JP4356305B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
乗員によるアクセル、ステアリング、ブレーキの操作に対して発生する車両のマクロな運動言い換えれば車体の前後／左右／上下振動を、乗員による操作である指示信号を補正することによって抑制する車両制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車体の制振技術としてサスペンションによるものが知られており、サスペンションのジオメトリによって車両の制動駆動時のスクォート・ダイブを抑制するものや、サスペンションのダンパ固さあるいはバネ特性を可変してアクティブに制振するもの等が知られている。（例えば、特許文献１参照）
このサスペンションによる制振ではステアリング操作等により車体のバネ上がピッチ、ロールあるいはスクォート・ダイブ等振動した場合を前後輪サスペンションバネ系の車両モデルを用いて認識し、サスペンションのショックアブソーバの減衰力を補正して制振している。
【０００３】
また、運転者によるアクセル操作により駆動力に起因して発生する車体振動を抑制する駆動力制御方法が知られている。（例えば特許文献２参照）
この駆動力制御方法では、運転者によるアクセル操作を示す信号に対して一次遅れによるローパスフィルタあるいは一次進みによるハイパスフィルタ処理を施し、アクセル操作を示す信号の高周波成分を減衰している。これにより、急激なアクセル操作を行った際においても駆動力が急激に変化してショックが発生することを防止している。また車輪駆動系の固有振動成分等を減衰することにより、乗員にとって不快な振動である車体の前後振動を抑制している。
【０００４】
また、加速度センサ等を備えるようにして車体振動を検出し、この車体振動を小さくするようにエンジン出力を補正する技術がある。（例えば、特許文献３、特許文献４参照）
この技術では、車体振動が所定以上の場合に車体振動の位相と逆位相のエンジン出力増減補正を施したり、エンジンの燃料噴射量を調整したりしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３０７２８号公報（第２−８、１１，１２頁、図６）
【特許文献２】
特開平９−１１２３２９号公報（第２−４、６頁、図３）
【特許文献３】
特開平３−４７４４４号公報（第１−３頁、図４）
【特許文献４】
特開昭５９−２３０３７号公報（第１−３頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、多数の車種で統一したプラットフォーム（車体型）を用い、エンジンあるいはボディ等を変更して車種展開することが多くなってきている。この場合、多数の車種間で統一された制御モデルを持って制御パラメータ、固定パラメータ値のみを可変して各々の車種に対応した制御構造を構築することが、開発工数やコスト上も有利になる。
【０００７】
また、車両性能の面で言えば、車体が振動して各車輪の接地荷重が大きく変わると、走る・曲がる・止まるという車両の基本性能に対して悪影響を及ぼす。例えば１輪の接地荷重が低下すればタイヤが路面から受ける反力の大きさも変わり、制動力が低下したり、曲がりにくくなったりする可能性がある。そこで、接地荷重を大きく変える要因の一つである車体の振動を極力抑制することが必要である。
【０００８】
この点を鑑みると、特許文献１に記載のサスペンションによる制振技術では前輪側と後輪側とのサスペンションバネ系に対応した２輪のバネ上振動モデルを用いて車体振動の抑制を図っている。ところがこの技術では、車体の振動・揺れが乗員のステアリング操作やアクセルペダル操作等の運転者の操作に起因するものであっても、単にサスペンションのショックアブソーバの減衰力を可変補正することで制振するものである。
【０００９】
また、この技術が用いている２輪のバネ上振動モデルは、単に車体重心の位置がサスペンションの作用によってどのように変化するかを力学的にモデル化しただけのものである。本来乗員が不快感を覚える車両振動は大きく３つに分けることができる。第１に車体自体のバネ上振動であって、数ヘルツ（１〜２ヘルツ）程度の周波数を持つ。第２にサスペンション以下のバネ下振動であって、１０ヘルツ程度の周波数を持つ。第３にタイヤが路面から受ける反力によってタイヤに発生する上下あるいは／および捻り方向の振動（約３５＝４０ヘルツ）である。この中で、乗員に最も不快感を与えるのは第１の振動（すなわちバネ上振動）であって、次に第２の振動（すなわちバネ下振動）、その次に第３の振動（すなわちタイヤ振動）という順で乗員に不快感を与えるものである。ただし、車体の振動・揺れを発生させる要因としては、エンジン出力、ブレーキ力、ステアリング操作に伴いタイヤが路面との間で発生する駆動力・制動力・旋回力であってすなわちタイヤが路面から受ける反力が出発点である。そして、この路面反力によって引き起こされた振動がサスペンション以下のバネ下振動となり、このバネ下振動がバネ上の振動を引き起こしている。よって、制振のモデルを構築する際には、車両における振動の発生・伝達の順を鑑みて第３の振動→第２の振動→第１の振動の順に構築し、車体を制振する制御自体は第１の振動を最も優先し、次に第２の振動→第３の振動の順で制御することが望ましいはずである。
【００１０】
この点を鑑みると特許文献１の技術では、前述の如く単にサスペンション部位を力学的に解析する２輪のバネ上振動モデルを用いているのみであり、乗員が覚える振動・揺れの不快感を最適に抑制できるものではない。
【００１１】
また、上述の特許文献２ないし４に開示された技術においては制振モデルを備える思想はなく、たとえば特許文献２の技術では、車体振動を抑制するためにアクセル操作に対応する信号を直接フィルタ処理している。この場合、フィルタ特性を適宜可変しない限り、たとえばアクセルペダルの踏み込み具合の強弱が連続した場合に徐々に車体振動が大きく発散してしまう可能性がある。なお、フィルタ特性の可変を行うにしても、どの時点で可変すべきか、たとえば車体振動の発散を抑止するためにフィルタリング範囲を狭めた場合どの時点で元の範囲とすべきかの判断条件等非常に困難な課題が多い。
【００１２】
以上の点を鑑みて本願発明では、車体の制振を最適に実現できる車両制御装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明では、乗員によるアクセル操作、ステアリング操作およびブレーキ操作の少なくとも一つに対応する物理量を入力指令として、当該入力指令に対応するエンジン、あるいは／およびブレーキを駆動制御する車両制御装置であって、前記入力指令により発生する、車両のタイヤが受ける路面反力による上下あるいは／および捻りの振動、サスペンションにおける車体バネ下の振動、および車体自体が受ける車体バネ上の振動の少なくとも１つを含む当該振動に関する運動モデルを備え、前記運動モデルを用いて前記振動を抑制するように前記入力指令を補正する補正手段を備え、前記運動モデルは、少なくとも前記前輪側および後輪側のサスペンションに支持された車体自体のバネ上の振動を鑑みた車体バネ上モデルを有し、前記補正手段は、前記運動モデルが求めた車両の上下動の挙動に基づき、入力指令を補正するためのフィードバックゲインを設定し、前記フィードバックゲインにより、入力指令を補正することを特徴とする。
【００１４】
従来では、車体が振動した現象をサスペンションにフィードバックしたり、あるいは乗員によるアクセル操作等の入力指令を直接フィルタ処理する等により制振していたが、この発明では、車体の振動に関する運動モデルを用いて乗員による入力指令を補正する方法を採用している。したがって、車体振動が発生してからサスペンションへのフィードバックによる制振と比べると、振動の原因となる元の指令を補正するため応答性が早く、また車体自体の振動を力学的にモデル化した運動モデルを用いているため入力指令を的確に補正でき、たとえ車体を振動させるような入力指令が連続してあったとしても振動が発散することなく速やかに制振することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、前記運動モデルは、前記車体バネ上モデルに加え、前輪側および後輪側のサスペンションに支持されるタイヤが受ける路面反力による上下および／あるいは捻りの振動を鑑みたタイヤモデルと、前記前輪側および後輪側のサスペンションにおける車体バネ下上下方向の振動を鑑みたサスペンションモデルとを有し、前記補正手段は、記乗員が受ける振動の感覚を低減するため、前記車体バネ上モデルを最優先に用いて前記入力指令を補正することを特徴とする。
【００１６】
本発明の特徴を示すブロック構成を図１０に示す。この図１０に示すようにたとえばアクセルペダルの操作によるエンジンに対する要求トルクの指令、またステアリング、ブレーキの操作による指令を入力指令とし、この指令を受けるタイヤモデル３、サスペンションモデル２、車体モデル１が設けられている。そして従来では車体モデル１からサスペンション制御にフィードバックして車体を制振する補正手段１２が設けられるのみであったが、本発明では、車体モデル１による入力指令の補正により車体制振を行う補正手段１１を、サスペンションモデル２による入力指令の補正によりバネ下制振を行う補正手段２１およびタイヤモデル２による入力指令の補正によりたとえばタイヤグリップ力の変化を抑えたりスリップ抑制を行う補正手段３１のいずれよりも優先して実行する。これにより、乗員に最も不快感を与える振動を優先して抑制するため、乗り心地を向上することができる。
【００１７】
請求項３、５に記載の発明では、補正手段が、乗員によるアクセル操作、ステアリング操作およびブレーキ操作のいずれかに伴う振動の他に、車両外に起因する外的要因により発生する車体の振動に対応して前記入力指令を補正することを特徴とする。
【００１８】
すなわち、タイヤ振動に起因して、バネ下、車体に振動を及ぼす入力指令として、アクセル操作、ステアリング操作およびブレーキ操作のみでなく、たとえば、路面の突起の乗り越え、路面μの変化、路面勾配等も車体に振動を及ぼす外的要因であると考え、各モデルに基づいてこの外的要因による車体振動を抑制すべく入力指令を補正する。これにより、あらゆる状況において車体振動を軽減でき、車輪のタイヤの接地荷重の変化を抑制できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、乗員が感じる車体の振動を力学的にモデル化した運動モデルであって、前記運動モデルは、前記タイヤモデル、サスペンションモデル、車体バネ上モデルの順に１つの運動モデルとして構築されていることを特徴とする。
【００２０】
すなわち図１０を用いて説明すると、車体モデル１、サスペンションモデル２およびタイヤモデル３が独立して構成されているのではなく、１つの運動モデル１０として構築されている。そして、この運動モデルは、たとえば、入力指令の入力側から見て、振動の元となるタイヤ、次にこのタイヤの振動が伝達されるサスペンション、次にこのサスペンションから伝達されて振動を発生する車体の順にモデルが構築されている。すなわち、たとえばエンジンの出力の増減は、エンジンから駆動軸を介してまずタイヤに伝達され、タイヤがエンジン出力により車体を動かそうとする力の変化となり、この力の変化によりタイヤが振動する。そして、このタイヤの振動をサスペンションで吸収し、吸収しきれない振動が車体に伝達されるのである。従来は、車体が振動していることを抑制するためにサスペンションを制御するという考え方であったが、本願では何が車体振動の元かを再考し、最適な力学モデル（運動モデル）を構築することを可能とした。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、車体バネ上モデルを用いた入力指令の補正は、車体の重心位置の変位を規制するように構成されていることを特徴とする。
【００２２】
また請求項７に記載の発明では、車体バネ上モデルを用いた入力指令の補正は、乗員の座位位置における乗員の頭の位置に略対応する位置の変位を規制するように構成されていることを特徴とする。
【００２３】
このように、車体バネ上モデルを用いた入力指令の補正により車体制振を行う際には、どのポイント（ 位置） に対して振動を抑制するかを決めることができ、車両運動性能を重視する場合には車体の重心位置を鑑みても良いし、あるいは乗員の乗り心地を重視する場合には乗員の座位位置におけるおよそ頭が位置するポイントを鑑みても良い。なお、座位位置というのは、たとえば運転席におけるものでも良いし、高級車では後部座席を鑑みても良い。
また請求項８に記載の発明では、前記運動モデルは内部状態量として、車両のピッチ角、ロール角、車体の鉛直方向変位を少なくとも有し、該内部状態量の各値の時間変化を抑制するように、前記入力指令を補正するためのフィードバックゲインを求めることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施形態】
図１は、本発明にかかる第１の実施形態における車両制御全体を示すブロック図である。
【００２５】
ドライバ操作量検出手段１００では、ドライバによるアクセルペダル、ブレーキペダルおよびステアリングホイールの操作量を検出する。たとえばアクセルペダル踏み込みストローク、ブレーキペダル踏み込みストローク、ステアリング操舵角度を検出する。なお、アクセルペダル踏み込みストロークの代わりにスロットル開度、ブレーキペダル踏み込みストロークの代わりにブレーキマスタシリンダ圧を検出して用いるようにしてもよい。
【００２６】
このドライバ操作量検出手段１００で検出された各操作量に基づいて、ドライバ要求駆動力・制動力演算手段１０１では、ドライバの意思に対応した駆動力、制動力が定量化される。一方クルーズコントロール装置、トラクション制御装置、車体挙動制御装置が備えられている車両においては、クルーズコントロール装置による要求駆動力・制動力を演算するクルーズ要求駆動力・制動力演算手段１０２、およびトラクション制御装置あるいは／および車体挙動制御装置による要求駆動力・制動力を演算するＴＲＣ／ＶＤＣ要求駆動力・制動力演算手段１０３が備えられている。
【００２７】
そして、これらドライバ要求駆動力・制動力演算手段１０１、クルーズ要求駆動力・制動力演算手段１０２、ＴＲＣ／ＶＤＣ要求駆動力・制動力演算手段１０３によって演算された各要求駆動力、要求制動力の結果は基本要求駆動力・制動力演算手段１０４において優先順位付けあるいは調停される。そして、ドライバ要求駆動力、制動力、クルーズ要求駆動力、制動力、ＴＲＣ／ＶＤＣ要求駆動力・制動力の各々の入力指令は、各々どれかが選択される等して基本要求駆動力、基本要求制動力として１つの値に一本化される。
【００２８】
次に、車体の挙動から見て好ましくない振動現象あるいは／および乗員が受ける感覚から見て不快感を覚えさせる振動現象を引き起こす場合を鑑みて、基本要求駆動力・制動力を車体振動抑制要求駆動力・制動力補正手段１０６において補正する。この車体の挙動から見て好ましくない振動現象あるいは／および乗員が受ける感覚から見て不快感を覚えさせる振動現象を引き起こす外乱要因としては、ステアリング操作に伴うすべり角の影響による路面反力低下、あるいは急なアクセル操作、急な制動操作、クルーズ制御、ＴＲＣ，ＶＤＣ制御による駆動力、制動力の急変等を考慮することができる。
【００２９】
なお、基本要求駆動力・制動力演算手段１０４での演算結果が急激に変化しない場合でも、路面からタイヤを通して車体に伝達される走行抵抗の変化等に起因する路面反力が急変する場合には車体の振動現象を誘発する可能性がある。よって、このような路面反力を変化させるような入力要因を外的要因とみなし、トルク反力推定手段１０５において外的要因に起因するトルク反力を推定し、車体振動抑制要求・制動力補正手段１０６における補正条件に加味する。なお、路面反力を変化させるような外的要因としては路面の凹凸、路面勾配、路面μの変化等を考慮することができる。
【００３０】
最終要求駆動力・制動力演算手段１０７では、基本要求駆動力・制動力演算手段１０４における演算結果と車体振動抑制要求駆動力・制動力補正手段１０６による補正演算結果とを考慮して最終要求駆動力・制動力を算出する。この際、後述の図７にて説明するように、駆動力の制御幅、特に負の値の要求に対し調整できる限界等を考慮して、要求駆動力と要求制動力とに分配する。分配された要求駆動力は機関要求出力演算手段１１０に送信される。また、分配された要求制動力は制動用デバイス操作量演算手段１１３に送信される。なお、この最終要求駆動力・制動力演算手段１０７では、車体振動抑制要求駆動力・制動力補正手段１０６における補正演算結果が考慮されない場合もありえる。すなわち、基本要求駆動力・制動力演算手段１０４で演算された基本要求駆動力・制動力すなわち入力指令の総合値が、タイヤの路面反力を介して、サスペンションひいては車体バネ上の振動を引き起こすほどのタイヤ上下／捻り振動を引き起こすほどではない場合、あるいは、タイヤの上下／捻り振動がサスペンションで吸収されたりして、後述のサスペンションモデルにおける解析結果が車体の振動を発生する程度の入力指令でないと判断した場合、および車体バネ上において実際に乗員が不快感を覚えない程度の振動しか発生させえない入力指令であると判断した場合を挙げることができる。
【００３１】
機関要求出力演算手段１１０では、車両状態検出手段１０８において検出された車両情報から動力伝達系動作状態検出手段１０９でトランスミッションの契合ギヤ比やトルクコンバータのスリップ状態等を検出した結果と、最終要求駆動力・制動力演算手段１０７における演算結果とを用いて駆動力の発生源であるエンジンの要求出力を算出する。なお、車両状態検出手段１０８における車両情報として、各車輪の車輪速度、エンジン回転数、車輪駆動軸回転数、トルクコンバータの入力軸と出力軸との回転数比等を検出すればよい。
【００３２】
機関デバイス操作量決定手段１１１では、エンジンの要求出力を満たすように吸入空気量、燃料噴射量、点火角等のデバイス操作量を決定する。そして機関デバイス駆動手段１１２に対してデバイス操作量を指令値として送信する。
【００３３】
一方分配された要求制動力に対しても同様に、制動用デバイス操作量演算手段１１３においてブレーキ系に求める要求制動力を満たすようにブレーキアクチュエータ等におけるデバイス操作量を演算する。そして制動デバイス駆動手段１１４に、デバイス操作量の演算結果を指令値として送信する。
【００３４】
次に図２に基づいて、車体振動抑制要求駆動力・制動力補正手段１０６の内部構成について詳述する。なお、図１と同等の機能を有するブロックについては同様の符号を付し説明を省略する。
【００３５】
図１の基本要求駆動力・制動力演算手段１０４で算出された基本要求駆動力および基本要求制動力は、車体振動抑制要求駆動力・制動力補正手段１０６に構成されている外乱入力加算手段１０６ｅに入力される。
【００３６】
図１のトルク反力推定手段１０５からの入力を受ける外乱入力推定手段１０６ｄでは、車体に対する前述の外的要因による外乱の入力値を算出する。この情報は外乱入力加算手段１０６ｅに送信され、外乱入力加算手段１０６ｅでは入力基本要求駆動力・制動力演算手段１０４から送信された情報に対して外乱入力推定手段１０６ｄからの情報を加算する。そして、この加算した情報を車体振動モデル状態量推定手段１０６ａに送信する。
【００３７】
この車体振動モデル状態量推定手段１０６ａは、エンジンによる駆動力あるいは／およびブレーキによる制動力の変化、あるいは／および走行抵抗の変化、あるいは／およびステアリング操作による路面反力の変化、に起因してタイヤ、サスペンション、車体バネ上の順に加わるトルク反力を入力とする車体の振動現象を推定する運動モデルである。この運動モデルは、内部の状態量として、車体のピッチ角、ロール角、車体の鉛直方向変位、およびこれらの変化速度等を有し、車体重量やエンジン重量等の車両諸元や、前後輪のサスペンション特性に基づき、前述のトルク反力に対する車体の重心位置の変位を力学的にモデル化したものである。なお、車体の重心位置ではなく、運転者の座位における頭の位置（図４の位置Ｘ２）、あるいは後部座席に座った際の頭の位置（図４の位置Ｘ３）の変位についてモデル化するようにしてもよい。
【００３８】
状態Ｆ／Ｂ補正手段１０６ｂでは、車体振動モデル状態量推定手段１０６ａによって算出された内部状態量に基づいて、内部状態量の各値の時間変化を極力早く抑制するように、基本要求駆動力、基本要求制動力を補正するためのフィードバックゲインを設定する。この際のフィードバックゲインは、各内部状態量に優先順位付けを行って設定するようにしても良い。たとえば、車体のピッチレート、車体ピッチ角、前後輪の各接地荷重という順で変化を抑制するためのフィードバックゲインを設定するようにしてもよい。この設定されたフィードバックゲインが内部状態量にかけられて前述の入力トルク補正手段１０６ｃにフィードバックされ、入力トルク補正手段１０６ｃにて基本要求駆動力、基本要求制動力を補正する。そしてここで補正された入力トルク補正手段１０６ｃの出力は図１に最終要求駆動力・制動力演算手段１０７に送信される。
【００３９】
図３は、図１における機関要求出力演算手段１１０、機関デバイス操作量決定手段１１１について詳述するブロック図である。
【００４０】
図１の最終駆動力・制動力演算手段１０７で演算された最終要求駆動力・最終要求制動力に基づき終減速比換算を行うことにより、要求トランスミッション（Ｔ／Ｍ）出力軸トルク演算手段１１０ａにてトランスミッション出力軸トルク要求値を算出する。
【００４１】
一方、図１にて示した動力伝達系動作状態検出手段１０９にて検出されたトランスミッションの出力軸回転数およびタービン回転数からトランスミッション減速比演算手段１１０ｂにおいて現在のギヤ比を算出する。
【００４２】
そしてこれら要求トランスミッション出力軸トルクとトランスミッション減速比から、要求タービントルク演算手段１１０ｃにおいてトランスミッションタービン軸要求トルクの値を算出する。タービン軸トルクは、ロックアップクラッチにより伝達されるトルクと、トルクコンバータにより伝達されるトルクとの合計となる。よって、上記要求タービン軸トルクをロックアップクラッチ伝達トルク演算手段１１０ｄおよびトルクコンバータ伝達トルク演算手段１１０ｅにおいて各伝達トルクを算出し、これらの合計としてトランスミッションへの入力トルクを算出する。そして要求エンジン軸トルク演算手段１１０ｇでは、この入力トルクの値に、補機系負荷トルク推定手段１１０ｆにおいて算出されたオルタネータやエアコンプレッサー等による補機負荷トルクを加算し、動力発生源であるエンジンへの要求軸トルクを算出する。
【００４３】
要求エンジン軸トルク演算手段１１０ｇで演算された要求軸トルクの値は機関デバイス操作量決定手段１１１における要求エンジン図示トルク演算手段１１１ａに送信される。この要求エンジン図示トルク演算手段１１１ａでは、エンジンの燃焼によって発生すべき図示トルクを算出する。この算出にあたっては、エンジントルクの制限（１１１ｂ）、アイドル時のエンジン回転数制御のための補正トルク（１１１ｃ）、機械系の摩擦損失やポンピング損失等の内部損失（１１１ｄ）の値を考慮する。
【００４４】
要求エンジン図示トルク演算手段１１１ａで演算された要求エンジン図示トルクを満たすため、空気・燃料・点火系要求値演算手段１１１ｅにおいてエンジンに充填されるべき空気量、必要燃料量および点火時期を算出する。ここでこの空気、燃料、点火への振分に際しては、燃焼モード、・目標パラメータ設定手段１１１ｆにより設定された種々の運転状態に依存する燃焼モードや目標空燃費等の制約条件が満たされるようにする。
【００４５】
空気・燃料・点火系要求値演算手段１１１ｅにおいて算出された空気、燃料、点火系の各要求値から、空気系デバイス操作量、燃料系デバイス操作量および点火系デバイス操作量が、各操作量演算手段１１１ｇ〜ｉにおいて算出される。そしてこれらの各操作量は図１における機関デバイス駆動手段１１２に指令値として送信される。
【００４６】
次に、車体の振動現象を特定するために図２の車体振動モデル状態量推定手段１０６ａに備えられる運動モデルについて詳述する。
【００４７】
本実施例における運動モデルは、図４に示すように、車体１００に対して前後にサスペンションを持つ２輪系の運動モデルである。すなわち、前輪１輪に対するホイールトルクＴｆおよび後輪１輪におけるホイールトルクＴｒとをパラメータとして備え、路面状態変化あるいは駆動力・制動力変化、ステアリング操舵等に応じてタイヤが発生する路面反力の作用を表現するタイヤモデル部と、前後輪各１輪に対応したサスペンションのバネ系とダンパ系とを有するサスペンションモデルと、車体重心Ｘ１の移動量・方向を表現する車体バネ上モデルとにより成り立っている。
【００４８】
次に、路面外乱、制動、駆動の少なくとも１つがタイヤに加えられた際を例にとり、運動モデルについて図４を用いて説明する。
【００４９】
前後輪に各々制駆動トルクＴｆ，Ｔｒがかかったとき、車体１がピッチ軸まわりに角度θの回転が発生するとともに重心位置の移動ｘが発生する。また前輪側および後輪側のサスペンションのバネ定数をそれぞれｋｆ、ｋｒとし、前輪側および後輪側のサスペンションの減衰定数をそれぞれｃｆ，ｃｒとし、タイヤ径Ｒ、前輪および後輪のホイール軸中心とホイールの瞬間回転中心のなす角を各々ηｆ，ηｒとする。また、車体にかかるピッチ慣性モーメントＩｐ、前後輪とピッチ中心間距離をそれぞれｌｆ，ｌｒ、ピッチ軸と重心間の距離ｈｐ、ホイール軸まわりの車体慣性モーメントをＩｒとする。この場合、車体のピッチ軸まわりの運動方程式は
【００５０】
【数１】
Ｉｐθ’’＝−ｌｆｋｆ（ｘ＋ｌｆθ）−ｌｆｃｆ（ｘ’＋ｌｆθ’）＋ｌｒｋｒ（ｘ−ｌｒθ）＋ｌｒｃｒ（ｘ’−ｌｒθ’）＋Ｉｐ／Ｉｒ（Ｔｆ／Ｒ＋Ｔｒ／Ｒ）＋（Ｔｆ／Ｒ＋Ｔｒ／Ｒ）ｈｐ−ｌｆＴｆ／Ｒｔａｎηｆ−ｌｒＴｒ／Ｒｔａｎηｒ
で表される。また車体上下運動の方程式は
【００５１】
【数２】
Ｍｘ’’＝−ｋｆ（ｘ＋ｌｆθ）−ｃｆ（ｘ’＋ｌｆθ’）−ｋｒ（ｘ−ｌｒθ）−ｃｒ（ｘ’−ｌｒθ’）−Ｔｆ／Ｒｔａｎηｆ＋Ｔｒ／Ｒｔａｎηｒ
で表される。
【００５２】
それぞれｘ１＝ｘ，ｘ２＝ｘ’，ｘ３＝θ，ｘ４＝θ’，ｕ１＝Ｔｆ，ｕ２＝Ｔｒと置いて状態方程式に変換すると、
【００５３】
【数３】
［ｘ１；ｘ２；ｘ３；ｘ４］’＝Ａｍ［ｘ１；ｘ２；ｘ３；ｘ４］＋Ｂｍ［ｕ１；ｕ２］
と表すことができる。
【００５４】
ここでＡｍ、Ｂｍの各要素は
ａｍ１１＝０，ａｍ１２＝１，ａｍ１３＝０，ａｍ１４＝０
ａｍ２１＝−（ｋｆ＋ｋｒ）／Ｍ，ａｍ２２＝−（ｃｆ＋ｃｒ）／Ｍ
ａｍ２３＝（−ｌｆｋｆ＋ｌｒｋｒ）／Ｍ，ａｍ２４＝（−ｌｆｃｆ＋ｌｒｃｒ）／Ｍ
ａｍ３１＝０，ａｍ３２＝０，ａｍ３３＝０，ａｍ３４＝１
ａｍ４１＝（−ｌｆｋｆ＋ｌｒｋｒ）／Ｉｐ，ａｍ４２＝（−ｌｆｃｆ＋ｌｒｃｒ）／Ｉｐ
ａｍ４３＝（−ｌｆ²ｋｆ−ｌｒ²ｋｒ）／Ｉｐ，ａｍ４４＝（−ｌｆ²ｃｆ−ｌｒ²ｃｒ）／Ｉｐ
ｂｍ１１＝０，ｂｍ１２＝０
ｂｍ２１＝−ｔａｎηｆ／（ＭＲ），ｂｍ２２＝ｔａｎηｒ／（ＭＲ）
ｂｍ３１＝０，ｂｍ３２＝０
ｂｍ４１＝（Ｉｐ／Ｉｒ＋ｈｐ−ｌｆｔａｎηｆ）／（ＩｐＲ），ｂｍ４２＝（Ｉｐ／Ｉｒ＋ｈｐ−ｌｒｔａｎηｒ）／（ＩｐＲ）
である。
【００５５】
次に図５に基づいて、ステアリング操舵時の車体の横運動およびドラグに関する２輪の運動モデルについて説明する。
【００５６】
車体にかかるヨー慣性モーメントＩｚ、前輪重心間距離Ｌｆ、後輪重心間距離Ｌｒ、前輪発生横力Ｆｙｆ、後輪発生横力Ｆｙｒ、ヨーレートψ’とすると、車体ヨー軸回りの運動方程式は、
【００５７】
【数４】
Ｉｚ・ψ’’＝Ｌｆ・Ｆｙｆ−Ｌｒ・Ｆｙｒ
で与えられる。
【００５８】
前輪舵角δｆ、後輪舵角δｒ、前輪タイヤ前後力Ｆｗｘｆ、同横力Ｆｗｙｆ、後輪タイヤ前後力Ｆｗｘｒ、同横力Ｆｗｙｒとすると車体横方向に作用する力は、
【００５９】
【数５】
Ｆｙｆ＝Ｆｗｘｆ・ｓｉｎδｆ＋Ｆｗｙｆ・ｃｏｓδｆ
【００６０】
【数６】
Ｆｙｒ＝Ｆｗｘｒ・ｓｉｎδｒ＋Ｆｗｙｒ・ｃｏｓδｒ
で表され、車両重量Ｍ、横加速度Ａｙとすると車体横方向の運動方程式は、
【００６１】
【数７】
Ｍ・Ａｙ＝Ｆｙｆ＋Ｆｙｒ
で与えられる。
【００６２】
車体滑り角β、車速Ｖとすると、
【００６３】
【数８】
β’＝Ａｙ／Ｖ−ψ’
で表すことができる。タイヤに制駆動がかかっていない状態を想定して、転がり抵抗係数μｒ、前後輪の荷重Ｆｚｆ，Ｆｚｒとしてタイヤ前後力を表すと、
【００６４】
【数９】
Ｆｗｘｆ＝−μｒ・Ｆｚｆ、Ｆｗｘｒ＝−μｒ・Ｆｚｒ
となる。また路面摩擦係数μ、前後輪のコーナリングパワーＣｐｆ，Ｃｐｒ、前後輪のタイヤ滑り角αｆ，αｒとしてタイヤ横力を表すと、
【００６５】
【数１０】
Ｆｗｙｆ＝μＣｐｆαｆＦｚｆ、Ｆｗｙｒ＝μＣｐｒαｒＦｚｒ
ただしαｆ＝δｆ−Ｌｆψ’／Ｖ−β、αｒ＝δｒ＋Ｌｒψ’／Ｖ−βとなる。
【００６６】
以上の式より、舵角δｆ，δｒや滑り角αｆ，αｒが微小なときの近似ｃｏｓδ≒１、ｓｉｎδ≒δを適用するとヨーレートψ’と車体滑り角βは次のように整理できる。
【００６７】
【数１１】
［ψ’；β］’＝Ａｎ［ψ’；β］＋Ｂｎ［δｆ；δｒ］
ここでＡｎ、Ｂｎの各要素は以下のとおりである。
【００６８】
ａｎ１１＝（−μＬｆ²ＣｐｆＦｚｆ−μＬｒ²ＣｐｒＦｚｒ）／（ＩｚＶ）
ａｎ１２＝（−μＬｆＣｐｆＦｚｆ＋μＬｒＣｐｒＦｚｒ）／Ｉｚ
ａｎ２１＝（１／（ＭＶ））｛（−μＬｆＣｐｆＦｚｆ＋μＬｒＣｐｒＦｚｒ）／Ｖ−ＭＶ｝
ａｎ２２＝−（μＣｐｆＦｚｆ＋μＣｐｒＦｚｒ）／（ＭＶ）
ｂｎ１１＝（−ｕμｒＬｆＦｚｆ＋μＬｆＣｐｆＦｚｆ）／Ｉｚ
ｂｎ１２＝（μｒＬｒＦｚｒ−μＬｒＣｐｒＦｚｒ）／Ｉｚ
ｂｎ２１＝（−μｒＦｚｆ＋μＣｐｆＦｚｆ）／（ＭＶ）
ｂｎ２２＝（−μｒＦｚｒ＋μＣｐｒＦｚｒ）／（ＭＶ）
旋回時の前後輪のドラグをＤｆ，Ｄｒとすると
【００６９】
【数１２】
Ｄｆ＝Ｆｗｘｆｃｏｓαｆ−Ｆｗｙｆｓｉｎαｆ≒−（μｒ＋μＣｐｆαｆ²）Ｆｚｆ
【００７０】
【数１３】
Ｄｒ＝Ｆｗｘｒｃｏｓαｒ−Ｆｗｙｒｓｉｎαｒ≒−（μｒ＋μＣｐｒαｒ²）Ｆｚｒ
で表される。なお、ドラグとは、ステアリング操舵時に転舵されるタイヤによって車体の移動方向の逆向きに発生する作用力であり、一種の外乱とみなせる。ここでこの運動モデルでは車体の前後方向に着目していることから、前述した車体の進行方向のドラグＤｆ，Ｄｒでなく、図６に基づき次式（数１４，数１５）で求められる車体前後方向のドラグＤｘｆ，Ｄｘｒを考える。
【００７１】
【数１４】
Ｄｘｆ＝Ｆｗｘｆｃｏｓδｆ−Ｆｗｙｆｓｉｎδｆ≒−（μｒ＋μＣｐｆαｆδｆ）Ｆｚｆ
【００７２】
【数１５】
Ｄｘｒ＝Ｆｗｘｒｃｏｓδｒ−Ｆｗｙｒｓｉｎδｒ≒−（μｒ＋μＣｐｒαｒδｒ）Ｆｚｒ
このドラグＤｘｆ，Ｄｘｒにタイヤ径Ｒをかけてホイールトルクに換算して
【００７３】
【数１６】
ｗ１＝Ｒ・Ｄｆ、ｗ２＝Ｒ・Ｄｒ
とする。制駆動によって車体を制振しようとしたときこのｗ１，ｗ２は操舵からの外乱である。
【００７４】
なお、この横運動およびドラグに関するモデルは、前述の図４を用いて説明した運動モデルと一体化されるものである。
【００７５】
次に、駆動力に対する車体制振制御について説明する。
【００７６】
上述の運動モデルにおいて次の拡張をする。操作の対象となる制駆動力の入力に対してはＢｍという行列、外乱に対してはＥｍという行列を用意し、
【００７７】
【数１７】
［ｘ１；ｘ２；ｘ３；ｘ４］’＝Ａｍ［ｘ１；ｘ２；ｘ３；ｘ４］＋Ｂｍ［ｕ１；ｕ２］＋Ｅｍ［ｗ１；ｗ２］
のように制動力、駆動力の入力と外乱を加算する。この式（数１７）において例えば後輪駆動車の場合、アクセル開度に基づき決定した要求トランスミッション軸トルクＴｔｍにデフ比Ｎｄをかけた駆動輪への要求Ｔｔｍ＊Ｎｄを入力ｕ２として用いる。また旋回時の前後輪のドラグＤｘｆ，Ｄｘｒにタイヤ径Ｒをかけたトルクを外乱入力ｗ１，ｗ２として用いる。
【００７８】
要求値Ｔｔｍ＊Ｎｄに対するバネ上の挙動の出力［ｘ１；ｘ２；ｘ３；ｘ４］を要求値にフィードバックした結果を補正後ホイールトルクＴｗＳｔａｂとし、デフ比で割り補正後要求ＴＭトルクＴｔｍＳｔａｂとして駆動力を制御する。このときフィードバックゲインは、特にｘ’， θ’の振動が少なくなるよう決定する。例えば、
【００７９】
【数１８】
Ｑ＝［００００；０１ｅ２００；００００；０００１ｅ４］、Ｒ＝［１０；０１ｅ−６］
のように選び、
【００８０】
【数１９】
Ｊ＝∫［ｘ^T（ｔ）Ｑｘ（ｔ）＋ｕ^T（ｔ）Ｒｕ（ｔ）］ｄｔ
数１９におけるＪを最小にする制御入力である。
【００８１】
【数２０】
ｕ（ｔ）＝−Ｆｘ（ｔ）、Ｆ＝Ｒ^-1Ｂｍ^TＰ
とする。ここでＦはフィードバックゲイン行列であり、Ｐは次のリカッチ型代数方程式（数２１）の正定対称行列である。
【００８２】
【数２１】
ＰＡｍ＋Ａｍ^TＰ−ＰＢｍＲ^-1Ｂｍ^TＰ＋Ｑ＝０
これは最適レギュレータの手法であるが、極配置などの手法を用いて設計してもよい。
【００８３】
このような運動モデルによると、急なアクセル操作に対して演算された駆動トルクによってバネ上すなわち車体がどのような挙動をなすかが運動モデルにおいて演算される。そしてそのモデルが演算した車両のピッチングおよび上下動の挙動に基づきをフィードバックゲインを求め、特にピッチレートや上下速度を低減するよう駆動力が補正される。バネ上２輪モデルはあらかじめ車両の諸元等から使用する車両に適合されているので、駆動力の補正によって実際の車両もほぼそのモデル通りにバネ上の制振が行われ、結果としてドライバーへの不快感を低減させる。
【００８４】
ステアリング操舵が行われた場合は、舵を切り込んでいくとき前後輪の横力が発生するとともにドラグすなわち車両の進行を抑える方向に作用する力も増大し、車体の前後方向の振動であるピッチング挙動が発生する。このドラグがバネ上２輪モデルに外乱として入力されるとドラグによる車体の挙動が演算されるので、この状態量をフィードバックした駆動力は、切り込みによるドラグ増大時に高めに補正され、切り返しでは低めに補正され、ピッチングおよび上下動を抑えるように働く。
【００８５】
またこの補正により切り込み時は後輪に荷重が移動することでリヤの接地性が上がり車両のヨー挙動を安定させる効果を、また切り返し時は前輪に荷重が移動して操舵の応答を高める効果を作り出す。
【００８６】
次に、図７のフローチャートに基づいて、図１に示した本実施例における制振制御のフローについて説明する。なお、図７のフローでは、駆動力について説明するが、制動力についても同等の考え方で制御フローを構築することができ、たとえば、図７のフローチャートにおける“駆動力”を“制動力”、“制動力”を“駆動力”と単に逆に置き換えることによって、成り立つ。
【００８７】
イグニッションスイッチのＯＮ動作によって制御が開始されると、ますステップ１０１において、ドライバ操作量検出手段１００の出力に基づいてアクセル開度と車速とに基づいて運転者の要求するエンジンのドライバ要求駆動力を算出する。
【００８８】
次にステップ１０２においてクルーズコントロールが作動中か否かを判断する。そして非作動中と判断された場合にはステップ１０４に移行し、作動中と判断された場合にはステップ１０３に進む。
【００８９】
ステップ１０３では、クルーズコントロール機能において算出される目標車体速度あるいは目標加速度に基づいてクルーズ要求駆動力を演算する。続くステップ１０４ではトラクション制御（ＴＲＣ）あるいは／および車体挙動制御（ＶＤＣ）が作動中か否かが判断される。そして非作動中と判断された場合にはステップ１０６に進み、作動中と判断された場合にはステップ１０５に進む。ステップ１０５では、トラクション制御機能あるいは／および車体挙動制御機能からの要求に基づきＴＲＣ／ＶＤＣ目標駆動力を算出する。
【００９０】
次にステップ１０６では、ステップ１０３あるいは／およびステップ１０５における演算結果が存在する場合には、各々の演算結果を加味して、ステップ１０１で演算されたドライバ要求駆動力を補正し、基本目標駆動力を算出する。
【００９１】
ステップ１１０では、ステップ１０６での演算結果である基本目標駆動力と、駆動輪における現時点の駆動力の推定値とからタイヤから車体に伝わる外乱に関するトルク（外乱トルク）を算出する。ここで、駆動輪における駆動力はサブルーチンであるステップ２０１〜２０３において演算される。ステップ２０１では現時点でのエンジンの動作状態を検出し、ステップ２０２ではエンジン出力トルクを推定演算する。ステップ２０３では、ステップ２０１，２０２における検出、演算結果に基づいて、実際に駆動輪に発生している駆動力を推定する。
【００９２】
ステップ１１１ではステップ１１０において推定された外乱トルクの値を入力として車体振動の運動モデルにおける各状態量を推定する。そしてこの各状態量に対して予め設定されたフィードバック定数に基づきステップ１１２において基本要求駆動力に対する補正値を算出する。そしてステップ１１３においてこの補正値に基づき最終要求駆動力を算出する。
【００９３】
ステップ１１４では、エンジンである駆動系で実現できる駆動力の範囲を算出する。特に最終要求駆動力が負の所定値をとる場合には、ステップ１１５において負の最終要求駆動力を機関デバイス駆動手段で実現できるか否かを判断する。なお、ステップ１１３における最終要求駆動力の演算結果がステップ１１４で求めた実現可能な駆動力の範囲にある場合はステップ１１７に進む。
【００９４】
ステップ１１７では、最終要求駆動力が負であっても機関デバイス駆動手段で実現できる場合あるいは最終要求駆動力が正である場合に、最終要求駆動力が駆動系である機関デバイス駆動手段すなわちエンジンで実現できるとして、最終的な駆動系の目標駆動力を算出する。
【００９５】
続くステップ１１８では駆動系目標駆動力の値から動力伝達系すなわちトランスミッションおよびトルクコンバータ等のトルク増幅比を考慮した逆演算により駆動力発生源である目標エンジントルクを算出する。そして、ステップ１１９において、この目標エンジントルクに対してエンジンの最大許容回転数相当のトルク等による制約に基づき、目標エンジントルクを制限する。
【００９６】
続くステップ１２０では、エンジンに接続されているエアコンプレッサーやオルタネータ等の補機類の動力損失分の補正を行う。さらにステップ１２１では、アイドル時のエンジン回転す制御のためのトルク補正を行い、エンジンの発生すべき正味のトルクを算出する。次にステップ１２２においてエンジンの運転状態により、運転モードおよび基本目標空燃費を設定し、これに基づいてステップ１２３においてステップ１２１で求められた補正後の目標トルクを実現すべき目標空気量、目標空燃費、目標点火時期を算出する。ステップ１２４ではこの目標空気量から目標スロットル開度および目標バルブタイミングを算出する。ステップ１２５では、燃料噴射量の算出を行いステップ１２６において最終目標点火時期を算出する。ステップ１２７ではステップ１２４〜１２６で算出された各指令値に対応して空気系、燃料系および点火系の各デバイスアクチュエータの駆動処理を行う。
【００９７】
ステップ１１５において最終要求駆動力が負の所定値をとり駆動系での実現ができないと判断された場合にはステップ１１６に進み、駆動系で実現できない不足する負の駆動力分を補うための目標制動力を算出する。そして、このステップ１１６からはステップ１１７〜１２７の駆動系の制御と、ステップ３０１〜３０３の制動系のサブルーチンとに制御を分ける。すなわち、駆動系のステップ１１７〜１２７ではステップ１１４、１１６において求められた駆動系で実現できる制御範囲分に関して制御を実行する。
【００９８】
サブルーチンであるステップ３０１〜３０３では、ステップ１１６において求められた負の駆動力分を補うための目標制動力を実現するため、ステップ３０１では、目標制動力に対する各車輪の制動系油圧力を算出する。続くステップ３０２では、油圧力を発生するための制動系アクチュエータの指令値を算出する。そしてステップ３０３ではこの指令値に基づいて制動系のアクチュエータ駆動出力処理を行う。
【００９９】
上記一連の制御フローは、所定の演算タイミングにおいて随時繰り返される。
【０１００】
図８は基本要求駆動力・制動力の元となる入力が、ドライバ要求駆動力のみである場合の、本実施例の運動モデルによる制振制御が行われない際の車体の振動現象等を点線で示し（ただし実線と重なる部分は実線で示されている）、本実施例における制振制御が実行された際を実線で示す図である。図８（ａ）に示すように、アクセル開度がステップ状に変化した時、これに伴って、図８（ｂ）に示す如くドライバ要求駆動力もステップ状に変化する。また、実駆動力（図８（ｃ）参照）、駆動トルク反力（図８（ｄ）参照）は駆動系の動特性に従い、アクセル開度、ドライバ要求駆動力に対して遅れを伴った実線の如く変化をする。このとき、この駆動トルク反力を入力として車体のピッチ角、ピッチレート、および前後各輪の接地荷重は、主としてサスペンションのバネ・ダンパ要素およびタイヤの弾性力により、図８（ｅ）〜（ｈ）の点線に示すような減衰振動を起こす。
【０１０１】
これに対して、運動モデルを用いて車体バネ上の制振を行うと、運転者による駆動力の要求であるアクセル開度（図８（ａ））に対して図８（ｂ）の実線で示す如く要求駆動力が補正され、したがって、図８（ｃ）の実線の如く実駆動力も補正される。実駆動力の補正に値凹して駆動トルク反力も図８（ｄ）の実線で示す如く補正される。これにより、図８（ｅ），（ｆ）の実線で示す如く車体ピッチ角、車体ピッチレート等の車体挙動の振動が抑制され、したがって、前後の各輪の接地荷重も図８（ｇ）、（ｈ）の実線で示す如く波打つような変化を抑制することができている。
【０１０２】
また、図９（ａ）〜（ｈ）は、アクセルペダルの踏み込み変化による基本要求駆動力・制動力が変化するのではなく、アクセル操作量に変化がない状態で走行抵抗外乱により駆動トルク反力が変化した場合の車体の振動現象を示す図である。なお、実線は、運動モデルを用いた制振制御を実行した際の挙動変化を示し、点線は制振制御が行われない際の挙動変化を示している。ただし、実線と重なる点線部分は実線で示されている。この場合でも図８（ａ）〜（ｈ）にて説明したと同様の効果を奏する。すなわち、図９（ｄ）の実線に示すように、路面状況変化やステアリングの操舵等によって走行抵抗が変化した場合でも、図９（ｄ）〜（ｈ）の点線で示すように、駆動トルク反力、車体ピッチ角、車体ピッチレート、前後輪の各接地荷重は振動を起こすが、運動モデルによる制振制御が行われると、駆動トルク反力は図９（ｃ）の実線の如く変化され、図９（ｅ）〜（ｈ）の実線で示すように車体ピッチ角、車体ピッチレート、前輪接地荷重、後輪接地荷重の減衰変動が抑制される。
【０１０３】
アクセルペダルを踏んだときの駆動力は唐突に立ちあがることなく、車体の揺れを抑えながらタイヤに伝えるため、低μ路などで見られる初期の過大スリップは低減されるとともに、ＴＲＣの作動によって早期にグリップ回復が可能となる。その結果、タイヤがグリップ限界に到達する過程は極めて緩やかとなり、ドライバーのアクセル操作がしやすくなるという効果を生む。
【０１０４】
ピッチ挙動が抑えられるということは各輪にかかる接地荷重の変動も抑制されている。これは数２２，数２３に示す前後輪の荷重に関する２輪モデルから導かれる。
【０１０５】
【数２２】
Ｆｚｆ＝−ｋｆ（ｘ＋ｌｆθ）−ｃｆ（ｘ’＋ｌｆθ’）−Ｔｆ／Ｒｔａｎηｆ
【０１０６】
【数２３】
Ｆｚｒ＝−ｋｒ（ｘ−ｌｒθ）−ｃｒ（ｘ’−ｌｒθ’）＋Ｔｒ／Ｒｔａｎηｒ
これは前述したバネ上の２輪モデルのうちショックアブソーバに加わる力とサスペンションジオメトリから来るアンチスクォート・アンチダイブの力の和である。この数２２、数２３からピッチ挙動のようなバネ上振動が抑制されると接地荷重の変動も抑えられることがわかる。一般にタイヤの前後力や横力はこの接地荷重と密接な関係にあり、接地荷重の増減と連動して前後横力も増減するとともに、ある程度以上に荷重が上昇するとそれらの力は飽和に達する。従って接地荷重変動が抑制されると、タイヤの前後力や横力の変動が抑制されて車両の前後の運動や旋回運動に対しても安定性が向上する。
【０１０７】
またタイヤがグリップを失う過程は緩やかとなるため、操舵も含めて運転がしやすくなるとともに、限界に達したとしてもＴＲＣ・ＶＤＣといった制御への繋がりもスムーズに行われるようになる。
【０１０８】
上述では、車体にかかる駆動力、走行外乱による制振制御について説明したが、以下は制振制御において入力Ｕとしてブレーキ制御手段からの情報であるドライバーのブレーキ要求トルクＴｂＤｒｖ＝［Ｔｂｆ；Ｔｂｒ］を駆動源からのトルクに合わせたものを用いるようにしてもよい。すると、アクセル操作だけでなくブレーキ操作も含めて路面の反力に相当する制駆動力をバネ上２輪モデルに与えることから、バネ上挙動の演算結果はより実車に近い挙動を示す。従ってそのモデル出力値をフィードバックして駆動力を補正するとより制振効果が高まる。
【０１０９】
またこの補正後のトルクＴｗＳｔａｂと駆動源からのトルク推定値ＴｄＥｓｔ＝ＴｔｍＥｓｔ＊Ｎｄの差をＴｗＳｔａｂに加算したＴｂ＝ＴｗＳｔａｂ＋（ＴｗＳｔａｂ−ＴｄＥｓｔ）でブレーキを制御すると、ブレーキの作用としては制動に対する制振と、駆動源で補償しきれない分を受け持つことになる。そしてドライバーのアクセル・ブレーキ操作に対する車体の制振効果を果たす。
【０１１０】
また、バネ上２輪モデルの状態量をフィードバックした駆動力補正部分の特性は、バネ上共振点付近のゲインを低下させる伝達特性Ｇ（ｓ）のフィルタに近似することもできる。
【０１１１】
また操舵ドラグに対する制振のための補正はバネ上共振点付近でゲインが高い伝達特性Ｈ（ｓ）のフィルタに近似することもできる（図１１）。これらフィルタを組み合わせて図１２のような構成によっても前述の駆動力補正を実現することができる。即ち補正後要求駆動力は次式より得る。
【０１１２】
【数２４】
ＴｔｍＳｔａｂ＝｛Ｇ（ｓ）・Ｔｔｍ・Ｎｄ＋Ｈ（ｓ）・（ｗ１＋ｗ２）｝／Ｎｄ
この演算の結果、補正の特徴としては急な駆動力の変化に対してその変化を保持ないしは抑制する方向に作用し、徐々に入力同等値に収束する。またハンドルが切り込まれるとき制駆動を駆動側に増加させ、切り返すとき減少させる。この動作は車体バネ上の特性に合わせて演算されているため、アクセル操作やハンドル操作によって発生する車体のピッチング挙動、さらにはピッチとロールの複合的な車体の振動を効果的に低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両制御を示すブロック図である。
【図２】車体振動抑制要求駆動力・制動力補正手段１０６の内部構成を示すブロック図である。
【図３】機関要求出力演算手段１１０および機関デバイス操作量決定手段１１１の内部構成を示すブロック図である。
【図４】車体の前後方向に関する運動モデルを示す図である。
【図５】車体の横方向に関する運動モデルを示す図である。
【図６】タイヤにかかる路面反力を示す図である。
【図７】本発明による車両制御の制御フローを示すフローチャートである。
【図８】図８（ａ）〜（ｈ）は、本発明による運動モデルを用いた制振制御をアクセル操作がされた際に実行した場合の特性図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｈ）は、本発明による運動モデルを用いた制振制御を路面外乱等の外的要因のみが存在する際に実行した場合の特性図である。
【図１０】本願発明の特徴を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００・・・車体
Ｘ１・・・車体重心
Ｘ２・・・運転者の頭位置
Ｘ３・・・後部座席の頭の位置
１・・・車体モデル
２・・・サスペンションモデル
３・・・タイヤモデル
１０・・・運動モデル

Claims (8)

1. 乗員によるアクセル操作、ステアリング操作およびブレーキ操作の少なくとも一つに対応する物理量を入力指令として、当該入力指令に対応するエンジン、あるいは／およびブレーキを駆動制御する車両制御装置であって、
   前記入力指令により発生する、車両のタイヤが受ける路面反力による上下あるいは／および捻りの振動、サスペンションにおける車体バネ下の振動、および車体自体が受ける車体バネ上の振動の少なくとも１つを含む当該振動に関する運動モデルを備え、
   前記運動モデルを用いて前記振動を抑制するように前記入力指令を補正する補正手段を備え、
   前記運動モデルは、少なくとも前記前輪側および後輪側のサスペンションに支持された車体自体のバネ上の振動を鑑みた車体バネ上モデルを有し、
   前記補正手段は、前記運動モデルが求めた車両の上下動の挙動に基づき、入力指令を補正するためのフィードバックゲインを設定し、前記フィードバックゲインにより、入力指令を補正することを特徴とする車両制御装置。
2. 前記運動モデルは、前記車体バネ上モデルに加え、
   前輪側および後輪側のサスペンションに支持されるタイヤが受ける路面反力による上下および／あるいは捻りの振動を鑑みたタイヤモデルと、
   前記前輪側および後輪側のサスペンションにおける車体バネ下上下方向の振動を鑑みたサスペンションモデルとを有し、
   前記補正手段は、記乗員が受ける振動の感覚を低減するため、前記車体バネ上モデルを最優先に用いて前記入力指令を補正することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記補正手段は、前記乗員によるアクセル操作、ステアリング操作およびブレーキ操作のいずれかに伴う振動の他に、車両外に起因する外的要因により発生する車体の振動に対応して前記入力指令を補正することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両制御装置。
4. 乗員が感じる車体の振動を力学的にモデル化した運動モデルであって、前記運動モデルは、
   前記タイヤモデル、サスペンションモデル、車体バネ上モデルの順に１つの運動モデルとして構築されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両制御装置。
5. 乗員によるアクセル操作、ステアリング操作、ブレーキ操作および車両外に起因する外的要因により車体が乗員に対して不適切な振動を発生する場合、当該振動を引き起こす前記アクセル操作、ステアリング操作、ブレーキ操作の少なくとも一つの操作に対応した乗員の入力指令を外乱要因とし、
   前記外乱要因により車体のバネ上に発生する振動の抑制を、前記運動モデルを用いて前記入力指令を補正することを特徴とする請求項４に記載の車両制御装置。
6. 前記車体バネ上モデルを用いた入力指令の補正は、車体の重心位置の変位を規制するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の車両制御装置。
7. 前記車体バネ上モデルを用いた入力指令の補正は、乗員の座位位置における乗員の頭の位置に略対応する位置の変位を規制するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の車両制御装置。
8. 前記運動モデルは内部状態量として、車両のピッチ角、ロール角、車体の鉛直方向変位を少なくとも有し、該内部状態量の各値の時間変化を抑制するように、前記入力指令を補正するためのフィードバックゲインを求めることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の車両制御装置。

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