(57)【要約】      （修正有）【課題】車輪速度に基づいて推定したばね上振動を抑制する駆動力制御装置において、不適切な駆動力制御が実施されないようにする。【解決手段】第１ばね上振動推定部１２１は、車輪速センサによって検出された車輪速度に基づいて、車体のピッチレートを算出し、振動抑制駆動力演算部１２２は、ピッチレートに基づいて車体のピッチを抑制する振動抑制駆動力を演算する。積分部１２４は、ドライバー要求駆動力に基づいて車体速度を演算し、第２ばね上振動推定部１２５は、車体速度の変化によって発生する車体のピッチレート（車体速度ピッチレート）を演算する。判定部１２６は、車体速度ピッチレートが閾値よりも大きい場合に、調整部１２３に対して振動抑制駆動力のカットオフ指令を出力し、誤差に基づいた不適切なばね上制振制御を防止する。【選択図】図２
2017075536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、
前記車輪速度に基づいて、路面からの入力に起因して車体にピッチ方向に発生するばね上振動を推定するばね上振動推定手段と、
前記推定したばね上振動を抑制するための振動抑制駆動力を演算する振動抑制駆動力演算手段と、
ドライバーの加減速要求に応じて設定されるドライバー要求駆動力に前記振動抑制駆動力を加えた目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段と、
前記目標駆動力に従って、車輪に発生させる駆動力を制御する駆動力制御手段と
を備えた車両の駆動力制御装置において、
ドライバーの加減速要求に基づいて、車体速度の変化によって生じる前記ばね上振動の推定に含まれる誤差の大きさを表す誤差指標値を演算する誤差指標値演算手段と、
前記誤差指標値に基づいて、前記誤差指標値が大きい場合は小さい場合に比べて、前記ドライバー要求駆動力に加算する前記振動抑制駆動力を小さくする振動抑制駆動力調整手段と
を備えた車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両の駆動力制御装置において、
前記ばね上振動推定手段は、前記ばね上振動として車体のピッチレートを演算し、
前記振動抑制駆動力演算手段は、前記演算されたピッチレートに基づいて、前記ピッチレートに比例した大きさの振動抑制駆動力を演算する車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両の駆動力制御装置において、
前記誤差指標値演算手段は、
前記ドライバーの加減速要求を表す値を積分して車体速度に相当する値を演算するとともに、前記演算した車体速度に相当する値に基づいて、前記車体速度の変化に起因して発生する車体のピッチレートを前記誤差指標値として演算する車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
請求項２記載の車両の駆動力制御装置において、
前記誤差指標値演算手段は、
前記ドライバーの加減速要求を表す値を積分して車体速度に相当する値を演算するとともに、前記演算した車体速度に相当する値の変化成分を抽出し、前記変化成分の大きさに、車体速度が高くなるほど低下する車速ゲインを乗算して前記誤差指標値を演算する車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
請求項１記載の車両の駆動力制御装置において、
前記ばね上振動推定手段は、前記ばね上振動として車体のピッチレートを演算し、
前記誤差指標値演算手段は、
前記ばね上振動推定手段によって演算されたピッチレートのレベルを検出する第１レベル検出手段と、
前記ドライバーの加減速要求を表す値を積分して車体速度に相当する値を演算するとともに、前記演算した車体速度に相当する値に基づいて、前記車体速度の変化に起因して発生する車体のピッチレートを演算し、前記演算されたピッチレートのレベルを検出する第２レベル検出手段と、
前記第１レベル検出手段により検出されたピッチレートのレベルを表す第１の値から、前記第２レベル検出手段により検出されたピッチレートのレベルを表す第２の値を減算して得られる値を、前記第２の値で除算して得られるＳＮ比を演算するＳＮ比演算手段と
を備え、
前記ＳＮ比の値が小さいほど誤差が大きいと推定できる前記誤差指標値を取得するように構成された車両の駆動力制御装置
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れかに記載の車両の駆動力制御装置において、
前記振動抑制駆動力調整手段は、前記誤差指標値が閾値よりも大きい場合には、前記振動抑制駆動力が前記目標駆動力に加算されないようにする車両の駆動力制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５の何れか一項記載の車両の駆動力制御装置において、
前記振動抑制駆動力調整手段は、前記誤差指標値が大きいほど、前記ドライバー要求駆動力に加算する前記振動抑制駆動力が小さくなるように前記振動抑制駆動力を補正する車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ばね上振動を抑制するように、車輪に発生させる駆動力を制御する車両の駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車輪に発生させる駆動力を制御して、車体の振動、つまり、ばね上振動を抑制するばね上制振制御が知られている。例えば、特許文献１に提案されている装置では、車輪速センサにより検出される車輪速度の変化に基づいて、ばね上振動を推定し、このばね上振動を抑えるように、電気自動車の走行用駆動源であるモータのトルクを演算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−４７５５３号公報
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、車輪速センサにより検出される車輪速度の変化は、路面の凹凸だけでなく、車体速度の変化によっても生じる。この場合には、路面の凹凸によって発生するばね上振動の推定精度が低下してしまい、反って不適切な駆動力制御が実施されてしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、車輪速度に基づいて推定したばね上振動を抑制する駆動力制御装置において、不適切な駆動力制御が実施されないようにすることを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
車輪速度を検出する車輪速度検出手段（６２）と、
前記車輪速度に基づいて、路面からの入力に起因して車体にピッチ方向に発生するばね上振動を推定するばね上振動推定手段（１２１）と、
前記推定したばね上振動を抑制するための振動抑制駆動力を演算する振動抑制駆動力演算手段（１２２）と、
ドライバーの加減速要求に応じて設定されるドライバー要求駆動力に前記振動抑制駆動力を加えた目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段（１３０）と、
前記目標駆動力に従って、車輪に発生させる駆動力を制御する駆動力制御手段（５０）と
を備えた車両の駆動力制御装置において、
ドライバーの加減速要求に基づいて、車体速度の変化によって生じる前記ばね上振動の推定に含まれる誤差の大きさを表す誤差指標値を演算する誤差指標値演算手段（１２４，１２５）と、
前記誤差指標値に基づいて、前記誤差指標値が大きい場合は小さい場合に比べて、前記ドライバー要求駆動力に加算する前記振動抑制駆動力を小さくする振動抑制駆動力調整手段（１２３，１２６）と
を備えたことにある。
【０００７】
この場合、前記振動抑制駆動力調整手段は、前記誤差指標値が閾値よりも大きい場合には、前記振動抑制駆動力が前記目標駆動力に加算されないようにする構成であるとよい。あるいは、前記振動抑制駆動力調整手段は、前記誤差指標値が大きいほど、前記ドライバー要求駆動力に加算する前記振動抑制駆動力が小さくなるように前記振動抑制駆動力を補正する構成であるとよい。
【０００８】
本発明の車両の駆動力制御装置は、車体にピッチ方向に発生するばね上振動、つまり、ピッチ振動を抑制するために、車輪に発生させる駆動力を制御する装置であって、車輪速度検出手段、ばね上振動推定手段、振動抑制駆動力演算手段、目標駆動力演算手段、駆動力制御手段、誤差指標値演算手段、および、振動抑制駆動力調整手段を備える。
【０００９】
車輪速度検出手段は、車輪速度を検出する。例えば、車輪速度検出手段は、車体側に固定されるセンサ本体部と、車輪側に固定されるロータ部とを具備した車輪速センサであって、前記センサ本体部に対する前記ロータ部の回転方向の相対位置の変化に基づいて車輪速度を検出する。車輪が路面からの入力を受けると、車輪速度が変化する。そこで、ばね上振動推定手段は、車輪速度に基づいて、路面からの入力に起因して車体にピッチ方向に発生するばね上振動を推定する。
【００１０】
振動抑制駆動力演算手段は、推定したばね上振動を抑制するための振動抑制駆動力を演算する。例えば、振動抑制駆動力演算手段は、車体がノーズダウンする方向にピッチする場合には、車両が加速する方向に作用する振動抑制駆動力を演算し、逆に、車体がノーズアップする方向にピッチする場合には、車両が減速する方向に作用する振動抑制駆動力を演算する。
【００１１】
目標駆動力演算手段は、ドライバーの加減速要求に応じて設定されるドライバー要求駆動力に振動抑制駆動力を加えた目標駆動力を演算する。駆動力制御手段は、目標駆動力に従って、車輪に発生させる駆動力を制御する。これにより、車体のピッチ方向の振動が抑制される。
【００１２】
路面からの入力に起因して車体にピッチ方向に発生するばね上振動を、車輪速度に基づいて推定する構成においては、車体速度が変動した場合には、その車体速度の変動による成分が車輪速度に重畳されるため、ばね上振動推定手段によるばね上振動の推定が不適正となることがある。
【００１３】
そこで、誤差指標値演算手段は、ドライバーの加減速要求に基づいて、車体速度の変化によって生じるばね上振動の推定に含まれる誤差の大きさを表す誤差指標値を演算する。ドライバーの加減速要求は、例えば、アクセル操作量に基づいて演算されるドライバー要求駆動力などにより検出することができる。ドライバーの加減速要求が安定している場合には、車体速度の変化が小さく、ばね上振動の推定に含まれる誤差は小さい。逆に、ドライバーの加減速要求が大きく変化する場合には、車体速度の変化が大きく、ばね上振動の推定に含まれる誤差は大きい。
【００１４】
振動抑制駆動力調整手段は、誤差指標値に基づいて、誤差指標値が大きい場合は小さい場合に比べて、ドライバー要求駆動力に加算する振動抑制駆動力を小さくする。例えば、振動抑制駆動力調整手段は、誤差指標値が閾値よりも大きい場合には、振動抑制駆動力が目標駆動力に加算されないようにする。あるいは、振動抑制駆動力調整手段は、誤差指標値が大きいほど、ドライバー要求駆動力に加算する振動抑制駆動力が小さくなるように振動抑制駆動力を補正する。従って、本発明によれば、車輪速度に基づいて推定したばね上振動を抑制する駆動力制御装置において、不適切な駆動力制御が実施されないようにすることができる。
【００１５】
本発明の一側面の特徴は、
前記ばね上振動推定手段は、前記ばね上振動として車体のピッチレートを演算し、
前記振動抑制駆動力演算手段は、前記演算されたピッチレートに基づいて、前記ピッチレートに比例した大きさの振動抑制駆動力を演算することにある。
【００１６】
本発明の一側面によれば、ばね上振動推定手段により演算された車体のピッチレートに比例した大きさの振動抑制駆動力が演算されるため、車体のピッチ振動を適正に抑制することができる。
【００１７】
本発明の一側面の特徴は、
前記誤差指標値演算手段は、
前記ドライバーの加減速要求を表す値を積分して車体速度に相当する値を演算する（１２４）とともに、前記演算した車体速度に相当する値に基づいて、前記車体速度の変化に起因して発生する車体のピッチレートを前記誤差指標値として演算する（１２５）ことにある。
【００１８】
本発明の一側面によれば、誤差指標値演算手段が、ドライバーの加減速要求を表す値を積分して車体速度に相当する値を演算する。さらに、演算した車体速度に相当する値に基づいて、車体速度の変化に起因して発生する車体のピッチレートを演算する。このピッチレートが、誤差指標値として用いられる。従って、ばね上振動の推定に含まれる誤差の推定を適正に行うことができる。
【００１９】
本発明の一側面の特徴は、
前記誤差指標値演算手段は、
前記ドライバーの加減速要求を表す値を積分して車体速度に相当する値を演算する（１２４）とともに、前記演算した車体速度に相当する値の変化成分を抽出し、前記変化成分の大きさに、車体速度が高くなるほど低下する車速ゲインを乗算して前記誤差指標値を演算する（１２５’）ことにある。
【００２０】
本発明の一側面によれば、車体速度に相当する値の変化成分の大きさに、車体速度が高くなるほど低下する車速ゲインを乗算して誤差指標値が演算される。車速ゲインがこのように設定されている理由は、車体の振動におけるピッチ振動成分の割合が、車体速度が高いほど小さくなるからである。この結果、演算負荷を低減して誤差指標値を演算することができる。
【００２１】
本発明の一側面の特徴は、
前記ばね上振動推定手段（１２１）は、前記ばね上振動として車体のピッチレートを演算し、
前記誤差指標値演算手段は、
前記ばね上振動推定手段によって演算されたピッチレートのレベルを検出する第１レベル検出手段（１２７）と、
前記ドライバーの加減速要求を表す値を積分して車体速度に相当する値を演算するとともに、前記演算した車体速度に相当する値に基づいて、前記車体速度の変化に起因して発生する車体のピッチレートを演算し、前記演算されたピッチレートのレベルを検出する第２レベル検出手段（１２４，１２５，１２８）と、
前記第１レベル検出手段により検出されたピッチレートのレベルを表す第１の値（Ｓ＋Ｎａ）から、前記第２レベル検出手段により検出されたピッチレートのレベルを表す第２の値（Ｎｂ）を減算して得られる値を、前記第２の値で除算して得られるＳＮ比を演算するＳＮ比演算手段（１２９）と
を備え、
前記ＳＮ比の値が小さいほど誤差が大きいと推定できる前記誤差指標値を取得するように構成されたことにある。
【００２２】
本発明の一側面においては、ばね上振動推定手段が、ばね上振動として車体のピッチレートを演算する。誤差指標値演算手段は、第１レベル検出手段と第２レベル検出手段とＳＮ比演算手段とを備えている。第１レベル検出手段は、ばね上振動推定手段によって演算されたピッチレートのレベルを検出する。第２レベル検出手段は、ドライバーの加減速要求を表す値を積分して車体速度に相当する値を演算するとともに、演算した車体速度に相当する値に基づいて、車体速度の変化に起因して発生する車体のピッチレートを演算し、その演算されたピッチレートのレベルを検出する。２つのピッチレートのレベルは、例えば、ピッチレートの包絡線検波信号で表される値を用いるとよい。
【００２３】
ＳＮ比演算手段は、第１レベル検出手段により検出されたピッチレートのレベルを表す第１の値と、第２レベル検出手段により検出されたピッチレートのレベルを表す第２の値とに基づいてＳＮ比を演算する。ＳＮ比は、第１の値から第２の値を減算して得られる値を、第２の値で除算して得られる。
【００２４】
従って、誤差指標値演算手段は、このＳＮ比の演算により誤差指標値を取得する。この場合、誤差指標値は、ＳＮ比の値が小さいほど誤差が大きいと推定できる指標値となる。この結果、本発明の一側面によれば、ばね上振動推定手段によって演算されたピッチレートに含まれる誤差の大きさを一層適正に推定することができる。
【００２５】
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定させるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態に係る車両の駆動力制御装置が搭載される車両の概略構成図である。
【図２】目標駆動力演算部の機能ブロック図である。
【図３】力学的な車両運動モデルを説明する図である。
【図４】車輪速度に影響を与える要素である車体の重心周りのピッチによる影響量を説明する図である。
【図５】車輪速度に影響を与える要素であるサスペンションジオメトリによる影響量を説明する図である。
【図６】車輪速度に影響を与える要素である車輪転がり半径変化による影響量を説明する図である。
【図７】第１ばね上振動推定部の機能を制御ブロックの形式で示した図である。
【図８】変形例１に係る目標駆動力演算部の機能ブロック図である。
【図９】第１レベル検出部の入力信号と出力信号との波形図である。
【図１０】第２レベル検出部の入力信号と出力信号との波形図である。
【図１１】ＳＮ比演算部に入力される包絡線検波信号の波形図である。
【図１２】ＳＮ比の推移を表すグラフである。
【図１３】変形例２に係る第２ばね上振動推定部の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の車両の駆動力制御装置が搭載される車両１の構成を概略的に示している。
【００２８】
車両１は、左前輪１０FL、右前輪１０FR、左後輪１０RL、右後輪１０RRを備えている。左前輪１０FL、右前輪１０FR、左後輪１０RL、右後輪１０RRは、それぞれ独立したサスペンション２０FL、２０FR、２０RL、２０RRにより車体２に懸架されている。
【００２９】
サスペンション２０FL、２０FR、２０RL、２０RRは、車体２と車輪１０FL、１０FR、１０RL、１０RRとを連結するサスペンションアーム（リンク機構）と、上下方向の荷重を支え衝撃を吸収するためのサスペンションバネと、バネ上（車体２）の振動を減衰させるショックアブソーバとを備えている。サスペンション２０FL、２０FR、２０RL、２０RRは、ウイッシュボーン型サスペンションやストラット型サスペンションなど公知の４輪独立懸架方式のサスペンションを採用することができる。
【００３０】
以下、各車輪１０FL、１０FR、１０RL、１０RR、および、サスペンション２０FL、２０FR、２０RL、２０RRに関して、任意のものを特定する必要がない場合には、それらを、車輪１０、および、サスペンション２０と総称する。また、車輪１０FL、１０FRを前輪１０Ｆと呼び、車輪１０RL、１０RRを後輪１０Ｒと呼ぶ。また、サスペンション２０FL、２０FRを前輪サスペンション２０Ｆと呼び、サスペンション２０RL、２０RRを後輪サスペンション２０Ｒと呼ぶ。
【００３１】
本実施形態の車両１は、後輪駆動車両であって、走行用駆動源としてエンジン３０を備えている。エンジン３０は、ガソリンエンジン、および、ディーゼルエンジンなどを適用することができる。尚、車両１は、走行用駆動源として、エンジンに代えて、モータを備えた電気自動車、あるいは、エンジンとモータとを組み合わせて備えたハイブリッド車両等であってもよい。また、車両１は、後輪駆動車両に限るものではなく、前輪駆動車両、および、４輪駆動車両であってもよい。
【００３２】
以下、本明細書においては、走行用駆動源としてエンジン３０を備えた車両の駆動力制御装置について説明するが、本明細書におけるエンジン３０という表現は、走行用駆動源という表現に置き換えることができる。また、エンジン３０に関連するセンサ、そのセンサにより検出されたセンサ値、および、エンジンを作動させるアクチュエータ等についても、エンジン３０に代えて用いられる走行用駆動源に関連するセンサ、そのセンサにより検出されたセンサ値、および、走行用駆動源を作動させるアクチュエータという表現に置き換えることができる。
【００３３】
エンジン３０の駆動トルクは、トランスミッション３１を介してプロペラシャフト３２に伝達される。プロペラシャフト３２のトルクは、差動装置３３、ドライブシャフト３４Ｌ，３４Ｒを介して後輪１０RL、１０RRに伝達される。
【００３４】
エンジン３０は、ＥＣＵ（Electric  Control  Unit）５０に接続されている。ＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータを主要部として備えている。本明細書において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵとＲＯＭ及びＲＡＭ等の記憶装置を含む。
【００３５】
ＥＣＵ５０には、アクセルペダルセンサ６１、車輪速センサ６２FL，６２FR，６２RL，６２RR、および、エンジン状態センサ６３が接続されている。アクセルペダルセンサ６１は、ドライバーがアクセルペダルの踏み込み操作、および、戻し操作を行った量であるアクセル操作量を検出し、アクセル操作量を表す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。車輪速センサ６２FL，６２FR，６２RL，６２RRは、車輪１０FL、１０FR、１０RL、１０RRに設けられ、それぞれの車輪速度を検出し、車輪速度を表す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。以下、４つの車輪速センサ６２FL，６２FR，６２RL，６２RRを車輪速センサ６２と総称する。
【００３６】
車輪速センサ６２は、図示しないが、例えば、車体側（車輪を回転可能に支持するキャリア）に固定されたセンサ本体部と、車輪１０に固定され車輪１０とともに回転するロータ部（本実施形態では磁気ロータ）とからなり、ロータ部の周囲に配置された磁極（Ｎ，Ｓ極）により生じる磁界の変化をセンサ本体部にて検出する。車輪速センサ６２は、この磁界の変化に基づいて、センサ本体部に対するロータ部の回転方向の相対位置（相対角度）の変化を検出し、この相対角度の単位時間当たりの変化量により車輪１０の回転速度（車輪角速度）を検出する。車輪速度（ｍ／ｓ）は、車輪角速度（ｒａｄ／ｓ）にタイヤ転がり半径を乗算して求められる。従って、車輪速度と車輪角速度とは対応関係にあるため、以下、車輪速度と表現した場合であっても、車輪角速度を意味している場合もある。
【００３７】
エンジン状態センサ６３は、エンジン３０およびトランスミッション３１の状態を検出する複数のセンサであって、それぞれ検出した検出値を表す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。例えば、エンジン状態センサ６３は、エンジン回転速度、冷却水温度、吸入空気温度、吸入空気圧、大気圧、スロットル開度、シフトギヤ段等を検出する。
【００３８】
ＥＣＵ５０は、これらのセンサから出力された検出信号に基づいて図示しないアクチュエータを作動させて、エンジン３０の駆動トルクを調整する。
【００３９】
なお、車両１は、操舵輪の舵角を調整するステアリング装置、および、車輪に摩擦制動力を発生させるブレーキ装置を備えているが、本発明と直接関係するものではないため、本明細書および図面における説明を省略する。
【００４０】
次に、ＥＣＵ５０により実施するばね上制振制御について説明する。車両１の走行中に、路面の凹凸等によって車輪１０に外乱が作用すると、その外乱がサスペンション２０を介して車体２に伝達される。これにより、車体２がばね上共振周波数（例えば、１．５Ｈｚ）近傍にて振動する。この車体２の振動をばね上振動と呼ぶ。ばね上振動は、車両の重心位置における上下方向（ｚ方向）の成分（バウンス振動と呼ぶ）と、車両の重心を通る左右方向軸回りのピッチ方向（θ方向）の成分（ピッチ振動と呼ぶ）とを含む。
【００４１】
ピッチ振動に対しては、ピッチ振動に同期させてエンジン３０の駆動トルク（車輪に発生させる駆動力）を変化させることによって、車体２にピッチ振動を抑制する方向の力を発生させることができる。そこで、ＥＣＵ５０は、ドライバー要求駆動力に、ピッチ振動を抑制するための振動抑制駆動力であるピッチ抑制駆動力を加算した値を目標駆動力に設定する。そして、ＥＣＵ５０は、車輪１０が目標駆動力を発生するようにエンジン３０の駆動トルクを制御する。ドライバー要求駆動力とは、ドライバーが要求している、車両を加速あるいは減速させる力を表す。
【００４２】
本実施形態においては、車輪速センサ６２によって検出される車輪速度に基づいてピッチ抑制駆動力を演算するが、後述するように、車輪速度に車体速度の変動成分が含まれると、ピッチ抑制駆動力を適正に演算できなくなる。このため、ＥＣＵ５０は、ピッチ抑制駆動力を演算するにあたっては、車体速度の変化によって生じるばね上振動の推定に含まれる誤差の大きさを表す誤差指標値を演算し、この誤差指標値に基づいて、ピッチ抑制駆動力を用いたばね上制振制御の中断、あるいは、ばね上制振制御量の補正を行う。
【００４３】
図２は、目標駆動力を演算する目標駆動力演算部１００の機能ブロックを表す。目標駆動力演算部１００における各ブロックは、ＥＣＵ５０に設けられたマイクロコンピュータのＣＰＵが、ＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム）を実行することにより実現するようになっている。
【００４４】
目標駆動力演算部１００は、ドライバー要求駆動力演算部１１０と、ばね上制振制御量演算部１２０と、加算部１３０とを備えている。ドライバー要求駆動力演算部１１０は、ドライバーの加減速要求を表わすアクセルペダルセンサ６１によって検出されたアクセル操作量に基づいて、ドライバー要求駆動力を演算する。例えば、ドライバー要求駆動力演算部１１０は、アクセル操作量が大きくなるにしたがって増加するドライバー要求駆動力を設定したドライバー要求駆動力マップを記憶し、このドライバー要求駆動力マップを使ってドライバー要求駆動力を設定する。
【００４５】
ばね上制振制御量演算部１２０は、車体２のピッチ振動を抑制するための振動抑制駆動力であるピッチ抑制駆動力を演算する。加算部１３０は、ドライバー要求駆動力演算部１１０によって演算されたドライバー要求駆動力と、ばね上制振制御量演算部１２０によって演算されたピッチ抑制駆動力とを入力し、ピッチ抑制駆動力とドライバー要求駆動力とを合算した値を目標駆動力に設定する。
【００４６】
次に、ばね上制振制御量演算部１２０について説明する。ばね上制振制御量演算部１２０は、第１ばね上振動推定部１２１、振動抑制駆動力演算部１２２、調整部１２３、積分部１２４、第２ばね上振動推定部１２５、および、判定部１２６を備えている。
【００４７】
第１ばね上振動推定部１２１は、車輪速センサ６２によって検出される車輪速度（車輪速度の変化）に基づいて、路面からの入力に起因して車体２にピッチ方向に発生するばね上振動（ピッチ振動）を推定する。この第１ばね上振動推定部１２１は、ばね上振動を表す値として、車体のピッチ角θの微分値ｄθ／ｄｔであるピッチレートを演算する。このピッチレートの演算手法については、後述する。
【００４８】
振動抑制駆動力演算部１２２は、第１ばね上振動推定部１２１が算出したピッチレートに基づいて、ピッチレートが小さくなる方向に作用する駆動力である振動抑制駆動力を演算する。この振動抑制駆動力は、第１ばね上振動推定部１２１が算出したピッチレートに比例した大きさに設定される。例えば、車体２がノーズダウンする方向にピッチ角が増加する場合のピッチレートを正の値で表し、車体２がノーズアップする方向にピッチ角が増加する場合のピッチレートを負の値で表した場合には、振動抑制駆動力演算部１２２は、ピッチレートに正のゲインαを乗算して振動抑制駆動力を演算する。
【００４９】
従って、車体２がノーズダウンする方向にピッチする場合には、車両が加速する方向の振動抑制駆動力が演算される。これにより、車体２にノーズアップする方向にピッチモーメントを付与することができ、車体２のピッチレートを低減、つまり、ピッチ振動を抑制することができる。同様に、車体２がノーズアップする方向にピッチする場合には、車両が減速する方向の振動抑制駆動力が演算される。これにより、車体２にノーズダウンする方向にピッチモーメントを付与することができる。こうしたピッチモーメントは、ゲインαに比例した大きさで発生するため、予めピッチ振動を最小に抑えられるようなゲインαが設定されている。
【００５０】
調整部１２３は、振動抑制駆動力演算部１２２によって演算された振動抑制駆動力をカットオフするスイッチであって、後述する判定部１２６からカットオフ指令が出力されている場合には、そのあいだ、振動抑制駆動力の加算部１３０への出力を停止させる。調整部１２３の出力は、ばね上制振制御量演算部１２０の出力（つまり、ピッチ抑制駆動力）である。従って、判定部１２６からカットオフ指令が出力されている場合には、ピッチ抑制駆動力がゼロとなるため、目標駆動力は、ドライバー要求駆動力と等しくなる。これにより、ばね上制振制御が一時的に停止される。また、判定部１２６からカットオフ指令が出力されていない場合には、調整部１２３は、ピッチ抑制駆動力として、振動抑制駆動力演算部１２２によって演算された振動抑制駆動力を出力する。従って、目標駆動力は、ピッチ抑制駆動力（振動抑制駆動力）とドライバー要求駆動力との合計値となる。これにより、ばね上制振制御が実施される。
【００５１】
第１ばね上振動推定部１２１は、車輪速度に基づいて車体２のピッチレートを演算するが、このピッチレートは、後述するように、車体速度が一定であることを前提にして演算される。従って、車体速度が変動した場合には、その車体速度の変動による成分が車輪速度に重畳されるため、適正なピッチレートを演算することができないことがある。そこで、車体速度の変化によって生じるばね上振動の推定に含まれるノイズ（誤差）の大きさを推定するために、ばね上制振制御量演算部１２０には、積分部１２４、および、第２ばね上振動推定部１２５が設けられている。また、ばね上制振制御量演算部１２０には、ばね上振動の推定に含まれるノイズが閾値よりも大きい場合に、カットオフ指令を調整部１２３に出力する判定部１２６も設けられている。
【００５２】
次に、第１ばね上振動推定部１２１について詳しく説明する。第１ばね上振動推定部１２１は、車輪速センサ６２によって検出した車輪速度に所定の逆行列を作用させて、車輪１０に対する路面入力の推定値を算出し、その算出した路面入力の推定値に車両運動モデル行列を作用させて車体状態量の推定値を算出する。ここで、所定の逆行列とは、車両の力学的な車両運動モデルを表す車両運動モデル行列と、車輪速度に影響を与える要素を含む車輪速度影響要素モデルを表す車輪速度影響要素モデル行列との積の逆行列である。
【００５３】
まず、車両の力学的な車両運動モデルについて説明する。図３は、第１ばね上振動推定部において用いられる車両の力学的な車両運動モデルの一例を説明する図である。
【００５４】
図３（ａ）に示すように、車体２の重心Ｃｇの鉛直方向（ｚ方向）のバウンス振動（バウンス方向の振動）と、車体２の重心周りのピッチ方向（θ方向）のピッチ振動（ピッチ方向の振動）を規定する。このモデルでは、車輪を前輪１０Ｆと後輪１０Ｒとにより表す二輪モデルを使用している。ｚwf、ｚwrは、それぞれ、前輪１０Ｆ、後輪１０Ｒに対する路面ＲＳからの路面入力であり、具体的にはｚ方向における路面ＲＳの変位である。
【００５５】
車体２のバウンス方向またはピッチ方向に関する力学的な車両運動モデルは、例えば、図３（ｂ）に示すように、車体２を質量Ｍｂおよび慣性モーメントＩｐの剛体Ｓとみなし、この剛体Ｓが、弾性率ｋsfおよび減衰率ｃsfを有する前輪サスペンション２０Ｆと、弾性率ｋsｒおよび減衰率ｃsｒを有する後輪サスペンション２０Ｒにより支持されているとする（車体２のばね上振動モデル）。ｒは車輪の半径、ｈは重心Ｃｇの路面からの高さである。Ｌｆ、Ｌｒは、それぞれ、重心Ｃｇから前車輪軸および後車輪軸までの距離である。Ｔは、後輪に対する駆動トルクである。この場合、車体２の重心Ｃｇのバウンス方向の運動方程式（バウンス方向の力学的運動モデル）とピッチ方向の運動方程式（ピッチ方向の力学的運動モデル）は、次式（１）により表すことができる。
【数１】
2017075536.tif 000003
【００５６】
上記式（１）において、ｚｂは重心Ｃｇのｚ方向の座標であり、ｚsf，ｚsrはそれぞれ車輪１０Ｆ，１０Ｒの中心のｚ方向の座標であり、Ｆzf，Ｆzrは、それぞれ路面から車輪１０Ｆ，１０Ｒに作用する力である。θｐは、車体２の重心周りのピッチ角である。尚、ｚsf，ｚsr，ｚbf，ｚbrは、次式（２）により表すことができる。ｚbf，ｚbrは、重心Ｃｇを通り車両１の長さ方向に平行な線の、前車輪軸および後車輪軸上における座標である。
【数２】
2017075536.tif 000004
【００５７】
このとき、ｚwf,ｚwrに対して、車体状態量であるｄθ／ｄｔ、および、状態変数Ｆzf，Ｆzr，ｄｚsf／ｄｔ，ｄｚsr／ｄｔは所定の行列Ａ（ｔ）を用いて表すことができ、これをラプラス変換すると、次式（３）にて表すことができる。ここで、ｓ＝ｊωである。
【数３】
2017075536.tif 000005
行列Ａ（ｓ）は、５×２の行列である。行列Ａ（ｓ）は、次式（４）に示すＴｆ，Ｔｒ、および、次式（５）に示す行列Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１を用いて次式（６）のように表すことができる。尚、ラプラス変換によりｄθ／ｄｔ，ｄｚsf／ｄｔ，ｄｚsr／ｄｔは、θｓ，ｚsfｓ，ｚsrｓとなるが、次式（４）ではｓは行列Ａ（ｓ）の中に含めている。行列Ａ（ｓ）は以下では行列Ａと省略する。
【数４】
2017075536.tif 000006
【数５】
2017075536.tif 000007
【数６】
2017075536.tif 000008
【００５８】
行列Ａは、車両の力学的な車両運動モデルを表す車両運動モデル行列であり、路面入力に作用させて車体状態量を算出できるものである（上記式（３）参照）。
【００５９】
次に、車輪速度影響要素モデルについて説明する。車輪速センサ６２は、周知のものであるため図示しないが、車体２側（車輪を回転可能に支持するキャリア）に固定されたセンサ本体部と、車輪１０側に固定され車輪１０とともに回転するロータ部（例えば、磁気ロータ）とからなり、センサ本体部に対するロータ部の回転方向の相対位置（相対角度）の変化に基づいて車輪速度を検出する。従って、車体２が重心周りにピッチするとセンサ本体部とロータ部との回転方向の相対位置が変化する。また、車輪１０の車体２に対する上下位置が変化すると、サスペンションジオメトリにより車輪１０が前後動する（サスペンションリンク機構によって車輪１０が揺動するため、結果として、車輪１０が前後動する）ためセンサ本体部とロータ部との回転方向の相対位置が変化する。また、車輪１０に働く上下方向の荷重が変化するとタイヤの動荷重半径が変化し、車輪の回転速度が変化する。
【００６０】
従って、車輪速度に影響を与える要素（車輪速度を変化させる要素）として、１．車体の重心周りのピッチによる影響、２．サスペンションジオメトリによる影響、３．車輪転がり半径変化による影響という３つの車輪速度影響要素が考えられる。以下、この３つの車輪速度影響要素を含む場合のモデルについて説明する。
【００６１】
図４は、車輪速度に影響を与える要素である車体の重心周りのピッチによる影響量を説明する図である。図４（ａ）から図４（ｂ）に示すように、車体が重心周りにピッチした場合、そのピッチにより発生する２つの回転角度、すなわち、車輪速センサのセンサ本体部が取り付けられているキャリアの回転角度をθ、車輪１０の前後動による車輪１０の回転角度をθｗとすると、車輪角速度に対する車体の重心周りのピッチによる影響量は、角速度ωbodyとして近似的に次式（７）で表される。
【数７】
2017075536.tif 000009
【００６２】
図５は、車輪速度に影響を与える要素であるサスペンションジオメトリによる影響量を説明する図である。符号Ｏは、車両を側面視したときのサスペンション２０の瞬間中心である。符号Ｌは、瞬間中心Ｏから車輪１０の中心までの距離である。車輪１０が、外縁を実線で示す位置から破線で示す位置まで変化したときにおける、キャリアの回転角度をθ、車輪１０の前後動による回転角度をθｗとする。このとき、サスペンションジオメトリ影響量の並進成分（車両の長さ方向に沿った成分）および回転成分は、それぞれ、角速度ωsust，ωsusbとして近似的に次式(８ａ)で表される。ここで、ｔａｎθtは、ｔａｎθwと等しく、ｄｚs／ｄｔは車輪１０の中心のｚ方向における速度である。サスペンションジオメトリ影響量は、ωsustとωsusbとの和である角速度ωsusとして近似的に次式（８ｂ）で表される。ここでθbはアンチダイブ角またはアンチリフト角である。
【数８】
2017075536.tif 000010
【００６３】
図６は、車輪速度に影響を与える要素である車輪転がり半径変化による影響量を説明する図である。図６（ａ）に示すＶは、路面ＲＳが平坦なときの車輪１０の回転速度であり、ｒは転がり半径であり、ωは角速度である。Ｆz0は車輪１０が路面ＲＳから受ける力である。ここで図６（ｂ）に示すように、路面ＲＳに隆起がある場合に、Ｖが一定のままＦz0がＦz0＋δＦz0に変化し、ωがω＋δωに変化し、車輪１０の転がり半径ｒがｒ−δｒに変化した場合を考える。
【００６４】
このとき、ωについては下記の式（９ａ）が成り立つ。また、車輪転がり半径変化による影響量は、それぞれ、角速度ωtireとして近似的に下記式（９ｂ）で表される。尚、式（９ｂ）において、ｄｆtireは、Ｆz0の微小変化であり、ｋtは、車輪１０の弾性率である。また、ηは、車輪１０の静荷重半径の荷重に対する勾配に対する、転がり半径の荷重に対する勾配の比である。
【数９】
2017075536.tif 000011
【００６５】
以上の車輪角速度に影響を与える３つの影響量を含むモデルを考慮すると、式（７）、（８ｂ）、（９ｂ）から、車輪角速度ωは、次式（１０）で表される。
【数１０】
2017075536.tif 000012
ここで、係数ａ1，ａ2，ａ3は、前輪１０Ｆと後輪１０Ｒとで異なり、前輪１０Ｆに対する車輪角速度ωfに対しては、表１のＦｒに示すような係数となり、後輪１０Ｒに対する車輪角速度ωrに対しては、表１のＲｒに示すような係数となる。添え字の「ｆ」、「ｒ」は、それぞれ前輪１０Ｆ、後輪１０Ｒに対するパラメータを示している。また、Ｒwは、車輪の転がり半径を表している。また、θrはアンチリフト角、θfはアンチダイブ角を表している。
【表１】
2017075536.tif 000013
【００６６】
従って、車輪角速度ωf，ωrは、ラプラス変換により次式（１１）で表される。さらに、式（１１）を行列の形式で表すと次式（１２）のように２×５の行列Ｂ（ｓ）（以下、行列Ｂと省略する）で表される。
【数１１】
2017075536.tif 000014
【数１２】
2017075536.tif 000015
【００６７】
行列Ｂは、車輪速度影響要素モデルを表す車輪速度影響要素モデル行列であり、車体状態量に作用させて車輪角速度を算出できるものである。
【００６８】
従って、上記式（３）と式（１２）とを用いると、次式（１３）に示すように車輪角速度ωf，ωrを成分とするベクトルは、路面入力に行列Ｂと行列Ａとの積である行列ＢＡを作用させた（掛け算した）ものとして表される。また、次式（１４）に示すように路面入力ｚwf，ｚwrを成分とするベクトルは、車輪角速度に行列ＢＡの逆行列である行列（ＢＡ）-1を作用させた（掛け算した）ものとして表される。さらには、車体状態量であるθ、および、状態変数Ｆzf，Ｆzr，ｚsf，ｚsrを成分とするベクトルは、次式（１５）に示すように車輪角速度に行列（ＢＡ）-1、行列Ａを順次作用させる（掛け算する）ことで求められる。
【数１３】
2017075536.tif 000016
【数１４】
2017075536.tif 000017
【数１５】
2017075536.tif 000018
【００６９】
従って、例えば、ｄθ／ｄｔ（ラプラス変換によりθｓ）は、次式（１６）により求められる。
【数１６】
2017075536.tif 000019
【００７０】
図７は、第１ばね上振動推定部１２１の機能を制御ブロックの形式で示した模式図である。図７に示すように、第１ばね上振動推定部１２１は、路面入力算出部１２１ａと車体状態量算出部１２１ｂとを備えている。路面入力算出部１２１ａは、車輪角速度ωf，ωrを成分とするベクトルに逆行列（ＢＡ）-1を掛け算して路面入力ｚwf，ｚwrの推定値を算出する。車体状態量算出部１２１ｂは、路面入力ｚwf，ｚwrの推定値を成分とするベクトルに行列Ａを掛け算して、θ，Ｆzf，Ｆzr，ｚsf，ｚsrを成分とするベクトルｘの推定値を算出する。これをラプラス逆変換することによりピッチレートｄθ／ｄｔの推定値を算出する。尚、車輪角速度ωf，ωｒは、左右前輪の車輪速センサ６２FL、６２FRによって検出された車輪角速度の平均値、および、左右後輪の車輪速センサ６２RL、６２RRによって検出された車輪角速度の平均値を用いればよい。
【００７１】
第１ばね上振動推定部１２１によれば、３つの車輪速度影響要素を取り込んでピッチレートを算出するため、ピッチレートの推定を高精度にて行うことができる。
【００７２】
上述したように、第１ばね上振動推定部１２１によって算出されたピッチレートは、振動抑制駆動力演算部１２２に供給される。振動抑制駆動力演算部１２２は、このピッチレートが小さくなる方向に作用する駆動力である振動抑制駆動力（ピッチレートにゲインαを乗算した大きさの駆動力）を演算する。この振動抑制駆動力は、調整部１２３を介して加算部１３０に供給され、加算部３０によりドライバー要求駆動力に加算される。これにより、最終的な目標駆動力が演算され、車体２のピッチ振動が抑制される。
【００７３】
第１ばね上振動推定部１２１は、路面の凹凸により励起されるばね上振動(ピッチレート)を、車輪速センサ６２によって検出される車輪速度の変化（車輪速度に影響を与える３つの影響量）から推定する。この場合、ピッチレートは、上記の３つの車輪速度影響要素によって車輪速度が変化するという考えのもとに演算されている。従って、あくまでも、車体速度が一定であることを前提にしている。
【００７４】
車輪速センサ６２によって検出される車輪速度は、その主成分が車体速度である。従って、車輪速センサ６２によって検出される車輪速度は、車体速度と、上述した３つの車輪速度影響要素との総和となっている。このため、車体速度が変化した場合において、その車体速度の変化成分を含んだ車輪速度を第１ばね上振動推定部１２１に入力してピッチレートを演算すると、その演算結果には、車体速度の変化に起因する誤差（ノイズ）が含まれる。この誤差を含んだピッチレートに基づいて、振動抑制駆動力を演算した場合には、その振動抑制駆動力が不適切となり、ばね上振動を適正に抑制することができない。例えば、実際にばね上振動が発生していないにも関わらず、不要な振動抑制駆動力が車輪１０RL，１０RRに付与されてしまう。
【００７５】
また、第１ばね上振動推定部１２１は、車輪速センサ６２によって検出される車輪速度を入力すると、ハイパスフィルタとローパスフィルタとを直列に組み合わせたフィルタ処理により、ばね上共振周波数帯域(例えば、０．５Ｈｚ〜３．５Ｈｚ)の車輪速度信号を抽出し、フィルタ処理された車輪速度を用いて上述した演算を行う。例えば、ハイパスフィルタは、０．５Ｈｚ以上の周波数信号を通過させ、ローパスフィルタは、３．５Ｈｚ以下の周波数信号を通過させる。このため、車輪速度に含まれる車体速度変化成分もフィルタ処理されることになる。通常のアクセルペダル操作であれば、車体速度の信号周波数は、ばね上共振周波数帯域よりも低いため、フィルタ処理により車体速度の変化成分を除去することができる。しかし、ドライバーが素早いアクセルペダル操作を行った場合（例えば、急加速操作）などでは、車体速度の信号周波数が上昇するため、上記のフィルタ処理では車体速度の変化成分を除去することができない。
【００７６】
仮に、正確な車体速度が検出できれば、車輪速度からその車体速度を除くことにより、ばね上振動を適正に推定できる車輪速度を求めることができる。しかし、一般に、車体速度は、車輪速度に基づいて算出されるため、車輪速度から車体速度を分離することはできない。
【００７７】
そこで、ばね上制振制御量演算部１２０には、車体速度に相当する値を算出する積分部１２４が設けられている。積分部１２４は、ドライバー要求駆動力演算部１１０により演算されたドライバー要求駆動力を入力し、このドライバー要求駆動力を積分した値を算出する。ドライバー要求駆動力は、ドライバー要求加減速度に車両の質量を乗算した値を表す。従って、ドライバー要求駆動力を積分することにより車体速度に相当する値（以下、演算車体速度と呼ぶ）を求めることができる。尚、積分部１２４は、ドライバーのブレーキペダル操作による要求制動力も加味して演算車体速度を算出してもよい。演算車体速度は、定常誤差（直流成分）が含まれるが、定常誤差は第２ばね上振動推定部１２５の入力段に設けられたハイパスフィルタによってカットされる。
【００７８】
積分部１２４は、演算車体速度を第２ばね上振動推定部１２５に供給する。第２ばね上振動推定部１２５は、第１ばね上振動推定部１２１と同じ演算器であって、入力値として演算車体速度を用いて、第１ばね上振動推定部１２１と同じ演算方法を使って、ばね上振動の大きさを表すピッチレートを演算する。つまり、第２ばね上振動推定部１２５は、第１ばね上振動推定部１２１における入力値である前後輪の車輪角速度に代えて、演算車体速度を入力値として入力する。この場合、第２ばね上振動推定部１２５は、演算車体速度を、車輪角速度に変換し、変換した車輪角速度を、前後輪の車輪角速度としてそれぞれ入力することにより、第１ばね上振動推定部１２１と同じ演算方法を使って、ピッチレートを演算する。この第２ばね上振動推定部１２１により演算されたピッチレートを車体速度ピッチレートと呼ぶ。
【００７９】
車体速度ピッチレートは、車体速度の変化により発生するため、第１ばね上振動推定部１２１にて推定したピッチレートに含まれる、車体速度の変化に起因するノイズに相当する。従って、車体速度ピッチレートは、本発明における誤差指標値に相当する。そこで、判定部１２６は、車体速度ピッチレートを入力し、車体速度ピッチレートと閾値とを比較し、車体速度ピッチレートが閾値よりも大きい場合には、カットオフ指令を調整部１２３に出力する。尚、本明細書において誤差指標値と閾値との大小関係を論じる場合には、その絶対値を用いる。また、判定部１２６は、誤差指標値（この例では、車体速度ピッチレートの絶対値）が閾値よりも大きいと判定した場合には、その判定結果を所定時間だけ保持するようにする。これにより、車体速度ピッチレートが正負に脈動して誤差指標値が一時的に閾値よりも下回っても、第１ばね上振動推定部１２１にて推定したピッチレートに含まれるノイズが大きい状況であるという判定結果を維持することができる。
【００８０】
これにより、振動抑制駆動力演算部１２２によって演算された振動抑制駆動力が、ピッチ抑制駆動力として加算部１３０に供給されなくなる。従って、目標駆動力は、ドライバー要求駆動力と等しくなる。この結果、第１ばね上振動推定部１２１にて推定したピッチレートに含まれるノイズが大きい状況においては、振動抑制駆動力を用いたばね上制振制御が一時的に停止される。
【００８１】
尚、この実施形態においては、振動抑制駆動力をドライバー要求駆動力に加算するか加算しないかについて択一的に選択する構成であるが、それに代えて、誤差の大きさ、この例では車体速度ピッチレートの大きさに応じて、振動抑制駆動力の大きさを補正するようにしてもよい。例えば、判定部１２６は、車体速度ピッチレートが大きくなるほど低下する補正係数Ｋ（０≦Ｋ≦１）が設定される補正係数マップを記憶し、補正係数マップを参照して車体速度ピッチレートに応じた補正係数Ｋを設定し、設定した補正係数Ｋを調整部１２３に供給する。調整部１２３は、振動抑制駆動力演算部１２２にて算出された振動抑制駆動力に補正係数Ｋを乗算し、その乗算結果をピッチ抑制駆動力として加算部１３０に供給する。
【００８２】
以上説明した本実施形態の車両の駆動力制御装置によれば、第１ばね上振動推定部１２１により、路面入力により車輪速度の変化する３つの車輪速度影響要素を考慮した車輪速度影響要素モデルを表す車輪速度影響要素モデル行列を用いて、車体２のピッチレートの推定演算が行われる。このため、車輪速度から車体２のピッチレートの推定を正確に行うことができる。この車体２のピッチレートの推定演算では、車体速度が一定であることを前提としている。従って、車体速度が安定している場合には、ピッチレートに応じたピッチ抑制駆動力がドライバー要求駆動力に加算されて目標駆動力が設定されることにより、車体２のピッチを適正に抑制することができる。
【００８３】
一方、車体速度が変化する場合には、上記のピッチレートの推定演算に誤差が含まれる。そこで、車体速度の変化による誤差の大きさを推定するために、積分部１２４により車体速度が推定され、第２ばね上振動推定部１２５により、車体速度の変化により発生する車体２のピッチレート(車体速度ピッチレート)の推定演算が行われる。この推定演算は、第１ばね上振動推定部１２１により行われる推定演算と同じ方法にて実施される。従って、第１ばね上振動推定部１２１により推定されたピッチレートに含まれる誤差の推定を適正に行うことができる。
【００８４】
そして、誤差の大きさを表す車体速度ピッチレートが閾値よりも大きい場合には、判定部１２６から調整部１２３にカットオフ指令が出力され、振動抑制駆動力がドライバー要求駆動力に加算されなくなる。あるいは、車体速度ピッチレートが大きいほど振動抑制駆動力が小さくなるように補正される。従って、誤差に基づいた不適切なばね上制振制御を防止することができる。
【００８５】
また、ドライバー要求駆動力が演算されるタイミングに対して、実際に車輪１０から駆動力が発生して車体２がピッチするまでには遅れが生じるが、本実施形態においては、第２ばね上振動推定部１２５の出力信号は、第１ばね上振動推定部１２１の出力信号に比べて位相が進んでいる。このため、制御遅れを補償しなくても、ばね上制振制御の中断、あるいは、ばね上制振制御量の補正を適正に実施することができる。
【００８６】
＜変形例１＞
次に、ばね上制振制御量演算部１２０の変形例について説明する。図８は、変形例１に係るばね上制振制御量演算部１２０’を備えた目標駆動力演算部１００’の機能ブロック図である。
【００８７】
ばね上制振制御量演算部１２０’は、上述した実施形態のばね上制振制御量演算部１２０に、更に、第１レベル検出部１２７、第２レベル検出部１２８、および、ＳＮ比演算部１２９が追加された構成である。
【００８８】
第１レベル検出部１２７は、第１ばね上振動推定部１２２の出力する信号（ピッチレート）の時系列における包絡線のみを取り出す処理である包絡線検波を行う。図９は、第１レベル検出部１２７の入力信号（太線）と出力信号（細線）との波形を表す。第１レベル検出部１２７の出力信号は、車輪速度に影響を与える上記の３つの要素によって生じるピッチレート（本来、検出すべき信号Ｓ）と、車体速度の変化によって生じるピッチレート（ノイズとなる信号Ｎａ）とが含まれた、ピッチレートのレベルを表わす。第１レベル検出部１２７は、包絡線検波信号をＳＮ比演算部１２９に出力する。
【００８９】
第２レベル検出部１２８は、第２ばね上振動推定部１２２の出力する信号（車体速度ピッチレート）の時系列における包絡線のみを取り出す処理である包絡線検波を行う。図１０は、第２レベル検出部１２８の入力信号と出力信号との波形を表す。この場合、車体速度ピッチレートの周波数は低いため、入力信号と出力信号とは、ほとんど同じである（図１０においては同一にて示す）。第２レベル検出部１２８の出力信号は、車体速度の変化によって生じるピッチレートのレベルを表わし、ばね上制振制御に対してはノイズＮｂとなる信号である。第２レベル検出部１２８は、包絡線検波信号をＳＮ比演算部１２９に出力する。
【００９０】
図１１は、ＳＮ比演算部１２９に入力される包絡線検波信号を表している。ＳＮ比演算部１２９は、第１レベル検出部１２７から入力した包絡線検波信号の値（Ｓ＋Ｎａ）と、第２レベル検出部１２８から入力した包絡線検波信号の値（Ｎｂ）とに基づいて、次式（１７）によりＳＮ比（ＳＮ）を演算する。
ＳＮ＝（Ｓ＋Ｎａ−Ｎｂ）／Ｎｂ    …（１７）
図１２は、ＳＮ比の推移を表す。
【００９１】
ＳＮ比（ＳＮ）は、その値が小さいほど誤差が大きいと推定できる本発明における誤差指標値に相当する。ＳＮ比演算部１２９は、算出したＳＮ比（ＳＮ）を判定部１２６に出力する。判定部１２６は、ＳＮ比演算部１２９から入力したＳＮ比と予め設定された閾値とを比較し、ＳＮ比が閾値よりも小さい場合には、カットオフ指令を調整部１２３に出力する。
【００９２】
尚、この変形例においても、ＳＮ比の大きさに応じて、ピッチ抑制駆動力の大きさを補正するようにしてもよい。例えば、判定部１２６は、ＳＮ比が小さくなるほど低下する補正係数Ｋ（０≦Ｋ≦１）が設定される補正係数マップを記憶し、補正係数マップを参照してＳＮ比に応じた補正係数Ｋを設定し、設定した補正係数Ｋを調整部１２３に供給する。調整部１２３は、振動抑制駆動力演算部１２２にて算出された振動抑制駆動力に補正係数Ｋを乗算し、その乗算結果をピッチ抑制駆動力として加算部１３０に供給する。
【００９３】
この変形例によれば、ＳＮ比を使って第１ばね上振動推定部１２１により推定されたピッチレートに含まれる誤差の大きさを推定するため、誤差の大きさを一層適正に推定することができる。従って、ばね上制振制御を一層適正に実施することができる。
【００９４】
＜変形例２＞
次に、第２ばね上振動推定部１２５の変形例について説明する。図１３は、実施形態の第２ばね上振動推定部１２５に代えて設けられる、変形例２に係る第２ばね上振動推定部１２５’の機能ブロック図である。上述した実施形態における第２ばね上振動推定部１２５は、第１ばね上振動推定部１２１と同じ演算方法を使ってばね上振動の大きさを表すピッチレートを演算するが、演算負荷が大きい。この変形例２における第２ばね上振動推定部１２５’は、実施形態の第２ばね上振動推定部１２５（第１ばね上振動推定部１２１）に比べて演算負荷が小さくなるように簡易的に構成されている。
【００９５】
第２ばね上振動推定部１２５’は、ハイパスフィルタ１２５１、ゲイン演算部１２５２、および、乗算部１２５３を備えている。ハイパスフィルタ１２５１は、第１ばね上振動推定部１２１（第２ばね上振動推定部１２５）が有する入力フィルタと等価な特性のフィルタを簡易に設定したものである。ドライバーの加減速操作には、３．５Ｈｚ以上の周波数成分があまり含まれていない。また、第２ばね上振動推定部１２５’で最終的に必要なのは、第１ばね上振動推定部１２１にて推定したばね上振動に含まれる車体速度の変化に起因する誤差であり、演算車体速度の変化成分の大きさを表す値が検出されればよいため、位相を考慮する必要はない。上述した実施形態のように、３つの車輪速度影響要素に基づいてばね上振動を推定する場合には、位相を考慮する必要があり、その場合には、ハイパスフィルタとローパスフィルタとの両方が必要となり演算負荷が大きい。こうしたことから、第２ばね上振動推定部１２５’は、ローパスフィルタを省略した構成となっている。ハイパスフィルタ１２５１は、積分部１２４から供給された演算車体速度を入力し、ばね上共振周波数帯の下限値、例えば、０．５Ｈｚ未満の周波数信号をカットして、演算車体速度の変化成分のみを通過させる。従って、ハイパスフィルタ１２５１は、第１ばね上振動推定部１２１で推定したばね上振動に含まれている、不要な車体速度変化に相当する成分を表す値を出力する。ハイパスフィルタ１２５１は、演算車体速度の変化が大きいほど、大きな振幅の信号を出力する。
【００９６】
ゲイン演算部１２５２は、第１ばね上振動推定部１２１と同等となる大きさの信号を出力するように車速ゲイン特性が設定された車速ゲインマップを記憶している。この車速ゲイン特性は、第１ばね上振動推定部１２１が、３つの車輪速度影響要素に基づいてばね上振動を推定する場合のゲイン特性を、簡易に、車体速度にて再現したものである。
第１ばね上振動推定部１２１で演算されるばね上振動（ピッチレート）は、周波数特性と車体速度とに応じて決定される。上述したハイパスフィルタ１２５１では、積分部１２４で演算された演算車体速度を入力して、その変化成分を表す信号を出力するが、この演算車体速度は、周波数に対するゲインがあまり変化しない。つまり、演算車体速度は、フラットな周波数特性を有する。このため、第１ばね上振動推定部１２１と同等となるゲイン特性を実現しようとする場合には、周波数特性を考慮せずに、車体速度のみに応じたゲインの設定が可能となる。この車速ゲインマップは、第１ばね上振動推定部１２１が３つの車輪速度影響要素に基づいてばね上振動を推定する場合における、車体速度に応じて変化するゲイン相当の特性に設定されている。
【００９７】
車輪１０が路面の凹凸を通過した場合、路面からの入力がサスペンション２０を介して車体２に働き、車体２が振動する。車体２の振動は、ピッチ振動成分、バウンス振動成分を含んでいるが、ピッチ振動成分の割合は、車体速度Ｖが低いほど大きくなり、逆に車体速度Ｖが高いほど小さくなる。この理由は、例えば、前輪１０Ｆが凹凸を通過した後に、後輪１０Ｒが凹凸を通過するまでの時間（通過時間と呼ぶ）が長い場合には、車体２がピッチしやすいが、通過時間が短い場合には、車体２がピッチしかけたときに後輪１０Ｒが凹凸を通過するため、ピッチ運動がバウンス運動に変化するからである。従って、車速ゲインマップは、車体速度Ｖが高くなるほど低下する車速ゲインＧを設定する特性を有している。この例では、車体速度Ｖの増加に対して指数関数的に低下する車速ゲインＧが設定されている。
この場合、車体速度Ｖは、車両１内の種々の制御装置で使用される車体速度（つまり、４つの車輪速センサ６２の検出値から車体速度を演算する車速センサの検出車速、例えば、スピードメータに用いられるメータ車速）が用いられる。ゲイン演算部１２５２は、図示しないＣＡＮ（Controller  Area  Network）を介して車速情報を取得し、車体速度Ｖに応じた車速ゲインＧを設定する。尚、この車体速度Ｖは、積分部１２４にて演算された演算車体速度であってもよい。
【００９８】
乗算部１２５３は、ハイパスフィルタ１２５１の出力信号と、ゲイン演算部１２５２によって演算された車速ゲインＧとを入力し、ハイパスフィルタ１２５１の出力信号の大きさ（演算車体速度の変化成分の大きさ）に車速ゲインＧを乗算し、その乗算結果を誤差指標値として判定部１２６に出力する。判定部１２６は、誤差指標値に基づいて、調整部１２３に対してカットオフ指令、あるいは、補正係数Ｋを出力する。
【００９９】
この変形例２によれば、第２ばね上振動推定部１２５’の演算負荷を小さくすることができる。
【０１００】
以上、本実施形態および変形例にかかる車両の駆動力制御装置について説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１…車両、２…車体、１０…車輪、２０…サスペンション、３０…エンジン、６１…アクセルペダルセンサ、６２…車輪速センサ、６３…エンジン状態センサ、１００…目標駆動力演算部、１１０…ドライバー要求駆動力演算部、１２０…ばね上制振制御量演算部、１２１…第１ばね上振動推定部、１２１ａ…路面入力算出部、１２１ｂ…車体状態量算出部、１２２…振動抑制駆動力演算部、１２３…調整部、１２４…積分部、１２５…第２ばね上振動推定部、１２６…判定部、１２７…第１レベル検出部、１２８…第２レベル検出部、１２９…ＳＮ比演算部、１３０…加算部、１２５１…ハイパスフィルタ、１２５２…ゲイン演算部、１２５３…乗算部。
【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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