專利名稱：用于車輛的減振控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減振控制裝置，所述減振控制裝置控制使用發(fā)動機作為驅(qū)動裝置的例如汽車的車輛的驅(qū)動動力(驅(qū)動力或驅(qū)動轉(zhuǎn)矩)，以抑制車身的振動，且更具體地本發(fā)明涉及一種構(gòu)造，其用于在減振控制中管理發(fā)動機的節(jié)氣門的狀態(tài)。
背景技術(shù)：
由于在車輛加速或減速期間作用 在車身上的制動力和驅(qū)動力(或慣性力)或由于另外的作用在車身上的外部力而在車輛行駛期間發(fā)生了振動，例如俯仰振動和跳動振動。這些力反應(yīng)在“車輪轉(zhuǎn)矩”上，所述車輪轉(zhuǎn)矩通過每個車輪(在驅(qū)動期間的驅(qū)動輪)施加在路面上(作用在車輪和接觸路面之間的轉(zhuǎn)矩)。因而，在車輛減振控制領(lǐng)域中，日本專利申請公開 No. 2004-168148，No. 2006-69472 和 No. 2009-40163 (JP-A-2004-168148，JP-A-2006-69472和JP-A-2009-40163)描述了通過發(fā)動機驅(qū)動動力控制器或車輛的其他驅(qū)動裝置來調(diào)節(jié)車輪轉(zhuǎn)矩，以因此抑制在車輛運行期間的車身振動。在通過驅(qū)動動力控制器進行的對于振動的減振控制中，通過假定車身的彈簧質(zhì)量振動或彈簧和非彈簧質(zhì)量振動的所謂的機械模型構(gòu)建的運動模型用于估算在要求車輛加速或減速時或在外部力(擾動)作用在車身上以導(dǎo)致車輪轉(zhuǎn)矩波動時在車輛中發(fā)生的俯仰振動和跳動振動，且然后調(diào)節(jié)車輛的驅(qū)動裝置的驅(qū)動動力，以抑制所估算的振動。在此類型的減振控制的情況中，生成振動的力源被調(diào)節(jié)以抑制振動能量的生成，而非類似于通過懸架的減振控制一樣將所生成的振動能量吸收且抑制，因此有利的是減振作用相對快且能量效益高。另外，在上述的減振控制中，控制目標縮窄為每個車輪的車輪轉(zhuǎn)矩或制動力和驅(qū)動力，因此相對容易地調(diào)節(jié)控制。在上述的通過驅(qū)動動力控制器的減振控制中，車輪轉(zhuǎn)矩被調(diào)節(jié)以抑制車輛的俯仰和跳動振動，因此，與通常時間相比，驅(qū)動裝置的動力頻繁地且振動地改變。特別地，當減振控制在汽油發(fā)動機車輛中執(zhí)行時，要求節(jié)氣門開度的振動變化量以調(diào)節(jié)發(fā)動機的進氣流量。因此，節(jié)氣門的可動部分(例如，輪齒、齒輪軸承等)頻繁地移動。這可能使得狀態(tài)改變(在后文中稱為“特征變化”)比通常時間時更早，該狀態(tài)改變導(dǎo)致節(jié)氣門的運行特征，例如這些可動部分的磨損和熱變形的改變。因此，當汽油發(fā)動機車輛裝配有以上的減振控制裝置時，需要管理“特征變化”，其方式使得控制運行被調(diào)節(jié)，使得在車輛達到使用壽命結(jié)束前節(jié)氣門的可動部分的磨損量、熱變形量等落在預(yù)定范圍(標準)內(nèi)(節(jié)氣門特征變化的管理)。另外，例如由于通過驅(qū)動動力控制器的減振控制導(dǎo)致的節(jié)氣門可動部分的磨損或熱變形的進行量的特征變化取決于車輛的運行道路條件。例如，在壞路上，因為車身的振動增力口，所以減振控制的運行量和頻率增加?；谲囕v的行駛距離或使用年限來簡單地管理這樣的特征變化是不合適的。例如，可假定對于車輛的行駛距離、使用年限或控制器的運行時間設(shè)定一定的極限，且然后當超過這些極限時抑制控制器的運行。然而，如以上所描述，節(jié)氣門可動部分的磨損或熱變形的進行程度取決于運行道路的條件。因此，可能存在如下情況，即其中當已達到設(shè)定極限時例如磨損或熱變形的程度的特征變化已進行到可允許的極限，或可能存在如下情況，即其中直至可允許極限時仍存在充足的可允許量。因此，希望直接基于節(jié)氣門可動部分的磨損的進行程度或“另外特征的變化”來管理節(jié)氣門的特征變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了使用為車輛裝配的驅(qū)動動力控制器的減振控制裝置。更特定地，本發(fā)明提供了可管理例如節(jié)氣門可動部分的磨損狀態(tài)的特征變化的裝置，使得在車輛達到使用壽命結(jié)束前例如節(jié)氣門可動部分的磨損的特征變化不超過可允許極限。本發(fā)明的第一方面涉及一種用于車輛的減振控制裝置，所述減振控制裝置執(zhí)行減 振控制，在所述減振控制中，控制車輛的驅(qū)動動力以抑制車輛的俯仰或跳動振動?？刂蒲b直包括減振控制單元，所述減振控制單元基于在車輛的車輪和路面之間的接觸部分處生成的且作用在車輪上的車輪轉(zhuǎn)矩控制發(fā)動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩以抑制俯仰振動或跳動振動的幅值；和補償分量調(diào)節(jié)單元，所述補償分量調(diào)節(jié)單元基于發(fā)動機的節(jié)氣門的可動部分的特征變化改變補償分量的幅值，其中補償分量通過減振控制單元計算且補償了車輪轉(zhuǎn)矩以用于減振控制。在此，“節(jié)氣門的可動部分”是當節(jié)氣門打開或關(guān)閉或節(jié)氣門開度變化時運行的部分。例如，節(jié)氣門的可動部分可包含用于驅(qū)動氣門本體的不同的齒輪、齒輪的軸承、馬達軸的軸承、節(jié)氣門本體驅(qū)動軸、節(jié)氣門本體驅(qū)動軸的軸承、電刷、換向器、彈簧、用于設(shè)定開度的螺釘?shù)亩瞬坎糠值?。補償分量調(diào)節(jié)單元可基于特征變化減小補償分量的幅值。另外，“特征變化”可以是指示導(dǎo)致了節(jié)氣門可動部分由于磨損、熱等導(dǎo)致的運行特征的變化的狀態(tài)變化或狀態(tài)自身(包括在特征變化之后的狀態(tài))的進行程度的任何指標。例如，只要特征變化是指示了磨損或磨損狀態(tài)(在后文中稱為“磨損狀態(tài)量”)的進行程度的任何指標值，則特征變化可以是可動部分的表面上的設(shè)計值的偏差(由于磨損)，或可以是由于磨損導(dǎo)致的損失部分的尺度(相對于設(shè)計長度、厚度或尺寸的變化量，在后文中稱為“磨損量”)。對于上述的構(gòu)造，補償分量的幅值基于發(fā)動機節(jié)氣門可動部分的特征變化(例如，磨損狀態(tài)量)改變。如此，可調(diào)節(jié)節(jié)氣門的運行量，因此可管理節(jié)氣門的特征變化，使得節(jié)氣門可動部分的特征變化(例如，磨損)不過度地進行或在車輛達到使用壽命結(jié)束前不超過可允許的極限。特別地，補償分量調(diào)節(jié)單元可構(gòu)造為基于特征變化(例如，磨損狀態(tài)量)，更具體地與特征變化的增量相結(jié)合地減小減振控制的補償分量的幅值，以因此在特征變化進行時抑制與補償分量的幅值相對應(yīng)的節(jié)氣門開度的波動。另外，當特征變化(磨損狀態(tài)量)已達到預(yù)定閾值時，補償分量調(diào)節(jié)單元可強制將減振控制的補償分量的幅值設(shè)定為0，或停止控制。在任何情況中，節(jié)氣門可動部分的運行與節(jié)氣門開度的波動的抑制相結(jié)合地被限制，因此可延遲可動部分的例如磨損的特征變化的進行，或可防止例如磨損的特征變化的進一步進行。因此，節(jié)氣門可動部分被保護，使得在車輛到達使用壽命結(jié)束前，節(jié)氣門可動部分的特征變化不過度地進行。注意到，補償分量的幅值可通過補償分量調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)，其方式使得補償分量的控制增益改變。在此情況中，當控制停止時，控制增益被設(shè)定為O。在所述設(shè)備的構(gòu)造中，節(jié)氣門可動部分的特征變化可通過任何方法確定。例如，當磨損狀態(tài)量被稱為特征變化時，節(jié)氣門可動部分的磨損的進行程度或狀態(tài)取決于節(jié)氣門開度的改變頻率和氣門本體的位移(行程)，因此磨損狀態(tài)量可基于節(jié)氣門開度的變化量確定。另外，一般地，當節(jié)氣門本體的位移累積地延長時，因為節(jié)氣門可動部分的磨損的進行程度或狀態(tài)可能增加，所以磨損狀態(tài)量可基于節(jié)氣門開度的變化量的累積值估算。在此情況中，節(jié)氣門開度變化量的累積值可基于節(jié)氣門開度變化量的頻率和幅值給定。此外，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的研究，已發(fā)現(xiàn)對應(yīng)于節(jié)氣門可動部分的磨損的進行程度或狀態(tài)的磨損狀態(tài)量也取決于節(jié)氣門附近的溫度(當溫度升高時，磨損進行率增加)和磨損量(當磨損量增加時，磨損進行率減小)。因此，磨損狀態(tài)量可考慮到這些值來確定。此外，作用在節(jié)氣門可動部分上以導(dǎo)致磨損的力取決于節(jié)氣門開度即取決于氣門本體的位置而變化，且因此節(jié)氣門可動部分的磨損狀態(tài)量(磨損進行率)的增量也變化，因此，在計算磨損狀態(tài)量時，磨損狀態(tài)量的增量可設(shè)定為根據(jù)節(jié)氣門開度變化量。如在如下實施例中詳細描述的，在一般的節(jié)氣門中，當節(jié)氣門本體位于靠近開度中心位置時，與當節(jié)氣門本體位于遠離開度中心位置時相比，作用在可動部分上的力相對減小且 可動部分難于磨損。因而，以上裝置可設(shè)定為使得磨損狀態(tài)量的增量隨著節(jié)氣門本體接近開度中心而減小。注意到，在以上的構(gòu)造系列中，所述節(jié)氣門開度可以是要求的節(jié)氣門開度和實際的節(jié)氣門開度中的任一個節(jié)氣門開度。使用估算磨損狀態(tài)量的構(gòu)造，提供了一種新的減振控制裝置，所述減振控制裝置在車輛運行期間可識別節(jié)氣門可動部分的磨損的進行程度，且因而將結(jié)果反應(yīng)在減振控制上。本發(fā)明的第二方面涉及一種用于車輛的減振控制裝置，所述減振控制裝置執(zhí)行減振控制，其中控制車輛的驅(qū)動動力以抑制車輛的俯仰振動或跳動振動。所述裝置包括磨損狀態(tài)量估算單元，所述磨損狀態(tài)量估算單元基于節(jié)氣門開度變化量估算發(fā)動機的節(jié)氣門的可動部分的磨損狀態(tài)量，其中減振控制使用磨損狀態(tài)量確定驅(qū)動動力的補償分量的幅值。在此情況中，磨損狀態(tài)量也基于節(jié)氣門開度的變化量的累積值估算，且磨損狀態(tài)量的增加可設(shè)定為在節(jié)氣門的節(jié)氣門本體接近開度中心位置時減小。另外，磨損狀態(tài)量可考慮到節(jié)氣門附近的溫度和磨損量以及上述的情況來確定。注意到，如上所述，節(jié)氣門可動部分的運行即節(jié)氣門開度變化的頻率、氣門本體的位移等被累積以估算節(jié)氣門可動部分的例如磨損量的特征變化的構(gòu)造可用于與減振控制裝置的目的不同的目的。本發(fā)明的另一個方面涉及節(jié)氣門特征變化估算裝置。所述裝置基于節(jié)氣門的運行(機械載荷，例如速度、位移和轉(zhuǎn)矩)估算車輛發(fā)動機的節(jié)氣門的可動部分的特征變化。另外，如從以上的描述系列中所理解，本發(fā)明的方面應(yīng)用于其上的裝置可視作使用驅(qū)動動力控制器以避免或減小從路面通過車輪輸入的振動分量向例如汽車的車輛的車身的進一步傳遞的裝置，其中驅(qū)動動力被汽油發(fā)動機的節(jié)氣門開度控制器調(diào)節(jié)。換言之，所述裝置也可視作驅(qū)動控制裝置，所述驅(qū)動控制裝置構(gòu)造為使得當在車輪速度或車輪轉(zhuǎn)矩中生成(或被認為生成)了導(dǎo)致車身振動的振動(通常大約I至4Hz)時，將與振動相位相反的轉(zhuǎn)矩施加到車輪。因而，特別地，本發(fā)明的主題在于當振動分量從路面輸入到車輛時，使得裝置用于避免節(jié)氣門可動部分的例如磨損的特征變化由于節(jié)氣門開度的頻繁波動而導(dǎo)致的與無振動分量輸入時相比的過度進行。本發(fā)明的另一個方面涉及一種車輛。車輛控制節(jié)氣門開度，以抑制從路面輸入的振動分量。在車輛中，與當節(jié)氣門可動部分的磨損狀態(tài)量低時相比，當磨損狀態(tài)量高時，節(jié)氣門開度的變化率減小。使用以上的構(gòu)造，當節(jié)氣門可動部分的磨損程度進行時，用于減振控制的節(jié)氣門開度變化量被限制，以避免磨損進一步的進行，因此，保護了節(jié)氣門可動部分。另外，本發(fā)明的另外的方面涉及車輛，所述車輛控制節(jié)氣門開度以抑制從路面輸入的振動分量。車輛可構(gòu)造為基于節(jié)氣門可動部分的特征變化改變節(jié)氣門的控制以抑制振動分量。在以上的構(gòu)造中，節(jié)氣門可動部分的特征變化可通過檢測導(dǎo)致節(jié)氣門的運行特征從節(jié)氣門開始使用時起發(fā)生改變的現(xiàn)象的任何方法確定。
此外，在管理上述的例如磨損進行程度的節(jié)氣門特征變化時，可分開地監(jiān)視由于減振控制導(dǎo)致的節(jié)氣門特征變化和由于節(jié)氣門的通常運行導(dǎo)致的特征變化。本發(fā)明的另一個方面涉及用于車輛的減振控制裝置，所述減振控制裝置通過控制車輛的驅(qū)動動力執(zhí)行減振控制。所述裝置分開地管理由于減振控制導(dǎo)致的車輛發(fā)動機節(jié)氣門的特征變化和由于通常的節(jié)氣門控制導(dǎo)致的節(jié)氣門的特征變化。在此，“通常節(jié)氣門控制”包括對應(yīng)于駕駛員的駕駛要求例如駕駛員的加速器踏板操作的節(jié)氣門運行控制，或?qū)?yīng)于通過任何為車輛裝配的自動控制器所要求的駕駛要求的節(jié)氣門運行控制。另外，也在上述的裝置中，特征變化可以是節(jié)氣門可動部分的磨損狀態(tài)量。使用以上構(gòu)造，由于減振控制導(dǎo)致的節(jié)氣門特征變化可與由于另外的因素導(dǎo)致的節(jié)氣門的特征變化分開地被監(jiān)視，因此這在監(jiān)視車輛的狀態(tài)變化或維護車輛中是有利的。作為用于分開地管理由于減振控制導(dǎo)致的節(jié)氣門的特征變化和由于通常節(jié)氣門控制導(dǎo)致的節(jié)氣門的特征變化的特定構(gòu)造的實施例，減振控制裝置例如除基于車輪轉(zhuǎn)矩控制發(fā)動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩以抑制俯仰或跳動振動的幅值的減振控制單元之外，可包括磨損狀態(tài)量計算單元，所述磨損狀態(tài)量計算單元基于補償分量計算由于節(jié)氣門的運行導(dǎo)致的發(fā)動機 節(jié)氣門的可動部分的磨損狀態(tài)量，所述補償分量由減振控制單元計算且補償了車輪轉(zhuǎn)矩以用于減振控制。據(jù)此，如上所述，作用在節(jié)氣門可動部分上以導(dǎo)致磨損的力取決于節(jié)氣門開度即氣門本體的位置而變化，且節(jié)氣門可動部分的磨損狀態(tài)量的增量也取決于節(jié)氣門開度的絕對幅值變化。因此，當也計算僅由于補償分量導(dǎo)致的磨損狀態(tài)量時，需要考慮節(jié)氣門開度的絕對幅值。因而，磨損狀態(tài)量在此例如可基于如下分量計算，所述分量通過將節(jié)氣門開度變化量中的基于補償分量的振動分量添加到振動分量的振動中心位置的變化量而獲得，或通過從基于對應(yīng)于已通過補償分量補償?shù)尿?qū)動動力的節(jié)氣門開度或驅(qū)動控制量確定的磨損狀態(tài)量減去基于對應(yīng)于未被補償分量補償?shù)尿?qū)動動力的節(jié)氣門開度或驅(qū)動控制量確定的磨損狀態(tài)量而給出。注意到，當由于補償分量的特征變化或磨損狀態(tài)量也被監(jiān)視時，補償分量的幅值可基于磨損狀態(tài)量的特征變化而變化，且更特定地，補償分量的幅值可根據(jù)特征變化或磨損狀態(tài)量的增量而減小，或當特征變化或磨損狀態(tài)量已達到預(yù)定閾值時，減振控制的補償分量的幅值可被強制地設(shè)定為0或停止控制。在上述的減振控制裝置中，當節(jié)氣門的例如磨損的特征變化進行一定程度時，通過節(jié)氣門的進氣調(diào)節(jié)的減振控制希望被限制，以避免特征變化的進一步的進行。然而，當車輛裝配有除了節(jié)氣門的進氣調(diào)節(jié)之外可改變對應(yīng)于減振控制的補償分量的驅(qū)動動力的設(shè)備或裝置時，該設(shè)備或裝置可用于執(zhí)行減振控制。本發(fā)明的另一個方面涉及用于車輛的減振控制裝置，所述減振控制裝置執(zhí)行減振控制，其中車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制車輛的俯仰和跳動振動。根據(jù)發(fā)動機節(jié)氣門的特征變化，設(shè)備將用于調(diào)節(jié)驅(qū)動動力以進行減振控制的裝置從車輛發(fā)動機的節(jié)氣門改變?yōu)椴煌诠?jié)氣門的裝置。也在上述的裝置中，特征變化可以是節(jié)氣門的可動部分的磨損狀態(tài)量，或當磨損狀態(tài)量超過預(yù)定值時，用于減振控制的驅(qū)動動力可通過其他裝置調(diào)節(jié)。例如，可增加或減小發(fā)動機的驅(qū)動動力的任何控制，例如發(fā)動機點火角控制、進氣門升程控制和交流發(fā)電機運行控制，可被選擇為作為節(jié)氣門的替代的用于減振控制的其他裝置，以因此調(diào)節(jié)驅(qū)動動力。使用以上構(gòu)造，即使當節(jié)氣門的例如磨損的特征變化進行且因而通過節(jié)氣門的進氣調(diào)節(jié)的減振控制應(yīng)被限制時，也可繼續(xù)通過驅(qū)動動力控制的減振控制。
順便提及的是，如在上文中已描述，作用在節(jié)氣門可動部分上以導(dǎo)致磨損的力取決于節(jié)氣門開度而變化。因此，節(jié)氣門的特征變化或磨損狀態(tài)量的增量也取決于節(jié)氣門開度的絕對幅值而改變。另外，取決于車輛的使用情況，節(jié)氣門開度變成特定值的頻率即節(jié)氣門本體位于特定位置或區(qū)域的頻率可能是高的，且因此由減振控制導(dǎo)致的振動可能在部分或區(qū)域內(nèi)頻繁地生成。即，節(jié)氣門磨損的進行程度通過氣門本體的位置即節(jié)氣門開度而改變，且磨損可能在節(jié)氣門的特定部分處取決于車輛的使用情況進行。本發(fā)明的另一個方面涉及節(jié)氣門磨損部分估算裝置，所述節(jié)氣門磨損部分估算裝置估算車輛發(fā)動機的節(jié)氣門中其處磨損已經(jīng)進行的部分(磨損部分)。為估算或檢測磨損部分，特別地，裝置可對于每個節(jié)氣門開度或?qū)τ诠?jié)氣門開度變化范圍內(nèi)的每個區(qū)域計算節(jié)氣門的磨損狀態(tài)量，以因此能夠識別磨損部分。使用以上構(gòu)造，可估算其處磨損已進行的部分，且可對于節(jié)氣門開度的每個位置或區(qū)域管理磨損狀態(tài)。例如，當節(jié)氣門本體的對應(yīng)于實現(xiàn)要求的發(fā)動機進氣流量的節(jié)氣門開度的位置附近的位置或區(qū)域?qū)?yīng)于磨損部分且因而節(jié)氣門在此位置或區(qū)域中的震蕩運行應(yīng)被限制時，僅當節(jié)氣門本體位于此位置或區(qū)域時，減振控制被停止或補償分量的幅值的大小被減小，以因此使得可抑制在此位置或區(qū)域中的磨損的進一步進行。注意到，可基于在對應(yīng)于要求的發(fā)動機進氣流量的節(jié)氣門開度處發(fā)動機節(jié)氣門的可動部分的磨損狀態(tài)量是否超過預(yù)定閾值來確定要求的節(jié)氣門開度是否對應(yīng)于磨損部分。 另外，在此方面，當車輛裝配有與節(jié)氣門不同的可調(diào)節(jié)發(fā)動機的進氣流量或空燃比的裝置或設(shè)備，例如副節(jié)氣門或EGR裝置時，可調(diào)節(jié)進氣流量或空燃比的設(shè)備或裝置可用于改變將進氣供應(yīng)到發(fā)動機的進氣流量，且節(jié)氣門開度的位置(振動中心位置)可被偏置。本發(fā)明的另一個方面涉及用于車輛的減振控制裝置，所述減振控制裝置執(zhí)行減振控制，其中車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制車輛的俯仰或跳動振動。該裝置估算發(fā)動機節(jié)氣門的可動部分的磨損部分，且當要求的節(jié)氣門開度對應(yīng)于磨損部分時，裝置將要求的節(jié)氣門開度從對應(yīng)于要求的發(fā)動機進氣流量的節(jié)氣門開度進行變化，且通過不同于節(jié)氣門的進氣流量 控制裝置改變進氣流量。注意到，可基于在對應(yīng)于要求的發(fā)動機進氣流量的節(jié)氣門開度處的發(fā)動機節(jié)氣門可動部分的磨損狀態(tài)量是否超過預(yù)定閾值來確定要求的節(jié)氣門開度是否對應(yīng)于磨損部分，如在以上情況中一樣。使用以上的構(gòu)造，當磨損已在節(jié)氣門開度的位置或區(qū)域的部分中進行時，可繼續(xù)減振控制，同時避開所述位置或區(qū)域的該部分，因此，可執(zhí)行減振控制且使用節(jié)氣門更長的時段。注意到通過不同于節(jié)氣門的進氣流量控制裝置改變進氣流量可被執(zhí)行以補償節(jié)氣門開度的變化量，或可被執(zhí)行以實現(xiàn)總的要求的發(fā)動機進氣流量。此外，適用的是不使用其他的進氣流量控制裝置，但可使用可增加或減小發(fā)動機的驅(qū)動動力的任何控制，例如發(fā)動機點火角控制、進氣門升程控制和交流發(fā)電機運行控制，以改變本應(yīng)通過節(jié)氣門實現(xiàn)的進氣流量，以因此執(zhí)行節(jié)氣門開度的偏置。本發(fā)明的另一個方面涉及用于車輛的減振控制裝置，所述減振控制裝置執(zhí)行減振控制，其中車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制車輛的俯仰或跳動振動。當在對應(yīng)于要求的發(fā)動機進氣流量的節(jié)氣門開度處發(fā)動機節(jié)氣門的可動部分的磨損狀態(tài)量超過預(yù)定閾值時，裝置將要求的節(jié)氣門開度從對應(yīng)于要求的發(fā)動機進氣流量的節(jié)氣門開度進行變化，且通過驅(qū)動動力控制裝置而非節(jié)氣門改變控制量。注意到，在上述的根據(jù)本發(fā)明的方面的裝置系列中，為管理節(jié)氣門的特征變化例如節(jié)氣門可動部分的磨損進行程度，希望的是車輛的使用者、管理者、機械師等可檢查節(jié)氣門的特征變化或磨損狀態(tài)量，或涉及特征變化或磨損狀態(tài)量超過預(yù)定閾值的信息。因此，本發(fā)明的另外的方面提供了減振控制裝置，所述減振控制裝置包括提供關(guān)于車輛發(fā)動機節(jié)氣門的可動部分的特征變化的信息的裝置，或磨損狀態(tài)量信息提供單元，所述單元提供關(guān)于發(fā)動機節(jié)氣門可動部分的磨損狀態(tài)量的信息，其中減振控制使用該信息來確定驅(qū)動動力的補償分量的幅值。使用以上構(gòu)造，節(jié)氣門的特征變化或磨損狀態(tài)量可被車輛的使用者、管理者、機械師等參考，因此有利地容易地確定是否執(zhí)行節(jié)氣門的修理、替換等而不直接觀察節(jié)氣門的可動部分等或?qū)嶋H測量磨損量。本發(fā)明的另一個方面涉及一種用于車 輛的減振控制方法，所述控制方法執(zhí)行減振控制，其中車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制車輛的俯仰振動或跳動振動。方法包括計算作為車輛要求的轉(zhuǎn)矩的要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；計算在車輛的車輪接觸路面的部分處生成的且作用在車輪上的車輪轉(zhuǎn)矩；計算發(fā)動機節(jié)氣門可動部分的特征變化；且基于要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩、車輪轉(zhuǎn)矩和特征變化改變要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩以抑制俯仰振動或跳動振動的幅值。另外，本發(fā)明的另一個方面涉及一種用于車輛的減振控制方法，所述減振控制方法執(zhí)行減振控制，在所述減振控制中，車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制車輛的俯仰振動或跳動振動。方法包括基于節(jié)氣門開度變化量估算發(fā)動機節(jié)氣門可動部分的磨損狀態(tài)量；且基于磨損狀態(tài)量確定發(fā)動機的驅(qū)動動力的補償分量的幅值。另外，本發(fā)明的另一個方面涉及一種用于車輛的控制方法，所述控制方法控制節(jié)氣門開度以抑制從路面輸入的振動分量。方法包括計算節(jié)氣門可動部分的磨損狀態(tài)量；且當磨損狀態(tài)量高于預(yù)定值時減小節(jié)氣門的開度的變化量。另外，本發(fā)明的另一個方面涉及一種用于車輛的控制方法，所述控制方法控制節(jié)氣門開度以抑制從路面輸入的振動分量。方法包括計算節(jié)氣門可動部分的特征變化；且基于特征變化改變節(jié)氣門的控制以抑制振動分量。另外，本發(fā)明的另一個方面涉及一種用于車輛的減振控制方法，所述減振控制方法執(zhí)行減振控制，在所述減振控制中，車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制車輛的俯仰振動或跳動振動。方法包括估算發(fā)動機節(jié)氣門可動部分的磨損部分；且當要求節(jié)氣門開度對應(yīng)于磨損部分時減小補償車輪轉(zhuǎn)矩以用于減振控制的補償分量的幅值。另外，本發(fā)明的另一個方面涉及一種用于車輛的減振控制方法，所述車輛包括節(jié)氣門和第二進氣流量調(diào)節(jié)單元以調(diào)節(jié)發(fā)動機進氣流量，其中減振控制方法執(zhí)行減振控制，其中車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制車輛的俯仰振動或跳動振動。方法包括估算節(jié)氣門可動部分的磨損部分；且當要求的節(jié)氣門開度對應(yīng)于磨損部分時，將要求的開度從對應(yīng)于要求的發(fā)動機進氣流量的開度進行變化且通過第二進氣流量調(diào)節(jié)單元改變進氣流量。另外，本發(fā)明的另一個方面涉及一種用于車輛的減振控制方法，所述車輛包括節(jié)氣門和第二進氣流量調(diào)節(jié)單元以調(diào)節(jié)發(fā)動機進氣流量，其中減振控制方法執(zhí)行減振控制，其中車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制車輛的俯仰振動或跳動振動。方法包括計算節(jié)氣門的特征變化；且根據(jù)特征變化將用于調(diào)節(jié)驅(qū)動動力的裝置從節(jié)氣門調(diào)節(jié)為第二進氣流量調(diào)節(jié)單元。如上所述，在本發(fā)明的方面中描述的使用驅(qū)動動力控制的減振控制與現(xiàn)有的驅(qū)動動力控制相比要求頻繁地改變動力，因此當減振控制應(yīng)用于汽油發(fā)動機車輛時，節(jié)氣門可動部分的例如磨損和熱變形的特征變化傾向于容易進行；然而，此事實目前才被指出，且用于管理例如磨損和熱變形的特征變化的技術(shù)或用于應(yīng)對特征變化的容易進行的技術(shù)尚未被建議。根據(jù)本發(fā)明的以上方面，在可停止減振控制期間例如磨損和熱變形的特征變化；然而，當例如磨損和熱變形的特征變化已進行到一定程度時，節(jié)氣門的特征變化例如節(jié)氣門可動部分的磨損進行程度合適地被管理以因此使得可減小減振控制的運行、停止控制或使用替代裝置，以因此使得可抑制例如磨損和熱變形的特征變化的進一步進行，因此可保證節(jié)氣門可動部分在車輛的全部通常行駛運行中直至車輛使用壽命結(jié)束時的運行安全性。另夕卜，本發(fā)明的一些方面提供了在車輛運行期間識別節(jié)氣門可動部分的磨損狀態(tài)的構(gòu)造。以上構(gòu)造可有利地用于管理節(jié)氣門可動部分的磨損狀態(tài)。



本發(fā)明的特征、優(yōu)點和技術(shù)和工業(yè)重要性將在下文中參考附圖描述，其中相同的附圖標號指示類似的元件，且其中圖IA是根據(jù)本發(fā)明的實施例的減振控制裝置安裝到其上的車輛的示意圖；圖IB和圖IC是使用在圖IA中所示的車輛的發(fā)動機內(nèi)的電控節(jié)氣門(或節(jié)氣門本體)的示意圖，其中圖IB示出了當在與進氣管中的氣流相同的方向上觀察時的節(jié)氣門本體的前視圖，且圖IC是當從側(cè)面觀察圖IB中示出的節(jié)氣門本體時的橫截面視圖；圖ID是表示了振動地改變的節(jié)氣門開度的變化的示例的曲線圖；圖2A是圖IA中示出的電控單元的內(nèi)部構(gòu)造的控制框圖；圖2B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的減振控制單元的構(gòu)造的控制框圖；圖3A是圖示了車身振動的狀態(tài)變量的圖，所述車身振動通過根據(jù)本發(fā)明的實施例的驅(qū)動控制裝置的減振控制單元的運行而被抑制；圖3B是圖示了 “簧載質(zhì)量振動模型”的圖，所述簧載質(zhì)量振動模型是車身振動的機械運動模型之一，且在根據(jù)本發(fā)明的實施例的減振控制單元中使用；圖3C是圖示了簧載質(zhì)量振動模型和非簧載質(zhì)量振動模型的圖；圖4A和圖4B是分別示出了用于計算控制增益調(diào)節(jié)器的磨損量WE的構(gòu)造的第一和第二實施例的控制框圖；圖5A至圖5C是用于計算由于根據(jù)本發(fā)明的實施例的減振控制裝置的補償分量導(dǎo)致的磨損量WEx的構(gòu)造的一些示例的控制框圖；圖6A至圖6D是用于基于根據(jù)本發(fā)明的實施例的減振控制裝置中的磨損量WE(或WExjWE (O k ))修正使用減振控制的補償分量的控制模式的構(gòu)造的一些示例的控制框圖，其中圖6A示出了其中控制增益\基于磨損量WE確定的情況，圖6B示出了其中基于磨損量WE確定是否將補償分量U傳遞到加法器al的情況，圖6C示出了其中用于從補償分量U中去除高頻分量的LPF的截止頻率fc基于磨損量WE調(diào)節(jié)以控制補償分量的幅值的情況，且圖6D示出了其中減振控制通過不同于使用節(jié)氣門的進氣流量控制的、基于磨損量WE的方法而執(zhí)行的情況；圖6E是用于輸出磨損量WE或確定結(jié)果到服務(wù)工具的構(gòu)造的控制框圖；圖7A是在根據(jù)本發(fā)明的實施例的減振控制裝置中用于對于分為多個區(qū)域的節(jié)氣門開度的每個區(qū)域計算磨損量WE (Ok)的構(gòu)造的控制框圖7B是圖示了將節(jié)氣門開度分為多個區(qū)域的模式的圖；圖7C是用于控制是否基于磨損量WE ( O K )來執(zhí)行減振控制的構(gòu)造的示例的控制框圖；圖7D是用于基于磨損量WE (Ok )來偏置節(jié)氣門開度且改變其他進氣流量調(diào)節(jié)裝置(例如，副節(jié)氣門)的運行的構(gòu)造的控制框圖；和圖7E是圖示了圖7D的構(gòu)造中實施的節(jié)氣門開度的偏置的圖。
具體實施例方式圖IA示意性地示出了例如汽車的車輛，所述車輛裝配有根據(jù)本發(fā)明的實施例的執(zhí)行減振控制的驅(qū)動控制裝置。在圖中，車輛10包括左前輪12FL、右前輪12FR、左后輪12RL 和右后輪12RR，且包括驅(qū)動裝置20，所述驅(qū)動裝置20在通常模式中根據(jù)駕駛員對于加速器踏板14的操作生成驅(qū)動力或驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。在圖中示出的示例中，驅(qū)動裝置20構(gòu)造為將驅(qū)動轉(zhuǎn)矩或旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力從發(fā)動機22通過轉(zhuǎn)矩變換器24、自動變速器26、差速齒輪單元28等傳遞到后車輪12RL和12RR。注意到，雖然在圖中為簡化起見未示出，但車輛10包括制動系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。制動系統(tǒng)在每個車輪處生成制動力，如在常規(guī)車輛的情況中一樣。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用于控制前輪或前后輪的轉(zhuǎn)向角度。另外，車輛可以是四輪驅(qū)動車輛或前輪驅(qū)動車輛。發(fā)動機22可以是任何類型的汽油發(fā)動機。如在圖IB和圖IC中所示意性示出的任何類型的電控節(jié)氣門裝置22b提供在進氣管22a內(nèi)，以調(diào)節(jié)進氣流量，以實現(xiàn)基于加速器踏板的操作量和如下描述的控制量確定的要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。如在圖IB中所示，在節(jié)氣門裝置22b中，節(jié)氣門本體40組裝在進氣管22a內(nèi)，以圍繞垂直于氣流方向的旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)，且進氣管的氣流通過面積，即“節(jié)氣門開度9 st”根據(jù)節(jié)氣門本體40的角位置增加或減小。節(jié)氣門本體40的角位置或節(jié)氣門開度通過節(jié)氣門位置傳感器46在電控單元50的控制下監(jiān)視，這將在下文中描述。節(jié)氣門馬達44使節(jié)氣門本體40克服復(fù)位彈簧42的回復(fù)力旋轉(zhuǎn)，使得節(jié)氣門開度與實現(xiàn)要求的進氣流量(即驅(qū)動轉(zhuǎn)矩)的要求節(jié)氣門開度一致。如此，節(jié)氣門本體40的角位置或節(jié)氣門開度被調(diào)節(jié)。節(jié)氣門馬達44可以是DC馬達或步進馬達，其用作一般的節(jié)氣門馬達。節(jié)氣門馬達44的旋轉(zhuǎn)力被調(diào)節(jié)，其方式使得電流控制器22e基于由電控單元50給出的電流指令值控制從電池通過導(dǎo)電線供應(yīng)到節(jié)氣門馬達44的電流。電流控制器22e基于來自電子控制單元的控制指令將電流從電池供給到馬達44，且然后馬達44生成抵抗復(fù)位彈簧的回復(fù)力的旋轉(zhuǎn)力，使得節(jié)氣門本體40的開度0st或角位置V與要求的開度或目標角度一致。節(jié)氣門裝置的節(jié)氣門本體機械地構(gòu)造為根據(jù)復(fù)位彈簧42的彈簧力和節(jié)氣門馬達44的旋轉(zhuǎn)力之間的平衡而改變其角位置。因此，當角位置改變時，磨損發(fā)生在驅(qū)動氣門本體的不同的位置處，即可動部分(馬達中的齒輪、節(jié)氣門本體軸、馬達軸、軸承、電刷、換向器等)的表面處。特別地，當減振控制通過根據(jù)本實施例的裝置執(zhí)行時，要求振動地改變角位置，其頻率高于當不執(zhí)行減振控制時的頻率，因此，磨損可因此而早期進行。因而，如將在下文中詳細描述，根據(jù)本實施例的裝置從節(jié)氣門本體的位移操作(節(jié)氣門開度的變化量)估算了可動部分的磨損狀態(tài)，且基于估算的結(jié)果調(diào)節(jié)減振控制的量。在此方面，當不存在節(jié)氣門馬達44的旋轉(zhuǎn)力時，節(jié)氣門本體40位于其處沒有復(fù)位彈簧42的彈簧力起作用的角位置處，即開度中心位置處(在圖IC中，通過交替的長短虛線指示的狀態(tài))。當節(jié)氣門本體40位于開度中心位置處時，作用在驅(qū)動節(jié)氣門本體的可動部分上的力最小。因而，當節(jié)氣門本體40的位置遠離開度中心位置時，作用在驅(qū)動節(jié)氣門本體的可動部分上的力增加。因此，例如，如在圖ID中所圖示，當開度振動地變化時，當節(jié)氣門本體位于設(shè)置成離開開度中心位置的區(qū)域P內(nèi)時，作用在可動部分上的力比當節(jié)氣門本體位于接近開度中心位置的區(qū)域a內(nèi)時更大。這導(dǎo)致磨損容易在可動部分的表面上進行。以上發(fā)現(xiàn)在估算可動部分的磨損狀態(tài)時被考慮。在圖ID中，作用在可動部分上的力在遠離開度中心位置O的區(qū)域P內(nèi)比在區(qū)域a內(nèi)大，且磨損早期進行。 往回參考圖1A，發(fā)動機22的驅(qū)動動力被電控單元50控制。電控單元50可包括一般的微型計算機和驅(qū)動電路。微型計算機具有CPU、R0M、RAM以及經(jīng)由雙向共用總線相互聯(lián)接的輸入和輸出端口。電控單元50從為每個車輪提供的車輪速度傳感器30i (i=FL, FR，RL, RR)接收指示了車輪速度Vwi (i=FL, FR，RL, RR)的信號，從節(jié)氣門位置傳感器46接收指示了節(jié)氣門的角位置0或節(jié)氣門開度0 st的信號，且從對于車輛的多個部分提供的傳感器接收指示了發(fā)動機轉(zhuǎn)速ne、加速器踏板操作量0 a、變速器輸出轉(zhuǎn)速、駕駛員的換檔桿位置等的信號。另外，特別地，為具有優(yōu)點地執(zhí)行根據(jù)本實施例的控制，合適的是將溫度傳感器(未示出)提供在節(jié)氣門裝置的可動部分的選擇的位置處，且因而電控單元50接收節(jié)氣門裝置的溫度值temp_th。注意到，與以上不同的是，電控單元50可接收多種檢測信號以根據(jù)本實施例用于獲得在車輛內(nèi)執(zhí)行多種控制所要求的多種參數(shù)。根據(jù)本實施例的減振控制裝置在以上的電控單元50內(nèi)實施。圖2A是示出了電控單元50的實施例的內(nèi)部構(gòu)造的控制框圖。如在圖2A中所示，電控單元50可由驅(qū)動控制裝置50、制動控制裝置50b和多種控制裝置(未示出)形成。驅(qū)動控制裝置50a控制發(fā)動機的運行。制動控制裝置50b控制制動系統(tǒng)(未示出)的運行。多種控制裝置裝配為用于任何汽油發(fā)動機車輛的電控單元。注意至IJ，多種控制裝置例如包括減振控制裝置的驅(qū)動控制裝置的構(gòu)造和運行在車輛運行期間在電控單元50內(nèi)在CPU等的處理運行中實施。如在附圖中所示，來自車輪的車輪速度傳感器30FR、30FL、30RR和30RL的脈沖狀電信號輸入到制動控制裝置50b。脈沖狀電信號隨后當車輪轉(zhuǎn)過預(yù)定量時生成。制動控制裝置50b測量順序輸入的脈沖信號之間的時間間隔，以計算每個車輪的旋轉(zhuǎn)速度。因而，每個車輪的旋轉(zhuǎn)速度乘以車輪半徑，以因此計算車輪速度值r* 。因而，為執(zhí)行將在下文中詳述的減振控制，車輪速度值r* 傳遞到驅(qū)動控制裝置50a，且用于計算估算車輪轉(zhuǎn)矩。注意至IJ，從車輪轉(zhuǎn)速到車輪速度的計算可在驅(qū)動控制裝置50a中執(zhí)行。在此情況中，車輪轉(zhuǎn)速從制動控制裝置50b賦予驅(qū)動控制裝置50a。驅(qū)動控制裝置50a包括要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩確定單元51、減振控制單元(補償分量計算)52a、進氣流量確定單元53、節(jié)氣門開度控制單元54和任何類型的作為基本構(gòu)造的多種控制單元55。要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩確定單元51基于來自加速器踏板傳感器的加速器踏板操作量0 a確定由駕駛員要求的發(fā)動機的要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。減振控制單元52a計算用于通過驅(qū)動轉(zhuǎn)矩控制執(zhí)行對于車身的俯仰振動和跳動振動減振控制的要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩補償分量，以補償(修正)要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。進氣流量確定單元53確定要求的發(fā)動機進氣流量，這基于使用由減振控制單元計算的補償分量補償?shù)囊篁?qū)動轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)了要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。節(jié)氣門開度控制單元54基于要求的進氣流量控制節(jié)氣門開度?？刂茊卧?5用于控制燃料點火正時等。
在以上的基本構(gòu)造中，要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩確定單元51可構(gòu)造為基于加速器踏板操作量0 a (和/或通過任何自動驅(qū)動控制的要求)通過選擇的方法確定要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。如在圖2A中所示，減振控制單元52a接收通過要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩確定單元51確定的要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩(在補償前)和通過車輪轉(zhuǎn)矩估算器52c從車輪速度r* Co估算的且實際上作用在車輪上的估算車輪轉(zhuǎn)矩，計算減小或消除要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的振動分量(在補償前)的、可導(dǎo)致車身的俯仰和跳動振動的補償分量，和估算車輪轉(zhuǎn)矩的、可導(dǎo)致車身的俯仰和跳動振動的振動分量(在車輪轉(zhuǎn)矩中的擾動振動分量)，且然后在加法器al中將計算的補償分量疊加在要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩(在補償前)上。注意到，雖然在附圖中未示出，但減振控制單元可構(gòu)造為進一步計算用于衰減由于通過駕駛員的制動操作或轉(zhuǎn)向操作導(dǎo)致的每個車輪的車輪轉(zhuǎn)矩的變化所引起的俯仰和跳動振動。在此情況中，減振控制單元接收基于制動操作量或轉(zhuǎn)向操作量估算的估算車輪轉(zhuǎn)矩，且然后計算補償分量。計算估算車輪轉(zhuǎn)矩的方法和計算補償分量的方法的具體示例將在下文中詳細給出。進氣流量確定單元53、節(jié)氣門開度控制單元54和點火正時控制單元55等可執(zhí)行使用汽油發(fā)動機的驅(qū)動動力實現(xiàn)了要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的任何類型的汽油發(fā)動機的驅(qū)動控制。簡 言之，在進氣流量確定單元53中，發(fā)動機轉(zhuǎn)速ne此時被參考,使用提前經(jīng)驗地或理論地確定的映射確定了實現(xiàn)發(fā)動機內(nèi)要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的目標進氣流量，然后，燃料噴射量(未示出)和點火正時從發(fā)動機轉(zhuǎn)速和確定的目標進氣流量的映射被確定，然后控制指令(未示出)被傳遞到相應(yīng)的控制器。在控制進氣流量時，要求的進氣流量被傳遞到節(jié)氣門開度控制單元54，且確定了對應(yīng)于要求進氣流量的要求節(jié)氣門開度。然后，將要求節(jié)氣門開度與來自節(jié)氣門位置傳感器46的實際開度(實際節(jié)氣門開度)進行對比，且用于指定待供給到馬達的電流的控制指令被傳遞到電流控制器22e以驅(qū)動馬達，使得要求的節(jié)氣門開度和實際節(jié)氣門開度相互一致。根據(jù)通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度的進氣流量控制，發(fā)動機的驅(qū)動動力即發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩*轉(zhuǎn)速增加或減?。蝗欢?，發(fā)動機轉(zhuǎn)速被車輛速度機械地限制且不瞬時變化。因此，節(jié)氣門開度根據(jù)通過參考發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定的要求的進氣流量設(shè)定，以因此控制發(fā)動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。此外，在合并了根據(jù)本實施例的減振控制裝置的驅(qū)動控制裝置中，除以上基本構(gòu)造外，提供了控制增益調(diào)節(jié)器25?？刂圃鲆嬲{(diào)節(jié)器52b基于來自節(jié)氣門位置傳感器46的節(jié)氣門開度信息(氣門本體的角位置信息)9 s和來自節(jié)氣門溫度傳感器49的節(jié)氣門溫度信息temp_th計算指示了節(jié)氣門可動部分的磨損狀態(tài)的磨損狀態(tài)量，然后基于磨損狀態(tài)量調(diào)節(jié)疊加在要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩上的補償分量的控制增益(補償前)。因此，控制增益被調(diào)節(jié)，因此可實際上改變疊加在要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩上的補償分量的幅值(補償前)。用于對于俯仰振動和跳動振動的減振控制的補償分量是振動分量。因此，當補償分量疊加在要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩上以補償要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩時，與當不執(zhí)行減振控制時相比，要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩頻繁地振動。為跟隨振動，節(jié)氣門本體的角位置振動地變化。如上所述，節(jié)氣門本體的角位置的振動變化使得驅(qū)動氣門本體的可動部分-例如，節(jié)氣門本體軸、齒輪和齒輪軸承-的表面易于磨損，因此磨損可能比假定的車輛使用壽命更早地進行。因而，在本實施例中，為避免磨損在車輛達到使用壽命結(jié)束前達到可允許極限的情況，節(jié)氣門可動部分的磨損狀態(tài)被監(jiān)視，且然后根據(jù)磨損進行程度，通過調(diào)節(jié)控制增益來減小減振控制的補償分量的幅值或取消減振控制的運行。如此，試圖于避免節(jié)氣門可動部分的磨損的過度進行。注意到，如將在后文中詳細描述，當減振控制使用驅(qū)動動力控制而非節(jié)氣門上的進氣流量控制(第二驅(qū)動動力控制)時，提供了用于執(zhí)行第二驅(qū)動動力控制的控制構(gòu)造作為圖2A中示出的控制增益調(diào)節(jié)器52b的替代。裝置的運行在下文中，將描述裝置的詳細構(gòu)造和運行。(i)俯仰和跳動減振控制用于俯仰和跳動減振控制的補償分量可在圖2A中示出的減振控制單元52a中按如下計算得到。減振控制的原理
在圖3A中示出的車輛10中，驅(qū)動裝置基于駕駛員的駕駛要求運行，以導(dǎo)致車輪轉(zhuǎn)矩波動，或當在車輛運行期間外力或外力矩(擾動)從路面作用在車輪上且然后擾動傳遞到車輛時，在車身重心Cg處在豎直方向上(z方向上)的跳動振動和圍繞車身重心在俯仰方向(9 )上的俯仰振動可能出現(xiàn)。因而，在此圖示的俯仰和跳動減振控制中，車身的俯仰和跳動振動的運動模型被構(gòu)建，然后當將要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩(從要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為車輪轉(zhuǎn)矩的值)或當前的車輪轉(zhuǎn)矩(估算的當前的車輪轉(zhuǎn)矩)輸入到模型內(nèi)時，計算出車身的位移z和0，及其變化率dz/dt和d 0 /dt,即車身振動的狀態(tài)變量，且然后調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(發(fā)動機)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩(調(diào)節(jié)要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩)，使得從模型獲得的狀態(tài)變量收斂于0，即，俯仰和跳動振動被抑制。例如，圖3B示出了減振控制中在跳動方向和俯仰方向的車身的機械運動模型。如在圖3B中示出，車身被考慮為剛體S，所述剛體S具有質(zhì)量M和轉(zhuǎn)動慣量L，且假定剛體S被具有彈性模量kf和阻尼系數(shù)Cf的前輪懸架以及具有彈性模量kr和阻尼系數(shù)cr的后輪懸架支承(車身的簧載質(zhì)量振動模型)。在此情況中，車身重心在跳動方向的運動方程和在俯仰方向的運動方程通過如下數(shù)學(xué)表達式(Ia)和(Ib)表達
「00621 M d z - ^kfCz + M. cf(七 * Lf d^) kr(z-Lr 的-cr(dz'…細》
L_z」dt,dtdtdtit
ll!￡ = -LfJkfCz + Lf -+ Lf ■孝)1 + Lrfkrfe-Lr 0) + er(學(xué)—Lr - ^)1 + --Tdt2 Idt dt J Idt dt j r
■ (!b)在此Lf和Lr分別是從重心到前車輪軸和后車輪軸的距離，r是車輪半徑，且h是重心距路面的高度。注意到，在數(shù)學(xué)表達式(Ia)中，第一項和第二項是來自前車輪軸的力分量，且第三項和第四項是來自后車輪軸的力分量，且在數(shù)學(xué)表達式(Ib)中，第一項是來自前車輪軸的力矩分量，且第二項是來自后車輪軸的力矩分量。在數(shù)學(xué)表達式(Ib)中的第三項是在驅(qū)動車輪中生成的車輪轉(zhuǎn)矩T被圍繞車身重心施加的力矩分量。以上的數(shù)學(xué)表達式(Ia)和(Ib)可改寫為(線性系統(tǒng)的)狀態(tài)方程的形式，如在如下的數(shù)學(xué)表達式(2a)中示出，這通過將車身的位移z和0以及其變化率dz/dt和d 0/dt形成為狀態(tài)變量向量X (t)來實現(xiàn)。dX (t)/dt = A X (t)+B u (t) (2a)在此，X (t)、A和B分別如下。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的減振控制裝置，所述減振控制裝置執(zhí)行減振控制，在所述減振控制中，所述車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制所述車輛的俯仰振動或跳動振動，所述減振控制裝置包括 減振控制單元，所述減振控制單元基于車輪轉(zhuǎn)矩來控制發(fā)動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩以便抑制所述俯仰振動或跳動振動的幅值，所述車輪轉(zhuǎn)矩在所述車輛的車輪和路面之間的接觸部分處產(chǎn)生且作用在所述車輪上；和 補償分量調(diào)節(jié)單元，所述補償分量調(diào)節(jié)單元基于所述發(fā)動機的節(jié)氣門的可動部分的特征變化來改變所述補償分量的幅值，其中所述補償分量由所述減振控制單元計算且補償所述車輪轉(zhuǎn)矩以用于所述減振控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述補償分量調(diào)節(jié)單元基于所述特征變化來減小所述補償分量的幅值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述特征變化是磨損狀態(tài)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，當所述磨損狀態(tài)量已經(jīng)達到預(yù)定閾值時，所述補償分量調(diào)節(jié)單元將所述補償分量的幅值設(shè)定為O。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，基于所述節(jié)氣門的開度的變化量來確定所述磨損狀態(tài)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，基于所述節(jié)氣門的開度的變化量的累積值來估算所述磨損狀態(tài)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其中，所述磨損狀態(tài)量的增量取決于所述節(jié)氣門的開度而改變。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，隨著所述節(jié)氣門的氣門本體的位置接近開度中心位置，所述磨損狀態(tài)量的增量減小。
9.一種用于車輛的減振控制裝置，所述減振控制裝置執(zhí)行減振控制，在所述減振控制中，所述車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制所述車輛的俯仰振動或跳動振動，所述減振控制裝置包括 磨損狀態(tài)量估算單元，所述磨損狀態(tài)量估算單元基于所述節(jié)氣門的開度的變化量來估算發(fā)動機的節(jié)氣門的可動部分的磨損狀態(tài)量，其中，所述減振控制使用所述磨損狀態(tài)量，以確定所述驅(qū)動動力的補償分量的幅值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，基于所述節(jié)氣門的開度的變化量的累積值來估算所述磨損狀態(tài)量。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，隨著所述節(jié)氣門的氣門本體的位置接近開度中心位置，所述磨損狀態(tài)量的增量減小。
12.—種車輛，所述車輛控制節(jié)氣門的開度以便抑制從路面輸入的振動分量，其中，與當所述節(jié)氣門的可動部分的磨損狀態(tài)量低時相比，當所述磨損狀態(tài)量高時減小所述節(jié)氣門的開度的變化量。
13.—種車輛，所述車輛控制節(jié)氣門的開度以便抑制從路面輸入的振動分量，其中，用于抑制所述振動分量的所述節(jié)氣門的控制基于所述節(jié)氣門的可動部分的特征變化而改變。
14.一種節(jié)氣門特征變化估算裝置，所述節(jié)氣門特征變化估算裝置基于車輛的發(fā)動機的節(jié)氣門的運行來估算所述節(jié)氣門的可動部分的特征變化。
15.一種裝置，所述裝置提供關(guān)于車輛的發(fā)動機的節(jié)氣門的可動部分的特征變化的信肩、O
16.一種用于車輛的減振控制裝置，所述減振控制裝置執(zhí)行減振控制，在所述減振控制中，所述車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制所述車輛的俯仰振動或跳動振動，所述減振控制裝置包括 特征變化信息提供單元，所述特征變化信息提供單元提供關(guān)于發(fā)動機的節(jié)氣門的特征變化的信息，其中，所述減振控制使用 述信息，以確定所述驅(qū)動動力的補償分量的幅值。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中的任一項所述的裝置，其中，所述特征變化是磨損狀態(tài)量。
18.一種用于車輛的減振控制裝置，所述減振控制裝置通過控制所述車輛的驅(qū)動動力來執(zhí)行減振控制，其中，分別管理由于所述減振控制導(dǎo)致的所述車輛的發(fā)動機的節(jié)氣門的特征變化和由于通常節(jié)氣門控制導(dǎo)致的所述節(jié)氣門的特征變化。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述特征變化是所述節(jié)氣門的可動部分的磨損狀態(tài)量。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，包括 減振控制單元，所述減振控制單元基于車輪轉(zhuǎn)矩來控制發(fā)動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩以便抑制俯仰振動或跳動振動的幅值，所述車輪轉(zhuǎn)矩在所述車輛的車輪和路面之間的接觸部分處產(chǎn)生且作用在所述車輪上；和 磨損狀態(tài)量計算單元，所述磨損狀態(tài)量計算單元基于補償分量來計算由于所述發(fā)動機的節(jié)氣門的運行導(dǎo)致的所述節(jié)氣門的可動部分的磨損狀態(tài)量，所述補償分量由所述減振控制單元計算且補償所述車輪轉(zhuǎn)矩以用于所述減振控制。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中，基于通過將節(jié)氣門開度的變化量中的基于所述補償分量的振動分量加到振動分量的在振動中心位置處的變化量而獲得的分量，來計算基于所述補償分量的由于所述節(jié)氣門的運行導(dǎo)致的所述發(fā)動機的節(jié)氣門的可動部分的磨損狀態(tài)量。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中，通過從基于與已被所述補償分量補償?shù)尿?qū)動動力對應(yīng)的節(jié)氣門開度或驅(qū)動控制量確定的磨損狀態(tài)量減去基于與未被所述補償分量補償?shù)尿?qū)動動力對應(yīng)的節(jié)氣門開度或驅(qū)動控制量確定的磨損狀態(tài)量，給出基于所述補償分量的由于所述節(jié)氣門的運行導(dǎo)致的所述發(fā)動機的節(jié)氣門的可動部分的磨損狀態(tài)量。
23.一種節(jié)氣門磨損部分估算裝置，所述節(jié)氣門磨損部分估算裝置估算車輛的發(fā)動機的節(jié)氣門的磨損部分。
24.一種用于車輛的減振控制裝置，所述減振控制裝置執(zhí)行減振控制，在所述減振控制中，所述車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制所述車輛的俯仰振動或跳動振動，其中，估算發(fā)動機的節(jié)氣門的可動部分的磨損部分，并且當要求節(jié)氣門開度對應(yīng)于所述磨損部分時，減小補償車輪轉(zhuǎn)矩以用于所述減振控制的補償分量的幅值。
25.一種用于車輛的減振控制裝置，所述車輛包括節(jié)氣門和第二進氣流量調(diào)節(jié)單元，以便調(diào)節(jié)發(fā)動機進氣流量，其中，所述減振控制裝置執(zhí)行減振控制，在所述減振控制中，所述車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制所述車輛的俯仰振動或跳動振動，其中 估算所述節(jié)氣門的可動部分的磨損部分，并且，當要求節(jié)氣門開度對應(yīng)于所述磨損部分時，所述要求節(jié)氣門開度從對應(yīng)于要求發(fā)動機進氣流量的節(jié)氣門開度進行變化，并且所述進氣流量由所述第二進氣流量調(diào)節(jié)單元改變。
26.一種用于車輛的減振控制裝置，所述車輛包括節(jié)氣門和第二進氣流量調(diào)節(jié)單元，以便調(diào)節(jié)發(fā)動機進氣流量，其中，所述減振控制裝置執(zhí)行減振控制，在所述減振控制中，所述車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制所述車輛的俯仰振動或跳動振動，其中 根據(jù)所述節(jié)氣門的特征變化，用于調(diào)節(jié)所述驅(qū)動動力以用于所述減振控制的裝置從所述發(fā)動機的節(jié)氣門改變?yōu)樗龅诙M氣流量調(diào)節(jié)單元。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，其中，所述特征變化是所述節(jié)氣門的可動部分的磨損狀態(tài)量，并且當所述磨損狀態(tài)量超過預(yù)定值時，通過所述第二進氣流量調(diào)節(jié)單元來調(diào)節(jié)所述驅(qū)動動力以用于所述減振控制。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，其中，當所述磨損狀態(tài)量超過預(yù)定量時，通過從由所述發(fā)動機的點火角控制、進氣門升程控制和交流發(fā)電機運行控制構(gòu)成的組中選出的至少一種控制來調(diào)節(jié)所述驅(qū)動動力。
29.一種用于車輛的減振控制方法，所述減振控制方法執(zhí)行減振控制，在所述減振控制中，所述車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制所述車輛的俯仰振動或跳動振動，所述減振控制方法包括 計算要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，所述要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩是對所述車輛要求的轉(zhuǎn)矩； 計算車輪轉(zhuǎn)矩，所述車輪轉(zhuǎn)矩在所述車輛的車輪接觸路面的部分處產(chǎn)生且作用在所述車輪上； 計算發(fā)動機的節(jié)氣門的可動部分的特征變化；和 基于所述要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩、所述車輪轉(zhuǎn)矩和所述特征變化來改變所述要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，以便抑制所述俯仰振動或跳動振動的幅值。
30.一種用于車輛的減振控制方法，所述減振控制方法執(zhí)行減振控制，在所述減振控制中，所述車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制所述車輛的俯仰振動或跳動振動，所述減振控制方法包括 基于所述節(jié)氣門的開度的變化量來估算發(fā)動機的節(jié)氣門的可動部分的磨損狀態(tài)量；和 基于所述磨損狀態(tài)量來確定所述發(fā)動機的驅(qū)動動力的補償分量的幅值。
31.一種用于車輛的控制方法，所述控制方法控制節(jié)氣門的開度以便抑制從路面輸入的振動分量，所述控制方法包括 計算所述節(jié)氣門的可動部分的磨損狀態(tài)量；和 當所述磨損狀態(tài)量高于預(yù)定值時，減小所述節(jié)氣門的開度的變化量。
32.一種用于車輛的控制方法，所述控制方法控制節(jié)氣門的開度以便抑制從路面輸入的振動分量，所述控制方法包括 計算所述節(jié)氣門的可動部分的特征變化；和 基于所述特征變化來改變所述節(jié)氣門的控制以用于抑制所述振動分量。
33.一種用于車輛的減振控制方法，所述減振控制方法執(zhí)行減振控制，在所述減振控制中，所述車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制所述車輛的俯仰振動或跳動振動，所述減振控制方法包括 估算發(fā)動機的節(jié)氣門的可動部分的磨損部分；和 當要求節(jié)氣門開度對應(yīng)于所述磨損部分時，減小補償車輪轉(zhuǎn)矩以用于所述減振控制的補償分量的幅值。
34.一種用于車輛的減振控制方法，所述車輛包括節(jié)氣門和第二進氣流量調(diào)節(jié)單元，以便調(diào)節(jié)發(fā)動機進氣流量，其中，所述減振控制方法執(zhí)行減振控制，在所述減振控制中，所述車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制所述車輛的俯仰振動或跳動振動，所述減振控制方法包括 估算所述節(jié)氣門的可動部分的磨損部分；和 當要求節(jié)氣門開度對應(yīng)于所述磨損部分時，使所述要求開度從對應(yīng)于要求發(fā)動機進氣流量的開度進行變化，并且通過所述第二進氣流量調(diào)節(jié)單元來改變所述進氣流量。
35.一種用于車輛的減振控制方法，所述車輛包括節(jié)氣門和第二進氣流量調(diào)節(jié)單元，以便調(diào)節(jié)發(fā)動機進氣流量，其中，所述減振控制方法執(zhí)行減振控制，在所述減振控制中，所述車輛的驅(qū)動動力被控制以抑制所述車輛的俯仰振動或跳動振動，所述減振控制方法包括 計算所述節(jié)氣門的特征變化；和 根據(jù)所述特征變化，將用于調(diào)節(jié)所述驅(qū)動動力的裝置從所述節(jié)氣門改變?yōu)樗龅诙M氣流量調(diào)節(jié)單元。
全文摘要
減振控制裝置控制車輛(10)的驅(qū)動動力以抑制俯仰振動或跳動振動，所述減振控制裝置包括減振控制單元(52a)，所述減振控制單元基于車輪轉(zhuǎn)矩來控制發(fā)動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩以便抑制所述俯仰振動或跳動振動的幅值，所述車輪轉(zhuǎn)矩在所述車輛的車輪(12RL,12RR,12FL,12FR)和路面之間的接觸部分處產(chǎn)生；和補償分量調(diào)節(jié)單元，所述補償分量調(diào)節(jié)單元基于例如發(fā)動機(22)的節(jié)氣門(22b)的可動部分的磨損狀態(tài)量的特征變化來改變補償分量的幅值，所述補償分量由所述減振控制單元計算且補償所述車輪轉(zhuǎn)矩以用于減振控制。
文檔編號F02D41/00GK102741531SQ201180008355
公開日2012年10月17日 申請日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者及川善貴, 齋藤敬, 板橋界兒, 水野浩, 百瀨博文 申請人:豐田自動車株式會社