車両の駆動力制御装置
【課題】制御途中のアクセル追加操作にも適応して、再加速時に生じる駆動系の捩れ振動を容易にかつ適切に抑制できる車両の駆動力制御装置を提供する。
【解決手段】駆動力源の出力トルクを動力伝達軸を介して車輪に伝達する車両の駆動力制御装置において、減速走行中の前記車両を再加速させる場合に、前記動力伝達軸の捩れに起因して発生する加速度振動の振動周期を算出し、前記出力トルクを制御する期間を前記振動周期に基づいて２つ以上のフェーズに分けるともに、前記各フェーズ毎に設定される前記要求トルクに基づいて前記出力トルクを制御するトルク制御手段（ステップS3,S5,S6S13,S14,S17,S18,S20）と、前記各フェーズの終了時期に、アクセル操作の操作量に基づいて次期のフェーズにおける要求トルクを設定する要求トルク設定手段（ステップS103,S106,S108,S110,S111）とを設ける。
【解決手段】駆動力源の出力トルクを動力伝達軸を介して車輪に伝達する車両の駆動力制御装置において、減速走行中の前記車両を再加速させる場合に、前記動力伝達軸の捩れに起因して発生する加速度振動の振動周期を算出し、前記出力トルクを制御する期間を前記振動周期に基づいて２つ以上のフェーズに分けるともに、前記各フェーズ毎に設定される前記要求トルクに基づいて前記出力トルクを制御するトルク制御手段（ステップS3,S5,S6S13,S14,S17,S18,S20）と、前記各フェーズの終了時期に、アクセル操作の操作量に基づいて次期のフェーズにおける要求トルクを設定する要求トルク設定手段（ステップS103,S106,S108,S110,S111）とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に発生させる駆動力を制御する制御装置に関し、特に、走行中の加速度の変動に起因するショックを低減するために駆動力源の出力を制御する車両の駆動力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、惰力走行中あるいは減速走行中の車両を再度加速させる場合、エンジンやモータなどの駆動力源から駆動輪に至る駆動系統においては、車両を加速させるために出力される駆動力源の出力トルクが駆動系統のシャフトに伝達されると、その際にシャフトに捩れが発生する。そして、それに起因して車両に加速度変動が発生し、それが振動となって乗員にショックや違和感を与える場合がある。そこで、従来、駆動力源の出力トルクを制御して車両の駆動力を制御する駆動力制御において、上記のようないわゆる駆動系の捩れ振動によるショックを抑制するために駆動力源の出力トルクを低下させる制御が行われている。そのような駆動力制御の例が特許文献１，２に記載されている。特許文献１に記載されている車両の制御装置は、乗員に違和感を与えることなく車両を加速させることを目的として、アクセル開度の変化率を検出し、その検出されたアクセル開度の変化率に基づいて車両の目標加速度の変化率を設定し、そして、設定された目標加速度の変化率に基づいて車両の目標加速度を算出し、その算出された目標加速度に基づいて車両の駆動力を制御するように構成されている。
【０００３】
また、特許文献２に記載されている車両の駆動力制御装置は、燃料供給を停止しているコースト状態から燃料供給再開時にエンジンの出力を一時的に低下させて車両前後振動を低減する手段を備えており、その車両前後振動を低減する手段によるエンジンの出力制御が実行される際に、アクセル変化に対する目標駆動力の変化速度を制限するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１８４８５号公報
【特許文献２】特開平１０−９０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１，２に記載されているような駆動力制御は、車両を再加速させる際に、アクセル開度の変化率および目標加速度の変化率に基づいて目標加速度を求め、その目標加速度に基づいて車両の駆動力を制御することにより、あるいは、アクセル変化に対する目標駆動力の変化速度を制限するように制御することにより、上記のような車両の再加速時に生じる駆動系の捩れ振動を抑制することができる。
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１，２に記載されている駆動力制御では、目標加速度や目標駆動力等を求めるためにマップが設定されているが、そのマップを実際に設定する際に、事前に多くの工数や労力が必要となっていた。すなわち、上記の特許文献１，２に記載されている駆動力制御を実行する際に求められる目標加速度の変化率、あるいは目標駆動力、目標スロットル開度、目標エンジントルク等は、予め設定され内部メモリなどに記憶されたマップを基に算出されている。このような目標加速度や目標駆動力等を算出するためのマップは、通常、予め実験的もしくは経験的に求められた多数のデータを基に設定される。したがって、上記のような駆動力制御を適切に実行するためには、予めその制御に必要なマップを設定するために多くの工数を要していた。
【０００７】
さらに、上記の特許文献１，２に記載されているような駆動力制御を実行する際に、例えばその制御の途中で運転者によるアクセルの踏み増しや、あるいはアクセルの踏み戻しなどが行われた場合には、その運転者のアクセル操作に対して実際に出力されるトルクは即座には追従しない、すなわち不可避的な遅れを伴って追従することになる。その結果、アクセル踏み増し時のもたつき感やアクセル踏み戻し時の飛び出し感などの違和感を運転者に与えてしまう可能性があった。
【０００８】
このように、上記の特許文献１，２に記載されているような駆動力制御を、事前に多くの工数や労力を費やすことなく、容易にかつ適切に、特に、制御途中で運転者のアクセル操作が追加されたような場合であっても運転者に違和感等を与えることなく適切に制御を実行するためには、未だ改良の余地があった。
【０００９】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、マップの設定等のために事前に多くの工数を費やすことなく、また、制御途中における運転者によるアクセルの追加操作にも適応して、車両の再加速時に生じる駆動系の捩れ振動を容易にかつ適切に抑制することができる車両の駆動力制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、運転者のアクセル操作に基づいて設定される要求トルクに応じて増減される駆動力源の出力トルクを、動力伝達軸を有する動力伝達機構を介して車輪に伝達して駆動力を発生させる車両の駆動力制御装置において、惰力走行中もしくは減速走行中の前記車両を前記アクセル操作に基づく加速要求に応じて加速させる場合に、前記加速要求により増大される前記出力トルクが前記動力伝達軸に伝達され、その際に生じる前記動力伝達軸の捩れに起因して前記車両の前後加速度が変動することにより発生する加速度振動の振動周期を算出する振動周期算出手段と、前記振動周期算出手段により算出された前記振動周期を基に前記加速度振動の振幅方向で極大もしくは極小となる極値を求め、前記加速要求により前記出力トルクを増大する際にその増大される前記出力トルクが前記動力伝達軸に伝達される時点を開始点として前記出力トルクを制御する期間を、前記振動周期に基づいてそれぞれ前記極値を含む２つ以上のフェーズに分けるともに、前記各フェーズ毎の前記極値同士の差分が小さくなるように、前記各フェーズ毎に設定される前記要求トルクに基づいて前記各フェーズにおける前記出力トルクを制御するトルク制御手段と、前記各フェーズの終了時期に、その時点の前記アクセル操作の操作量に基づいて次期のフェーズにおける前記要求トルクを設定する要求トルク設定手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記要求トルク設定手段が、前記要求トルクに基づいて増大される前記次期のフェーズにおける前記出力トルクの増大勾配を設定する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、惰力走行中もしくは減速走行中の車両が再加速される際に、動力伝達機構の動力伝達軸に駆動力源の出力トルクが伝達されて動力伝達軸に捩れが生じる場合、その動力伝達軸の捩れに起因して発生する車両の前後加速度変動による振動の振動周期が算出される。すなわち、振動周期を基に加速度振動の波形が推定される。そして、その振動の波形がなだらかになるように出力トルクが制御される。例えば出力トルクの増大量や増大速度（増大勾配）が設定される。
【００１３】
また、加速度振動の振動周期に基づいて、駆動力源の出力トルクを制御する期間が、少なくとも２つのフェーズに分けられる。１振動周期で１サイクルの加速度振動の波形が現れるので、振動周期を基にフェーズを分けることにより、いずれかのフェーズの中に加速度振動の振幅方向の極値が含まれることになる。そして、それら極値同士の差分が小さくなるように、すなわち加速度振動の波形がなだらかになるように、出力トルクが制御される。
【００１４】
そのため、再加速時に生じる動力伝達軸の捩れに起因する加速度振動を適切に抑制することができ、再加速の際に乗員に違和感やショックを与えてしまうことを回避もしくは抑制することができる。また、上記の振動周期は、車両や動力伝達機構の諸元などから計算により求めることができ、したがって、その振動周期に基づいてリアルタイムで出力トルクの制御を実行することができる。その結果、マップ等の設定のために事前に多くの工数を費やすことなく、車両の再加速時に生じる駆動系の捩れ振動を抑制するためのこの発明における駆動力制御を容易に実行することができる。
【００１５】
さらに、この請求項１の発明によれば、上記のように出力トルクを制御するために、各フェーズ毎に設定される要求トルクが、各フェーズの終了時期に、その時点の運転者によるアクセル操作量に基づいて、次期のフェーズにおける要求トルクが設定される。すなわち、各フェーズの開始時には、その各フェーズにおいて出力トルクを制御するための基となる要求トルクが、前段のフェーズが終了する時点で運転者のアクセル操作量に基づいて既に設定されていることになる。
【００１６】
したがって、各フェーズにおける出力トルクの制御の途中で、例えばアクセルの踏み増しやアクセルの踏み戻しなどの、運転者によるアクセルの追加操作が行われた場合であっても、各フェーズにおいて出力トルクを制御するための要求トルクが、事前に前段のフェーズにおいて適宜に設定される。そのため、運転者によるアクセルの追加操作にも良好に対応して、アクセル踏み増し時のもたつき感やアクセル踏み戻し時の飛び出し感などの違和感を運転者に与えてしまうことを防止もしくは抑制することができる。その結果、車両の再加速時に生じる駆動系の捩れ振動を抑制するためのこの発明における駆動力制御をより適切に実行することができる。
【００１７】
また、請求項２の発明によれば、上記のように、各フェーズの終了時期に、次期のフェーズの開始に先立って設定される要求トルクに加えて、次期のフェーズにおいて出力トルクを増大させる際の増大勾配も、各フェーズの終了時期に事前に求められて設定される。そのため、上記のようなアクセル踏み増し時のもたつき感やアクセル踏み戻し時の飛び出し感などの違和感やショックの発生を、より適切に防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の制御装置を適用可能な車両の駆動系統および制御系統を模式的に示す概念図である。
【図２】図１に示す車両の駆動系統における変速機の具体例を示す模式図である。
【図３】この発明の駆動力制御装置による制御の一例であって、前提となる制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートに示す制御を実行した場合の加速度変動による振動の波形および出力トルク（エンジントルク）の増大勾配等を表すタイムチャートである。
【図５】図３のフローチャートに示す制御を実行する場合において、トルク制限値（TT1）を算出する際に用いる目標トルク（TT_tgt）と差回転（ωt1−ωt0）との関係を示す図である。
【図６】この発明で制御の対象とする車両の前後加速度の変動により発生する振動の振動系（振動モデル）を説明するための模式図である。
【図７】図３のフローチャートにおけるステップＳ２０の制御内容を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図８】図３のフローチャートにおけるステップＳ２０の制御内容の他の制御例で用いるマップの一例を示す図である。
【図９】この発明の駆動力制御装置による制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図９のフローチャートに示す制御を実行した場合の加速度変動による振動の波形および出力トルク（エンジントルク）の増大勾配等を表すタイムチャートである。
【図１１】図９のフローチャートにおけるステップＳ１０３の制御内容を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図１２】図９のフローチャートにおけるステップＳ１０６の制御内容を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図１３】図９のフローチャートにおけるステップＳ１０８の制御内容を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図１４】図９のフローチャートにおけるステップＳ１１０の制御内容を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図１５】図９のフローチャートにおけるステップＳ１１１の制御内容を詳細に説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。図１は、この発明で制御の対象とする車両Ｖｅの駆動系統および制御系統の構成を説明する図である。図１において、符号１はこの発明における駆動力源であり、例えばガソリンエンジンやＬＰＧエンジンあるいはディーゼルエンジンなどの内燃機関、あるいは電動機、さらにはそれら内燃機関と電動機とを併用するハイブリッド駆動装置などが用いられる。なお、以下の説明では、駆動力源１をエンジン（Ｅ／Ｇ）１と記す。
【００２０】
エンジン１の出力側には、変速機（Ｔ／Ｍ）２が連結されている。変速機２は、エンジン１の出力を変速して出力側に動力を伝達する動力伝達装置であり、例えば手動変速機や有段式の自動変速機、あるいはベルト式やトロイダル式の無段変速機などが用いられる。この具体例では、例えば図２に示すような有段式の自動変速機２が用いられている。
【００２１】
すなわち、自動変速機２は、エンジン１の出力トルクの回転速度を減速もしくは増速して複数の変速段を設定できるものであって、従来知られているものと同様の構成である。例えばこの図２に示す例では、２組のプラネタリギヤ、すなわちシングルピニオン型のプラネタリギヤ２１およびラビニョ型のプラネタリギヤ２２と、それら各プラネタリギヤ２１，２２の各回転要素同士の連結を接断するクラッチＣ１，Ｃ２、および各プラネタリギヤ２１，２２のいずれかの回転要素を固定するブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３、ならびに一方向のみの動力伝達を許容するワンウェイクラッチＦ１などの締結装置とから構成されている。
【００２２】
自動変速機４の出力側には、プロペラシャフト３およびデファレンシャル４ならびにドライブシャフト５を介して車輪６が動力伝達可能に連結されている。したがって、この車両Ｖｅは、エンジン１の出力トルクが、変速機２およびプロペラシャフト３およびデファレンシャル４ならびにドライブシャフト５などから構成される動力伝達軸を有する動力伝達機構を介して、車輪６へ伝達されるようになっている。
【００２３】
そして、上記のエンジン１の運転状態、および変速機２の変速状態等を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）７が設けられている。この電子制御装置７は、一例として中央演算処理装置および記憶装置ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。
【００２４】
この電子制御装置７には、例えば、運転者によるアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ８、車両Ｖｅの前後加速度を検出する加速度センサ９、エンジン１の出力軸回転数あるいは変速機２の入力軸回転数や出力軸回転数を検出する回転数センサ（図示せず）などの出力信号が、制御データとして入力されるようになっている。一方、電子制御装置７からは、上述したエンジン１の運転状態を制御するためにそのスロットル開度や燃料噴射量あるいは吸排気弁の開閉動作や点火時期などを変更する制御信号、および変速機２の変速比を変更する制御信号などを出力するように構成されている。
【００２５】
前述したように、惰力走行あるいは減速走行している車両Ｖｅを再加速させる場合、エンジン１から車輪６に至る駆動系統においては、動力伝達の際のシャフトの捩れに起因するいわゆる駆動系の捩れ振動が発生する場合がある。そのような駆動系の捩れ振動が発生すると、乗員にショックや違和感を与え、車両Ｖｅのドライバビリティが低下してしまう要因となる。そこで、この発明の車両の駆動力制御装置では、上記の図１に示すような駆動系統および制御系統の車両Ｖｅを対象にして、上記のようないわゆる駆動系の捩れ振動を容易にかつ適切に抑制するために、以下の制御を実行するように構成されている。
【００２６】
図３は、この発明の駆動力制御装置による駆動力制御の一例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。そして、車両Ｖｅが再加速されることの判定条件が成立することにより、このルーチンが開始される。再加速の判定条件とは、例えば、車両Ｖｅが惰力走行もしくは減速走行している状態で、運転者による所定量以上のアクセル操作が行われたことなどである。そのような再加速の判定条件が成立したことによりこのルーチンが開始されると、図３のフローチャートにおいて、先ず、差回転が算出される（ステップＳ１）。差回転とは、同期回転数すなわち変速機２の出力軸回転数にその時点の変速機２のギヤ比を掛けた値と、変速機２の入力軸回転数との回転数差である。
【００２７】
次いで、この駆動力制御での“フェーズ０”および“フェーズ１”におけるトルク制限値TT1が算出される（ステップＳ２）。ここでの“フェーズ”とは、図４のタイムチャートに示すように、この発明における駆動力制御において、エンジン１の出力トルク（エンジントルク）、言い換えると、駆動系統への入力トルクを制御する際のそれぞれの期間もしくは段階を示している。“フェーズ０”は、アクセル開度がＯＮとなった後から駆動系統にエンジン１の出力トルクが伝達される時点Ｓまでの間のいわゆる空走期間を示している。
【００２８】
“フェーズ０”終了時点以降、すなわち駆動系統へのエンジン１の出力トルクの伝達開始時点Ｓ以降の各“フェーズ”は、車両Ｖｅの前後加速度の変動による振動の振動周期Ｔに基づいて設定される。“フェーズ１”は、前記の出力トルクの伝達開始時点Ｓから振動周期Ｔの４分の１（Ｔ/4）の期間を示している。また、“フェーズ２”は、前記の“フェーズ１”終了時点から振動周期Ｔの２分の１（Ｔ/2）の期間を示し、フェーズ３”は、前記の“フェーズ２”終了時点から振動周期Ｔの２分の１（Ｔ/2）の期間を示している。そして、フェーズ４”は、前記の“フェーズ３”終了時点以降の期間を示している。なお、前後加速度変動による振動の振動周期Ｔは、車両Ｖｅの構造・諸元に応じて決まる車両Ｖｅ固有の値であり、この制御の実行に先立って予め算出しておくことができる。あるいは、この制御と並行してリアルタイムで算出することもできる。
【００２９】
上記の“フェーズ０”および“フェーズ１”において設定されるトルク制限値TT1は、前述のステップＳ１で算出された差回転と、運転者のアクセル操作に基づくアクセル開度とから求められる。具体的には、前述の図２に示す自動変速機２を用いた場合、ワンウェイクラッチＦ１が空転している状態での運動方程式から自動変速機２の入力回転数dωtと入力トルク（すなわちエンジン１の出力トルク）Ttとの関係式が求められる。すなわち、自動変速機２の各部のイナーシャトルクをIt（＝Ii＋Io），Ir，Iudr，Ids、各歯車対部の歯数比をρs，ρud，ρd、フリクショントルクをTfrc（＝Tc2f＋Tb1f＋Tb2f＋Tb3f）とすると、次の（１）式が成立する。
【数１】
【００３０】
そして、この（１）式を誤差が許容できる範囲で簡略化するとともにそれを積分し、入力トルクTtを「Tt＝TT1（一定）」として、ワンウェイクラッチＦ１の空転時間が所定値tlag_gd以内となるようにトルク制限値TT1が求められる。すなわち、上記の（１）式を誤差が許容できる範囲で簡略化し、差回転を（ωt1−ωt0）、Ｃを定数とすると、次の（２）式を満たすようなトルク制限値TT1が求められる。
【数２】
なお、上記の（２）式を満たす範囲を図示すると、図５に示す目標トルクと差回転との関係図においてハッチングで示す範囲となる。
【００３１】
トルク制限値TT1が算出されると、エンジン１の出力トルクをトルク制限値TT1から徐々に増大させる際の増大勾配（増大速度）である第１スイープ勾配TTswが求められる（ステップＳ３）。この第１スイープ勾配TTswは、アクセル開度から決まる目標トルクTT_tgtとトルク制限値TT1との差分を振動周期Ｔの２分の１（Ｔ/2）で除算することにより算出される。すなわち、「TTsw＝（TT_tgt−TT1）/（Ｔ/2）」として算出される。したがって、“フェーズ０”および“フェーズ１”においてトルク制限値TT1まで増大された出力トルクが、“フェーズ２”の期間内でアクセル開度から決まる目標トルクTT_tgtまで増大されるように、その増大の際の増大勾配が第１スイープ勾配TTswとして設定される。なお、このステップＳ３で求められる第１スイープ勾配TTswの初期値は０に設定されている。
【００３２】
上記のようにして求められた第１スイープ勾配TTswが、所定値ａ以下であるか否か、すなわち、「TTsw≦ａ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ４）。ここでの所定値ａは、エンジン１の出力性能上の制約から決められる上限値である。そして、第１スイープ勾配TTswが所定値ａ以下であることにより、このステップＳ４で肯定的に判断された場合は、ステップＳ５へ進み、上記の各ステップで求められたトルク制限値TT1および第１スイープ勾配TTswを基に、車両Ｖｅの前後加速度Gc，Gd，Geがそれぞれ算出される。前後加速度Gc，Gd，Geは、車両Ｖｅの前後加速度が振動的に変動する際に、その振動の振幅方向の極大値もしくは極小値となる点として推定される前後加速度の値であり、具体的には、以下のような各運動方程式に基づいて算出される。
【００３３】
先ず、この振動系（振動モデル）を、例えば図６に示すようなドライブシャフト５に捩れが生じる２自由度の軸−フライホイール系と見なし、図６に示すように、エンジン１および自動変速機２ならびにデファレンシャル４を１つのフライホイールと見なした質量体（すなわちドライブシャフト５よりもエンジン１側の部分）の慣性モーメントをI１、回転角をθ１、同期回転数を（dθ１/dt）(0)とし、車体および車輪６を１つのフライホイールと見なした質量体（すなわちドライブシャフト５よりも車輪６側）の慣性モーメントをI２、回転角をθ２とし、ドライブシャフト５の軸トルクをTds、捩れ角をθ、弾性係数をκ、減衰係数をｃとすると、次の運動方程式が導出される。
I１・（d２θ１/dt２）＋ｃ・（dθ/dt）＋κ・θ＝Tds
I１・（d２θ２/dt２）−ｃ・（dθ/dt）−κ・θ＝０
θ＝θ１−θ２
d２θ/dt２＝（d２θ１/dt２）−（d２θ２/dt２）
【００３４】
上記の各運動方程式において、車輪６の回転加速度d２θ２/dt２が車両Ｖｅの前後加速度Ｇに相当するので、この加速度d２θ２/dt２について上記の運動方程式を解くと、以下の（３），（４），（５）式が得られ、これらの式から、軸トルクTdsと回転加速度d２θ２/dt２との関係、すなわち、入力トルク（すなわちエンジンの出力トルク）Ttと前後加速度Ｇとの関係が求められる。
【数３】
【数４】
【数５】
なお、上記の（３），（４），（５）式中で、「Ａ」および「Ｂ」は、以下の（６），（７）式によりそれぞれ算出される係数である。
【数６】
【数７】
また、上記の（３）〜（７）式中の変数は、それぞれ、
d２θ２/dt２:車輪６の回転加速度
（車輪６の径を乗算して車両の前後加速度Ｇに換算される）
θ ：ドライブシャフト５の捩れ角（“フェーズ１”での初期値は０）
dθ/dt ：ドライブシャフト５の捩れ角速度（“フェーズ１”での初期値は０）
τ ：出力トルクの伝達開始時点Ｓ以降の各“フェーズ”開始時点からの時間
（“フェーズ１”では「τ＝ｔ」）
（“フェーズ２”では「τ＝ｔ−(Ｔ/2)」）
（“フェーズ３”では「τ＝ｔ−(3/4)・Ｔ」）
（“フェーズ４”では「τ＝ｔ−(5/4)・Ｔ」）
Tds_st ：各“フェーズ”開始時のドライブシャフト５のトルク
α ：出力トルクのスイープアップ時のドライブシャフト５のトルク換算値
ωｄ ：固有振動数（＝２π/振動周期Ｔ）
ωｎ ：減衰がない場合の固有振動数（＝{１/(１−ζ２)1/2}・ωｄ）
ζ ：減衰定数
dθ０/dt ：ドライブシャフト５の捩れ角速度dθ/dtの各“フェーズ”での初期値
θ０ ：ドライブシャフト５の捩れ角θの各“フェーズ”での初期値
である。
【００３５】
したがってこのステップＳ５では、上記のように導出される各関係式に基づいて、前後加速度Gc，Gd，Geがそれぞれ算出される。すなわち、図４のタイムチャートで、振動の振幅方向の極大値もしくは極小値として推定されるC点，D点，E点における車両Ｖｅの前後加速度Ｇ（Gc，Gd，Ge）がそれぞれ算出される。
【００３６】
前後加速度Gc，Gd，Geが求められると、前後加速度Gcと前後加速度Gdとの差分が所定値ｂ以下であるか否か、すなわち、「(Gc−Gd)≦ｂ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ６）。ここでの所定値ｂは、例えば０に近い小さな数値であり、図４のタイムチャートで示す前後加速度のC点とD点との間の振動の波形が、乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかであるか否かを判断するために設定される閾値である。
【００３７】
前後加速度Gcと前後加速度Gdとの差分が所定値ｂよりも大きいことにより、このステップＳ６で否定的に判断された場合は、ステップＳ７へ進み、トルク制限値TT1が所定値ｃだけ低下させられて再設定される。すなわち、“フェーズ０”および“フェーズ１”において増大される初期の出力トルクの上限値が低くされて、その初期の出力トルクが小さくされる。そしてその後、前述のステップＳ３へ戻り、従前の制御が繰り返し実行される。
【００３８】
このように、前後加速度Gcと前後加速度Gdとの差分が所定値ｂよりも大きい場合、すなわち、振動の波形が大きく乗員にショックや違和感を与える可能性があると判断された場合には、トルク制限値TT1が低下され、初期の出力トルクが小さくされる。初期の出力トルクが大き過ぎると、再加速の際の前後加速度が急変し運転者や乗員に違和感やショックを与えてしまう可能性があるが、上記のように初期の出力トルクの大きさが制限されることにより、この前後加速度変動による振動を抑制し、違和感やショックの発生を防止することができる。
【００３９】
一方、第１スイープ勾配TTswが所定値ａよりも大きいことにより、前述のステップＳ４で否定的に判断された場合には、ステップＳ８へ進み、第１スイープ勾配TTswが所定値ａに設定される。すなわち、第１スイープ勾配TTswが、エンジン１の出力性能上の制約から決められる上限値に設定される。また、トルク制限値TT1が、アクセル開度から決まる目標トルクTT_tgtから、第１スイープ勾配TTswと振動周期Ｔの２分の１（Ｔ/2）とを乗じた値を引いた値に再設定される（ステップＳ９）。すなわち、「TT1＝｛TT_tgt−TTsw・（Ｔ/2）｝」として算出される。
【００４０】
上記のステップＳ９でトルク制限値TT1が再設定されると、そのトルク制限値TT1が所定値ｄ以下であるか否か、すなわち、「TT1≦ｄ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ１０）。前述のように、トルク制限値TT1は、この駆動力制御の“フェーズ０”および“フェーズ１”において増大される初期の出力トルクの上限値であり、その初期の出力トルクが過大になると、車両Ｖｅの加速度も大きくなり、いわゆる飛び出し感のような違和感を乗員に与えてしまう場合がある。そのため、初期の出力トルクは、乗員に違和感を与えることがない程度に低く抑制する必要がある。したがって、ここでの所定値ｄは、初期の出力トルクが大き過ぎることによるいわゆる飛び出し感を防止するために設定される初期の出力トルクの上限値である。
【００４１】
上記のステップＳ９で再設定されたトルク制限値TT1が所定値ｄ以下であることにより、このステップＳ１０で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１１へ進み、上記のステップＳ９で再設定されたトルク制限値TT1および第１スイープ勾配TTswを基に、車両Ｖｅの前後加速度Gc，Gd，Geがそれぞれ算出される。これら前後加速度Gc，Gd，Geは、前述のステップＳ５において前後加速度Gc，Gd，Geを算出する場合と同様の方法で算出することができる。
【００４２】
上記のステップＳ１１で前後加速度Gc，Gd，Geが求められると、前後加速度Gcと前後加速度Gdとの差分が所定値ｅよりも小さいか否か、すなわち、「(Gc−Gd)＜ｅ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ１２）。また、前述のステップＳ６で、前後加速度Gcと前後加速度Gdとの差分が所定値ｂ以下であることにより肯定的に判断された場合も、このステップＳ１２へ進み、同様に、前後加速度Gcと前後加速度Gdとの差分が所定値ｅよりも小さいか否かが判断される。ここでの所定値ｅは、例えば０であり、図４のタイムチャートで示す前後加速度のC点とD点との間の位置関係を判断するため、具体的には、“フェーズ２における”前後加速度のC点が極大点となっているか否かを判断するために設定される閾値である。
【００４３】
前後加速度Gcと前後加速度Gdとの差分が所定値ｅよりも小さいことにより、このステップＳ１２で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１３へ進み、前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂ以下であるか否か、すなわち、「(Gd−Ge)≦ｂ」が成立するか否かが判断される。ここでの所定値ｂは、前述のステップＳ６と同様に、例えば０に近い小さな数値であり、したがってこのステップＳ１３は、図４のタイムチャートで示すD点とE点との間の振動の波形が、乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかであるか否かを判断する制御ステップである。
【００４４】
前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂ以下であることにより、このステップＳ１３で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１４へ進み、上記の各ステップで求めたトルク制限値TT1および第１スイープ勾配TTswに基づいて、エンジン１の出力トルクが制御される。すなわち、トルク制限値TT1および第１スイープ勾配TTswに基づいて、エンジン１の出力を制御するアクチュエータに対して制御信号が出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００４５】
これに対して、前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂよりも大きいことにより、ステップＳ１３で否定的に判断された場合には、ステップＳ１５へ進み、トルク制限値TT1が所定値ｆだけ増大させられて再設定される。すなわち、“フェーズ０”および“フェーズ１”において増大される初期の出力トルクの上限値が高くされて、その初期の出力トルクが大きくされる。
【００４６】
このように、再加速のために出力トルクを増大させる場合、前述のステップＳ６，Ｓ７の制御のように、初期の出力トルクが上限値（所定値ｂ）以下に制限される。そして、前後加速度の前段の“フェーズ２”における極値と後段の“フェーズ３”における極値との差分（すなわち「Gc−Gd」）の大きさに応じて、言い換えると、推定される振動の波形に応じて、その波形がなだらかになるように、初期の出力トルクの大きさが上限値（所定値ｂ）の範囲内で適宜に増減される。そのため、再加速時に生じるドライブシャフト５の捩れに起因する振動を適切に抑制することができる。
【００４７】
上記のステップＳ１５でトルク制限値TT1が再設定されると、そのトルク制限値TT1が所定値ｄ以下であるか否か、すなわち、「TT1≦ｄ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ１６）。ここでの所定値ｄは、前述のステップＳ１０と同様に、初期の出力トルクが大き過ぎることによるいわゆる飛び出し感を防止するために設定される初期の出力トルクの上限値である。
【００４８】
上記のステップＳ１５で再設定されたトルク制限値TT1が所定値ｄ以下であることにより、このステップＳ１６で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１７へ進み、上記のステップＳ１５で再設定されたトルク制限値TT1を基に、第１スイープ勾配TTswおよび車両Ｖｅの前後加速度Gd，Geがそれぞれ再度算出される。これら第１スイープ勾配TTswおよび前後加速度Gd，Geは、前述した各ステップにおいて第１スイープ勾配TTswおよび前後加速度Gc，Gd，Geを算出する場合と同様の方法で算出することができる。
【００４９】
上記のステップＳ１７で第１スイープ勾配TTswおよび前後加速度Gd，Geが求められると、前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂ以下であるか否か、すなわち、「(Gd−Ge)≦ｂ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ１８）。ここでの所定値ｂは、前述のステップＳ６およびステップＳ１３と同様に、例えば０に近い小さな数値であり、したがってこのステップＳ１８でも、前述ステップＳ１３と同様に、図４のタイムチャートで示すD点とE点との間の振動の波形が、乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかであるか否かが判断される。
【００５０】
上記のステップＳ１７で求められた前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂ以下であることにより、このステップＳ１８で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１４へ進み、同様に、上記の各ステップで求めたトルク制限値TT1および第１スイープ勾配TTswに基づいて、エンジン１の出力トルクが制御される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００５１】
これに対して、上記のステップＳ１７で求められた前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂよりも大きいことにより、ステップＳ１８で否定的に判断された場合には、前述のステップＳ１５へ戻り、従前の制御が繰り返し実行される。
【００５２】
一方、前述のステップＳ１５で再設定されたトルク制限値TT1が所定値ｄよりも大きいことにより、ステップＳ１６で否定的に判断された場合には、ステップＳ１９へ進み、トルク制限値TT1が所定値ｄに設定される。すなわち、初期の出力トルクが大き過ぎることによるいわゆる飛び出し感を防止するための上限値として設定された所定値ｄにより、トルク制限値TT1がその上限値で固定される。また、前述のステップＳ９で再設定されたトルク制限値TT1が所定値ｄよりも大きいことにより、前述のステップＳ１０で否定的に判断された場合も、このステップＳ１９へ進み、同様に、トルク制限値TT1が所定値ｄに設定される。
【００５３】
そして、上記の各ステップで求められた第１スイープ勾配TTswが、“フェーズ２”において出力トルクを増大させる際の増大勾配として設定されるとともに、“フェーズ３”において出力トルクを増大させる際の増大勾配として、第１スイープ勾配TTswとは異なる第２スイープ勾配TTsw2が算出されて設定される（ステップＳ２０）。すなわち、前述のステップＳ１５で、所定値ｆだけ増大させられて再設定されるトルク制限値TT1が、あるいは、前述のステップＳ９で第１スイープ勾配TTswに応じて再設定されるトルク制限値TT1が、上限値である所定値ｄを超える場合に、前段の“フェーズ２”における第１スイープ勾配TTswと異なる第２スイープ勾配TTsw2が、後段の“フェーズ３”において設定される。
【００５４】
上記のステップＳ２０における制御内容を、図７のフローチャートにより、より具体的に説明する。ステップＳ１９で、トルク制限値TT1が上限値である所定値ｄに固定されて設定されると、先ず、“フェーズ２”においてエンジン１の出力トルクをトルク制限値TT1から徐々に増大させる際の増大勾配（増大速度）である第１スイープ勾配TTswが設定される（ステップＳ２０-1）。この第１スイープ勾配TTswは、前述のステップＳ３と同様にして、すなわち、「TTsw＝（TT_tgt−TT1）/（Ｔ/2）」として求めることができる。
【００５５】
次いで、その第１スイープ勾配TTswが所定値ａ以下であるか否か、すなわち、「TTsw≦ａ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ２０-2）。ここでの所定値ａは、前述のステップＳ４と同様、エンジン１の出力性能上の制約から決められる上限値である。
【００５６】
第１スイープ勾配TTswが所定値ａ以下であることにより、このステップＳ２０-2で肯定的に判断された場合は、ステップＳ２０-3へ進み、“フェーズ３”において出力トルクを徐々に増大させる際の増大勾配（増大速度）である第２スイープ勾配TTsw2が求められる。この第２スイープ勾配TTsw2は、アクセル開度から決まる目標トルクTT_tgtと、“フェーズ２”において増大させられた分の出力トルクとの差分を振動周期Ｔの２分の１（Ｔ/2）で除算することにより算出される。すなわち、「TTsw2＝｛TT_tgt−TTsw・（Ｔ/2）｝/（Ｔ/2）」として算出される。
【００５７】
これに対して、第１スイープ勾配TTswが所定値ａよりも大きいことにより、ステップＳ２０-2で否定的に判断された場合には、ステップＳ２０-4へ進み、第１スイープ勾配TTswが所定値ａに設定される。すなわち、第１スイープ勾配TTswが、エンジン１の出力性能上の制約から決められる上限値に設定される。そしてその後、ステップＳ２０-3へ進み、上記と同様に、“フェーズ３”における第２スイープ勾配TTsw2が求められる。なお、このステップＳ２０-3で求められる第２スイープ勾配TTsw2の初期値は０に設定されている。
【００５８】
上記のようにして“フェーズ３”における第２スイープ勾配TTsw2が求められると、車両Ｖｅの前後加速度Gd，Geがそれぞれ再度算出される（ステップＳ２０-5）。これら前後加速度Gd，Geは、前述したステップＳ５，Ｓ１１，Ｓ１７等において前後加速度Gc，Gd，Geを算出する場合と同様の方法で算出することができる。
【００５９】
上記のステップＳ２０-5で前後加速度Gd，Geが求められると、前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂ以下であるか否か、すなわち、「(Gd−Ge)≦ｂ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ２０-6）。ここでの所定値ｂは、前述のステップＳ６，Ｓ１３，Ｓ１８等と同様に、例えば０に近い小さな数値であり、したがってこのステップＳ２０-6でも、前述の各Ｓ６，Ｓ１３，Ｓ１８と同様に、図４のタイムチャートで示すD点とE点との間の振動の波形が、乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかであるか否かが判断される。
【００６０】
上記のステップＳ２０-5で求められた前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂ以下であることにより、このステップＳ２０-6で肯定的に判断された場合は、前述のステップＳ１４へ進み、同様に、上記の各ステップで求めたトルク制限値TT1および第１スイープ勾配TTswならびに第２スイープ勾配TTsw2に基づいて、エンジン１の出力トルクが制御される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００６１】
これに対して、上記のステップＳ２０-5で求められた前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂよりも大きいことにより、このステップＳ２０-6で否定的に判断された場合には、ステップＳ２０-7へ進み、第１スイープ勾配TTswが所定値ｇだけ低下させられて再設定される。すなわち、“フェーズ２”において出力トルクが徐々に増大される際の増大勾配（増大速度）が緩やかに（遅く）なるように設定される。そしてその後、前述のステップＳ２０-3へ戻り、従前の制御が繰り返し実行される。したがって、上記のステップＳ２０-6で、上記のステップＳ２０-5で求められた前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂ以下になるまで、すなわち、図４のタイムチャートで示すD点とE点との間の振動の波形が、乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかになるまで、上記のステップＳ２０-3およびステップＳ２０-5ないしＳ２０-7における制御が繰り返し実行される。
【００６２】
このように、車両Ｖｅの前後加速度の変動による振動の波形をなだらかにするために初期の出力トルクすなわちトルク制限値TT1が増減される場合であって、特にそのトルク制限値TT1が上限値（上記の具体例では所定値ｄ）を超えてしまうような場合は、前段の“フェーズ２”において設定された第１スイープ勾配TTswとは異なる第２スイープ勾配TTsw2が、後段の“フェーズ３”において設定される。そのため、初期の出力トルクを上限値以下に制限した状態で振動の波形をなだらかにするように制御することができ、前後加速度の急変による乗員への違和感やショックの発生を回避しつつ、再加速時に生じるドライブシャフト５の捩れに起因する振動を適切に抑制することができる。
【００６３】
なお、上記の図７のフローチャートでサブルーチンとして示したステップＳ２０の制御は、例えば、図８に示すようなマップを用いて実行することもできる。すなわち、上記のように、“フェーズ２”および“フェーズ３”においてエンジン１の出力トルクを増大させる際の第１スイープ勾配TTswおよび第２スイープ勾配TTsw2が、車両Ｖｅの前後加速度変動は小さくなるように、すなわち前後加速度変動による振動の波形がなだらかになるように、予めシミュレーションにより、アクセル開度から決まる目標トルクTT_tgtをパラメータとする制御マップが設定される。そして、その制御マップに基づいて、“フェーズ２”における第１スイープ勾配TTsw、および“フェーズ３”における第２スイープ勾配TTsw2が求められる。このようにマップを用いて制御を行うことにより、この発明における駆動力制御を実行する際の電子制御装置７に対する演算負荷を低減することができる。
【００６４】
このように、この発明の制御装置によれば、惰力走行中もしくは減速走行中の車両Ｖｅが再加速される際に、例えば車両Ｖｅの動力伝達機構のドライブシャフト５にエンジン１の出力トルクが伝達されてドライブシャフト５に捩れが生じる場合、そのドライブシャフト５の捩れに起因して発生する車両Ｖｅの前後加速度変動による振動の振動周期Ｔが算出される。すなわち、振動周期Ｔを基に前後加速度変動による振動の波形が推定される。そして、その振動の波形がなだらかになるように出力トルクが制御される。
【００６５】
具体的には、再加速時に発生する振動の振動周期Ｔに基づいて、エンジン１の出力トルクを制御する期間が、例えば“フェーズ１”から“フェーズ４”の段階に分けられる。１つの振動周期Ｔで１サイクルの振動の波形が現れるので、このように振動周期Ｔを基に“フェーズ”を分けることにより、いずれかの“フェーズ”の中に（上記の具体例では、“フェーズ２”および“フェーズ３”の中に）、振動の振幅方向の極値が現れるようにすることができる。そして、それら極値同士の差分が小さくなるように、すなわち振動の波形がなだらかになるように、出力トルクが制御される。より具体的には、振動の波形がなだらかになるように、出力トルクを増大させる際のトルク制限値TT1や第１スイープ勾配TTswあるいは第２スイープ勾配TTsw2が設定される。
【００６６】
したがって、再加速時に生じるドライブシャフト５の捩れに起因する振動を適切に抑制することができる。その結果、再加速の際に乗員に違和感やショックを与えてしまうことを回避もしくは抑制することができ、車両Ｖｅのドライバビリティを向上させることができる。また、上記の振動周期Ｔは、車両Ｖｅや動力伝達機構の諸元などから予めもしくは別に計算により求めることができる。したがって、その振動周期Ｔに基づいてリアルタイムで出力トルクの制御を実行することができるので、マップ等の設定のために事前に多くの工数を費やすことなく、この発明に係る駆動力制御を容易に実行することができる。
【００６７】
上記のように、この発明の制御装置による駆動力制御を実行することにより、事前に多くの工数を費やすことなく、いわゆる駆動系の捩れ振動を容易にかつ適切に抑制することができる。しかしながら、その駆動力制御の実行途中に運転者によるアクセルの踏み増しやアクセルの踏み戻しなどが行われた場合は、前述したように、アクセル踏み増し時のもたつき感や、あるいはアクセル踏み戻し時の飛び出し感など、運転者に違和感やショックを与えてしまう可能性がある。そこで、この発明に係る車両の駆動力制御装置では、上記のような基本的な駆動力制御に加えて、その駆動力制御の実行途中にアクセルの踏み増しや踏み戻しなどの運転者による追加のアクセル操作が行われた場合であっても、運転者に違和感やショックなどを与えることなくこの発明の駆動力制御を適切に実行できるように、以下の制御を行うように構成されている。
【００６８】
図９は、その駆動力制御の一例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。車両Ｖｅが再加速制御、すなわち上述したこの発明における駆動力制御の開始条件が成立することにより、このルーチンが開始される。再加速制御の開始条件とは、前述の再加速の判定と同様に、例えば、車両Ｖｅが惰力走行もしくは減速走行している状態で、運転者による所定量以上のアクセル操作が行われたことなどである。そのような再加速の判定条件が成立したことによりこのルーチンが開始されると、図９のフローチャートにおいて、先ず、再加速制御の終了条件が成立していないか否かが判断される（ステップＳ１０１）。再加速制御の終了条件が成立していることにより、このステップＳ１０１で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。
【００６９】
再加速制御の終了条件が未だ成立していないことにより、ステップＳ１０１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１０２へ進み、現在のフェーズが“フェーズ０”であるか否かが判断される。“フェーズ”に関しては、この図９のフローチャートで示す制御を実行した場合のタイムチャートとして図１０に示してある。図１０のタイムチャートで示す“フェーズ”は、前述の図４のタイムチャートにおける“フェーズ”と同様のものであり、したがって、ここでの“フェーズ０”は、アクセル開度がＯＮとなった後から駆動系統にエンジン１の出力トルクが伝達される時点Ｓ（時刻＝０）までの期間を表している。また、前述したように、再加速時の車両Ｖｅの前後加速度変動による振動の振動周期をＴとすると、“フェーズ１”は時刻０から(1/4)Ｔまでの期間、“フェーズ２”は(1/4)Ｔから(3/4)Ｔまでの期間、“フェーズ３”は(3/4)Ｔから(5/4)Ｔまでの期間、そして“フェーズ４”は(5/4)Ｔから(7/4)Ｔまでの期間をそれぞれ表している。
【００７０】
現在のフェーズが“フェーズ０”であることにより、このステップＳ１０２で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０３へ進み、“フェーズ０”における処理が実行される。このステップＳ１０３の“フェーズ０”における制御内容を、図１１のフローチャートにより、より具体的に説明する。先ず、目標トルクFnture_TTをパラメータとして許容むだ時間が算出される（ステップＳ１０３-1）。ここで、目標トルクFnture_TTは、運転者のアクセル操作によるアクセル開度に応じて設定される出力トルクの目標値である。また、許容むだ時間は、目標むだ時間と言い換えることができ、この発明における駆動力制御をスムーズに開始して実行するために予め設定されたむだ時間の目標値である。
【００７１】
次いで、許容むだ時間と差回転とから、要求トルクp2_TTstが算出される（ステップＳ１０３-2）。ここで、差回転は、前述したものと同様であり、同期回転数すなわち変速機２の出力軸回転数にその時点の変速機２のギヤ比を掛けた値と、変速機２の入力軸回転数との回転数差のことを示している。また、要求トルクp2_TTstは、上記のステップＳ１０３-1で求められた目標トルクFnture_TTに基づいて設定されるエンジン１の出力トルクに対する要求値ある。そしてこの要求トルクp2_TTstは、後述するステップＳ１０３-5，Ｓ１０３-6において制限値によりその大きさが制限される値であるが、この“フェーズ０”の段階では、目標トルクFnture_TTすなわちアクセル開度の大きさに応じて設定される。
【００７２】
ステップＳ１０３-2で要求トルクp2_TTstが求められると、“フェーズ０”が終了時期であるか否かが判断される（ステップＳ１０３-3）。すなわち、現在のフェーズが、“フェーズ０”から“フェーズ１”に切り替わる直前の“フェーズ０”の終了間近の時期であるか否かが判断される。これは、例えば上記のステップＳ１０３-1で求めた許容むだ時間に対する残り時間から判断することができる。
【００７３】
現在のフェーズが未だ“フェーズ０”の終了時期に到達していないことにより、このステップＳ１０３-3で否定的に判断された場合は、ステップＳ１０３-4へ進み、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactとして、ステップＳ１０３-2で求められた要求トルクp2_TTstがそのまま設定される。すなわち、要求トルクTTactが、「TTact＝p2_TTst」として設定される。
【００７４】
これに対して、現在のフェーズが“フェーズ０”の終了時期に到達したことにより、ステップＳ１０３-3で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１０３-5へ進み、上記のステップＳ１０３-2で求めた要求トルクp2_TTstが制限値（ガード）ｈよりも大きいか否かが判断される。このガードｈは、次の“フェーズ１”においてエンジン１に要求する要求トルクの上限を制限するための所定値であり、例えばアクセル開度に基づいて設定された要求トルクp2_TTstから予め設定した所定値分を減算することにより、あるいは要求トルクp2_TTstに予め設定した１以下の所定の係数を乗算することによって、設定することができる。
【００７５】
要求トルクp2_TTstがガードｈよりも大きいことにより、このステップＳ１０３-5で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０３-6へ進み、ステップＳ１０３-2で求められた要求トルクp2_TTstが、「p2_TTst＝ガードｈ」として設定される。すなわち、要求トルクp2_TTstが、上記のガードｈにより上限が制限されて設定される。そしてその後、前述のステップＳ１０３-4へ進み、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactとして、ステップＳ１０３-6でガードｈで制限された要求トルクp2_TTstが設定される。
【００７６】
また、前述のステップＳ１０３-5で、要求トルクp2_TTstがガードｈ以下であることにより否定的に判断された場合には、要求トルクp2_TTstが既にガードｈによりその上限が制限されているので、ステップＳ１０３-6の制御を飛ばして前述のステップＳ１０３-4へ進み、同様に、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactとして、ステップＳ１０３-6でガードｈで制限された要求トルクp2_TTstが設定される。
【００７７】
このようにして、この“フェーズ０”において要求トルクTTactが「TTact＝p2_TTst」として設定されると、図９のフローチャートのステップＳ１０４へ進み、要求トルクTTactが出力される。すなわち、上記のようにして設定された要求トルクTTactをエンジン１が出力するように、エンジン１に対して制御信号が出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００７８】
一方、前述のステップＳ１０２で、現在のフェーズが“フェーズ０”でないことにより否定的に判断された場合には、ステップＳ１０５へ進み、現在のフェーズが“フェーズ１”であるか否かが判断される。そして、現在のフェーズが“フェーズ１”であることにより、このステップＳ１０５で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０６へ進み、“フェーズ１”における処理が実行される。このステップＳ１０６の“フェーズ１”における制御内容を、図１２のフローチャートにより、より具体的に説明する。先ず、“フェーズ１”が終了時期であるか否かが判断される（ステップＳ１０６-1）。すなわち、現在のフェーズが、“フェーズ１”から“フェーズ２”に切り替わる直前の“フェーズ１”の終了間近の時期であるか否かが判断される。これは、例えば制御の進行と連動して時間を計測するタイマやカウンタなどの検出値を基に判断することができる。
【００７９】
現在のフェーズが未だ“フェーズ１”の終了時期に到達していないことにより、このステップＳ１０６-1で否定的に判断された場合は、ステップＳ１０６-2へ進み、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactとして、“フェーズ０”で設定された要求トルクp2_TTstがそのまま設定される。すなわち、要求トルクTTactが、「TTact＝p2_TTst」として設定される。
【００８０】
これに対して、現在のフェーズが“フェーズ１”の終了時期に到達したことにより、ステップＳ１０６-1で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１０６-3へ進み、この“フェーズ１”における要求トルクが、前述の“フェーズ０”でガードｈに制限されて設定された要求トルクp2_TTstのまま保持される。
【００８１】
また、「(Gp−Gq)＝０」もしくは「(Gp−Gq)≒０」となる要求トルクの増大（スイープ）勾配p2_TTswが算出される（ステップＳ１０６-4）。これは、先ず、前述の図４のタイムチャートで説明した場合と同様に、図１０のタイムチャートに示す“フェーズ２”，“フェーズ３”，“フェーズ４”、および“フェーズ４”以降の各フェーズにおいて、振動の振幅方向の極大値もしくは極小値として推定されるO点，P点，Q点，R点が設定される。そして、それら各点における車両Ｖｅの前後加速度Go，Gp，Gq，Grがそれぞれ算出され、ここでは、以降の“フェーズ３”および“フェーズ４”での振動の極値点となるP点，Q点における前後加速度Gpと前後加速度Gqとの差が、０もしくはほぼ０になるように、次の“フェーズ２”における要求トルクのスイープ勾配p2_TTswが求められる。すなわち、この“フェーズ１”の終了時に、その時点の最新のアクセル開度（∝目標トルクFnture_TT）および“フェーズ１”における要求トルクp2_TTstをパラメータとし、「(Gp−Gq)＝０」の解として、次の“フェーズ２”における要求トルクのスイープ勾配p2_TTswが算出される。
【００８２】
上記のステップＳ１０６-4でスイープ勾配p2_TTswが求められると、そのスイープ勾配p2_TTswが制限値（ガード）ｉよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ１０６-5）。このガードｉは、次の“フェーズ２”においてエンジントルクを増大させる際の増大速度（勾配）を制限するためのものであり、エンジントルクが乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかに増大させるための閾値として予め設定される所定値である。
【００８３】
スイープ勾配p2_TTswがガードｉよりも大きいことにより、このステップＳ１０６-5で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０６-6へ進み、スイープ勾配p2_TTswが、「p2_TTsw＝ガードｉ」として設定される。すなわち、スイープ勾配p2_TTswが、上記のガードｉにより上限が制限されて設定される。
【００８４】
上記の各ステップでこの“フェーズ１”から次の“フェーズ２”へ引き継がせる要求トルクp2_TTst、および次の“フェーズ２”におけるスイープ勾配p2_TTswが求められると、次の“フェーズ２”において最終的に要求される要求トルクp3_TTstが求められる（ステップＳ１０６-7）。すなわち、要求トルクp3_TTstが、「p3_TTst＝p2_TTst＋p2_TTsw・（Ｔ/2）」として算出される。そしてその後、前述のステップＳ１０６-2へ進み、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactとして、前述のステップＳ１０３-6でガードｉ で制限された要求トルクp2_TTstが設定される。
【００８５】
これに対して、スイープ勾配p2_TTswがガードｉ以下であることにより、前述のステップＳ１０６-5で否定的に判断された場合には、スイープ勾配p2_TTswが既にガードｉによりその上限が制限されているので、ステップＳ１０６-6の制御を飛ばして、上記のステップＳ１０６-7へ進み、同様に、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactとして、ガードｉで制限された要求トルクp2_TTstが設定される。
【００８６】
このようにして、この“フェーズ１”において要求トルクTTactが「TTact＝p2_TTst」として設定されると、図９のフローチャートのステップＳ１０４へ進み、要求トルクTTactが出力される。すなわち、上記のようにして設定された要求トルクTTactをエンジン１が出力するように、エンジン１に対して制御信号が出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００８７】
一方、前述のステップＳ１０５で、現在のフェーズが“フェーズ１”でないことにより否定的に判断された場合には、ステップＳ１０７へ進み、現在のフェーズが“フェーズ２”であるか否かが判断される。そして、現在のフェーズが“フェーズ２”であることにより、このステップＳ１０７で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０８へ進み、“フェーズ２”における処理が実行される。このステップＳ１０８の“フェーズ２”における制御内容を、図１３のフローチャートにより、より具体的に説明する。先ず、“フェーズ２”が終了時期であるか否かが判断される（ステップＳ１０８-1）。すなわち、現在のフェーズが、“フェーズ２”から“フェーズ３”に切り替わる直前の“フェーズ２”の終了間近の時期であるか否かが判断される。これは、前述の“フェーズ１”における終了時期の判断と同様に、例えば制御の進行と連動して時間を計測するタイマやカウンタなどの検出値を基に判断することができる。
【００８８】
現在のフェーズが未だ“フェーズ２”の終了時期に到達していないことにより、このステップＳ１０８-1で否定的に判断された場合は、ステップＳ１０８-2へ進み、その時点の“フェーズ２”における経過時間ｔ2が算出される。これは、上記のステップＳ１０８-1と同様に、例えば制御の進行と連動して時間を計測するタイマやカウンタなどの検出値を基に求めることができる。そしてその後、“フェーズ１”で設定された要求トルクp2_TTst、およびこの“フェーズ２”におけるスイープ勾配p2_TTsw、ならびに上記の“フェーズ２”における経過時間ｔ2に基づいて、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactが設定される（ステップＳ１０８-3）。すなわち、要求トルクTTactが、「TTact＝p2_TTst＋p2_TTsw・ｔ2」として設定される。
【００８９】
これに対して、現在のフェーズが“フェーズ２”の終了時期に到達したことにより、ステップＳ１０８-1で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１０８-4へ進み、「(Gq−Gr)＝０」もしくは「(Gq−Gr)≒０」となる要求トルクの増大（スイープ）勾配p3_TTswが算出される（ステップＳ１０８-4）。ここでは、以降の“フェーズ４”およびその“フェーズ４”以降での振動の極値点となるQ点，R点における前後加速度Gq，Grの差が、０もしくはほぼ０になるように、次の“フェーズ３”における要求トルクのスイープ勾配p3_TTswが求められる。すなわち、この“フェーズ２”の終了時に、その時点の最新のアクセル開度（∝目標トルクFnture_TT）および“フェーズ２”終了時の要求トルクp2_TTstをパラメータとし、「(Gq−Gr)＝０」の解として、次の“フェーズ３”における要求トルクのスイープ勾配p3_TTswが算出される。
【００９０】
上記のステップＳ１０８-4でスイープ勾配p3_TTswが求められると、そのスイープ勾配p3_TTswが制限値（ガード）ｊよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ１０８-5）。このガードｊは、前述のガードｉと同様、次の“フェーズ３”においてエンジントルクを増大させる際の増大速度（勾配）を制限するためのものであり、エンジントルクが乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかに増大させるための閾値として予め設定される所定値である。
【００９１】
スイープ勾配p3_TTswがガードｊよりも大きいことにより、このステップＳ１０８-5で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０８-6へ進み、スイープ勾配p3_TTswが、「p3_TTsw＝ガードｊ」として設定される。すなわち、スイープ勾配p3_TTswが、上記のガードｊにより上限が制限されて設定される。
【００９２】
上記の各ステップでこの“フェーズ２”から次の“フェーズ３”へ引き継がせる要求トルクp3_TTst、および次の“フェーズ３”におけるスイープ勾配p3_TTswが求められると、次の“フェーズ３”において最終的に要求される要求トルクp4_TTstが求められる（ステップＳ１０８-7）。すなわち、要求トルクp4_TTstが、「p4_TTst＝p3_TTst＋p3_TTsw・（Ｔ/2）」として算出される。そしてその後、前述のステップＳ１０８-2およびステップＳ１０８-3へ進み、その時点の“フェーズ２”における経過時間ｔ2が算出され、その後、“フェーズ１”で設定された要求トルクp2_TTst、およびこの“フェーズ２”におけるスイープ勾配p2_TTsw、ならびに上記の“フェーズ２”における経過時間ｔ2に基づいて、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactが設定される。すなわち、要求トルクTTactが、「TTact＝p2_TTst＋p2_TTsw・ｔ2」として設定される。
【００９３】
これに対して、スイープ勾配p3_TTswがガードｊ以下であることにより、前述のステップＳ１０８-5で否定的に判断された場合には、スイープ勾配p3_TTswが既にガードｊによりその上限が制限されているので、ステップＳ１０８-6の制御を飛ばして、上記のステップＳ１０８-7へ進み、同様に、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactとして、ガードｉで制限された要求トルクp3_TTstが設定される。
【００９４】
このようにして、この“フェーズ２”において要求トルクTTactが「TTact＝p2_TTst＋p2_TTsw・ｔ2」として設定されると、図９のフローチャートのステップＳ１０４へ進み、要求トルクTTactが出力される。すなわち、上記のようにして設定された要求トルクTTactをエンジン１が出力するように、エンジン１に対して制御信号が出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００９５】
一方、前述のステップＳ１０７で、現在のフェーズが“フェーズ２”でないことにより否定的に判断された場合には、ステップＳ１０９へ進み、現在のフェーズが“フェーズ３”であるか否かが判断される。そして、現在のフェーズが“フェーズ３”であることにより、このステップＳ１０９で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１１０へ進み、“フェーズ３”における処理が実行される。このステップＳ１１０の“フェーズ３”における制御内容を、図１４のフローチャートにより、より具体的に説明する。先ず、“フェーズ３”が終了時期であるか否かが判断される（ステップＳ１１０-1）。すなわち、現在のフェーズが、“フェーズ３”から“フェーズ４”に切り替わる直前の“フェーズ３”の終了間近の時期であるか否かが判断される。これは、前述の“フェーズ１”や“フェーズ２”における終了時期の判断と同様に、例えば制御の進行と連動して時間を計測するタイマやカウンタなどの検出値を基に判断することができる。
【００９６】
現在のフェーズが未だ“フェーズ３”の終了時期に到達していないことにより、このステップＳ１１０-1で否定的に判断された場合は、ステップＳ１１０-2へ進み、その時点の“フェーズ３”における経過時間ｔ3が算出される。これは、上記のステップＳ１１０-1と同様に、例えば制御の進行と連動して時間を計測するタイマやカウンタなどの検出値を基に求めることができる。そしてその後、この“フェーズ３”における要求トルクp3_TTst、およびスイープ勾配p3_TTsw、ならびに上記の“フェーズ３”における経過時間ｔ3に基づいて、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactが設定される（ステップＳ１１０-3）。すなわち、要求トルクTTactが、「TTact＝p3_TTst＋p3_TTsw・ｔ3」として設定される。
【００９７】
これに対して、現在のフェーズが“フェーズ３”の終了時期に到達したことにより、ステップＳ１１０-1で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１１０-4へ進み、この“フェーズ３”の終了時に、その時点の最新のアクセル開度（∝目標トルクFnture_TT）および“フェーズ３”終了時（すなわち、次の“フェーズ４”開始時）の要求トルクp4_TTstから、次の“フェーズ４”における要求トルクのスイープ勾配p4_TTswが算出される。具体的には、（Ｔ/2）の期間で最新の目標トルクFnture_TTと次の“フェーズ４”の要求トルクp4_TTstとが等しくなるように、すなわち「Fnture_TT＝p4_TTst」の解として、次の“フェーズ４”における要求トルクのスイープ勾配p4_TTswが求められる。
【００９８】
上記のステップＳ１１０-4でスイープ勾配p4_TTswが求められると、そのスイープ勾配p4_TTswが制限値（ガード）ｋよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ１１０-5）。このガードｋは、前述のガードｉやガードｊと同様、次の“フェーズ４”においてエンジントルクを増大させる際の増大速度（勾配）を制限するためのものであり、エンジントルクが乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかに増大させるための閾値として予め設定される所定値である。
【００９９】
スイープ勾配p4_TTswがガードｋよりも大きいことにより、このステップＳ１１０-5で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１１０-6へ進み、スイープ勾配p3_TTswが、「p3_TTsw＝ガードｊ」として設定される。すなわち、スイープ勾配p3_TTswが、上記のガードｊにより上限が制限されて設定される。
【０１００】
上記の各ステップでこの“フェーズ３”から次の“フェーズ４”へ引き継がせる要求トルクp4_TTst、および次の“フェーズ４”におけるスイープ勾配p4_TTswが求められると、上述のステップＳ１１０-2へ進み、同様に、その時点の“フェーズ３”における経過時間ｔ3が算出される。そしてその後、この“フェーズ３”における要求トルクp3_TTst、およびスイープ勾配p3_TTsw、ならびに上記の“フェーズ３”における経過時間ｔ3に基づいて、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactが設定される（ステップＳ１１０-3）。すなわち、要求トルクTTactが、「TTact＝p3_TTst＋p3_TTsw・ｔ3」として設定される。
【０１０１】
このようにして、この“フェーズ３”において要求トルクTTactが「TTact＝p3_TTst＋p3_TTsw・ｔ3」として設定されると、図９のフローチャートのステップＳ１０４へ進み、要求トルクTTactが出力される。すなわち、上記のようにして設定された要求トルクTTactをエンジン１が出力するように、エンジン１に対して制御信号が出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【０１０２】
そして、前述のステップＳ１０９で、現在のフェーズが“フェーズ３”でないこと、すなわち現在のフェーズが“フェーズ４”であることにより否定的に判断された場合には、ステップＳ１１１へ進み、“フェーズ４”における処理が実行される。このステップＳ１１１の“フェーズ４”における制御内容を、図１５のフローチャートにより、より具体的に説明する。先ず、その時点の“フェーズ４”における経過時間ｔ4が算出される（ステップＳ１１１-1）。これは、前述の制御例と同様に、例えば制御の進行と連動して時間を計測するタイマやカウンタなどの検出値を基に求めることができる。そしてその後、この“フェーズ４”における要求トルクp4_TTst、およびスイープ勾配p4_TTsw、ならびに上記の“フェーズ４”における経過時間ｔ4に基づいて、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactが設定される（ステップＳ１１１-2）。すなわち、要求トルクTTactが、「TTact＝p4_TTst＋p4_TTsw・ｔ4」として設定される。
【０１０３】
このようにして、この“フェーズ４”において要求トルクTTactが「TTact＝p4_TTst＋p4_TTsw・ｔ4」として設定されると、図９のフローチャートのステップＳ１０４へ進み、要求トルクTTactが出力される。すなわち、上記のようにして設定された要求トルクTTactをエンジン１が出力するように、エンジン１に対して制御信号が出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【０１０４】
以上のように、この発明に係る制御装置によれば、惰力走行中もしくは減速走行中の車両Ｖｅが再加速される際に、ドライブシャフト５などの動力伝達軸にエンジン１の出力トルクが伝達されて動力伝達軸に捩れが生じる場合、その動力伝達軸の捩れに起因して発生する車両Ｖｅの前後加速度変動による加速度振動の振動周期が求められる。そして、その振動周期に基づいて、加速度振動の波形がなだらかになるように、出力トルクが制御される。そのため、再加速時の動力伝達軸の捩れに起因する加速度振動を適切に抑制することができ、再加速の際に乗員に違和感やショックを与えてしまうことを回避もしくは抑制することができる。また、上記の振動周期は、事前にもしくはリアルタイムで計算により容易に求めることができるので、マップ等の設定のために事前に多くの工数を費やすことなく、この発明における駆動力制御を容易に実行することができる。
【０１０５】
そして、上記のようにエンジン１の出力トルクを制御するために各フェーズ毎に設定される要求トルクが、各フェーズの終了時期に、その時点の運転者によるアクセル操作量に基づいて、次期のフェーズにおける要求トルクが設定される。例えば、“フェーズ３”の開始時には、その“フェーズ３”においてエンジン１の出力トルクを制御するための基となる要求トルクが、前段の“フェーズ２”が終了する時点で運転者のアクセル操作量に基づいて既に設定されている。そのため、“フェーズ２”における出力トルクの制御の途中で、例えばアクセルの踏み増しやアクセルの踏み戻しなどの、運転者によるアクセルの追加操作が行われた場合であっても、次の“フェーズ３”において出力トルクを制御するための要求トルクが、事前に前段の“フェーズ２”の段階で適宜設定される。したがって、運転者によるアクセルの追加操作にも良好に対応して、アクセル踏み増し時のもたつき感やアクセル踏み戻し時の飛び出し感などの違和感を運転者に与えてしまうことを適切に防止もしくは抑制することができる。
【０１０６】
ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述した図３，図７のフローチャートにおけるステップＳ３，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１７，Ｓ１８，Ｓ２０の機能的手段が、この発明のトルク制御手段に相当し、ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ１０，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１９の機能的手段が、この発明の初期トルク制限手段に相当する。そして、図９ないし図１４におけるステップＳ１０３，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１１１の機能的手段が、この発明の要求トルク設定手段に相当する。
【符号の説明】
【０１０７】
１…エンジン（駆動力源）、 ２…変速機、 ３…プロペラシャフト、 ４…デファレンシャル、 ５…ドライブシャフト、 ６…車輪、 ７…電子制御装置、 ８…アクセル開度センサ、 ９…加速度センサ、 Ｖｅ…車両。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に発生させる駆動力を制御する制御装置に関し、特に、走行中の加速度の変動に起因するショックを低減するために駆動力源の出力を制御する車両の駆動力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、惰力走行中あるいは減速走行中の車両を再度加速させる場合、エンジンやモータなどの駆動力源から駆動輪に至る駆動系統においては、車両を加速させるために出力される駆動力源の出力トルクが駆動系統のシャフトに伝達されると、その際にシャフトに捩れが発生する。そして、それに起因して車両に加速度変動が発生し、それが振動となって乗員にショックや違和感を与える場合がある。そこで、従来、駆動力源の出力トルクを制御して車両の駆動力を制御する駆動力制御において、上記のようないわゆる駆動系の捩れ振動によるショックを抑制するために駆動力源の出力トルクを低下させる制御が行われている。そのような駆動力制御の例が特許文献１，２に記載されている。特許文献１に記載されている車両の制御装置は、乗員に違和感を与えることなく車両を加速させることを目的として、アクセル開度の変化率を検出し、その検出されたアクセル開度の変化率に基づいて車両の目標加速度の変化率を設定し、そして、設定された目標加速度の変化率に基づいて車両の目標加速度を算出し、その算出された目標加速度に基づいて車両の駆動力を制御するように構成されている。
【０００３】
また、特許文献２に記載されている車両の駆動力制御装置は、燃料供給を停止しているコースト状態から燃料供給再開時にエンジンの出力を一時的に低下させて車両前後振動を低減する手段を備えており、その車両前後振動を低減する手段によるエンジンの出力制御が実行される際に、アクセル変化に対する目標駆動力の変化速度を制限するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１８４８５号公報
【特許文献２】特開平１０−９０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１，２に記載されているような駆動力制御は、車両を再加速させる際に、アクセル開度の変化率および目標加速度の変化率に基づいて目標加速度を求め、その目標加速度に基づいて車両の駆動力を制御することにより、あるいは、アクセル変化に対する目標駆動力の変化速度を制限するように制御することにより、上記のような車両の再加速時に生じる駆動系の捩れ振動を抑制することができる。
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１，２に記載されている駆動力制御では、目標加速度や目標駆動力等を求めるためにマップが設定されているが、そのマップを実際に設定する際に、事前に多くの工数や労力が必要となっていた。すなわち、上記の特許文献１，２に記載されている駆動力制御を実行する際に求められる目標加速度の変化率、あるいは目標駆動力、目標スロットル開度、目標エンジントルク等は、予め設定され内部メモリなどに記憶されたマップを基に算出されている。このような目標加速度や目標駆動力等を算出するためのマップは、通常、予め実験的もしくは経験的に求められた多数のデータを基に設定される。したがって、上記のような駆動力制御を適切に実行するためには、予めその制御に必要なマップを設定するために多くの工数を要していた。
【０００７】
さらに、上記の特許文献１，２に記載されているような駆動力制御を実行する際に、例えばその制御の途中で運転者によるアクセルの踏み増しや、あるいはアクセルの踏み戻しなどが行われた場合には、その運転者のアクセル操作に対して実際に出力されるトルクは即座には追従しない、すなわち不可避的な遅れを伴って追従することになる。その結果、アクセル踏み増し時のもたつき感やアクセル踏み戻し時の飛び出し感などの違和感を運転者に与えてしまう可能性があった。
【０００８】
このように、上記の特許文献１，２に記載されているような駆動力制御を、事前に多くの工数や労力を費やすことなく、容易にかつ適切に、特に、制御途中で運転者のアクセル操作が追加されたような場合であっても運転者に違和感等を与えることなく適切に制御を実行するためには、未だ改良の余地があった。
【０００９】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、マップの設定等のために事前に多くの工数を費やすことなく、また、制御途中における運転者によるアクセルの追加操作にも適応して、車両の再加速時に生じる駆動系の捩れ振動を容易にかつ適切に抑制することができる車両の駆動力制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、運転者のアクセル操作に基づいて設定される要求トルクに応じて増減される駆動力源の出力トルクを、動力伝達軸を有する動力伝達機構を介して車輪に伝達して駆動力を発生させる車両の駆動力制御装置において、惰力走行中もしくは減速走行中の前記車両を前記アクセル操作に基づく加速要求に応じて加速させる場合に、前記加速要求により増大される前記出力トルクが前記動力伝達軸に伝達され、その際に生じる前記動力伝達軸の捩れに起因して前記車両の前後加速度が変動することにより発生する加速度振動の振動周期を算出する振動周期算出手段と、前記振動周期算出手段により算出された前記振動周期を基に前記加速度振動の振幅方向で極大もしくは極小となる極値を求め、前記加速要求により前記出力トルクを増大する際にその増大される前記出力トルクが前記動力伝達軸に伝達される時点を開始点として前記出力トルクを制御する期間を、前記振動周期に基づいてそれぞれ前記極値を含む２つ以上のフェーズに分けるともに、前記各フェーズ毎の前記極値同士の差分が小さくなるように、前記各フェーズ毎に設定される前記要求トルクに基づいて前記各フェーズにおける前記出力トルクを制御するトルク制御手段と、前記各フェーズの終了時期に、その時点の前記アクセル操作の操作量に基づいて次期のフェーズにおける前記要求トルクを設定する要求トルク設定手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記要求トルク設定手段が、前記要求トルクに基づいて増大される前記次期のフェーズにおける前記出力トルクの増大勾配を設定する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、惰力走行中もしくは減速走行中の車両が再加速される際に、動力伝達機構の動力伝達軸に駆動力源の出力トルクが伝達されて動力伝達軸に捩れが生じる場合、その動力伝達軸の捩れに起因して発生する車両の前後加速度変動による振動の振動周期が算出される。すなわち、振動周期を基に加速度振動の波形が推定される。そして、その振動の波形がなだらかになるように出力トルクが制御される。例えば出力トルクの増大量や増大速度（増大勾配）が設定される。
【００１３】
また、加速度振動の振動周期に基づいて、駆動力源の出力トルクを制御する期間が、少なくとも２つのフェーズに分けられる。１振動周期で１サイクルの加速度振動の波形が現れるので、振動周期を基にフェーズを分けることにより、いずれかのフェーズの中に加速度振動の振幅方向の極値が含まれることになる。そして、それら極値同士の差分が小さくなるように、すなわち加速度振動の波形がなだらかになるように、出力トルクが制御される。
【００１４】
そのため、再加速時に生じる動力伝達軸の捩れに起因する加速度振動を適切に抑制することができ、再加速の際に乗員に違和感やショックを与えてしまうことを回避もしくは抑制することができる。また、上記の振動周期は、車両や動力伝達機構の諸元などから計算により求めることができ、したがって、その振動周期に基づいてリアルタイムで出力トルクの制御を実行することができる。その結果、マップ等の設定のために事前に多くの工数を費やすことなく、車両の再加速時に生じる駆動系の捩れ振動を抑制するためのこの発明における駆動力制御を容易に実行することができる。
【００１５】
さらに、この請求項１の発明によれば、上記のように出力トルクを制御するために、各フェーズ毎に設定される要求トルクが、各フェーズの終了時期に、その時点の運転者によるアクセル操作量に基づいて、次期のフェーズにおける要求トルクが設定される。すなわち、各フェーズの開始時には、その各フェーズにおいて出力トルクを制御するための基となる要求トルクが、前段のフェーズが終了する時点で運転者のアクセル操作量に基づいて既に設定されていることになる。
【００１６】
したがって、各フェーズにおける出力トルクの制御の途中で、例えばアクセルの踏み増しやアクセルの踏み戻しなどの、運転者によるアクセルの追加操作が行われた場合であっても、各フェーズにおいて出力トルクを制御するための要求トルクが、事前に前段のフェーズにおいて適宜に設定される。そのため、運転者によるアクセルの追加操作にも良好に対応して、アクセル踏み増し時のもたつき感やアクセル踏み戻し時の飛び出し感などの違和感を運転者に与えてしまうことを防止もしくは抑制することができる。その結果、車両の再加速時に生じる駆動系の捩れ振動を抑制するためのこの発明における駆動力制御をより適切に実行することができる。
【００１７】
また、請求項２の発明によれば、上記のように、各フェーズの終了時期に、次期のフェーズの開始に先立って設定される要求トルクに加えて、次期のフェーズにおいて出力トルクを増大させる際の増大勾配も、各フェーズの終了時期に事前に求められて設定される。そのため、上記のようなアクセル踏み増し時のもたつき感やアクセル踏み戻し時の飛び出し感などの違和感やショックの発生を、より適切に防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の制御装置を適用可能な車両の駆動系統および制御系統を模式的に示す概念図である。
【図２】図１に示す車両の駆動系統における変速機の具体例を示す模式図である。
【図３】この発明の駆動力制御装置による制御の一例であって、前提となる制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートに示す制御を実行した場合の加速度変動による振動の波形および出力トルク（エンジントルク）の増大勾配等を表すタイムチャートである。
【図５】図３のフローチャートに示す制御を実行する場合において、トルク制限値（TT1）を算出する際に用いる目標トルク（TT_tgt）と差回転（ωt1−ωt0）との関係を示す図である。
【図６】この発明で制御の対象とする車両の前後加速度の変動により発生する振動の振動系（振動モデル）を説明するための模式図である。
【図７】図３のフローチャートにおけるステップＳ２０の制御内容を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図８】図３のフローチャートにおけるステップＳ２０の制御内容の他の制御例で用いるマップの一例を示す図である。
【図９】この発明の駆動力制御装置による制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図９のフローチャートに示す制御を実行した場合の加速度変動による振動の波形および出力トルク（エンジントルク）の増大勾配等を表すタイムチャートである。
【図１１】図９のフローチャートにおけるステップＳ１０３の制御内容を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図１２】図９のフローチャートにおけるステップＳ１０６の制御内容を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図１３】図９のフローチャートにおけるステップＳ１０８の制御内容を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図１４】図９のフローチャートにおけるステップＳ１１０の制御内容を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図１５】図９のフローチャートにおけるステップＳ１１１の制御内容を詳細に説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。図１は、この発明で制御の対象とする車両Ｖｅの駆動系統および制御系統の構成を説明する図である。図１において、符号１はこの発明における駆動力源であり、例えばガソリンエンジンやＬＰＧエンジンあるいはディーゼルエンジンなどの内燃機関、あるいは電動機、さらにはそれら内燃機関と電動機とを併用するハイブリッド駆動装置などが用いられる。なお、以下の説明では、駆動力源１をエンジン（Ｅ／Ｇ）１と記す。
【００２０】
エンジン１の出力側には、変速機（Ｔ／Ｍ）２が連結されている。変速機２は、エンジン１の出力を変速して出力側に動力を伝達する動力伝達装置であり、例えば手動変速機や有段式の自動変速機、あるいはベルト式やトロイダル式の無段変速機などが用いられる。この具体例では、例えば図２に示すような有段式の自動変速機２が用いられている。
【００２１】
すなわち、自動変速機２は、エンジン１の出力トルクの回転速度を減速もしくは増速して複数の変速段を設定できるものであって、従来知られているものと同様の構成である。例えばこの図２に示す例では、２組のプラネタリギヤ、すなわちシングルピニオン型のプラネタリギヤ２１およびラビニョ型のプラネタリギヤ２２と、それら各プラネタリギヤ２１，２２の各回転要素同士の連結を接断するクラッチＣ１，Ｃ２、および各プラネタリギヤ２１，２２のいずれかの回転要素を固定するブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３、ならびに一方向のみの動力伝達を許容するワンウェイクラッチＦ１などの締結装置とから構成されている。
【００２２】
自動変速機４の出力側には、プロペラシャフト３およびデファレンシャル４ならびにドライブシャフト５を介して車輪６が動力伝達可能に連結されている。したがって、この車両Ｖｅは、エンジン１の出力トルクが、変速機２およびプロペラシャフト３およびデファレンシャル４ならびにドライブシャフト５などから構成される動力伝達軸を有する動力伝達機構を介して、車輪６へ伝達されるようになっている。
【００２３】
そして、上記のエンジン１の運転状態、および変速機２の変速状態等を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）７が設けられている。この電子制御装置７は、一例として中央演算処理装置および記憶装置ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。
【００２４】
この電子制御装置７には、例えば、運転者によるアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ８、車両Ｖｅの前後加速度を検出する加速度センサ９、エンジン１の出力軸回転数あるいは変速機２の入力軸回転数や出力軸回転数を検出する回転数センサ（図示せず）などの出力信号が、制御データとして入力されるようになっている。一方、電子制御装置７からは、上述したエンジン１の運転状態を制御するためにそのスロットル開度や燃料噴射量あるいは吸排気弁の開閉動作や点火時期などを変更する制御信号、および変速機２の変速比を変更する制御信号などを出力するように構成されている。
【００２５】
前述したように、惰力走行あるいは減速走行している車両Ｖｅを再加速させる場合、エンジン１から車輪６に至る駆動系統においては、動力伝達の際のシャフトの捩れに起因するいわゆる駆動系の捩れ振動が発生する場合がある。そのような駆動系の捩れ振動が発生すると、乗員にショックや違和感を与え、車両Ｖｅのドライバビリティが低下してしまう要因となる。そこで、この発明の車両の駆動力制御装置では、上記の図１に示すような駆動系統および制御系統の車両Ｖｅを対象にして、上記のようないわゆる駆動系の捩れ振動を容易にかつ適切に抑制するために、以下の制御を実行するように構成されている。
【００２６】
図３は、この発明の駆動力制御装置による駆動力制御の一例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。そして、車両Ｖｅが再加速されることの判定条件が成立することにより、このルーチンが開始される。再加速の判定条件とは、例えば、車両Ｖｅが惰力走行もしくは減速走行している状態で、運転者による所定量以上のアクセル操作が行われたことなどである。そのような再加速の判定条件が成立したことによりこのルーチンが開始されると、図３のフローチャートにおいて、先ず、差回転が算出される（ステップＳ１）。差回転とは、同期回転数すなわち変速機２の出力軸回転数にその時点の変速機２のギヤ比を掛けた値と、変速機２の入力軸回転数との回転数差である。
【００２７】
次いで、この駆動力制御での“フェーズ０”および“フェーズ１”におけるトルク制限値TT1が算出される（ステップＳ２）。ここでの“フェーズ”とは、図４のタイムチャートに示すように、この発明における駆動力制御において、エンジン１の出力トルク（エンジントルク）、言い換えると、駆動系統への入力トルクを制御する際のそれぞれの期間もしくは段階を示している。“フェーズ０”は、アクセル開度がＯＮとなった後から駆動系統にエンジン１の出力トルクが伝達される時点Ｓまでの間のいわゆる空走期間を示している。
【００２８】
“フェーズ０”終了時点以降、すなわち駆動系統へのエンジン１の出力トルクの伝達開始時点Ｓ以降の各“フェーズ”は、車両Ｖｅの前後加速度の変動による振動の振動周期Ｔに基づいて設定される。“フェーズ１”は、前記の出力トルクの伝達開始時点Ｓから振動周期Ｔの４分の１（Ｔ/4）の期間を示している。また、“フェーズ２”は、前記の“フェーズ１”終了時点から振動周期Ｔの２分の１（Ｔ/2）の期間を示し、フェーズ３”は、前記の“フェーズ２”終了時点から振動周期Ｔの２分の１（Ｔ/2）の期間を示している。そして、フェーズ４”は、前記の“フェーズ３”終了時点以降の期間を示している。なお、前後加速度変動による振動の振動周期Ｔは、車両Ｖｅの構造・諸元に応じて決まる車両Ｖｅ固有の値であり、この制御の実行に先立って予め算出しておくことができる。あるいは、この制御と並行してリアルタイムで算出することもできる。
【００２９】
上記の“フェーズ０”および“フェーズ１”において設定されるトルク制限値TT1は、前述のステップＳ１で算出された差回転と、運転者のアクセル操作に基づくアクセル開度とから求められる。具体的には、前述の図２に示す自動変速機２を用いた場合、ワンウェイクラッチＦ１が空転している状態での運動方程式から自動変速機２の入力回転数dωtと入力トルク（すなわちエンジン１の出力トルク）Ttとの関係式が求められる。すなわち、自動変速機２の各部のイナーシャトルクをIt（＝Ii＋Io），Ir，Iudr，Ids、各歯車対部の歯数比をρs，ρud，ρd、フリクショントルクをTfrc（＝Tc2f＋Tb1f＋Tb2f＋Tb3f）とすると、次の（１）式が成立する。
【数１】
【００３０】
そして、この（１）式を誤差が許容できる範囲で簡略化するとともにそれを積分し、入力トルクTtを「Tt＝TT1（一定）」として、ワンウェイクラッチＦ１の空転時間が所定値tlag_gd以内となるようにトルク制限値TT1が求められる。すなわち、上記の（１）式を誤差が許容できる範囲で簡略化し、差回転を（ωt1−ωt0）、Ｃを定数とすると、次の（２）式を満たすようなトルク制限値TT1が求められる。
【数２】
なお、上記の（２）式を満たす範囲を図示すると、図５に示す目標トルクと差回転との関係図においてハッチングで示す範囲となる。
【００３１】
トルク制限値TT1が算出されると、エンジン１の出力トルクをトルク制限値TT1から徐々に増大させる際の増大勾配（増大速度）である第１スイープ勾配TTswが求められる（ステップＳ３）。この第１スイープ勾配TTswは、アクセル開度から決まる目標トルクTT_tgtとトルク制限値TT1との差分を振動周期Ｔの２分の１（Ｔ/2）で除算することにより算出される。すなわち、「TTsw＝（TT_tgt−TT1）/（Ｔ/2）」として算出される。したがって、“フェーズ０”および“フェーズ１”においてトルク制限値TT1まで増大された出力トルクが、“フェーズ２”の期間内でアクセル開度から決まる目標トルクTT_tgtまで増大されるように、その増大の際の増大勾配が第１スイープ勾配TTswとして設定される。なお、このステップＳ３で求められる第１スイープ勾配TTswの初期値は０に設定されている。
【００３２】
上記のようにして求められた第１スイープ勾配TTswが、所定値ａ以下であるか否か、すなわち、「TTsw≦ａ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ４）。ここでの所定値ａは、エンジン１の出力性能上の制約から決められる上限値である。そして、第１スイープ勾配TTswが所定値ａ以下であることにより、このステップＳ４で肯定的に判断された場合は、ステップＳ５へ進み、上記の各ステップで求められたトルク制限値TT1および第１スイープ勾配TTswを基に、車両Ｖｅの前後加速度Gc，Gd，Geがそれぞれ算出される。前後加速度Gc，Gd，Geは、車両Ｖｅの前後加速度が振動的に変動する際に、その振動の振幅方向の極大値もしくは極小値となる点として推定される前後加速度の値であり、具体的には、以下のような各運動方程式に基づいて算出される。
【００３３】
先ず、この振動系（振動モデル）を、例えば図６に示すようなドライブシャフト５に捩れが生じる２自由度の軸−フライホイール系と見なし、図６に示すように、エンジン１および自動変速機２ならびにデファレンシャル４を１つのフライホイールと見なした質量体（すなわちドライブシャフト５よりもエンジン１側の部分）の慣性モーメントをI１、回転角をθ１、同期回転数を（dθ１/dt）(0)とし、車体および車輪６を１つのフライホイールと見なした質量体（すなわちドライブシャフト５よりも車輪６側）の慣性モーメントをI２、回転角をθ２とし、ドライブシャフト５の軸トルクをTds、捩れ角をθ、弾性係数をκ、減衰係数をｃとすると、次の運動方程式が導出される。
I１・（d２θ１/dt２）＋ｃ・（dθ/dt）＋κ・θ＝Tds
I１・（d２θ２/dt２）−ｃ・（dθ/dt）−κ・θ＝０
θ＝θ１−θ２
d２θ/dt２＝（d２θ１/dt２）−（d２θ２/dt２）
【００３４】
上記の各運動方程式において、車輪６の回転加速度d２θ２/dt２が車両Ｖｅの前後加速度Ｇに相当するので、この加速度d２θ２/dt２について上記の運動方程式を解くと、以下の（３），（４），（５）式が得られ、これらの式から、軸トルクTdsと回転加速度d２θ２/dt２との関係、すなわち、入力トルク（すなわちエンジンの出力トルク）Ttと前後加速度Ｇとの関係が求められる。
【数３】
【数４】
【数５】
なお、上記の（３），（４），（５）式中で、「Ａ」および「Ｂ」は、以下の（６），（７）式によりそれぞれ算出される係数である。
【数６】
【数７】
また、上記の（３）〜（７）式中の変数は、それぞれ、
d２θ２/dt２:車輪６の回転加速度
（車輪６の径を乗算して車両の前後加速度Ｇに換算される）
θ ：ドライブシャフト５の捩れ角（“フェーズ１”での初期値は０）
dθ/dt ：ドライブシャフト５の捩れ角速度（“フェーズ１”での初期値は０）
τ ：出力トルクの伝達開始時点Ｓ以降の各“フェーズ”開始時点からの時間
（“フェーズ１”では「τ＝ｔ」）
（“フェーズ２”では「τ＝ｔ−(Ｔ/2)」）
（“フェーズ３”では「τ＝ｔ−(3/4)・Ｔ」）
（“フェーズ４”では「τ＝ｔ−(5/4)・Ｔ」）
Tds_st ：各“フェーズ”開始時のドライブシャフト５のトルク
α ：出力トルクのスイープアップ時のドライブシャフト５のトルク換算値
ωｄ ：固有振動数（＝２π/振動周期Ｔ）
ωｎ ：減衰がない場合の固有振動数（＝{１/(１−ζ２)1/2}・ωｄ）
ζ ：減衰定数
dθ０/dt ：ドライブシャフト５の捩れ角速度dθ/dtの各“フェーズ”での初期値
θ０ ：ドライブシャフト５の捩れ角θの各“フェーズ”での初期値
である。
【００３５】
したがってこのステップＳ５では、上記のように導出される各関係式に基づいて、前後加速度Gc，Gd，Geがそれぞれ算出される。すなわち、図４のタイムチャートで、振動の振幅方向の極大値もしくは極小値として推定されるC点，D点，E点における車両Ｖｅの前後加速度Ｇ（Gc，Gd，Ge）がそれぞれ算出される。
【００３６】
前後加速度Gc，Gd，Geが求められると、前後加速度Gcと前後加速度Gdとの差分が所定値ｂ以下であるか否か、すなわち、「(Gc−Gd)≦ｂ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ６）。ここでの所定値ｂは、例えば０に近い小さな数値であり、図４のタイムチャートで示す前後加速度のC点とD点との間の振動の波形が、乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかであるか否かを判断するために設定される閾値である。
【００３７】
前後加速度Gcと前後加速度Gdとの差分が所定値ｂよりも大きいことにより、このステップＳ６で否定的に判断された場合は、ステップＳ７へ進み、トルク制限値TT1が所定値ｃだけ低下させられて再設定される。すなわち、“フェーズ０”および“フェーズ１”において増大される初期の出力トルクの上限値が低くされて、その初期の出力トルクが小さくされる。そしてその後、前述のステップＳ３へ戻り、従前の制御が繰り返し実行される。
【００３８】
このように、前後加速度Gcと前後加速度Gdとの差分が所定値ｂよりも大きい場合、すなわち、振動の波形が大きく乗員にショックや違和感を与える可能性があると判断された場合には、トルク制限値TT1が低下され、初期の出力トルクが小さくされる。初期の出力トルクが大き過ぎると、再加速の際の前後加速度が急変し運転者や乗員に違和感やショックを与えてしまう可能性があるが、上記のように初期の出力トルクの大きさが制限されることにより、この前後加速度変動による振動を抑制し、違和感やショックの発生を防止することができる。
【００３９】
一方、第１スイープ勾配TTswが所定値ａよりも大きいことにより、前述のステップＳ４で否定的に判断された場合には、ステップＳ８へ進み、第１スイープ勾配TTswが所定値ａに設定される。すなわち、第１スイープ勾配TTswが、エンジン１の出力性能上の制約から決められる上限値に設定される。また、トルク制限値TT1が、アクセル開度から決まる目標トルクTT_tgtから、第１スイープ勾配TTswと振動周期Ｔの２分の１（Ｔ/2）とを乗じた値を引いた値に再設定される（ステップＳ９）。すなわち、「TT1＝｛TT_tgt−TTsw・（Ｔ/2）｝」として算出される。
【００４０】
上記のステップＳ９でトルク制限値TT1が再設定されると、そのトルク制限値TT1が所定値ｄ以下であるか否か、すなわち、「TT1≦ｄ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ１０）。前述のように、トルク制限値TT1は、この駆動力制御の“フェーズ０”および“フェーズ１”において増大される初期の出力トルクの上限値であり、その初期の出力トルクが過大になると、車両Ｖｅの加速度も大きくなり、いわゆる飛び出し感のような違和感を乗員に与えてしまう場合がある。そのため、初期の出力トルクは、乗員に違和感を与えることがない程度に低く抑制する必要がある。したがって、ここでの所定値ｄは、初期の出力トルクが大き過ぎることによるいわゆる飛び出し感を防止するために設定される初期の出力トルクの上限値である。
【００４１】
上記のステップＳ９で再設定されたトルク制限値TT1が所定値ｄ以下であることにより、このステップＳ１０で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１１へ進み、上記のステップＳ９で再設定されたトルク制限値TT1および第１スイープ勾配TTswを基に、車両Ｖｅの前後加速度Gc，Gd，Geがそれぞれ算出される。これら前後加速度Gc，Gd，Geは、前述のステップＳ５において前後加速度Gc，Gd，Geを算出する場合と同様の方法で算出することができる。
【００４２】
上記のステップＳ１１で前後加速度Gc，Gd，Geが求められると、前後加速度Gcと前後加速度Gdとの差分が所定値ｅよりも小さいか否か、すなわち、「(Gc−Gd)＜ｅ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ１２）。また、前述のステップＳ６で、前後加速度Gcと前後加速度Gdとの差分が所定値ｂ以下であることにより肯定的に判断された場合も、このステップＳ１２へ進み、同様に、前後加速度Gcと前後加速度Gdとの差分が所定値ｅよりも小さいか否かが判断される。ここでの所定値ｅは、例えば０であり、図４のタイムチャートで示す前後加速度のC点とD点との間の位置関係を判断するため、具体的には、“フェーズ２における”前後加速度のC点が極大点となっているか否かを判断するために設定される閾値である。
【００４３】
前後加速度Gcと前後加速度Gdとの差分が所定値ｅよりも小さいことにより、このステップＳ１２で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１３へ進み、前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂ以下であるか否か、すなわち、「(Gd−Ge)≦ｂ」が成立するか否かが判断される。ここでの所定値ｂは、前述のステップＳ６と同様に、例えば０に近い小さな数値であり、したがってこのステップＳ１３は、図４のタイムチャートで示すD点とE点との間の振動の波形が、乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかであるか否かを判断する制御ステップである。
【００４４】
前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂ以下であることにより、このステップＳ１３で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１４へ進み、上記の各ステップで求めたトルク制限値TT1および第１スイープ勾配TTswに基づいて、エンジン１の出力トルクが制御される。すなわち、トルク制限値TT1および第１スイープ勾配TTswに基づいて、エンジン１の出力を制御するアクチュエータに対して制御信号が出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００４５】
これに対して、前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂよりも大きいことにより、ステップＳ１３で否定的に判断された場合には、ステップＳ１５へ進み、トルク制限値TT1が所定値ｆだけ増大させられて再設定される。すなわち、“フェーズ０”および“フェーズ１”において増大される初期の出力トルクの上限値が高くされて、その初期の出力トルクが大きくされる。
【００４６】
このように、再加速のために出力トルクを増大させる場合、前述のステップＳ６，Ｓ７の制御のように、初期の出力トルクが上限値（所定値ｂ）以下に制限される。そして、前後加速度の前段の“フェーズ２”における極値と後段の“フェーズ３”における極値との差分（すなわち「Gc−Gd」）の大きさに応じて、言い換えると、推定される振動の波形に応じて、その波形がなだらかになるように、初期の出力トルクの大きさが上限値（所定値ｂ）の範囲内で適宜に増減される。そのため、再加速時に生じるドライブシャフト５の捩れに起因する振動を適切に抑制することができる。
【００４７】
上記のステップＳ１５でトルク制限値TT1が再設定されると、そのトルク制限値TT1が所定値ｄ以下であるか否か、すなわち、「TT1≦ｄ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ１６）。ここでの所定値ｄは、前述のステップＳ１０と同様に、初期の出力トルクが大き過ぎることによるいわゆる飛び出し感を防止するために設定される初期の出力トルクの上限値である。
【００４８】
上記のステップＳ１５で再設定されたトルク制限値TT1が所定値ｄ以下であることにより、このステップＳ１６で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１７へ進み、上記のステップＳ１５で再設定されたトルク制限値TT1を基に、第１スイープ勾配TTswおよび車両Ｖｅの前後加速度Gd，Geがそれぞれ再度算出される。これら第１スイープ勾配TTswおよび前後加速度Gd，Geは、前述した各ステップにおいて第１スイープ勾配TTswおよび前後加速度Gc，Gd，Geを算出する場合と同様の方法で算出することができる。
【００４９】
上記のステップＳ１７で第１スイープ勾配TTswおよび前後加速度Gd，Geが求められると、前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂ以下であるか否か、すなわち、「(Gd−Ge)≦ｂ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ１８）。ここでの所定値ｂは、前述のステップＳ６およびステップＳ１３と同様に、例えば０に近い小さな数値であり、したがってこのステップＳ１８でも、前述ステップＳ１３と同様に、図４のタイムチャートで示すD点とE点との間の振動の波形が、乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかであるか否かが判断される。
【００５０】
上記のステップＳ１７で求められた前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂ以下であることにより、このステップＳ１８で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１４へ進み、同様に、上記の各ステップで求めたトルク制限値TT1および第１スイープ勾配TTswに基づいて、エンジン１の出力トルクが制御される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００５１】
これに対して、上記のステップＳ１７で求められた前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂよりも大きいことにより、ステップＳ１８で否定的に判断された場合には、前述のステップＳ１５へ戻り、従前の制御が繰り返し実行される。
【００５２】
一方、前述のステップＳ１５で再設定されたトルク制限値TT1が所定値ｄよりも大きいことにより、ステップＳ１６で否定的に判断された場合には、ステップＳ１９へ進み、トルク制限値TT1が所定値ｄに設定される。すなわち、初期の出力トルクが大き過ぎることによるいわゆる飛び出し感を防止するための上限値として設定された所定値ｄにより、トルク制限値TT1がその上限値で固定される。また、前述のステップＳ９で再設定されたトルク制限値TT1が所定値ｄよりも大きいことにより、前述のステップＳ１０で否定的に判断された場合も、このステップＳ１９へ進み、同様に、トルク制限値TT1が所定値ｄに設定される。
【００５３】
そして、上記の各ステップで求められた第１スイープ勾配TTswが、“フェーズ２”において出力トルクを増大させる際の増大勾配として設定されるとともに、“フェーズ３”において出力トルクを増大させる際の増大勾配として、第１スイープ勾配TTswとは異なる第２スイープ勾配TTsw2が算出されて設定される（ステップＳ２０）。すなわち、前述のステップＳ１５で、所定値ｆだけ増大させられて再設定されるトルク制限値TT1が、あるいは、前述のステップＳ９で第１スイープ勾配TTswに応じて再設定されるトルク制限値TT1が、上限値である所定値ｄを超える場合に、前段の“フェーズ２”における第１スイープ勾配TTswと異なる第２スイープ勾配TTsw2が、後段の“フェーズ３”において設定される。
【００５４】
上記のステップＳ２０における制御内容を、図７のフローチャートにより、より具体的に説明する。ステップＳ１９で、トルク制限値TT1が上限値である所定値ｄに固定されて設定されると、先ず、“フェーズ２”においてエンジン１の出力トルクをトルク制限値TT1から徐々に増大させる際の増大勾配（増大速度）である第１スイープ勾配TTswが設定される（ステップＳ２０-1）。この第１スイープ勾配TTswは、前述のステップＳ３と同様にして、すなわち、「TTsw＝（TT_tgt−TT1）/（Ｔ/2）」として求めることができる。
【００５５】
次いで、その第１スイープ勾配TTswが所定値ａ以下であるか否か、すなわち、「TTsw≦ａ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ２０-2）。ここでの所定値ａは、前述のステップＳ４と同様、エンジン１の出力性能上の制約から決められる上限値である。
【００５６】
第１スイープ勾配TTswが所定値ａ以下であることにより、このステップＳ２０-2で肯定的に判断された場合は、ステップＳ２０-3へ進み、“フェーズ３”において出力トルクを徐々に増大させる際の増大勾配（増大速度）である第２スイープ勾配TTsw2が求められる。この第２スイープ勾配TTsw2は、アクセル開度から決まる目標トルクTT_tgtと、“フェーズ２”において増大させられた分の出力トルクとの差分を振動周期Ｔの２分の１（Ｔ/2）で除算することにより算出される。すなわち、「TTsw2＝｛TT_tgt−TTsw・（Ｔ/2）｝/（Ｔ/2）」として算出される。
【００５７】
これに対して、第１スイープ勾配TTswが所定値ａよりも大きいことにより、ステップＳ２０-2で否定的に判断された場合には、ステップＳ２０-4へ進み、第１スイープ勾配TTswが所定値ａに設定される。すなわち、第１スイープ勾配TTswが、エンジン１の出力性能上の制約から決められる上限値に設定される。そしてその後、ステップＳ２０-3へ進み、上記と同様に、“フェーズ３”における第２スイープ勾配TTsw2が求められる。なお、このステップＳ２０-3で求められる第２スイープ勾配TTsw2の初期値は０に設定されている。
【００５８】
上記のようにして“フェーズ３”における第２スイープ勾配TTsw2が求められると、車両Ｖｅの前後加速度Gd，Geがそれぞれ再度算出される（ステップＳ２０-5）。これら前後加速度Gd，Geは、前述したステップＳ５，Ｓ１１，Ｓ１７等において前後加速度Gc，Gd，Geを算出する場合と同様の方法で算出することができる。
【００５９】
上記のステップＳ２０-5で前後加速度Gd，Geが求められると、前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂ以下であるか否か、すなわち、「(Gd−Ge)≦ｂ」が成立するか否かが判断される（ステップＳ２０-6）。ここでの所定値ｂは、前述のステップＳ６，Ｓ１３，Ｓ１８等と同様に、例えば０に近い小さな数値であり、したがってこのステップＳ２０-6でも、前述の各Ｓ６，Ｓ１３，Ｓ１８と同様に、図４のタイムチャートで示すD点とE点との間の振動の波形が、乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかであるか否かが判断される。
【００６０】
上記のステップＳ２０-5で求められた前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂ以下であることにより、このステップＳ２０-6で肯定的に判断された場合は、前述のステップＳ１４へ進み、同様に、上記の各ステップで求めたトルク制限値TT1および第１スイープ勾配TTswならびに第２スイープ勾配TTsw2に基づいて、エンジン１の出力トルクが制御される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００６１】
これに対して、上記のステップＳ２０-5で求められた前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂよりも大きいことにより、このステップＳ２０-6で否定的に判断された場合には、ステップＳ２０-7へ進み、第１スイープ勾配TTswが所定値ｇだけ低下させられて再設定される。すなわち、“フェーズ２”において出力トルクが徐々に増大される際の増大勾配（増大速度）が緩やかに（遅く）なるように設定される。そしてその後、前述のステップＳ２０-3へ戻り、従前の制御が繰り返し実行される。したがって、上記のステップＳ２０-6で、上記のステップＳ２０-5で求められた前後加速度Gdと前後加速度Geとの差分が所定値ｂ以下になるまで、すなわち、図４のタイムチャートで示すD点とE点との間の振動の波形が、乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかになるまで、上記のステップＳ２０-3およびステップＳ２０-5ないしＳ２０-7における制御が繰り返し実行される。
【００６２】
このように、車両Ｖｅの前後加速度の変動による振動の波形をなだらかにするために初期の出力トルクすなわちトルク制限値TT1が増減される場合であって、特にそのトルク制限値TT1が上限値（上記の具体例では所定値ｄ）を超えてしまうような場合は、前段の“フェーズ２”において設定された第１スイープ勾配TTswとは異なる第２スイープ勾配TTsw2が、後段の“フェーズ３”において設定される。そのため、初期の出力トルクを上限値以下に制限した状態で振動の波形をなだらかにするように制御することができ、前後加速度の急変による乗員への違和感やショックの発生を回避しつつ、再加速時に生じるドライブシャフト５の捩れに起因する振動を適切に抑制することができる。
【００６３】
なお、上記の図７のフローチャートでサブルーチンとして示したステップＳ２０の制御は、例えば、図８に示すようなマップを用いて実行することもできる。すなわち、上記のように、“フェーズ２”および“フェーズ３”においてエンジン１の出力トルクを増大させる際の第１スイープ勾配TTswおよび第２スイープ勾配TTsw2が、車両Ｖｅの前後加速度変動は小さくなるように、すなわち前後加速度変動による振動の波形がなだらかになるように、予めシミュレーションにより、アクセル開度から決まる目標トルクTT_tgtをパラメータとする制御マップが設定される。そして、その制御マップに基づいて、“フェーズ２”における第１スイープ勾配TTsw、および“フェーズ３”における第２スイープ勾配TTsw2が求められる。このようにマップを用いて制御を行うことにより、この発明における駆動力制御を実行する際の電子制御装置７に対する演算負荷を低減することができる。
【００６４】
このように、この発明の制御装置によれば、惰力走行中もしくは減速走行中の車両Ｖｅが再加速される際に、例えば車両Ｖｅの動力伝達機構のドライブシャフト５にエンジン１の出力トルクが伝達されてドライブシャフト５に捩れが生じる場合、そのドライブシャフト５の捩れに起因して発生する車両Ｖｅの前後加速度変動による振動の振動周期Ｔが算出される。すなわち、振動周期Ｔを基に前後加速度変動による振動の波形が推定される。そして、その振動の波形がなだらかになるように出力トルクが制御される。
【００６５】
具体的には、再加速時に発生する振動の振動周期Ｔに基づいて、エンジン１の出力トルクを制御する期間が、例えば“フェーズ１”から“フェーズ４”の段階に分けられる。１つの振動周期Ｔで１サイクルの振動の波形が現れるので、このように振動周期Ｔを基に“フェーズ”を分けることにより、いずれかの“フェーズ”の中に（上記の具体例では、“フェーズ２”および“フェーズ３”の中に）、振動の振幅方向の極値が現れるようにすることができる。そして、それら極値同士の差分が小さくなるように、すなわち振動の波形がなだらかになるように、出力トルクが制御される。より具体的には、振動の波形がなだらかになるように、出力トルクを増大させる際のトルク制限値TT1や第１スイープ勾配TTswあるいは第２スイープ勾配TTsw2が設定される。
【００６６】
したがって、再加速時に生じるドライブシャフト５の捩れに起因する振動を適切に抑制することができる。その結果、再加速の際に乗員に違和感やショックを与えてしまうことを回避もしくは抑制することができ、車両Ｖｅのドライバビリティを向上させることができる。また、上記の振動周期Ｔは、車両Ｖｅや動力伝達機構の諸元などから予めもしくは別に計算により求めることができる。したがって、その振動周期Ｔに基づいてリアルタイムで出力トルクの制御を実行することができるので、マップ等の設定のために事前に多くの工数を費やすことなく、この発明に係る駆動力制御を容易に実行することができる。
【００６７】
上記のように、この発明の制御装置による駆動力制御を実行することにより、事前に多くの工数を費やすことなく、いわゆる駆動系の捩れ振動を容易にかつ適切に抑制することができる。しかしながら、その駆動力制御の実行途中に運転者によるアクセルの踏み増しやアクセルの踏み戻しなどが行われた場合は、前述したように、アクセル踏み増し時のもたつき感や、あるいはアクセル踏み戻し時の飛び出し感など、運転者に違和感やショックを与えてしまう可能性がある。そこで、この発明に係る車両の駆動力制御装置では、上記のような基本的な駆動力制御に加えて、その駆動力制御の実行途中にアクセルの踏み増しや踏み戻しなどの運転者による追加のアクセル操作が行われた場合であっても、運転者に違和感やショックなどを与えることなくこの発明の駆動力制御を適切に実行できるように、以下の制御を行うように構成されている。
【００６８】
図９は、その駆動力制御の一例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。車両Ｖｅが再加速制御、すなわち上述したこの発明における駆動力制御の開始条件が成立することにより、このルーチンが開始される。再加速制御の開始条件とは、前述の再加速の判定と同様に、例えば、車両Ｖｅが惰力走行もしくは減速走行している状態で、運転者による所定量以上のアクセル操作が行われたことなどである。そのような再加速の判定条件が成立したことによりこのルーチンが開始されると、図９のフローチャートにおいて、先ず、再加速制御の終了条件が成立していないか否かが判断される（ステップＳ１０１）。再加速制御の終了条件が成立していることにより、このステップＳ１０１で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。
【００６９】
再加速制御の終了条件が未だ成立していないことにより、ステップＳ１０１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１０２へ進み、現在のフェーズが“フェーズ０”であるか否かが判断される。“フェーズ”に関しては、この図９のフローチャートで示す制御を実行した場合のタイムチャートとして図１０に示してある。図１０のタイムチャートで示す“フェーズ”は、前述の図４のタイムチャートにおける“フェーズ”と同様のものであり、したがって、ここでの“フェーズ０”は、アクセル開度がＯＮとなった後から駆動系統にエンジン１の出力トルクが伝達される時点Ｓ（時刻＝０）までの期間を表している。また、前述したように、再加速時の車両Ｖｅの前後加速度変動による振動の振動周期をＴとすると、“フェーズ１”は時刻０から(1/4)Ｔまでの期間、“フェーズ２”は(1/4)Ｔから(3/4)Ｔまでの期間、“フェーズ３”は(3/4)Ｔから(5/4)Ｔまでの期間、そして“フェーズ４”は(5/4)Ｔから(7/4)Ｔまでの期間をそれぞれ表している。
【００７０】
現在のフェーズが“フェーズ０”であることにより、このステップＳ１０２で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０３へ進み、“フェーズ０”における処理が実行される。このステップＳ１０３の“フェーズ０”における制御内容を、図１１のフローチャートにより、より具体的に説明する。先ず、目標トルクFnture_TTをパラメータとして許容むだ時間が算出される（ステップＳ１０３-1）。ここで、目標トルクFnture_TTは、運転者のアクセル操作によるアクセル開度に応じて設定される出力トルクの目標値である。また、許容むだ時間は、目標むだ時間と言い換えることができ、この発明における駆動力制御をスムーズに開始して実行するために予め設定されたむだ時間の目標値である。
【００７１】
次いで、許容むだ時間と差回転とから、要求トルクp2_TTstが算出される（ステップＳ１０３-2）。ここで、差回転は、前述したものと同様であり、同期回転数すなわち変速機２の出力軸回転数にその時点の変速機２のギヤ比を掛けた値と、変速機２の入力軸回転数との回転数差のことを示している。また、要求トルクp2_TTstは、上記のステップＳ１０３-1で求められた目標トルクFnture_TTに基づいて設定されるエンジン１の出力トルクに対する要求値ある。そしてこの要求トルクp2_TTstは、後述するステップＳ１０３-5，Ｓ１０３-6において制限値によりその大きさが制限される値であるが、この“フェーズ０”の段階では、目標トルクFnture_TTすなわちアクセル開度の大きさに応じて設定される。
【００７２】
ステップＳ１０３-2で要求トルクp2_TTstが求められると、“フェーズ０”が終了時期であるか否かが判断される（ステップＳ１０３-3）。すなわち、現在のフェーズが、“フェーズ０”から“フェーズ１”に切り替わる直前の“フェーズ０”の終了間近の時期であるか否かが判断される。これは、例えば上記のステップＳ１０３-1で求めた許容むだ時間に対する残り時間から判断することができる。
【００７３】
現在のフェーズが未だ“フェーズ０”の終了時期に到達していないことにより、このステップＳ１０３-3で否定的に判断された場合は、ステップＳ１０３-4へ進み、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactとして、ステップＳ１０３-2で求められた要求トルクp2_TTstがそのまま設定される。すなわち、要求トルクTTactが、「TTact＝p2_TTst」として設定される。
【００７４】
これに対して、現在のフェーズが“フェーズ０”の終了時期に到達したことにより、ステップＳ１０３-3で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１０３-5へ進み、上記のステップＳ１０３-2で求めた要求トルクp2_TTstが制限値（ガード）ｈよりも大きいか否かが判断される。このガードｈは、次の“フェーズ１”においてエンジン１に要求する要求トルクの上限を制限するための所定値であり、例えばアクセル開度に基づいて設定された要求トルクp2_TTstから予め設定した所定値分を減算することにより、あるいは要求トルクp2_TTstに予め設定した１以下の所定の係数を乗算することによって、設定することができる。
【００７５】
要求トルクp2_TTstがガードｈよりも大きいことにより、このステップＳ１０３-5で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０３-6へ進み、ステップＳ１０３-2で求められた要求トルクp2_TTstが、「p2_TTst＝ガードｈ」として設定される。すなわち、要求トルクp2_TTstが、上記のガードｈにより上限が制限されて設定される。そしてその後、前述のステップＳ１０３-4へ進み、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactとして、ステップＳ１０３-6でガードｈで制限された要求トルクp2_TTstが設定される。
【００７６】
また、前述のステップＳ１０３-5で、要求トルクp2_TTstがガードｈ以下であることにより否定的に判断された場合には、要求トルクp2_TTstが既にガードｈによりその上限が制限されているので、ステップＳ１０３-6の制御を飛ばして前述のステップＳ１０３-4へ進み、同様に、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactとして、ステップＳ１０３-6でガードｈで制限された要求トルクp2_TTstが設定される。
【００７７】
このようにして、この“フェーズ０”において要求トルクTTactが「TTact＝p2_TTst」として設定されると、図９のフローチャートのステップＳ１０４へ進み、要求トルクTTactが出力される。すなわち、上記のようにして設定された要求トルクTTactをエンジン１が出力するように、エンジン１に対して制御信号が出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００７８】
一方、前述のステップＳ１０２で、現在のフェーズが“フェーズ０”でないことにより否定的に判断された場合には、ステップＳ１０５へ進み、現在のフェーズが“フェーズ１”であるか否かが判断される。そして、現在のフェーズが“フェーズ１”であることにより、このステップＳ１０５で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０６へ進み、“フェーズ１”における処理が実行される。このステップＳ１０６の“フェーズ１”における制御内容を、図１２のフローチャートにより、より具体的に説明する。先ず、“フェーズ１”が終了時期であるか否かが判断される（ステップＳ１０６-1）。すなわち、現在のフェーズが、“フェーズ１”から“フェーズ２”に切り替わる直前の“フェーズ１”の終了間近の時期であるか否かが判断される。これは、例えば制御の進行と連動して時間を計測するタイマやカウンタなどの検出値を基に判断することができる。
【００７９】
現在のフェーズが未だ“フェーズ１”の終了時期に到達していないことにより、このステップＳ１０６-1で否定的に判断された場合は、ステップＳ１０６-2へ進み、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactとして、“フェーズ０”で設定された要求トルクp2_TTstがそのまま設定される。すなわち、要求トルクTTactが、「TTact＝p2_TTst」として設定される。
【００８０】
これに対して、現在のフェーズが“フェーズ１”の終了時期に到達したことにより、ステップＳ１０６-1で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１０６-3へ進み、この“フェーズ１”における要求トルクが、前述の“フェーズ０”でガードｈに制限されて設定された要求トルクp2_TTstのまま保持される。
【００８１】
また、「(Gp−Gq)＝０」もしくは「(Gp−Gq)≒０」となる要求トルクの増大（スイープ）勾配p2_TTswが算出される（ステップＳ１０６-4）。これは、先ず、前述の図４のタイムチャートで説明した場合と同様に、図１０のタイムチャートに示す“フェーズ２”，“フェーズ３”，“フェーズ４”、および“フェーズ４”以降の各フェーズにおいて、振動の振幅方向の極大値もしくは極小値として推定されるO点，P点，Q点，R点が設定される。そして、それら各点における車両Ｖｅの前後加速度Go，Gp，Gq，Grがそれぞれ算出され、ここでは、以降の“フェーズ３”および“フェーズ４”での振動の極値点となるP点，Q点における前後加速度Gpと前後加速度Gqとの差が、０もしくはほぼ０になるように、次の“フェーズ２”における要求トルクのスイープ勾配p2_TTswが求められる。すなわち、この“フェーズ１”の終了時に、その時点の最新のアクセル開度（∝目標トルクFnture_TT）および“フェーズ１”における要求トルクp2_TTstをパラメータとし、「(Gp−Gq)＝０」の解として、次の“フェーズ２”における要求トルクのスイープ勾配p2_TTswが算出される。
【００８２】
上記のステップＳ１０６-4でスイープ勾配p2_TTswが求められると、そのスイープ勾配p2_TTswが制限値（ガード）ｉよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ１０６-5）。このガードｉは、次の“フェーズ２”においてエンジントルクを増大させる際の増大速度（勾配）を制限するためのものであり、エンジントルクが乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかに増大させるための閾値として予め設定される所定値である。
【００８３】
スイープ勾配p2_TTswがガードｉよりも大きいことにより、このステップＳ１０６-5で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０６-6へ進み、スイープ勾配p2_TTswが、「p2_TTsw＝ガードｉ」として設定される。すなわち、スイープ勾配p2_TTswが、上記のガードｉにより上限が制限されて設定される。
【００８４】
上記の各ステップでこの“フェーズ１”から次の“フェーズ２”へ引き継がせる要求トルクp2_TTst、および次の“フェーズ２”におけるスイープ勾配p2_TTswが求められると、次の“フェーズ２”において最終的に要求される要求トルクp3_TTstが求められる（ステップＳ１０６-7）。すなわち、要求トルクp3_TTstが、「p3_TTst＝p2_TTst＋p2_TTsw・（Ｔ/2）」として算出される。そしてその後、前述のステップＳ１０６-2へ進み、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactとして、前述のステップＳ１０３-6でガードｉ で制限された要求トルクp2_TTstが設定される。
【００８５】
これに対して、スイープ勾配p2_TTswがガードｉ以下であることにより、前述のステップＳ１０６-5で否定的に判断された場合には、スイープ勾配p2_TTswが既にガードｉによりその上限が制限されているので、ステップＳ１０６-6の制御を飛ばして、上記のステップＳ１０６-7へ進み、同様に、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactとして、ガードｉで制限された要求トルクp2_TTstが設定される。
【００８６】
このようにして、この“フェーズ１”において要求トルクTTactが「TTact＝p2_TTst」として設定されると、図９のフローチャートのステップＳ１０４へ進み、要求トルクTTactが出力される。すなわち、上記のようにして設定された要求トルクTTactをエンジン１が出力するように、エンジン１に対して制御信号が出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００８７】
一方、前述のステップＳ１０５で、現在のフェーズが“フェーズ１”でないことにより否定的に判断された場合には、ステップＳ１０７へ進み、現在のフェーズが“フェーズ２”であるか否かが判断される。そして、現在のフェーズが“フェーズ２”であることにより、このステップＳ１０７で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０８へ進み、“フェーズ２”における処理が実行される。このステップＳ１０８の“フェーズ２”における制御内容を、図１３のフローチャートにより、より具体的に説明する。先ず、“フェーズ２”が終了時期であるか否かが判断される（ステップＳ１０８-1）。すなわち、現在のフェーズが、“フェーズ２”から“フェーズ３”に切り替わる直前の“フェーズ２”の終了間近の時期であるか否かが判断される。これは、前述の“フェーズ１”における終了時期の判断と同様に、例えば制御の進行と連動して時間を計測するタイマやカウンタなどの検出値を基に判断することができる。
【００８８】
現在のフェーズが未だ“フェーズ２”の終了時期に到達していないことにより、このステップＳ１０８-1で否定的に判断された場合は、ステップＳ１０８-2へ進み、その時点の“フェーズ２”における経過時間ｔ2が算出される。これは、上記のステップＳ１０８-1と同様に、例えば制御の進行と連動して時間を計測するタイマやカウンタなどの検出値を基に求めることができる。そしてその後、“フェーズ１”で設定された要求トルクp2_TTst、およびこの“フェーズ２”におけるスイープ勾配p2_TTsw、ならびに上記の“フェーズ２”における経過時間ｔ2に基づいて、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactが設定される（ステップＳ１０８-3）。すなわち、要求トルクTTactが、「TTact＝p2_TTst＋p2_TTsw・ｔ2」として設定される。
【００８９】
これに対して、現在のフェーズが“フェーズ２”の終了時期に到達したことにより、ステップＳ１０８-1で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１０８-4へ進み、「(Gq−Gr)＝０」もしくは「(Gq−Gr)≒０」となる要求トルクの増大（スイープ）勾配p3_TTswが算出される（ステップＳ１０８-4）。ここでは、以降の“フェーズ４”およびその“フェーズ４”以降での振動の極値点となるQ点，R点における前後加速度Gq，Grの差が、０もしくはほぼ０になるように、次の“フェーズ３”における要求トルクのスイープ勾配p3_TTswが求められる。すなわち、この“フェーズ２”の終了時に、その時点の最新のアクセル開度（∝目標トルクFnture_TT）および“フェーズ２”終了時の要求トルクp2_TTstをパラメータとし、「(Gq−Gr)＝０」の解として、次の“フェーズ３”における要求トルクのスイープ勾配p3_TTswが算出される。
【００９０】
上記のステップＳ１０８-4でスイープ勾配p3_TTswが求められると、そのスイープ勾配p3_TTswが制限値（ガード）ｊよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ１０８-5）。このガードｊは、前述のガードｉと同様、次の“フェーズ３”においてエンジントルクを増大させる際の増大速度（勾配）を制限するためのものであり、エンジントルクが乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかに増大させるための閾値として予め設定される所定値である。
【００９１】
スイープ勾配p3_TTswがガードｊよりも大きいことにより、このステップＳ１０８-5で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０８-6へ進み、スイープ勾配p3_TTswが、「p3_TTsw＝ガードｊ」として設定される。すなわち、スイープ勾配p3_TTswが、上記のガードｊにより上限が制限されて設定される。
【００９２】
上記の各ステップでこの“フェーズ２”から次の“フェーズ３”へ引き継がせる要求トルクp3_TTst、および次の“フェーズ３”におけるスイープ勾配p3_TTswが求められると、次の“フェーズ３”において最終的に要求される要求トルクp4_TTstが求められる（ステップＳ１０８-7）。すなわち、要求トルクp4_TTstが、「p4_TTst＝p3_TTst＋p3_TTsw・（Ｔ/2）」として算出される。そしてその後、前述のステップＳ１０８-2およびステップＳ１０８-3へ進み、その時点の“フェーズ２”における経過時間ｔ2が算出され、その後、“フェーズ１”で設定された要求トルクp2_TTst、およびこの“フェーズ２”におけるスイープ勾配p2_TTsw、ならびに上記の“フェーズ２”における経過時間ｔ2に基づいて、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactが設定される。すなわち、要求トルクTTactが、「TTact＝p2_TTst＋p2_TTsw・ｔ2」として設定される。
【００９３】
これに対して、スイープ勾配p3_TTswがガードｊ以下であることにより、前述のステップＳ１０８-5で否定的に判断された場合には、スイープ勾配p3_TTswが既にガードｊによりその上限が制限されているので、ステップＳ１０８-6の制御を飛ばして、上記のステップＳ１０８-7へ進み、同様に、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactとして、ガードｉで制限された要求トルクp3_TTstが設定される。
【００９４】
このようにして、この“フェーズ２”において要求トルクTTactが「TTact＝p2_TTst＋p2_TTsw・ｔ2」として設定されると、図９のフローチャートのステップＳ１０４へ進み、要求トルクTTactが出力される。すなわち、上記のようにして設定された要求トルクTTactをエンジン１が出力するように、エンジン１に対して制御信号が出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００９５】
一方、前述のステップＳ１０７で、現在のフェーズが“フェーズ２”でないことにより否定的に判断された場合には、ステップＳ１０９へ進み、現在のフェーズが“フェーズ３”であるか否かが判断される。そして、現在のフェーズが“フェーズ３”であることにより、このステップＳ１０９で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１１０へ進み、“フェーズ３”における処理が実行される。このステップＳ１１０の“フェーズ３”における制御内容を、図１４のフローチャートにより、より具体的に説明する。先ず、“フェーズ３”が終了時期であるか否かが判断される（ステップＳ１１０-1）。すなわち、現在のフェーズが、“フェーズ３”から“フェーズ４”に切り替わる直前の“フェーズ３”の終了間近の時期であるか否かが判断される。これは、前述の“フェーズ１”や“フェーズ２”における終了時期の判断と同様に、例えば制御の進行と連動して時間を計測するタイマやカウンタなどの検出値を基に判断することができる。
【００９６】
現在のフェーズが未だ“フェーズ３”の終了時期に到達していないことにより、このステップＳ１１０-1で否定的に判断された場合は、ステップＳ１１０-2へ進み、その時点の“フェーズ３”における経過時間ｔ3が算出される。これは、上記のステップＳ１１０-1と同様に、例えば制御の進行と連動して時間を計測するタイマやカウンタなどの検出値を基に求めることができる。そしてその後、この“フェーズ３”における要求トルクp3_TTst、およびスイープ勾配p3_TTsw、ならびに上記の“フェーズ３”における経過時間ｔ3に基づいて、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactが設定される（ステップＳ１１０-3）。すなわち、要求トルクTTactが、「TTact＝p3_TTst＋p3_TTsw・ｔ3」として設定される。
【００９７】
これに対して、現在のフェーズが“フェーズ３”の終了時期に到達したことにより、ステップＳ１１０-1で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１１０-4へ進み、この“フェーズ３”の終了時に、その時点の最新のアクセル開度（∝目標トルクFnture_TT）および“フェーズ３”終了時（すなわち、次の“フェーズ４”開始時）の要求トルクp4_TTstから、次の“フェーズ４”における要求トルクのスイープ勾配p4_TTswが算出される。具体的には、（Ｔ/2）の期間で最新の目標トルクFnture_TTと次の“フェーズ４”の要求トルクp4_TTstとが等しくなるように、すなわち「Fnture_TT＝p4_TTst」の解として、次の“フェーズ４”における要求トルクのスイープ勾配p4_TTswが求められる。
【００９８】
上記のステップＳ１１０-4でスイープ勾配p4_TTswが求められると、そのスイープ勾配p4_TTswが制限値（ガード）ｋよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ１１０-5）。このガードｋは、前述のガードｉやガードｊと同様、次の“フェーズ４”においてエンジントルクを増大させる際の増大速度（勾配）を制限するためのものであり、エンジントルクが乗員にショックや違和感を与えない程度になだらかに増大させるための閾値として予め設定される所定値である。
【００９９】
スイープ勾配p4_TTswがガードｋよりも大きいことにより、このステップＳ１１０-5で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１１０-6へ進み、スイープ勾配p3_TTswが、「p3_TTsw＝ガードｊ」として設定される。すなわち、スイープ勾配p3_TTswが、上記のガードｊにより上限が制限されて設定される。
【０１００】
上記の各ステップでこの“フェーズ３”から次の“フェーズ４”へ引き継がせる要求トルクp4_TTst、および次の“フェーズ４”におけるスイープ勾配p4_TTswが求められると、上述のステップＳ１１０-2へ進み、同様に、その時点の“フェーズ３”における経過時間ｔ3が算出される。そしてその後、この“フェーズ３”における要求トルクp3_TTst、およびスイープ勾配p3_TTsw、ならびに上記の“フェーズ３”における経過時間ｔ3に基づいて、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactが設定される（ステップＳ１１０-3）。すなわち、要求トルクTTactが、「TTact＝p3_TTst＋p3_TTsw・ｔ3」として設定される。
【０１０１】
このようにして、この“フェーズ３”において要求トルクTTactが「TTact＝p3_TTst＋p3_TTsw・ｔ3」として設定されると、図９のフローチャートのステップＳ１０４へ進み、要求トルクTTactが出力される。すなわち、上記のようにして設定された要求トルクTTactをエンジン１が出力するように、エンジン１に対して制御信号が出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【０１０２】
そして、前述のステップＳ１０９で、現在のフェーズが“フェーズ３”でないこと、すなわち現在のフェーズが“フェーズ４”であることにより否定的に判断された場合には、ステップＳ１１１へ進み、“フェーズ４”における処理が実行される。このステップＳ１１１の“フェーズ４”における制御内容を、図１５のフローチャートにより、より具体的に説明する。先ず、その時点の“フェーズ４”における経過時間ｔ4が算出される（ステップＳ１１１-1）。これは、前述の制御例と同様に、例えば制御の進行と連動して時間を計測するタイマやカウンタなどの検出値を基に求めることができる。そしてその後、この“フェーズ４”における要求トルクp4_TTst、およびスイープ勾配p4_TTsw、ならびに上記の“フェーズ４”における経過時間ｔ4に基づいて、実際にエンジン１に要求される要求トルクTTactが設定される（ステップＳ１１１-2）。すなわち、要求トルクTTactが、「TTact＝p4_TTst＋p4_TTsw・ｔ4」として設定される。
【０１０３】
このようにして、この“フェーズ４”において要求トルクTTactが「TTact＝p4_TTst＋p4_TTsw・ｔ4」として設定されると、図９のフローチャートのステップＳ１０４へ進み、要求トルクTTactが出力される。すなわち、上記のようにして設定された要求トルクTTactをエンジン１が出力するように、エンジン１に対して制御信号が出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【０１０４】
以上のように、この発明に係る制御装置によれば、惰力走行中もしくは減速走行中の車両Ｖｅが再加速される際に、ドライブシャフト５などの動力伝達軸にエンジン１の出力トルクが伝達されて動力伝達軸に捩れが生じる場合、その動力伝達軸の捩れに起因して発生する車両Ｖｅの前後加速度変動による加速度振動の振動周期が求められる。そして、その振動周期に基づいて、加速度振動の波形がなだらかになるように、出力トルクが制御される。そのため、再加速時の動力伝達軸の捩れに起因する加速度振動を適切に抑制することができ、再加速の際に乗員に違和感やショックを与えてしまうことを回避もしくは抑制することができる。また、上記の振動周期は、事前にもしくはリアルタイムで計算により容易に求めることができるので、マップ等の設定のために事前に多くの工数を費やすことなく、この発明における駆動力制御を容易に実行することができる。
【０１０５】
そして、上記のようにエンジン１の出力トルクを制御するために各フェーズ毎に設定される要求トルクが、各フェーズの終了時期に、その時点の運転者によるアクセル操作量に基づいて、次期のフェーズにおける要求トルクが設定される。例えば、“フェーズ３”の開始時には、その“フェーズ３”においてエンジン１の出力トルクを制御するための基となる要求トルクが、前段の“フェーズ２”が終了する時点で運転者のアクセル操作量に基づいて既に設定されている。そのため、“フェーズ２”における出力トルクの制御の途中で、例えばアクセルの踏み増しやアクセルの踏み戻しなどの、運転者によるアクセルの追加操作が行われた場合であっても、次の“フェーズ３”において出力トルクを制御するための要求トルクが、事前に前段の“フェーズ２”の段階で適宜設定される。したがって、運転者によるアクセルの追加操作にも良好に対応して、アクセル踏み増し時のもたつき感やアクセル踏み戻し時の飛び出し感などの違和感を運転者に与えてしまうことを適切に防止もしくは抑制することができる。
【０１０６】
ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述した図３，図７のフローチャートにおけるステップＳ３，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１７，Ｓ１８，Ｓ２０の機能的手段が、この発明のトルク制御手段に相当し、ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ１０，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１９の機能的手段が、この発明の初期トルク制限手段に相当する。そして、図９ないし図１４におけるステップＳ１０３，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１１１の機能的手段が、この発明の要求トルク設定手段に相当する。
【符号の説明】
【０１０７】
１…エンジン（駆動力源）、 ２…変速機、 ３…プロペラシャフト、 ４…デファレンシャル、 ５…ドライブシャフト、 ６…車輪、 ７…電子制御装置、 ８…アクセル開度センサ、 ９…加速度センサ、 Ｖｅ…車両。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者のアクセル操作に基づいて設定される要求トルクに応じて増減される駆動力源の出力トルクを、動力伝達軸を有する動力伝達機構を介して車輪に伝達して駆動力を発生させる車両の駆動力制御装置において、
惰力走行中もしくは減速走行中の前記車両を前記アクセル操作に基づく加速要求に応じて加速させる場合に、前記加速要求により増大される前記出力トルクが前記動力伝達軸に伝達され、その際に生じる前記動力伝達軸の捩れに起因して前記車両の前後加速度が変動することにより発生する加速度振動の振動周期を算出する振動周期算出手段と、
前記振動周期算出手段により算出された前記振動周期を基に前記加速度振動の振幅方向で極大もしくは極小となる極値を求め、前記加速要求により前記出力トルクを増大する際にその増大される前記出力トルクが前記動力伝達軸に伝達される時点を開始点として前記出力トルクを制御する期間を、前記振動周期に基づいてそれぞれ前記極値を含む２つ以上のフェーズに分けるとともに、前記各フェーズ毎の前記極値同士の差分が小さくなるように、前記各フェーズ毎に設定される前記要求トルクに基づいて前記各フェーズにおける前記出力トルクを制御するトルク制御手段と、
前記各フェーズの終了時期に、その時点の前記アクセル操作の操作量に基づいて次期のフェーズにおける前記要求トルクを設定する要求トルク設定手段と
を備えていることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記要求トルク設定手段は、前記要求トルクに基づいて増大される前記次期のフェーズにおける前記出力トルクの増大勾配を設定する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項１】
運転者のアクセル操作に基づいて設定される要求トルクに応じて増減される駆動力源の出力トルクを、動力伝達軸を有する動力伝達機構を介して車輪に伝達して駆動力を発生させる車両の駆動力制御装置において、
惰力走行中もしくは減速走行中の前記車両を前記アクセル操作に基づく加速要求に応じて加速させる場合に、前記加速要求により増大される前記出力トルクが前記動力伝達軸に伝達され、その際に生じる前記動力伝達軸の捩れに起因して前記車両の前後加速度が変動することにより発生する加速度振動の振動周期を算出する振動周期算出手段と、
前記振動周期算出手段により算出された前記振動周期を基に前記加速度振動の振幅方向で極大もしくは極小となる極値を求め、前記加速要求により前記出力トルクを増大する際にその増大される前記出力トルクが前記動力伝達軸に伝達される時点を開始点として前記出力トルクを制御する期間を、前記振動周期に基づいてそれぞれ前記極値を含む２つ以上のフェーズに分けるとともに、前記各フェーズ毎の前記極値同士の差分が小さくなるように、前記各フェーズ毎に設定される前記要求トルクに基づいて前記各フェーズにおける前記出力トルクを制御するトルク制御手段と、
前記各フェーズの終了時期に、その時点の前記アクセル操作の操作量に基づいて次期のフェーズにおける前記要求トルクを設定する要求トルク設定手段と
を備えていることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記要求トルク設定手段は、前記要求トルクに基づいて増大される前記次期のフェーズにおける前記出力トルクの増大勾配を設定する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１８４６８３（Ｐ２０１２−１８４６８３Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４６９１８（Ｐ２０１１−４６９１８）
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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