WO2010050069A1

WO2010050069A1 - 駆動力制御装置および駆動力制御装置の制御方法

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Publication number: WO2010050069A1
Application number: PCT/JP2008/069965
Authority: WO
Inventors: 界児板橋
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-05-06
Also published as: CN102132022A; GB2481877A; JPWO2010050069A1; US20110137514A1; DE112009002066T5; GB201102753D0

Abstract

　路面から車両（１０）の車輪（３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲ）への入力により車両（１０）に発生するピッチ方向またはバウンス方向の成分を含む振動を車両（１０）の駆動力を制御することにより抑制するバネ上制振制御部（５）を備える。バネ上制振制御部（５）による燃料噴射量Ｑの変更は、高周波制振制御部（ジャーク制振制御部（６）、気筒間補正制御部（７））よる燃料噴射量Ｑの変更よりも前に行う。また、バネ上制振制御部（５）による燃料噴射量Ｑの変更は、車両挙動制御部（なまし制御部（８）、アシスト制御部（９）、制動制御装置（２））による燃料噴射量Ｑの変更よりも後に行う。従って、車両の振動を効果的に抑制することができる。

Description

駆動力制御装置および駆動力制御装置の制御方法

　本発明は、駆動力制御装置および駆動力制御装置の制御方法に関し、更に詳しくは、駆動源が発生する駆動力によりバネ上制振を行う駆動力制御装置および駆動力制御装置の制御方法に関するものである。

　従来、車両の振動を抑制する車両の制振制御装置として、車両のバネ上振動を抑制するいわゆるバネ上制振制御を実行する制振制御装置が知られている。ここで、車両のバネ上振動とは、加振源を路面とし、路面から車両の車輪への入力により、サスペンションを介して車体に発生する振動のうち、１～４Ｈｚの周波数成分車種や車両の構成によって顕著にあらわれる周波数成分が異なり、多くの車両は１．５Ｈｚ近傍の周波数成分）の振動をいい、この車両のバネ上振動には、車両のピッチ方向またはバウンス方向（上下方向）の成分が含まれている。ここでいうバネ上制振とは、上記車両のバネ上振動を抑制するものである。

　このような従来の車両の制振制御装置として、例えば、特許文献１が提案されている。特許文献１には、前輪に対応する車輪速センサにより検出された検出信号に基づいて前輪車軸速度を算出し、算出された前輪車軸速度に基づいて推定された走行抵抗外乱と、エンジン回転数センサの検出信号に基づいて推定された駆動軸トルクとからピッチング振動を抑制するための補正値を求め、求められた補正値により基本要求エンジントルクを補正する車両安定化制御システムが開示されている。この車両安定化制御システムは、ピッチング振動を抑え、車両内部の各状態量を安定化させることができ、車両の走行状態を安定化させることが可能である。

特開２００６－６９４７２号公報

　ところで、駆動力制御装置においては、上述のような特許文献１，２に記載されている車両の制振制御装置によるバネ上制振制御において駆動力の制御量が変更されることとなる。ここで、駆動力の制御量は、バネ上振動の加振源とは異なる加振源からの入力により車両に発生する振動を抑制するための変更、車両の挙動を変化させて制御するための変更などが行われ、これらの変更が行われた制御量に基づいて駆動力制御が行われることとなる。しかしながら、バネ上制振制御による制御量の変更と、他の制御量の変更との関係については、従来において提案されておらず、車両の振動を抑制するための各制振制御が効果的に行われることが要望されていた。

　そこで、本発明は、車両の振動を効果的に抑制することができる駆動力制御装置および駆動力制御装置の制御方法を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明では、制御量に基づいて駆動源が発生する駆動力を制御する駆動力制御装置において、運転者のアクセル操作あるいは車両の走行状態の少なくともいずれか一方に基づいた要求値に応じて算出される前記制御量を、前記車両のバネ上振動を抑制する前記駆動力を前記駆動源が発生できる値に変更するバネ上制振制御部と、前記バネ上制振制御部により変更された制御量を、前記バネ上制振制御部により抑制される前記車両のバネ上振動よりも高い周波数成分の振動を抑制する前記駆動力を前記駆動源が発生できる値に変更する高周波制振制御部と、を備え、前記バネ上制振制御部は、前記高周波制振制御部が前記制御量の変更を行う前に変更を行うことを特徴とする。

　また、上記駆動力制御装置において、前記高周波制振制御部は、前記駆動源から駆動輪までの動力伝達経路で発生する振動を抑制する第１高周波制振制御部を含むことが好ましい。

　また、上記駆動力制御装置において、前記高周波制振制御部は、前記駆動源で発生する振動を抑制する第２高周波制振制御部を含むことが好ましい。

　また、上記駆動力制御装置において、前記制御量を、前記車両の挙動を変化させて制御する前記駆動力を前記駆動源が発生できる値に変更する車両挙動制御部をさらに備え、前記バネ上制振制御部は、前記車両挙動制御部が変更を行った後に変更を行うことが好ましい。

　また、上記駆動力制御装置において、前記車両挙動制御部は、前記駆動力の変化勾配を規制するなまし制御を含むことが好ましい。

　また、本発明では、駆動源が発生する駆動力を制御する駆動力制御装置において、前記駆動力に対して、車両に１～４Ｈｚの振動を発生させる車輪速度の変動を低減する車輪トルクを前記駆動力の変動で発生させる変更を行うバネ上制振制御部と、前記駆動力に対して、前記車両に発生する１～４Ｈｚよりも高い周波数成分の振動を抑制する変更を行う高周波制振制御部と、を備え、前記バネ上制振制御部は、前記高周波制振制御部が変更を行う前に変更を行うことを特徴とする。

　また、本発明では、制御量に基づいて駆動源が発生する駆動力を制御する駆動力制御装置の制御方法において、運転者のアクセル操作あるいは車両の走行状態に基づいた要求値に応じて算出される制御量を、前記車両のバネ上振動を抑制する前記駆動力を前記駆動源が発生できる値に変更する手順と、前記変更された制御量を、前記車両のバネ上振動よりも高い周波数成分の振動を抑制する前記駆動力を前記駆動源が発生できる値に変更する手順と、を含むことを特徴とする。

　本発明に係る駆動力制御装置および駆動力制御装置の制御方法によれば、車両の振動を効果的に抑制することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る駆動力制御装置が搭載された車両の概略構成例を示す図である。図２は、本発明の実施形態に係る駆動力制御装置を含む電子制御装置の内部構成例の模式図である。図３は、バネ上制振制御部において抑制される車体振動の状態変数を説明する図である。図４は、バネ上制振制御部の機能構成例を制御ブロックの形式で示した模式図である。図５は、バネ上制振制御部において仮定される車体振動の力学的運動モデルの一例を説明する図である。図６は、バネ上制振制御部において仮定される車体振動の力学的運動モデルの一例を説明する図である。図７は、車輪速平均と時間との関係を示した図である。図８は、車輪速平均と時間との関係を示した図である。

符号の説明

１　　駆動力制御装置
２　　制動制御装置
３　　自動走行制御装置
４　　噴射量算出部（制御量算出部）
４ａ　　基本噴射量算出部
４ｂ　調停部
４ｃ～４ｈ　　噴射量変更部
４ｉ、４ｋ　　入力点
５　　バネ上制振制御部
５ａ　　フィードフォワード制御部
５ｂ　　フィードバック制御部
５ｃ　　車輪トルク変換部
５ｄ　　運動モデル部
５ｅ　　ＦＦ二次レギュレータ部
５ｇ　　ＦＢ二次レギュレータ部
５ｆ　　車輪トルク推定部
５ｈ　　加算器
５ｉ　　噴射量変換部
５ｋ　　ＦＦ制御補正部
５ｌ　　ＦＦ制御ゲイン設定部
５ｍ　　ＦＢ制御補正部
５ｎ　　ＦＢ制御ゲイン設定部
６　　ジャーク制振制御部
７　　気筒間補正制御部
８　　なまし制御部
９　　アシスト制御部
１０　　車両
２０　　駆動装置
２１　　ディーゼルエンジン（駆動源）
２２　ＭＴ
２３　　差動歯車装置
３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲ　　車輪
４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲ　　車輪速センサ
５０　　電子制御装置
６０　　アクセルペダル
７０　　ペダルセンサ
Ｋ・ＦＦ　　ＦＦ制御ゲイン
Ｋ・ＦＢ　　ＦＢ制御ゲイン
Ｕ・ＦＦ　　ＦＦ系制振トルク補償量（ＦＦ制御量）
Ｕ・ＦＢ　　ＦＢ系制振トルク補償量（ＦＢ制御量）

　以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施形態では、車両に駆動力を作用させる駆動源としてディーゼルエンジンのみが搭載され、変速機として手動有段変速機であるＭＴが搭載されている車両について説明する。

（実施形態）
　図１は、本発明の実施形態に係る駆動力制御装置が搭載された車両の概略構成例を示す図である。図２は、本発明の実施形態に係る駆動力制御装置を含む電子制御装置の内部構成例の模式図である。図３は、バネ上制振制御部において抑制される車体振動の状態変数を説明する図である。図４は、バネ上制振制御部の機能構成例を制御ブロックの形式で示した模式図である。図５は、バネ上制振制御部において仮定される車体振動の力学的運動モデルの一例を説明する図である。図６は、バネ上制振制御部において仮定される車体振動の力学的運動モデルの一例を説明する図である。

　本実施形態に係る車両の駆動力制御装置１は、図１に示すように、駆動源であるディーゼルエンジン２１を搭載した車両１０に適用されている。なお、本実施形態に係る駆動力制御装置１が適用された車両１０は、ディーゼルエンジン２１が車両１０の前進行方向における前側部分に搭載され、駆動輪を左右の後輪である車輪３０ＲＬ、３０ＲＲとする後輪駆動となっている。なお、車両１０のディーゼルエンジン２１の搭載位置は、前側部分のみに限定されるものではなく、後側部分、中央部分のいずれに搭載されても良い。また、車両１０の駆動形式は、後輪駆動のみに限定されるものではなく、前輪駆動、４輪駆動のいずれの形式であっても良い。

　駆動力制御装置１が適用される車両１０は、図１に示すように、左右前輪である車輪３０ＦＬ、３０ＦＲと、左右後輪である車輪３０ＲＬ、３０ＲＲとを有する。また、車両１０は、運転者が操作するアクセルペダル６０と、運転者のアクセル操作による要求値、すなわちアクセルペダル６０の踏込量であるアクセルペダル踏込量θａを検出し、アクセルペダル踏込量θａに対応した電気信号を電子制御装置５０に出力するペダルセンサ７０を有する。車両１０は、種々の公知の態様にて、運転者のアクセル操作に応じて車輪３０ＲＬ、３０ＲＲに駆動力を発生する駆動装置２０が搭載される。駆動装置２０は、図示の例では、ディーゼルエンジン２１が発生する駆動力（出力トルク）が、ＭＴ２２、差動歯車装置２３等を介して、車輪３０ＲＬ、３０ＲＲへ伝達されるよう構成されている。なお、ここでは図示していないが、車両１０には、種々の公知の車両と同様に各輪に制動力を発生する制動装置と前輪又は前後輪の舵角を制御するためのステアリング装置が設けられる。

　駆動装置２０の作動は、駆動力制御装置１として兼用される電子制御装置５０により制御される。電子制御装置５０は、種々の公知の形式の、双方向コモン・バスにより相互に連結されたＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有するマイクロコンピュータ及び駆動回路を含んでいてよい。電子制御装置５０には、車輪３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲに搭載された車輪速センサ４０ｉ（ｉ＝ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）からの車輪速度Ｖｗｉ（ｉ＝ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）を表す信号と、車両１０の各部に設けられたセンサからのエンジン回転速度（ディーゼルエンジン２１の出力回転速度）Ｅｒ、アクセルペダル踏込量θａの信号が入力される。また、電子制御装置５０は、上記以外に、本実施形態の車両１０において実行されるべき各種制御に必要な種々のパラメータを得るための各種検出信号、例えば、ディーゼルエンジン２１の運転環境に対応するパラメータ（冷却水温度、吸入空気温度、吸入空気圧、大気圧、油温など）等の信号が入力される。

　電子制御装置（ＥＣＵ）４０は、図２に示すように、例えば、ディーゼルエンジン２１の作動、特にディーゼルエンジン２１が発生する駆動力を制御量、本実施形態では目標燃料噴射量Ｑに基づいて制御する駆動力制御装置１と、図示しない制動装置の作動を制御する制動制御装置２と、車両の走行状態を自動で制御する自動走行制御装置３とを含んで構成される。なお、駆動力制御装置１は、電子制御装置５０に組み込んで構成されている。つまり、本実施形態では、駆動力制御装置１を電子制御装置５０により兼用して構成するものとして説明するが、これに限定されるものではなく、駆動力制御装置１と電子制御装置５０とを別個に構成し、駆動力制御装置１を電子制御装置５０に接続するようにして構成してもよい。また、駆動力制御装置１を除く他の制御装置（制動制御装置２、自動走行制御装置３）も同様に個別に構成し、各制御装置を電子制御装置５０に接続するように構成しても良い。

　制動制御装置２は、図１に示すように、各車輪３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲの車輪速センサ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲからの、車輪が所定量回転する毎に逐次的に生成されるパルス形式の電気信号が入力され、この逐次的に入力されるパルス信号の到来する時間間隔を計測することにより車輪の回転速度が算出され、これに車輪半径が乗ぜられることにより、車輪速度が算出される。制動制御装置２は、本実施形態では、各車輪３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲにそれぞれ対応する車輪速度ＶｗＦＬ、ＶｗＦＲ、ＶｗＲＬ、ＶｗＲＲの平均値ｒ・ωを駆動力制御装置１（本実施形態では、駆動力制御装置１の基本噴射量算出部４ａおよびバネ上制振制御部５）に出力する（車輪回転速度から車輪速度への演算は、駆動力制御装置１にて行われてもよい。その場合、車輪回転速度は制動制御装置２から駆動力制御装置１に出力される）。

　また、制動制御装置２は、種々の公知のＡＢＳ制御、ＶＳＣ、ＴＲＣといった自動制動制御、すなわち、車輪３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲと路面との間の摩擦力（車輪３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲの前後力と横力とのベクトル和）が過大になり限界を越えることを抑制し、あるいは、かかる車輪３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲの摩擦力がその限界を越えることに起因する車両１０の挙動の悪化を抑制するべく車輪上の前後力又はスリップ率を制御するものであってよく、あるいは、ＡＢＳ制御、ＶＳＣ、ＴＲＣの車輪３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲのスリップ率制御に加えてステアリング制御等を含めて車両１０の挙動の安定化を図るＶＤＩＭであってよい。なお、ＶＤＩＭが搭載される場合には、制動制御装置２は、ＶＤＩＭの一部を構成することとなる。ここで、制動制御装置２は、上記自動制動制御（ＡＢＳ制御、ＶＳＣ、ＴＲＣ、ＶＤＩＭ）において、車両１０の挙動を変化させて制御、すなわち車両１０の挙動を変化させることで安定した挙動となるように積極的に制御するために、ディーゼルエンジン２１が発生する駆動力を制御する場合がある。制動制御装置２は、本実施形態では、自動制動制御に基づいて車両１０の挙動を変化させて制御するために駆動力制御を行う場合、目標燃料噴射量Ｑを変更する。つまり、制動制御装置２は、車両挙動制御部としての機能も有する。制動制御装置２は、自動制動制御に基づいて目標燃料噴射量Ｑを変更する場合、図２に示すように、駆動力が車両１０の挙動を安定した挙動となるように変化させることができる制動制御補償量ｑａを駆動力制御装置１（本実施形態では、噴射量算出部４）に出力する。ここで、制動制御装置２から噴射量算出部４に出力された制動制御補償量ｑａは、噴射量変更部４ｃに入力され、噴射量変更部４ｃに入力された目標燃料噴射量Ｑ（基本噴射量算出部４ａにおいて算出された目標燃料噴射量Ｑ）に加減算される。この結果、目標燃料噴射量Ｑが制動制御補償量ｑａに基づいて車両１０の挙動を変化させて制御するように変更され、変更された目標燃料噴射量Ｑ（制動制御補償量ｑａに基づいて変更された目標燃料噴射量Ｑに基づいて噴射量算出部４により最終的に算出された目標燃料噴射量Ｑ）に応じた制御指令が駆動装置２０に出力されることとなる。なお、制動制御装置２は、自動制動制御に基づいて車両１０の挙動を変化させて制御するために駆動力を制御する場合、アクセルペダル踏込量を算出しても良い。この場合は、算出されたアクセルペダル踏込量が駆動力制御装置１（本実施形態では、調停部４ｂ）へ出力される。

　また、自動走行制御装置３は、公知のＣＣ（クルーズコントロール）といった自動走行制御、すなわち車両１０を走行状態、例えば車速（上記車輪速度）が一定となるように、ディーゼルエンジン２１が発生する駆動力を制御するものである。自動走行制御装置３は、自動走行制御において、駆動力制御行う場合、アクセルペダル踏込量θＡを算出する。自動走行制御装置３は、自動制動制御に基づいてアクセルペダル踏込量θＡを算出した場合、図２に示すように、算出されたアクセルペダル踏込量θＡを駆動力制御装置１（本実施形態では、調停部４ｂ）に出力する。

　駆動力制御装置１は、制御量である目標燃料噴射量Ｑに基づいて駆動源であるディーゼルエンジン２１が発生する駆動力を制御するものである。駆動力制御装置１は、基本的には、要求値であるアクセルペダル踏込量θαに応じて目標燃料噴射量Ｑを算出し、目標燃料噴射量Ｑに応じた制御指令をディーゼルエンジン２１に出力する。ディーゼルエンジン２１には、制御指令に基づいて目標燃料噴射量Ｑの燃料が供給され、供給された燃料に対応した駆動力が発生する。駆動力制御装置１は、少なくとも噴射量算出部４と、バネ上制振制御部５と、ジャーク制振制御部６と、気筒間補正制御部７と、なまし制御部８と、アシスト制御部９とを含んで構成されている。

　噴射量算出部４は、制御量算出部であり、運転者のアクセル操作あるいは車両の走行状態の少なくともいずれか一方に基づいた要求値であるアクセルペダル踏込量θαに応じて制御量である目標燃料噴射量Ｑを算出するものである。つまり、噴射量算出部４は、ディーゼルエンジン２１に要求される駆動力に応じて目標燃料噴射量Ｑを算出するものである。また、噴射量算出部４は、アクセルペダル踏込量θαに応じて算出された目標燃料噴射量Ｑを後述する各制御部からの補償量に基づいて変更し、最終的な目標燃料噴射量Ｑを算出するものでもある。噴射量算出部４は、基本噴射量算出部４ａと、調停部４ｂと、噴射量変更部４ｃ～４ｈと、入力点４ｉ、４ｋとを含んで構成されている。

　基本噴射量算出部４ａは、要求値であるアクセルペダル踏込量θαに応じて目標燃料噴射量Ｑを算出するものである。基本噴射量算出部４ａは、各制御部からの補償量に基づいて変更する基本となる目標燃料噴射量Ｑ（要求値に応じた制御量）を算出するものである。基本噴射量算出部４ａは、調停部４ｂから出力されたアクセルペダル踏込量θαと、車両１０の車速Ｖ、すなわち制動制御装置２から出力された車輪速度の平均値ｒ・ωとに基づいて目標燃料噴射量Ｑを算出する。ここで、ディーゼルエンジン２１では、燃料噴射量が変化すると発生する駆動力が変化するので、算出された目標燃料噴射量Ｑは、要求値に応じてディーゼルエンジン２１に発生させる要求駆動力に変換することができる。

　調停部４ｂは、要求値が複数ある場合に、複数の要求値を調停し、基本噴射量算出部４ａに要求値であるアクセルペダル踏込量θαを出力するものである。調停部４ｂには、本実施形態では、ペダルセンサ７０から運転者のアクセル操作による要求値であるアクセルペダル踏込量θａが入力される。また、車両１０の自動走行制御が行われている場合は、自動走行制御装置３から車両１０の走行状態に基づいた要求値であるアクセルペダル踏込量θＡが入力される。調停部４ｂは、例えば、アクセル操作による要求値のみが入力されている場合、基本噴射量算出部４ａにアクセルペダル踏込量θａを出力し、車両１０の走行状態に基づいた要求値のみが入力されている場合、基本噴射量算出部４ａにアクセルペダル踏込量θＡを出力する。また、調停部４ｂは、複数の要求値が入力されている場合、入力された要求値のうち最大値を基本噴射量算出部４ａに出力しても良いし、車両１０の走行状態に基づいた要求値の入力に拘わらず、アクセル操作による要求値を基本噴射量算出部４ａに出力しても良い。つまり、調停部４ｂは、運転者のアクセル操作あるいは車両の走行状態の少なくともいずれか一方に基づいた要求値を基本噴射量算出部４ａに出力する。

　噴射量変更部４ｃ～４ｈは、各制御部からの補償量に基づいて目標燃料噴射量Ｑを変更するものである。本実施形態では、噴射量変更部４ｃ～４ｈは、各制御部からの補償量を噴射量変更部４ｃ～４ｈに入力された目標燃料噴射量Ｑに加減算することで、目標燃料噴射量Ｑを変更するものである。

　噴射量変更部４ｃは、制動制御装置２に対応するものであり、基本噴射量算出部４ａとバネ上制振制御部５に対応する噴射量変更部４ｆとの間、すなわち最も基本噴射量算出部４ａ側（目標燃料噴射量Ｑの変更において上流側）に設けられている。噴射量変更部４ｃは、制動制御装置２からの制動制御補償量ｑａに基づいて、基本噴射量算出部４ａにより算出された目標燃料噴射量Ｑを変更する。つまり、制動制御装置２による目標燃料噴射量Ｑの変更は、バネ上制振制御部５による目標燃料噴射量Ｑの変更よりも前に行われる。

　噴射量変更部４ｄは、アシスト制御部９に対応するものであり、制動制御装置２に対応する噴射量変更部４ｃとバネ上制振制御部５に対応する噴射量変更部４ｆとの間に設けられている。噴射量変更部４ｄは、アシスト制御部９からの後述するアシスト制御補償量ｑｂに基づいて、制動制御装置２により変更された目標燃料噴射量Ｑを変更する。つまり、アシスト制御部９による目標燃料噴射量Ｑの変更は、バネ上制振制御部５による目標燃料噴射量Ｑの変更よりも前に行われる。

　噴射量変更部４ｅは、なまし制御部８に対応するものであり、アシスト制御部９に対応する噴射量変更部４ｄとバネ上制振制御部５に対応する噴射量変更部４ｆとの間に設けられている。噴射量変更部４ｅは、なまし制御部８からの後述するなまし制御補償量ｑｃに基づいて、アシスト制御部９により変更された目標燃料噴射量Ｑを変更する。つまり、なまし制御部８による目標燃料噴射量Ｑの変更は、バネ上制振制御部５による目標燃料噴射量Ｑの変更よりも前に行われる。

　噴射量変更部４ｆは、バネ上制振制御部５に対応するものであり、なまし制御部８に対応する噴射量変更部４ｅとジャーク制振制御部６に対応する噴射量変更部４ｇとの間に設けられている。噴射量変更部４ｆは、バネ上制振制御部５からの後述するバネ上制振制御補償量ｑｄに基づいて、なまし制御部８により変更された目標燃料噴射量Ｑを変更する。つまり、バネ上制振制御部５による目標燃料噴射量Ｑの変更は、制動制御装置２による目標燃料噴射量Ｑの変更、アシスト制御部９による目標燃料噴射量Ｑの変更、なまし制御部９による目標燃料噴射量Ｑの変更よりも後に行われ、ジャーク制振制御部６による目標燃料噴射量Ｑの変更、後述する気筒間補正制御部７による目標燃料噴射量Ｑの変更よりも前に行われる。

　噴射量変更部４ｇは、ジャーク制振制御部６に対応するものであり、バネ上制振制御部５に対応する噴射量変更部４ｆと気筒間補正制御部７に対応する噴射量変更部４ｈとの間に設けられている。噴射量変更部４ｇは、ジャーク制振制御部６からの後述するジャーク制振制御補償量ｑｅに基づいて、バネ上制振制御部５により変更された目標燃料噴射量Ｑを変更する。つまり、ジャーク制振制御部６による目標燃料噴射量Ｑの変更は、バネ上制振制御部５による目標燃料噴射量Ｑの変更よりも後に行われる。

　噴射量変更部４ｈは、気筒間補正制御部７に対応するものであり、ジャーク制振制御部６に対応する噴射量変更部４ｇの後ろ、すなわち最もディーゼルエンジン２１側（目標燃料噴射量Ｑの変更において下流側）に設けられている。噴射量変更部４ｈは、気筒間補正制御部７からの後述する気筒間補正制御補償量ｑｆに基づいて、ジャーク制振制御部６により変更された目標燃料噴射量Ｑを変更する。つまり、気筒間補正制御部７による目標燃料噴射量Ｑの変更は、バネ上制振制御部５による目標燃料噴射量Ｑの変更よりも後に行われる。

　以上のように、噴射量算出部４は、本実施形態では、基本噴射量算出部４ａにより算出された目標燃料噴射量Ｑを各制御部により順次変更することで、最終的な目標燃料噴射量Ｑを算出する。つまり、噴射量算出部４は、各補償量に基づいて変更された目標燃料噴射量Ｑに基づいて最終的な目標燃料噴射量Ｑを算出する。

　入力点４ｉは、なまし制御部８において用いられる目標燃料噴射量Ｑがなまし制御部８に入力される位置である。入力点４ｉは、なまし制御部８に対応する噴射量変更部４ｅとバネ上制振制御部５に対応する噴射量変更部４ｆとの間に設けられている。従って、なまし制御部８には、なまし制御部８により変更された目標燃料噴射量Ｑが入力される。

　入力点４ｋは、バネ上制振制御部５において用いられる目標燃料噴射量Ｑがバネ上制振制御部５に入力される位置である。入力点４ｋは、なまし制御部８に対応する噴射量変更部４ｅとバネ上制振制御部５に対応する噴射量変更部４ｆとの間に設けられている。従って、バネ上制振制御部５には、バネ上制振制御部５により変更される前であり、バネ上制振制御部５よりも前で目標燃料噴射量Ｑの変更を行う各制御部により変更された目標燃料噴射量Ｑが入力される。つまり、バネ上制振制御部５には、バネ上制振制御部５による目標燃料噴射量Ｑの変更を行う直前の目標燃料噴射量Ｑｉｂが入力される。

　バネ上制振制御部５は、車両１０のバネ上振動を抑制するいわゆるバネ上制振制御を実行するものである。ここで、車両１０のバネ上振動とは、路面の凹凸に応じて路面から車両１０の左右前輪である車輪３０ＦＬ、３０ＦＲ、左右後輪である車輪３０ＲＬ、３０ＲＲへの入力により、サスペンションを介して車両１０の車体に発生する振動のうち、１～４Ｈｚ、さらに言えば１．５Ｈｚ近傍の周波数成分の振動をいい、車両１０のバネ上振動には、車両１０のピッチ方向またはバウンス方向（上下方向）の成分が含まれている。ここでいうバネ上制振とは、上記車両１０のバネ上振動を抑制するものである。バネ上制振制御部５は、路面から車両１０の左右前輪である車輪３０ＦＬ、３０ＦＲ、左右後輪である車輪３０ＲＬ、３０ＲＲへの入力により、１～４Ｈｚの周波数成分（車種や車両の構成によって顕著にあらわれる周波数成分が異なり、多くの車両は１．５Ｈｚ近傍の周波数成分）の車両１０のピッチ方向またはバウンス方向（上下方向）の振動が生じた場合にディーゼルエンジン２１に逆位相の駆動力を発生させることで車輪（駆動時には、駆動輪）が路面に対して作用している「車輪トルク」（車輪と接地路面上との間に作用するトルク）を調節し上記振動を抑制する。このようなこれにより、車両１０のバネ上制振制御部１２は、運転者の操縦安定性、乗員の乗り心地等を改善している。また、このような駆動力制御による制振制御によれば、サスペンションによる制振制御のように発生した振動エネルギーを吸収することにより抑制するというよりは、振動を発生する力の源を調節して振動エネルギーの発生を抑えることになるので、制振作用が比較的速やかであり、また、エネルギー効率が良いなどの利点を有する。また、駆動力制御による制振制御においては、制御対象が駆動源の駆動力（駆動トルク）に集約されるので、制御の調節が比較的に容易である。

　バネ上制振制御部５は、駆動力の制御によるバネ上制振制御を実行するべく、目標燃料噴射量Ｑがバネ上制振制御補償量ｑｄに基づいて変更され、変更された目標燃料噴射量Ｑ（バネ上制振制御補償量ｑｄに基づいて変更された目標燃料噴射量Ｑに基づいて噴射量算出部４により最終的に算出された目標燃料噴射量Ｑ）に応じた制御指令が駆動装置２０に出力される。バネ上制振制御部５においては、（１）車輪において路面との間に作用する力による車輪の車輪トルクの取得、（２）ピッチ／バウンス振動状態量の取得、（３）ピッチ／バウンス振動状態量を抑制する車輪トルクの補償量の算出とこれに基づく目標燃料噴射量Ｑの変更が実行される。本実施形態では、（１）の車輪トルクは、制動制御装置２から受信した車輪の車輪速度（または、車輪の車輪回転速度）に基づいて車輪トルク推定値を算出するが、これに限らない。車輪トルクは、エンジン回転速度に基づいて車輪トルク推定値を算出してもよいし、車両１０の走行中の車輪トルクの値が直接的に検出可能なセンサ、例えば、ホイールトルクセンサやホイール六分力計などにより、車輪において実際に発生している車輪トルクの検出値であってもよい。（２）のピッチ／バウンス振動状態量は、車両１０の車体振動の運動モデルにより算出するものとして説明するが、これに限らない。ピッチ／バウンス振動状態量は、Ｇセンサなどの種々のセンサによる検出値であってもよい。なお、バネ上制振制御部５は、（１）－（３）の処理作動において実現される。

　車両１０において、例えば、運転者のアクセル操作、すなわち運転者の駆動要求に対応する要求値に基づいて駆動装置２０が作動して車輪トルクの変動が生ずると、図３に例示されている車両１０の車体において、車体の重心Ｃｇの鉛直方向（ｚ方向）のバウンス振動（バウンス方向の振動）と、車体の重心周りのピッチ方向（θ方向）のピッチ振動（ピッチ方向の振動）が発生しうる。また、車両１０の走行中に路面の凹凸に応じて路面から車両１０の車輪３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲへの入力により外力またはトルク（外乱）が作用すると、その外乱が車両１０に伝達され、やはり車体にピッチ／バウンス振動が発生しうる。そこで、バネ上制振制御部５は、車両１０の車体のピッチ／バウンス振動の運動モデルを構築し、そのモデルにおいて要求値に応じた制御量である目標燃料噴射量Ｑ（を車輪トルクに換算した値）と、現在の車輪トルク（の推定値）とを入力した際の車体の変位ｚ、θとその変化率ｄｚ／ｄｔ、ｄθ／ｄｔ、すなわち、車体振動の状態変数を算出し、モデルから得られた状態変数が０に収束するように、すなわち、ピッチ／バウンス振動を抑制できるようディーゼルエンジン２１の駆動力が調節される（つまり、要求値に応じた制御量の変更がされることとなる。）。

　図４は、バネ上制振制御部５の構成を制御ブロックの形式で模式的に示したものである（なお、各制御ブロックの作動は、基本的には、電子制御装置５０の駆動力制御装置１により実行される。）。バネ上制振制御部５は、図４に示すように、基本的には、バネ上制振制御補償量ｑｄに基づいて変更された目標燃料噴射量Ｑに応じた制御指令に対応する燃料を車両１０のディーゼルエンジン２１に供給することで、ピッチ／バウンス振動の振幅を抑制できるよう車両１０のディーゼルエンジン２１の駆動力を制御する。

　バネ上制振制御部５は、フィードフォワード制御部５ａと、フィードバック制御部５ｂと、加算器５ｈと、噴射量変換部５ｉとを有し、これらを含んで構成される。

　フィードフォワード制御部５ａは、いわゆる、最適レギュレータの構成を有し、ここでは、車輪トルク変換部５ｃと、運動モデル部５ｄと、ＦＦ二次レギュレータ部５ｅとを備えこれらを含んで構成される。フィードフォワード制御部５ａは、車輪トルク変換部５ｃにて目標燃料噴射量Ｑｉｂ（バネ上制振制御部５により変更される前であり、バネ上制振制御部５よりも前で目標燃料噴射量Ｑの変更を行う各制御部により変更された目標燃料噴射量Ｑ）を車輪トルクに換算した値（ドライバ要求車輪トルクＴｗｏ）が車両１０の車体のピッチ／バウンス振動の運動モデル部５ｄに入力される。運動モデル部５ｄでは、入力されたトルクに対する車両１０の状態変数の応答が算出され、ＦＦ二次レギュレータ部５ｅにて後述する所定のゲインＫに基づいてその状態変数を最小に収束するドライバ要求車輪トルクの修正量として、ＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦが算出される。このＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦは、ディーゼルエンジン２１に対する目標燃料噴射量Ｑに基づいたフィードフォワード制御系３ａにおける駆動力のＦＦ制御量である。

　フィードバック制御部５ｂは、いわゆる、最適レギュレータの構成を有し、ここでは、車輪トルク推定部５ｆと、フィードフォワード制御部５ａと兼用される運動モデル部５ｄと、ＦＢ二次レギュレータ部５ｇとを備えこれらを含んで構成される。フィードバック制御部５ｂは、車輪トルク推定部５ｆにて後述するように車輪速度の平均値ｒ・ωに基づいて車輪トルク推定値Ｔｗが算出され、この車輪トルク推定値Ｔｗは、外乱入力として、運動モデル部５ｄへ入力される。なお、ここでは、フィードフォワード制御部５ａの運動モデル部とフィードバック制御部５ｂの運動モデル部とは同じものであるので運動モデル部５ｄにより兼用するが、それぞれ別個に設けられていてもよい。運動モデル部５ｄでは、入力されたトルクに対する車両１０の状態変数の応答が算出され、ＦＢ二次レギュレータ部５ｇにて後述する所定のゲインＫに基づいてその状態変数を最小に収束するドライバ要求車輪トルクの修正量として、ＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢが算出される。このＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢは、路面から車両１０の車輪３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲへの入力による外力又はトルク（外乱）に基づいた車輪速度の変動分に応じたフィードバック制御部５ｂにおける駆動力のＦＢ制御量である。

　バネ上制振制御部５では、フィードフォワード制御部５ａのＦＦ制御量であるＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦとフィードバック制御部５ｂのＦＢ制御量であるＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢとが加算器５ｈに出力され、加算器５ｈにてＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦとＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢとが加算されて制振制御補償車輪トルクが算出され、噴射量変換部５ｉにて制振制御補償車輪トルクを目標燃料噴射量Ｑの単位に換算した値であるバネ上制振制御補償量ｑｄに変換され、変換されたバネ上制振制御補償量ｑｄが噴射量算出部４に出力される。ここで、バネ上制振制御部５から噴射量算出部４に出力されたバネ上制振制御補償量ｑｄは、噴射量変更部４ｆに入力され、噴射量変更部４ｆに入力された目標燃料噴射量Ｑｉｂ（噴射量変更部４ｃにおいて制動制御補償量ｑａが加減算されたことで変更され、噴射量変更部４ｄにおいてアシスト制御補償量ｑｂが加減算されたことで変更され、噴射量変更部４ｅにおいてなまし制御補償量ｑｃが加減算されたことで変更された目標燃料噴射量Ｑ）に加減算される。この結果、目標燃料噴射量Ｑがバネ上制振制御補償量ｑｄに基づいてピッチ／バウンス振動が発生しないように変更され、変更された目標燃料噴射量Ｑに応じた制御指令が駆動装置２０に出力されることとなる。つまり、バネ上制振制御部５は、制御量である目標燃料噴射量Ｑを車両１０のバネ上振動を抑制する駆動力をディーゼルエンジン２１が発生できる値に変更する。

　従って、バネ上制振制御部５は、ディーゼルエンジン２１が発生する駆動力に対して、車両１０に１～４Ｈｚの振動を発生させる車輪速度の変動を低減する車輪トルクを駆動力の変動で発生させる変更を行うことができることとなる。

　ここで、バネ上制振制御部５におけるバネ上制振制御においては、上述したように、車両１０の車体のピッチ方向およびバウンス方向の力学的運動モデルを仮定して、ドライバ要求車輪トルクＴｗｏ、車輪トルク推定値Ｔｗ（外乱）をそれぞれ入力としたピッチ方向またはバウンス方向の状態変数の状態方程式を構成する。そして、かかる状態方程式から、最適レギュレータの理論を用いてピッチ方向およびバウンス方向の状態変数を０に収束させる入力（トルク値）を決定し、得られたトルク値に基づいて制御量である目標燃料噴射量Ｑが変更される。

　車両１０の車体のバウンス方向またはピッチ方向の力学的運動モデルとして、例えば、図５に示すように、車体を質量Ｍ及び慣性モーメントＩの剛体Ｓとみなし、この剛体Ｓが、弾性率ｋｆと減衰率ｃｆの前輪サスペンションと弾性率ｋｒと減衰率ｃｒの後輪サスペンションにより支持されているとする（車両１０の車体のバネ上振動モデル）。この場合、車体の重心のバウンス方向の運動方程式とピッチ方向の運動方程式は、下記の数１に示す数式のように表すことができる。

　上記の数１において、Ｌｆ、Ｌｒは、それぞれ、重心から前車輪軸及び後車輪軸までの距離であり、ｒは、車輪半径であり、ｈは、重心の路面からの高さである。なお、式（１ａ）において、第１項、第２項は、前車輪軸から、第３項、第４項は、後車輪軸からの力の成分であり、式（１ｂ）において、第１項は、前車輪軸から、第２項は、後車輪軸からの力のモーメント成分である。式（１ｂ）における第３項は、駆動輪において発生している車輪トルクＴ（Ｔｗｏ、Ｔｗ）が車体の重心周りに与える力のモーメント成分である。

　上記の式（１ａ）及び（１ｂ）は、車両１０の車体の変位ｚ、θとその変化率ｄｚ／ｄｔ、ｄθ／ｄｔを状態変数ベクトルＸ（ｔ）として、下記の式（２ａ）に示すように、（線形システムの）状態方程式の形式に書き換えることができる。

　ｄＸ（ｔ）／ｄｔ＝Ａ・Ｘ（ｔ）＋Ｂ・ｕ（ｔ）　・・・　（２ａ）

　上記の式（２ａ）において、Ｘ（ｔ）、Ａ、Ｂは、それぞれ、

　であり、行列Ａの各要素ａ１からａ４及びｂ１からｂ４は、それぞれ、上記の式（１ａ）、（１ｂ）にｚ、θ、ｄｚ／ｄｔ、ｄθ／ｄｔの係数をまとめることにより与えられ、
　ａ１＝－（ｋｆ＋ｋｒ）／Ｍ、
　ａ２＝－（ｃｆ＋ｃｒ）／Ｍ、
　ａ３＝－（ｋｆ・Ｌｆ－ｋｒ・Ｌｒ）／Ｍ、
　ａ４＝－（ｃｆ・Ｌｆ－ｃｒ・Ｌｒ）／Ｍ、
　ｂ１＝－（Ｌｆ・ｋｆ－Ｌｒ・ｋｒ）／Ｉ、
　ｂ２＝－（Ｌｆ・ｃｆ－Ｌｒ・ｃｒ）／Ｉ、
　ｂ３＝－（Ｌｆ^２・ｋｆ＋Ｌｒ^２・ｋｒ）／Ｉ、
　ｂ４＝－（Ｌｆ^２・ｃｆ＋Ｌｒ^２・ｃｒ）／Ｉ
である。また、ｕ（ｔ）は、
　ｕ（ｔ）＝Ｔ
であり、上記の状態方程式（２ａ）にて表されるシステムの入力である。したがって、上記の式（１ｂ）より、行列Ｂの要素ｐ１は、
　ｐ１＝ｈ／（Ｉ・ｒ）
である。

　上記の状態方程式（２ａ）において、

　ｕ（ｔ）＝－Ｋ・Ｘ（ｔ）　・・・（２ｂ）

とおくと、状態方程式（２ａ）は、

　ｄＸ（ｔ）／ｄｔ＝（Ａ－ＢＫ）・Ｘ（ｔ）　・・・（２ｃ）

となる。したがって、Ｘ（ｔ）の初期値Ｘ_０（ｔ）をＸ_０（ｔ）＝(０,０,０,０)と設定して（トルク入力がされる前には振動はないものとする。）、状態変数ベクトルＸ（ｔ）の微分方程式（２ｃ）を解いたときに、Ｘ（ｔ）、すなわち、バウンス方向およびピッチ方向の変位及びその時間変化率、の大きさを０に収束させるゲインＫが決定されれば、バウンス・ピッチ振動を抑制するトルク値ｕ（ｔ）が決定されることとなる。

　ゲインＫは、いわゆる、最適レギュレータの理論を用いて決定することができる。この理論によれば、２次形式の評価関数（積分範囲は、０から∞）

　Ｊ＝∫（Ｘ^ＴＱＸ＋ｕ^ＴＲｕ）ｄｔ　・・・（３ａ）

の値が最小になるとき、状態方程式（２ａ）においてＸ（ｔ）が安定的に収束し、評価関数Ｊを最小にする行列Ｋは、
　Ｋ＝Ｒ^－１・Ｂ^Ｔ・Ｐ
により与えられることが知られている。ここで、Ｐは、リカッティ方程式
　－ｄＰ／ｄｔ＝Ａ^ＴＰ＋ＰＡ＋Ｑ－ＰＢＲ^－１Ｂ^ＴＰ
の解である。リカッティ方程式は、線形システムの分野において知られている任意の方法により解くことができ、これにより、ゲインＫが決定される。

　なお、評価関数Ｊ及びリカッティ方程式中のＱ、Ｒは、それぞれ、任意に設定される半正定対称行列、正定対称行列であり、システムの設計者により決定される評価関数Ｊの重み行列である。例えば、ここでの運動モデルの場合、Ｑ、Ｒは、

などと置いて、式（３ａ）において、状態ベクトルの成分うち、特定のもの、例えば、ｄｚ／ｄｔ、ｄθ／ｄｔ、のノルム（大きさ）をその他の成分、例えば、ｚ、θ、のノルムより大きく設定すると、ノルムを大きく設定された成分が相対的に、より安定的に収束されることとなる。また、Ｑの成分の値を大きくすると、過渡特性重視、すなわち、状態ベクトルの値が速やかに安定値に収束し、Ｒの値を大きくすると、消費エネルギーが低減される。ここで、フィードフォワード制御部５ａに対応するゲインＫと、フィードバック制御部５ｂに対応するゲインＫを異ならせても良い。例えば、フィードフォワード制御部５ａに対応するゲインＫは、運転者の加速感に対応するゲイン、フィードバック制御部５ｂに対応するゲインＫは、運転者の手応えや応答性に対応するゲインとしても良い。

　バネ上制振制御部５における実際のバネ上制振制御においては、図４のブロック図に示されているように、運動モデル部５ｄにおいて、トルク入力値を用いて式（２ａ）の微分方程式を解くことにより、状態変数ベクトルＸ（ｔ）が算出される。次いで、ＦＦ二次レギュレータ部５ｅ、ＦＢ二次レギュレータ部５ｇにて、上記のように状態変数ベクトルＸ（ｔ）を０又は最小値に収束させるべく決定されたゲインＫを運動モデル部５ｄの出力である状態ベクトルＸ（ｔ）に乗じた値ｕ（ｔ）、ここでは、ＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦ、ＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢが、ディーゼルエンジン２１の燃料噴射量の単位に変換されて、噴射量変更部４ｆにおいて、目標燃料噴射量Ｑから差し引かれる。式（１ａ）及び（１ｂ）で表されるシステムは、共振システムであり、任意の入力に対して状態変数ベクトルの値は、実質的にシステムの固有振動数の成分のみとなる。したがって、ｕ（ｔ）（の換算値）が目標燃料噴射量Ｑから差し引かれるよう構成することにより、目標燃料噴射量Ｑのうち、システムの固有振動数の成分、すなわち、車両１０の車体においてピッチ／バウンス振動を引き起こす成分が修正され、車両１０の車体におけるピッチ／バウンス振動を抑制することとなる。要求値に応じた制御量（本実施形態では、目標燃料噴射量Ｑ）において、システムの固有振動数の成分がなくなると、ディーゼルエンジン２１に出力される目標燃料噴射量Ｑに応じた制御指令のうち、システムの固有振動数の成分は、－ｕ（ｔ）のみとなり、Ｔｗ（外乱）による振動が収束することとなる。

　なお、車両１０の車体のバウンス方向またはピッチ方向の力学的運動モデルとして、例えば、図６に示すように、図５の構成に加えて、前車輪及び後車輪のタイヤのバネ弾性を考慮したモデル（車両１０の車体のバネ上・下振動モデル）が採用されてもよい。前車輪及び後車輪のタイヤが、それぞれ、弾性率ｋｔｆ、ｋｔｒを有しているとすると、図６から理解されるように、車体の重心のバウンス方向の運動方程式とピッチ方向の運動方程式は、下記の数４に示す数式のように表すことができる。

　上記の数４において、ｘｆ、ｘｒは、前車輪、後車輪のばね下変位量であり、ｍｆ、ｍｒは、前車輪、後車輪のばね下の質量である。式（４ａ）－（４ｄ）は、ｚ、θ、ｘｆ、ｘｒとその時間微分値を状態変数ベクトルとして、図５の場合と同様に、式（２ａ）のような状態方程式を構成し（ただし、行列Ａは、８行８列、行列Ｂは、８行１列となる。）最適レギュレータの理論にしたがって、状態変数ベクトルの大きさを０に収束させるゲイン行列Ｋを決定することができる。バネ上制振制御部１２における実際の制振制御は、図５の場合と同様である。

　ここで、図４のバネ上制振制御部５のフィードバック制御部５ｂにおいて、外乱として入力される車輪トルクは、例えば、各車輪３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲにトルクセンサを設け実際に検出するように構成してもよいが、ここでは走行中の車両１０におけるその他の検出可能な値から車輪トルク推定部５ｆにて推定された車輪トルク推定値が用いられる。

　車輪トルク推定値Ｔｗは、例えば、各車輪に対応する車輪速センサから得られる車輪回転速度の平均値ω又は車輪速度の平均値ｒ・ωの時間微分を用いて、次式（５）により推定、算出することができる。

　Ｔｗ＝Ｍ・ｒ^２・ｄω／ｄｔ　・・・（５）

　上記の式（５）において、Ｍは、車両の質量であり、ｒは、車輪半径である。すなわち、駆動輪が路面の接地個所において発生している駆動力の総和が、車両１０の全体の駆動力Ｍ・Ｇ（Ｇは、加速度）に等しいとすると、車輪トルクＴｗは、次式（５ａ）にて与えられる。

　Ｔｗ＝Ｍ・Ｇ・ｒ　・・・（５ａ）

車両の加速度Ｇは、車輪速度ｒ・ωの微分値より、次式（５ｂ）によって与えられる。

　Ｇ＝ｒ・ｄω／ｄｔ　・・・（５ｂ）

　したがって、車輪トルクは、上記の式（５）のようにして推定される。

　ところで、本実施形態のバネ上制振制御部５は、要求値に応じた制御量（目標燃料噴射量Ｑ）に基づいたフィードフォワード制御部５ａにおける駆動トルクのＦＦ制御量であるＦＦ系制振トルク補償量と、車両１０の車輪の車輪速度に基づいたフィードバック制御部５ｂにおける駆動トルクのＦＢ制御量であるＦＢ系制振トルク補償量とに基づいて制振制御補償トルクを設定するバネ上制振制御部５が車両１０の運転状態に基づいてＦＦ系制振トルク補償量又はＦＢ系制振トルク補償量を補正することで、車両１０の運転状態に応じた適正な制振制御の実現を図っている。

　ここで、上述したように、バネ上制振制御部５は、フィードフォワード制御部５ａとフィードバック制御部５ｂとが運動モデル部５ｄを兼用しているものの、基本的には独立した別個の制御系として構成され、ＦＦ系制振トルク補償量とＦＢ系制振トルク補償量とをそれぞれ算出した後に、ＦＦ系制振トルク補償量とＦＢ系制振トルク補償量とを加算することで制振制御補償トルクを設定している。このため、バネ上制振制御部５は、実際に制振制御補償トルクを設定する前段で、フィードフォワード制御部５ａのＦＦ系制振トルク補償量、フィードバック制御部５ｂのＦＢ系制振トルク補償量に対して、それぞれ個別に上下限ガードを行ったり、補正を行ったりすることができる。また、これにより、車両１０の状況に応じてどちらか一方の制御を遮断することも容易となる。

　そして、本実施形態のバネ上制振制御部５は、フィードフォワード制御部５ａにＦＦ制御補正部５ｋとＦＦ制御ゲイン設定部５ｌとを備え、フィードバック制御部５ｂにＦＢ制御補正部５ｍとＦＢ制御ゲイン設定部５ｎとを備え、これらを含んで構成される。バネ上制振制御部５は、ＦＦ制御補正部５ｋとＦＦ制御ゲイン設定部５ｌとによってＦＦ系制振トルク補償量を補正する一方、ＦＢ制御補正部５ｍとＦＢ制御ゲイン設定部５ｎとによってＦＢ系制振トルク補償量を補正している。つまり、バネ上制振制御部５は、ＦＦ系制振トルク補償量に対して車両１０の状態に応じてＦＦ制御ゲインを設定しＦＦ系制振トルク補償量にこのＦＦ制御ゲインを掛けることでＦＦ系制振トルク補償量を補正し、ＦＢ系制振トルク補償量に対して車両１０の状態に応じてＦＢ制御ゲインを設定しＦＢ系制振トルク補償量にこのＦＢ制御ゲインを掛けることでＦＢ系制振トルク補償量を補正する。

　ＦＦ制御補正部５ｋは、ＦＦ二次レギュレータ部５ｅの後段、加算器５ｈの前段に位置しＦＦ二次レギュレータ部５ｅからＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦが入力され、補正したＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦを加算器５ｈに出力する。ＦＦ制御補正部５ｋは、このＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦに対してＦＦ制御ゲイン設定部５ｌが設定するＦＦ制御ゲインＫ・ＦＦを乗算することで、ＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦをＦＦ制御ゲインＫ・ＦＦに基づいて補正する。そして、ＦＦ制御ゲイン設定部５ｌは、このＦＦ制御ゲインＫ・ＦＦを車両１０の状態に応じて設定する。つまり、ＦＦ二次レギュレータ部５ｅからＦＦ制御補正部５ｋに入力されたＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦは、ＦＦ制御ゲイン設定部５ｌによりＦＦ制御ゲインＫ・ＦＦが車両１０の状態に応じて設定されることで、ＦＦ制御補正部５ｋにて車両１０の状態に応じて補正されることとなる。

　なお、ＦＦ制御補正部５ｋは、ＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦが予め設定される上下限ガード値の範囲内となるように上下限ガードを行ってもよい。ＦＦ制御補正部５ｋは、例えば、ＦＦ二次レギュレータ部５ｅから入力されたＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦに対して予め設定されるディーゼルエンジン２１の許容駆動力変動値としての許容エンジントルク変動値に応じた値を上下限ガード値（例えば、駆動装置２０の要求トルクの単位に換算した値で－数十Ｎｍから０Ｎｍの範囲）として上下限ガードを行い、ＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦを補正してもよい。これにより、ＦＦ制御補正部５ｋは、例えば、バネ上制振制御部５によるバネ上制振制御以外の他の制御を勘案した適正なＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦを設定することができ、つまり、バネ上制振制御部５によるバネ上制振制御と他の制御との干渉を抑制することができる。また、ＦＦ制御補正部５ｋは、例えば、加算器５ｈに出力される前のＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦに対して予め設定される車両１０の許容加減速度に応じた値を上限ガード値（例えば、加減速度換算した場合に＋０．００Ｇ相当未満となるような範囲）として上限ガードを行い、ＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦを補正してもよい。これにより、ＦＦ制御補正部５ｋは、例えば、運転者の操縦安定性、乗員の乗り心地等を改善するためのバネ上制振制御部５によるバネ上制振制御によって車両１０の運動の変化が運転者の予期しないほど大きくなることを防止し、運転者に違和感を覚えさせることを防止することができる適正なＦＦ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＦを設定することができる。

　ＦＢ制御補正部５ｍは、ＦＢ二次レギュレータ部５ｇの後段、加算器５ｈの前段に位置しＦＢ二次レギュレータ部５ｇからＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢが入力され、補正したＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢを加算器５ｈに出力する。ＦＢ制御補正部５ｍは、このＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢに対してＦＢ制御ゲイン設定部５ｎが設定するＦＢ制御ゲインＫ・ＦＢを乗算することで、ＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢをＦＢ制御ゲインＫ・ＦＢに基づいて補正する。そして、ＦＢ制御ゲイン設定部５ｎは、このＦＢ制御ゲインＫ・ＦＢを車両１０の運転状態に応じて設定する。つまり、ＦＢ二次レギュレータ部５ｇからＦＢ制御補正部５ｍに入力されたＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢは、ＦＢ制御ゲイン設定部５ｎによりＦＢ制御ゲインＫ・ＦＢが車両１０の運転状態に応じて設定されることで、ＦＢ制御補正部５ｍにて車両１０の運転状態に応じて補正されることとなる。

　なお、ＦＢ制御補正部５ｍは、ＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢが予め設定される上下限ガード値の範囲内となるように上下限ガードを行ってもよい。ＦＢ制御補正部５ｍは、例えば、ＦＢ二次レギュレータ部５ｇから入力されたＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢに対して予め設定されるディーゼルエンジン２１の許容駆動力変動値としての許容エンジントルク変動値に応じた値を上下限ガード値（例えば、駆動装置２０の要求トルクの単位に換算した値で±数十Ｎｍの範囲）として上下限ガードを行い、ＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢを補正してもよい。これにより、ＦＢ制御補正部５ｍは、例えば、バネ上制振制御部５によるバネ上制振制御以外の他の制御を勘案した適正なＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢを設定することができ、つまり、バネ上制振制御部５によるバネ上制振制御と他の制御との干渉を抑制することができる。また、ＦＢ制御補正部５ｍは、例えば、加算器５ｈに出力される前のＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢに対して予め設定される車両１０の許容加減速度に応じた値を上下限ガード値（例えば、加減速度換算した場合に±ａ／１００Ｇ相当以内となるような範囲）として上下限ガードを行い、ＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢを補正してもよい。これにより、ＦＢ制御補正部５ｍは、例えば、運転者の操縦安定性、乗員の乗り心地等を改善するためのバネ上制振制御部１２によるバネ上制振制御によって車両１０の運動の変化が運転者の予期しないほど大きくなることを防止し、運転者に違和感を覚えさせることを防止することができる適正なＦＢ系制振トルク補償量Ｕ・ＦＢを設定することができる。

　そして、本実施形態のバネ上制振制御部５は、車両１０の状態を表すパラメータとして、車両１０の車速、車両１０が搭載するＭＴ２２が複数のギア段を有するものであればギア段、ディーゼルエンジン２１の出力回転速度としてのエンジン回転速度と要求トルクに基づいて、ＦＦ制御補正部５ｋ、ＦＢ制御補正部５ｍによってＦＦ系制振トルク補償量、ＦＢ系制振トルク補償量を補正するとよい。また、バネ上制振制御部５は、ＦＢ制御補正部５ｍによって車両１０が搭載するＭＴ２２の駆動状態に基づいてＦＢ系制振トルク補償量を補正するとよい。さらに、バネ上制振制御部５は、ＦＢ制御補正部５ｍによってディーゼルエンジン２１の許容目標燃料噴射量に基づいてＦＢ系制振トルク補償量を補正するとよい。つまり、ＦＦ制御ゲイン設定部５ｌ、ＦＢ制御ゲイン設定部５ｎは、これらのものに基づいてＦＦ制御ゲインＫ・ＦＦ、ＦＢ制御ゲインＫ・ＦＢを設定するとよい。

　ジャーク制振制御部６は、駆動力の制御によるジャーク制振を実行すべく目標燃料噴射量Ｑがジャーク制振制御補償量ｑｅに基づいて変更され、変更された目標燃料噴射量Ｑ（ジャーク制振制御補償量ｑｅに基づいて変更された目標燃料噴射量Ｑに基づいて噴射量算出部４により最終的に算出された目標燃料噴射量Ｑ）に応じた制御指令を駆動装置２０に出力する。ここで、ジャークとは、駆動源であるディーゼルエンジン２１から駆動輪（本実施形態では後輪）までの動力伝達経路（ＭＴ２２、差動歯車装置２３などを含む駆動力の伝達機構による駆動力の伝達経路）で発生する振動、例えばディーゼルエンジン２１が発生した駆動力を駆動輪までに伝達する際に伝達機構が捩れることにより発生する振動であり、４Ｈｚよりも高く１２Ｈｚよりも低い周波数成分の振動をいう。ジャーク制振とは、上記車両１０のジャークを抑制するものである。

　ジャーク制振制御部６では、図２に示すように、車両１０のジャークを抑制する駆動力をディーゼルエンジン２１が発生できる値に変更するジャーク制振制御補償量ｑｅが算出され、算出されたジャーク制振制御補償量ｑｅが噴射量算出部４に出力される。ここで、ジャーク制振制御部６から噴射量算出部４に出力されたジャーク制振制御補償量ｑｅは、噴射量変更部４ｇに入力され、噴射量変更部４ｇに入力された目標燃料噴射量Ｑ（噴射量変更部４ｃにおいて制動制御補償量ｑａが加減算されたことで変更され、噴射量変更部４ｄにおいてアシスト制御補償量ｑｂが加減算されたことで変更され、噴射量変更部４ｅにおいてなまし制御補償量ｑｃが加減算されたことで変更され、バネ上制振制御部５においてバネ上制振制御補償量ｑｄが加減算されたことで変更された目標燃料噴射量Ｑ）に加減算される。この結果、目標燃料噴射量Ｑがジャーク制振制御補償量ｑｅに基づいてジャークが発生しないように変更され、変更された目標燃料噴射量Ｑ（ジャーク制振制御補償量ｑｅに基づいて変更された目標燃料噴射量Ｑに基づいて噴射量算出部４により最終的に算出された目標燃料噴射量Ｑ）に応じた制御指令が駆動装置２０に出力されることとなる。つまり、ジャーク制振制御部６は、制御量である目標燃料噴射量Ｑを車両１０のジャークを抑制する駆動力をディーゼルエンジン２１が発生できる値に変更する。従って、ジャーク制振制御部６は、バネ上制振制御部５により抑制される車両１０のバネ上振動よりも高い周波数成分の振動を抑制する駆動力をディーゼルエンジン２１が発生できる値に変更する高周波制振制御部であり、駆動源から駆動輪までの動力伝達経路で発生する振動を抑制する第１高周波制振制御部である。従って、ジャーク制振制御部６は、ディーゼルエンジン２１が発生する駆動力の変更を行うことで、車両１０に発生する１～４Ｈｚよりも高い周波数成分の振動を発生させる車輪速度の変動を低減する車輪トルクを駆動力の変動で発生させることとなる。なお、ジャーク制振制御は、既に公知であり、ジャーク制振制御補償量ｑｅの算出方法も公知の方法を用いることができるため、算出方法についての詳細は省略する。

　気筒間補正制御部７は、ディーゼルエンジン２１の各気筒のばらつきを抑制する気筒間補正制御を行うものである。各気筒のばらつきとは、例えばディーゼルエンジン２１の各気筒にそれぞれ設けられているインジェクターのばらつきなどである。各インジェクターにばらつきがあると、各気筒に供給される燃料にばらつきが発生し、供給される燃料のばらつきにより各気筒における爆発力がばらつくこととなり、車両１０に振動が発生することとなる。つまり、気筒間補正制御部７は、駆動源であるディーゼルエンジン２１に発生する振動を抑制するものである。気筒間補正制御部７は、各気筒のばらつきによる振動制振を実行すべく目標燃料噴射量Ｑが気筒間補正制御補償量ｑｆに基づいて変更され、変更された目標燃料噴射量Ｑ（気筒間補正制御補償量ｑｆに基づいて変更された目標燃料噴射量Ｑに基づいて噴射量算出部４により最終的に算出された目標燃料噴射量Ｑ）に応じた制御指令を駆動装置２０に出力する。

　気筒間補正制御部７では、図２に示すように、車両１０の各気筒のばらつきによる振動を抑制する駆動力をディーゼルエンジン２１が発生できる値（各気筒における爆発力の均一化を図ることができる値）に変更する気筒間補正制御補償量ｑｆが算出され、算出された気筒間補正制御補償量ｑｆが噴射量算出部４に出力される。ここで、気筒間補正制御部７から噴射量算出部４に出力された気筒間補正制御補償量ｑｆは、噴射量変更部４ｈに入力され、噴射量変更部４ｈに入力された目標燃料噴射量Ｑ（噴射量変更部４ｃにおいて制動制御補償量ｑａが加減算されたことで変更され、噴射量変更部４ｄにおいてアシスト制御補償量ｑｂが加減算されたことで変更され、噴射量変更部４ｅにおいてなまし制御補償量ｑｃが加減算されたことで変更され、バネ上制振制御部５においてバネ上制振制御補償量ｑｄが加減算されたことで変更され、ジャーク制振制御部６においてジャーク制振制御補償量ｑｅが加減算されたことで変更された目標燃料噴射量Ｑ）に加減算される。この結果、目標燃料噴射量Ｑが気筒間補正制御補償量ｑｆに基づいて各気筒のばらつきによる振動が発生しないように変更され、変更された目標燃料噴射量Ｑ（気筒間補正制御補償量ｑｆに基づいて変更された目標燃料噴射量Ｑに基づいて噴射量算出部４により最終的に算出された目標燃料噴射量Ｑ）に応じた制御指令が駆動装置２０に出力されることとなる。つまり、気筒間補正制御部７は、制御量である目標燃料噴射量Ｑを車両１０の各気筒のばらつきによる振動を抑制する駆動力をディーゼルエンジン２１が発生できる値に変更する。従って、気筒間補正制御部７は、バネ上制振制御部５により抑制される車両１０のバネ上振動よりも高い周波数成分の振動を抑制する駆動力をディーゼルエンジン２１が発生できる値に変更する高周波制振制御部であり、駆動源で発生する振動を抑制する第２高周波制振制御部である。従って、気筒間補正制御部７は、ディーゼルエンジン２１が発生する駆動力に対して、車両１０に発生する１～４Ｈｚよりも高い周波数成分の振動を発生させる車輪速度の変動を低減する車輪トルクを駆動力の変動で発生させる変更を行うことができることとなる。なお、気筒間補正制御は、既に公知であり、気筒間補正制御補償量ｑｆの算出方法も公知の方法を用いることができるため、算出方法についての詳細は省略する。

　なまし制御部８は、車両挙動制御部であり、駆動力の変化勾配を規制するなまし制御を行うものある。例えば、運転者によるアクセル操作によりアクセルペダル踏込量θａが急激に変化（パルス状に変化）すると、制御量である目標燃料噴射量Ｑが急激に変化し、ディーゼルエンジン２１が発生する駆動力が急激に変化するため、車両１０が少なくともピッチ方向に大きく変化する。従って、なまし制御部８は、車両１０の挙動を変化させて制御、すなわち車両１０の挙動を変化させることで車両１０が少なくともピッチ方向に大きく変化しないように積極的に制御するために、駆動力の変化勾配を規制するものである。つまり、なまし制御部８は、目標燃料噴射量Ｑを、車両１０の挙動を変化させて制御する駆動力をディーゼルエンジン２１が発生する値に変更する。なまし制御部８は、入力点４ｉにおいて入力された目標燃料噴射量Ｑに基づいて目標燃料噴射量Ｑのフィードバック制御を行う。

　なまし制御部８は、図２に示すように、車両１０が少なくともピッチ方向に大きく変化しないように駆動力が車両１０の挙動を変化させることができるなまし制御補償量ｑｃが算出され、算出されたなまし制御補償量ｑｃが噴射量算出部４に出力される。ここで、なまし制御部８から噴射量算出部４に出力されたなまし制御補償量ｑｃは、噴射量変更部４ｅに入力され、噴射量変更部４ｅに入力された目標燃料噴射量Ｑ（噴射量変更部４ｃにおいて制動制御補償量ｑａが加減算されたことで変更され、噴射量変更部４ｄにおいてアシスト制御補償量ｑｂが加減算されたことで変更された目標燃料噴射量Ｑ）に加減算される。この結果、目標燃料噴射量Ｑがなまし制御補償量ｑｃに基づいて車両１０の挙動を変化させて制御するように変更され、変更された目標燃料噴射量Ｑ（なまし制御補償量ｑｃに基づいて変更された目標燃料噴射量Ｑに基づいて噴射量算出部４により最終的に算出された目標燃料噴射量Ｑ）に応じた制御指令が駆動装置２０に出力されることとなる。なお、なまし制御は、既に公知であり、なまし制御補償量ｑｃの算出方法も公知の方法を用いることができるため、算出方法についての詳細は省略する。

　アシスト制御部９は、車両挙動制御部であり、ディーゼルエンジン２１が発生する駆動力を大きくし、車両１０の発進時における運転者のアシストをするアシスト制御を行うものである。本実施形態における車両１０では、ＭＴ２２を搭載しているため、例えば、発進時において、運転者がアクセルペダルを踏込み、図示しないクラッチを係合させてディーゼルエンジン２１とＭＴ２２とを連結するが、運転者によるアクセル操作によりアクセルペダル踏込量θａに応じた制御量である目標燃料噴射量Ｑに基づいてディーゼルエンジン２１が発生する駆動力が十分でない場合がある。発進時にディーゼルエンジン２１が発生する駆動力が十分でない場合は、車両１０が少なくともピッチ方向に大きく変化する。従って、アシスト制御部９は、車両１０の挙動を変化させて制御、すなわち車両１０の挙動を変化させることで発進時における車両１０が少なくともピッチ方向に大きく変化しないように積極的に制御するために、ディーゼルエンジン２１が発生する駆動力を大きくするものである。つまり、アシスト制御部９は、目標燃料噴射量Ｑを、車両１０の挙動を変化させて制御する駆動力をディーゼルエンジン２１が発生する値に変更する。

　アシスト制御部９は、図２に示すように、発進時において、車両１０が少なくともピッチ方向に大きく変化しないように駆動力が車両１０の挙動を変化させることができるアシスト制御補償量ｑｂが算出され、算出されたアシスト制御補償量ｑｂが噴射量算出部４に出力される。ここで、アシスト制御部９から噴射量算出部４に出力されたアシスト制御補償量ｑｂは、噴射量変更部４ｄに入力され、噴射量変更部４ｄに入力された目標燃料噴射量Ｑ（噴射量変更部４ｃにおいて制動制御補償量ｑａが加減算されたことで変更された目標燃料噴射量Ｑ）に加減算される。この結果、目標燃料噴射量Ｑがアシスト制御補償量ｑｂに基づいて車両１０の挙動を変化させて制御するように変更され、変更された目標燃料噴射量Ｑ（アシスト制御補償量ｑｂに基づいて変更された目標燃料噴射量Ｑに基づいて噴射量算出部４により最終的に算出された目標燃料噴射量Ｑ）に応じた制御指令が駆動装置２０に出力されることとなる。

　以上のように、本実施形態にかかる駆動力制御装置１によれば、バネ上制振制御部５による目標燃料噴射量Ｑの変更は、ジャーク制振制御部６による目標燃料噴射量Ｑの変更および気筒間補正制御部７による目標燃料噴射量Ｑの変更よりも前に行われる。つまり、高周波制振制御部によるバネ上制振制御部５において抑制するバネ上振動よりも高い周波数成分の振動を抑制する制振制御は、バネ上制振制御部５による制振制御よりも後に行われる。従って、バネ上振動よりも高い周波数成分の振動に対する制振制御をバネ上振動に対する制振制御よりも後に行うことで、バネ上振動よりも高い周波数成分の振動に対する制振制御に基づいて変更された目標燃料噴射量Ｑに基づいてバネ上振動に対する制振制御が行われることを防止できる。これにより、バネ上制振制御部５において抑制するバネ上振動よりも高い周波数成分の振動を抑制する制振制御の後にバネ上制振制御が行われる場合と比較して、バネ上制振制御部５において抑制するバネ上振動よりも高い周波数成分の振動を抑制する制振制御を効果的に行うことができる。また、バネ上制振制御部５による目標燃料噴射量Ｑの変更は、なまし制御部８による目標燃料噴射量Ｑの変更、アシスト制御部９による目標燃料噴射量Ｑの変更および制動制御装置２による目標燃料噴射量Ｑの変更よりも後に行われる。つまり、車両挙動制御部による車両１０の挙動を変化させる制御は、バネ上制振制御部５による制振制御よりも前に行われる。従って、車両１０の挙動を変化させる制御をバネ上制振制御部５による制振制御よりも前に行うことで、バネ上振動に対する制振制御に基づいて変更された目標燃料噴射量Ｑに基づいて車両１０の挙動を変更する制御が行われることを防止できる。これにより、バネ上制振制御が行われた後に、車両１０の挙動を変化させる制御が行われる場合と比較して、バネ上制振制御を効果的に行うことができる。これらにより、車両１０の振動を効果的に抑制することができる。

　なお、上述した実施形態に係る車両の駆動力制御装置１は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

　また、上述した実施形態では、バネ上制振制御は、運動モデルとしてバネ上又はバネ上・バネ下運動モデルを仮定し最適レギュレータの理論を利用して行うものとして説明したが、これに限らず、上記で説明したもの以外の運動モデルを採用したものあるいは最適レギュレータ以外の制御手法により行うものであってもよい。

　また、上述した実施形態では、バネ上制振制御部５のフィードバック制御部５ｂの入力値として４輪、すべてに対応する車輪速センサ４０ＦＬ，４０ＦＲ，４０ＲＬ，４０ＲＲからの車輪速度の平均値ｒ・ωとしたが本発明はこれに限定されるものではない。前輪に対応する車輪速センサ４０ＦＬ，４０ＦＲからの車輪速度のみの平均値ｒ・ωを入力値とすることが好ましい。図７は、車輪速平均と時間との関係を示した図である。図８は、車輪速平均と時間との関係を示した図である。図７および図８においては、前輪、すなわちフロント輪に対応する車輪速センサ４０ＦＬ，４０ＦＲからの車輪速度のみの平均値である車輪速平均を実線、後輪、すなわちリア輪に対応する車輪速センサ４０ＲＬ，４０ＲＲからの車輪速度のみの平均値である車輪速平均を一点鎖線で示す。また、図７および図８においては、ホイルベースが同一の車両を走行させた結果である。また、図７は２０ｃｍ程度の高低差が周期的に繰り返される路面、すなわち上記バネ上振動が車両に顕著に発生する路面を走行した結果であり、図８は２つの段差が設定された路面を走行した結果である。また、図７においては車両ホイルベースによりフロント輪における車輪速平均に対するリア輪における車輪速平均の時間遅れであるホイルベース時間差をＴ１とし、図８においては車両ホイルベースによりフロント輪における車輪速平均に対するリア輪における車輪速平均の時間遅れであるホイルベース時間差をＴ２とする。

　図８に示すように、車両が段差を通過すると、フロント輪における車輪速平均およびリア輪における車輪速平均が大きく変化する。段差をフロント輪が通過してからリア輪が通過するまでは、フロント輪における車輪速平均が大きく変化してからリア輪における車輪速平均が大きく変化するまでの時間差が発生する。１つ目の段差をフロント輪が通過してからリア輪が通過するまでの時間差をＴ２１、２つ目の段差をフロント輪が通過してからリア輪が通過するまでの時間差をＴ２２とすると、同図に示すように、Ｔ２１、Ｔ２２は、ほぼ同一であり、ホイルベース時間差Ｔ２とほぼ一致する（Ｔ２≒Ｔ２１≒Ｔ２２）。つまり、車両が通常走行する路面を走行する場合では、フロント輪に対応する車輪速センサ４０ＦＬ，４０ＦＲ、リア輪に対応する車輪速センサ４０ＲＬ，４０ＲＲからの信号の電子制御装置５０への入力が遅れることはない。

　一方、図７に示すように、バネ上振動が車両に顕著に発生する路面を車両が走行した場合、任意の点をフロント輪が通過してからリア輪が通過するまでの時間差をＴ１１、他の任意の点をフロント輪が通過してからリア輪が通過するまでの時間差をＴ１２とすると、同図に示すように、Ｔ１１、Ｔ１２は、異なり、ホイルベース時間差Ｔ１よりも大きくなる（Ｔ１＜Ｔ１２＜Ｔ１１）。つまり、車両がバネ上振動、すなわち１～４Ｈｚ、さらに言えば１．５Ｈｚ近傍の周波数成分の振動を顕著に発生する路面を走行する場合では、フロント輪に対応する車輪速センサ４０ＦＬ，４０ＦＲに対して、リア輪に対応する車輪速センサ４０ＲＬ，４０ＲＲからの信号の電子制御装置５０への入力が遅れていることとなる。

　以上のことから、バネ上制振制御部５のフィードバック制御部５ｂの入力値として前輪に対応する車輪速センサ４０ＦＬ，４０ＦＲからの車輪速度のみの平均値ｒ・ωを入力値とすることで、後輪に対応する車輪速センサ４０ＲＬ，４０ＲＲからの車輪速度のみの平均値ｒ・ωを入力値とする場合と比較してバネ上制振制御の応答性を向上することができる。

　また、上述した実施形態では、駆動源をディーゼルエンジンとしたが本発明はこれに限定されるものではない。ガソリンエンジンやモータであっても良い。ガソリンエンジンを搭載する場合は、制御量として要求駆動力を算出し、要求駆動力に基づいた目標スロットル開度や目標点火時期を制御指令としてガソリンエンジンに出力し、ガソリンエンジンが発生する駆動力（出力トルク）が制御される。また、モータを搭載する場合は、制御量として目標電流量を算出し、目標電流量に応じた制御指令をモータに出力し、モータが発生する駆動力（モータトルク）が制御される。なお、車両は、ガソリンエンジンのみを駆動源とした車両であっても良いし、モータのみを駆動源とした車両であっても良いし、エンジンとモータとを駆動源とするハイブリッド車両であっても良い。

　なお、制御量として要求駆動力を用いる場合は、自動走行制御装置３は、自動走行制御において、駆動力制御を行う場合、要求駆動力を算出しても良い。この場合は、運転者によるアクセル操作に対応する要求値であるアクセルペダル踏込量θａに基づいて制御量として要求駆動力を算出し、上記自動走行制御に対応した要求駆動力と調停して、基本となる要求駆動力（要求値に応じた制御量）を算出しても良い。

　また、上述した実施形態では、変速機としてＭＴ２２を搭載したが本発明はこれに限定されるものではない。変速機として、例えば自動有段変速機であるＡＴを搭載しても良い。この場合は、車両挙動制御部としてクリープアシスト制御部を有していても良い。クリープアシスト制御は、駆動源が発生する駆動力を例えば路面勾配に応じて変化させ、停止時あるいは低車速時における車両１０の挙動を変化させる制御である。クリープアシスト制御部による制御量の変更は、上記バネ上制振制御部による制御量の変更よりも前に行うこととなる。

　なお、変速機としてＡＴを搭載する場合は、車速（上記車輪速度）や先行車両との車間距離が一定となるように、駆動源が発生する駆動力を制御するＡＣＣ（アダプティブクルーズコントロール）といった自動走行制御を自動走行制御装置３が行っても良い。

　また、変速機として変速が電子制御で行われる電子制御ＡＴ（ＥＣＴ）が搭載されている場合は、車両挙動制御部としてＥＣＴ制御部を有していても良い。ＥＣＴ制御は、ＡＴの変速時に駆動源が発生する駆動力を変化させ、変速時における車両１０の挙動を変化させる制御である。ＥＣＴ制御部による制御量の変更は、上記バネ上制振制御部による制御量の変更よりも前に行うこととなる。

　また、上述した実施形態において省略したが、制御量は、駆動源の運転環境に対応するパラメータ（冷却水温度、吸入空気温度、吸入空気圧、大気圧、油温など）に基づいた変更も行われる。駆動源の運転環境による制御量の変更は、バネ上制振制御部などの制振制御を行う制御部による制御量の変更よりも後ろであり、制御指令が出力される直前の制御量に対して行われる。

　また、上述した実施形態において省略したが、車両挙動制御部としてアイドルアシスト制御部を有していても良い。アイドルアシスト制御は、駆動力を駆動源の回転数がアイドル回転数を維持できるように変化させ、駆動源のアイドル時における車両１０の挙動を変化させる制御である。アイドルアシスト制御部による制御量の変更は、上記バネ上制振制御部による制御量の変更よりも前に行うこととなる。

　以上のように、本発明に係る駆動力制御装置および駆動力制御装置の制御方法は、車両の運転状態に応じた適正な制振制御を実行することができるものであり、車両の駆動力を制御して車体の振動を抑制する種々の駆動力制御装置および駆動力制御装置の制御方法に適用して好適である。

Claims

　制御量に基づいて駆動源が発生する駆動力を制御する駆動力制御装置において、
　運転者のアクセル操作あるいは車両の走行状態の少なくともいずれか一方に基づいた要求値に応じて算出される制御量を、前記車両のバネ上振動を抑制する前記駆動力を前記駆動源が発生できる値に変更するバネ上制振制御部と、
　前記バネ上制振制御部により変更された制御量を、前記バネ上制振制御部により抑制される前記車両のバネ上振動よりも高い周波数成分の振動を抑制する前記駆動力を前記駆動源が発生できる値に変更する高周波制振制御部と、
　を備え、
　前記バネ上制振制御部は、前記高周波制振制御部が前記制御量の変更を行う前に変更を行うことを特徴とする駆動力制御装置。
　前記請求項１に記載の駆動力制御装置において、
　前記高周波制振制御部は、前記駆動源から駆動輪までの動力伝達経路で発生する振動を抑制する第１高周波制振制御部を含む駆動力制御装置。
　前記請求項１に記載の駆動力制御装置において、
　前記高周波制振制御部は、前記駆動源で発生する振動を抑制する第２高周波制振制御部を含む駆動力制御装置。
　前記請求項１に記載の駆動力制御装置において、
　前記制御量を、前記車両の挙動を変化させて制御する前記駆動力を前記駆動源が発生できる値に変更する車両挙動制御部をさらに備え、
　前記バネ上制振制御部は、前記車両挙動制御部が変更を行った後に変更を行う駆動力制御装置。
　前記請求項４に記載の駆動力制御装置において、
　前記車両挙動制御部は、前記駆動力の変化勾配を規制するなまし制御を含む駆動力制御装置。
　駆動源が発生する駆動力を制御する駆動力制御装置において、
　前記駆動力に対して、車両に１～４Ｈｚの振動を発生させる車輪速度の変動を低減する車輪トルクを前記駆動力の変動で発生させる変更を行うバネ上制振制御部と、
　前記駆動力に対して、前記車両に発生する１～４Ｈｚよりも高い周波数成分の振動を抑制する変更を行う高周波制振制御部と、
　を備え、
　前記バネ上制振制御部は、前記高周波制振制御部が変更を行う前に変更を行うことを特徴とする駆動力制御装置。
　制御量に基づいて駆動源が発生する駆動力を制御する駆動力制御装置の制御方法において、
　運転者のアクセル操作あるいは車両の走行状態に基づいた要求値に応じて算出される制御量を、前記車両のバネ上振動を抑制する前記駆動力を前記駆動源が発生できる値に変更する手順と、
　前記変更された制御量を、前記車両のバネ上振動よりも高い周波数成分の振動を抑制する前記駆動力を前記駆動源が発生できる値に変更する手順と、
　を含むことを特徴とする駆動力制御装置の制御方法。