发动机的控制装置的制作方法

本发明涉及发动机的控制装置，尤其涉及根据油门开度等来控制发动机扭矩的发动机的控制装置。

背景技术：

以往，在车辆加速时(特别是从减速变为加速时)，如果使发动机扭矩急剧上升，则车辆产生振动，所以要使发动机扭矩平缓地上升，以抑制这样的振动。但是，如果使发动机扭矩平缓地上升，虽然能够抑制加速时的振动，但是有加速性能下降的问题。作为解决该问题的技术，例如专利文献1中有所记载。在专利文献1中公开了控制发动机扭矩的技术，能够平衡良好地兼顾传动轴的扭转振动所导致的车体的前后振动的抑制和加速性能。具体地说，在该技术中，当油门踏板的踏入速度较快时，进行一定程度上允许车辆前后振动而使发动机扭矩迅速上升的控制，当油门踏板的踏入速度较慢时，为了抑制车辆前后振动而进行使发动机扭矩平缓地上升的控制。

专利文献1：日本特开2005-155412号公报

但是，在车辆的加速初期、即发动机扭矩开始上升时，通过发动机架(enginemount)固定到车体的模块(典型地是动力传动系统)有时会在前后方向上进行翻转(roll)运动。这时，如果使发动机扭矩急剧上升，则动力传动系统强劲地进行翻转运动而产生振动(特别是发生冲振)。在上述的专利文献1所公开的技术中，虽然能够抑制传动轴的扭转振动所导致的车体的前后振动，但是没有考虑动力传动系统的翻转运动，不能适当地抑制该翻转运动所导致的振动。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述现有技术的问题点而做出的，其目的在于，提供一种发动机的控制装置，在确保加速性能的同时，适当地抑制动力传动系统的翻转运动所导致的振动。

为了达成上述目的，本发明的发动机的控制装置具有：发动机转速取得单元，取得发动机转速；油门开度取得单元，取得油门开度；以及扭矩控制单元，基于由该油门开度取得单元取得的油门开度，对发动机扭矩进行控制，扭矩控制单元，在油门开度开始上升后，在至少包含通过发动机架固定到车体的发动机的动力传动系统的翻转运动正在发生时，为了抑制该翻转运动，进行限制发动机扭矩的上升的控制，以使发动机扭矩的上升率比与油门开度的增加相应的发动机扭矩的上升率小。

根据这样构成的本发明，在动力传动系统的翻转运动中，限制发动机扭矩的上升以抑制该翻转运动，所以能够使动力传动系统以较低的速度进行翻转运动，使发动机架迅速成为衰减状态，使动力传动系统的翻转运动适当地收敛。因此，能够适当地抑制动力传动系统的翻转运动所导致的振动。此外，根据本发明，进行与成为振动的发生原因的现象(动力传动系统的翻转运动)相应的扭矩限制，所以不会必要以上地限制发动机扭矩的上升，能够确保车辆的加速性能。

在本发明中，优选为，扭矩控制单元，从由发动机转速取得单元取得的发动机转速，求出曲柄轴的角速度、角加速度及角跃度的至少1个以上，基于这些角速度、角加速度及角跃度的至少1个以上，判定限制发动机扭矩的上升的控制的开始定时和结束定时，以抑制动力传动系统的翻转运动。

根据这样构成的本发明，基于能够从发动机转速求出的曲柄轴的角速度、角加速度及角跃度的至少1个以上，判定动力传动系统的翻转运动，能够在适当的定时开始及结束用于抑制翻转运动的控制。

在本发明中，优选为，扭矩控制单元基于由发动机转速取得单元取得的发动机转速，对于曲柄轴的角速度，求出在时间轴上相邻的角速度的变化比，并且求出曲柄轴的角跃度，在角跃度为正的值、且角速度的变化比超过1个以上的规定值时，开始限制发动机扭矩的上升的控制，以抑制动力传动系统的翻转运动。

根据这样构成的本发明，能够准确地判定动力传动系统的翻转运动的状态，在最佳的定时开始用于抑制翻转运动的控制。

在本发明中，优选为，扭矩控制单元，在角跃度成为规定值以下、且角速度的变化比开始下降时，将限制发动机扭矩的上升的控制结束，以抑制动力传动系统的翻转运动。

根据这样构成的本发明，能够准确地判定动力传动系统的翻转运动的结束，在最佳的定时结束用于抑制翻转运动的控制。

在本发明中，优选为，扭矩控制单元，在进行限制发动机扭矩的上升的控制以抑制动力传动系统的翻转运动之后，为了将由于从发动机传递来的扭矩而扭转的传动轴复原时产生的反力抵消，使发动机扭矩的上升率比限制发动机扭矩的上升以抑制动力传动系统的翻转运动时的发动机扭矩的上升率大。

根据这样构成的本发明，将发动机扭矩的上升的限制解除，以将扭转的传动轴复原时产生的反力抵消，使发动机扭矩上升，所以能够抑制动力传动系统被传动轴的反力向后方推回，适当地保持朝向推进方向对动力传动系统施加力的状态。由此，能够抑制动力传动系统的翻转运动等再次发生。

在本发明中，优选为，扭矩控制单元，为了抵消反力，将发动机扭矩的上升率设为与油门开度的增加相应的发动机扭矩的上升率以上。

根据这样构成的本发明，能够有效地抑制动力传动系统被传动轴的反力向后方推回。

在本发明中，优选为，扭矩控制单元按照齿轮级使发动机扭矩的上升率变化。

根据这样构成的本发明，能够应用与齿轮级相应的发动机扭矩的上升率。

在本发明中，优选为，扭矩控制单元，基于油门开度设定车辆的目标加速度，应用用于实现该目标加速度的目标发动机扭矩，随着油门开度的增加使发动机扭矩上升，发动机扭矩的上升率从与油门开度的增加相应的发动机扭矩的上升率发生了变化的情况下，应用将目标发动机扭矩变更后的发动机扭矩。

在本发明中，优选为，发动机转速取得单元在180度的曲柄角度的范围内至少取得两次以上发动机转速。

在本发明中，优选为，动力传动系统以钟摆方式通过发动机架固定到车体。

发明的效果：

根据本发明的发动机的控制装置，能够在确保加速性能的同时，适当地抑制动力传动系统的翻转运动所导致的振动。

附图说明

图1是应用了本发明的实施方式的发动机的控制装置的发动机系统的概略构成图。

图2是表示本发明的实施方式的发动机的扭矩传递系统的概略图。

图3是本发明的实施方式的动力传动系统的概略构成图。

图4是表示本发明的实施方式的发动机的控制装置的电路结构的框图。

图5是在车辆的加速时产生的振动的说明图。

图6是用于说明本发明的实施方式的发动机扭矩控制的概要的时序图。

图7是表示在执行本发明的实施方式的发动机扭矩控制的情况下得到的各种参数的时间变化的时序图。

图8是表示本发明的实施方式的发动机扭矩控制的整体处理的流程图。

图9是表示本发明的实施方式的振动抑制用扭矩决定处理的流程图。

符号说明：

1进气通路；5涡轮增压机；20燃料喷射阀；41排气通路；60pcm；65扭矩控制部；97油门开度传感器；100曲炳角传感器；ds传动轴；e发动机；mt发动机架；pt动力传动系统

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式的发动机的控制装置。

[系统构成]

首先，参照图1说明应用了本发明的实施方式的发动机的控制装置的发动机系统。图1是应用了本发明的实施方式的发动机的控制装置的发动机系统的概略构成图。

如图1所示，发动机系统200主要包括：作为柴油发动机的发动机e、向发动机e提供进气的进气系统in、用于向发动机e提供燃料的燃料供给系统fs、将发动机e的废气排出的排气系统ex、检测与发动机系统200有关的各种状态的传感器96～110、进行发动机系统200的控制的pcm(power-traincontrolmodule)60。该发动机系统200适用于例如前置前驱的驱动方式的车辆。

首先，进气系统in具有供进气通过的进气通路1，在该进气通路1上，从上游侧起依次设置有：空气净化器3，将从外部导入的空气净化；涡轮增压机5的压缩机，将通过的进气压缩而使进气压上升；中冷器8，通过外气或冷却水对进气进行冷却；进气梭动阀7，调整通过的进气流量；以及稳压箱12，暂时贮存向发动机e提供的进气。

此外，在进气系统in中，在空气净化器3的正下游侧的进气通路1上，设置有检测吸入空气量的空气流量传感器101和检测进气温度的进气温度传感器102，在涡轮增压机5中设置有检测进气的压力的进气压传感器103，在中冷器8的正下游侧的进气通路1上设置有检测进气温度的进气温度传感器106，在进气梭动阀7中设置有检测该进气梭动阀7的开度的进气梭动阀位置传感器105，在稳压箱12中设置有检测进气歧管中的进气的压力的进气压传感器108。这些设置于进气系统in的各种传感器101～108分别将与检测到的参数对应的检测信号s101～s108输出到pcm60。

接着，发动机e具有：进气阀15，将从进气通路1(详细地说是进气歧管)供给的进气导入到燃烧室17内；燃料喷射阀20，朝向燃烧室17喷射燃料；活塞23，通过燃烧室17内的混合气的燃烧而进行往复运动；曲柄轴25，通过活塞23的往复运动而旋转；以及排气阀27，将通过燃烧室17内的混合气的燃烧而产生的废气排出到排气通路41。此外，在发动机e中设置有检测曲炳角的曲炳角传感器100，该曲炳角是将曲柄轴25的上死点等作为基准的旋转角，该曲炳角传感器100将与检测到的曲炳角对应的检测信号s100输出到pcm60，pcm60基于该检测信号s100取得发动机转速。基本上，曲炳角传感器100在曲柄轴25旋转180度的期间至少输出两次以上检测信号s100。例如，每当曲柄轴25旋转30度，曲炳角传感器100输出检测信号s100，即检测每隔30度的曲炳角。

接着，燃料供给系统fs具有：燃料箱30，贮存燃料；以及燃料供给通路38，用于从燃料箱30向燃料喷射阀20供给燃料。在燃料供给通路38中，从上游侧起依次设置有低压燃料泵31、高压燃料泵33、共轨35。

接着，排气系统ex具有供废气通过的排气通路41，在该排气通路41上从上游侧起依次设置有：涡轮增压机5的涡轮，利用通过的废气而旋转，通过该旋转而如上述那样对压缩机进行驱动；以及具有废气的净化功能的柴油氧化催化剂(doc：dieseloxidationcatalyst)45及柴油颗粒过滤器(dpf：dieselparticulatefilter)46。doc45是使用废气中的氧将烃(hc)或一氧化碳(co)等氧化而变化为水和二氧化碳的催化剂，dpf46是捕获废气中的颗粒状物质(pm：particulatematter)的过滤器。

此外，在排气系统ex中，在涡轮增压机5的涡轮的上游侧的排气通路41上设置有检测排气压的排气压传感器109，在dpf46的正下游侧的排气通路41上设置有检测氧浓度的线性o2传感器110。这些设置于排气系统ex的各种传感器109及110分别将与检测到的参数对应的检测信号s109及s110输出到pcm60。

进而，在本实施方式中，涡轮增压机5构成为2级增压系统，能够从排气能量较低的低旋转域到高旋转域在整个区域高效率地得到高增压。即，涡轮增压机5具备：大型涡轮增压机5a，用于在高旋转域将大量的空气增压；小型涡轮增压机5b，即使在较低的排气能量下也能够高效率地进行增压；压缩机旁通阀5c，控制小型涡轮增压机5b向压缩机的进气流动；调节阀5d，控制小型涡轮增压机5b向涡轮的排气的流动；废气减压阀5e，控制大型涡轮增压机5a向涡轮的排气的流动，通过根据发动机e的运转状态(发动机转速及负荷)驱动各阀，切换是通过大型涡轮增压机5a还是通过小型涡轮增压机5b进行增压。

本实施方式的发动机系统200还具有egr装置43。egr装置43具有egr通路43a和egr阀43b，该egr通路43a将涡轮增压机5的涡轮的上游侧的排气通路41和涡轮增压机5的压缩机的下游侧(详细地说是中冷器8的下游侧)的进气通路1连接，该egr阀43b调整通过egr通路43a的废气的流量。通过egr装置43回流到进气系统in的废气量(egr气体量)由涡轮增压机5的涡轮上游侧的排气压、通过进气梭动阀7的开度调整出的进气压、以及egr阀43b的开度来大致决定。

接下来，参照图2说明本发明的实施方式的发动机中的发动机扭矩的传递系统。图2是表示本发明的实施方式的发动机的扭矩传递系统的概略图。

如图2所示，发动机e通过发动机架mt固定到车体，从该发动机e输出的发动机扭矩经由飞轮(未图示)传递到变速器tm。在本实施方式中，发动机e及变速器tm(也包含飞轮)一体地组装而构成动力传动系统pt，该动力传动系统pt整体通过发动机架mt固定到车体。并且，从变速器tm输出的发动机扭矩经由传动轴ds传递到作为驱动轮的车轮(轮胎)wh。如图2所示，这样的发动机扭矩的传递系统由弹簧和质量构成，具有基于弹簧的振动要素。

另外，通常使用的“动力传动系统”这一用语，有时不仅包含通过发动机架mt固定到车体的模块，还包含其以外的构成要素(例如传动轴等)，但是在本说明书中，对于通过发动机架mt固定到车体的模块(后述的一体地进行翻转运动的模块)使用“动力传动系统”这一用语。

接着，参照图3说明本发明的实施方式的动力传动系统的构成。图3表示本发明的实施方式的动力传动系统的概略构成。

如图3所示，动力传动系统pt具有发动机e、飞轮fw(也可以是扭矩转换器)及变速器tm，通过构成上述的发动机架mt的第1发动机架mt1及第2发动机架mt2固定到车体。具体地说，动力传动系统pt通过钟摆方式固定到车体。在该钟摆方式中，通过第2发动机架mt2使动力传动系统pt从上方垂下，以振子的运动进行前后运动(使用与动力传动系统pt的重心大致重合的惯性主轴(翻转轴)而前后振动)，在动力传动系统pt的下方设置第1发动机架mt1，通过该第1发动机架mt1限制振子的运动(前后方向的运动)。第1发动机架mt1还能够使振子的运动变为车辆的推进力。

接着，参照图4说明本发明的实施方式的发动机的控制装置的电路结构。图4是表示本发明的实施方式的发动机的控制装置的电路结构的框图。

本发明的实施方式的pcm60(发动机的控制装置)除了上述的各种传感器100～110的检测信号s100～s110之外，还基于检测油门踏板的开度(油门开度)的油门开度传感器97和检测车速的车速传感器98各自输出的检测信号s97、s98来输出控制信号s131，以对燃料喷射阀20进行控制。具体地说，pcm60具备：发动机转速取得部61，取得与来自曲炳角传感器100的检测信号s100对应的发动机转速；油门开度取得部63，取得与来自油门开度传感器97的检测信号s97对应的油门开度；以及扭矩控制部65，基于油门开度等控制发动机扭矩。扭矩控制部65决定与油门开度相应的目标加速度，决定与该目标加速度相应的目标扭矩，控制燃料喷射阀20以实现目标扭矩。

这些pcm60的各构成要素由计算机构成，该计算机具备cpu、在该cpu上编译执行的各种程序(包括os等基本控制程序和在os上运行并实现特定功能的应用程序)、以及用于存储程序和各种数据的如rom或ram那样的内部存储器。

[加速时产生的振动]

接下来，参照图5说明车辆加速时(特别是从减速变为加速时)产生的振动。图5(a)～(c)表示与图3同样的动力传动系统pt的概略构成，图5(a)是关于加速初期产生的振动的说明图，图5(b)是关于加速中期产生的振动的说明图，图5(c)是关于加速后期产生的振动的说明图。

首先，如图5(a)所示，在加速初期，在发动机扭矩开始上升时，在传递发动机扭矩的传递系统的存在松动(即具有间隙)的部件间(传递系统内的齿轮、或者传动轴ds和车轮wh之间的花键等)进行所谓的“消隙”。这时，如果猛烈地进行消隙，则会产生振动(特别是产生声音)。另外，更严密地说，在加速初期，首先通过因燃烧室17内的燃烧而经由活塞23等附加到曲柄轴25的扭矩使曲柄轴25扭转，之后进行传递系统的消隙。

接着，如图5(b)所示，传递系统的消隙结束后，以钟摆方式在车体上垂下的动力传动系统pt进行翻转运动。具体地说，对动力传动系统pt朝向与曲柄轴25旋转的方向相反的方向施加力，动力传动系统pt向前方进行翻转运动。像这样，动力传动系统pt进行翻转运动时，存在产生振动(冲振)的倾向。

接着，如图5(c)所示，动力传动系统pt的翻转运动结束后(具体地说是翻转运动导致的第1发动机架mt1的变形结束时)，经由传动轴向车轮wh施加力，但是由于车轮wh与路面接触，所以在车轮wh滚动之前，通过发动机扭矩而传动轴ds扭转。这时，有产生振动的倾向。另外，传动轴ds的扭转不限于在动力传动系统pt的翻转运动结束的时点发生，在动力传动系统pt的翻转运动中也发生。即，有时与动力传动系统pt的翻转运动并行地产生传动轴ds的扭转。

然后，当传动轴ds的扭转达到规定的相位时(例如达到屈服点时)，传动轴ds的扭转停止，从传动轴ds朝向车轮wh施加力，车轮wh开始转动。这种情况下，车轮wh对传动轴ds的固定被释放，扭转的传动轴ds复原，该传动轴ds的复原所产生的力作为反力朝向动力传动系统pt传递。这时也有产生振动的倾向。

上述那样的一系列的振动在加速过程中使发动机扭矩较大地上升时反复发生。即，反复发生传递系统的消隙→动力传动系统pt的翻转运动→传动轴ds的扭转→扭转的传动轴ds的复原。一般来说，为了抑制像这样反复发生振动，要使发动机扭矩非常平缓地上升。

[控制内容]

接下来说明本发明的实施方式的发动机扭矩控制。

首先，参照图6说明本发明的实施方式的发动机扭矩控制的概要。图6是用于说明本发明的实施方式的发动机扭矩控制的概要的时序图。

在图6中，曲线g11表示油门开度的时间变化，曲线g12表示与油门开度相应的要求扭矩的时间变化，曲线g13表示在本实施方式中决定的目标扭矩，曲线g14表示比较例的目标扭矩，曲线g15表示应用本实施方式的目标扭矩时的加速度的时间变化。

在此，说明在时刻t11踩下油门踏板(油门开度上升)而处于减速状态的车辆转移到加速状态的情况。此外，与曲线g12所示的油门开度相应的要求扭矩，是为了实现与油门开度相应的目标加速度而应该赋予的扭矩(以下适当地称作“基本目标扭矩”)。在本实施方式中，从确保加速性能且抑制加速时的振动的观点出发，曲线g13所示的目标扭矩是将基本目标扭矩变更后的扭矩(以下适当地称作“振动抑制用目标扭矩”)。此外，曲线g14所示的目标扭矩是牺牲加速性能的提高而优先了抑制加速时的振动地决定的、比较例的目标扭矩。

如曲线g13所示，在本实施方式中，pcm60的扭矩控制部65为了抑制车辆加速时产生的振动，原则上使发动机扭矩的上升率比曲线g12所示的基本目标扭矩(要求扭矩)小，进行限制发动机扭矩的上升的控制。此外，在本实施方式中，扭矩控制部65在像这样限制发动机扭矩的上升的同时，使发动机扭矩的上升率比曲线g14所示的比较例的目标扭矩大，以确保车辆的加速性能(参照曲线g15)。

特别是，在本实施方式中，扭矩控制部65考虑了车辆传递系统、即弹簧质量系统的振动特性(参照图2)来进行与振动特性相应的发动机扭矩的上升的限制，从而适当地抑制加速时的振动，并且不会必要以上地限制发动机扭矩的上升而确保加速性能。具体地说，扭矩控制部65控制发动机扭矩的上升率，以分别应对在加速时成为振动的发生原因的上述的传递系统的消隙、动力传动系统pt的翻转运动、传动轴ds的扭转、以及扭转的传动轴ds的复原。这种情况下，在本实施方式中，如图6所示，扭矩控制部65规定5个控制模式0～4，在各个控制模式下单独地控制发动机扭矩的上升率(参照箭头a1)。另外，控制模式0～2下的扭矩控制相当于本发明中的“第1扭矩控制”，控制模式3～4下的扭矩控制相当于本发明中的“第2扭矩控制”。

首先，在加速开始之后的控制模式0下(时刻t11～时刻t12)，扭矩控制部65进行限制发动机扭矩的上升的控制，以抑制传递发动机扭矩的传递系统的消隙时产生的振动。由此，慢慢地进行传递系统的消隙，在消隙时不会产生大的振动(特别是声音)。

接着，扭矩控制部65在控制模式1下(时刻t12～时刻t13)进行限制发动机扭矩的上升的控制，以创造出动力传动系统pt的翻转运动的开始条件(即初始状态)、具体地说是控制动力传动系统pt的翻转运动的初速。由此，将动力传动系统pt的翻转运动的初速限制在规定速度以下，提高之后执行的抑制动力传动系统pt的翻转运动的控制的控制性。

接着，扭矩控制部65在控制模式2下(时刻t13～时刻t14)，在动力传动系统pt正发生翻转运动时进行限制发动机扭矩的上升的控制，以抑制该翻转运动。由此，控制动力传动系统pt的翻转速度、也就是以较低的速度进行翻转运动，使第1发动机架mt1迅速成为衰减状态，动力传动系统pt的翻转运动收敛。

另外，发动机架mt与传动轴ds相比，由柔软的材料形成，所以通过如上述那样限制发动机扭矩的上升以抑制动力传动系统pt的翻转运动(控制模式2)，能够适当地应对传动轴ds的扭转。即，通过进行控制以抑制动力传动系统pt的翻转运动，能够使传动轴ds慢慢地扭转，能够抑制传动轴ds的扭转所导致的振动。

接着，扭矩控制部65在控制模式3下(时刻t14～时刻t15)，将上述的发动机扭矩的上升的限制解除，进行使发动机扭矩上升的控制，以将由于从发动机e传递的扭矩而扭转的传动轴ds复原时产生的反力抵消。具体地说，扭矩控制部65进行使发动机扭矩上升的控制，以使动力传动系统pt产生至少比扭转的传动轴ds复原时传递到动力传动系统pt的力(将动力传动系统pt向后方推回的力)大的向前的力。例如，扭矩控制部65以与基本目标扭矩(要求扭矩)的上升率同程度的上升率、或者比基本目标扭矩的上升率大的上升率使发动机扭矩上升。由此，抑制扭转的传动轴ds的反力所带来的影响，具体地说，抑制动力传动系统pt被传动轴ds的反力向后方推回，保持对动力传动系统pt朝向推进方向施加力的状态。由此，防止了动力传动系统pt被传动轴ds的反力向后方推回而动力传动系统pt的翻转运动等再次发生。

接着，扭矩控制部65在控制模式4下(时刻t15～时刻t16)，进行使发动机扭矩上升的控制，以使发动机扭矩到达作为要求扭矩的基本目标扭矩。例如，扭矩控制部65以与基本目标扭矩的上升率同程度的上升率、或者比基本目标扭矩的上升率大的上升率使发动机扭矩上升。此外，随着实际的发动机扭矩接近基本目标扭矩，扭矩控制部65将发动机扭矩的上升率减小。由此，顺畅地使发动机扭矩达到与油门开度相应的基本目标扭矩，提高加速性能。

另外，扭矩控制部65基于发动机转速变化切换上述那样的控制模式0～4的扭矩控制。具体地说，扭矩控制部65基于从曲炳角传感器100输入的检测信号s100，求出曲柄轴25的角速度、角加速度及角跃度(即角加加速度)的至少1个以上，基于这些角速度、角加速度及角跃度的至少1个以上，切换控制模式0～4，使发动机扭矩的上升率变化。这种情况下，扭矩控制部65基于角速度、角加速度及角跃度的至少1个以上，判定在发动机系统中发生的传递系统的消隙、动力传动系统pt的翻转运动、以及扭转的传动轴ds的复原(特别是判定这些现象的发生定时及/或结束定时)，根据其结果切换控制模式0～4。

此外，即使正在执行控制模式0～4的某一个，当从油门开度开始上升到经过规定时间(例如100～400ms程度的时间)时，扭矩控制部65将与控制模式0～4的某一个相应的扭矩控制中止，执行与基本目标扭矩相应的通常的扭矩控制。基本上，控制模式0～4的扭矩控制被设定为在从油门开度开始上升起的规定时间以内结束，即，通过执行控制模式0～4的扭矩控制，使加速时的振动在规定时间以内收敛。但是，根据状况不同，有时即使执行控制模式0～4的扭矩控制，振动也不容易收敛，这种情况下，从确保加速性能的观点出发，将控制模式0～4的扭矩控制在中途结束，执行与基本目标扭矩相应的通常的扭矩控制。

接着，参照图7，更具体地说明本发明的实施方式的发动机扭矩控制。图7是表示执行本发明的实施方式的发动机扭矩控制的情况下得到的各种参数的时间变化的时序图的一例。

图7(a)表示油门开度的时间变化，图7(b)表示传动轴ds的扭矩的时间变化，图7(c)表示第1发动机架mt1的前后方向上的相位(即前后方向的移动量)的时间变化，图7(d)表示控制模式的时间推移，图7(e)表示发动机扭矩的时间变化，图7(f)表示发动机转速的时间变化，图7(g)表示关于曲柄轴25的角速度在时间轴上相邻的角速度的变化比的时间变化，图7(h)表示曲柄轴25的角跃度(角加加速度)的时间变化。

在此，如图7(a)所示，说明在时刻t21踩下油门踏板而使处于减速状态的车辆变为加速状态的情况。图7(b)所示的传动轴ds的扭矩例如通过在传动轴ds上附加的形变仪等来计测。图7(c)所示的第1发动机架mt1的相位以“0”为基准位置，当第1发动机架mt1向前方移动时，成为比“0”小的值。在图7(e)中，虚线表示基本目标扭矩(要求扭矩)的时间变化，实线表示本实施方式的振动抑制用目标扭矩的时间变化。图7(f)所示的发动机转速是由pcm60从曲炳角传感器100的检测信号s100求出的值，7(g)、(h)所示的角速度的变化比及角跃度是由pcm60从该发动机转速求出的值。这种情况下，pcm60将基于本次从曲炳角传感器100输入的检测信号s100求出的角速度除以基于上次从曲炳角传感器100输入的检测信号s100求出的角速度，并将得到的值作为角速度的变化比。该角速度的变化比是表示角加速度的参数。角加速度是用绝对值表示角速度的变化程度的参数，而角速度的变化比是表示在作为离散值取得的角速度中、角速度的本次值和上次值的相对值的参数。

首先，在时刻t21油门开度开始上升时，pcm60的扭矩控制部65设定控制模式0，进行限制发动机扭矩的上升的控制，以抑制传递发动机扭矩的传递系统在消隙时产生的振动。具体地说，扭矩控制部65在控制模式0下抑制消隙时的振动，并且赋予必要最小限度的发动机扭矩来完成消隙，以迅速地完成消隙。例如，在3～4程度的燃烧循环中，扭矩控制部65控制为赋予0n附近的发动机扭矩。该0n附近的扭矩相当于飞轮fw中产生的扭矩，在发动机e中从活塞23实际传递到曲柄轴25的力是100n左右。

接着，在传递系统的消隙结束之后，动力传动系统pt的翻转运动开始。像这样，动力传动系统pt的翻转运动开始时，如图7(c)中的箭头a21所示，第1发动机架mt1的相位从基准位置(“0”)向前方偏移、或者第1发动机架mt1的相位从上升状态转移到下降状态。这种情况下，如果动力传动系统pt的翻转运动开始，则曲柄轴25的角速度开始上升。因此，扭矩控制部65在曲柄轴25的角速度开始上升的定时，判断为动力传动系统pt的翻转运动开始，从控制模式0切换到控制模式1。具体地说，扭矩控制部65在角跃度为正的值、且角速度的变化比超过1以上的第1规定值(例如1.01)时(时刻t22)，从控制模式0切换到控制模式1，开始限制发动机扭矩的上升的控制，以控制动力传动系统pt的翻转运动的初速。这种情况下，扭矩控制部65在控制模式1下，使发动机扭矩以较小的上升率上升(该发动机扭矩的上升率事先适当决定即可)，以使动力传动系统pt的翻转运动的初速成为规定速度以下。此外，翻转运动的初速所采用的规定速度，基于使动力传递系统pt进行几乎不产生振动(冲振)那样的翻转运动的观点来决定。基本上，扭矩控制部65使控制模式1下的发动机扭矩的上升率比上述的控制模式0下的发动机扭矩的上升率小。

接着，扭矩控制部65在动力传动系统pt正在发生翻转运动的规定的定时，从控制模式1切换到控制模式2，以进行直接抑制该翻转运动的控制。具体地说，扭矩控制部65在角跃度为正的值、且角速度的变化比超过比上述第1规定值大的第2规定值(例如1.02)时(时刻t23)，从控制模式1切换到控制模式2，开始限制发动机扭矩的上升的控制，以抑制动力传动系统pt的翻转运动。这种情况下，扭矩控制部65在控制模式2下，为了使第1发动机架mt1迅速成为衰减状态而使动力传动系统pt的翻转运动收敛，以比较小的上升率使发动机扭矩上升(该发动机扭矩的上升率事先适当地决定即可)，以使动力传动系统pt以较低的速度进行翻转运动。基本上，扭矩控制部65使控制模式2下的发动机扭矩的上升率比上述控制模式1下的发动机扭矩的上升率小。

接着，动力传动系统pt的翻转运动结束后，扭转的传动轴ds复原而产生反力。这种情况下，在图7(c)中的箭头a22所示的定时，第1发动机架mt1向前方的移动停止，动力传动系统pt的翻转运动结束。此外，在该定时，如图7(b)中的箭头a23所示，对传动轴ds赋予的扭矩较大，传动轴ds较大地扭转。由此可以推测出，在这之后传动轴ds立即复原而产生反力。像这样，在动力传动系统pt的翻转运动结束而将要产生传动轴ds的反力的定时，曲柄轴25的角速度从上升变为下降(即，角跃度从正值变为负值)。

因此，扭矩控制部65在曲柄轴25的角速度从上升状态变为下降状态的定时，判断为动力传动系统pt的翻转运动结束、并且之后产生传动轴ds的反力，从控制模式2切换到到控制模式3。具体地说，扭矩控制部65在角跃度成为规定值(0或0附近的负值)以下、且角速度的变化比开始下降时(时刻t24)，从控制模式2切换到控制模式3，开始使发动机扭矩上升的控制，以将传动轴ds复原时产生的反力抵消。这种情况下，扭矩控制部65在控制模式3下，以比较大的上升率使发动机扭矩上升，以抑制动力传动系统pt被传动轴ds的反力推回到后方，保持朝向推进方向对动力传动系统pt施加力的状态(该发动机扭矩的上升率事先适当地决定即可)。例如，扭矩控制部65按照与基本目标扭矩(要求扭矩)的上升率同程度的上升率、或者比基本目标扭矩的上升率大的上升率使发动机扭矩上升。基本上，扭矩控制部65使控制模式3下的发动机扭矩的上升率比上述控制模式2下的发动机扭矩的上升率大。

接着，扭矩控制部65在扭转的传动轴ds复原时的反力的影响被抑制的定时，从上述的控制模式3切换到控制模式4。具体地说，扭矩控制部65在角速度的变化比大体为1、且角跃度开始上升时(时刻t25)，判断为传动轴ds的反力的影响被抑制，从控制模式3切换到控制模式4，开始使发动机扭矩上升的控制，以到达基本目标扭矩(要求扭矩)。例如，扭矩控制部65按照与基本目标扭矩的上升率同程度的上升率、或者比基本目标扭矩的上升率大的上升率使发动机扭矩上升。作为一例，扭矩控制部65使控制模式4下的发动机扭矩的上升率比上述的控制模式3下的发动机扭矩的上升率大。

然后，在时刻t26，由于从油门开度开始上升起(换言之，从开始用于抑制加速时的振动的本实施方式的控制起)经过了规定时间，所以扭矩控制部65结束上述的控制模式4下的控制，执行与基本目标扭矩相应的通常的扭矩控制。

另外，在控制模式3及4下进行使发动机扭矩上升的控制的情况下，控制发动机扭矩的上升率即可，以使车辆加速时产生的跃度成为规定的限制值以下。从加速感受的观点出发，该跃度的限制值根据车辆的齿轮级和油门开度的大小等设定即可。

[流程图]

接着，参照图8及图9，说明在本发明的实施方式的发动机扭矩控制中执行的具体的控制处理。

图8是表示本发明的实施方式的发动机扭矩控制的整体处理的流程图。该流程在车辆点火、发动机的控制装置(pcm60)被接入电源的情况下起动，以规定的周期反复执行。

首先，在步骤s1中，pcm60取得车辆的运转状态。具体地说，pcm60取得包括由油门开度传感器97检测的油门开度、由车速传感器98检测的车速、由曲炳角传感器100检测的曲炳角、车辆的变速器当前设定的齿轮级等在内的、由上述的各种传感器97、98、100～110输出的检测信号s97、s98、s100～110等，作为运转状态。

接着，在步骤s2中，pcm60基于在步骤s1中取得的包含油门踏板的操作等在内的车辆的运转状态，设定目标加速度。具体地说，pcm60的扭矩控制部65从对于各种车速及各种齿轮级规定的加速度特性映射图(预先制作并保存在存储器等)之中，选择与当前的车速及齿轮级对应的加速度特性映射图，参照所选择的加速度特性映射图，决定与当前的油门开度对应的目标加速度。

接着，在步骤s3中，pcm60的扭矩控制部65决定用于实现在步骤s2中决定的目标加速度的发动机e的基本目标扭矩。这种情况下，扭矩控制部65基于当前的车速、齿轮级、路面坡度、路面μ等，在发动机e可输出的扭矩的范围内决定基本目标扭矩。

接着，在步骤s4中，扭矩控制部65判定执行本实施方式的用于抑制加速时的振动的发动机扭矩控制(以下称作“振动抑制控制”)的条件是否成立。具体地说，扭矩控制部65在油门踏板被踩下而车辆从减速状态变为加速状态的情况下，判定为振动抑制控制的执行条件成立(步骤s4：是)。这种情况下，进入步骤s5，扭矩控制部65为了执行振动抑制控制，决定将步骤s3中决定的基本目标扭矩变更后的新的目标扭矩(以下将该目标扭矩称作“振动抑制用扭矩”，将决定振动抑制用扭矩的处理称作“振动抑制用扭矩决定处理”)。然后，进入步骤s6。另一方面，在振动抑制控制的执行条件不成立的情况下(步骤s4：否)，不执行步骤s5而进入步骤s6。

在步骤s6中，扭矩控制部65决定应该从发动机e最终输出的最终目标扭矩。具体地说，扭矩控制部65在执行了步骤s5的情况下，将步骤s5中决定的振动抑制用扭矩决定为最终目标扭矩，在未执行步骤s5的情况下，将步骤s4中决定的本目标扭矩决定为最终目标扭矩。

接着，在步骤s7中，扭矩控制部65对燃料喷射阀20进行控制，以使发动机e输出在步骤s6中决定的最终目标扭矩。具体地说，首先，扭矩控制部65基于最终目标扭矩及发动机转速，设定应该从燃料喷射阀20喷射的要求喷射量，基于该要求喷射量及发动机转速，设定燃料的喷射样式及燃压。然后，扭矩控制部65基于这样设定的喷射样式及燃压，对燃料喷射阀20进行控制。

另外，根据油门开度的大小和油门开度的变化速度及齿轮级等，设定用于限制车辆所产生的跃度的限制值，并限制目标加速度以使车辆所产生的跃度不超过该限制值即可。或者，限制基本目标扭矩或最终目标扭矩，以使得车辆所产生的跃度不超过该限制值即可。

接着，参照图9，说明在图8的步骤s5中执行的振动抑制用扭矩决定处理。图9是表示本发明的实施方式的振动抑制用扭矩决定处理的流程图。该流程也由pcm60(特别是扭矩控制部65)反复执行。

首先，在步骤s501中，扭矩控制部65判定从油门开度开始上升起(换言之，从开始振动抑制控制起)是否经过了规定时间。例如，将该规定时间使得为100～400ms左右的时间。经过了规定时间的情况下(步骤s501：是)，结束振动抑制用扭矩决定处理，未经过规定时间的情况下(步骤s501：否)，进入步骤s502。

在步骤s502中，扭矩控制部65基于从曲炳角传感器100输入的检测信号s100，关于曲柄轴25的角速度，求出在时间轴上相邻的角速度的变化比和曲柄轴25的角跃度。

接着，在步骤s503中，扭矩控制部65判定执行控制模式0下的扭矩控制的条件(模式0执行条件)是否成立。该模式0执行条件是角速度的变化比低于1以上的第1规定值(例如1.01)、或者角跃度为负值的条件。模式0执行条件除了这样的角速度的变化比及角跃度的条件之外，还可以附加当前没有控制模式1～4下的扭矩控制这一条件。由此，设定为控制模式0的情况下，持续控制模式0下的扭矩控制，直到后述的模式1执行条件成立为止即可。

模式0执行条件成立的情况下(步骤s503：是)，进入步骤s504，扭矩控制部65设定在控制模式0下的扭矩控制中适用的振动抑制用扭矩(模式0用扭矩)。具体地说，扭矩控制部65为了抑制传递发动机扭矩的传递系统的消隙时产生的振动，设定限制发动机扭矩的上升率的模式0用扭矩。例如，扭矩控制部65将上述那样的0n附近的扭矩设定为模式0用扭矩。此外，扭矩控制部65根据当前设定的齿轮级使模式0用扭矩变化。这种情况下，扭矩控制部65在低速齿轮(2速或3速等)时，使模式0用扭矩比高速齿轮(4速或5速等)小。

另一方面，模式0执行条件不成立的情况下(步骤s503：否)，进入步骤s505，扭矩控制部65判定执行控制模式1下的扭矩控制的条件(模式1执行条件)是否成立。该模式1执行条件是角速度的变化比为1以上的第1规定值(例如1.01)以上、且角跃度为正值的条件。模式1执行条件除了这样的角速度的变化比及角跃度的条件之外，还可以附加当前正在执行控制模式0或1下的扭矩控制这一条件(即，当前没有执行控制模式2～4下的扭矩控制)。由此，设定为控制模式0的情况下，当上述的角速度的变化比及角跃度的条件成立时，从控制模式0切换到控制模式1，设定为控制模式1的情况下，继续控制模式1下的扭矩控制，直到后述的模式2执行条件成立为止即可。

模式1执行条件成立的情况下(步骤s505：是)，进入步骤s506，扭矩控制部65设定在控制模式1下的扭矩控制中适用的振动抑制用扭矩(模式1用扭矩)。具体地说，扭矩控制部65为了控制动力传动系统pt的翻转运动的初速，设定限制发动机扭矩的上升率的模式1用扭矩。特别是，扭矩控制部65设定使动力传动系统pt的翻转运动的初速成为规定速度以下的模式1用扭矩。此外，扭矩控制部65根据当前设定的齿轮级使模式1用扭矩变化。这种情况下，扭矩控制部65也使得低速齿轮时与高速齿轮时相比模式1用扭矩更小。进而，扭矩控制部65将模式1用扭矩设定为，使得控制模式1下的发动机扭矩的上升率比控制模式0下的发动机扭矩的上升率更小。

另一方面，在模式1执行条件不成立的情况下(步骤s505：否)，进入步骤s507，扭矩控制部65判定执行控制模式2下的扭矩控制的条件(模式2执行条件)是否成立。该模式2执行条件是角速度的变化比为比第1规定值大的第2规定值(例如1.02)以上、且角跃度为正值的条件。模式2执行条件除了这样的角速度的变化比及角跃度的条件之外，还可以附加当前正在执行控制模式1或2下的扭矩控制这一条件(即，当前没有执行控制模式0、1、3下的扭矩控制)。由此，设定为控制模式1的情况下，当上述的角速度的变化比及角跃度的条件成立时，从控制模式1切换到控制模式2，设定为控制模式2的情况下，继续控制模式2下的扭矩控制，直到后述的模式3执行条件成立为止即可。

模式2执行条件成立的情况下(步骤s507：是)，进入步骤s508，扭矩控制部65设定在控制模式2下的扭矩控制中适用的振动抑制用扭矩(模式2用扭矩)。具体地说，扭矩控制部65为了抑制动力传动系统pt的翻转运动，设定限制发动机扭矩的上升率的模式2用扭矩。特别是，扭矩控制部65设定使动力传动系统pt在规定速度以下进行翻转运动的模式2用扭矩。此外，扭矩控制部65按照当前设定的齿轮级使模式2用扭矩变化。这种下，扭矩控制部65使模式2用扭矩在低速齿轮下比高速齿轮小。进而，扭矩控制部65将模式2用扭矩设定为，使控制模式2下的发动机扭矩的上升率比控制模式1下的发动机扭矩的上升率小。

另一方面，在模式2执行条件不成立的情况下(步骤s507：否)，进入步骤s509，扭矩控制部65判定执行控制模式3下的扭矩控制的条件(模式3执行条件)是否成立。该模式3执行条件是角速度的变化比下降、且角跃度为规定值(0或0附近的负值)以下的条件。模式3执行条件除了这样的角速度的变化比及角跃度的条件之外，还可以附加当前正在执行控制模式2或3下的扭矩控制这一条件(即，当前没有执行控制模式0、1、4下的扭矩控制)。由此，设定为控制模式2的情况下，当上述的角速度的变化比及角跃度的条件成立时，从控制模式2切换到控制模式3，设定为控制模式3的情况下，继续控制模式3下的扭矩控制，直到后述的模式4执行条件成立即可。

模式3执行条件成立的情况下(步骤s509：是)，进入步骤s510，扭矩控制部65设定在控制模式3下的扭矩控制中适用的振动抑制用扭矩(模式3用扭矩)。具体地说，扭矩控制部65设定使发动机扭矩上升的模式3用扭矩，以将传动轴ds复原时产生的反力抵消。这种情况下，扭矩控制部65设定模式3用扭矩，以抑制动力传动系统pt被传动轴ds的反力向后方推回，从而保持朝向推进方向对动力传动系统pt施加力的状态。此外，扭矩控制部65按照当前设定的齿轮级使模式3用扭矩变化。这种情况下，扭矩控制部65使模式3用扭矩在低速齿轮时比高速齿轮小。进而，扭矩控制部65将模式3用扭矩设定为，使控制模式3下的发动机扭矩的上升率比控制模式2下的发动机扭矩的上升率大。例如，扭矩控制部65将模式3用扭矩设定为，使控制模式3下的发动机扭矩的上升率成为基本目标扭矩的上升率以上。

另一方面，模式3执行条件不成立的情况下(步骤s509：否)，进入步骤s511，扭矩控制部65判定执行控制模式4下的扭矩控制的条件(模式4执行条件)是否成立。该模式4执行条件相当于用于判定是否处于振动发生已收敛的状态的条件，是角速度的变化比大体为1、且角跃度上升的条件。模式4执行条件除了这样的角速度的变化比及角跃度的条件之外，还可以附加当前正在执行控制模式3或4的扭矩控制的条件(即，当前没有执行控制模式0～2下的扭矩控制)。由此，设定为控制模式3的情况下，当上述的角速度的变化比及角跃度的条件成立时，从控制模式3切换到控制模式4，设定为控制模式4的情况下，继续控制模式4下的扭矩控制，直到从油门开度开始上升起经过了规定时间即可。

模式4执行条件成立的情况下(步骤s511：是)，进入步骤s512，扭矩控制部65设定在控制模式4下的扭矩控制中的振动抑制用扭矩(模式4用扭矩)。具体地说，扭矩控制部65设定使发动机扭矩上升的模式4用扭矩，以使发动机扭矩达到基本目标扭矩。这种情况下，扭矩控制部65也按照当前设定的齿轮级使模式4用扭矩变化。即，扭矩控制部65使模式4用扭矩在低速齿轮时比高速齿轮小。进而，扭矩控制部65将模式4用扭矩设定为，使控制模式4下的发动机扭矩的上升率比控制模式3下的发动机扭矩的上升率大。例如，扭矩控制部65将模式4用扭矩设定为，使控制模式4下的发动机扭矩的上升率成为基本目标扭矩的上升率以上。

另一方面，模式4执行条件不成立的情况下(步骤s511：否)，结束振动抑制用扭矩决定处理。

另外，也可以事先进行试验或模拟，决定最佳的模式1用扭矩～模式4用扭矩，在图9的振动抑制用扭矩决定处理中，分别设定这样决定的模式1用扭矩～模式4用扭矩。特别是，可以事先决定应该对各种齿轮级应用的模式1用扭矩～模式4用扭矩。此外，不仅是齿轮级，也可以分别决定与车速相应的模式1用扭矩～模式4用扭矩。

[作用效果]

接下来，说明本发明的实施方式的发动机的控制装置的作用效果。

根据本实施方式，基于发动机转速变化(曲柄轴25的角速度、角加速度、角跃度的至少1个以上)，判定在发动机系统中发生的传递系统的消隙、动力传动系统pt的翻转运动、以及扭转的传动轴ds的复原，根据其判定结果来单独地限制发动机扭矩的上升，所以能够适当地抑制这些现象导致的各种振动。这种情况下，在本实施方式下，为了进行与成为振动的原因的现象相应的扭矩限制，与不考虑成为振动的原因的现象而进行扭矩限制的比较例相比，不会必要以上地限制发动机扭矩的上升，能够缓和整体上的扭矩限制、即能够增大加速时的发动机扭矩的上升率，能够提高车辆的加速性能(加速响应性)。

具体地说，在本实施方式中，在加速开始后，限制发动机扭矩的上升以抑制传递发动机扭矩的传递系统的消隙时产生的振动，所以能够适当地抑制该消隙时产生的振动。接着，在动力传动系统pt的翻转运动开始时，限制发动机扭矩的上升以控制动力传动系统pt的翻转运动的初速，所以能够提高动力传动系统pt的翻转运动的控制性，结果，容易抑制动力传动系统pt的翻转运动。接着，在动力传动系统pt的翻转运动中，限制发动机扭矩的上升以抑制该翻转运动，所以能够使动力传动系统pt以较低的速度进行翻转运动，使第1发动机架mt1迅速成为衰减状态，能够使动力传动系统pt的翻转运动适当地收敛。

接着，在本实施方式中，将发动机扭矩的上升的限制而使发动机扭矩上升，将由于从发动机e传递的扭矩而扭转的传动轴ds复原时产生的力抵消，所以能够抑制动力传动系统pt被传动轴ds的反力向后方推回，保持朝向推进方向对动力传动系统pt施加力的状态。由此，能够抑制动力传动系统pt的翻转运动等再次发生。接着，使发动机扭矩，以使发动机扭矩达到与油门开度相应的要求扭矩(基本目标扭矩)，所以能够使发动机扭矩迅速达到与油门开度相应的要求扭矩，提高加速性能。

[变形例]

在上述的实施方式中，对于作为柴油发动机的发动机e应用了本发明，但是本发明的应用不限于此。本发明也可以应用于汽油发动机。

此外，在上述的实施方式中，对于将动力传动系统pt以钟摆方式固定到车体的构成应用了本发明，但是本发明还能够应用于将动力传动系统pt以钟摆方式以外的安装方式固定到车体的构成。