速に許容制御範囲内に回復させる。一方、バッテリ残容量が許容制御範囲を超えて多くなった場合には、調整電圧Ｖａを低下させることにより充電供給電力を低下させ、バッテリ３０が満充電状態になることを回避する。

　さて、オルタネータ２０の駆動トルクはエンジン１０の負荷と言えるので、オルタネータ２０の発電量を車両の振動制御機能を有する演算装置の要求トルクに合わせて変化させることで、車両の振動を適切に抑制することができる。そこで本実施形態では、車両振動の抑制に必要な駆動トルク（補正トルク）を演算装置で算出し、補正トルクを実現するために必要な調整電圧Ｖａの指令値を演算している。要するに、先述したようにバッテリ残容量を許容制御範囲に維持させる調整電圧の成分（容量維持成分Ｖｄｃ）に、車両振動を制御する調整電圧の成分（振動抑制成分ΔＶＣ）を重畳させ、ＥＣＵ１３は調整電圧Ｖａの指令値を演算する。

　この時、容量維持成分Ｖｄｃの電圧は、制御対象である車両振動より低い周波数となるようにローバスフィルタ処理され、振動抑制成分ΔＶＣの電圧は、制御対象である車両振動以上の周波数の駆動トルク要求値より算出される。このように各成分Ｖｄｃ，ΔＶＣの周波数を異ならせることにより、目的の異なる２つの制御器が干渉して、制御目標である電圧が振動することを防いでいる。

　図１に示す各種手段４０、５０、６０、７０、８０、９０は、ＥＣＵ１３が有するマイクロコンピュータの演算内容を機能別に表したブロック図であり、これらの手段４０～９０により、先述したエンジン指令値および調整電圧指令値Ｖａが演算される。なお、手段７０、８０、９０は調整電圧設定手段に相当する。

　ドライバ要求車輪軸トルク推定手段４０は、図２に示す手順により、ドライバ要求エンジントルクＴｒおよびドライバ要求車輪軸トルクＴｗを少なくとも車輪軸トルクＴｗの波形を維持できる周期で繰り返し演算する。すなわち、先ずステップＳ４１において、通信バスライン１４を通じてエンジン回転数Ｎｅおよびアクセル開度Ａｃｃを取得する。

　続くステップＳ４２では、エンジントルクＴｒを関数ｆｕｎｃ１にしたがって推定する。具体的には、アクセル開度Ａｃｃをスロットル開度に変換し、ベンチ試験などで計測した特性マップを用いてスロットル開度およびエンジン回転数Ｎｅからエンジン負荷率を算出する。つまり、スロットル開度は、アクセル開度Ａｃｃに従って変化し、そのスロットル開度とエンジン負荷の大きさによってエンジン回転数Ｎｅが決まるという関係を有する。このようにして算出されたエンジン負荷率およびエンジン回転数Ｎｅから、前記マップを用いてドライバ要求エンジントルクＴｒを算出する。

なお、図記載は無いが、取得したアクセル開度Ａｃｃとエンジン回転数Ｎｅより、ドライバが要求エンジントルクＴｒを先に決定し、前記マップの逆関数により求めたスロットル開度を制御する方法でも同様の効果を得る。

　続くステップＳ４３では、ドライバ要求エンジントルクＴｒを車輪軸のトルクＴｗに変換する。具体的には、ディファレンシャルギアも含めたクランク軸から車輪軸までのギア比をドライバ要求エンジントルクＴｒに乗じて、ドライバ要求車輪軸トルクＴｗを算出する。続くステップＳ４４では、ドライバ要求エンジントルクＴｒをエンジン指令値演算手段６０へ出力するとともに、ドライバ要求車輪軸トルクＴｗを車輪軸トルク補正量演算手段７０へ出力する。

　なお、図記載は無いが、車両運転者のアクセル操作によって決まるアクセル開度Ａｃｃから、先にドライバ要求車輪軸トルクＴｗを算出し、その算出したドライバ要求車輪軸トルクＴｗを、ディファレンシャルギアも含めたクランク軸から車輪軸までのギア比で除することでドライバ要求エンジントルクＴｒに変換しても同様の効果を得る。

　車載機器電力供給トルク演算手段５０は、図３に示す手順により、車載機器３１（図１に示す電気負荷）へ電力を供給するためのトルク（消費電力トルクΔＴｄｃ）を前記周期で繰り返し演算する。すなわち、先ずステップＳ５１において、通信バスライン１４を通じてエンジン回転数Ｎｅ、フィールド電流デューティ値Ｆｄｕｔｙ、バッテリ電流Ｉｂおよびバッテリ電圧Ｖｂを取得する。

　続くステップＳ５２では、取得したエンジン回転数Ｎｅにプーリー比を乗じてオルタネータ回転数Ｎａを算出する。続くステップＳ５３では、取得したデューティ値Ｆｄｕｔｙおよびオルタネータ回転数Ｎａに基づき、オルタネータ２０から出力される電流（オルタネータ発生電流Ｉａ）を算出する。

　続くステップＳ５４では、取得したバッテリ電流Ｉｂをオルタネータ発生電流Ｉａから減算することで、車載機器３１へ流れる電流（消費電流Ｉａ－Ｉｂ）を算出する。そして、算出した消費電流Ｉａ－Ｉｂ、バッテリ電圧Ｖｂ、およびオルタネータ回転数Ｎａに基づき、先述した消費電力トルクΔＴｄｃを関数ｆｕｎｃ５に従って算出する。具体的には、図３（ａ）に示す演算式にしたがって消費電力トルクΔＴｄｃを算出する。なお、演算式中のηはオルタネータ２０のエネルギ変換効率を示し、演算式中のＴは消費電力トルクΔＴｄｃを示す。続くステップＳ５５では、算出した消費電力トルクΔＴｄｃにローパスフィルタ（ＬＰＦ）処理を施し、制振制御の対象となる周波数帯の信号成分が除去された消費電力トルクΔＴｄｃをエンジン指令値算出手段６０へ出力する。

　エンジン指令値算出手段６０は、図４に示す手順により、先述したエンジン指令値を前記周期で繰り返し演算する。すなわち、先ずステップＳ６１において、先述したドライバ要求エンジントルクＴｒおよび消費電力トルクΔＴｄｃを取得する。

　続くステップＳ６２では、取得したドライバ要求エンジントルクＴｒに消費電力トルクΔＴｄｃを加算して、エンジントルク指令値Ｔｅを算出する。なお、図９（ａ）は、ドライバ要求エンジントルクＴｒの時間変化を示す波形であり、アクセルペダル操作に応じて逐次変化する。また、図９（ｂ）は、消費電力トルクΔＴｄｃの時間変化を示す波形であり、車載機器３１の電気負荷変動に応じて逐次変化する。したがって、これらの両波形を重ね合わせた波形が、エンジントルク指令値Ｔｅの時間変化に相当する。

　要するに、ドライバによるアクセルペダル操作分に、車載機器３１の電気負荷変動分を上乗せして、エンジントルク指令値Ｔｅを算出する。そして、続くステップＳ６３において、算出したエンジントルク指令値Ｔｅを実現するためのスロットル開度、燃料噴射量および点火時期を、ベンチ試験により計測したマップ等を用いて算出する。続くステップＳ６４では、算出したスロットル開度、燃料噴射量および点火時期の指令値を、エンジン指令値として通信バスライン１４へ送信する。エンジン１０が有する先述した各種アクチュエータは、エンジン指令値に従って作動する。

　車輪軸トルク補正量演算手段７０は、図５に示す手順により、車両の振動を打ち消すのに必要なオルタネータ２０の駆動トルクに相当する車輪軸トルク（車輪軸トルク補正量ΔＴｗ）を、前記周期で繰り返し演算する。すなわち、先ずステップＳ７１において、車輪軸トルク補正量演算手段７０は、先述したドライバ要求車輪軸トルクＴｗを取得する。続くステップＳ７２では、車輪軸トルク補正量演算手段７０は、取得したドライバ要求車輪軸トルクＴｗを車両振動モデルに入力して、車両に生じる振動状態を推定する。なお、図中のｘは状態量ベクトル（車体各部の振動変位・速度）、ｕは入力ベクトル（ドライバ要求車輪軸トルクＴｗ）を示しており、車両振動モデルの具体例としては、特開２００６－６０９３６号公報の図４に記載のバネ上振動モデル等が挙げられる。ここでは、車両モデルとして車両の運動方程式から導出した線形モデルを用いており、図中の関数ｆｕｎｃ２は、Ａ，Ｂを定数の配列として「ｄｘ／ｄｔ＝Ａｘ＋Ｂｕ」で表される。

　続くステップＳ７３では、車輪軸トルク補正量演算手段７０は、推定した振動状態に基づき車輪軸トルク補正量ΔＴｗを算出する。この車輪軸トルク補正量ΔＴｗは、車両の振動を抑制するためのオルタネータ２０の駆動トルクに相当するものであり、この補正量ΔＴｗを加味して調整電圧指令値Ｖａを設定することで、車両振動を抑制することを図っている。そして、車輪軸トルク補正量演算手段７０は、このように設定した結果生じた車両振動速度を抑えるように、状態量ｘをフィードバックして車輪軸トルク補正量ΔＴｗを算出する。このフィードバックのゲインをＫとした場合、図中の関数ｆｕｎｃ３は「ΔＴｗ＝－Ｋｘ」となる。続くステップＳ７４では、車輪軸トルク補正量演算手段７０は、算出した車輪軸トルク補正量ΔＴｗを、オルタネータ指令値演算手段９０へ出力する。

　バッテリ充電量管理手段８０は、図６に示す手順により、先述した容量維持成分Ｖｄｃおよびバッテリ容量を前記周期で繰り返し演算する。ここでは、満充電からの減少割合ＤＯＤ（Depth of Discharge）をがバッテリ容量の相関値として演算される。また、容量維持成分Ｖｄｃによりバッテリ残容量を前記許容制御範囲に維持させるにあたり、その許容制御範囲の下限値に対応するＤＯＤをＴｈ１、上限値に対応するＤＯＤをＴｈ２とする。したがって、Ｔｈ１＞ＤＯＤ＞Ｔｈ２となるように容量維持成分Ｖｄｃは演算される。

　すなわち、先ずステップＳ８１において、バッテリ充電量管理手段８０は、エンジン回転数Ｎｅ、フィールド電流デューティ値Ｆｄｕｔｙ、バッテリ電流Ｉｂおよびバッテリ電圧Ｖｂを取得する。続くステップＳ８２では、バッテリ充電量管理手段８０は、ＤＯＤがＴｈ１の際のバッテリ電流Ｉｂｔｈを、取得したバッテリ電圧Ｖｂから関数ｆｕｎｃ６を用いて算出する。なお、関数ｆｕｎｃ６は、予め実施した試験により得られたＩｂｔｈ－Ｖｂ特性から同定した関係式である。この関数ｆｕｎｃ６を用いる代わりに、例えばＩｂｔｈ－Ｖｂの特性を、マップにて記憶させておき、そのマップを用いてバッテリ電圧Ｖｂからバッテリ電流Ｉｂｔｈを算出してもよい。

　続くステップＳ８３では、バッテリ充電量管理手段８０は、ＤＯＤがＴｈ１にまで増大（バッテリ容量が下限値まで減少）したか否かを、取得したバッテリ電流ＩｂがＩｂｔｈを超えて大きくなったか否かに基づき判定する。なお、ＤＯＤが大きいほど電流受容性が高まるので、バッテリ電流Ｉｂは大きくなる。

　但し、バッテリ充電量管理手段８０は、以下の条件１、２を満たし、かつＩｂ＞Ｉｂｔｈとなった場合に、ＤＯＤ＞Ｔｈ１と判定する。すなわち、車載機器３１への供給電力が過大ではなく発電量が飽和していないことを条件１とする。例えば、Ｆｄｕｔｙ＜１００％である場合に条件１を満たすと判定される。また、エンジンが完爆状態にあることを条件２とする。例えば、エンジン回転数Ｎｅがアイドリングの下限値Ｎｅｔｈ以上になっている状態がＴ秒以上経過した場合に条件２を満たすと判定される。

　ＤＯＤがＴｈ１にまで増大していないと判定された場合（Ｓ８３：ＮＯ）、続くステップＳ８４１において、バッテリ充電量管理手段８０は、取得したバッテリ電流Ｉｂに相当する充電量Ｉｂ×Δｔをバッテリ容量Ｃｂに加算してＣｂを更新する。ここでバッテリ充電量管理手段８０は、Ｃｂの値を不揮発性メモリに記憶し、初期値には前回バッテリ充電量管理を実施した際の最終値を使用する。続くステップＳ８４２では、バッテリ充電量管理手段８０は、算出したＣｂを、関数ｆｕｎｃ８^-1を用いてＤＯＤに変換する。

　但し、関数ｆｕｎｃ８は、満充電状態のバッテリ容量をＣ_{b_MAX}で表すものとして「Ｃｂ＝Ｃ_{b_MAX}・（１００－ＤＯＤ）／１００」で表され、関数ｆｕｎｃ８^-1は、この式をＤＯＤについて解いた式で表される。

　一方、ＤＯＤがＴｈ１にまで増大したと判定された場合（Ｓ８３：ＹＥＳ）、続くステップＳ８５１において、バッテリ充電量管理手段８０は、ＤＯＤをＴｈ１の値に初期化する。或いは、バッテリ充電量管理手段８０は、取得したバッテリ電流Ｉｂおよびバッテリ電圧Ｖｂに基づき関数ｆｕｎｃ７を用いてＤＯＤを推定して初期化する。但し、関数ｆｕｎｃ７は、実験により同定した関係式である。

　続くステップＳ８５２ではＤＯＤを、関数ｆｕｎｃ８を用いてバッテリ容量Ｃｂに変換する。
　続くステップＳ８６では、バッテリ充電量管理手段８０は、推定したＤＯＤの値に基づき、Ｔｈ１＞ＤＯＤ＞Ｔｈ２を維持するための容量維持成分Ｖｄｃを決定する。例えば、容量維持成分ＶｄｃとＤＯＤとの関係を、予め試験して取得してマップ等にて記憶させておき、バッテリ充電量管理手段８０は、そのマップを用いてＤＯＤから容量維持成分Ｖｄｃを算出する。容量維持成分Ｖｄｃは、振動抑制成分ΔＶＣとの制御干渉を回避するために、制御対象である車両振動の周波数より低い周波数のローパスフィルタにより信号処理される。例えば、ＤＯＤに応じた容量維持成分Ｖｄｃの要求に変化があった時に、容量維持成分Ｖｄｃの周波数が、振動抑制成分ΔＶＣの周波数に干渉して不可制御となることを回避できる。また、振動抑制成分ΔＶＣに相当する発電電力分をバッテリ３０へ受入れ可能となるように、バッテリ容量の上限値（つまりＤＯＤの下限値Ｔｈ２）を満充電より小さい値に設定している。

　要するに、Ｓ８３、Ｓ８４１、Ｓ８４２、Ｓ８５１、Ｓ８５２の処理では、バッテリ電流Ｉｂおよびバッテリ電圧Ｖｂに基づきＤＯＤを推定する。但し、Ｉｂ＝Ｉｂｔｈとなった時点で（Ｓ８３：ＹＥＳ）、バッテリ充電量管理手段８０は、ＤＯＤ推定値をＴｈ１またはＴｈ１の推定値に初期化する（Ｓ８５１）。これにより、ＤＯＤの推定誤差抑制を図っている。そして、続くステップＳ８７では、バッテリ充電量管理手段８０は、算出した容量維持成分Ｖｄｃおよび推定したＤＯＤをオルタネータ指令値演算手段９０へ出力する。

　オルタネータ指令値演算手段９０は、図７に示す手順により、調整電圧指令値Ｖａを前記周期で繰り返し演算する。すなわち、先ずステップＳ９１において、オルタネータ指令値演算手段９０は、先述した車輪軸トルク補正量ΔＴｗを取得する。続くステップＳ９２では、オルタネータ指令値演算手段９０は、車輪軸トルク補正量ΔＴｗをオルタネータ負荷トルク補正量ΔＴａに変換する。具体的には、オルタネータ指令値演算手段９０は、ディファレンシャルギアも含めたクランク軸から車輪軸までのギア比、およびオルタネータ２０の回転軸とクランク軸とのプーリー比で、車輪軸トルク補正量ΔＴｗを除して、オルタネータ負荷トルク補正量ΔＴａを算出する。

　続くステップＳ９３では、オルタネータ指令値演算手段９０は、通信バスライン１４を通じてエンジン回転数Ｎｅ、フィールド電流デューティ値Ｆｄｕｔｙ、バッテリ電流Ｉｂおよびバッテリ電圧Ｖｂを取得するとともに、先述した容量維持成分ＶｄｃおよびＤＯＤを取得する。続くステップＳ９４では、オルタネータ指令値演算手段９０は、取得したエンジン回転数Ｎｅにプーリー比を乗じてオルタネータ回転数Ｎａを算出する。

　続くステップＳ９５では、オルタネータ指令値演算手段９０は、変換したオルタネータ負荷トルク補正量ΔＴａに対応する、オルタネータ２０での発生電流ΔＩｃを算出する。具体的には、オルタネータ指令値演算手段９０は、オルタネータ負荷トルク補正量ΔＴａ、バッテリ電圧Ｖｂおよびオルタネータ回転数Ｎａに基づき、図３に示す関数ｆｕｎｃ５の逆関数に従って発生電流ΔＩｃを算出する。

　続くステップＳ９６では、オルタネータ指令値演算手段９０は、算出した発生電流ΔＩｃおよび取得したＤＯＤに基づき、振動抑制成分ΔＶＣを関数ｆｕｎｃ９に従って算出する。なお、発生電流ΔＩｃを全てバッテリ３０で受け入れるものとして、発生電流ΔＩｃをバッテリ３０に流すための電圧変化分を運動制御のための振動抑制成分ΔＶＣとする。

　関数ｆｕｎｃ９の具体例を説明すると、発生電流ΔＩｃとＤＯＤを入力とするマップを用いて、発生電流ΔＩｃに対応する電圧変化量が、振動抑制成分ΔＶＣとして算出される。なお、バッテリ３０の充電時と放電時とで、前記マップの特性は変化するので、発生電流ΔＩｃの符号から充電および放電のいずれであるかが判断され、充電および放電のいずれであるかに応じて振動抑制成分ΔＶＣが補正される。或いは、充電用マップおよび放電用マップの両方を作成して記憶させておき、対応するマップを用いて振動抑制成分ΔＶＣを算出するようにしてもよい。

　続くステップＳ９７では、オルタネータ指令値演算手段９０は、算出した振動抑制成分ΔＶＣに、取得した容量維持成分Ｖｄｃを加算して、調整電圧指令値Ｖａを算出する。続くステップＳ９８では、オルタネータ指令値演算手段９０は、算出した調整電圧指令値Ｖａをレギュレータ２１へ出力する。レギュレータ２１は、オルタネータ２０の発電電圧が調整電圧指令値Ｖａになるよう、フィールド電流をデューティ制御する。

　次に、車輪軸トルク補正量ΔＴｗを加味してオルタネータ２０を駆動させることによる車両振動の制振制御（運動制御）を実施した場合と、運動制御を実施しなかった場合との比較について、図８を用いて説明する。

　例えば車両ドライバがアクセルペダルを踏み込むと、運動制御を実施しない場合には、車輪軸トルクがアクセル開度Ａｃｃに応じて増大し（図８（ｂ）参照）、そのトルク増大にともなって車両振動が発生する（図８（ｃ）参照）。この車両振動とは、車両の上下ピッチング運動、前後シャシ運動など、様々な振動を指す。なお、この場合のオルタネータ負荷トルクは、消費電力トルクおよび容量維持トルクにしたがって変動する波形となる（図８（ａ）参照）
　これに対し、運動制御を実施する場合のオルタネータ負荷トルクは、車輪軸トルク補正量ΔＴｗ、消費電力トルクおよび容量維持トルクにしたがって変動する波形となる（図８（ｄ）参照）。つまり、アクセルペダルを踏み込んだ直後に、演算装置により、車両振動を予測すると同時に、振動抑制（減衰）させるための補正トルクを演算し、オルタネータの負荷トルクを補正する（図８（ｅ）参照）。その結果、車両振動が抑制される（図８（ｆ）参照）。

　ちなみに、図８（ｃ）（ｆ）に示す振動波形は、ステップ上に上昇する主成分に脈動成分が重畳した形状である。例えば、ブレーキ制動時には車体が前傾した状態で車速低下していき、加速走行時には車体が後傾した状態で車速上昇していく。このような前傾や後傾の車体挙動が「主成分」の振動に相当し、前後傾しながらも車体ピッチングが振動して脈動する車体挙動が「脈動成分」の振動に相当する。

　そして、補正トルクによる振動抑制の対象は脈動成分であり、主成分は振動抑制の対象とはしていない。したがって、補正トルクによる運動制御を実施した場合の図８（ｆ）に示す振動波形は、運動制御を実施していない（ｃ）の波形と比べて主成分はそのままで、脈動成分が抑制された形状となっている。なお、図８（ｃ）では、主成分よりも高周波の脈動成分を図示しているが、主成分よりも低周波の脈動成分についても、補正トルクによる振動抑制の対象としてもよい。

　なお、上記ステップＳ７２およびステップＳ７３では、プラントモデルにより車両の振動を計算機上で再現し、その振動を減衰させるように車輪軸トルク補正量ΔＴｗを算出している。図９（ｂ）に示す消費電力トルクΔＴｄｃの周波数は、図９（ｃ）に示す車輪軸トルク補正量ΔＴｗの周波数成分のうち最低のものより、更に低くなるように設定されている。

　そして、オルタネータ２０の負荷トルクには、車両振動を抑制するための運動制御による車輪軸トルク補正量ΔＴｗ（図９（ｃ）参照）と、消費電力トルク（図９（ｄ）参照）と、後述するようにバッテリ容量を許容制御範囲に維持させるのに要する容量維持トルクとが含まれる。前述のごとく、調整電圧Ｖａの指令値は、車両振動より低い周波数の容量維持成分Ｖｄｃに、車両振動以上の周波数の振動抑制成分ΔＶＣを重畳させることで決定している。つまり、発電に消費される容量維持トルクの周波数は、車輪軸トルク補正量ΔＴｗに比べて低く設定されているため、図９（ｃ）に示す車輪軸トルク補正量ΔＴｗの波形と、容量維持トルクの波形とが干渉することはない。

　また、図９（ｄ）に示すオルタネータ消費電力トルクの波形は、車輪軸トルク補正量ΔＴｗの周波数に比べて低周波数となるように設定しており、オルタネータ消費電力トルク分は、先述したエンジンの消費電力トルクΔＴｄｃとして、ドライバ要求エンジントルクＴｒに上乗せしてエンジン出力を増大させている。つまり、図９（ｄ）に示すオルタネータ消費電力トルクの波形と図９（ｂ）に示すエンジンの消費電力トルクΔＴｄｃの波形とは打ち消し合うようにエンジン指令値を設定している。なお、オルタネータの容量維持トルクが走行性能上問題とならない場合、ΔＴｄｃ＝０として処理しても問題ない。

　以上により、本実施形態によれば、車両振動に合わせてオルタネータ２０の発電量を変化させることで、オルタネータ２０の駆動トルクで車両振動を抑制することができる。そして、このようにオルタネータ２０の発電量を変化させることを、調整電圧指令値Ｖａを変化させることで実現させる。よって、従来必要となっていた「出力電流を直接制御するための新規装置」を不要にでき、既存のＥＣＵ１３で調整電圧指令値Ｖａを変化させるだけで振動抑制を実現できる。

　さらに、本実施形態によれば、以下の効果も発揮される。
　調整電圧指令値Ｖａを算出するにあたり、バッテリ充電量管理手段８０により容量維持成分Ｖｄｃを演算し、車輪軸トルク補正量演算手段７０およびオルタネータ指令値演算手段９０により振動抑制成分ΔＶＣを演算する。よって、これらの演算値Ｖｄｃ、ΔＶＣを加算して調整電圧指令値Ｖａを算出するので、調整電圧指令値Ｖａの算出を容易に実現できる。なお、バッテリ充電量管理手段８０は容量維持成分演算手段に相当し、車輪軸トルク補正量演算手段７０およびオルタネータ指令値演算手段９０は振動抑制成分演算手段に相当する。

　ステップＳ９６において発生電流ΔＩｃに対応する振動抑制成分ΔＶｃを算出するにあたり、これらΔＩｃとΔＶｃの相関関係は、バッテリ残容量に応じて異なる。この点を鑑みた本実施形態では、ＤＯＤを加味して発生電流ΔＩｃに対応する振動抑制成分ΔＶｃを算出するので、振動抑制成分ΔＶｃを高精度で算出できる。よって、車両振動を精度良く抑制することができる。

　ステップＳ９６において発生電流ΔＩｃに対応する振動抑制成分ΔＶｃを算出するにあたり、これらΔＩｃとΔＶｃの相関関係は、充電時と放電時とで異なる。この点を鑑みた本実施形態では、充電／放電のいずれであるかを加味して発生電流ΔＩｃに対応する振動抑制成分ΔＶｃを算出するので、振動抑制成分ΔＶｃを高精度で算出できる。よって、車両振動を精度良く抑制することができる。要するに、ステップＳ９６では、バッテリ特性を加味して振動抑制成分ΔＶｃを算出している。

　ステップＳ９５においてオルタネータ負荷トルク補正量ΔＴａに対応する発生電流ΔＩｃを算出するにあたり、これらΔＴａとΔＩｃの相関関係は、オルタネータ回転数Ｎａに応じて異なる。この点を鑑みた本実施形態では、オルタネータ回転数Ｎａを加味してオルタネータ負荷トルク補正量ΔＴａに対応する発生電流ΔＩｃを算出するので、発生電流ΔＩｃを高精度で算出でき、ひいては、振動抑制成分ΔＶＣを高精度で算出できる。よって、車両振動を精度良く抑制することができる。

　消費電力トルクΔＴｄｃの周波数が、少なくとも、図９（ｃ）に示す車輪軸トルク補正量ΔＴｗの周波数成分のうち最低のものより、更に低くなるように設定されている。よって、エンジントルクのうち消費電力トルクΔＴｄｃの発電分に対応するトルクの波形と、車輪軸トルク補正量ΔＴｗの発電分に対応するトルクの波形とが干渉することが回避される。よって、消費電力トルクΔＴｄｃによる車載機器３１への電力供給と、車輪軸トルク補正量ΔＴｗによる振動抑制との両機能が干渉して機能低下することを回避できる。

　振動抑制成分ΔＶＣに相当する発電電力分をバッテリ３０へ受入れ可能となるように、バッテリ容量の上限値（つまりＤＯＤの下限値Ｔｈ２）を満充電より小さい値に設定している。そのため、振動抑制成分ΔＶＣに相当するエンジン出力分のエネルギは、バッテリ３０への充電エネルギとして回収されるので、振動抑制のための運動制御により燃費が悪化することを回避できる。

　（他の実施形態）
　本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。

　図１に示す例では、ＥＣＵ１３は、６つの演算手段４０～９０の各々で各種演算を実施して、エンジン指令値および調整電圧指令値Ｖａを最終的な演算結果として出力している。但し、本発明はこれら６つの演算手段４０～９０による演算に限定されるものではなく、ＥＣＵ１３への各種入力（例えばＡｃｃ、Ｎｅ、Ｆｄｕｔｙ、Ｉｂ、Ｖｂ）に基づいて、エンジン指令値および調整電圧指令値Ｖａを演算するものであれば、これら両指令値の演算に用いる中間値（例えばΔＴｄｃ、Ｔｒ、Ｔｗ、ΔＴｗ、Ｖｄｃ、ＤＯＤ）の演算を、適宜廃止するようにしてもよい。

　上記実施形態では、関数ｆｕｎｃ１～ｆｕｎｃ８の内容について例示しているが、これらは例示した内容に限定されるものではなく、同等の結果が得られるのであればどのような手法を用いてもよい。

　上記実施形態では、バッテリの残容量を表すパラメータとしてＤＯＤ（Depth　of　Discharge）を用いているが、ＳＯＣ（State　Of　Charge）を用いてもよい。なお、ＤＯＤとＳＯＣは、単位をパーセントで表すものとして（a）式に示す関係を有するため、相互に置き換えることは容易である。

　　ＳＯＣ［％］＝１００［％］－ＤＯＤ［％］　　　　　（a）
　上記実施形態では、エンジン指令値算出手段６０が、エンジン指令値として、三つの指令値（スロットル開度、燃料噴射量、点火時期）を算出しているが、いずれか一つ、又は二つを算出するように構成してもよい。

　以下に本発明にかかる車両運動制御装置の他の実施形態を図面と共に説明する。
　なお、本実施形態では、車両運動制御装置が実行する運動制御は、車輪軸トルクの変化によって車両に生じる各種振動の制振であり、また、制振の対象となる振動には、車体の振動（１～５Ｈｚ）、エンジン－マウント系の振動（７～１５Ｈｚ）、シャシやタイヤの振動（１０Ｈｚ～）等がある。

　＜全体構成＞
　図１０に示すように、車両運動制御装置が適用される車両は、走行用エンジン（内燃機関）１と、指令値（目標スロットル開度ＳＬ）に従って、エンジン１への吸入空気量を制御する電動スロットルバルブ２と、エンジン１により回転駆動される発電機３と、指令値（目標電圧Ｖａ）に従って、発電機３の発電電圧が目標電圧Ｖａと一致するように、発電機３の励磁巻線に流れるフィールド電流をデューティ制御する電圧レギュレータ４と、発電機３による発電電力を充電するバッテリ５と、発電機３による発電電力又はバッテリ５の充電電力によって駆動される電気負荷６と、電動スロットルバルブ２及び電圧レギュレータ４に対する指令値（目標スロットル開度ＳＬ，目標電圧Ｖａ）を生成することで、エンジン１及び発電機３の作動を制御する制御装置（ＥＣＵ）７を備えている。

　また、車両は、車両運転者により操作されるアクセルペダルの踏込み操作量（アクセル開度Ａｃｃ）の演算に用いる信号を出力するアクセルストロークセンサ１１０と、クランク軸の所定時間あたりの回転数（エンジン回転数）Ｎｅの演算に用いる信号を出力するクランク回転角センサ１２０と、バッテリ５の端子電流（バッテリ電流）Ｉｂの検出値を出力するバッテリ電流センサ１３０と、バッテリ５の端子間電圧（バッテリ電圧Ｖｂ）の検出値を出力するバッテリ電圧センサ１４０とを備えている。なお、バッテリ電流Ｉｂは、電流の流れる方向によって符号が変化し、その符号によって、充電電流（本実施形態ではプラス）及び放電電流（本実施形態ではマイナス）のいずれであるかが特定される。

　また、車両は、車載ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）や個別の通信線等からなり、制御のために十分な通信速度を有する通信手段１５を備えている。そして、各センサ１１～１４での検出値、及び電圧レギュレータ４にて設定されるフィールド電流のデューティ値Ｆdutyが通信手段１５を介して制御装置７に提供されると共に、これら検出値に基づいて制御装置７にて生成される各指令値ＳＬ，Ｖａが通信手段１５を介して電動スロットルバルブ２や電圧レギュレータ４に供給される。

　以下では、エンジン１のクランク軸（エンジン出力軸）と発電機３の回転軸（発電機回転軸）との変速比をエンジン－発電機変速比ＲＲ（固定値）と呼ぶ。デファレンシャルギアも含めたクランク軸から車輪軸までのギア比をエンジン－車輪軸ギア比ＧＲ（ＲｅｖＲａｔｉｏ）と呼ぶ（図３１参照）。なお、エンジン－車輪軸ギア比ＧＲは、変速機の状態によって変化するため、制御装置７は、自車両がオートマチック車両であれば変速機の状態を決めるＥＣＵから、マニュアル車両であればシフトレバーの位置を検出するセンサ等から、ギア比ＧＲを特定するための情報を取得する（図示せず）。

　＜電圧レギュレータ＞
　電圧レギュレータ４は、ＥＣＵ７から供給される指令値Ｖａに従って、発電機３の発電電圧が指令値Ｖａと一致するように、発電機３の励磁巻線に流れるフィールド電流をデューティ制御する周知のものである。

　具体的には、発電電圧（上記バッテリ電圧Ｖｂに導線抵抗による電圧降下分ΔＶｄを加えたものに相当）が目標電圧Ｖａより低くなっている場合には、フィールド電流のデューティ値Ｆdutyを上昇させてフィールド電流を増大させる。これにより、発電量が増大して発電電圧が上昇する。一方、発電電圧が目標電圧Ｖａより高くなっている場合には、フィールド電流のデューティ値Ｆdutyを低下させてフィールド電流を減少させる。これにより、発電量が減少して発電電圧が低下する。

　このように電圧レギュレータ４が作用することで、エンジン回転数Ｎｅの変動に伴い発電機３の所定時間あたりの回転数（発電機回転数Ｎａ）が変動しても、発電電圧が目標電圧Ｖａに維持されることになる。

　＜ＥＣＵ＞
　ＥＣＵ７は、アクセル開度Ａｃｃ及びエンジン回転数Ｎｅに基づいてドライバ要求エンジン出力軸トルクＴｒ及びドライバ要求車輪軸トルクＴｗを演算するドライバ要求トルク推定部２００と、電圧レギュレータ４から提供されるフィールド電流のデューティ値Ｆduty及びエンジン回転数Ｎｅに基づいてセンサ１１～１４から直接的に得られない発電機３に関する情報を推定すると共に、発電機３が運動制御に利用できる状態であるか否かを判定する発電機状態推定部３００と、電気負荷６（電力を消費する各種車載機器）へ電力を供給するためのトルク（負荷消費トルク）Ｔｄを演算する負荷消費トルク演算部４００と、負荷消費トルクＴｄに基づき目標スロットル開度ＳＬを演算する目標スロットル開度演算部５００とを備えている。

　また、ＥＣＵ７は、ドライバ要求車輪軸トルクＴｗが実際に入力された場合に生じる車体各部の振動のうち、制振の対象とする振動の振動状態Ｙｏｓｃを推定する車両振動状態推定部６００と、推定された振動状態Ｙｏｓｃに基づき、車両振動を抑制するための制御量である車輪軸トルク補正量ΔＴｗを演算する車輪軸トルク補正量演算部７００と、バッテリ５の充電状態を表すバッテリ状態量としてＳＯＣ（State Of Charge ）を演算するバッテリ状態推定部８００と、車輪軸トルク補正量ΔＴｗ及びＳＯＣに基づき目標電圧Ｖａを演算する目標電圧演算部９００を備えている。

　なお、ＥＣＵ７は、周知のマイクロコンピュータを中心に構成されている。そして、上記各部２００～９００は、マイクロコンピュータが実行する処理を機能別に示したものであり、これらの機能により、目標スロットル開度ＳＶ及び目標電圧Ｖａが繰り返し演算される。

　以下、ＥＣＵ７を構成する各部２００～９００の処理を個別に説明する。
　＜ドライバ要求トルク推定部＞
　ドライバ要求トルク推定部２００は、図１１に示す手順を、所定周期で繰り返し実行することにより、ドライバ要求エンジン出力軸トルクＴｒ及びドライバ要求車輪軸トルクＴｗを繰り返し算出する。

　先ずステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する）２１では、ドライバ要求トルク推定部２００は、センサ等で検出されたアクセル開度Ａｃｃ及びエンジン回転数Ｎｅ、エンジン－車輪軸ギア比ＧＲを取得する。
　続くＳ２２では、ドライバ要求トルク推定部２００は、取得したアクセル開度Ａｃｃからスロットル開度を算出する。続くＳ２３では、ドライバ要求トルク推定部２００は、算出したスロットル開度と取得したエンジン回転数Ｎｅから吸入空気量を推定する。続くＳ２４では、ドライバ要求トルク推定部２００は、推定された吸入空気量からドライバ要求エンジン出力軸トルクＴｒを推定する。なお、これらＳ２２～Ｓ２４の処理は、予め用意（メモリに記憶）された各種のマップを使用して推定をする。但し、これらの処理の内容は公知であるため、その詳細についての説明は省略する。

　続くＳ２５では、ドライバ要求トルク推定部２００は、（１）式に従い、エンジン－車輪軸ギア比ＧＲを用いて、ドライバ要求エンジン出力軸トルクＴｒを車輪軸のトルクＴｗに変換する。

　続くＳ２６では、ドライバ要求トルク推定部２００は、ドライバ要求エンジン出力軸トルクＴｒを目標スロットル開度演算部５００へ出力するとともに、ドライバ要求車輪軸トルクＴｗを車両振動状態推定部６００へ出力して本手順を終了する。

　＜発電機状態推定部＞
　発電機状態推定部３００は、図１２に示す手順を、所定周期で繰り返し実行することにより、負荷消費トルク演算部４００や目標電圧演算部９００での処理に必要な各種情報を生成する。

　先ずＳ３１では、発電機状態推定部３００は、センサ等で検出されたエンジン回転数Ｎｅ、フィールド電流デューティ値Ｆdutyを取得する。
　続くＳ３２では、発電機状態推定部３００は、（２）式に従い、エンジン－発電機変速比ＲＲを用いて、エンジン回転数Ｎｅを発電機回転数Ｎａに変換する。

　続くＳ３３では、発電機状態推定部３００は、算出された発電機回転数Ｎａに基づき、予め用意された発電効率マップを利用して、発電効率ηを推定する。
　発電効率マップは、図４（ａ）に示すように、発電機回転数Ｎａと発電効率ηの関係を実験により求めたものである。なお、発電効率ηは、エンジン１から発電機３に供給される動力［Ｗ］に対する発電電力［Ｗ］の割合に相当する。

　続くＳ３４では、発電機状態推定部３００は、Ｓ３２にて算出された発電機回転数Ｎａ、及びＳ３１にて取得したフィールド電流デューティ値Ｆdutyに基づき、予め用意された発電電流マップを利用して、発電電流Ｉａを推定する。

　発電電流推定マップは、図１３（ｂ）に示すように、発電機回転数Ｎａと発電電流Ｉａとの関係（Ｎａ－Ｉａ特性）を実験により求め、フィールド電流デューティ値Ｆduty毎に示したものである。

　なお、ここでは、発電電流Ｉａを発電機回転数Ｎａから推定しているが、発電電流Ｉａを測定する電流センサを備えている場合は、その測定値を使用してもよい。
　続くＳ３５では、発電機状態推定部３００は、発電機３が発電中であり、かつ発電量が上限未満であるか否かを判断し、肯定判断した場合はＳ３６に、否定判断した場合はＳ３７に進む。

　なお、発電中であるか否かは、具体的には、発電機回転数Ｎａ（ひいてはエンジン回転数Ｎｅ）が、発電電流Ｉａが流れ出す回転数（発電判定閾値）に達しているか否かによって判断される（図１３（ｂ）参照）。また、発電量が上限に達しているか否かは、フィールド電流デューティ値Ｆdutyが上限判定閾値（例えば１００％）に達しているか否かによって判断される。

　Ｓ３６では、運動制御（制振制御）に使用する車輪軸駆動トルクを発生させるために、発電機３での発電量を変動させることが可能であるか否かを表す制御可否フラグＦが、「制御可」であることを示す値に設定（ここではＦ←１）される。

　Ｓ３７では、発電機状態推定部３００は、制御可否フラグＦを「制御不可」であることを示す値に設定（ここではＦ←０）する。
　続くＳ３８では、発電機状態推定部３００は、制御可否フラグＦを目標電圧演算部９００に出力すると共に、発電効率η，発電電流Ｉａ，発電機回転数Ｎａを負荷消費トルク演算部４００に出力して、本手順を終了する。

　＜負荷消費トルク演算部＞
　負荷消費トルク演算部４００は、図１４に示す手順を、所定周期で繰り返し実行することにより、電気負荷６へ電力を供給するためのトルク（負荷消費トルクＴｄ）を繰り返し算出する。

　先ずＳ４１において、負荷消費トルク演算部４００は、センサ等で検出されたバッテリ電流Ｉｂ，バッテリ電圧Ｖｂを取得すると共に、発電機状態推定部３００で推定された発電電流Ｉａ，発電機回転数Ｎａ，発電効率ηを取得する。

　続くＳ４２では、負荷消費トルク演算部４００は、取得したバッテリ電流Ｉｂを発電電流Ｉａから減算することで電気負荷（車載機器等）６へ流れる負荷消費電流Ｉｄ（＝Ｉａ－Ｉｂ）を算出する。
　続くＳ４３では、負荷消費トルク演算部４００は、算出した負荷消費電流Ｉｄ、バッテリ電圧Ｖｂ、発電機回転数Ｎａ、発電効率η、及びエンジン－発電機変速比ＲＲに基づき、発電機３にて負荷消費電流Ｉｄを発生させるのに必要なエンジン出力軸でのトルクである負荷消費トルクＴｄを（３）式に従って算出する。

　続くＳ４４では、負荷消費トルク演算部４００は、算出した負荷消費トルクＴｄに対して、低域通過フィルタを適用する。ここでフィルタのカットオフ周波数は、運動制御（制振制御）の対象となる対象振動の周波数帯と比較して十分に低い値（１Ｈｚ未満）に設定される。

　続くＳ４５では、負荷消費トルク演算部４００は、算出した負荷消費トルクＴｄを目標スロットル開度演算部５００へ出力して、本手順を終了する。
　＜目標スロットル開度演算部＞
　目標スロットル開度演算部５００は、図１５に示す手順を、所定周期で繰り返し実行することにより、目標スロットル開度ＳＬを繰り返し算出し、その算出結果を指令値とした電動スロットルバルブの制御を実行する。

　先ずＳ５１では、目標スロットル開度演算部５００は、ドライバ要求トルク推定部２００で推定されたドライバ要求エンジン出力軸トルクＴｒ、負荷消費トルク演算部Ｔｄで求められた負荷消費トルクＴｄ、センサで検出されたエンジン回転数Ｎｅを取得する。

　続くＳ５２では、目標スロットル開度演算部５００は、取得したドライバ要求エンジン出力軸トルクＴｒに負荷消費トルクＴｄを加算して、目標エンジン出力軸トルクを算出する。要するに、ドライバによるアクセルペダル操作分に、電気負荷６での電気負荷消費分を予め上乗せしたものが、目標エンジン出力軸トルクとなる。

　続くＳ５３では、目標スロットル開度演算部５００は、算出した目標エンジン出力軸トルクを実現するための目標吸入空気量を算出する。続くＳ５４では、目標スロットル開度演算部５００は、算出した目標吸入空気量に基づいて、目標スロットル開度ＳＬを算出する。

　これら目標吸入空気量及び目標スロットル開度ＳＬは、予め用意された各種マップを用いて算出される。なお、これらの技術は公知であるため、その詳細については説明を省略する。

　続くＳ５５では、目標スロットル開度演算部５００は、算出した目標スロットル開度ＳＬを指令値として、通信手段１５を介して電動スロットルバルブ２に提供して、本手順を終了する。この結果、電動スロットルバルブ２は、エンジン１に目標エンジン出力軸トルクを発生させるように動作する。

　＜車両振動状態推定部＞
　車両振動状態推定部６００は、図１６に示す手順を所定周期で繰り返し実行することにより、制振の対象となる対象振動の振動状態Ｙｏｓｃを繰り返し推定する。

　先ずＳ６１では、車両振動状態推定部６００は、ドライバ要求トルク推定部２００で推定されたドライバ要求車輪軸トルクＴｗを取得する。続くＳ６２では、車両振動状態推定部６００は、取得したドライバ要求車輪軸トルクＴｗを予め用意された車両振動モデルに入力して、車両各部に生じる振動状態Ｘｏｓｃを推定する。なお、車両振動モデルの具体例としては、例えば、特開２００６－６０９３６号公報等に記載されたバネ上振動モデル等が挙げられる。また、車両振動モデルは、ドライバ要求車輪軸トルクＴｗと車体各部の振動の力学的な関係を数式化したものであり、制御工学の分野における状態方程式に相当する。

　続くＳ６３では、車両振動状態推定部６００は、推定された車両振動状態Ｘｏｓｃをもとに対象振動の振動状態Ｙｏｓｃを算出する。対象振動の振動状態Ｙｏｓｃは、車両振動状態Ｘｏｓｃに含まれる振動そのものを採用してもよいし、例えば、車体ピッチング振動などの程度により決まるスタビリティファクタの変動といった車両振動状態Ｘｏｓｃをもとに算出される他の振動を採用してもよい。ここでは、車体の振動（１～５Ｈｚ）、エンジン－マウント系の振動（７～１５Ｈｚ）、シャシやタイヤの振動（１０Ｈｚ～）を対象振動とする。但し、対象振動の振動状態Ｙｏｓｃは制振が達成されたときに零となるように算出する。このように、車両振動状態Ｘｏｓｃから対象振動の振動状態Ｙｏｓｃを算出する過程は、制御工学の分野における出力方程式に相当する。

　続くＳ６４では、車両振動状態推定部６００は、対象振動の振動状態Ｙｏｓｃを車輪軸トルク補正量演算部７００に出力して、本手順を終了する。
　＜車輪軸トルク補正量演算部＞
　車輪軸トルク補正量演算部７００は、対象振動の振動状態Ｙｏｓｃが算出される毎に、図１７に示した手順を繰り返し実行することにより、車輪軸トルク補正量ΔＴｗを繰り返し算出する。

　先ずＳ７１では、車輪軸トルク補正量演算部７００は、車両振動状態推定部６００で推定された対象振動の振動状態Ｙｏｓｃを取得する。
　続くＳ７２では、車輪軸トルク補正量演算部７００は、対象振動の振動状態Ｙｏｓｃに基づき、対象振動の振動状態Ｙｏｓｃを零に近づけるために必要な車輪軸トルク補正量ΔＴｗを算出する。例えば、車輪軸トルク補正量演算部７００は、対象振動の振動状態Ｙｏｓｃに対するフィードバック制御により車輪軸トルク補正量ΔＴｗを算出する場合、フィードバックのゲインをＫとして、（４）式を用いて算出する。

　このようにして求められた車輪軸トルク補正量ΔＴｗは、平均値が零で対象振動に対応する周波数で変化する値となる。
　続くＳ７３では、車輪軸トルク補正量演算部７００は、算出した車輪軸トルク補正量ΔＴｗを、目標電圧演算部９００へ出力して、本手順を終了する。

　＜バッテリ状態推定部＞
　バッテリ状態推定部８００は、図１８に示す手順を所定周期で繰り返し実行することにより、バッテリの充電状態を表すバッテリ状態量としてＳＯＣ（State Of Charge ）を繰り返し推定する。なお、ＳＯＣとは、満充電容量に対する残存容量の比を１００分率で表したものである。

　先ずＳ８１では、バッテリ状態推定部８００は、バッテリ電圧Ｖｂとバッテリ電流Ｉｂを取得する。
　続くＳ８２では、バッテリ状態推定部８００は、バッテリ電流Ｉｂを積算することでＳＯＣの推定値（以下「累積推定値」という）ＳＯＣｉｎｔを算出する。具体的には、バッテリ状態推定部８００は、バッテリ容量上限値（満充電容量）をＱｍａｘ［Ａｓ］、バッテリ状態推定部８００の動作周期をΔｔ［ｓ］として、（５）式に従って算出する。

　続くＳ８３では、バッテリ状態推定部８００は、累積推定値ＳＯＣｉｎｔに含まれる累積推定誤差Ｅｉｎｔを算出する。具体的には、バッテリ状態推定部８００は、積算１回あたりで拡大する誤差を単位誤差ΔＥとし、（６）式に従って算出する。但し、単位誤差ΔＥは、実験等によって予め求めた固定値を使用する。

　つまり、電流積算による算出方法では、推定値に含まれる誤差も同時に積算されていくため、この累積誤差を評価するために、累積推定誤差Ｅｉｎｔを使用する。
　続くＳ８４では、バッテリ状態推定部８００は、Ｓ８１で取得したバッテリ電圧Ｖｂ、バッテリ電流Ｉｂに基づき、予め用意されたＳＯＣ推定マップを利用してＳＯＣの推定値（以下「マップ推定値」という）ＳＯＣｍａｐを求める。

　ＳＯＣ推定マップは、バッテリ電流ＩｂとＳＯＣとの関係（Ｉｂ－ＳＯＣ特性）を、実験によりバッテリ電圧Ｖｂ毎に求めてマップ化したものである。
　具体的には、図１９（ａ）に示すように、バッテリ電圧Ｖｂが一定である場合、Ｉｂ－ＳＯＣ特性は、バッテリ電流Ｉｂが充電電流（正極性の電流）であれば、ＳＯＣが１００％に近づくほどバッテリ電流Ｉｂの絶対値は小さくなり、バッテリ電流Ｉｂが放電電流（負極性の電流）であれば、ＳＯＣが１００％から離れるほどバッテリ電流Ｉｂの絶対値は小さくなる。また、充電も放電もしないときのバッテリ電圧Ｖｂを規定電圧として、バッテリ電圧Ｖｂが規定電圧に近いほど、グラフの傾きは急峻になる。

　図１９（ａ）に示したＩｂ－ＳＯＣ特性のうち、バッテリ電流Ｉｂ＝０の軸と一致するグラフ（傾きゼロのもの）が、バッテリ電圧Ｖｂが上記規定電圧に等しい場合であり、バッテリ電圧Ｖｂが規定電圧から離れるほど、グラフの傾きは緩やかになる。

　続くＳ８５では、バッテリ状態推定部８００は、バッテリ電圧Ｖｂに基づき、予め用意された誤差推定マップを利用して、Ｓ８３にて求めたマップ推定値ＳＯＣｍａｐに含まれるマップ推定誤差Ｅｍａｐを求める。

　誤差推定マップは、バッテリ電圧Ｖｂに対するマップ推定値ＳＯＣｍａｐの推定誤差を、ＳＯＣ推定マップから求めてマップ化したものである。つまり、ＳＯＣ推定マップのグラフの傾きが急峻であるほど、バッテリ電流Ｉｂの少しの変化で、マップ推定値ＳＯＣｍａｐは大きく変化するため、マップ推定値ＳＯＣｍａｐの推定精度は悪化する。

　具体的には、図１９（ｂ）に示すように、グラフの傾きは、バッテリ電圧Ｖｂが規定電圧に近いほど大きくなるため、バッテリ電圧Ｖｂが規定電圧である場合に最大の値をとり、規定電圧から離れるほど小さな値となる。

　続くＳ８６では、バッテリ状態推定部８００は、Ｓ８２，Ｓ８４で求めた二つの推定値ＳＯＣｉｎｔ，ＳＯＣｍａｐを、Ｓ８３，Ｓ８５で求めたそれぞれの推定値に対する推定誤差Ｅｉｎｔ，Ｅｍａｐを評価の重みとする重み付きフィルタを用いて、最終的なＳＯＣの推定値（以下「充電状態推定値」という）を算出する。

　具体的には、バッテリ状態推定部８００は、（７）式で求められる重みＷを使用し、（８）式に従って充電電荷Ｑ［Ａｓ］を求め、その充電電荷Ｑを（９）式に従って充電状態推定値ＳＯＣに変換する。更に、バッテリ状態推定部８００は、重みＷを用いて（１０）式により、累積推定誤差Ｅｉｎｔを更新する。但し、Ｑｉｎｔは、ＳＯＣｉｎｔから求めた充電電荷を表す。

　つまり、累積推定誤差Ｅｉｎｔが大きくなるほど、重みＷは大きくなり、重みが大きくなるほど、マップ推定値ＳＯＣｍａｐを重視して充電状態推定値ＳＯＣが求められる。また、マップ推定値ＳＯＣｍａｐが重視される（即ち重みＷが大きい）ほど、累積推定誤差Ｅｉｎｔは小さな値に更新されることになる。これにより、累積推定誤差Ｅｉｎｔが際限なく拡大することを回避している。

　なお、累積推定誤差Ｅｉｎｔの初期値を非常に大きな値に設定したうえで、マップ推定誤差Ｅｍａｐが小さくなる（規定電圧から大きく離れた）バッテリ電圧Ｖｂを目標電圧Ｖａに設定して、電圧レギュレータ４を動作させたときに検出されるバッテリ電圧Ｖｂ、及びバッテリ電流Ｉｂに基づいて充電状態推定値ＳＯＣを求めれば、実質、ＳＯＣ推定マップのみで充電状態推定値ＳＯＣを求めることになる。このため、制御開始時には、このようにして求めた充電状態推定値ＳＯＣを、累積推定値ＳＯＣｉｎｔの初期値として使用してもよい。

　続くＳ８７では、バッテリ状態推定部８００は、算出した充電状態推定値ＳＯＣを、目標電圧演算部９００へ出力して、本手順を終了する。
　＜目標電圧演算部＞
　目標電圧演算部９００は、図２０に示す手順を所定周期で繰り返し実行することにより、目標電圧Ｖａを繰り返し算出する。

　先ずＳ９１では、目標電圧演算部９００は、車輪軸トルク補正量演算部７００から車輪軸トルク補正量ΔＴｗ、発電機状態推定部３００から制御可否フラグＦ、バッテリ状態推定部８００から充電状態推定値ＳＯＣを取得する。

　続くＳ９２では、目標電圧演算部９００は、充電状態推定値ＳＯＣに基づき、容量維持成分変換マップ用いてバッテリ充放電制御に用いられる目標電圧Ｖａの成分である容量維持成分（容量維持指令値）Ｖａｖｅを算出する。

　容量維持成分変換マップは、図２１に示すように、予め設定された充電状態推定値ＳＯＣの許容制御範囲の上限値より大きい場合には一定の下限制御値に、許容制御範囲の下限値より小さい場合には一定の上限制御値に、許容制御範囲内では、上限制御値から下限制御値の間を充電状態推定値ＳＯＣに応じて連続的に変化する値をとるように設定されたものである。なお、許容制御範囲の上限値は、車両運動制御用に用いられる目標電圧Ｖａの成分である運動制御成分（運動制御指令値）ΔＶａによって発生する発電電流を受け入れることができるような大きさに設定され、許容制御範囲の下限値は、電気負荷６が最大になったときでも必要な電力を供給できるような大きさに設定される。

　そして、許容制御範囲内では、充電状態推定値ＳＯＣが減少すると、容量維持成分Ｖａｖｅが増加するため、発電機３からの供給電力が増加し、逆に、充電状態推定値ＳＯＣが増加すると、容量維持成分Ｖａｖｅが減少するため、発電機３からの供給電力が減少する。これによって、バッテリ５の残容量は充電状態推定値ＳＯＣが許容制御範囲内に維持されるように制御される。

　但し、充電状態推定値ＳＯＣの変化は非常に緩慢であるため、容量維持成分Ｖａｖｅの変化も非常に緩慢なものとなる。即ち、非常に低い周波数（例えば１Ｈｚ未満）で変動する値となる。

　続くＳ９３では、目標電圧演算部９００は、車輪軸トルク補正量ΔＴｗから対象振動の制振制御に用いられる目標電圧Ｖａの成分である運動制御成分ΔＶａを算出する運動制御成分演算処理を実行する。
　続くＳ９４では、目標電圧演算部９００は、求められた運動制御成分ΔＶａをデバイスの状況によって制限する運動制御成分制限処理を実行する。

　続くＳ９５では、目標電圧演算部９００は、Ｓ９２で算出した容量維持成分Ｖａｖｅと、Ｓ９３，９４で算出した運動制御成分ΔＶａとを加算することで目標電圧Ｖａを算出する。
　続くＳ９６では、目標電圧演算部９００は、算出した目標電圧Ｖａを指令値として、通信手段１５を介して電圧レギュレータ４に提供して、本手順を終了する。

　要するに、ＥＣＵ７は、充電状態推定値ＳＯＣを許容制御範囲内に維持させるために使用される低周波数（少なくとも対象振動の周波数より低い周波数）の成分（容量維持成分Ｖａｖｅ）と、車両振動を打ち消すために使用される高周波数（対象振動の周波数と同じ周波数）の成分（運動制御成分ΔＶａ）とを合算したものを目標電圧Ｖａ（電圧レギュレータ４の指令値）として求めている。

　そして、電圧レギュレータ４が、発電機３の発電電圧が目標電圧Ｖａになるよう、フィールド電流をデューティ制御することによって、発電機３の駆動トルクが所望の値に変化する。その結果、容量維持成分Ｖａｖｅに基づくバッテリ５の充放電制御と、運動制御成分ΔＶａに基づく運動制御（制振制御）が同時に実現される。

　＜運動制御成分演算＞
　先のＳ９３で実行する運動制御成分演算処理では、目標電圧演算部９００は、図２２に示す手順を実行することにより、車輪軸トルク補正量ΔＴｗに応じた運動制御成分ΔＶａを算出する。

　先ずＳ１０１では、目標電圧演算部９００は、エンジン－車輪軸ギア比ＧＲ及びンジン－発電機変速比ＲＲを用い、（１１）式に従って、車輪軸トルク補正量ΔＴｗを発電機駆動トルク補正量ΔＴａに変換する。

　このようにして変換された発電機駆動トルク補正量ΔＴａは、車輪軸トルク補正量ΔＴｗと同様に、平均値が零で、対象振動の周波数に従って変動する値となる。
　続くＳ１０２では、目標電圧演算部９００は、制御可否フラグＦに基づき、発電機３が運動制御を可能な状態にあるか否かを判断し、運動制御が可能な状態（Ｆ＝１）であればＳ１０３に進み、運動制御が不能な状態（Ｆ＝０）であればＳ１０４に進む。

　Ｓ１０４では、目標電圧演算部９００は、目標電圧Ｖａを指示してから発電機駆動トルクＴａが変化するまでの特性を表した制御モデルの逆モデルを用いて、発電機駆動トルク補正量ΔＴａから運動制御成分ΔＶａを算出して本手順を終了する。

　一方、Ｓ１０５では、目標電圧演算部９００は、運動制御成分ΔＶａを零に設定して本手順を終了する。
　つまり、発電機３が運動制御を不能な状態にあるときには、運動制御成分ΔＶａを零に設定することにより、発電機駆動トルクによる運動制御を禁止し、容量維持成分Ｖａｖｅによるバッテリ残容量を所定範囲に維持する制御のみを実行するようにされている。

　<<制御モデル>>
　ここで、目標電圧Ｖａから発電機駆動トルクＴａを発生させる制御系の制御モデル（順方向モデル）について説明する。制御モデルは、図２３（ａ）に示すように、目標電圧Ｖａと発電電圧との差分を求める減算器と、減算器の出力をフィールド電流デューティ値Ｆdutyに変換する特性によって定義された電圧レギュレータモデルＭ１と、フィールド電流デューティ値Ｆdutyと発電機３にて発生する駆動トルクとの関係を示すＦduty－トルク特性Ｍ２１、及び駆動トルクと発電電流Ｉａの関係を示すトルク－電流次元変換特性Ｍ２２によって定義された発電機モデルＭ２と、バッテリ５に供給される発電電流Ｉａと発電電圧との関係を示す特性によって定義されたバッテリモデルＭ３とで構成される。なお、これらモデルの特性には、時間の要因を考慮した動特性が用いられている。

　次に、制御モデルの逆モデル（以下「制御逆モデル」という）は、図２３（ｂ）に示すように、Ｆduty－トルク特性の逆特性（即ちトルク－Ｆduty特性）ＲＭ２１及びトルク－電流次元変換特性（順方向モデルと同じ）Ｍ２２によって定義された発電機逆モデルＲＭ２と、フィールド電流デューティ値Ｆdutyを電圧値に変換する特性によって定義された電圧レギュレータ逆モデルＲＭ１と、順方向モデルと同じバッテリモデルＭ３と、電圧レギュレータ逆モデルの出力とバッテリモデルの出力を加算して目標電圧を求める加算器とで構成される。

　ここで、実際の電圧レギュレータ４や発電機３を考えると、入力の周波数が高いほど変化に追従できない度合いが高くなって出力の振幅が減衰する特性を有している。このため、電圧レギュレータ逆モデルＲＭ１（図２４参照）や、発電機逆モデルＲＭ２のトルク－Ｆduty特性ＲＭ２１（図２５参照）は、入力の周波数が高いほど大きなゲインを持つような特性となる。また、バッテリモデルＭ３については、図２３で示した通り、制御モデルの逆モデルにおいても順方向のまま働くため、図２６に示すように、本来のバッテリ特性を再現するように設計する。

　また、電圧レギュレータ逆モデルＲＭ１の特性を表す伝達関数Ｆ（ｓ）は、例えば（１２）式で表現される。発電機逆モデルのＦduty－トルク特性ＲＭ２１を表す伝達関数Ｇ（ｓ）は、例えば（１３）式で表現される。バッテリモデルＭ３の特性を表す伝達関数Ｈ（ｓ）は、例えば（１４）式で表現される。但し、ｓはラプラス演算子である。ａｒｅｇなどのパラメータは、各モデルの動特性を表現できるように、例えば実験などによって同定される。

　このように設計された制御逆モデルには、周波数変調を行う要素は含まれないため、この制御逆モデルを用いて求められる運動制御成分ΔＶａの変動周波数は、そのまま対象振動の周波数に対応し、容量維持成分Ｖａｖｅに対して十分に高い周波数で変動する値となる。

　ここで、図２７は、（ａ）が遅れ系の動特性を持つ制御対象に対して動特性を考慮しない逆モデルを使用した場合、（ｂ）が動特性を考慮した逆モデルを使用した場合について、同一の発電機駆動トルク補正量ΔＴａに対して目標電圧Ｖａと実際の発電機駆動トルクがどのように変化するかを表したものである。但し、動特性を考慮しない場合には、マップなどを用いて特定の周波数における特性で代表させる方法が一般的であり、（ａ）に示す逆モデルは低周波数帯における特性で代表させている。

　動特性を考慮しない場合は、図２７（ａ）に示すように、発電機駆動トルク補正量ΔＴａの全ての周波数に同一のゲインが作用するため、運動制御成分ΔＶａは、発電機駆動トルク補正量ΔＴａの振幅を周波数によらず均一に変化させた結果となる。

　一方、動特性を考慮する場合は、図２７（ｂ）に示すように、実際の制御対象（発電機３，電圧レギュレータ４，バッテリ５）においては減衰してしまう高周波数帯を増幅させ、反対に適度に増幅されてしまう低周波数帯の信号は予め減衰させるようにゲインが作用するため、運動制御成分ΔＶａは、高周波数帯の振幅を強調した結果となる。

　目標電圧Ｖａは、動特性を考慮するか否かに関わらず、運動制御成分ΔＶａに容量維持成分Ｖａｖｅを加算した形となる。そして、この目標電圧Ｖａを実際の制御系に作用させると、高周波側が減衰された形で発電機駆動トルクに反映されることになる。

　従って、運動制御成分ΔＶａの算出に動特性が考慮されていない場合は、図２７（ａ）に示すように、発電機駆動トルクの補正量が高周波数帯において減少し、指令通りの補正が行われないことになる。

　一方、運動制御成分ΔＶａの算出に動特性が考慮されている場合は、図２７（ｂ）に示すように、制御逆モデルによって周波数毎に不均一に作用させたゲインよって、実際の制御対象が持つ動特性の影響が打ち消されるため、周波数帯によらず指令通りの補正が行われることになる。

　なお、制御逆モデルを用いて運動制御成分ΔＶａを求める手法は、制御対象が遅れ系以外の動特性を持つ場合においても有効に適用することができる。
　＜補正値制限処理＞
　先のＳ９４で実行する補正値制限処理では、図２８に示す手順を実行することにより、デバイスの状況に応じて運動制御成分ΔＶａを制限する。

　先ず、Ｓ１１１では、目標電圧演算部９００は、主要デバイス（発電機３，電圧レギュレータ４，バッテリ５，バッテリ電圧センサ１４０）が故障しているか否かを判断する。
　具体的には、目標電圧演算部９００は、バッテリ電圧Ｖｂが許容制御範囲外の値である状態が所定時間以上続いた場合、又は、フィールド電流デューティ値Ｆdutyが１００％である状態が所定時間以上続いた場合に主要デバイスのいずれかが故障していると判断する。

　Ｓ１１１で肯定判断された場合、Ｓ１１２では、目標電圧演算部９００は、運動制御成分ΔＶａをゼロに設定し、以後の発電機駆動トルクによる運動制御を禁止する。
　一方、Ｓ１１１で否定判断された場合、Ｓ１１３では、目標電圧演算部９００は、バッテリ電流センサ１３０が故障しているか否かを判断する。

　具体的には、目標電圧演算部９００は、バッテリ電流Ｉｂと、バッテリ電圧Ｖｂの変動量を監視することによって判断する。なお、このような判断方法は公知(例えば、特許４５０１８７３号公報)のものであるため、ここでは説明を省略する。

　Ｓ１１３で肯定判断された場合、Ｓ１１４では、目標電圧演算部９００は、運動制御成分ΔＶａの波形を整流することで、バッテリ５を充電する側に作用する波形をカットする。即ち、バッテリ５の充電状態がＳＯＣの許容制御範囲の上限を超えていると、運動制御成分ΔＶａに起因して発生する発電電流をバッテリ５が受け入れることができない可能性がある。このため、バッテリ電流センサ１３０が故障して、バッテリ５の充電状態を把握することができない状況では、放電する側の波形のみを用いて運動制御が実行される。

　Ｓ１１３で否定判断された場合、Ｓ１１５では、目標電圧演算部９００は、バッテリ５が許容範囲を超えて劣化しているか否かを判断する。
　具体的には、目標電圧演算部９００は、初期の満充電容量に対する劣化時の満充電容量の比を１００分率で表したＳＯＨ（残存劣化状況）を推定し、このＳＯＨが所定の下限閾値を下回るか否かによって判断する。なお、ＳＯＨの推定方法は公知（例えば、特開２００３－１２９９２７号公報を参照）のものであるため、ここでは説明を省略する。また、ＳＯＨの推定は、例えば、バッテリ状態推定部８００で行ってもよい。

　Ｓ１１５で肯定判断された場合、Ｓ１１６では、目標電圧演算部９００は、ハイパスフィルタ等を用いて運動制御成分ΔＶａの低周波成分をカットする。即ち、バッテリ５の劣化によって内部抵抗が増加すると、バッテリ５が受け入れられる周波数帯が高周波数帯に限られてしまうため、受け入れ可能な周波数帯を用いて運動制御が実行される。

　Ｓ１１５で否定判断された場合、Ｓ１１７では、目標電圧演算部９００は、バッテリ状態推定部８００にて求められた充電状態推定値ＳＯＣが、許容制御範囲内にあるか否かを判断する。
　Ｓ１１７で肯定判断された場合、目標電圧演算部９００は、運動制御成分ΔＶａの制限を加えることなく、そのまま本処理を終了する。

　Ｓ１１７で否定判断された場合、Ｓ１１８では、目標電圧演算部９００は、運動制御成分ΔＶａの上限値又は下限値を制限する。即ち、充電状態推定値ＳＯＣが許容制御範囲を超えている場合、上述したように運動制御成分ΔＶａに起因して発生する発電電流をバッテリ５が受け入れることができない可能性があるため、充電状態推定値ＳＯＣの大きさに応じて、運動制御成分ΔＶａの上限が、バッテリ５による発電電流の受け入れ可能量を上回ることがないように制限される。また、充電状態推定値ＳＯＣが許容範囲を越えて小さい場合、電気負荷６での電力消費が増大したときに十分な電力を供給できなくなる可能性がある。このため、電気負荷６に影響を与えてしまうことがないよう、即ち、バッテリの充電状態が、電気負荷６に対する電力供給を維持するのに必要な下限の状態を下回ることがないように運動制御成分ΔＶａの下限が制限される。

　Ｓ１１２，Ｓ１１４，Ｓ１１６の手順が実行された場合、いずれの場合も故障に関わるものであるため、続くＳ１１９では、目標電圧演算部９００は、故障が生じている旨をユーザ（車両の乗員）に警告して本手順を終了する。なお、警告の仕方は、各種車載モニタ（インパネセンタモニタ、ナビゲーション画面、バックビューモニタ、メータ等）のいずれかに表示を行ってもよいし、表示の代わりに又は表示と共に、車載の音響装置を介して警報音を発生させてもよい。

　また、Ｓ１１８の手順が実行された場合、この場合は故障ではなく、バッテリの正常な状態に基づくものであるため、目標電圧演算部９００は、ユーザに対する警告を実行することなく、そのまま本手順を終了する。但し、Ｓ１１８の手順が実行された場合に、その旨を上記警告とは識別可能な形態でユーザに報知してもよい。

　ここで、先のＳ９３で生成される運動制御成分ΔＶａの波形が、図２９（ａ）で示されるとすると、Ｓ１１４にて低周波成分がカットされた場合は、図２９（ｂ）に示すような波形となる。また、Ｓ１１６にて整流され充電する側に作用する波形がカットされた場合は、図２９（ｃ）に示すような波形となる。更に、Ｓ１１８にて上限値又は下限値が制限された場合は、図２９（ｄ）に示すような波形となる。

　＜動作＞
　図３０は、本実施形態において、エンジン出力軸トルクに含まれる成分を一覧にしたものであり、図中の（ａ）～（ｅ）はそれぞれドライバ要求成分（Ｔｒ相当）、負荷消費成分（発生：Ｔｄ相当）、ＳＯＣ管理成分（Ｖａｖｅ相当）、負荷消費成分（消費：Ｔｄ相当）、車輪軸トルク補正成分（ΔＶａ相当）である。

　ここで、（ｂ）は、（ｄ）の消費分を打ち消すように予め上乗せした成分であり、（ｂ）と（ｄ）は相殺されるため、車輪軸には伝達されない。つまり、車輪軸トルクは（ａ）（ｃ）（ｅ）を重畳した値となる。

　先述したように、（ｃ）のＳＯＣ管理成分（Ｖａｖｅ相当）は変動周波数が対象振動の周波数と比較して十分に小さく、（ｅ）の車輪軸トルク補正成分（ΔＶａ相当）の変動周波数は、対象振動の周波数に対応する。つまり、これらの成分を重畳しても、無線通信が周波数帯でチャンネルを分けているように、それぞれの成分は互いに干渉せず、狙いとした機能を発揮することになる。また、同時に複数の振動を制振の対象とする場合であっても、それらの振動の周波数が互いに十分に乖離していれば個別に制振可能である。これにより、単一の目標電圧Ｖａによって運動制御（制振制御）とバッテリ充放電制御という二つの機能が実現される。

　＜効果＞
　以上説明したように、本実施形態では、ドライバの要求トルクから車両振動を推定し、その推定結果から求めた運動制御成分ΔＶａに従って発電機３の発電量、ひいては発電機駆動トルクを変化させ、これによって車輪軸トルクを補正することにより車両振動を抑制している。

　しかも、目標電圧Ｖａの運動制御成分ΔＶａを、実際の制御系（発電機３，電圧レギュレータ４，バッテリ５）の動特性を考慮した制御逆モデルを用いて求めているため、この運動制御成分ΔＶａを実際の制御系に作用させると、動特性の影響（周波数毎のゲインのばらつき）が相殺される。その結果、周波数帯によらず指令（運動制御成分ΔＶａ）通りに車輪軸トルクが補正されるため、精度のよい運動制御（制振制御）を実現することができる。

　本実施形態では、発電機３の制御を電圧レギュレータ４によって行っており、その制御系（即ち、運動制御成分ΔＶａの算出に関わる制御系）には必ずバッテリ５も含まれるため、バッテリ５の特性を考慮した制御が行われることになる。従って、上述の運動制御は、バッテリの種類、特に電流受け入れ容量の大小に関わらず適用することができる。一般に、内燃機関の車両に用いられる鉛バッテリ（電流受け入れ容量の小さいバッテリ）には、特に有効である。

　本実施形態では、容量維持成分Ｖａｖｅを、充電状態推定値ＳＯＣに基づいて算出しているため、容量維持成分Ｖａｖｅの変動周波数を、対象振動の周波数、即ち運動制御成分ΔＶａの変動周波数と比較して十分に乖離した小さいものとすることができる。

　従って、発電機３の駆動トルクのうち、容量維持成分Ｖａｖｅに基づくトルクの波形と、運動制御成分ΔＶａに基づくトルクの波形とが干渉することが回避されるため、単一の目標電圧Ｖａにより、バッテリ充放電制御と車両制御（制振制御）とを両立させることができる。

　本実施形態では、要求トルクをエンジン１に実現させるための指令値である負荷消費トルクＴｄに低域通過フィルタを作用させる（Ｓ４４）ことによって、対象振動と同じ周波数帯の周波数成分を除去している。このため、電動スロットルバルブ２の制御によって、運動制御成分ΔＶａによって発生するトルクが、打ち消されてしまうことを防止することができ、運動制御成分ΔＶａによる運動制御を効率よく行うことができる。

　本実施形態では、バッテリ電流Ｉｂを累積することによって求めた累積推定値ＳＯＣｉｎｔと、予め用意された特性マップに従って求めたマップ推定値ＳＯＣｍａｐを用い、各推定値の推定誤差Ｅｉｎｔ，Ｅｍａｐを重みとして使用する重み付き演算を実行することによって、容量維持成分Ｖａｖｅの算出に用いる充電状態推定値ＳＯＣを求めている。従って、いずれか一方の推定方法だけを使用する場合と比較して、充電状態推定値ＳＯＣの推定精度、ひいてはバッテリ充放電制御の精度を向上させることができる。

　本実施形態では、目標電圧Ｖａから発電機３の駆動トルクを発生させる制御系を構成する各種デバイスの状態に応じて、運動制御成分ΔＶａを制限して、特にデバイスに故障や劣化が生じている場合には、ユーザ（車両の乗員）に対して視覚的又は聴覚的な警告を行っている。従って、デバイスの故障や劣化を放置することによって助長してしまうことや、他の車載電子機器に悪影響を与えてしまうことを防止することができる。

　特に、発電機３を正常に作動させるために必須となる主要デバイスが故障している場合には、運動制御成分ΔＶａを零に設定して、運動制御自体を禁止している。このため、無駄な制御が実行されることによって、他の車載機器に影響を与えてしまうことを防止することができる。

　また、バッテリ５の充電状態を推定するのに必要なデバイスであるバッテリ電流センサ１３０が故障している場合には、運動制御成分ΔＶａのうちバッテリ５を充電する方向に作用する成分を零に設定することで、バッテリ５を放電する方向に作用する成分のみで運動制御を実行する。このため、バッテリ５が過充電の状態となることによるバッテリ５の劣化を防止することができる。

　また、バッテリ５の劣化状態に応じて運動制御の対象となる周波数帯が限定されるように運動制御成分ΔＶａを制限している。このため、バッテリ５が劣化しても、バッテリ５の受け入れが可能な周波数帯で運動制御を継続させることができる。

　また、バッテリ５の充電状態に応じて、充電状態推定値ＳＯＣが許容制御範囲から外れている場合は、運動制御成分ΔＶａの上限又は下限を制限している。このため、運動制御成分ΔＶａによって発生する発電電流をバッテリ５が受け入れることができなかったり、電気負荷６での電力消費が増大したときに十分な電力を供給できなくなったりして、他の車載機器に影響を与えてしまうことを防止することができる。

　＜他の実施形態＞
　本発明は上記実施形態に限定されるものではなく様々な態様にて実施することが可能である。
　例えば、図２３（ｂ）に示した制御逆モデルにおいて、発電機逆モデルＲＭ２（トルク－Ｆduty特性ＲＭ２１）と電圧レギュレータ逆モデルＲＭ１を通過する経路は、トルク補正量ΔＴａの変動周波数が高い場合に高い効果を発揮し、発電機逆モデルＲＭ２（トルク－電流次元変換特性Ｍ２２）とバッテリモデルＭ３を通過する経路は、変動周波数が低い場合に高い効果を発揮する。このため、対象振動の周波数帯が限定されている場合は、効果が相対的に低くなる経路を省略する等の簡略化を図ってもよい。

　また、制御逆モデルでは、電圧レギュレータ逆モデルＲＭ１、発電機逆モデルＲＭ２、バッテリモデルＭ３の全てに動特性が反映されているが、いずれか一つ又は二つに動特性が反映されていてもよい。

　上記実施形態では、運動制御成分ΔＶａに基づくトルクを制限するのに、Ｓ９３にて算出される運動制御成分ΔＶａに対して制限を加えているが、Ｓ７２にて算出される車輪軸トルク補正量ΔＴｗに対して制限を加えるように構成してもよい。

　また、運動制御成分制限処理において、バッテリ５が劣化していると判定された場合に、運動制御成分ΔＶａの低周波成分をカットしているが、例えば、車両振動状態推定部６００にて対象振動の振動状態Ｙｏｓｃを算出する（Ｓ６３）際に、周波数が最も低い車体の振動（１～５Ｈｚ）を除いて、エンジン－マウント系の振動（７～１５Ｈｚ）及びシャシやタイヤの振動（１０Ｈｚ～）だけを対象振動として選択したり、周波数が低い前者二つを除いて、シャシやタイヤの振動だけを対象振動として選択したりしてもよい。更にその選択も、バッテリ５の劣化の進行に応じて切り替えるようにしてもよい。

　上記実施形態では、車輪軸トルク補正量ΔＴｗに基づく指令値（運動制御成分ΔＶａ）を目標電圧Ｖａに反映させているが、電圧レギュレータ５が、目標電圧Ｖａに応じて設定されるフィールド電流デューティ値Ｆdutyを、外部から補正可能に構成されている場合は、次のようにしてもよい。即ち、容量維持成分Ｖａｖｅをそのまま目標電圧Ｖａとして設定すると共に、車輪軸トルク補正量ΔＴｗに基づく指令値（Ｆdutyの補正値ΔＦduty）を電流デューティ値Ｆdutyに反映させる。

　この場合、運動制御成分制限処理では、補正値ΔＦdutyに制限を加えてもよいし、補正値ΔＦdutyを求める過程で算出されるフィールド電流の補正値ΔＩｃに制限を加えてもよい。

　上記実施形態では、バッテリの残容量を表すパラメータとしてＳＯＣ（State　Of　Charge）を用いているが、ＤＯＤ（Depth　of　Discharge）を用いてもよい。なお、ＤＯＤとＳＯＣは、単位をパーセントで表すものとして（１５）式に示す関係を有するため、相互に置き換えることは容易である。

　　ＳＯＣ［％］＝１００［％］－ＤＯＤ［％］　　　　　（１５）
　上記実施形態では、ドライバ要求エンジン出力軸トルクＴｒに基づいて、目標スロットル開度演算部５００が指令値として目標スロットル開度ＳＬを算出しているが、指令値はこれに限るものではなく、目標スロットル開度ＳＬに加えて又は目標スロットル開度ＳＬの代わりに、燃料噴射量や点火時期を算出するように構成してもよい。

　２０…オルタネータ（発電機）、２１…レギュレータ、３０…バッテリ、７０…車輪軸トルク補正量演算手段（調整電圧設定手段）、８０…バッテリ充電量管理手段（調整電圧設定手段）、９０…オルタネータ指令値演算手段（調整電圧設定手段）、Ｖａ…調整電圧。

　１…エンジン　２…電動スロットルバルブ　３…発電機　４…電圧レギュレータ　５…バッテリ　６…電気負荷　７…制御装置　１１０…アクセルストロークセンサ　１２０…クランク回転角センサ　１３０…バッテリ電流センサ　１４０…バッテリ電圧センサ　１５…通信手段　２００…ドライバ要求トルク推定部　３００…発電機状態推定部　４００…負荷消費トルク演算部　５００…目標スロットル開度演算部　６００…車両振動状態推定部　７００…車輪軸トルク補正量演算部　８００…バッテリ状態推定部　９００…目標電圧演算部　ＲＭ１…電圧レギュレータ逆モデル　ＲＭ２…発電機逆モデル　Ｍ３…バッテリモデル

Claims

　内燃機関により駆動して発電する発電機（２０）、前記発電機の発電電圧が外部から指令される調整電圧（Ｖａ）になるよう、前記発電機の励磁巻線に流れるフィールド電流を制御するレギュレータ（２１）、前記発電機の発電電力を充電するバッテリ（３０）を備える車両に適用される車両用制振制御装置であって、
　前記バッテリの残容量の制御に必要な充電供給電力要求値と、前記車両の振動を抑制するのに必要な前記発電機の駆動トルク要求値とに基づき、前記調整電圧を設定する調整電圧設定手段（７０、８０、９０、Ｓ７１～Ｓ７４、Ｓ８１～Ｓ８７、Ｓ９１～Ｓ９８）を備えることを特徴とする車両用制振制御装置。
　前記調整電圧設定手段は、
　前記調整電圧のうち、前記バッテリの残容量の制御に必要な容量維持成分（Ｖｄｃ）の電圧指令値を演算する容量維持成分演算手段（８０）と、
　前記調整電圧のうち、前記車両の振動を抑制するのに必要な前記発電機の駆動トルクに相当する振動抑制成分（ΔＶＣ）の電圧指令値を演算する振動抑制成分演算手段（７０、９０）と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用制振制御装置。
　前記容量維持成分演算手段は、前記容量維持成分（Ｖｄｃ）の電圧指令値を、制御対象である車両振動より低い周波数の前記充電供給電力要求値から算出し、
　前記振動抑制成分演算手段は、前記振動抑制成分（ΔＶＣ）の電圧指令値を、制御対象である車両振動以上の周波数の前記駆動トルク要求値から算出し、
　前記容量維持成分（Ｖｄｃ）の電圧指令値に、前記振動抑制成分（ΔＶＣ）を重畳した波形を調整電圧（Ｖａ）とし、発電機への電圧指令とすることを特徴とする請求項２記載の車両用制振制御装置。
　前記振動抑制成分演算手段（Ｓ９６）は、前記バッテリの残容量に応じて前記振動抑制成分を演算することを特徴とする請求項２または３に記載の車両用制振制御装置。
　前記振動抑制成分演算手段（Ｓ９６）は、前記バッテリが放電および充電のいずれの状態であるかに応じて前記振動抑制成分を演算することを特徴とする請求項２～４のいずれか１つに記載の車両用制振制御装置。
　前記振動抑制成分演算手段（Ｓ９５）は、前記発電機の回転数に応じて前記振動抑制成分を演算することを特徴とする請求項２～５のいずれか１つに記載の車両用制振制御装置。
　前記調整電圧設定手段（Ｓ８６）は、前記振動抑制成分に相当する発電電力分を前記バッテリへ受入れ可能となるように、前記バッテリの残容量を満充電より小さい値に設定することを特徴とする請求項１～６のいずれか１つに記載の車両用制振制御装置。
　内燃機関により駆動して発電する発電機（２０）、前記発電機の発電電圧が外部から指令される調整電圧（Ｖａ）になるよう、前記発電機の励磁巻線に流れるフィールド電流を制御するレギュレータ（２１）、前記発電機の発電電力を充電するバッテリ（３０）を備える車両に適用される車両用制振制御装置であって、
　前記車両の振動を抑制するための第１の電圧指令値を前記バッテリの残容量の制御のための第２の電圧指令値に重畳させて前記調整電圧を設定する調整電圧設定手段を備えることを特徴とする車両用制振制御装置。
　前記車両の振動を抑制するための前記第１の電圧指令値の周波数は、前記バッテリの残容量の制御のための前記第２の電圧指令値の周波数よりも高いことを特徴とする請求項８に記載の車両用制振制御装置。
　前記車両の振動を抑制するための前記第１の電圧指令値の周波数は、車両振動以上の周波数であり、前記バッテリの残容量の制御のための前記第２の電圧指令値の周波数は、車両振動より低い周波数であることを特徴とする請求項８に記載の車両用制振制御装置。
　内燃機関により駆動して発電する発電機（２０）と、
　前記発電機の発電電圧が外部から指令される調整電圧（Ｖａ）になるよう、前記発電機の励磁巻線に流れるフィールド電流を制御するレギュレータ（２１）と、
　前記発電機の発電電力を充電するバッテリ（３０）と、
　前記バッテリの残容量の制御に必要な充電供給電力要求値と、前記車両の振動を抑制するのに必要な前記発電機の駆動トルク要求値とに基づき、前記調整電圧を設定する調整電圧設定手段（７０、８０、９０、Ｓ７１～Ｓ７４、Ｓ８１～Ｓ８７、Ｓ９１～Ｓ９８）と
　を備えることを特徴とする車両用制振制御システム。
　内燃機関（１）により駆動され発電する発電機（３）、指令値に従って前記発電機の励磁巻線に流れるフィールド電流を制御するレギュレータ（４）、前記発電機の発電電力を充電するバッテリ（５）を少なくとも含んだ制御系を備える車両に適用される車両運動制御装置であって、
　前記バッテリの充電状態を表すバッテリ状態量を所定範囲に維持するのに必要な供給電力が得られるように前記レギュレータを動作させるための前記指令値である容量維持指令値を生成する容量維持指令値生成手段（９０，Ｓ９２）と、
　予め指定された車両運動の制御に必要なトルクである運動制御用トルクが前記発電機にて発生するように前記レギュレータを動作させるための前記指令値である運動制御指令値を生成する運動制御指令値生成手段（９０，Ｓ９３）と、
　を備え、
　前記運動制御指令値生成手段は、前記制御系を構成するデバイス（３，４，５，１３，１４）の状況に応じて、前記運動制御指令値を制限する制限手段（９０，Ｓ９４）を備えることを特徴とする車両運動制御装置。
　前記制限手段は、
　前記デバイスの状況として前記デバイスの中で予め指定された主要デバイス（３，４，５，１４）の故障の有無を判定する主要デバイス故障判定手段（９０，Ｓ１１１）と、
　前記主要デバイス故障判定手段により前記主要デバイスが故障していると判定された場合に、前記運動制御指令値を零に設定することで前記運動制御を禁止する禁止手段（９０，Ｓ１１９）と、
　を備えることを特徴とする請求項１２に記載の車両運動制御装置。
　前記制限手段は、
　前記デバイスの状況として、バッテリ電流を検出する電流センサ（１３）の故障の有無を判定する電流センサ故障判定手段（９０，Ｓ１１５）と、
　前記電流センサ故障判定手段により前記電流センサが故障していると判定された場合に、前記運動制御指令値のうち前記バッテリを充電する方向に作用する成分を零に設定することで前記運動制御の一部を禁止する部分禁止手段（９０，Ｓ１１６）と、
　を特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の車両運動制御装置。
　前記制限手段は、
　前記デバイスの状況として前記バッテリの劣化状態を判定する劣化状態判定手段（９０，Ｓ１１３）と、
　前記劣化状態判定手段での判定結果に応じて、前記運動制御の対象となる周波数帯が限定されるように、前記運動制御指令値を制限する対象制限手段（９０，Ｓ１１６）と、
　を備えることを特徴とする請求項１２乃至請求項１４のいずれか１項に記載の車両運動制御装置。
　前記制限手段は、
　前記デバイスの状況として前記バッテリの充電状態を判定する充電状態判定手段（９０，Ｓ１１７）と、
　前記充電状態判定手段での判定結果に応じて、前記運動制御指令値の上限又は下限を制限する上下限制限手段（９０，Ｓ１１８）と、
　を備えることを特徴とする請求項１２乃至請求項１５のいずれか１項に記載の車両運動制御装置。
　前記上下限制限手段は、上記運動制御指令値に基づいて発生する発電電流が、前記バッテリの充電状態によって決まる前記発電電流の受け入れ可能量を上回ることがないように前記運動制御指令値を制限することを特徴とする請求項１６に記載の車両運動制御装置。
　前記上下限制限手段は、前記運動制御指令値に基づいて発生する発電電流によって、前記バッテリの充電状態が、電気負荷に対する電力供給を維持するのに必要な下限の状態を下回ることがないように前記運動制御指令値を制限することを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載の車両運動制御装置。
　前記制限手段によって前記運動制御指令値が制限された場合に、その旨を報知する報知手段（９０，Ｓ１１９）を備えることを特徴とする請求項１２乃至請求項１８のいずれか１項に記載の車両運動制御装置。
　前記運動制御指令値は、前記運動制御のために車輪軸に加える車輪軸トルク補正量に基づいて生成され、
　前記制限手段は、前記車輪軸トルク補正量を制限の対象とすることを特徴とする請求項１２乃至請求項１９のいずれか１項に記載の車両運動制御装置。
　内燃機関（１）により駆動され発電する発電機（３）、前記発電機の発電電圧が指定された目標電圧になるように前記発電機の励磁巻線に流れるフィールド電流を制御する電圧レギュレータ（４）、前記発電機の発電電力を充電するバッテリ（５）を備える車両に適用される車両運動制御装置であって、
　前記バッテリの充電状態を表すバッテリ状態量を所定範囲に維持するのに必要な供給電力が得られるように前記電圧レギュレータを動作させるための前記目標電圧の成分である容量維持成分を生成する容量維持成分生成手段（９０，Ｓ９２）と、
　予め指定された車両運動の制御に必要なトルクである運動制御用トルクが前記発電機にて発生するように前記電圧レギュレータを動作させるための前記目標電圧の成分である運動制御成分を生成する運動制御成分生成手段（９０，Ｓ９３）と、
　前記容量維持成分に前記運動制御成分を重畳することで前記目標電圧を生成する目標電圧生成手段（９０，Ｓ９５）と、
　を備え、
　前記運動制御成分生成手段は、前記目標電圧に応じて前記発電機の駆動トルクを発生させる制御系を該制御系が有する動特性を考慮してモデル化したものを制御モデルとして、該制御モデルの逆モデルである制御逆モデル（ＲＭ１，ＲＭ２，Ｍ３）を用いて、前記運動制御用トルクから前記運動制御成分を求めること
　を特徴とする車両運動制御装置。
　前記制御逆モデルは、
　前記電圧レギュレータにて、前記目標電圧と前記発電電圧の差が前記フィールド電流のデューティに変換される際の変換特性を表す電圧レギュレータモデルの逆モデル（ＲＭ１）、前記発電機にて、前記フィールド電流のデューティが前記駆動トルクに変換される際の変換特性、及び前記駆動トルクと前記発電機が出力する発電電流との対応関係を表す発電機モデルの逆モデル（ＲＭ２）、前記発電電流が前記発電電圧に変換される際の変換特性を表すバッテリモデル（Ｍ３）からなるデバイス単位のモデルのうち、
　少なくとも、前記電圧レギュレータの逆モデルと前記発電機モデルの逆モデルを用いて構成されるか、又は少なくとも前記バッテリモデルを用いて構成されていることを特徴とする請求項２１に記載の車両運動制御装置。
　前記制御逆モデルを構成する前記デバイス単位のモデルの少なくとも一つに動特性が反映されていることを特徴とする請求項２２に記載の車両運動制御装置。
　前記車両運動は、ドライバの要求に応じた要求トルクを前記内燃機関が実現することによって前記車両に発生する振動であり、
　前記運動制御用トルクは、前記振動を抑制するためのトルクであることを特徴とする請求項２１乃至請求項２３のいずれか１項に記載の車両運動制御装置。
　前記要求トルクを前記内燃機関に実現させるための指令値から、抑制の対象となる振動の周波数成分を除去する成分除去手段（４０，Ｓ４４）を備えることを特徴とする請求項２４に記載の車両運動制御装置。
　前記容量維持成分生成手段は、
　前記バッテリ状態量として、前記バッテリの満充電容量に対する残存容量の比を表すＳＯＣ（State　Of　Charge）を用いることを特徴とする請求項２１乃至請求項２５のいずれか１項に記載の車両運動制御装置。
　前記容量維持成分生成手段は、
　前記バッテリに流れるバッテリ電流を累積することにより前記ＳＯＣの推定値である第１推定値を生成する第１推定手段（８０，Ｓ８２）と、
　前記第１推定値の誤差である第１誤差を求める第１誤差推定手段（８０，Ｓ８３）と、
　前記バッテリの端子間電圧であるバッテリ電圧及び前記バッテリ電流から、予め用意された特性マップに従って前記ＳＯＣの推定値である第２推定値を生成する第２推定手段（８０，Ｓ８４）と、
　前記第２推定値の誤差である第２誤差を求める第２誤差推定手段（８０，Ｓ８５）と、
　前記第１誤差及び前記第２誤差を重みとして使用する前記第１推定値及び前記第２推定値の重み付き演算を実行する実行手段（８０，Ｓ８６）と、
　を備え、前記実行手段による演算結果を用いて前記容量維持成分を生成することを特徴とする請求項２６に記載の車両運動制御装置。