(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、加速性能と車体前後振動抑制とをバランス良く両立させることのできる内燃機関のトルク制御装置を提供すること。【解決手段】  本発明は、車両に搭載された内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関のトルク制御装置であり、アクセル開度検出手段と、機関回転数検出手段と、アクセル開度及び機関回転数に基づいて、要求されるトルクのトルクカーブを予測するトルク予測手段と、予測されたトルクカーブに基づいて車両前後加速度を予測する加速度予測手段と、機関出力トルクを制御するトルク制御手段とを備えており、トルク制御手段は、加速度予測手段によって予測される前後加速度のピーク値が予め定められた許容値を超えない範囲で最大トルクを発生するようにトルクカーブを調整して出力トルクを制御することを特徴としている。【選択図】      図９
2005163672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関のトルク制御装置において、
アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度検出手段と、
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記アクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度及び前記回転数検出手段によって検出された回転数に基づいて、要求されるトルクのトルクカーブを予測するトルク予測手段と、
前記トルク予測手段によって予測されたトルクカーブに基づいて前記車両に発生する前後加速度を予測する加速度予測手段と、
吸入空気量、噴射燃料量、点火時期のうちの少なくとも一つを制御して前記内燃機関の出力トルクを制御するトルク制御手段とを備えており、
前記トルク制御手段は、前記加速度予測手段によって予測される前後加速度のピーク値が予め定められた許容値を超えない範囲で最大トルクを発生するように前記トルクカーブを調整して出力トルクを制御することを特徴とする内燃機関のトルク制御装置。
【請求項２】
車両に搭載された内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関のトルク制御装置において、
前記車両に発生する前後加速度を検出する加速度検出手段と、
吸入空気量、噴射燃料量、点火時期のうちの少なくとも一つを制御して前記内燃機関の出力トルクを制御するトルク制御手段とを備えており、
前記トルク制御手段は、前記加速度検出手段によって検出された前後加速度が所定値に達するまでは最大トルクを発生させ、前後加速度が所定値に達した後は出力トルクを所定期間減少させるように出力トルクを調整することを特徴とする内燃機関のトルク制御装置。
【請求項３】
アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度検出手段と、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記アクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度及び前記回転数検出手段によって検出された回転数に基づいて目標トルクを算出する目標トルク算出手段とをさらに備えており、
前記トルク制御手段は、前記加速度検出手段によって検出された前後加速度が目標トルクでの定常走行時に発生する前後加速度に達するまでは最大トルクを発生させ、前後加速度が目標トルクに達した後は所定期間エンジントルクを目標トルク以下に減少させるように出力トルクを調整することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のトルク制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関のトルク制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（エンジン）を動力源とする車両において、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれたときにエンジントルクを急激に立ち上げると、駆動系（特にドライブシャフト）のねじり振動が励起され、車体に前後振動が発生する。このため、［特許文献１］に記載の発明などでは、加速時に点火時期を遅角させて出力トルクを低下させることで、車両に発生する前後振動を抑制している。また、トルク低下を所定期間継続した後は前後振動の位相と逆位相のトルクを発生させる点火時期制御も行って車体前後振動を抑制している。
【特許文献１】特開平５−３２１８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、点火時期遅角によって出力トルクを抑制しているため、車体前後振動を防止することができるが、車両運動性能上加速が迅速に行えなくなるなどの弊害がある。従って、本発明の目的は、加速と車体前後振動抑制とをバランス良く両立させることのできる内燃機関のトルク制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の発明は、車両に搭載された内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関のトルク制御装置であり、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度検出手段と、内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、アクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度及び回転数検出手段によって検出された回転数に基づいて、要求されるトルクのトルクカーブを予測するトルク予測手段と、トルク予測手段によって予測されたトルクカーブに基づいて車両に発生する前後加速度を予測する加速度予測手段と、吸入空気量、噴射燃料量、点火時期のうちの少なくとも一つを制御して内燃機関の出力トルクを制御するトルク制御手段とを備えており、トルク制御手段は、加速度予測手段によって予測される前後加速度のピーク値が予め定められた許容値を超えない範囲で最大トルクを発生するようにトルクカーブを調整して出力トルクを制御することを特徴としている。
【０００５】
また、請求項２に記載の内燃機関のトルク制御装置は、車両に搭載された内燃機関の出力トルクを制御するもので、車両に発生する前後加速度を検出する加速度検出手段と、吸入空気量、噴射燃料量、点火時期のうちの少なくとも一つを制御して内燃機関の出力トルクを制御するトルク制御手段とを備えており、トルク制御手段は、加速度検出手段によって検出された前後加速度が所定値に達するまでは最大トルクを発生させ、前後加速度が所定値に達した後は出力トルクを所定期間減少させるように出力トルクを調整することを特徴としている。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関のトルク制御装置において、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度検出手段と、内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、アクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度及び回転数検出手段によって検出された回転数に基づいて目標トルクを算出する目標トルク算出手段とをさらに備えており、トルク制御手段が、加速度検出手段によって検出された前後加速度が目標トルクでの定常走行時に発生する前後加速度に達するまでは最大トルクを発生させ、前後加速度が目標トルクに達した後は所定期間エンジントルクを目標トルク以下に減少させるように出力トルクを調整することを特徴としている。
【０００７】
なお、上述した発明における最大トルクとは、車両（車輪）がスリップを生じさせない上限となる機関トルクの意味である。ただし、内燃機関が出力し得る最大トルクでスリップを生じないのであれば、このときは、最大トルクとは内燃機関が出力し得る最大トルクの意味である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の内燃機関のトルク制御装置においては、検出したアクセル開度及び機関回転数に基づいてトルクカーブを予測し、さらにこのトルクカーブに基づいて車両に発生する前後加速度（前後振動）を予測する。そして、予測された前後加速度のピーク値が許容値を超えない最大トルクを発生させるべく実際にトルク制御が行われる。このため、車両の前後振動は、予測される前後加速度を許容値を超えない範囲に制限されることによって抑制される。さらに、前後加速度が許容値を超えない範囲で最大トルクを発生するようにトルク制御が行われるため加速性能も犠牲にすることがない。このようにすることで、加速性能と車体前後振動抑制とをバランス良く両立させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の内燃機関のトルク制御装置においては、車両に発生する前後加速度が検出されており、この前後加速度が予め定められた所定値に達するまでは最大トルクを発生させることで、十分な加速性能を得ることができる。そして、検出された前後加速度が所定値に達したら、出力トルクを所定期間減少させて車両の前後振動を抑制する。このようにすることで、加速性能と車体前後振動抑制とをバランス良く両立させることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明においては、上述した請求項２に記載のトルク制御手段において、検出されたアクセル開度及び機関回転数に基づいて目標トルクを算出し、この目標トルクで定常走行を行ったときに発生する前後加速度を上述した所定値とする。そして、車両に発生する前後加速度がこの定常加速度に達するまでは最大トルクを発生させ、定常加速度に達したら、出力トルクを目標トルク以下に減少させて車両の前後振動を抑制する。このようにすることで、効果的に加速性能と車体前後振動抑制とをバランス良く両立させることができる。
。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の制御装置の第一実施形態について以下に説明する。本実施形態の制御装置を有するエンジン１を図１に示す。本実施形態で説明するエンジン（内燃機関）１は、多気筒エンジンであるが、ここではそのうちの一気筒のみが断面図として図１に示されている。エンジン１においては、吸気通路２を通して取り込んだ外気（吸入空気）とインジェクタ３から噴射された燃料とを混合して混合気とし、この混合気をシリンダ４内でピストン５によって圧縮した後に点火プラグ６で着火して燃焼させる。燃焼によるシリンダ４内の圧力上昇をピストン５及びコネクティングロッドを介して出力として取り出している。シリンダ４内と吸気通路２との間は吸気バルブ７によって、シリンダ４内と排気通路８との間は排気バルブ９によって開閉される。
【００１２】
吸気通路２上には、上流側からエアクリーナ１０、エアフロメータ１１、スロットルバルブ１２などが配置されている。エアクリーナ１０は、吸入空気中のゴミや塵などを取り除くフィルタである。本実施形態のエアフロメータ１１は、ホットワイヤ式のものであり、吸入空気量を質量流量として検出するものである。本実施形態のスロットルバルブ１２は、いわゆる電子制御式スロットルバルブである。アクセルペダル１３の操作量がアクセルポジションセンサ１４で検出され、この検出結果と他の情報量とに基づいて電子式コントロールユニット（ＥＣＵ）１５がスロットルバルブ１２の開度を決定する。スロットルバルブ１２は、これに付随して配設されたスロットルモータ１６によって開閉される。また、スロットルバルブ１２に付随して、その開度を検出するスロットルポジショニングセンサ１７も配設されている。
【００１３】
ＥＣＵ１５は、上述したスロットルバルブ１２の開度や、インジェクタ３から噴射する燃料噴射量、点火プラグ６による混合気への点火時期などを調節して、エンジン１の出力トルクを調節する。即ち、ＥＣＵ１５は、トルク制御手段として機能している。なお、出力トルクの調節は、上述したパラメータを組み合わせて行う場合もあれば、何れか一つだけによって行うことも可能である。また、アクセルポジションセンサ１４は、アクセルペダル１３の操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度検出手段として機能している。
【００１４】
一方、排気通路８上には、排気浄化触媒１８が配設されている。排気浄化触媒１８にはその温度を検出する温度センサ１９が取り付けられている。また、排気浄化触媒１８の上流側には酸素センサ２０も取り付けられている。酸素センサ２０によって、排気浄化触媒１８に流入する排気ガス中の酸素濃度を検出する。排気ガス中の酸素濃度を検出することで空燃比を検出する。温度センサ１９や酸素センサ２０は、上述したＥＣＵ１５に接続されている。なお、ＥＣＵ１５は、エンジン制御全般を統括するもので、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる。
【００１５】
エンジン１のクランクシャフト近傍にはエンジン回転数やピストン位置を検出するためのクランクポジションセンサ２１が取り付けられている。クランクポジションセンサ２１は、エンジン１の機関回転数を検出する回転数検出手段として機能している。また、車両には発生する前後加速度を検出する加速度センサ２２も取り付けられている。車両の各車輪には車輪速センサ２４も取り付けられており、車両の車速を検出することもできる。さらに、エンジンブロック（シリンダブロック）にはエンジン１の冷却水温を検出する水温センサ２３も取り付けられている。これらのクランクポジションセンサ２１や加速度センサ２２、水温センサ２３、車輪速センサ２４もＥＣＵ１５に接続されている。
【００１６】
ＥＣＵ１５は、後述する制御において、アクセル開度とエンジン回転数とからエンジン１が出力すべきトルクの時歴（トルクカーブ）を予測するトルク予測手段としても機能する。また、ＥＣＵ１５は、後述する制御において、トルクカーブからさらに車両に発生する前後加速度を予測する加速度予測手段としても機能する。さらに、ＥＣＵ１５は、アクセル開度とエンジン回転数とからエンジン１が出力すべき目標トルクを算出する目標トルク算出手段としても機能する。なお、トルク予測手段として予測されたトルクカーブは目標トルク算出手段として算出された目標トルクに収束することとなる。
【００１７】
次に、本発明のトルク制御装置によるトルク制御の各実施形態について説明する。まず第一実施形態について説明する。本実施形態の制御のフローチャートを図２及び図３に示す。上述したように、運転者によってアクセルペダル１３が踏み込まれたときにエンジントルクを急激に立ち上げると、駆動系（特にドライブシャフト）のねじり振動が励起されて車体に前後振動が発生する。この車体前後振動は、エンジントルクを滑らかに立ち上げれば回避できるが、加速は迅速に行えなくなる。本実施形態のトルク制御装置による制御では、各種情報量からまずトルクの出し方（トルクカーブ）を予測し、このトルクカーブに基づいて、前後振動を許容し得る範囲でさらに加速性能を向上させることができるかを判断しながら最終的なトルクカーブを決定する。このようにすることで、加速と車体前後振動抑制とをバランス良く両立させるトルク制御を行う。
【００１８】
図２に示されるように、まず、アクセルポジションセンサ１４によって、アクセルペダル１３の踏み込み量（アクセル開度）θを検出する（ステップ２００）。さらに、ＥＣＵ１５によって検出されたアクセル開度θが時間積分されてアクセル踏み込み速度ｄθ／ｄｔが算出され、このアクセル踏み込み速度ｄθ／ｄｔが所定値αを超えているか否かが判定される（ステップ２０５）。この所定値αは、加速性能と車体前後振動抑制とをバランスさせつつエンジン１のトルク制御を行う必要があるか否かを判定する閾値として設定されているものである。言い換えれば、アクセル踏み込み速度ｄθ／ｄｔが所定値α以下であれば、問題となるような車体前後振動を発生しないので、通常通りのトルク制御のみを行えば良い。
【００１９】
反対に、アクセル踏み込み速度ｄθ／ｄｔが所定値αを超える場合は、単純に加速性能のみを考えて加速を行うと車体前後振動が問題となる場合が生じる状況であると言える。このような場合は、加速性能と車両前後振動抑制とをバランスさせてトルク制御を行う。そこで、アクセル踏み込み速度ｄθ／ｄｔが所定値α以下で問題となる車体前後振動が生じ得ないと判断できる場合は、通常通りのトルク制御のみを行えば良い。
【００２０】
即ち、ステップ２０５が否定される場合は、スロットルバルブ１２の開度θｔｈと点火時期ＳＡとをパラメータとしてエンジン１の出力トルクを調節する通常のトルク制御が行われる（ステップ２１０）。一方、ステップ２０５が肯定される場合は、加速性能と車体前後振動抑制とをバランスさせつつエンジン１のトルク制御を行うべく、まず、クランクポジションセンサ２１によってエンジン回転数Ｎｅを検出し、また、ギア比も検出する（ステップ２１５）。次いで、ステップ２００で検出したアクセル開度θとステップ２１５で検出したエンジン回転数Ｎｅとに基づいて、ＥＣＵ１５がマップよりエンジン１の目標トルクＴｓを算出する（ステップ２２０）。
【００２１】
この目標トルクＴｓは、エンジン１の出力トルクを最終的に収束させるトルクである。実際にトルクを出す場合は、このトルクに達するまでのトルクの発生のさせ方（言い換えればトルクカーブ）によって、車両前後振動の発生状況が変わる。ここで用いるマップを図４に示す。図４に示されるように、アクセル開度θ毎に複数の目標トルク曲線があり、これとエンジン回転数Ｎｅとの交点に対応する縦軸の値が目標トルクＴｓとなる。次いで、制御開始後に最終的に目標トルクＴｓに達するまでの時間ｔｓを決める。時間ｔｓまでトルクを一次関数的に増加させ、最終的に目標トルクＴｓで定常とする場合のトルクカーブを図５に示す。即ち、目標トルクＴｓと時間ｔｓとによって、基本となるトルクカーブを規定できる。
【００２２】
この時間ｔｓは、任意の値を初期値として与えればよく、本実施形態ではｔｓ＝０とする（ステップ２２５）。ｔｓ＝０ということは、ステップ状にエンジン１の出力トルクを目標トルクＴｓにまで上昇させるということである。ステップ２２５に続いて、目標トルクＴｓと時間ｔｓとによって決定されるトルクカーブＴを設定する（ステップ２３０）。さらに、このトルクカーブＴとなるようにエンジン１にトルクを発生させた場合に、車両に発生する前後加速度ａの波形を算出し、そのピーク値ｐを算出する（ステップ２３５）。図５のトルクカーブＴに基づいて算出される前後加速度ａの波形を図６に示す。図６中にピーク値ｐが示されている。また、図中におけるａｓは、エンジン１が目標トルクＴｓを発生して定常状態となったときに車両に発生する前後加速度である。
【００２３】
ステップ２３５において、トルクカーブＴから車両に発生する前後加速度ａの波形を求めるには、図７に示されるような車両モデルを用いる。図７の車両モデルは、エンジン１の出力トルクＴ（Ｎ・ｍ）を入力として車両前後加速度ａ（ｍ／ｓ2）を出力するもので、フライホイールの回転慣性Ｉ（ｋｇ・ｍ2）、ドライブシャフト剛性ｋ（Ｎ・ｍ／ｒａｄ）、タイヤ減衰係数ｃ（Ｎ・ｍ・ｓ／ｒａｄ）、車両重量ｍ（ｋｇ）、タイヤ半径Ｒ（ｍ）、ギヤ比Ｎ、クランク回転角θ１（ｒａｄ）、車輪回転角θ２（ｒａｄ）を用いて次式（Ｉ）の方程式を解くことにより求められる。
【数１】
2005163672.tif 000003
【００２４】
本実施形態では、上述したピーク値ｐは、定常加速度ａｓからの差分として求められている。そして、ピーク値ｐに基づいて車両前後振動が許容できる範囲内であるか否かを判定するための判定値ｐｍａｘをマップより求める（ステップ２４０）。このとき用いるマップは、ギア比とエンジン回転数Ｎｅと目標トルクＴｓとの三次元マップとして予めＥＣＵ１５内のＲＯＭなどに格納されている。なお、ギア比は、エンジン１に接続されたトランスミッションのギアポジションをセンサによってステップ２１５において検出されている（あるいは、オートマチックトランスミッションであればその制御ＥＣＵにて把握している）。
【００２５】
上述したピーク値ｐが大きいほど（あるいは、定常加速度ａｓからの乖離が大きいほど）車両前後振動は大きなものとなる。上述した判定値ｐｍａｘは、発生する前後振動が許容できるか否かを判定する閾値となる値として設定されている。マップから判定値ｐｍａｘが求められたら、ステップ２３５で算出したピーク値ｐが判定値ｐｍａｘ未満であるか否かを判定する（ステップ２４５）。ここで、ピーク値ｐが判定値ｐｍａｘ以上である場合は、上述した時間ｔｓを所定の増分だけ増加させ（ステップ２５０）、再度トルクカーブを求め（ステップ２３０）、加速度波形からピーク値ｐを求めて再判定を行い、ステップ２４５が肯定されるまで徐々に時間ｔｓを増加させる。
【００２６】
なお、本実施形態では、定常加速度ａｓからの差分としてピーク値ｐを求め、これに基づいてステップ２４５の判定を行った。即ち、ピーク値ｐの絶対値をＰとすれば、ｐ＝（Ｐ−ａｓ）＜ｐｍａｘの判定を行っており、これは、Ｐ＜（ｐｍａｘ＋ａｓ）を判定していることと同意である。言い換えれば、絶対ピーク値Ｐが所定値（ｐｍａｘ＋ａｓ）を未満かどうか（逆に言えば、超えるかどうか）を判定していると言える。
【００２７】
なお、上述したように、時間ｔｓの初期値は０であり、出力トルクをステップ状に目標トルクＴｓまで増加させる場合から判定しており、車両前後振動が許容できない状態となることが多い。しかし、時間ｔｓを徐々に増加させることで、加速性能と前後振動抑制とを効率よく両立させるトルクカーブＴを設定することができる。ただし、ここまでのステップで求められるトルクカーブＴは、目標トルクＴｓまでトルクを直線的に増加させるものである。そこで、ステップ２４５が肯定された後は、トルクカーブＴを加速性能と前後振動抑制とをさらに効果的に両立させることができるものへと修正する。
【００２８】
まず、ステップ２４５が肯定される場合は、時間ｔｓまでを複数に分割してさらなるトルク向上分を算出するために、一つ目の分割するためのインクリメント数ｉを初期値１に設定する（ステップ２５５）。ここでのｔ１の長さは、ＥＣＵ１５での演算単位などを考慮して設定される。すでに算出されているトルクカーブＴ上の時間ｔ１に対応するトルクをＴ１とする（図５参照）。このトルクＴ１をさらにかさ上げし、それでも車両前後振動が許容範囲内であるか否かを判定する。それに際して、まず、Ｔｉ（ここではｉ＝１）を予め決められた分だけかさ上げしてトルクカーブＴを修正する（ステップ２６０）。修正後のトルクカーブＴを図８に示す。図５と図８とを比較すれば分かるように、Ｔ１がかさ上げされている。
【００２９】
ステップ２６０の後、上述したステップ２３５と同様に加速度波形からピーク値ｐを算出する（ステップ２６５）。そして、ステップ２４０と同様にｐｍａｘをマップより求め（ステップ２７０）、これに基づいてステップ２４５と同様の判定を行う（ステップ２７５）。ただし、このステップ２７０で用いられるマップでは、ステップ２４０で用いるマップでトルク目標トルクＴｓを代入したのに代えてかさ上げ後のトルクＴｉが代入される。トルク値が異なるだけで、マップ自体は同一である。また、ステップ２７０でのマップ検索に際して、ギア比とエンジン回転数Ｎｅとは再検出されることが好ましい。
【００３０】
ステップ２７５が肯定される場合は、まだｐｍａｘに対して余裕がある（即ち、まだピーク値ｐが大きくなっても前後振動は許容範囲内である）と判断できるため、Ｔｉ（ここではまだｉ＝１）をさらにかさ上げして（ステップ２６０）、ステップ２６５〜ステップ２７５を繰り返し行う。繰り返し行ってＴｉを徐々に増加させることで、加速性能と前後振動抑制とを効率よく両立させるトルクカーブＴに修正していくことができる。このように、ステップ２６０〜ステップ２７５を繰り返し行うと、いずれステップ２７５が否定されることとなる。この場合は、Ｔｉ前回値で確定させる（ステップ２８０）。
【００３１】
その後、確定したトルクカーブＴ（時間ｔｉまでは確定）に基づいて、点火時期ＳＡとスロットル開度θｔｈが決定され（ステップ２８５）、これに基づいてトルク制御が開始される（ステップ２９０）。ステップ２９０の後、ｔｉがｔｓに達したか否かを判定し（ステップ２９５）、達していない場合は、未確定のｔｉ以降のトルクカーブを確定させるべく、ｉをインクリメントし（ステップ３００）、ステップ２６０からの制御を繰り返し行う（図９参照）。なお、ｔｉがｔｓに達していれば、図２及び図３のフローチャートのトルク制御は終了する。
【００３２】
上述したように、ｔｉの長さはＥＣＵ１５での演算周期などを考慮して設定されており、ｔｉまでのトルク制御を実行している間に次のｔｉ＋１の演算は終了させることができる。なお、演算能力によっては、ｔｓまでの演算を全て終えてから実際のトルク制御を開始することが可能となる場合も考えられる。このように、トルクカーブを予測し、さらにこのトルクカーブから前後加速度（前後振動）を予測し、予測された前後加速度のピーク値が許容値を超えない最大トルクを発生させるべく実際にトルク制御が行うことで、加速性能と車体前後振動抑制とをバランス良く両立させることができる。特に、本実施形態では、トルクカーブを細分化して、予測された前後加速度のピーク値が許容値を超えない最大トルクを発生させることを繰り返し行うことで、さらなる効果を得ている。
【００３３】
次に、本発明のトルク制御装置の第二実施形態について説明する。本実施形態の制御装置を有するエンジン１の構成は、上述した第一実施形態（図１参照）と同様であるため、ここでの詳しい説明は省略する。図１０に、本実施形態の制御装置によるトルク制御のフローチャートを示す。
【００３４】
図１０に示されるように、まず、上述した第一実施形態と同様に、アクセルポジションセンサ１４によってアクセル開度θを検出し（ステップ１０００）、アクセル開度θを時間積分してアクセル踏み込み速度ｄθ／ｄｔを算出してアクセル踏み込み速度ｄθ／ｄｔが所定値αを超えているか否かを判定する（ステップ１００５）。ステップ１００５が否定される場合は、スロットルバルブ１２の開度θｔｈと点火時期ＳＡとをパラメータとしてエンジン１の出力トルクを調節する通常のトルク制御が行われる（ステップ１０１０）。
【００３５】
一方、ステップ１００５が肯定される場合は、加速性能と車体前後振動抑制とをバランスさせつつエンジン１のトルク制御を行うべく、まず、クランクポジションセンサ２１によってエンジン回転数Ｎｅを、車輪速センサ２４によって車速ｖを検出し、また、ギア比も検出する（ステップ１０１５）。次いで、これも第一実施形態と同様に、ステップ１０００で検出したアクセル開度θとステップ１０１５で検出したエンジン回転数Ｎｅとに基づいて、ＥＣＵ１５がマップよりエンジン１の目標トルクＴｓを算出する（ステップ１０２０）。
【００３６】
この目標トルクＴｓは、エンジン１の出力トルクを最終的に収束させるトルクである。次いで、エンジン１が目標トルクＴｓを発生して定常状態となったときに車両に発生する前後加速度ａｓを算出する（ステップ１０２５）。ここで、目標トルクＴｓから定常加速度ａｓを算出する際には、上述した図７の車両モデルを用いて、上式（Ｉ）を用いての方程式を解くことにより求めるのも上述した第一実施形態と同様である。ステップ１０２５の後、出力することのできる最大トルクＴｍａｘをマップより求める（ステップ１０３０）。このとき用いるマップは、ギア比とエンジン回転数Ｎｅと車速ｖとの三次元マップとして予めＥＣＵ１５内のＲＯＭなどに格納されている。
【００３７】
ここに言う最大トルクとは、車両（車輪）がスリップを生じさせない上限となるエンジン出力トルクのことである。ただし、エンジン１が出力し得る最大トルクを出力してもスリップを生じないのであれば、このときは、最大トルクとはエンジン１が出力し得る最大トルクを意味する。最大トルクＴｍａｘが決定したら、出力トルクＴを最大トルクＴｍａｘとして設定し（ステップ１０３５）、これに基づいてトルク制御が開始される（ステップ１０４０）。即ち、出力トルクＴは、図１１（ａ）に示されるように、ほぼステップ状にＴｍａｘにまで挙げられる。
【００３８】
出力トルクＴを最大トルクＴｍａｘとしてトルク制御を開始するため、十分な加速性能を得ることができる。トルク制御の開始と同時（あるいはそれ以前から継続的に）に、加速度センサ２２によって車体に作用する前後加速度ａの計測が開始される（ステップ１０４５）。そして、この計測された加速度ａがａｓ＋εを超えているか否かを判定する（ステップ１０５０）。ａｓ＋εを超えている場合は、車両前後振動が許容範囲を超えて発生する状況になったとして、一旦出力トルクＴを減少（ここでは、Ｔ＝０まで減少）させる（ステップ１０５５）。εは、微小な値でありε＝０とした場合を例に図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に出力トルクＴと前後加速度ａとの関係を示す。
【００３９】
このように、出力トルクＴを減少させることで、車両前後振動を抑制することができる。仮に、図１１（ａ）中に点線で示すように単純に出力トルクＴを最大トルクＴｍａｘにまでステップ状に上げてトルク制御を実行した場合は、図１１（ｂ）中に点線で示されるように、車両には前後振動が生じる。これを、検出された加速度ａがａｓ＋εを超えてたら出力トルクＴを一旦減少させることで、図１１（ｂ）中実線で示すように車両前後振動を最小限に抑制することができる。
【００４０】
ステップ１０５５の後、ステップ１０４５に戻り、加速度の検出から再度制御が実行される。一方、ステップ１０５０が否定され、検出された前後加速度ａがａｓ＋εを超えていない場合は、前後加速度ａがａｓ−εを下回っているかどうかを判定する（ステップ１０６０）。前後加速度ａがａｓ−εを下回っている場合は、出力トルクＴが一旦減少され、車両に発生する前後加速度が低下したと判断できる。この場合は、出力トルクＴを目標トルクＴｓにし（ステップ１０６５）、前後加速度ａが定常加速度ａｓに速やかに収束するようにする。ステップ１０６５の後、ステップ１０４５に戻り、加速度の検出から再度制御が実行される。
【００４１】
ステップ１０６０が否定される場合は、検出された加速度ａがすでに定常加速度ａｓに収束しているか否かを判定する（ステップ１０７０）。ステップ１０７０が肯定されればトルク制御は終了し、否定される場合はその時点での出力トルクＴを維持（Ｔｍａｘ，０，Ｔｓの何れかとなっている）して、ステップ１０４５に戻り、加速度の検出から再度制御が実行される。
【００４２】
なお、上述したステップ１０５０，ステップ１０６０において、εを用いたのは、定常加速度ａｓ近傍に不感帯とも言うべき領域を設定するためである。例えば、検出される加速度ａが微小に変動し、定常加速度ａｓをまたいで上側と下側とを交互に変化するような状況が生じ得る。このような場合に、上述したεを用いないと、出力トルクＴを頻繁に変化させる制御となり、制御が荒れてしまう。そこで、上述したεを用いることで、これを回避している。なお、上述したように、分かりやすいように、図１１にはε＝０とした場合を図示してある。
【００４３】
このように、車両に発生する前後加速度ａが予め定められた所定値（ここでは定常加速度ａｓ［＋ε］）に達するまでは最大トルクＴｍａｘを発生させることで十分な加速性能を得る一方で、前後加速度ａが所定値（ここでは定常加速度ａｓ［−ε］）に達したら、出力トルクを所定期間減少させて車両の前後振動を抑制することで、加速性能と車体前後振動抑制とをバランス良く両立させることができる。
【００４４】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した図１０のフローチャートのステップ１０５５においては、出力トルクＴをＴ＝０にまで下げたが、０まで下げなくても良く、例えば、目標トルクＴｓの２５％であるとか、そのときの走行状態に応じて決定するなどしても良い。ただし、ここで出力トルクＴを下げるのは車両前後振動を抑制するためであり、出力トルクＴは目標トルクＴｓ以下にまで減少されると効果的である。
【００４５】
また、出力トルクＴを減少させる際には、検出された加速度ａが上述した定常加速度ａｓに達したとき（上記実施形態では不感帯設定のために微小値εを採用してはいるが）を起点にすることが好ましい。車両前後加速度ａは最終的には定常加速度ａｓに収束され得るので、この値を閾値として出力トルクＴを減少させることで、車両前後振動を効果的に抑制させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のトルク制御装置の実施形態を有する内燃機関（エンジン）の構成を示す構成図である。
【図２】本発明のトルク制御装置の第一実施形態におけるトルク制御のフローチャート（前半部）である。
【図３】本発明のトルク制御装置の第一実施形態におけるトルク制御のフローチャート（後半部）である。
【図４】目標トルクＴｓ算出時に用いるマップである。
【図５】トルクカーブを示すグラフである。
【図６】車体前後加速度変化を示すグラフである。
【図７】車両モデルを模式的に示す説明図である。
【図８】トルクカーブ（一回修正後）を示すグラフである。
【図９】トルクカーブ（二回修正後）を示すグラフである。
【図１０】本発明のトルク制御装置の第二実施形態におけるトルク制御のフローチャートである。
【図１１】（ａ）はトルクカーブを示すグラフであり、（ｂ）は車体前後加速度変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４７】
１…エンジン、３…インジェクタ、６…点火プラグ、１１…エアフロメータ、１２…スロットルバルブ、１３…アクセルペダル、１４…アクセルポジションセンサ（アクセル開度検出手段）、１５…ＥＣＵ（トルク制御手段・トルク予測手段・加速度予測手段・目標トルク算出手段）、１６…スロットルモータ、１７…スロットルポジショニングセンサ、２１…クランクポジションセンサ（回転数検出手段）、２２…加速度センサ、２４…車輪速センサ。
【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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