(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振対象である車体に車輪及びサスペンションを加えた車両の走行中に取得されるセンシング情報を、車体のばね上挙動を推定するときに用いる車両モデルへの入力形式である車輪に加わるトルクまたは力の次元に変換する入力変換部と、前記車輪に加わるトルクまたは力と前記車両モデルを用いて車体のばね上挙動を推定する車体振動推定部と、前記ばね上挙動の推定結果に基づき駆動トルクの補正を行うトルク指令値算出部と、を備えた車体制振制御装置において、
前記入力変換部は、車輪速センサからの車輪速信号から車体の前後加速度成分のうち変動しない定常成分を除去する車輪速定常成分除去処理部と、前記車輪速定常成分除去処理部からの前記定常成分が除去された後の変動成分とサスペンションジオメトリに基づき、車輪速変動からサスペンションストローク速度、もしくは、車体のピッチング挙動、ロール挙動、バウンス挙動のいずれかを推定演算する外乱推定部と、を備え、
前記車輪速定常成分除去処理部は、車体に同一方向の加速度または減速度が発生している状態が継続し、車輪速も車体と同じ加速変化または減速変化している場合、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態であると判定する加速状態判定部と、前記加速状態判定部による判定結果により車輪速信号から前記定常成分を除去する機能を異ならせる複数の演算前処理部と、を有し、
前記加速状態判定部により車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態であると判定された場合、前記複数の演算前処理部は、車輪速信号から前記定常成分を除去する機能が、車体の前後加速度成分が含まれない状態であると判定された場合に比べて高い演算前処理に変更する構成とする
ことを特徴とする車体制振制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車体制振制御装置において、
前記複数の演算前処理部は、車輪速信号から回転振動次数が低い低次の定常成分を除去する低次ハイパスフィルタのみを通すハイパスフィルタ処理機能を持つ第１演算前処理部と、車輪速信号から低次ハイパスフィルタと回転振動次数が高い高次の定常成分を除去する高次ハイパスフィルタの両方を通すハイパスフィルタ処理機能を持つ第２演算前処理部と、を各々の演算前処理部について少なくとも１つずつ備える
ことを特徴とする車体制振制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載された車体制振制御装置において、
前記車輪速定常成分除去処理部は、前記加速状態判定部による判定結果と前記複数の演算前処理部による演算前処理により車輪速情報を生成する車輪速情報生成部を有し、
前記車輪速情報生成部は、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態のとき低次のハイパスフィルタ処理機能と高次のハイパスフィルタ処理機能の両方を持つ前記第２演算前処理部の出力を優先し、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれない状態のとき低次のハイパスフィルタ処理機能のみを持つ前記第１演算前処理部の出力を優先する
ことを特徴とする車体制振制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載された車体制振制御装置において、
前記加速状態判定部は、前記車輪速情報生成部により車輪速情報を生成する際、車体前後加速度の方向が同じ方向である状態が継続するとき、車輪速信号に含まれる車体の前後加速度成分の大きさと時間の積算値に応じて、前記第１演算前処理部と前記第２演算前処理部からの出力の優先度合いを連続的に変化させる
ことを特徴とする車体制振制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載された車体制振制御装置において、
前記加速状態判定部は、車体の前後加速度成分の大きさと時間の積算値を算出する積分演算を、積分器に時定数を設けて古い情報を消去する擬似積分とする
ことを特徴とする車体制振制御装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載された車体制振制御装置において、
前記加速状態判定部は、車体の前後加速度成分の大きさと時間の積算値を算出する際、車体前後加速度の方向が切り替わると、算出された前記積算値をリセットする構成とする
ことを特徴とする車体制振制御装置。
【請求項７】
請求項４から６の何れか１項に記載された車体制振制御装置において、
前記加速状態判定部は、積算値の大きさに応じて第１重み係数と第２重み係数を徐々に変更することで、低次のハイパスフィルタ処理機能のみを持つ前記第１演算前処理部と低次のハイパスフィルタ処理機能と高次のハイパスフィルタ処理機能の両方を持つ前記第２演算前処理部からの出力の優先度合いを連続的に変化させ、
前記車輪速情報生成部は、前記第１演算前処理部からの出力に前記第１重み係数を掛け合わせた値と、前記第２演算前処理部からの出力に前記第２重み係数を掛け合わせた値と、を加算することで、車輪速情報を徐々に変更する構成とする
ことを特徴とする車体制振制御装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行中、推定した車体のばね上挙動を駆動トルクの補正制御により抑制する車体制振制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドライバ入力に、車輪速変動から推定した外乱トルクを入力に加え、車両モデルから車体振動を推定し、車輪トルクを制御して車体振動を抑制するようにした車両の制振制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２７４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された従来装置にあっては、車輪速変動から外乱トルクを推定しているため、車輪速変動が必ずしも外乱トルクと一致しないとき、車体振動の抑制効果が期待できない、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、加速走行や減速走行が続くシーンにおいて、車輪速信号に含まれる定常成分の積算による制御発散を予防することができると共に、車輪速信号に含まれる変動成分による外乱推定精度を確保することができる車体制振制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の車体制振制御装置は、制振対象である車体に車輪及びサスペンションを加えた車両の走行中に取得されるセンシング情報を、車体のばね上挙動を推定するときに用いる車両モデルへの入力形式である車輪に加わるトルクまたは力の次元に変換する入力変換部と、前記車輪に加わるトルクまたは力と前記車両モデルを用いて車体のばね上挙動を推定する車体振動推定部と、前記ばね上挙動の推定結果に基づき駆動トルクの補正を行うトルク指令値算出部と、を備えたことを前提とする。
この車体制振制御装置において、
前記入力変換部は、車輪速センサからの車輪速信号から車体の前後加速度成分のうち変動しない定常成分を除去する車輪速定常成分除去処理部と、前記車輪速定常成分除去処理部からの定常成分が除去された後の変動成分とサスペンションジオメトリに基づき、車輪速変動からサスペンションストローク速度、もしくは、車体のピッチング挙動、ロール挙動、バウンス挙動のいずれかを推定演算する外乱推定部と、を備える。
前記車輪速定常成分除去処理部は、車体に同一方向の加速度または減速度が発生している状態が継続し、車輪速も車体と同じ加速変化または減速変化している場合、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態であると判定する加速状態判定部と、前記加速状態判定部による判定結果により車輪速信号から前記定常成分を除去する機能を異ならせる複数の演算前処理部と、を有する。
前記加速状態判定部により車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態であると判定された場合、前記複数の演算前処理部は、車輪速信号から前記定常成分を除去する機能が、車体の前後加速度成分が含まれない状態であると判定された場合に比べて高い演算前処理に変更する構成とする。 
【発明の効果】
【０００７】
例えば、加速走行や減速走行が続くシーンにおいて、車輪速信号から低次のフィルタで定常成分（加速度成分又は減速度成分）を除去するだけにすると、除去できない定常成分が積算されることで、定常成分の積算値が時間経過と共に次第に大きくなり、継続時間が長くなると車体制振制御が発散するおそれがある。
これに対し、加速走行や減速走行が続くシーンにおいては、車輪速信号に含まれる車体の前後加速度成分のうち変動しない定常成分の除去機能が高い演算前処理に変更されることで、定常成分の積算値が大きくなることが抑えられ、車体制振制御が発散するのが予防される。
加えて、加速走行や減速走行が続くシーンにおいて、外乱推定部に出力される車輪速情報は、車輪速信号に含まれる定常成分が除去された後の変動成分を主体とするものになるため、車輪速変動に基づいて推定される外乱の推定精度が確保される。
この結果、加速走行や減速走行が続くシーンにおいて、車輪速信号に含まれる定常成分の積算による制御発散を予防することができると共に、車輪速信号に含まれる変動成分による外乱推定精度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の車体制振制御装置が適用されたエンジン車を示す全体システム構成図である。
【図２】実施例１のエンジン車システムにおけるエンジンコントロールモジュール内の制御プログラム構成を示す制御ブロック図である。
【図３】実施例１のエンジンコントロールモジュール内の車体制振制御装置を示す制御ブロック図である。
【図４】実施例１のサスストローク算出部での説明においてサスペンションがストロークする際にタイヤが前後方向に変位することを示す模式図である。
【図５】実施例１のサスストローク算出部での説明においてサスペンションのストロークと前輪タイヤの前後方向変位関係特性を示す前輪タイヤ特性図である。
【図６】実施例１のサスストローク算出部での説明においてサスペンションのストロークと後輪タイヤの前後方向変位関係特性を示す後輪タイヤ特性図である。
【図７】実施例１の入力変換部に有する車輪速定常成分除去処理部を示す算出ブロック図である。
【図８】実施例１の車体振動推定部に有する車両モデルを図式化したものを示す車両モデル図である。
【図９】実施例１のレギュレータ＆チューニング部の内部構成を示すゲインブロック図である。
【図１０】実施例１のレギュレータ＆チューニング部のレギュレータゲインの機能を示すゲイン機能説明図である。
【図１１】車体制振制御の基本作用の説明図であり、走行状況(a)、車軸トルク特性のタイムチャート(b)、ピッチ角速度特性のタイムチャート(c)を示す。
【図１２】実施例１のエンジンコントロールモジュールにおいて実行される車体制振制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】実施例１の車体制振制御で狙っている効果である「操舵応答の向上」と「荷重変動の抑制」と「ロール速度の抑制」の基本原理を示す原理説明図である。
【図１４】実施例１の車体制振制御のロジック詳細を示すロジック構成図である。
【図１５】実施例１の車体制振制御装置を搭載したエンジン車で操舵時に実現される効果をあらわすピッチレイト（制御なし）・操舵入力・制御指令値（＝駆動トルク指令値）・ピッチレイト（制御後）・ヨーレイト（制御後）・ロールレイト（制御後）の対比特性を示すタイムチャートである。
【図１６】比較例の車輪速定常成分除去処理による特性(a)と実施例１の車輪速定常成分除去処理による特性(b)との対比を示す対比特性図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の車体制振制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
実施例１における構成を、「全体システム構成」、「エンジンコントロールモジュールの内部構成」、「車体制振制御装置の入力変換部構成」、「車体制振制御装置の車体振動推定部構成」、「車体制振制御装置のトルク指令値算出部構成」に分けて説明する。
【００１１】
［全体システム構成］
図１は、実施例１の車体制振制御装置が適用されたエンジン車を示す全体システム構成図である。以下、図１に基づき、全体システム構成を説明する。
ここで、「車体制振制御」とは、車両のアクチュエータ(実施例１では「エンジン106」)による駆動トルクを車体の振動に合わせて適切に制御することにより、車体振動を抑制する機能を持つ制御をいう。実施例１の車体制振制御においては、操舵時のヨー応答向上効果、操舵時のリニアリティ向上効果、ロール挙動の抑制効果も併せて得られる。
【００１２】
実施例１の車体制振制御装置が適用されたエンジン車は、図１に示すように、マニュアル変速による後輪駆動車であり、エンジンコントロールモジュール(ECM)101と、エンジン106と、を備えている。
【００１３】
前記エンジンコントロールモジュール101（以下、「ECM101」という。）は、エンジン106の駆動トルク制御を行う。このECM101には、左右前輪102FR,102FL（従動輪）と左右後輪102RR,102RL（駆動輪）に接続された車輪速センサ103FR,103FL,103RR,103RLからの信号と、ステアリングホイール110に接続された操舵角センサ111からの信号と、が入力される。さらに、ブレーキペダルへのドライバ操作量を検出するブレーキストロークセンサ104からの信号と、アクセルペダルへのドライバ操作量を検出するアクセル開度センサ105からの信号と、が入力される。これらの入力信号に応じてエンジン106を駆動するトルク指令値を算出し、トルク指令値をエンジン106へ送る。
【００１４】
前記エンジン106は、ECM101からのトルク指令値に応じた駆動トルクを発生し、発生した駆動トルクは、MT変速機107でドライバのシフト操作に応じて増減速される。MT変速機107で変速された駆動トルクは、シャフト108及びディファレンシャルギア109でさらに変速され、左右後輪102RR,102RLへと伝達され、車両を駆動する。
【００１５】
［エンジンコントロールモジュールの内部構成］
車体制振制御装置は、ECM101内に制御プログラムの形で構成されていて、ECM101内部の制御プログラムをあらわすブロック構成を図２に示す。以下、図２に基づき、ECM101の内部構成を説明する。
【００１６】
前記ECM1101は、図２に示すように、ドライバ要求トルク演算部201と、トルク指令値演算部202と、車体制振制御装置203と、を備えている。
【００１７】
前記ドライバ要求トルク演算部201は、ブレーキストロークセンサ104からのドライバによるブレーキ操作量情報と、アクセル開度センサ105からのドライバによるアクセル操作量情報を入力し、ドライバ要求トルクを演算する。
【００１８】
前記トルク指令値演算部202は、ドライバ要求トルク演算部201からのドライバ要求トルクに車体制振制御装置203からの補正トルク値を加算したトルク指令値と、車載の他システム（例えば、VDCやTCS等）からのトルク要求を入力する。そして、これらの入力情報に基づき、エンジン106への駆動トルク指令値を算出する。
【００１９】
前記車体制振制御装置203は、入力変換部204と、車体振動推定部205と、トルク指令値算出部206と、の３部構成となっている。前記入力変換部204は、走行中に取得される車両からのセンシング情報を車輪入力に変換する。前記車体振動推定部205は、入力変換部204からの各車輪入力と車両モデルを用いて車体のばね上挙動を推定する。前記トルク指令値算出部206は、車体振動推定部205により推定された車体のばね上挙動状態量（バウンス速度、バウンス量、ピッチ速度、ピッチ角度）に基づき、車体のばね上挙動を抑制するように補正トルク値を算出する。
【００２０】
［車体制振制御装置の入力変換部構成］
図３は、車体制振制御装置203の内部を詳細にあらわしたブロック構成を示す。以下、図３〜図７に基づき、３部構成の車体制振制御装置203のうち、入力変換部204の構成を説明する。
【００２１】
前記入力変換部204は、車両からのセンシング情報を、後段の車体振動推定部205で用いる車両モデル307への入力形式（具体的には、車輪に加わるトルクまたは力の次元）に変換を行う。この入力変換部204は、図３に示すように、駆動トルク変換部301と、サスストローク算出部302（外乱推定部）と、上下力変換部303と、車体速度推定部304と、旋回挙動推定部305と、旋回抵抗力算出部306と、車輪速定常成分除去処理部316と、を有する。
【００２２】
前記駆動トルク変換部301では、ドライバ要求トルクにギア比を積算してエンジン端トルクから駆動軸端トルクＴwに変換する。ギア比は、車輪速(駆動輪の左右平均回転数)とエンジン回転数の比より算出する。このギア比は、MT変速機107とディファレンシャルギア109を合わせた総ギア比となる。
【００２３】
前記サスストローク算出部302では、定常成分除去処理後の車輪速情報に基づいてサスペンションストローク速度及びサスペンションストローク量を算出する。サスペンションがストロークする際には、図４に示すように、タイヤは前後方向にも変位をもち、この関係性は車両のサスペンションのジオメトリによって決まる。これを図示したものが図５及び図６である。この関係性を線形近似し、前後変位に対する上下変位の係数を前輪と後輪でそれぞれＫgeoF,ＫgeoRとすると、前後輪の上下変位Ｚf,Ｚrはタイヤの前後位置ｘtf,ｘtrに対して次式の関係となる。
Ｚf＝ＫgeoF・ｘtf
Ｚr＝ＫgeoR・ｘtr
上式を微分すると、タイヤの前後速度と上下速度の式となるため、この関係を用いてサスペンションストローク速度とサスペンションストローク量を算出する。
【００２４】
前記上下力変換部303では、サスストローク算出部302で算出したサスペンションストローク速度とサスペンションストローク量に対し、ばね係数と減衰係数をそれぞれ積算し、その和をとることで、前輪上下力Ｆfと後輪上下力Ｆrに変換する。
【００２５】
前記車体速度推定部304では、車輪速情報のうち、従動輪102FR,102FLの車輪速度平均値を車体速度Ｖとして出力する。
【００２６】
前記旋回挙動推定部305では、車体速度推定部304からの車体速度Ｖと、操舵角センサ111からの操舵角を入力し、操舵角によりタイヤ転舵角δを算出し、周知の線形２輪モデルの式を用いて、ヨーレイトγと車体スリップ角βvを算出する。
【００２７】
前記旋回抵抗力算出部306では、旋回挙動推定部305からヨーレイトγと車体スリップ角βv及びタイヤ転舵角δを入力し、ドライバ操舵による前輪旋回抵抗力Ｆcfと後輪旋回抵抗力Ｆcrを演算する。すなわち、ヨーレイトγと車体スリップ角βv及びタイヤ転舵角δに基づき、下記の式を用いて、タイヤ横滑り角である前後輪のタイヤスリップ角βf,βrを算出する。
前輪タイヤスリップ角βfと後輪タイヤスリップ角βrは、
βf＝βv＋lf・γ/Ｖ−δ
βr＝βv−lr・γ/Ｖ
の式により計算される。但し、lf及びlrは、車体重心から前後車軸までの距離である。
そして、前後輪のタイヤスリップ角βf,βrと前後輪のコーナリングパワーＣpf,Ｃprの積により、前後輪のタイヤ横力Ｆyf,Ｆyrを算出する。さらに、前後輪のタイヤスリップ角βf,βrと前後輪のタイヤ横力Ｆyf,Ｆyrの積により、前輪旋回抵抗力Ｆcfと後輪旋回抵抗力Ｆcrを算出する。
【００２８】
前記車輪速定常成分除去処理部316は、図７に示すように、車輪速センサ103FR,103FL,103RR,103RLとサスストローク算出部302（外乱推定部）との間に設けられる。そして、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態か否かを判定する加速状態判定部316aと、車輪速信号に対する第１演算前処理部316b及び第２演算前処理部316c（複数の演算前処理部）と、加速状態判定と演算前処理に基づき車輪速情報を生成する車輪速情報生成部316dと、を有する。この車輪速定常成分除去処理部316は、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態の場合、車輪速信号から前後加速度の定常成分を除去する機能が、車体の前後加速度成分が含まれない状態の場合に比べて高い演算前処理に変更する構成としている。以下、車輪速定常成分除去処理部316の詳細構成を説明する。
【００２９】
前記加速状態判定部316aは、車体に同一方向の加速度または減速度が発生している状態が継続している場合、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態であると判定する。この加速状態判定部316aは、図７に示すように、４輪平均値算出部316eと、微分器316fと、疑似積分器316gと、リセット判定部316hと、優先度算出処理部316iと、を有する。
【００３０】
前記４輪平均値算出部316eは、車輪速センサ103FR,103FL,103RR,103RLからの車輪速信号による４輪の車輪速平均値を算出する。
【００３１】
前記微分器316fは、４輪平均値算出部316eからの車輪速平均値を時間微分することで、車輪加速度（＝車体の前後加速度成分）を算出する。
【００３２】
前記疑似積分器316gは、微分器316fからの車体の前後加速度成分の大きさと時間の積算値（＝前後加速度の時間積分値）を算出するもので、その積分演算を、積分器に時定数を設けて古い情報を消去する擬似積分としている。
【００３３】
前記リセット判定部316hは、疑似積分器316gにより車体の前後加速度成分の大きさと時間の積算値を算出する際、加速度の正負が反転することで、車体前後加速度の方向が切り替わると、疑似積分器316gにより算出された積算値をリセットする（積算値＝０）。
【００３４】
前記優先度算出処理部316iは、疑似積分器316gからの積算値に応じて、第１演算前処理部316bと第２演算前処理部316cからの出力の優先度合いを連続的に変化させる。
具体的には、第１重み係数特性と第２重み係数特性を持つ積算値−重み係数マップ（演算式）を用意する。第１重み係数特性は、積算値がi1までは１であり、積算値がi1から大きくなるほど小さくなり、積算値がi2以上になると０になる。第２重み係数特性は、積算値がi1までは０であり、積算値がi1から大きくなるほど大きくなり、積算値がi2以上になると１になる。積算値の大きさに応じて第１重み係数と第２重み係数を徐々に変更することで、第１演算前処理部316bと第２演算前処理部316cからの出力の優先度合いを連続的に変化させる。
【００３５】
前記第１演算前処理部316bは、車輪速信号から低次の定常成分を除去するハイパスフィルタ処理機能を持つ。この第１演算前処理部316bは、主に加減速が継続して発生しないシーンで用いられるものであり、安定性が高く、かつ、演算負荷が低い低次フィルタ316jを使用する。
【００３６】
前記第２演算前処理部316cは、車輪速信号から高次の定常成分を除去するハイパスフィルタ処理機能を持つ。この第２演算前処理部316cは、主に加減速が継続するシーンで用いられるものであり、低次フィルタ316jだけでは定常成分を除去しきれないため、低次フィルタ316jと高次フィルタ316kと組み合わせて使用する。
【００３７】
前記車輪速情報生成部316dは、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態のとき、高次のハイパスフィルタ処理機能を持つ第２演算前処理部316cの出力を優先し、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれない状態のとき、低次のハイパスフィルタ処理機能を持つ第１演算前処理部316bの出力を優先する。
この車輪速情報生成部316dは、図７に示すように、第１演算前処理部316bからの出力に第１重み係数を掛け合わせる第１積算器316pと、第２演算前処理部316cからの出力に第２重み係数を掛け合わせる第２積算器316qと、第１積算器316pの値と第２積算器316qの値を加算する加算器316rと、を有する。すなわち、車輪速情報生成部316dは、第１演算前処理部316bからの出力に第１重み係数を掛け合わせた値と、第２演算前処理部316cからの出力に前記第２重み係数を掛け合わせた値と、を加算することで、車輪速情報を徐々に変更する構成としている。
【００３８】
［車体制振制御装置の車体振動推定部構成］
図３は、車体制振制御装置203の内部を詳細にあらわしたブロック構成を示す。以下、図３及び図８に基づき、３部構成の車体制振制御装置203のうち、車体振動推定部205の構成を説明する。
【００３９】
前記車体振動推定部205は、図８に示すように、車両モデル307（「振動モデル」ともいう。）を有する。この車両モデル307は、本システムが搭載される実車（車体、前輪サスペンション、後輪サスペンション等）をモデル化して得られる上下運動方程式とピッチング運動方程式によりあらわしている。そして、入力変換部204での変換処理により算出した駆動軸端トルクＴw、前後輪上下力Ｆf,Ｆr、前後輪旋回抵抗力Ｆcf,Ｆcrを車両モデル307に入力する。これにより、車体のばね上挙動状態量（バウンス速度・バウンス量・ピッチ速度・ピッチ角度）の車両モデル307による推定値を算出する。
【００４０】
［車体制振制御装置のトルク指令値算出部構成］
図３は、車体制振制御装置203の内部を詳細にあらわしたブロック構成を示す。以下、図３及び図９，図１０に基づき、３部構成の車体制振制御装置203のうち、トルク指令値算出部206の構成を説明する。
【００４１】
前記トルク指令値算出部206は、図３に示すように、レギュレータ＆チューニング部308,309,310と、リミット処理部311と、バンドパスフィルタ312と、非線形ゲイン増幅部313と、リミット処理部314と、エンジントルク変換部315と、を備えている。
【００４２】
前記レギュレータ＆チューニング部308,309,310は、車体振動推定部205で算出された車体のばね上挙動状態量（バウンス速度、バウンス量、ピッチ速度、ピッチ角度）について、制御対象とする挙動毎にレギュレータ処理を行い、これらに重み付けを行うためのチューニングゲインを積算し、その総和をとり、制御に必要な補正トルク値を算出する。
このレギュレータ＆チューニング部308,309,310には、制御対象である「トルク入力によるばね上挙動」と「外乱によるばね上挙動」と「操舵によるばね上挙動」のそれぞれに対し、挙動を最小に抑えるレギュレータゲインと、調整代としてのチューニングゲインと、を有する。
【００４３】
前記レギュレータゲインは、下記のように設定する。
「トルク入力によるばね上挙動」に対して、図９に示すように、Trq-dZvゲイン（バウンス速度ゲイン）と、Trq-dSｐゲイン（ピッチ速度ゲイン）と、を設定する。
「外乱によるばね上挙動」に対して、図９に示すように、Ws-SFゲイン（前後バランスゲイン）と、Ws-dSFゲイン（前後バランス変化速度ゲイン）と、Ws-dZvゲイン（バウンス速度ゲイン）と、Ws-dSpゲイン（ピッチ速度ゲイン）と、を設定する。
「操舵によるばね上挙動」に対して、図９に示すように、Str-dWfゲイン（前輪荷重変化速度ゲイン）と、Str-dWrゲイン（後輪荷重変化速度ゲイン）と、を設定する。
【００４４】
前記各ゲインが持つ機能を説明する。
レギュレータ＆チューニング部308,309の各レギュレータゲインは、図１０に示すように、荷重の安定化に寄与する。つまり、Trq-dZvゲインは、バウンス速度を抑制し、Trq-dSｐゲインは、ピッチ速度を抑制する。Ws-SFゲインは、前後荷重変化を抑制し、Ws-dSFゲインは、前後荷重変化速度を抑制し、Ws-dZvゲインは、バウンス速度を抑制し、Ws-dSpゲインは、ピッチ速度を抑制する。
一方、レギュレータ＆チューニング部310の各レギュレータゲインは、図１０に示すように、荷重の付加に寄与する。つまり、Str-dWfゲインは、前輪荷重を上乗せし、Str-dWrゲインは、後輪荷重変動を抑制する。
【００４５】
そして、車体のばね上挙動状態量に対しレギュレータゲインを積算した値を、車両の駆動トルクから差し引けば、状態量（バウンス速度、バウンス量、ピッチ速度、ピッチ角度）は平衡状態（ここでは、振動が止まる方向）に働く。したがって、車体のばね上挙動状態量にレギュレータゲインを積算した値の総和を補正トルク値とし、これを駆動トルク指令値に加算することになる。
【００４６】
前記チューニングゲインは、各レギュレータゲインのそれぞれに設定されている。すなわち、図９に示すように、Trq-dZvゲインに対しチューニングゲインK1、Trq-dSｐゲインに対しチューニングゲインK2、Ws-SFゲインに対しチューニングゲインK3、Ws-dSFゲインに対しチューニングゲインK4、Ws-dZvゲインに対しチューニングゲインK5、Ws-dSpゲインに対しチューニングゲインK6、Str-dWfゲインに対しチューニングゲインK7、Str-dWrゲインに対しチューニングゲインK8を設定する。
これは、レギュレータゲインで補正したものをそのままトルク指令値にした場合、駆動トルクを変動により前後Ｇ変動が違和感を生じることがあるし、また、狙いとする操舵応答向上やロール挙動の積極的な制御を実現できないことがあることによる。
【００４７】
そこで、チューニングゲインK1〜K6は、振動を抑制する正方向の値で、かつ、違和感を与えない前後Ｇ変動範囲に含まれる値に設定する。チューニングゲインK7,K8は、振動を助長する負方向で、かつ、違和感を与えない前後Ｇ変動範囲に含まれる値に設定する。これらのチューニングゲインK1〜K8を積算した値の和を、車両駆動軸に付与することにより、前後輪荷重を安定化させてタイヤの性能を十分に発揮させることが可能となる。そして、操舵時には、前輪に荷重を上乗せし、操舵応答の向上、穏やかなロール挙動を実現できるようになる。
【００４８】
なお、チューニングゲインK1〜K8は、重み付けの調整代であるため、適用車両に応じて初期設定値を変更することで、車種への対応性を持たせることができる。さらに、チューニングゲインK1〜K8を走行中に変更可能にしておくと、走行状況やドライバ操作状況などに応じ、適切にチューニングゲインK1〜K8を調整することで、走行状況などによって特に実現したい制御効果を強調することもできる。
【００４９】
前記リミット処理部311及び前記バンドパスフィルタ312は、レギュレータ＆チューニング部308,309,310で算出される補正トルク値に対し、駆動系共振対策のリミット処理とフィルタ処理を施す。
【００５０】
前記リミット処理部311は、上記チューニングゲインK1〜K8を積算した値の和（補正トルク値）に対して、駆動系共振対策として、補正トルク値の絶対値の最大値制限処理を行い、ドライバが前後Ｇ変動として感じない範囲のトルクに制限する。
【００５１】
前記バンドパスフィルタ312は、リミット処理部311と同様に駆動系共振対策として、車体のばね上振動成分を抽出すると共に、ばね上共振を抑制するように駆動系共振周波数成分の除去を行う。その理由は、実際の車両、特に、エンジン車などにおいては、駆動トルクに不用意に振動成分を付加すると、駆動系共振と干渉して違和感となる振動が発生することがあることによる。加えて、エンジン車などは、駆動トルク指令に対する応答性の悪さや不感帯があるため、期待した制御効果を十分に得ることができないおそれがあるために必要となる。
【００５２】
前記非線形ゲイン増幅部313は、バンドパスフィルタ312から出力される補正トルク値に対し、アクチュエータ（エンジン106）の応答性対策として、補正トルク値の正負切り替わり領域付近（＝アクチュエータの不感帯領域）での補正トルク値の増幅を行う。
【００５３】
前記リミット処理部314は、非線形ゲイン増幅部313から出力される増幅処理後の補正トルク値に対し、最終的なリミット処理を行う。
【００５４】
前記エンジントルク変換部315は、リミット処理部314からのリミット処理後の補正トルク値を、ギア比に応じたエンジン端トルク値に変換し、これを最終の補正トルク値として出力する。
【００５５】
次に、作用を説明する。
実施例１の車体制振制御装置における作用を、「車体制振制御の基本作用」、「車体制振制御処理作用」、「車体制振制御で性能向上を狙うシーンと効果」、「車体制振制御ロジックと車体制振制御効果」、「異なる走行シーンでの車輪速情報生成作用」に分けて説明する。
【００５６】
［車体制振制御の基本作用］
駆動トルクによる車体制振制御において、具体的にどのようなメカニズムにより車体のばね上挙動がコントロールされるかを把握しておくことが必要である。以下、図１１に基づき、これを反映する車体制振制御の基本作用を説明する。
【００５７】
まず、本車体制振制御は、トルク変動や外乱による車体挙動の変化速度を、エンジントルクの補正で抑制し、荷重の安定化と旋回性能の向上を狙う制御である。
そこで、具体的な走行状況として、図１１(a)に示すように、停車から発進加速した後、定速状態に入り、その後、減速して停車する場合を例にとる。
停車から発進加速すると、駆動トルクが急増することで、後輪の輪荷重が増加し、前輪の輪荷重が減少するという荷重移動が生じ、車体挙動としては、車体前方側が持ち上がるノーズアップとなる。このとき、図１１(a),(b)に示すように、駆動輪である後輪への駆動トルクをダウンさせると、減速時のように車体前方側が沈み込むノーズダウンの挙動を発生させ、荷重移動によるノーズアップと、トルクダウンによるノーズダウンが相殺し、車体挙動が安定する。
【００５８】
発進後、定速状態に入る定常状態では、車体挙動が安定しているため、駆動トルクを補正する制御は行わない。その後、ブレーキ操作等を行って減速停車する場合には、駆動トルクが急減することで、後輪の輪荷重が減少し、前輪の輪荷重が増加するという荷重移動が生じ、車体挙動としては、車体前方側が沈み込むノーズダウンとなる。このとき、図１１(a),(b)に示すように、駆動輪である後輪への駆動トルクをアップさせると、加速時のように車体前方側が持ち上がるノーズアップの挙動を発生させ、荷重移動によるノーズダウンと、トルクアップによるノーズアップが相殺し、車体挙動が安定する。
したがって、車体のピッチ角速度の変化をみると、図１１(c)に示すように、制振なしの場合に比べ、制振ありの場合が車体のピッチ角速度が小さく抑えられる。
【００５９】
［車体制振制御処理作用］
図１２は、実施例１のエンジンコントロールモジュール101にて実行される車体制振制御処理を示すフローチャートである。以下、図１２に基づき、車体制振制御処理作用を説明する。なお、車体制振制御は、ステップS1401〜ステップS1422へと順次進む処理の流れが、所定の制御周期毎に実行される。
【００６０】
車体制振制御処理を開始すると、ステップS1401では、ドライバ要求トルク演算部201にてドライバ要求トルクが演算される。次のステップS1402では、駆動トルク変換部301にてドライバ要求トルクにギア比を積算してエンジン端トルクから駆動軸端トルクＴwに単位変換される。次のステップS1403では、車輪速定常成分除去処理部316にて車輪速センサ103FR,103FL,103RR,103RLにより車輪速信号から車輪速定常成分の除去処理が行われる。次のステップS1404では、サスストローク算出部302にて除去処理後の車輪速情報に基づいてサスペンションストローク速度とサスペンションストローク量が算出される。次のステップS1405では、上下力変換部303にてサスペンションストローク速度とサスペンションストローク量が前後輪上下力Ｆf,Ｆrに変換される。次のステップS1406では、操舵角センサ111により操舵角が検出される。次のステップS1407では、車体速度推定部304にて車体速度Ｖが算出される。次のステップS1408では、旋回挙動推定部305にてヨーレイトγと車体スリップ角βv（＝車体横滑り角）が算出される。次のステップS1409では、旋回抵抗力算出部306にて前後輪のタイヤスリップ角βf,βr（タイヤ横滑り角）が算出される。次のステップS1410では、旋回抵抗力算出部306にて前後輪のタイヤ横力Ｆyf,Ｆyrが算出される。次のステップS1411では、旋回抵抗力算出部306にて前後輪旋回抵抗力Ｆcf,Ｆcrが算出される。以上の処理は、入力変換部204までの間になされる。
【００６１】
次のステップS1412では、車体振動推定部205にて、駆動軸端トルクＴw，前後輪上下力Ｆf,Ｆr，前後輪旋回抵抗力Ｆcf,Ｆcrを車両モデル307に入力することで、車体のばね上挙動状態量（バウンス速度、バウンス量、ピッチ速度、ピッチ角度）が算出される。次のステップS1413では、例えば、車速によりレギュレータ＆チューニング部308,309,310のチューニングゲインが変更される。次のステップS1414では、レギュレータ＆チューニング部308にてドライバ要求トルクによる振動を抑制する補正トルク値Ａが算出される。次のステップS1415では、レギュレータ＆チューニング部309にて外乱による振動を抑制する補正トルク値Ｂが算出される。次のステップS1416では、レギュレータ＆チューニング部310にて操舵による前後荷重変動を増幅する補正トルク値Ｃが算出される。次のステップS1417では、補正トルク値Ａと補正トルク値Ｂと補正トルク値Ｃの和による補正トルク値が出力される。
【００６２】
次のステップS1418では、リミット処理部311にて補正トルク値に対し駆動系共振対策のリミット処理が施される。次のステップS1419では、バンドパスフィルタ312にて補正トルク値に対し駆動系共振成分を除去するフィルタ処理が施される。次のステップS1420では、非線形ゲイン増幅部313にて正負切り替わり領域付近で補正トルク値を増幅する非線形ゲイン処理が行われる。次のステップS1421では、リミット処理部314にて増幅処理後の補正トルク値に対して最終的なリミット処理が行われる。次のステップS1422では、エンジントルク変換部315にて駆動軸端の補正トルク値がエンジン端補正トルク値に単位変換され、これが最終の補正トルク値として出力される。この処理を、制御周期毎に繰り返す。
【００６３】
［車体制振制御で性能向上を狙うシーンと効果］
上記の車体制振制御処理により、実施例１の車体制振制御で性能向上を狙うシーンと効果について、図１３に基づき説明する。
【００６４】
実施例１の車体制振制御で性能向上を狙うシーンとその効果は、
(a)車線変更時やＳ字路等のシーンで、穏やかなロールとリニアリティの良さにより、安定感のあるリニアな旋回性能を得ること。
(b)高速巡航時等のシーンで、修正操舵の少なさやピッチダンピングの良さにより、車両の安定した巡航性能を得ること。
にある。
【００６５】
上記(a)を達成するには、「操舵応答の向上」と「ロール速度の抑制」が必要であり、上記(b)を達成するには、「荷重変動の抑制」が必要である。以下、図１３に基づき、車体制振制御により、これらの効果を実現できる理由を説明する。
【００６６】
「操舵応答の向上」は、図１３に示すように、操舵時、減速＝トルクダウンを行うと、前輪荷重が増加し、前輪タイヤのコーナリングパワーCpが増大し、タイヤ横力が増大することで、操舵応答が向上する。すなわち、コーナリングパワーCpは、輪荷重が大きいほど大きくなるという荷重依存特性を用い、操舵時に輪荷重を増加させることで、「操舵応答の向上」が実現される。
【００６７】
「荷重変動の抑制」は、図１３に示すように、例えば、ノーズアップ挙動が発生した場合には、減速＝トルクダウンを行うと、車体振動と逆位相の運動（ノーズダウン）が発生し、荷重変動の相殺により、荷重変動が抑制される。一方、ノーズダウン挙動が発生した場合には、加速＝トルクアップを行うと、車体振動と逆位相の運動（ノーズアップ）が発生し、荷重変動の相殺により、荷重変動が抑制される。そして、ドライバ入力により振動（荷重変動）が発生した場合も、路面外乱により振動（荷重変動）が発生した場合も、荷重変動が抑制される。すなわち、トルク変動と路面外乱によるピッチ挙動を推定すると、推定したピッチ挙動とは逆位相の駆動トルクで、「荷重変動の抑制」が実現される。
【００６８】
「ロール速度の抑制」は、図１３に示すように、上記した「操舵応答の向上」と「荷重変動の抑制」によりヨーレイトのリニアリティが向上する。したがって、ヨーレイトに比例して穏やかな横Ｇ変化となり、ロールレイトのピーク値が小さくなって、ロール速度が抑制される。すなわち、「操舵応答の向上」と「荷重変動の抑制」が組み合わされることで「ロール速度の抑制」が実現される。
【００６９】
したがって、操舵時には、前輪荷重が増加するよう積極的にノーズダウン挙動を助長することでヨー応答を向上させ、同時に余計な振動成分は抑制することでリニアリティを確保する。そして、これらの制御を同時に行うことで横Ｇの急変が抑えられるため、ロールレイトを抑制できるという本制御が狙いとする効果(a)を実現できる。
【００７０】
一方、操舵を伴わない直線路の巡航時には、トルク変動と路面外乱によるピッチ挙動を推定し、推定したピッチ挙動とは逆位相の駆動トルクを与えることで、荷重変動が抑制され、車両の安定した巡航性能を得るという本制御が狙いとする効果(b)を実現できる。
【００７１】
［車体制振制御ロジックと車体制振制御効果］
上記車体制振制御で性能向上を狙うシーンと効果を達成する実施例１の車体制振制御ロジックと車体制振制御効果を、図１４及び図１５に基づき説明する。
【００７２】
まず、実施例１の車体制振制御のロジックは、図１４に示すように、駆動軸端トルクＴw（ドライバ要求トルク）、前輪上下力Ｆf、後輪上下力Ｆr、前輪旋回抵抗力Ｆcf、後輪旋回抵抗力Ｆcrを、車両モデル307に入力する。これにより、車体のばね上挙動状態量であるバウンス速度・バウンス量・ピッチ速度・ピッチ角度を算出する。
【００７３】
そして、車体のばね上挙動状態量のそれぞれに、図１４に示すように、バウンス速度・バウンス量・ピッチ速度・ピッチ角度を最小にするレギュレータゲインを掛け合わせ、さらに、調整代となるチューニングゲインを掛け合わせる。
【００７４】
上記処理により制御対象である「トルク入力によるばね上挙動」と「外乱によるばね上挙動」と「操舵によるばね上挙動」のそれぞれについて補正トルク値Ａ，Ｂ，Ｃを得る。そして、各補正トルク値Ａ，Ｂ，Ｃを合算することで、最終の補正トルク値（＝図１４の制御トルク）とし、これをドライバ要求トルクに加算した駆動トルク指令値を実車のエンジン106に出力する。
【００７５】
上記各補正トルク値Ａ，Ｂ，Ｃのうち、補正トルク値Ｃは、ロールレイトを抑制するという本制御が狙いとする効果(a)を実現するため、操舵時において、前輪荷重を上乗せするように駆動トルクを補正し、左右前輪102FR,102FLに積極的に輪荷重を乗らせるための補正トルク値である。
したがって、操舵時には、補正トルク値Ｃにより、前輪荷重が増加するよう積極的にノーズダウン挙動を助長することでヨー応答を向上させ、同時に補正トルク値Ａ，Ｂにより余計な振動成分は抑制することでリニアリティが確保される。
【００７６】
一方、上記各補正トルク値Ａ，Ｂ，Ｃのうち、補正トルク値Ａ，Ｂは、車両の安定した巡航性能を得るという本制御が狙いとする効果(b)を実現するため、直進路走行中において、駆動トルクの変動や路面外乱にかかわらず、前後荷重変動を安定化し、車体振動を抑制するために補正トルク値である。
したがって、操舵を伴わない直線路の巡航時には、補正トルク値Ａ，Ｂにより、トルク変動と路面外乱によるピッチ挙動やバウンス挙動や前後荷重変化を推定し、推定したピッチ挙動やバウンス挙動や前後荷重変化とは逆位相の駆動トルクが与えられることで、ピッチ挙動やバウンス挙動（上下挙動）や前後荷重変化が抑制される。
【００７７】
次に、実施例１による車体制振制御ロジックによる効果を、図１５に示すタイムチャートにより説明する。なお、図１５は、直進走行から操舵したときの対比特性（制御有りが実線特性、制御無しが点線特性）を時系列であらわしたタイムチャートである。
【００７８】
車体制振制御では、図１５の矢印Ｊに示すように、（車体振動を抑制する指令トルク）＋（操舵応答をコントロールする指令トルク）による制御指令値（＝駆動トルク指令値）が出力される。
このため、時刻t1までの直進走行域では、図１５の矢印Ｅに示すように、制御無しに比べ、ピッチレイトが抑制され、車両の安定した走行性能により、乗心地の向上が実現されていることが分かる。
【００７９】
そして、時刻t1以降の操舵過渡領域においては、図１５の矢印Ｆに示すように、ピッチレイトの変化が抑制されていて、適切な荷重移動が実現されていることが分かる。操舵過渡領域のうち、旋回初期においては、図１５の矢印Ｇに示すように、制御無しに比べてヨーレイトが早期に立ち上がり、初期応答性が向上していることが分かる。さらに、操舵過渡領域のうち、旋回後期においては、図１５の矢印Ｈに示すように、制御無しに比べてヨーレイトが緩やかに変化し、旋回巻き込みが抑制されていることが分かる。
【００８０】
そして、操舵過渡領域（旋回初期〜旋回後期）においては、ピッチレイトの変化を抑制する制御と、ヨーレイトの変化を抑制する制御と、を同時に行うことで、横Ｇの急変が抑えられるため、図１５の矢印Ｉに示すように、制御無しに比べてロールレイトが抑制されていることが分かる。
【００８１】
［異なる走行シーンでの車輪速情報生成作用］
上記本制御が狙う効果を実現するには、入力変換部204において、走行中に取得される車両からのセンシング情報を精度良く車輪入力に変換することが必要である。この車輪入力のうち、車輪速情報に基づき算出される前輪上下力Ｆfと後輪上下力Ｆrについても同様に、走行シーンにかかわらず精度の良い車輪速情報を生成する必要がある。以下、図１６に基づき、これを反映する異なる走行シーンでの車輪速情報生成作用を説明する。
【００８２】
まず、車輪速センサからの車輪速信号に対し、走行シーンにかかわらず低次のハイパスフィルタを通すことで定常成分を除去し、車輪速情報を得るものを比較例とする。
この比較例の場合、図１６(a)の車輪速特性に示すように、車輪速度が上昇して加速走行が続くシーンにおいて、低次のハイパスフィルタを通すだけの処理を行うと、図１６(a)のフィルタ処理後車輪速特性に示すように、除去できない定常成分が残る。この除去できない定常成分の積算値は、時間経過と共に次第に大きくなり、加速走行の継続時間が長くなると、図１６(a)の推定ピッチ角度特性に示すように、推定ピッチ角度が急勾配の特性にて増加し続ける。すなわち、実車で加速走行が続くシーンにおいては、車体のピッチ角度が加速開始域で所定の傾き角度になると、その後、車体のピッチ角度を維持したままとなる。しかし、比較例のように、推定ピッチ角度が立ち上がり勾配の特性にて増加し続けると、推定される車体のピッチ角度が限界角度を超え、車体制振制御そのものが発散するおそれがある。
【００８３】
これに対し、実施例１では、車輪速信号から定常成分を除去する構成として、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態であるほど、車輪速信号から前後加速度の定常成分を除去する機能を高める車輪速定常成分除去処理部316を採用した。以下、車輪速定常成分除去処理部316による異なる走行シーンでの車輪速情報生成作用を説明する。
【００８４】
＊定速走行から加速走行に移行するシーンでの車輪速情報生成作用
例えば、アクセル操作量を一定に保ちながらの定速走行からアクセル踏み込み操作により加速走行に移行するシーンでの車輪速情報生成作用を説明する。
【００８５】
定速走行を継続するシーンでは、車輪速定常成分除去処理部316において、４輪平均値算出部316e→微分器316fへ進むと、車輪加速度である車体の前後加速度成分が算出される。次の疑似積分器316gでは、微分器316fからの車体の前後加速度成分の大きさと時間の積算値が算出される。この積算値は、定速走行シーンではゼロ或いはゼロに近い値となる。このため、積算値がi1以下になり、優先度算出処理部316iからは、第１重み係数＝１で、第２重み係数＝０の値が出力される。したがって、車輪速情報生成部316dでは、第２演算前処理部316cからの出力に第２重み係数を掛け合わせた値がゼロになり、第１演算前処理部316bからの出力に第１重み係数（＝１）を掛け合わせた値が、最終的な車輪速情報とされ、サスストローク算出部302に出力される。
【００８６】
この定速走行から加速走行に移行する過渡シーンでは、微分器316fからの車体の前後加速度成分が増加するため、疑似積分器316gで算出される車体の前後加速度成分の大きさと時間の積算値は、徐々に増加する。このため、積算値がi1以上になると、優先度算出処理部316iからは、積算値が大きくなるほど第１重み係数が１から徐々に低下し、第２重み係数が０から徐々に上昇する値が出力される。したがって、車輪速情報生成部316dでは、第１演算前処理部316bからの出力に第１重み係数を掛け合わせた値と、第２演算前処理部316cからの出力に第２重み係数を掛け合わせた値と、の加算値が最終的な車輪速情報とされ、サスストローク算出部302に出力される。
【００８７】
その後、加速走行を継続するシーンでは、微分器316fからの車体の前後加速度成分が大きいままであるため、疑似積分器316gで算出される車体の前後加速度成分の大きさと時間の積算値は、時間の経過に伴って値が大きくなる。このため、積算値がi2以上になると、優先度算出処理部316iからは、第１重み係数が０で、第２重み係数が１の値が出力される。したがって、車輪速情報生成部316dでは、第１演算前処理部316bからの出力に第１重み係数を掛け合わせた値がゼロになり、第２演算前処理部316cからの出力に第２重み係数（＝１）を掛け合わせた値が最終的な車輪速情報とされ、サスストローク算出部302に出力される。
【００８８】
すなわち、定速走行から加速走行に移行するシーンのうち、定速走行を継続するシーンでは、低次ハイパスフィルタ316jのみを通す第１演算前処理部316bからの出力が、演算前処理後の車輪速情報とされる。そして、定速走行から加速走行に移行する過渡シーンでは、第１重み係数と第２重み係数の値によって第１演算前処理部316bからの出力と第２演算前処理部316cからの出力の重み付けが変えられ、積算値の増加に対して連続的に変化する値が、演算前処理後の車輪速情報とされる。さらに、加速走行を継続するシーンになると、低次ハイパスフィルタ316jと高次ハイパスフィルタ316kの両方を通す第２演算前処理部316cからの出力が、演算前処理後の車輪速情報とされる。
【００８９】
したがって、定速走行から加速走行に移行するシーンにおいては、図１６(b)のフィルタ処理後車輪速特性に示すように、定速走行シーン及び加速走行シーンでの定常成分が除去され、定速走行から加速走行に移行する過渡シーンでの変動成分だけが残る。そして、加速走行シーンの継続時間が長くなったとしても定常成分が除去されることで、図１６(b)の推定ピッチ角度特性に示すように、推定ピッチ角度が所定の角度を保ち続ける。すなわち、定速走行から加速走行に移行するシーンにおいては、推定ピッチ角度が実車による車体のピッチ角度特性と一致する。
なお、定速走行から減速走行に移行するシーンにおいても、定速走行から加速走行に移行するシーンと同様の作用を示すことになる。さらに、加速走行から定速走行に移行するシーンや減速走行から定速走行に移行するシーンにおいても、演算前処理が時間前後で入れ替わるだけで、同様の作用を示すことになる。
【００９０】
このため、定速走行から加減速走行に移行するシーンや加減速走行から定速走行に移行するシーンでの車輪速情報生成において、下記に列挙する作用を示す。
【００９１】
(A) 定速走行が続くシーンにおいて、低次ハイパスフィルタ316jのみを通す第１演算前処理部316bからの出力を、演算前処理後の車輪速情報とするため、安定性が高く、かつ、演算負荷を低くしながら、車輪速信号から定常成分が除去される。
【００９２】
(B) 定速走行から加減速走行に移行、或いは、加減速走行から定速走行に移行する過渡シーンでは、重み付けが変えることで積算値の増加に対して連続的に変化する値を、演算前処理後の車輪速情報とする。このため、移行前後でオン/オフ的に定常成分を除去する演算前処理を切り替える場合のような車輪速情報の急変が防止される。
【００９３】
(C) 加速走行や減速走行が続くシーンにおいて、車輪速信号に含まれる定常成分の除去機能が高い演算前処理に変更されることで、定常成分の積算値が大きくなることが抑えられ、車体制振制御が発散するのが予防される。
【００９４】
(D) 加速走行や減速走行が続くシーンにおいて、サスストローク算出部302に出力される車輪速情報は、車輪速信号に含まれる定常成分が除去された後の変動成分を主体とするものになるため、車輪速変動に基づいて推定されるサスペンションストローク速度の推定精度が確保される。
【００９５】
＊加速走行から減速走行に移行するシーンでの車輪速情報生成作用
例えば、アクセル踏み込みによる加速走行からアクセル戻し操作により減速走行に移行するシーンでの車輪速情報生成作用を説明する。
【００９６】
加速走行領域では、疑似積分器316gで算出される車体の前後加速度成分の大きさと時間の積算値は、時間の経過に伴って値が大きくなる。このため、積算値がi2以上になると、優先度算出処理部316iからは、第１重み係数が０で、第２重み係数が１の値が出力される。したがって、第２演算前処理部316cからの出力に第２重み係数（＝１）を掛け合わせた値が車輪速情報とされ、サスストローク算出部302に出力される。
【００９７】
加速走行から減速走行に移行すると、加速度の正負が反転するため、リセット判定部316hからの出力により、疑似積分器316gにより算出された積算値がリセット（積算値＝０）される。したがって、減速走行領域では、疑似積分器316gで算出される車体の前後加速度成分の大きさと時間の積算値は、積算値がゼロの状態から時間の経過に伴って値が大きくなる。このため、積算値がi1になるまでは、第１演算前処理部316bからの出力に第１重み係数（＝１）を掛け合わせた値が車輪速情報とされる。そして、積算値がi1〜i2までは、重み付けが変えることで積算値の増加に対して連続的に変化する値が、演算前処理後の車輪速情報とされる。そして、積算値がi2以上になると、第２演算前処理部316cからの出力に第２重み係数（＝１）を掛け合わせた値が車輪速情報とされる。
【００９８】
したがって、加速走行から減速走行に移行するシーンで、減速走行領域に移行したとき、加速走行領域での積算値が上乗せされることが無く、定常成分の積算値が大きくなり、発散するのが予防される。
すなわち、加速度または減速度が発生している状態が継続している場合、加速度であるか減速度であるかにかかわらず、時間の経過に伴って次第に大きくなる積算値が算出される疑似積分器316gを用いている。このため、疑似積分器316gにより算出された積算値をリセットするリセット判定部316hが無いと、減速走行領域での定常成分の積算値が、加速走行領域での定常成分の積算値に対して上乗せ加算されることで大きくなってしまう。
なお、減速走行から加速走行に移行するシーンでも同様の作用を示す。
【００９９】
次に、効果を説明する。
実施例１の車体制振制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【０１００】
(1) 走行中に取得される車両からのセンシング情報を車輪入力に変換する入力変換部204と、前記車輪入力と車両モデル307を用いて車体のばね上挙動を推定する車体振動推定部205と、前記ばね上挙動の推定結果に基づき駆動トルクの補正を行うトルク指令値算出部206と、を備えた車体制振制御装置において、
前記入力変換部204は、車輪速センサ103FR,103FL,103RR,103RLからの車輪速信号とサスペンションジオメトリに基づき、車輪速変動からサスペンションストローク速度、もしくは、車体のピッチング挙動、ロール挙動、バウンス挙動のいずれかを推定演算する外乱推定部（サスストローク算出部302）を備え、
前記車輪速センサ103FR,103FL,103RR,103RLと前記外乱推定部（サスストローク算出部302）との間に、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態か否かを判定する加速状態判定部316aと、車輪速信号に対する複数の演算前処理部（第１演算前処理部316b、第２演算前処理部316c）と、を有する車輪速定常成分除去処理部316を設け、
前記車輪速定常成分除去処理部316は、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態の場合、車輪速信号から前後加速度の定常成分を除去する機能が、車体の前後加速度成分が含まれない状態の場合に比べて高い演算前処理に変更する構成とする（図７）。
このため、加速走行や減速走行が続くシーンにおいて、車輪速信号に含まれる定常成分の積算による制御発散を予防することができると共に、車輪速信号に含まれる変動成分による外乱推定精度（サスペンションストローク速度の推定精度）を確保することができる。
【０１０１】
(2) 前記加速状態判定部316aは、車体に同一方向の加速度または減速度が発生している状態が継続している場合、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態であると判定する（図７）。
このため、(1)の効果に加え、加速走行や減速走行が続くシーンのように、車体に同一方向の加速度または減速度が発生する走行シーンを、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態と判定し、車輪速信号に含まれる定常成分の積算による制御発散を予防することができる。
【０１０２】
(3) 前記複数の演算前処理部は、車輪速信号から低次の定常成分を除去するハイパスフィルタ処理機能を持つ第１演算前処理部316bと、車輪速信号から高次の定常成分を除去するハイパスフィルタ処理機能を持つ第２演算前処理部316cと、を少なくとも１つずつ備える（図７）。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、演算前処理により車輪速情報を得るとき、車輪速定常成分除去処理部316に、車輪速信号からの低次定常成分の除去機能と、車輪速信号からの高次定常成分の除去機能と、を持たせることができる。
【０１０３】
(4) 前記車輪速定常成分除去処理部316は、加速状態判定と演算前処理に基づき車輪速情報を生成する車輪速情報生成部316dを有し、
前記車輪速情報生成部316dは、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態のとき高次のハイパスフィルタ処理機能を持つ第２演算前処理部316cの出力を優先し、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれない状態のとき低次のハイパスフィルタ処理機能を持つ第１演算前処理部316bの出力を優先する（図７）。
このため、(3)の効果に加え、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれる状態のときの制御発散予防と、車輪速信号に車体の前後加速度成分が含まれない状態のときの安定した低負荷演算の確保と、の両立を図ることができる。
【０１０４】
(5) 前記加速状態判定部316aは、前記車輪速情報生成部316dにより車輪速情報を生成する際、車輪速信号に含まれる車体の前後加速度成分の大きさ、継続時間、大きさと時間の積算値のいずれかに応じて、前記第１演算前処理部316bと前記第２演算前処理部316cからの出力の優先度合いを連続的に変化させる（図７）。
このため、(4)の効果に加え、車輪速信号に含まれる車体の前後加速度の大きさ等が変化しても、演算前処理による車輪速情報の急変を防止することができる。
【０１０５】
(6) 前記加速状態判定部316aは、車体の前後加速度成分の大きさと時間の積算値を算出する積分演算を、積分器に時定数を設けて古い情報を消去する擬似積分とする（図７の疑似積分器316g）。
このため、(5)の効果に加え、積算値の古い情報が擬似積分により消去されることで、センサノイズやセンサドリフトによる積算値の発散を防止することができる。
【０１０６】
(7) 前記加速状態判定部316aは、車体の前後加速度成分の大きさと時間の積算値を算出する際、車体前後加速度の方向が切り替わると、算出された前記積算値をリセットする構成とする（図７のリセット判定部316h）。
このため、(5)又は(6)の効果に加え、車体前後加速度の方向が切り替わった後、積算値が上乗せされることが無くなることで、加速走行から減速走行に移行する走行モード、或いは、減速走行から加速走行に移行する走行モードにおいて、定常成分の積算値が大きくなる積算値の発散を予防することができる。
【０１０７】
(8) 前記加速状態判定部316aは、積算値の大きさに応じて第１重み係数と第２重み係数を徐々に変更することで、前記第１演算前処理部316bと前記第２演算前処理部316cからの出力の優先度合いを連続的に変化させ（優先度算出処理部316i）、
前記車輪速情報生成部316dは、前記第１演算前処理部316bからの出力に前記第１重み係数を掛け合わせた値と、前記第２演算前処理部316cからの出力に前記第２重み係数を掛け合わせた値と、を加算することで、車輪速情報を徐々に変更する構成とする（図７）。
このため、(5)〜(7)の効果に加え、車体の前後加速度の大きさと時間の積算値が変化しても、演算前処理による車輪速情報の急変を防止することができる。
【０１０８】
以上、本発明の車体制振制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１０９】
実施例１では、マップを用いて徐々に第１重み係数と第２重み係数を変更した例を示した。しかし、積算値が予め定めた閾値を超えたら第１演算前処理部からの出力から第２演算前処理部からの出力に切り替えるという構成にしても良い。ただし、この場合、車輪速情報の急変を防ぐため、時間の経過と共に徐々に車輪速情報が変化して切り替わるようにする方が好ましい。
【０１１０】
実施例１では、複数の演算前処理部として、車輪速信号から低次の定常成分を除去するハイパスフィルタ処理機能を持つ第１演算前処理部316bと、車輪速信号から高次の定常成分を除去するハイパスフィルタ処理機能を持つ第２演算前処理部316cと、を１つずつ備える例を示した。しかし、複数の演算前処理部としては、ハイパスフィルタ処理機能を異ならせた３つ以上の演算前処理部を有する例としても良い。この場合、加減速度合いや加減速の継続度合いに応じて、３つ以上の演算前処理部から段階的に１つの演算前処理部を選択するような構成としても良い。
【０１１１】
実施例１では、車体振動推定部205で推定される車体のばね上挙動として、バウンス速度、バウンス量、ピッチ速度、ピッチ角度であらわされる状態量を用いる例を示した。しかし、車体振動推定部で推定される車体のばね上挙動としては、ピッチ挙動、バウンス挙動、輪荷重変動のいずれか、または、これらの複合による挙動を状態量としても用いる例としても良い。
【０１１２】
実施例１では、アクチュエータとして、エンジン106を用いる例を示した。しかし、アクチュエータとしては、動力源としてのモータ、無段変速機、摩擦クラッチ、などのように、駆動系に設けられ、駆動輪へ伝達される駆動トルクを外部からの指令により制御できるものであれば良い。
【０１１３】
実施例１では、車体振動推定部205として、車両モデル307を用いて車体のばね上挙動を推定する例を示した。しかし、車体振動推定部としては、車両モデルに相当する１つ又は複数の運動方程式を用いて推定するような例としても良い。
【０１１４】
実施例１では、変速機として、手動により変速ギア段を変更するMT変速機107の例を示した。しかし、変速機としては、自動で変速ギア段を変更する自動変速機の例としても良い。
【０１１５】
実施例１では、本発明の車体制振制御装置を、エンジン車に適用する例を示した。しかし、本発明の車体制振制御装置は、ハイブリッド車や電気自動車などに対しても、応答性能に応じて補正トルク値の増幅量を変更することにより適用することができる。さらに、ハイブリッド車の場合、アクチュエータ（動力源）が異なるエンジン走行モードとモータ走行モードで、補正トルク値の増幅量を切り替えるようにしても良い。
【符号の説明】
【０１１６】
101  エンジンコントロールモジュール(ECM)
102FR,102FL  左右前輪（従動輪）
102RR,102RL  左右後輪（駆動輪）
103FR,103FL,103RR,103RL  車輪速センサ
104  ブレーキストロークセンサ
105  アクセル開度センサ
106  エンジン
107  MT変速機
108  シャフト
109  ディファレンシャルギア
110  ステアリングホイール
111  操舵角センサ
201  ドライバ要求トルク演算部
202  トルク指令値演算部
203  車体制振制御装置
204  入力変換部
205  車体振動推定部
206  トルク指令値算出部
301  駆動トルク変換部
302  サスストローク算出部（外乱推定部）
303  上下力変換部
304  車体速度推定部
305  旋回挙動推定部
306  旋回抵抗力算出部
307  車両モデル
308,309,310  レギュレータ＆チューニング部
311  リミット処理部
312  バンドパスフィルタ
313  非線形ゲイン増幅部
314  リミット処理部
315  エンジントルク変換部
316  車輪速定常成分除去処理部
316a  加速状態判定部
316b  第１演算前処理部（演算前処理部）
316c  第２演算前処理部（演算前処理部）
316d  車輪速情報生成部
316e  ４輪平均値算出部
316f  微分器
316g  疑似積分器
316h  リセット判定部
316i  優先度算出処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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