CN102741531A - 用于车辆的减振控制装置 - Google Patents

Abstract

减振控制装置控制车辆（10）的驱动动力以抑制俯仰振动或跳动振动，所述减振控制装置包括：减振控制单元（52a），所述减振控制单元基于车轮转矩来控制发动机的驱动转矩以便抑制所述俯仰振动或跳动振动的幅值，所述车轮转矩在所述车辆的车轮（12RL,12RR,12FL,12FR）和路面之间的接触部分处产生；和补偿分量调节单元，所述补偿分量调节单元基于例如发动机（22）的节气门（22b）的可动部分的磨损状态量的特征变化来改变补偿分量的幅值，所述补偿分量由所述减振控制单元计算且补偿所述车轮转矩以用于减振控制。

Description

用于车辆的减振控制装置

技术领域

本发明涉及一种减振控制装置，所述减振控制装置控制使用发动机作为驱动装置的例如汽车的车辆的驱动动力（驱动力或驱动转矩），以抑制车身的振动，且更具体地本发明涉及一种构造，其用于在减振控制中管理发动机的节气门的状态。

背景技术

由于在车辆加速或减速期间作用在车身上的制动力和驱动力（或惯性力）或由于另外的作用在车身上的外部力而在车辆行驶期间发生了振动，例如俯仰振动和跳动振动。这些力反应在“车轮转矩”上，所述车轮转矩通过每个车轮（在驱动期间的驱动轮）施加在路面上（作用在车轮和接触路面之间的转矩）。因而，在车辆减振控制领域中，日本专利申请公开No.2004-168148，No.2006-69472和No.2009-40163（JP-A-2004-168148，JP-A-2006-69472和JP-A-2009-40163）描述了通过发动机驱动动力控制器或车辆的其他驱动装置来调节车轮转矩，以因此抑制在车辆运行期间的车身振动。在通过驱动动力控制器进行的对于振动的减振控制中，通过假定车身的弹簧质量振动或弹簧和非弹簧质量振动的所谓的机械模型构建的运动模型用于估算在要求车辆加速或减速时或在外部力（扰动）作用在车身上以导致车轮转矩波动时在车辆中发生的俯仰振动和跳动振动，且然后调节车辆的驱动装置的驱动动力，以抑制所估算的振动。在此类型的减振控制的情况中，生成振动的力源被调节以抑制振动能量的生成，而非类似于通过悬架的减振控制一样将所生成的振动能量吸收且抑制，因此有利的是减振作用相对快且能量效益高。另外，在上述的减振控制中，控制目标缩窄为每个车轮的车轮转矩或制动力和驱动力，因此相对容易地调节控制。

在上述的通过驱动动力控制器的减振控制中，车轮转矩被调节以抑制车辆的俯仰和跳动振动，因此，与通常时间相比，驱动装置的动力频繁地且振动地改变。特别地，当减振控制在汽油发动机车辆中执行时，要求节气门开度的振动变化量以调节发动机的进气流量。因此，节气门的可动部分（例如，轮齿、齿轮轴承等）频繁地移动。这可能使得状态改变（在后文中称为“特征变化”）比通常时间时更早，该状态改变导致节气门的运行特征，例如这些可动部分的磨损和热变形的改变。因此，当汽油发动机车辆装配有以上的减振控制装置时，需要管理“特征变化”，其方式使得控制运行被调节，使得在车辆达到使用寿命结束前节气门的可动部分的磨损量、热变形量等落在预定范围（标准）内（节气门特征变化的管理）。另外，例如由于通过驱动动力控制器的减振控制导致的节气门可动部分的磨损或热变形的进行量的特征变化取决于车辆的运行道路条件。例如，在坏路上，因为车身的振动增加，所以减振控制的运行量和频率增加。基于车辆的行驶距离或使用年限来简单地管理这样的特征变化是不合适的。例如，可假定对于车辆的行驶距离、使用年限或控制器的运行时间设定一定的极限，且然后当超过这些极限时抑制控制器的运行。然而，如以上所描述，节气门可动部分的磨损或热变形的进行程度取决于运行道路的条件。因此，可能存在如下情况，即其中当已达到设定极限时例如磨损或热变形的程度的特征变化已进行到可允许的极限，或可能存在如下情况，即其中直至可允许极限时仍存在充足的可允许量。因此，希望直接基于节气门可动部分的磨损的进行程度或“另外特征的变化”来管理节气门的特征变化。

发明内容

本发明提供了使用为车辆装配的驱动动力控制器的减振控制装置。更特定地，本发明提供了可管理例如节气门可动部分的磨损状态的特征变化的装置，使得在车辆达到使用寿命结束前例如节气门可动部分的磨损的特征变化不超过可允许极限。

本发明的第一方面涉及一种用于车辆的减振控制装置，所述减振控制装置执行减振控制，在所述减振控制中，控制车辆的驱动动力以抑制车辆的俯仰或跳动振动。控制装置包括：减振控制单元，所述减振控制单元基于在车辆的车轮和路面之间的接触部分处生成的且作用在车轮上的车轮转矩控制发动机的驱动转矩以抑制俯仰振动或跳动振动的幅值；和补偿分量调节单元，所述补偿分量调节单元基于发动机的节气门的可动部分的特征变化改变补偿分量的幅值，其中补偿分量通过减振控制单元计算且补偿了车轮转矩以用于减振控制。在此，“节气门的可动部分”是当节气门打开或关闭或节气门开度变化时运行的部分。例如，节气门的可动部分可包含用于驱动气门本体的不同的齿轮、齿轮的轴承、马达轴的轴承、节气门本体驱动轴、节气门本体驱动轴的轴承、电刷、换向器、弹簧、用于设定开度的螺钉的端部部分等。补偿分量调节单元可基于特征变化减小补偿分量的幅值。另外，“特征变化”可以是指示导致了节气门可动部分由于磨损、热等导致的运行特征的变化的状态变化或状态自身（包括在特征变化之后的状态）的进行程度的任何指标。例如，只要特征变化是指示了磨损或磨损状态（在后文中称为“磨损状态量”）的进行程度的任何指标值，则特征变化可以是可动部分的表面上的设计值的偏差（由于磨损），或可以是由于磨损导致的损失部分的尺度（相对于设计长度、厚度或尺寸的变化量，在后文中称为“磨损量”）。

对于上述的构造，补偿分量的幅值基于发动机节气门可动部分的特征变化（例如，磨损状态量）改变。如此，可调节节气门的运行量，因此可管理节气门的特征变化，使得节气门可动部分的特征变化（例如，磨损）不过度地进行或在车辆达到使用寿命结束前不超过可允许的极限。特别地，补偿分量调节单元可构造为基于特征变化（例如，磨损状态量），更具体地与特征变化的增量相结合地减小减振控制的补偿分量的幅值，以因此在特征变化进行时抑制与补偿分量的幅值相对应的节气门开度的波动。另外，当特征变化（磨损状态量）已达到预定阈值时，补偿分量调节单元可强制将减振控制的补偿分量的幅值设定为0，或停止控制。在任何情况中，节气门可动部分的运行与节气门开度的波动的抑制相结合地被限制，因此可延迟可动部分的例如磨损的特征变化的进行，或可防止例如磨损的特征变化的进一步进行。因此，节气门可动部分被保护，使得在车辆到达使用寿命结束前，节气门可动部分的特征变化不过度地进行。注意到，补偿分量的幅值可通过补偿分量调节单元调节，其方式使得补偿分量的控制增益改变。在此情况中，当控制停止时，控制增益被设定为0。

在所述设备的构造中，节气门可动部分的特征变化可通过任何方法确定。例如，当磨损状态量被称为特征变化时，节气门可动部分的磨损的进行程度或状态取决于节气门开度的改变频率和气门本体的位移（行程），因此磨损状态量可基于节气门开度的变化量确定。另外，一般地，当节气门本体的位移累积地延长时，因为节气门可动部分的磨损的进行程度或状态可能增加，所以磨损状态量可基于节气门开度的变化量的累积值估算。在此情况中，节气门开度变化量的累积值可基于节气门开度变化量的频率和幅值给定。此外，根据本发明的发明人的研究，已发现对应于节气门可动部分的磨损的进行程度或状态的磨损状态量也取决于节气门附近的温度（当温度升高时，磨损进行率增加）和磨损量（当磨损量增加时，磨损进行率减小）。因此，磨损状态量可考虑到这些值来确定。此外，作用在节气门可动部分上以导致磨损的力取决于节气门开度即取决于气门本体的位置而变化，且因此节气门可动部分的磨损状态量（磨损进行率）的增量也变化，因此，在计算磨损状态量时，磨损状态量的增量可设定为根据节气门开度变化量。如在如下实施例中详细描述的，在一般的节气门中，当节气门本***于靠近开度中心位置时，与当节气门本***于远离开度中心位置时相比，作用在可动部分上的力相对减小且可动部分难于磨损。因而，以上装置可设定为使得磨损状态量的增量随着节气门本体接近开度中心而减小。注意到，在以上的构造系列中，所述节气门开度可以是要求的节气门开度和实际的节气门开度中的任一个节气门开度。

使用估算磨损状态量的构造，提供了一种新的减振控制装置，所述减振控制装置在车辆运行期间可识别节气门可动部分的磨损的进行程度，且因而将结果反应在减振控制上。本发明的第二方面涉及一种用于车辆的减振控制装置，所述减振控制装置执行减振控制，其中控制车辆的驱动动力以抑制车辆的俯仰振动或跳动振动。所述装置包括：磨损状态量估算单元，所述磨损状态量估算单元基于节气门开度变化量估算发动机的节气门的可动部分的磨损状态量，其中减振控制使用磨损状态量确定驱动动力的补偿分量的幅值。在此情况中，磨损状态量也基于节气门开度的变化量的累积值估算，且磨损状态量的增加可设定为在节气门的节气门本体接近开度中心位置时减小。另外，磨损状态量可考虑到节气门附近的温度和磨损量以及上述的情况来确定。

注意到，如上所述，节气门可动部分的运行即节气门开度变化的频率、气门本体的位移等被累积以估算节气门可动部分的例如磨损量的特征变化的构造可用于与减振控制装置的目的不同的目的。本发明的另一个方面涉及节气门特征变化估算装置。所述装置基于节气门的运行（机械载荷，例如速度、位移和转矩）估算车辆发动机的节气门的可动部分的特征变化。

另外，如从以上的描述系列中所理解，本发明的方面应用于其上的装置可视作使用驱动动力控制器以避免或减小从路面通过车轮输入的振动分量向例如汽车的车辆的车身的进一步传递的装置，其中驱动动力被汽油发动机的节气门开度控制器调节。换言之，所述装置也可视作驱动控制装置，所述驱动控制装置构造为使得当在车轮速度或车轮转矩中生成（或被认为生成）了导致车身振动的振动（通常大约1至4Hz）时，将与振动相位相反的转矩施加到车轮。因而，特别地，本发明的主题在于当振动分量从路面输入到车辆时，使得装置用于避免节气门可动部分的例如磨损的特征变化由于节气门开度的频繁波动而导致的与无振动分量输入时相比的过度进行。本发明的另一个方面涉及一种车辆。车辆控制节气门开度，以抑制从路面输入的振动分量。在车辆中，与当节气门可动部分的磨损状态量低时相比，当磨损状态量高时，节气门开度的变化率减小。使用以上的构造，当节气门可动部分的磨损程度进行时，用于减振控制的节气门开度变化量被限制，以避免磨损进一步的进行，因此，保护了节气门可动部分。另外，本发明的另外的方面涉及车辆，所述车辆控制节气门开度以抑制从路面输入的振动分量。车辆可构造为基于节气门可动部分的特征变化改变节气门的控制以抑制振动分量。在以上的构造中，节气门可动部分的特征变化可通过检测导致节气门的运行特征从节气门开始使用时起发生改变的现象的任何方法确定。

此外，在管理上述的例如磨损进行程度的节气门特征变化时，可分开地监视由于减振控制导致的节气门特征变化和由于节气门的通常运行导致的特征变化。本发明的另一个方面涉及用于车辆的减振控制装置，所述减振控制装置通过控制车辆的驱动动力执行减振控制。所述装置分开地管理由于减振控制导致的车辆发动机节气门的特征变化和由于通常的节气门控制导致的节气门的特征变化。在此，“通常节气门控制”包括对应于驾驶员的驾驶要求例如驾驶员的加速器踏板操作的节气门运行控制，或对应于通过任何为车辆装配的自动控制器所要求的驾驶要求的节气门运行控制。另外，也在上述的装置中，特征变化可以是节气门可动部分的磨损状态量。使用以上构造，由于减振控制导致的节气门特征变化可与由于另外的因素导致的节气门的特征变化分开地被监视，因此这在监视车辆的状态变化或维护车辆中是有利的。

作为用于分开地管理由于减振控制导致的节气门的特征变化和由于通常节气门控制导致的节气门的特征变化的特定构造的实施例，减振控制装置例如除基于车轮转矩控制发动机的驱动转矩以抑制俯仰或跳动振动的幅值的减振控制单元之外，可包括磨损状态量计算单元，所述磨损状态量计算单元基于补偿分量计算由于节气门的运行导致的发动机节气门的可动部分的磨损状态量，所述补偿分量由减振控制单元计算且补偿了车轮转矩以用于减振控制。据此，如上所述，作用在节气门可动部分上以导致磨损的力取决于节气门开度即气门本体的位置而变化，且节气门可动部分的磨损状态量的增量也取决于节气门开度的绝对幅值变化。因此，当也计算仅由于补偿分量导致的磨损状态量时，需要考虑节气门开度的绝对幅值。因而，磨损状态量在此例如可基于如下分量计算，所述分量通过将节气门开度变化量中的基于补偿分量的振动分量添加到振动分量的振动中心位置的变化量而获得，或通过从基于对应于已通过补偿分量补偿的驱动动力的节气门开度或驱动控制量确定的磨损状态量减去基于对应于未被补偿分量补偿的驱动动力的节气门开度或驱动控制量确定的磨损状态量而给出。注意到，当由于补偿分量的特征变化或磨损状态量也被监视时，补偿分量的幅值可基于磨损状态量的特征变化而变化，且更特定地，补偿分量的幅值可根据特征变化或磨损状态量的增量而减小，或当特征变化或磨损状态量已达到预定阈值时，减振控制的补偿分量的幅值可被强制地设定为0或停止控制。

在上述的减振控制装置中，当节气门的例如磨损的特征变化进行一定程度时，通过节气门的进气调节的减振控制希望被限制，以避免特征变化的进一步的进行。然而，当车辆装配有除了节气门的进气调节之外可改变对应于减振控制的补偿分量的驱动动力的设备或装置时，该设备或装置可用于执行减振控制。本发明的另一个方面涉及用于车辆的减振控制装置，所述减振控制装置执行减振控制，其中车辆的驱动动力被控制以抑制车辆的俯仰和跳动振动。根据发动机节气门的特征变化，设备将用于调节驱动动力以进行减振控制的装置从车辆发动机的节气门改变为不同于节气门的装置。也在上述的装置中，特征变化可以是节气门的可动部分的磨损状态量，或当磨损状态量超过预定值时，用于减振控制的驱动动力可通过其他装置调节。例如，可增加或减小发动机的驱动动力的任何控制，例如发动机点火角控制、进气门升程控制和交流发电机运行控制，可被选择为作为节气门的替代的用于减振控制的其他装置，以因此调节驱动动力。使用以上构造，即使当节气门的例如磨损的特征变化进行且因而通过节气门的进气调节的减振控制应被限制时，也可继续通过驱动动力控制的减振控制。

顺便提及的是，如在上文中已描述，作用在节气门可动部分上以导致磨损的力取决于节气门开度而变化。因此，节气门的特征变化或磨损状态量的增量也取决于节气门开度的绝对幅值而改变。另外，取决于车辆的使用情况，节气门开度变成特定值的频率即节气门本***于特定位置或区域的频率可能是高的，且因此由减振控制导致的振动可能在部分或区域内频繁地生成。即，节气门磨损的进行程度通过气门本体的位置即节气门开度而改变，且磨损可能在节气门的特定部分处取决于车辆的使用情况进行。本发明的另一个方面涉及节气门磨损部分估算装置，所述节气门磨损部分估算装置估算车辆发动机的节气门中其处磨损已经进行的部分（磨损部分）。为估算或检测磨损部分，特别地，装置可对于每个节气门开度或对于节气门开度变化范围内的每个区域计算节气门的磨损状态量，以因此能够识别磨损部分。使用以上构造，可估算其处磨损已进行的部分，且可对于节气门开度的每个位置或区域管理磨损状态。例如，当节气门本体的对应于实现要求的发动机进气流量的节气门开度的位置附近的位置或区域对应于磨损部分且因而节气门在此位置或区域中的震荡运行应被限制时，仅当节气门本***于此位置或区域时，减振控制被停止或补偿分量的幅值的大小被减小，以因此使得可抑制在此位置或区域中的磨损的进一步进行。注意到，可基于在对应于要求的发动机进气流量的节气门开度处发动机节气门的可动部分的磨损状态量是否超过预定阈值来确定要求的节气门开度是否对应于磨损部分。

另外，在此方面，当车辆装配有与节气门不同的可调节发动机的进气流量或空燃比的装置或设备，例如副节气门或EGR装置时，可调节进气流量或空燃比的设备或装置可用于改变将进气供应到发动机的进气流量，且节气门开度的位置（振动中心位置）可被偏置。本发明的另一个方面涉及用于车辆的减振控制装置，所述减振控制装置执行减振控制，其中车辆的驱动动力被控制以抑制车辆的俯仰或跳动振动。该装置估算发动机节气门的可动部分的磨损部分，且当要求的节气门开度对应于磨损部分时，装置将要求的节气门开度从对应于要求的发动机进气流量的节气门开度进行变化，且通过不同于节气门的进气流量控制装置改变进气流量。注意到，可基于在对应于要求的发动机进气流量的节气门开度处的发动机节气门可动部分的磨损状态量是否超过预定阈值来确定要求的节气门开度是否对应于磨损部分，如在以上情况中一样。使用以上的构造，当磨损已在节气门开度的位置或区域的部分中进行时，可继续减振控制，同时避开所述位置或区域的该部分，因此，可执行减振控制且使用节气门更长的时段。注意到通过不同于节气门的进气流量控制装置改变进气流量可被执行以补偿节气门开度的变化量，或可被执行以实现总的要求的发动机进气流量。

此外，适用的是不使用其他的进气流量控制装置，但可使用可增加或减小发动机的驱动动力的任何控制，例如发动机点火角控制、进气门升程控制和交流发电机运行控制，以改变本应通过节气门实现的进气流量，以因此执行节气门开度的偏置。本发明的另一个方面涉及用于车辆的减振控制装置，所述减振控制装置执行减振控制，其中车辆的驱动动力被控制以抑制车辆的俯仰或跳动振动。当在对应于要求的发动机进气流量的节气门开度处发动机节气门的可动部分的磨损状态量超过预定阈值时，装置将要求的节气门开度从对应于要求的发动机进气流量的节气门开度进行变化，且通过驱动动力控制装置而非节气门改变控制量。

注意到，在上述的根据本发明的方面的装置系列中，为管理节气门的特征变化例如节气门可动部分的磨损进行程度，希望的是车辆的使用者、管理者、机械师等可检查节气门的特征变化或磨损状态量，或涉及特征变化或磨损状态量超过预定阈值的信息。因此，本发明的另外的方面提供了减振控制装置，所述减振控制装置包括提供关于车辆发动机节气门的可动部分的特征变化的信息的装置，或磨损状态量信息提供单元，所述单元提供关于发动机节气门可动部分的磨损状态量的信息，其中减振控制使用该信息来确定驱动动力的补偿分量的幅值。使用以上构造，节气门的特征变化或磨损状态量可被车辆的使用者、管理者、机械师等参考，因此有利地容易地确定是否执行节气门的修理、替换等而不直接观察节气门的可动部分等或实际测量磨损量。

本发明的另一个方面涉及一种用于车辆的减振控制方法，所述控制方法执行减振控制，其中车辆的驱动动力被控制以抑制车辆的俯仰振动或跳动振动。方法包括：计算作为车辆要求的转矩的要求驱动转矩；计算在车辆的车轮接触路面的部分处生成的且作用在车轮上的车轮转矩；计算发动机节气门可动部分的特征变化；且基于要求驱动转矩、车轮转矩和特征变化改变要求驱动转矩以抑制俯仰振动或跳动振动的幅值。

另外，本发明的另一个方面涉及一种用于车辆的减振控制方法，所述减振控制方法执行减振控制，在所述减振控制中，车辆的驱动动力被控制以抑制车辆的俯仰振动或跳动振动。方法包括：基于节气门开度变化量估算发动机节气门可动部分的磨损状态量；且基于磨损状态量确定发动机的驱动动力的补偿分量的幅值。

另外，本发明的另一个方面涉及一种用于车辆的控制方法，所述控制方法控制节气门开度以抑制从路面输入的振动分量。方法包括：计算节气门可动部分的磨损状态量；且当磨损状态量高于预定值时减小节气门的开度的变化量。

另外，本发明的另一个方面涉及一种用于车辆的控制方法，所述控制方法控制节气门开度以抑制从路面输入的振动分量。方法包括：计算节气门可动部分的特征变化；且基于特征变化改变节气门的控制以抑制振动分量。

另外，本发明的另一个方面涉及一种用于车辆的减振控制方法，所述减振控制方法执行减振控制，在所述减振控制中，车辆的驱动动力被控制以抑制车辆的俯仰振动或跳动振动。方法包括：估算发动机节气门可动部分的磨损部分；且当要求节气门开度对应于磨损部分时减小补偿车轮转矩以用于减振控制的补偿分量的幅值。

另外，本发明的另一个方面涉及一种用于车辆的减振控制方法，所述车辆包括节气门和第二进气流量调节单元以调节发动机进气流量，其中减振控制方法执行减振控制，其中车辆的驱动动力被控制以抑制车辆的俯仰振动或跳动振动。方法包括：估算节气门可动部分的磨损部分；且当要求的节气门开度对应于磨损部分时，将要求的开度从对应于要求的发动机进气流量的开度进行变化且通过第二进气流量调节单元改变进气流量。

另外，本发明的另一个方面涉及一种用于车辆的减振控制方法，所述车辆包括节气门和第二进气流量调节单元以调节发动机进气流量，其中减振控制方法执行减振控制，其中车辆的驱动动力被控制以抑制车辆的俯仰振动或跳动振动。方法包括：计算节气门的特征变化；且根据特征变化将用于调节驱动动力的装置从节气门调节为第二进气流量调节单元。

如上所述，在本发明的方面中描述的使用驱动动力控制的减振控制与现有的驱动动力控制相比要求频繁地改变动力，因此当减振控制应用于汽油发动机车辆时，节气门可动部分的例如磨损和热变形的特征变化倾向于容易进行；然而，此事实目前才被指出，且用于管理例如磨损和热变形的特征变化的技术或用于应对特征变化的容易进行的技术尚未被建议。根据本发明的以上方面，在可停止减振控制期间例如磨损和热变形的特征变化；然而，当例如磨损和热变形的特征变化已进行到一定程度时，节气门的特征变化例如节气门可动部分的磨损进行程度合适地被管理以因此使得可减小减振控制的运行、停止控制或使用替代装置，以因此使得可抑制例如磨损和热变形的特征变化的进一步进行，因此可保证节气门可动部分在车辆的全部通常行驶运行中直至车辆使用寿命结束时的运行安全性。另外，本发明的一些方面提供了在车辆运行期间识别节气门可动部分的磨损状态的构造。以上构造可有利地用于管理节气门可动部分的磨损状态。

附图说明

本发明的特征、优点和技术和工业重要性将在下文中参考附图描述，其中相同的附图标号指示类似的元件，且其中：

图1A是根据本发明的实施例的减振控制装置安装到其上的车辆的示意图；

图1B和图1C是使用在图1A中所示的车辆的发动机内的电控节气门（或节气门本体）的示意图，其中图1B示出了当在与进气管中的气流相同的方向上观察时的节气门本体的前视图，且图1C是当从侧面观察图1B中示出的节气门本体时的横截面视图；

图1D是表示了振动地改变的节气门开度的变化的示例的曲线图；

图2A是图1A中示出的电控单元的内部构造的控制框图；

图2B是根据本发明的实施例的减振控制单元的构造的控制框图；

图3A是图示了车身振动的状态变量的图，所述车身振动通过根据本发明的实施例的驱动控制装置的减振控制单元的运行而被抑制；

图3B是图示了“簧载质量振动模型”的图，所述簧载质量振动模型是车身振动的机械运动模型之一，且在根据本发明的实施例的减振控制单元中使用；

图3C是图示了簧载质量振动模型和非簧载质量振动模型的图；

图4A和图4B是分别示出了用于计算控制增益调节器的磨损量WE的构造的第一和第二实施例的控制框图；

图5A至图5C是用于计算由于根据本发明的实施例的减振控制装置的补偿分量导致的磨损量WEx的构造的一些示例的控制框图；

图6A至图6D是用于基于根据本发明的实施例的减振控制装置中的磨损量WE（或WEx，WE（Φκ））修正使用减振控制的补偿分量的控制模式的构造的一些示例的控制框图，其中图6A示出了其中控制增益λ基于磨损量WE确定的情况，图6B示出了其中基于磨损量WE确定是否将补偿分量U传递到加法器a1的情况，图6C示出了其中用于从补偿分量U中去除高频分量的LPF的截止频率fc基于磨损量WE调节以控制补偿分量的幅值的情况，且图6D示出了其中减振控制通过不同于使用节气门的进气流量控制的、基于磨损量WE的方法而执行的情况；

图6E是用于输出磨损量WE或确定结果到服务工具的构造的控制框图；

图7A是在根据本发明的实施例的减振控制装置中用于对于分为多个区域的节气门开度的每个区域计算磨损量WE（Φκ）的构造的控制框图；

图7B是图示了将节气门开度分为多个区域的模式的图；

图7C是用于控制是否基于磨损量WE（Φκ）来执行减振控制的构造的示例的控制框图；

图7D是用于基于磨损量WE（Φκ）来偏置节气门开度且改变其他进气流量调节装置（例如，副节气门）的运行的构造的控制框图；和

图7E是图示了图7D的构造中实施的节气门开度的偏置的图。

具体实施方式

图1A示意性地示出了例如汽车的车辆，所述车辆装配有根据本发明的实施例的执行减振控制的驱动控制装置。在图中，车辆10包括左前轮12FL、右前轮12FR、左后轮12RL和右后轮12RR，且包括驱动装置20，所述驱动装置20在通常模式中根据驾驶员对于加速器踏板14的操作生成驱动力或驱动转矩。在图中示出的示例中，驱动装置20构造为将驱动转矩或旋转驱动力从发动机22通过转矩变换器24、自动变速器26、差速齿轮单元28等传递到后车轮12RL和12RR。注意到，虽然在图中为简化起见未示出，但车辆10包括制动***和转向***。制动***在每个车轮处生成制动力，如在常规车辆的情况中一样。转向***用于控制前轮或前后轮的转向角度。另外，车辆可以是四轮驱动车辆或前轮驱动车辆。

发动机22可以是任何类型的汽油发动机。如在图1B和图1C中所示意性示出的任何类型的电控节气门装置22b提供在进气管22a内，以调节进气流量，以实现基于加速器踏板的操作量和如下描述的控制量确定的要求驱动转矩。如在图1B中所示，在节气门装置22b中，节气门本体40组装在进气管22a内，以围绕垂直于气流方向的旋转轴线可旋转，且进气管的气流通过面积，即“节气门开度θst”根据节气门本体40的角位置增加或减小。节气门本体40的角位置或节气门开度通过节气门位置传感器46在电控单元50的控制下监视，这将在下文中描述。节气门马达44使节气门本体40克服复位弹簧42的回复力旋转，使得节气门开度与实现要求的进气流量（即驱动转矩）的要求节气门开度一致。如此，节气门本体40的角位置或节气门开度被调节。节气门马达44可以是DC马达或步进马达，其用作一般的节气门马达。节气门马达44的旋转力被调节，其方式使得电流控制器22e基于由电控单元50给出的电流指令值控制从电池通过导电线供应到节气门马达44的电流。电流控制器22e基于来自电子控制单元的控制指令将电流从电池供给到马达44，且然后马达44生成抵抗复位弹簧的回复力的旋转力，使得节气门本体40的开度θst或角位置ψ与要求的开度或目标角度一致。

节气门装置的节气门本体机械地构造为根据复位弹簧42的弹簧力和节气门马达44的旋转力之间的平衡而改变其角位置。因此，当角位置改变时，磨损发生在驱动气门本体的不同的位置处，即可动部分（马达中的齿轮、节气门本体轴、马达轴、轴承、电刷、换向器等）的表面处。特别地，当减振控制通过根据本实施例的装置执行时，要求振动地改变角位置，其频率高于当不执行减振控制时的频率，因此，磨损可因此而早期进行。因而，如将在下文中详细描述，根据本实施例的装置从节气门本体的位移操作（节气门开度的变化量）估算了可动部分的磨损状态，且基于估算的结果调节减振控制的量。在此方面，当不存在节气门马达44的旋转力时，节气门本体40位于其处没有复位弹簧42的弹簧力起作用的角位置处，即开度中心位置处（在图1C中，通过交替的长短虚线指示的状态）。当节气门本体40位于开度中心位置处时，作用在驱动节气门本体的可动部分上的力最小。因而，当节气门本体40的位置远离开度中心位置时，作用在驱动节气门本体的可动部分上的力增加。因此，例如，如在图1D中所图示，当开度振动地变化时，当节气门本***于设置成离开开度中心位置的区域β内时，作用在可动部分上的力比当节气门本***于接近开度中心位置的区域α内时更大。这导致磨损容易在可动部分的表面上进行。以上发现在估算可动部分的磨损状态时被考虑。在图1D中，作用在可动部分上的力在远离开度中心位置O的区域β内比在区域α内大，且磨损早期进行。

往回参考图1A，发动机22的驱动动力被电控单元50控制。电控单元50可包括一般的微型计算机和驱动电路。微型计算机具有CPU、ROM、RAM以及经由双向共用总线相互联接的输入和输出端口。电控单元50从为每个车轮提供的车轮速度传感器30i（i=FL，FR，RL，RR）接收指示了车轮速度Vwi（i=FL，FR，RL，RR）的信号，从节气门位置传感器46接收指示了节气门的角位置φ或节气门开度θst的信号，且从对于车辆的多个部分提供的传感器接收指示了发动机转速ne、加速器踏板操作量θa、变速器输出转速、驾驶员的换档杆位置等的信号。另外，特别地，为具有优点地执行根据本实施例的控制，合适的是将温度传感器（未示出）提供在节气门装置的可动部分的选择的位置处，且因而电控单元50接收节气门装置的温度值temp_th。注意到，与以上不同的是，电控单元50可接收多种检测信号以根据本实施例用于获得在车辆内执行多种控制所要求的多种参数。

根据本实施例的减振控制装置在以上的电控单元50内实施。图2A是示出了电控单元50的实施例的内部构造的控制框图。

如在图2A中所示，电控单元50可由驱动控制装置50、制动控制装置50b和多种控制装置（未示出）形成。驱动控制装置50a控制发动机的运行。制动控制装置50b控制制动***（未示出）的运行。多种控制装置装配为用于任何汽油发动机车辆的电控单元。注意到，多种控制装置例如包括减振控制装置的驱动控制装置的构造和运行在车辆运行期间在电控单元50内在CPU等的处理运行中实施。

如在附图中所示，来自车轮的车轮速度传感器30FR、30FL、30RR和30RL的脉冲状电信号输入到制动控制装置50b。脉冲状电信号随后当车轮转过预定量时生成。制动控制装置50b测量顺序输入的脉冲信号之间的时间间隔，以计算每个车轮的旋转速度。因而，每个车轮的旋转速度乘以车轮半径，以因此计算车轮速度值r*ω。因而，为执行将在下文中详述的减振控制，车轮速度值r*ω传递到驱动控制装置50a，且用于计算估算车轮转矩。注意到，从车轮转速到车轮速度的计算可在驱动控制装置50a中执行。在此情况中，车轮转速从制动控制装置50b赋予驱动控制装置50a。

驱动控制装置50a包括要求驱动转矩确定单元51、减振控制单元（补偿分量计算）52a、进气流量确定单元53、节气门开度控制单元54和任何类型的作为基本构造的多种控制单元55。要求驱动转矩确定单元51基于来自加速器踏板传感器的加速器踏板操作量θa确定由驾驶员要求的发动机的要求驱动转矩。减振控制单元52a计算用于通过驱动转矩控制执行对于车身的俯仰振动和跳动振动减振控制的要求驱动转矩补偿分量，以补偿（修正）要求驱动转矩。进气流量确定单元53确定要求的发动机进气流量，这基于使用由减振控制单元计算的补偿分量补偿的要求驱动转矩实现了要求驱动转矩。节气门开度控制单元54基于要求的进气流量控制节气门开度。控制单元55用于控制燃料点火正时等。

在以上的基本构造中，要求驱动转矩确定单元51可构造为基于加速器踏板操作量θa（和/或通过任何自动驱动控制的要求）通过选择的方法确定要求驱动转矩。如在图2A中所示，减振控制单元52a接收通过要求驱动转矩确定单元51确定的要求驱动转矩（在补偿前）和通过车轮转矩估算器52c从车轮速度r*ω估算的且实际上作用在车轮上的估算车轮转矩，计算减小或消除要求驱动转矩的振动分量（在补偿前）的、可导致车身的俯仰和跳动振动的补偿分量，和估算车轮转矩的、可导致车身的俯仰和跳动振动的振动分量（在车轮转矩中的扰动振动分量），且然后在加法器a1中将计算的补偿分量叠加在要求驱动转矩（在补偿前）上。注意到，虽然在附图中未示出，但减振控制单元可构造为进一步计算用于衰减由于通过驾驶员的制动操作或转向操作导致的每个车轮的车轮转矩的变化所引起的俯仰和跳动振动。在此情况中，减振控制单元接收基于制动操作量或转向操作量估算的估算车轮转矩，且然后计算补偿分量。计算估算车轮转矩的方法和计算补偿分量的方法的具体示例将在下文中详细给出。

进气流量确定单元53、节气门开度控制单元54和点火正时控制单元55等可执行使用汽油发动机的驱动动力实现了要求驱动转矩的任何类型的汽油发动机的驱动控制。简言之，在进气流量确定单元53中，发动机转速ne此时被参考，使用提前经验地或理论地确定的映射确定了实现发动机内要求驱动转矩的目标进气流量，然后，燃料喷射量（未示出）和点火正时从发动机转速和确定的目标进气流量的映射被确定，然后控制指令（未示出）被传递到相应的控制器。在控制进气流量时，要求的进气流量被传递到节气门开度控制单元54，且确定了对应于要求进气流量的要求节气门开度。然后，将要求节气门开度与来自节气门位置传感器46的实际开度（实际节气门开度）进行对比，且用于指定待供给到马达的电流的控制指令被传递到电流控制器22e以驱动马达，使得要求的节气门开度和实际节气门开度相互一致。根据通过调节节气门开度的进气流量控制，发动机的驱动动力即发动机输出转矩*转速增加或减小；然而，发动机转速被车辆速度机械地限制且不瞬时变化。因此，节气门开度根据通过参考发动机转速确定的要求的进气流量设定，以因此控制发动机的驱动转矩。

此外，在合并了根据本实施例的减振控制装置的驱动控制装置中，除以上基本构造外，提供了控制增益调节器25。控制增益调节器52b基于来自节气门位置传感器46的节气门开度信息（气门本体的角位置信息）θs和来自节气门温度传感器49的节气门温度信息temp_th计算指示了节气门可动部分的磨损状态的磨损状态量，然后基于磨损状态量调节叠加在要求驱动转矩上的补偿分量的控制增益（补偿前）。因此，控制增益被调节，因此可实际上改变叠加在要求驱动转矩上的补偿分量的幅值（补偿前）。用于对于俯仰振动和跳动振动的减振控制的补偿分量是振动分量。因此，当补偿分量叠加在要求驱动转矩上以补偿要求驱动转矩时，与当不执行减振控制时相比，要求驱动转矩频繁地振动。为跟随振动，节气门本体的角位置振动地变化。如上所述，节气门本体的角位置的振动变化使得驱动气门本体的可动部分-例如，节气门本体轴、齿轮和齿轮轴承-的表面易于磨损，因此磨损可能比假定的车辆使用寿命更早地进行。因而，在本实施例中，为避免磨损在车辆达到使用寿命结束前达到可允许极限的情况，节气门可动部分的磨损状态被监视，且然后根据磨损进行程度，通过调节控制增益来减小减振控制的补偿分量的幅值或取消减振控制的运行。如此，试图于避免节气门可动部分的磨损的过度进行。注意到，如将在后文中详细描述，当减振控制使用驱动动力控制而非节气门上的进气流量控制（第二驱动动力控制）时，提供了用于执行第二驱动动力控制的控制构造作为图2A中示出的控制增益调节器52b的替代。

装置的运行

在下文中，将描述装置的详细构造和运行。

(i)俯仰和跳动减振控制

用于俯仰和跳动减振控制的补偿分量可在图2A中示出的减振控制单元52a中按如下计算得到。

减振控制的原理

在图3A中示出的车辆10中，驱动装置基于驾驶员的驾驶要求运行，以导致车轮转矩波动，或当在车辆运行期间外力或外力矩（扰动）从路面作用在车轮上且然后扰动传递到车辆时，在车身重心Cg处在竖直方向上（z方向上）的跳动振动和围绕车身重心在俯仰方向（θ）上的俯仰振动可能出现。因而，在此图示的俯仰和跳动减振控制中，车身的俯仰和跳动振动的运动模型被构建，然后当将要求驱动转矩（从要求驱动转矩转化为车轮转矩的值）或当前的车轮转矩（估算的当前的车轮转矩）输入到模型内时，计算出车身的位移z和θ，及其变化率dz/dt和dθ/dt，即车身振动的状态变量，且然后调节驱动装置（发动机）的驱动转矩（调节要求驱动转矩），使得从模型获得的状态变量收敛于0，即，俯仰和跳动振动被抑制。

例如，图3B示出了减振控制中在跳动方向和俯仰方向的车身的机械运动模型。如在图3B中示出，车身被考虑为刚体S，所述刚体S具有质量M和转动惯量L，且假定刚体S被具有弹性模量kf和阻尼系数cf的前轮悬架以及具有弹性模量kr和阻尼系数cr的后轮悬架支承（车身的簧载质量振动模型）。在此情况中，车身重心在跳动方向的运动方程和在俯仰方向的运动方程通过如下数学表达式（1a）和（1b）表达：

$M\frac{d^{2}z}{d{t}^2}=-\mathrm{kf}(z+\mathrm{Lf}\·\mathrm{\θ})-\mathrm{cf}(\frac{\mathrm{dz}}{\mathrm{dt}}+\mathrm{Lf}\·\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dt}})-\mathrm{kr}(z-\mathrm{Lr}\·\mathrm{\θ})-\mathrm{cr}(\frac{\mathrm{dz}}{\mathrm{dt}}-\mathrm{Lr}\·\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dt}})...\left(1a\right)$

$I\frac{d^2\mathrm{\θ}}{{\mathrm{dt}}^2}=-\mathrm{Lf}\{\mathrm{kf}(z+\mathrm{Lf}\·\mathrm{\θ})-\mathrm{cf}(\frac{\mathrm{dz}}{\mathrm{dt}}+\mathrm{Lf}\·\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dt}})\}+\mathrm{Lr}\{\mathrm{kr}(z-\mathrm{Lr}\·\mathrm{\θ})+\mathrm{cr}(\frac{\mathrm{dz}}{\mathrm{dt}}-\mathrm{Lr}\·\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dt}})\}+\frac{h}{r}\·T...\left(1b\right)$

在此Lf和Lr分别是从重心到前车轮轴和后车轮轴的距离，r是车轮半径，且h是重心距路面的高度。注意到，在数学表达式（1a）中，第一项和第二项是来自前车轮轴的力分量，且第三项和第四项是来自后车轮轴的力分量，且在数学表达式（1b）中，第一项是来自前车轮轴的力矩分量，且第二项是来自后车轮轴的力矩分量。在数学表达式（1b）中的第三项是在驱动车轮中生成的车轮转矩T被围绕车身重心施加的力矩分量。

以上的数学表达式（1a）和（1b）可改写为（线性***的）状态方程的形式，如在如下的数学表达式（2a）中示出，这通过将车身的位移z和θ以及其变化率dz/dt和d θ/dt形成为状态变量向量X（t）来实现。

dX(t)/dt＝A·X(t)+B·u(t)    (2a)

在此，X（t）、A和B分别如下。

$X\left(t\right)=\left(\begin{array}{c}z\\ \mathrm{dz}/\mathrm{dt}\\ \mathrm{\θ}\\ \mathrm{d\θ}/\mathrm{dt}\end{array}\right),$ $A=\left(\begin{array}{cccc}0& 1& 0& 0\\ a1& a2& a3& a4\\ 0& 0& 0& 1\\ b1& b2& b3& b4\end{array}\right),$ $B=\left(\begin{array}{c}0\\ 0\\ 0\\ p1\end{array}\right)$

矩阵A的元素a1至a4和b1至b4通过将数学表达式（1a）和（1b）的z、θ以及dz/dt和dθ/dt的系数放在一起而给出，且a1=-(kf+kr)/M,a2=-(cf+cr)/M,a3=-(kf·Lf-kr·Lr)/M,a4=-(cf·Lf-cr·Lr)/M,b1=-(Lf·kf-Lr·kr)/I,b2=-(Lf·cf-Lr·cr)/I,b3=-(Lf²·kf+Lr²·kr)/I并且b4=-(Lf²·cf+Lr²·cr)/I。另外，u（t）是T，且是由状态方程（2a）表达的***的输入。因此，从数学表达式（1b），矩阵B的元素p1为h/(I*r)。

在状态方程（2a）中，如果设定如下关系：

u(t)＝-K·X(t)    (2b)

则状态方程（2a）可改写为如下：

dX(t)/dt＝(A-BK)·X(t)    (2c)

因此，当状态变量向量X（t）的微分方程（2c）被求解同时将X（t）的初始值X₀（t）设定为使得X₀（t）=（0,0,0,0）（假定在转矩输入前不发生振动）时，如果用于将X（t）即在跳动方向和俯仰方向的位移以及时间变化率收敛于0的增益K被确定，则确定了抑制俯仰和跳动振动的转矩值u（t）。通过将转矩值u（t）转化为发动机驱动转矩获得的值是减振控制中的补偿分量。

增益K可使用所谓的优化调节器理论确定。根据以上理论，已知当如下二次型评估函数最小时，

J=1/2·∫(X^TQX+u^TRu)dt    (3a)（积分区间为0至∞）

X（t）在状态方程（2a）中稳定地收敛，且将评估函数J最小化的矩阵K通过K=R^-1·B^T·P给出。在此，P是Riccati方程-dP/dt=A^TP+PA+Q-PBR^-1B^TP的解。Riccati方程可通过在线性***领域中已知的任何方法求解。如此，则增益K被确定。

在以上评估函数J和Riccati方程中的Q和R分别选择为半正定对称矩阵和正定对称矩阵，且是通过***的设计者确定的评估函数J的加权矩阵。例如，在此处假定的运动模型的情况中，Q和R设置如下：

$Q=\left[\begin{array}{cccc}q1& 0& 0& 0\\ 0& q2& 0& 0\\ 0& 0& q3& 0\\ 0& 0& 0& q4\end{array}\right]$ R＝(ρ)

在数学表达式（3a）中，当状态向量的元素中的例如dz/dt和dθ/dt的特定元素的模设定为大于例如z和θ的其他元素的模时，模大的元素设定为相对更稳定地收敛。另外，当Q的元素的值q1至q4增加时，过渡的导向特征即状态向量的值快速地收敛到稳定值；而当R的值ρ增加时，耗能减小。

注意到，例如，除在图3B中示出的构造外，如在图3C中示出的考虑到前轮和后轮轮胎弹簧弹性的模型（车身的簧载质量和非簧载质量振动模型）可用作车身在跳动方向上和俯仰方向上的机械运动模型。如果前轮和后轮的轮胎分别具有弹性模量ktf和ktr，如从图3C中理解，则车身的重心在跳动方向上的运动方程和在俯仰方向上的运动方程通过如下数学表达式（4a）至（4d）表达。

$M\frac{d^{2}z}{{\mathrm{dt}}^2}=-\mathrm{kf}(z+\mathrm{Lf}\·\mathrm{\θ}-\mathrm{xf})-\mathrm{cf}(\frac{\mathrm{dz}}{\mathrm{dt}}+\mathrm{Lf}\·\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dt}}-\frac{\mathrm{dxf}}{\mathrm{dx}})$

$-\mathrm{kr}(z-\mathrm{Lr}\·\mathrm{\θ}-\mathrm{xr})-\mathrm{cr}(\frac{\mathrm{dz}}{\mathrm{dt}}-\mathrm{Lr}\·\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dt}}-\frac{\mathrm{dxr}}{\mathrm{dt}})...\left(4a\right)$

$I\frac{d^2\mathrm{\θ}}{{\mathrm{dt}}^2}=-\mathrm{Lf}\{\mathrm{kf}(z+\mathrm{Lf}\·\mathrm{\θ}-\mathrm{xf})-\mathrm{cf}(\frac{\mathrm{dz}}{\mathrm{dt}}+\mathrm{Lf}\·\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dt}}-\frac{\mathrm{dxf}}{\mathrm{dt}})\}+$

$\mathrm{Lr}\{\mathrm{kr}(z-\mathrm{Lr}\·\mathrm{\θ}-\mathrm{xr})+\mathrm{cr}(\frac{\mathrm{dz}}{\mathrm{dt}}-\mathrm{Lr}\·\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dt}}-\frac{\mathrm{dxr}}{\mathrm{dt}})\}+\frac{h}{r}\·T...\left(4b\right)$

$\mathrm{mf}\frac{d^2\mathrm{xf}}{{\mathrm{dt}}^2}=\mathrm{kf}(z+\mathrm{Lf}\·\mathrm{\θ}-\mathrm{xf})+\mathrm{cf}(\frac{\mathrm{dz}}{\mathrm{dt}}+\mathrm{Lf}\·\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dt}}-\frac{\mathrm{dxf}}{\mathrm{dt}})+\mathrm{ktf}\·\mathrm{xf}...\left(4c\right)$

$\mathrm{mr}\frac{d^2\mathrm{xr}}{{\mathrm{dt}}^2}=\mathrm{kr}(z-\mathrm{Lr}\·\mathrm{\θ}-\mathrm{xr})+\mathrm{cr}(\frac{\mathrm{dz}}{\mathrm{dt}}-\mathrm{Lr}\·\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dt}}-\frac{\mathrm{dxr}}{\mathrm{dt}})+\mathrm{ktr}\·\mathrm{xr}...\left(4d\right)$

在此，xf和xr是前轮和后轮的非簧载位移，且mf和mr是前轮和后轮的非簧载质量。数学表达式（4a）和（4b）使用z、θ、xf、xr和时间微分值作为状态变量向量，以形成类似于如在图3B中的情况中的数学表达式（2a）的状态方程，（其中，矩阵A是8行8列的矩阵，且矩阵B是8行1列的矩阵），且可根据最优调节器理论确定使状态变量向量的模收敛到0的增益矩阵K。

减振控制单元的构造

计算用于俯仰和跳动减振控制的补偿分量U的减振控制单元52a的控制构造在图2B中示出。如在附图中所示，在减振控制单元52a中，由从要求驱动转矩确定单元51传递的要求驱动转矩转化为车轮转矩的车轮转矩Two以及在车轮中实际生成且从车轮转矩估算器52c中的车轮速度估算到的（估算）车轮转矩Tw被输入到运动模型，且在运动模型中，转矩输入值Two+Tw用于求解微分方程（2a），以因此计算状态变量向量X（t）。随后，计算通过将状态变量向量X（t）乘以被确定为使得状态变量向量X（t）收敛到0或最小值的增益K获得的值u（t），且u（t）基于发动机驱动转矩被转化为补偿分量U（t），且然后传递到加法器a1（通过控制增益调节器）。然后，在加法器a1中，从要求驱动转矩中减去补偿分量U（t）。如从数学表达式（1a）和（1b）中所理解，车身的俯仰振动***和跳动振动***是共振***，且相对于任意输入的状态变量向量的值大体上仅具有在具有一定频谱特征且具有大体上处于***的自然频率（大约1Hz至5Hz）处的中心的带宽内的频率分量。以此方式，当从要求驱动转矩中减去U（t）时，具有自然频率的***的分量，即导致车身内的俯仰和跳动振动的分量减小或从要求驱动转矩中移除，且由于车轮转矩扰动导致的俯仰和跳动振动分量大体上被消除或减小，以因此抑制车身中的俯仰振动和跳动振动。

车轮转矩估算

理想地，输入到以上运动模型且实际上在每个车轮处生成的车轮转矩实际上使用为每个车轮提供的转矩传感器检测；然而，难于为常规车辆的每个车轮提供转矩传感器。因而，在附图中示出的示例中，在车轮转矩估算器52c（图2A）中在运行期间从车辆中的另一个可检测值估算的估算车轮转矩用作车轮转矩的扰动输入。估算车轮转矩Tw可典型地使用从每个驱动轮的车轮速度传感器获得的车轮速度r*ω或车轮转速ω的时间微分按如下进行估算：

Tw＝M·r²·dω/dt  (5)

在此，M是车辆的质量，且r是车轮半径。如果在驱动轮接触路面的接触部分处生成的驱动力的加和等于车辆的总驱动力M*G（G是加速度），则车轮转矩Tw通过如下数学表达式给出：

Tw＝M·G·r  (5a)

车辆的加速度G从车轮速度r*ω的微分值按如下给出：

G＝r·dω/dt  (5b)

因此，车轮转矩按数学表达式（5）所表达来估算。注意到，估算车轮转矩可不从车轮速度而从发动机转速或变速器转速估算，且本发明的方面也包括此情况。

(ii)用于管理节气门可动部分的磨损的构造（控制增益调节器52b等）

如在上文中已描述，根据本实施例的控制装置包括控制增益调节器52b。控制增益调节器52b用于调节从减振控制单元输出的补偿分量的控制增益，以管理节气门可动部分的磨损，以避免在节气门的特征变化内的磨损的过度进行。在控制增益调节器52b中，指示了节气门可动部分的磨损进行程度的指标值（磨损状态量）大体上基于节气门开度（气门本体角位置）和节气门温度计算，节气门可动部分的磨损的进行程度或状态大体上在车辆运行期间被实时监视，然后通过减振控制根据磨损状态量减小补偿分量的控制增益（包括将增益设定为0或停止减振控制），使得在车辆使用期间磨损状态量落在预定范围内。

“磨损状态量”可以是任何量，只要它指示了节气门可动部分的磨损状态。根据本发明的发明人等的研究和开发，已发现磨损的进行在驱动节气门本体40的齿轮的轮齿和齿轮轴承中比在节气门可动部分中的其他部分中更早，因此，在本发明中，轮齿或齿轮轴承的表面的磨损量，即由于磨损而相对于设计值被移除的物质的量的尺寸（厚度）被用作“磨损状态量”。齿轮轮齿或齿轮轴承的表面的磨损量是“磨损率”，即从节气门开始使用时起每预定单位时间的磨损量的累计值，且“磨损率”具有如下特征。（a）当每预定单位时间节气门本体的位移增加时，或当节气门本***移的频率和幅值（节气门开度的频率和幅值）均增加时，磨损率增加。（b）当节气门可动部分的温度增加时，磨损率增加。（c）当磨损进行时，即当磨损量增加时，磨损率减小。（d）当节气门本***置远离开度中心位置时，磨损率增加（见图1D）。以此方式，在估算本实施例的磨损量时，考虑到磨损率的特征。在后文中，将描述磨损量的估算和根据估算的磨损量的控制模式的改变。

磨损量的第一估算

在估算磨损量的一个实施例中，如在图4A中示出的控制框图中示出，在根据本实施例的控制增益调节器52b中，磨损率WR和磨损量WE大体上从车辆或节气门的使用开始进行计算，这使用如下数学表达式通过参考节气门开度θst和节气门温度temp_th进行。

WE＝∑WR    (6a)

WR＝kt×ks×WF    (6b)

在以上的数学表达式（6a）中，∑指示了磨损率WR从节气门开始使用时的累积，且此计算过程通过在图4A中以附图标号66指示的积分器进行。在此情况中，磨损率WR是每处理循环时间（预定单位时间）的磨损量，在该处理循环时间期间计算了磨损率WR的一个值。另外，在数学表达式（6b）中，WF、ks和kt分别是磨损系数、进行系数和温度系数。

磨损系数WF是在节气门开始使用时，即在当齿轮轮齿和齿轮轴承的尺寸与设计值一致时的选择的标准温度下的磨损率。磨损系数WF可以顺序地从元素系数表62a中给出，该元素系数表62a使用通过相继地使用频率分析器60分析节气门开度θst的频率来确定的节气门开度θst的频率ω（t）和振幅A（ｔ），以及节气门开度θst（t）作为参数。元素系数表62a存储了在车辆运行期间落在假定范围内的频率ω、幅值A和节气门开度θst的选择组合中的一组磨损率。该组磨损率是使用与在车辆中所使用的节气门相同类型的装置在频率ω、振幅A和节气门开度θst的多种组合的条件下通过磨损测试而经验地获得的数据。磨损系数WF是响应于频率ω（t）、振幅A（t）和开度θst（t）的输入的输出。注意到，如在上文中已论述，从元素系数表62a中给出的磨损系数WF当频率ω（t）和/或振幅A（t）增加时因为每预定单位时间节气门本体的位移行程的增加而增加，且当节气门开度θst（t）远离开度中心时因为作用在可动部分上的力的增加而增加。

温度系数kt指示了在标准温度下设定为1的磨损率的温度相关性，且通过使用节气门温度temp_th作为参数的温度系数映射62b给出。如以上所论述，根据磨损率随温度升高的增加，温度系数kt在温度升高时增加，如在图4A中示出的映射62b中图示的曲线所示。通过温度系数映射给出的温度系数也可基于提前通过磨损测试经验地获得的数据确定，如在磨损系数WF的情况中。

进行系数ks指示了磨损率相对于磨损量WE的相关性，且通过使用磨损量WE作为参数的进行系数映射62c给出。如以上所论述，当磨损量WE增加时，磨损率减小，因此进行系数ks设定为随磨损量WE的增加而减小，如在图4A中示出的映射62c中图示的曲线所示出。进行系数的具体值可基于提前通过磨损测试经验地获得的数据确定，如在前两个系数的情况中。

在运行中，在车辆运行期间，节气门开度θst的频率ω（t）和振幅A（t）相继地通过频率分析器60确定，且这些值和节气门开度θst用于确定在元素系数表62a内的磨损系数WF。然后，在乘法器64内，磨损系数WF、温度系数kt和进行系数ks根据数学表达式（6b）彼此相乘以计算磨损率WR，且然后磨损率WR在积分器66内累积以计算磨损量WE。磨损量WE是从节气门开始使用时起的磨损率WR的累积值，因此控制增益调节器52b包括非易失性存储装置，即使当车辆的起动按钮或点火开关关闭时该非易失性存储装置也存储磨损量WE。

磨损量的第二估算

如在上文中已论述，磨损率WR随节气门本体每预定单位时间的位移增加而增加，因此，作为估算磨损量的另一个实施例，磨损率WR可从节气门本体每预定单位时间的位移进行计算。在此情况中，例如如在图4B中的控制框图中所示，准备了存储了在前预定单位时间（典型地，一个控制循环时间）执行的节气门开度θst（n-1）的存储器62e、加法器62f和绝对值运算器62g，且它们用于如下计算在从当前开度θst（n）和先前的预定单位时间内执行的开度θst（n-1）的预定单位时间中的开度的变化量的绝对值|Δθ|：

|Δθ|＝|θst(n)-θst(n-1)|    (7a)

因而，磨损率WR可按如下给出：

WR＝kt·kp·α·|Δθ|    (7b)

在此，kt是由温度系数计算器62b计算的指示了磨损率的温度相关性的温度系数，且可使用节气门温度temp_th作为参数经验地或理论地设定为随温度升高而增加，如在图4A的示例的情况中。另外，kp是通过位置系数计算器62d由当前节气门开度θst计算的指示了磨损率的开度相关性的位置系数，且可经验地或理论地设定，使得磨损率反应了如下事实，即当开度远离开度中心位置时，作用在节气门可动部分上的力增加以便于磨损的进行。然而，α是用于将开度变化量转化为磨损率的转化系数。注意到，在数学表达式（7b）中，相对于磨损率WR的变化量的绝对值|Δθ|的阶为1（一阶比例）；然而应理解的是，取决于节气门可动部分的材料和构造，|Δθ|的阶可以不是1。重要的是，磨损率WR随|Δθ|的增加而单调增加。另外，虽然在附图中未示出，但也在图4B的构造中，磨损率对于磨损量WE的相关性（进行系数ks）可如在图4A的情况中被考虑。以此方式，计算的磨损率WR被积分器66累积以因此计算磨损量WE，如在图4A的情况中。

磨损量的第三估算-由于减振控制补偿分量导致的磨损量的估算

在估算磨损量的构造中，如在图4A和图4B中所示，磨损量被计算而不考虑到在节气门可动部分内建立的磨损是否由于减振控制所导致。然而，在管理节气门可动部分的磨损进行时，当可分开地监视由于减振控制导致的磨损和由于不同于减振控制的因素导致的磨损（包括由于节气门的通常运行导致的磨损）时，这在监视车辆的状态改变或车辆的维修时是有利的。例如，当节气门可动部分的磨损已进行一定程度时，通过确定磨损的进行是否由于减振控制导致或由于减振控制导致的预定可允许磨损量是否被预设来确定是否继续减振控制，且当由于减振控制导致的磨损量已到达预定磨损量时，停止减振控制或减小减振控制的功能和有利效果。如此，可在延长的长时段内使用节气门。因而，在本实施例中，可计算由于减振控制导致的磨损量。

由于减振控制导致的磨损量的估算的一个实施例例如可构造为仅将对应于使用如在图5A中图示的带阻滤波器（BEF）67从节气门开度θst提取的补偿分量的振动分量输入到如在图4A或图4B中图示的计算估算磨损量的多个部分（60至66）中。在此点方面，如以上所论述，磨损率当节气门本***置从开度中心位置移开时增加，因此磨损进行程度取决于气门本体的其处发生对应于补偿分量的节气门本体振动的位置而变化。因而，BEF 67被调节以具有频率传递特征，所述频率传递特征大体上传递如在图5A的右侧视图中示出的接近补偿分量的频率（一般地，车身振动的自然频率）fco的频带内的分量，且传递在接近直流的低频带内的分量，使得BEF 67的输出信号是当由于补偿分量导致的角位置的振动在其中节气门本体移动到对应于加速器踏板操作量的角位置的状态进一步叠加时的信号等，即BEF 67的输出信号变成如下分量，所述分量通过将基于节气门开度变化量中的补偿分量的振动分量添加到振动分量的振动中心位置的变化置而获得。对应于加速器踏板操作量的角位置等反应在接近直流的低频带内的分量上。因而，BEF 67的输出信号被输入到如在图4A或图4B中示出的构造，以因此计算大体上由于减振控制导致的磨损率WR和磨损量WEx。

另外，作为另一个实施例，由于减振控制导致的磨损量可通过从对于节气门可动部分估算的总磨损量中减去在假设不执行减振控制时对于节气门可动部分估算的磨损量来获得。在此情况中，例如，如在图5B中图示，总磨损量WE¹可使用如下方式获得，即将通过由转化器68a将以补偿分量补偿的要求驱动转矩转化为节气门开度所获得的当前的节气门开度θst或值θst¹输入到可与图4A或图4B中相同的磨损率计算器60至64，以计算磨损率WR¹且然后通过积分器66a将磨损率WR¹累积。另外，假设不执行减振控制时估算的磨损率WE⁰可通过如下方式获得，即将通过转化器68b将以补偿分量补偿前的要求驱动转矩（输入到加法器a1前的值）转化为节气门开度而获得的值θst⁰或将通过从当前节气门开度θst中移除对应于补偿分量的节气门开度的量而获得的值输入到可与图4A或图4B中相同的磨损率计算器60至64，以计算磨损率WR⁰且然后通过积分器66b将磨损率WR⁰累积。然后，在加法器66c中使用如下数学表达式给出由于减振控制导致的磨损量WEx。

WEx＝WE¹-WE⁰    (8)

注意到，在车辆中，当由于减振控制导致的磨损量对对于节气门可动部分估算的总磨损量的比例可经验地或统计地确定时，通过将由图4A或图4B的构造计算的磨损量WE乘以系数ξ（在乘法器69中）所获得的值可用作由于减振控制导致的磨损量WEx，如在图5C中图示。另外，当由于减振控制导致的磨损量WEx也通过图5A至图5C中的构造计算时，可分开地计算总磨损量WE（通过将节气门开度直接输入到图4A或图4B中示出的构造所获得的磨损量）。

基于磨损量的控制停止或控制功能减小

如在上文中已描述，当确定磨损量WE（其也可以是由于减振控制导致的磨损量WEx，且同样适用于如下描述）时，例如改变控制模式，例如减小补偿分量的功能或停止减振控制，可根据磨损量WE的幅值来执行，以避免磨损的过度进行。

例如，作为一个实施例，如在图6A中所示，补偿分量的控制增益λ基于磨损量WE通过参考磨损量-增益映射70a确定，所述控制增益λ在乘法器70b中乘以补偿分量U，且然后将结果值传递到图2A的加法器a1。用于磨损量的增益的值（映射的轮廓）可通过设计者选择，以实现根据本发明的方面的装置的主题，即尽可能有效地使用减振控制，同时保证节气门通常运行直至达到车辆的使用寿命结束。作为一个实施例，例如，磨损量WE可接近预定可允许值，且控制增益λ可逐渐减小。替代地，也合适的是在磨损量WE达到小于预定可允许值的预定值前，将控制增益λ保持恒定，且在磨损量WE超过预定值且然后达到可允许值时，将控制增益λ减小到大体上为0。

另外，作为另一个实施例，当磨损量WE已达到预定可允许值时，控制增益可设定为0，或如在图6B中所图示，当磨损量WE及其阈值WEo输入到比较器70c且然后保持为磨损量WE>阈值WEo时，开关70d可关闭将补偿分量向加法器a1的传递（可从接通切换到断开）。在任何情况中，当磨损量WE达到可允许值或阈值时，节气门本体的波动由于执行减振控制被停止（允许响应于驾驶员的加速器踏板操作量的节气门本体的波动）。如此，由于减振控制导致的磨损进行被停止。注意到，磨损量的可允许值或阈值典型地设定为使得在磨损量已达到可允许值或阈值之后，节气门本体响应于驾驶员的加速器踏板操作量通常可移动。另外，在将总磨损量WE用作参考磨损量时和在将由于减振控制导致的磨损量WEx用作参考磨损量时，阈值WEo可不同。

此外，作为再另一个实施例，如在图6Ｃ中图示，也合适的是当将补偿分量U传递到加法器a1时当低通滤波器70f提供为截断在过高的高频带中包括噪声的分量时，低通滤波器70f的截止频率fc响应于磨损量WE的幅值而变化，以因此调节补偿分量U的幅值。在低通滤波器70f中，典型地，高于或等于截止频率fc的信号不被完全截止，而是在截止频率fc周围的频率附近，传递信号强度逐渐减小，如在附图中在低通滤波器70f中示意性地示出。因此，以上的特征用于使截止频率fc作为磨损量WE的幅值的函数而改变。如此，可调节传递信号的强度。在此情况中，典型地，合适的是使用磨损量WE作为参数来提供用于确定截止频率fc的映射70e，且截止频率fc的值从映射被发送到低通滤波器70f。在映射70e中，当磨损量WE增加时或当磨损量WE超过预定阈值时，截止频率fc可减小，以减小通过低通滤波器70f传递的补偿分量的强度。

通过替代装置执行的减振控制

如在上文中所述，当磨损量增加时，要求节气门振动地波动的通过驱动动力控制的减振控制应尽可能不执行，以避免或抑制节气门可动部分的磨损的进一步进行。然而，如果可使驱动动力振动地波动而不要求节气门的振动的波动，则即使在应避免或抑制磨损的进一步进行的条件下，也可执行通过驱动动力控制的减振控制。在此方面，如本领域一般技术人员所已知，发动机的驱动动力可通过发动机点火角控制、进气门升程控制、交流发电机运行控制和其他控制而被振动地调节。因而，在本实施例中，当磨损量增加或超过预定阈值时，合适的是将与节气门上的进气流量控制不同的控制用于响应于如上所述的减振控制的补偿分量来改变驱动动力，以因此使得可继续进行减振控制。

特别地，在根据本实施例的装置中，作为控制增益调节器52b的替代，如在图6D中所示，开关70g可提供为当磨损量WE超过预定阈值WEo时将补偿分量U的传递目的从加法器a1切换到运算器70h，所述运算器70h计算与节气门的进气流量控制不同的控制的控制修正量。当运算器70h接收到补偿分量U时，运算器70h计算控制修正量且然后将控制修正量传递到选择的控制单元55，以在选择的控制单元55内实现对应于补偿分量U的驱动转矩波动。例如，当发动机点火角控制被选择为与节气门的进气流量控制不同的控制时，合适的是运算器70h确定点火角度的延迟修正量，以实现通过任何方法（典型地，使用准备的映射）的补偿分量U的振动，且然后将延迟修正量传递到点火正时控制单元55。当点火正时控制单元55接收到延迟修正量时，点火正时控制单元55参考延迟修正量和对应于其上不叠加补偿分量的要求驱动转矩的要求进气流量，通过任何方法确定点火正时以实现通过将补偿分量U叠加在要求驱动转矩上所获得的转矩，且然后将控制指令传递到火花塞。另外，当进气门升程控制被选择为与节气门的进气流量控制不同的控制时，合适的是运算器70h通过任何方法确定进气门升程的修正量以实现补偿分量U的振动且然后将修正量传递到气门控制单元55。此外，当交流发电机运行控制被选择为与节气门的进气流量控制不同的控制时，合适的是运算器70h通过任何方法确定出确定交流发电机的场电流的控制指令的修正量以实现补偿分量U的振动，且然后将修正量传递到交流发电机的场电流控制装置。注意到，在以上构造中，替代的装置可以是可改变驱动动力的不同于在此所图示的控制器的任何装置。

用于监视和参考磨损量的构造

希望的是通过在图4A至图5C中示出的构造估算的磨损量或对于磨损量是否超过预定阈值的确定结果可供车辆的使用者、管理者、机械师等参考，以用于通过这些使用者等管理节气门可动部分的磨损进行程度。因而，在本实施例中，可提供用于使用任何服务工具或显示装置来提供关于磨损量、磨损量的确定结果等的信息的构造。特别地，在根据本实施例的装置中，如在图6E的方框中示意性地示出，可提供非易失性存储器100，其接收且存储在图4A和图4B或图5A至图5C中估算的磨损量WE和/或WEx。注意到，非易失性存储器100可构造为接收且存储由比较器100a进行的用于确定磨损量WE和/或WEx是否超过阈值WEo的确定的结果和任何其他信息。因而，当构造为可与非易失性存储器100及时连接的服务工具110连接到存储器100时，服务工具110可构造为根据存储在内部的程序从存储器100载入存储的磨损量和/或其他信息，且将磨损量和/或其他信息在显示器上显示等。如此，使用者等使用服务工具110及时地检查当前磨损量或关于磨损量的确定结果，确定是否要求节气门的维修、替换等，或是否可强制地停止减振控制或减小减振控制的功能。注意到，关于磨损量WE和WEx的信息可同时使用服务工具被参考，且在此情况中，节气门自身可以是直接可使用的；然而，有利的是容易地确定通过操作节气门进行的减振控制应停止或减小。

节气门的磨损部分的估算和根据磨损部分的减振控制的修正

顺便提及的是，如在上文中已描述，在节气门中，作用在节气门本体40上的力或转矩取决于节气门本体40的位置而变化（典型地，当节气门本体40的位置远离开度中心位置时，磨损增加），因此，磨损的进行程度取决于节气门本体的其处发生对应于补偿分量的节气门本体振动的位置而变化。另外，例如，在取决于车辆的使用情况例如由于驾驶员的习惯而使加速器踏板操作量频繁地变成特定量的情况时，在对应于频繁的加速器踏板操作量的节气门开度的一部分或节气门本***置处的磨损或在接近此部分的区域内的磨损与其他部分处相比可能早期进行。换言之，节气门可动部分的磨损可能取决于节气门开度或气门本体的位置而变化。因此，在根据本实施例的装置中估算磨损量时，合适的是对于节气门本体的每个位置计算磨损量，即对于每个节气门开度计算磨损量，更特定地，对于节气门本体的可移动范围计算磨损量，即对于节气门开度的变化范围内的每个区域计算磨损量，以因此使得可指定其处磨损早期进行的节气门开度的区域或节气门本体的部分的区域，即磨损部分。

具体地，例如，如在图7B中示意性地示出，合适的是在节气门开度变化范围内设定多个区域（φ1，φ2，φ3，...，φk，...），且然后计算每个区域的磨损量WE（φk）。更具体地，在估算磨损量的构造中，如在图7A中所示，对于节气门开度变化范围内的每个区域提供对应于图4A和图4B或图5A至图5C的积分器66的积分器66x。因而，在磨损率计算器60至64内基于节气门开度θst计算的磨损率WR的传递目的在开关70g内根据节气门开度θst切换，且磨损率WR在积分器内对于此时节气门开度θst所属的区域φk累积。如此，逐区域地相继地计算磨损量WE（φk），且可确定其中幅值超过预定阈值的区域是磨损部分。注意到，磨损率计算器60至64可由图4A、图4B、图5A、图5B或图5C中示出的任何构造形成，且磨损量WE（φk）可以是从节气门开度的所有分量中计算的磨损量，或可以是由于减振控制的补偿分量导致的磨损量（WEx）。

在通过图7A中示出的构造逐区域计算的磨损量WE（φk）从积分器66x输出之后（可替代地输出对应于当前节气门开度的区域的值），如在图4A、图4B、图5A、图5B或图5C中示出的构造中的积分器66的输出的情况中，磨损量WE（φk）可输入到该构造中，用于减小补偿分量的幅值，关闭补偿分量（停止减振控制），或通过在图6A至图6D中所示的替代装置执行减振控制（切换到替代装置），且可执行与结合图6A至图6D所描述的模式的过程相同的过程。使用以上构造，当节气门本体的位置处于其中磨损已进行的部分或区域中时，执行减小补偿分量的幅值、停止减振控制或切换到替换装置。注意到，在其中磨损量WE（φk）被逐区域地计算的情况中，合适的是当磨损量WE（φk）的至少任一个超过预定阈值WEo时，然后执行关闭补偿分量或通过替代装置执行减振控制。在此情况中，如在图7C中所示，当磨损量WE（φk）的任一个通过比较器70c确定为使得WE（k）>WEo时，合适的是通过保持器72保持关于确定的信息，且然后维持停止减振控制或切换到替代装置。另外，逐区域的磨损量WE（φk）可存储在图6E中示出的非易失性存储器100中，且可被服务工具110参考。

顺便提及的是，当车辆装配有与节气门不同的可执行进气流量控制的装置或构造（另外的进气流量控制构造），例如副节气门和EGR装置时，合适的是可使用在其他进气流量控制构造中的进气流量控制来执行减振控制，同时避免使用被确定为磨损部分的或被确定为其处磨损量WE（φk）超过阈值WEo的节气门开度区域。例如，如在图7E中所示，当要求的节气门开度落在图中如通过交替的长短虚线（偏置前）指示的其中WE（φk）>WEo的开度区域（对角线阴影区域）内时，应避免节气门本体在此区域内的振动位移；然而，当进气通过节气门处的进气流量被“偏置”使得节气门开度落在图中对角阴影区域（偏置后）外侧且另外的进气流量控制构造***作以补偿偏置的进气流量时，减振控制可使用要求驱动动力继续，同时避免了磨损部分。

图7D示出了用于当要求的节气门开度即节气门本体的位置对应于上述的磨损部分时偏置进气流量的构造。如在附图中示出，在偏置进气流量的构造中，首先在比较器70c中确定在图7A中计算的磨损量WE（φk）的任一个是否超过了预定阈值WEo，如在以上的一系列构造中的情况。在此，当确定了WE（φk）>WEo时，气门本体的对应于当前节气门开度θst的位置的区域φk是其处磨损已进行到相当程度的“磨损部分”，且如上所述不希望在此区域内进一步振动地操作节气门本体。因而，当WE（φk）>WEo时，将信息传递到偏置计算单元74，且然后在偏置计算单元74内，确定用于偏置要求进气流量的指令，使得被输入到进气流量确定单元的对应于要求驱动转矩（补偿之后）的节气门开度落入其中WE（φk）>WEo的区域（图7E中对角阴影区域）外侧。当偏置指令被传递到进气流量确定单元53时，进气流量确定单元53产生要求进气流量，该要求进气流量响应于偏置指令从对应于要求驱动转矩的值偏置（在图7E中，要求空气流量向下偏置；然而，要求的空气流量可向上偏置），且然后将要求的进气流量传递到节气门开度控制单元54。如此，节气门本体根据偏置的要求的进气流量在落在磨损部分或其中磨损已进行的区域外侧的区域内运行，以因此避免在磨损部分或其中磨损已进行的区域内的进一步的磨损。另一方面，当执行上述的偏置过程时，在节气门内的进气流量不再与对应于要求驱动转矩的量一致，因此偏置计算单元74进一步发出用于改变将相应的装置或构造设置到副节气门、EGR装置等的控制装置的指令，以补偿通过节气门的进气流量的偏置量。如此，实现了对应于要求驱动转矩的转矩。

以此方式，使用在图7D中示出的构造，实现了根据要求驱动转矩的驱动转矩的生成，同时避免了节气门本体在磨损部分或对其确定了磨损量WE（φk）超过阈值WEo的节气门开度区域内的运行，以因此避免了此部分的磨损的进行；而减振控制继续执行。注意到，在图7D中示出的构造使用用于控制相同进气流量的装置补偿了节气门的该进气流量的偏置；然而，也合适的是可调节驱动动力的任何设备或装置（例如，发动机点火角控制器、进气门升程控制器、交流发电机运行控制器等）用于补偿对应于通过节气门的进气流量的偏置量的驱动转矩的变化。在此情况中，来自偏置计算单元74的偏置指令可发送到可调节驱动动力的设备或装置，以补偿驱动转矩的变化。

如上所述，使用以上的构造系列，可合适地管理节气门可动部分的磨损进行，且当节气门可动部分的磨损由于在通过驱动动力控制执行减振控制时的节气门开度的振动变化而进行到一定程度时，执行减振控制的补偿分量的减小、减振控制的执行的停止、替代装置的使用、进气流量的偏置等，以因此防止节气门可动部分的磨损的进一步进行。使用根据本发明的方面的以上的构造，可确定是否执行减振控制，同时监视节气门可动部分的磨损状态，因此可尽可能长时间地充分地展示减振控制的功能和有利效果，而同时避免节气门可动部分的磨损的过度进行。注意到，磨损量的累积可在节气门可动部分例如被替换时被重设。

根据本发明的实施例的装置可应用于如下情况。例如，在以上实施例中，估算车轮转矩从车轮速度估算；替代地，估算车轮转矩可从与车轮速度不同的参数估算。另外，在上述实施例中的减振控制使用最优调节器理论，假定将簧载质量运动模型或簧载质量和非簧载质量运动模型设定为运动模型；然而，本发明的构思可应用于使用与在此所述的运动模型不同的运动模型的情况，或可应用于通过不同于最优调节器的控制方法抑制振动的情况，只要所述控制方法使用车轮转矩，且本发明的范围也包括这样的情况。例如，合适的是车身的俯仰和跳动振动由车内的G传感器或可检测车身的俯仰和跳动振动的其他传感器检测，且调节驱动转矩或节气门开度，以抑制车身的俯仰振动和跳动振动分量。另外，车身振动的共振频带在一定程度上已知。因而，也合适的是，驱动转矩控制或节气门开度控制被执行以提取在此频带内车轮转矩的波动分量，且因而减小或消除波动分量。

另外，在以上的实施例中，节气门本体的运行机构的类型是其中节气门本体通过节气门马达旋转的类型；替代地，其类型可以是其中节气门本体被例如电磁阀的另外的促动器驱动的类型，所述促动器的可动部分可能磨损，且应理解的是本发明的方面也包括这样的情况。

此外，合适的是，以与根据上述的实施例的节气门可动部分的磨损状态量的估算相同的方式，即基于节气门开度和/或节气门温度的变化，从节气门的使用开始估算可改变节气门特征（特征变化）的状态改变，例如由于热导致的在节气门的多个部分处的变形，且基于特征变化通过例如改变控制增益减小减振控制的补偿分量或停止减振控制的执行，如在以上实施例的情况中一样，以因此防止节气门的特征变化的进一步进行。

顺便提及的是，如在图4A、图4B、图5A、图5B或图5C中估算磨损状态量或特征变化的控制构造可使用在具有节气门的发动机控制中而非减振控制中，且本发明的方面也包括这样的情况。在估算磨损状态量或特征变化的控制构造中，即使当起动按钮或点火开关断开时，也提供了存储到此时的节气门的运行历史或到此时的特征变化的非易失性存储器。另外，如在图6E中图示的用于提供关于磨损量的信息的构造可构造为提供关于节气门的特征变化而非磨损量的信息的装置，且构造可以是与减振控制装置无关的装置。此外，如在图7A中图示的估算磨损部分的构造也可以是与减振控制装置无关的装置。

如下将描述本发明的另一个实施例。

另一个实施例涉及用于车辆的减振控制方法，所述控制方法执行减振控制，其中控制车辆的驱动动力以抑制车辆的俯仰或跳动振动。控制方法包括控制发动机的驱动转矩且改变补偿车轮转矩的补偿分量的幅值。在发动机驱动转矩的控制中，基于在车辆的车轮和路面之间的接触部分处生成的且作用在车轮上的车轮转矩抑制俯仰或跳动振动的幅值。在变化补偿车轮转矩的补偿分量的幅值中，由减振控制单元计算的且补偿了车轮转矩以用于减振控制的补偿分量的幅值基于发动机节气门的可动部分的特征变化而改变。

如下将描述根据本发明的方面的上述的构造。

本发明的方面可提供一种减振控制装置，其装配于车辆且使用驱动动力控制。更特定地，可提供一种装置，其可管理节气门可动部分的例如磨损状态的特征变化，使得节气门可动部分的例如磨损的特征变化在车辆到达使用寿命结束前不超过可允许极限。

另外，以上的减振控制装置可构造为参考节气门可动部分的例如磨损程度的特征变化，以因此修正控制模式，使得特征变化不过度进行。

此外，可提供一种装置，其构造为使得节气门可动部分的磨损进行或其他特征变化的程度在车辆运行期间被计算或估算，且基于磨损程度或其他特征变化的程度修正控制模式，或当磨损程度或其他特征变化的程度达到预定限度时停止控制的执行，以因此在车辆使用期间避免节气门可动部分的磨损的过度进行或其他特征的变化。

另外，可提供一种新的构造，其估算指示了节气门可动部分的磨损状态（进行）或其他特征变化的指标值。

虽然本发明已在上文中参考其示例实施例进行描述，但应理解的是本发明不限制于所述实施例或构造。相反，本发明意图于覆盖多种修改和等价设备。另外，虽然所公开的本发明的多种元件在多种示例组合和构造中示出，但包括更多的元件、更少的元件或仅一个元件的其他组合和构造也在附带的权利要求的范围内。

Claims (35)

1.一种用于车辆的减振控制装置，所述减振控制装置执行减振控制，在所述减振控制中，所述车辆的驱动动力被控制以抑制所述车辆的俯仰振动或跳动振动，所述减振控制装置包括：

减振控制单元，所述减振控制单元基于车轮转矩来控制发动机的驱动转矩以便抑制所述俯仰振动或跳动振动的幅值，所述车轮转矩在所述车辆的车轮和路面之间的接触部分处产生且作用在所述车轮上；和

补偿分量调节单元，所述补偿分量调节单元基于所述发动机的节气门的可动部分的特征变化来改变所述补偿分量的幅值，其中所述补偿分量由所述减振控制单元计算且补偿所述车轮转矩以用于所述减振控制。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述补偿分量调节单元基于所述特征变化来减小所述补偿分量的幅值。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述特征变化是磨损状态量。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，当所述磨损状态量已经达到预定阈值时，所述补偿分量调节单元将所述补偿分量的幅值设定为0。

5.根据权利要求3所述的装置，其中，基于所述节气门的开度的变化量来确定所述磨损状态量。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，基于所述节气门的开度的变化量的累积值来估算所述磨损状态量。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其中，所述磨损状态量的增量取决于所述节气门的开度而改变。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，随着所述节气门的气门本体的位置接近开度中心位置，所述磨损状态量的增量减小。

9.一种用于车辆的减振控制装置，所述减振控制装置执行减振控制，在所述减振控制中，所述车辆的驱动动力被控制以抑制所述车辆的俯仰振动或跳动振动，所述减振控制装置包括：

磨损状态量估算单元，所述磨损状态量估算单元基于所述节气门的开度的变化量来估算发动机的节气门的可动部分的磨损状态量，其中，所述减振控制使用所述磨损状态量，以确定所述驱动动力的补偿分量的幅值。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，基于所述节气门的开度的变化量的累积值来估算所述磨损状态量。

11.根据权利要求9所述的装置，其中，随着所述节气门的气门本体的位置接近开度中心位置，所述磨损状态量的增量减小。

12.一种车辆，所述车辆控制节气门的开度以便抑制从路面输入的振动分量，其中，与当所述节气门的可动部分的磨损状态量低时相比，当所述磨损状态量高时减小所述节气门的开度的变化量。

13.一种车辆，所述车辆控制节气门的开度以便抑制从路面输入的振动分量，其中，用于抑制所述振动分量的所述节气门的控制基于所述节气门的可动部分的特征变化而改变。

14.一种节气门特征变化估算装置，所述节气门特征变化估算装置基于车辆的发动机的节气门的运行来估算所述节气门的可动部分的特征变化。

15.一种装置，所述装置提供关于车辆的发动机的节气门的可动部分的特征变化的信息。

16.一种用于车辆的减振控制装置，所述减振控制装置执行减振控制，在所述减振控制中，所述车辆的驱动动力被控制以抑制所述车辆的俯仰振动或跳动振动，所述减振控制装置包括：

特征变化信息提供单元，所述特征变化信息提供单元提供关于发动机的节气门的特征变化的信息，其中，所述减振控制使用所述信息，以确定所述驱动动力的补偿分量的幅值。

17.根据权利要求14至16中的任一项所述的装置，其中，所述特征变化是磨损状态量。

18.一种用于车辆的减振控制装置，所述减振控制装置通过控制所述车辆的驱动动力来执行减振控制，其中，分别管理由于所述减振控制导致的所述车辆的发动机的节气门的特征变化和由于通常节气门控制导致的所述节气门的特征变化。

19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述特征变化是所述节气门的可动部分的磨损状态量。

20.根据权利要求19所述的装置，包括：

减振控制单元，所述减振控制单元基于车轮转矩来控制发动机的驱动转矩以便抑制俯仰振动或跳动振动的幅值，所述车轮转矩在所述车辆的车轮和路面之间的接触部分处产生且作用在所述车轮上；和

磨损状态量计算单元，所述磨损状态量计算单元基于补偿分量来计算由于所述发动机的节气门的运行导致的所述节气门的可动部分的磨损状态量，所述补偿分量由所述减振控制单元计算且补偿所述车轮转矩以用于所述减振控制。

21.根据权利要求20所述的装置，其中，基于通过将节气门开度的变化量中的基于所述补偿分量的振动分量加到振动分量的在振动中心位置处的变化量而获得的分量，来计算基于所述补偿分量的由于所述节气门的运行导致的所述发动机的节气门的可动部分的磨损状态量。

22.根据权利要求20所述的装置，其中，通过从基于与已被所述补偿分量补偿的驱动动力对应的节气门开度或驱动控制量确定的磨损状态量减去基于与未被所述补偿分量补偿的驱动动力对应的节气门开度或驱动控制量确定的磨损状态量，给出基于所述补偿分量的由于所述节气门的运行导致的所述发动机的节气门的可动部分的磨损状态量。

23.一种节气门磨损部分估算装置，所述节气门磨损部分估算装置估算车辆的发动机的节气门的磨损部分。

24.一种用于车辆的减振控制装置，所述减振控制装置执行减振控制，在所述减振控制中，所述车辆的驱动动力被控制以抑制所述车辆的俯仰振动或跳动振动，其中，估算发动机的节气门的可动部分的磨损部分，并且当要求节气门开度对应于所述磨损部分时，减小补偿车轮转矩以用于所述减振控制的补偿分量的幅值。

25.一种用于车辆的减振控制装置，所述车辆包括节气门和第二进气流量调节单元，以便调节发动机进气流量，其中，所述减振控制装置执行减振控制，在所述减振控制中，所述车辆的驱动动力被控制以抑制所述车辆的俯仰振动或跳动振动，其中

估算所述节气门的可动部分的磨损部分，并且，当要求节气门开度对应于所述磨损部分时，所述要求节气门开度从对应于要求发动机进气流量的节气门开度进行变化，并且所述进气流量由所述第二进气流量调节单元改变。

26.一种用于车辆的减振控制装置，所述车辆包括节气门和第二进气流量调节单元，以便调节发动机进气流量，其中，所述减振控制装置执行减振控制，在所述减振控制中，所述车辆的驱动动力被控制以抑制所述车辆的俯仰振动或跳动振动，其中

根据所述节气门的特征变化，用于调节所述驱动动力以用于所述减振控制的装置从所述发动机的节气门改变为所述第二进气流量调节单元。

27.根据权利要求26所述的装置，其中，所述特征变化是所述节气门的可动部分的磨损状态量，并且当所述磨损状态量超过预定值时，通过所述第二进气流量调节单元来调节所述驱动动力以用于所述减振控制。

28.根据权利要求26所述的装置，其中，当所述磨损状态量超过预定量时，通过从由所述发动机的点火角控制、进气门升程控制和交流发电机运行控制构成的组中选出的至少一种控制来调节所述驱动动力。

29.一种用于车辆的减振控制方法，所述减振控制方法执行减振控制，在所述减振控制中，所述车辆的驱动动力被控制以抑制所述车辆的俯仰振动或跳动振动，所述减振控制方法包括：

计算要求驱动转矩，所述要求驱动转矩是对所述车辆要求的转矩；

计算车轮转矩，所述车轮转矩在所述车辆的车轮接触路面的部分处产生且作用在所述车轮上；

计算发动机的节气门的可动部分的特征变化；和

基于所述要求驱动转矩、所述车轮转矩和所述特征变化来改变所述要求驱动转矩，以便抑制所述俯仰振动或跳动振动的幅值。

30.一种用于车辆的减振控制方法，所述减振控制方法执行减振控制，在所述减振控制中，所述车辆的驱动动力被控制以抑制所述车辆的俯仰振动或跳动振动，所述减振控制方法包括：

基于所述节气门的开度的变化量来估算发动机的节气门的可动部分的磨损状态量；和

基于所述磨损状态量来确定所述发动机的驱动动力的补偿分量的幅值。

31.一种用于车辆的控制方法，所述控制方法控制节气门的开度以便抑制从路面输入的振动分量，所述控制方法包括：

计算所述节气门的可动部分的磨损状态量；和

当所述磨损状态量高于预定值时，减小所述节气门的开度的变化量。

32.一种用于车辆的控制方法，所述控制方法控制节气门的开度以便抑制从路面输入的振动分量，所述控制方法包括：

计算所述节气门的可动部分的特征变化；和

基于所述特征变化来改变所述节气门的控制以用于抑制所述振动分量。

33.一种用于车辆的减振控制方法，所述减振控制方法执行减振控制，在所述减振控制中，所述车辆的驱动动力被控制以抑制所述车辆的俯仰振动或跳动振动，所述减振控制方法包括：

估算发动机的节气门的可动部分的磨损部分；和

当要求节气门开度对应于所述磨损部分时，减小补偿车轮转矩以用于所述减振控制的补偿分量的幅值。

34.一种用于车辆的减振控制方法，所述车辆包括节气门和第二进气流量调节单元，以便调节发动机进气流量，其中，所述减振控制方法执行减振控制，在所述减振控制中，所述车辆的驱动动力被控制以抑制所述车辆的俯仰振动或跳动振动，所述减振控制方法包括：

估算所述节气门的可动部分的磨损部分；和

当要求节气门开度对应于所述磨损部分时，使所述要求开度从对应于要求发动机进气流量的开度进行变化，并且通过所述第二进气流量调节单元来改变所述进气流量。

35.一种用于车辆的减振控制方法，所述车辆包括节气门和第二进气流量调节单元，以便调节发动机进气流量，其中，所述减振控制方法执行减振控制，在所述减振控制中，所述车辆的驱动动力被控制以抑制所述车辆的俯仰振动或跳动振动，所述减振控制方法包括：

计算所述节气门的特征变化；和

根据所述特征变化，将用于调节所述驱动动力的装置从所述节气门改变为所述第二进气流量调节单元。

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