JP5278373B2 - 車両の制振制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンを駆動装置とする自動車等の車両の駆動出力（駆動力又は駆動トルク）を制御して車体の振動を抑制する制振制御装置に係り、より詳細には、制振制御に於けるエンジンのスロットル弁の状態を管理するための構成に係る。

車両の走行中のピッチ・バウンス等の振動は、車両の加減速時に車体に作用する制駆動力（若しくは慣性力）又はその他の車体に作用する外力により発生するところ、それらの力は、車輪（駆動時には、駆動輪）が路面に対して作用している「車輪トルク」（車輪と接地路面上との間に作用するトルク）に反映される。そこで、車両の制振制御の分野に於いて、車両のエンジン又はその他の駆動装置の駆動出力制御を通して車輪トルクを調節して、車両の走行中に於ける車体の振動を抑制することが提案されている（例えば、特許文献１、２、３参照）。かかる駆動出力制御による振動の制振制御に於いては、所謂車体のばね上振動又はばね上・ばね下振動の力学的モデルを仮定して構築された運動モデルを用いて、車両の加減速要求があった場合又は車体に外力（外乱）が作用して車輪トルクに変動があった場合に車体に生ずるピッチ・バウンス振動を予測し、その予測された振動が抑制されるように車両の駆動装置の駆動出力が調節される。このような形式の制振制御の場合、サスペンションによる制振制御の如く発生した振動エネルギーを吸収することにより抑制するというよりは、振動を発生する力の源を調節して振動エネルギーの発生が抑えられることになるので、制振作用が比較的速やかであり、また、エネルギー効率が良いなどの利点を有する。また、上記の如き制振制御に於いては、制御対象が車輪トルク又は車輪の制駆動力に集約されるので、制御の調節が比較的に容易である。
特開２００４−１６８１４８ 特開２００６−６９４７２ 特開２００９−４０１６３

上記の駆動出力制御による制振制御に於いては、車両のピッチ・バウンス振動を抑制するように車輪トルクが調節されるので、駆動装置の出力は、通常の場合よりも頻繁に且つ振動的に変動される。特に、かかる制振制御がガソリンエンジン車両にて実行される場合には、エンジンへの吸入空気量の調節のためのスロットル弁の開度の振動的な変化が要求され、これにより、スロットル弁の可動部（例えば、ギヤ歯、ギア軸受けなど）が頻繁に運動し、それらの可動部の摩耗や熱変形など、スロットル弁の動作特性の変化を惹起する状態の変化（以下、「特性の変化」と称する。）が通常の場合よりも早く進行する場合がある。従って、ガソリンエンジン車両に上記の制振制御装置を搭載する場合には、車両がその使用寿命に達するまでに於いてスロットル弁可動部の摩耗量や熱変形量等が所定の範囲（クライテリア）内に収まるように制御作動を調整するといった「特性の変化」の管理が必要となる（スロットル弁の特性の変化の管理）。また、駆動出力制御による制振制御の実行に起因するスロットル弁可動部の摩耗や熱変形の進み度合などの特性の変化は、車両の走行路の状態に依存して変化するので（悪路に於いて、車体の振動が多くなれば、制振制御の実行量と頻度が増大する。）、かかる特性の変化を単純に車両の走行距離や使用年数に基づいて管理することは困難である。例えば、車両の走行距離、使用年数或いは制御の作動時間に一定の制限を設定して、その制限を超えたときには、制御の実行を禁止するといったことも考えられるが、既に触れた通り、スロットル弁可動部の摩耗や熱変形の進み具合は、走行路の状態に依存するので、設定された制限時間の到達時に摩耗や熱変形の程度などの特性の変化が許容可能な限界まで進行してしまっている場合もあれば、その限界まで十分に余裕が残っている場合も有り得る。従って、スロットル弁の特性の変化の管理は、スロットル弁可動部の摩耗の進み度合又はその他の「特性の変化」そのものに基づいて為されるようになっていることが好ましいであろう。

かくして、本発明の一つの課題は、ガソリンエンジン車両に搭載される駆動出力制御による制振制御装置であって、車両がその使用寿命に達するまでにスロットル弁可動部の摩耗などの特性の変化が許容可能な限界を超えないようにスロットル弁可動部の摩耗状態などの特性の変化を管理することが可能な装置を提供することである。

また、本発明のもう一つの課題は、上記の如き制振制御装置であって、スロットル弁可動部の摩耗の程度などの特性の変化を参照して、特性の変化が過剰に進行しないように制御態様を修正するよう構成された装置を提供することである。

更に、本発明のもう一つの課題は、上記の如き制振制御装置であって、車両の走行中にスロットル弁可動部の摩耗の進み度合又はその他の特性の変化の度合を算定又は推定し、その摩耗の度合又はその他の特性の変化の度合に基づいて制御態様を修正するか、或いは、摩耗の度合又はその他の特性の変化の度合が所定の程度に到達すると、制御の実行を中止することにより、車両の使用中にスロットル弁可動部の摩耗又はその他の特性の変化が過度に進行することが回避されるように配慮された装置を提供することである。

また、更にもう一つの本発明の課題は、上記の如き制振制御装置に於いて、スロットル弁可動部の摩耗の状態（進み度合）又はその他の特性の変化を表す指標値を推定する新規な構成を提供することである。

一つの態様として、本発明による車両の駆動出力を制御して車両のピッチ又はバウンス振動を抑制する制振制御を実行する車両の制振制御装置は、車両の車輪と路面との接地個所に於いて発生する車輪に作用する車輪トルクに基づいてピッチ又はバウンス振動振幅を抑制するようエンジンの駆動トルクを制御する制振制御部を含み、更に、エンジンのスロットル弁の可動部の特性の変化に基づいて、制振制御部により算出される制振制御のための車輪トルクを補償する補償成分の大きさを変更する補償成分調節部を含む。ここに於いて、「スロットル弁の可動部」とは、スロットル弁に於けるその開閉作動又は開度の変化の際に運動する部位であり、具体的には、例えば、弁体を駆動するための各ギヤ類、ギヤの軸受、モータ軸の軸受、弁体駆動軸及びその軸受、ブラシ、コミュテータ、ばね、開度設定のためのねじの端部等が含まれていてよい。また、「特性の変化」は、上記のスロットル弁可動部の、例えば、摩耗や熱等に起因する動作特性の変化を惹起する状態の変化の進み度合又は状態そのもの（特性の変化後の状態を含む。）を表す任意の指標であってよく、例えば、摩耗の進み度合又は状態を表す任意の指標値（以下、「摩耗状態量」と称する。）であれば、例えば、各部の表面に於ける（摩耗による）設計値からのずれ量、又は、摩耗により失われた部分の寸法（長さ、厚み、太さの設計値から変化量。以下、「摩耗量」と称する。）が採用されてよい。本発明の装置が適用される制振制御は、ガソリンエンジンの駆動出力を制御して車両のピッチ又はバウンス振動を抑制する形式のものであれば、任意の形式であってよいことは理解されるべきである。

上記の構成によれば、エンジンのスロットル弁の可動部の特性の変化（例えば、摩耗状態量）に基づいて、補償成分の大きさが変更され、これにより、スロットル弁の作動量を調整することが可能となるので、車両がその使用寿命に達するまでの間に於いて、スロットル弁可動部の特性の変化（例えば、摩耗）が過度に進まないように或いは許容可能な限界を超えないようにスロットル弁の特性の変化を管理することが可能となる。具体的には、例えば、前記の補償成分調節部は、特性の変化（例えば、摩耗状態量）に基づいて、より詳細には、その特性の変化の増大に対応して、制振制御の補償成分の大きさを低減するよう構成され、これにより、特性の変化の進行に伴って、補償成分の大きさに対応するスロットル開度の変動が抑制されるようになっていてよい。また、別の態様としては、前記の補償成分調節部は、特性の変化（摩耗状態量）が所定の閾値に到達したときに、制振制御の補償成分の大きさを強制的に０にするか、制御を中止するようになっていてもよい。いずれも場合も、スロットル開度の変動の抑制に対応して、スロットル弁可動部の運動が制限されることになるので、該可動部の摩耗等の特性の変化の進行を遅らせること、或いは、更なる摩耗等の特性の変化の進行を阻止することが可能となり、車両の使用寿命までの間、スロットル弁可動部の特性の変化が過度に進まないようにスロットル弁可動部が保護されることとなる。なお、補償成分調節部による補償成分の大きさの調節は、補償成分の制御ゲインを変更することにより為されてよい。その場合、制御の中止の際には、制御ゲインが０に設定される。

上記の本発明の装置の構成に於いて、スロットル弁可動部の特性の変化は、任意の手法で決定されてよい。例えば、特性の変化として摩耗状態量を参照する場合、スロットル弁可動部の摩耗の進み度合又は状態は、スロットル開度の変化頻度と弁体の変位（移動距離）に依存するので、摩耗状態量は、スロットル開度の変位に基づいて決定されるようになっていてよい。また、通常、弁体の変位が累積的に長くなるほど、スロットル弁可動部の摩耗の進み度合又は状態は増大すると考えられるので、摩耗状態量は、スロットル弁の開度の変位の積算値に基づいて推定されるようになっていてよい。その場合、スロットル開度の変位の積算値は、変位の周波数と振幅に基づいて与えられるようになっていてよい。更に、本発明の発明者による研究によれば、スロットル弁可動部の摩耗の進み度合又は状態に対応する摩耗状態量は、スロットル弁近傍の温度（温度が高くなれば、摩耗の進行速度は速くなる。）、摩耗量（摩耗量が大きくなると、摩耗の進行速度は遅くなる。）にも依存することが見出されている。従って、摩耗状態量は、これらの値を考慮して決定されるようになっていてよい。また更に、スロットル弁可動部に作用する摩耗を惹き起す力は、スロットル開度、即ち、弁体の位置に依って異なり、これに伴って、スロットル弁可動部の摩耗状態量の増分（摩耗の進行速度）も異なるので、摩耗状態量の算出に於いて、摩耗状態量の増分がスロットル開度に依存して異なるよう設定されていてもよい。実施形態の欄により詳細に記載されている如く、一般的なスロットル弁に於いては、弁体がその開度中心位置に近いときには、弁体がその開度中心位置から遠いときに比して、可動部に作用する力が相対的に小さくなり、可動部は摩耗し難くなる。そこで、上記の装置に於いて、弁体がその開度中心に近いときほど、摩耗状態量の増分が小さくなるよう設定されていてもよい。なお、上記の一連の構成に於いて、参照されるスロットル開度は、要求スロットル開度又は実スロットル開度のいずれでもよい。

かくして、上記の摩耗状態量を推定する構成によれば、車両の走行中にスロットル弁可動部の摩耗の進み度合を特定し、その結果を制振制御に生かすことのできる新規な制振制御装置が提供される。従って、もう一つの態様として、本発明によれば、車両の駆動出力を制御して車両のピッチ又はバウンス振動を抑制する制振制御を実行する車両の制振制御装置であって、制振制御による駆動出力の補償成分の大きさの決定に用いられるエンジンのスロットル弁の可動部の摩耗状態量をスロットル開度の変位に基づいて推定する摩耗状態量推定部を含むことを特徴とする装置が提供される。この場合にも、摩耗状態量がスロットル開度の変位の積算値に基づいて推定されるようになっていてよく、摩耗状態量の増分は、スロットル弁の弁体の位置が開度中心位置に近いときほど、小さくなるよう設定されていてよい。また、摩耗状態量は、前記の場合と同様に、スロットル弁近傍の温度、摩耗量も考慮して決定されるようになっていてよい。

なお、上記の如き、スロットル弁の可動部の動作、即ち、スロットル開度の変化頻度と弁体の変位等を累積してスロットル弁の可動部の摩耗量等の特性の変化を推定する構成は、制振制御装置以外の目的で利用されてもよい。かくして、本発明のもう一つの態様によれば、車両のエンジンのスロットル弁の可動部の特性の変化を前記スロットル弁の動作（速度、変位、トルクなどの力学的負荷）に基づいて推定するスロットル弁特性変化推定装置が提供される。

また、上記の一連の説明から理解される如く、本発明の対象となる装置は、駆動出力がガソリンエンジンのスロットル開度制御により調節される自動車等の車両に於いて、路面から車輪を通じて入力される振動成分が更に車体へ伝達されることを駆動出力制御により回避又は低減するための装置であるということができる。換言すれば、車輪速又は車輪トルクに於いて車体に振動を惹起する振動（通常、１〜４Ｈｚ程度）が発生したときに（或いは、発生すると予想されるときに）、その振動と逆位相のトルクを車輪に付与するよう構成された駆動制御装置であるということもできる。そして、特に、本発明の課題は、かかる装置に於いて、路面から車両への振動成分の入力があったとき、そのような振動成分がないときよりも、スロットル開度が頻繁に変動することによるスロットル弁可動部の摩耗等の特性の変化の過剰な進行を回避することである。かくして、別の態様として、本発明によれば、路面から入力される振動成分を抑制するようスロットル開度を制御する車両であって、スロットル弁の可動部の摩耗状態量が高いとき、摩耗状態量が低いときに比して、スロットル開度の変化量を低減することを特徴とする車両が提供される。かかる構成によれば、スロットル弁可動部の摩耗の程度が進行したときには、制振制御のためのスロットル開度の変化量が制限されることとなり、更なる摩耗の進行が回避され、スロットル弁可動部が保護されることとなる。また、別の態様として、上記の如き制振制御のためにスロットル開度制御が為される車両に於いて、スロットル弁の可動部の特性の変化に基づいて、振動成分の抑制のためのスロットル弁の制御を変更するようになっていてよい。かかる構成に於いて、スロットル弁可動部の特性の変化はスロットル弁の使用開始時からその動作特性に変化を与える現象を検出する任意の方法で決定されてよい。

更に、上記の如きスロットル弁可動部の摩耗の進み度合等のスロットル弁の特性の変化の管理に於いて、制振制御に起因するスロットル弁の特性の変化と通常のスロットル弁の作動に依る特性の変化とを別々に監視できるようになっていてよい。即ち、本発明のもう一つの態様によれば、車両の駆動出力を制御して制振制御を実行する車両の制振制御装置であって、制振制御に起因する車両のエンジンのスロットル弁の特性の変化と通常のスロットル弁制御に起因する特性の変化とを別々に管理することを特徴とする装置が提供される。ここで、「通常のスロットル弁制御」とは、運転者のアクセルペダルの踏込み等による運転者による駆動要求に対応したスロットル弁の作動制御或いは車両に搭載される任意の自動制御により要求される駆動要求に対応したスロットル弁の作動制御を含む。また、上記の装置に於いても、特性の変化は、スロットル弁可動部の摩耗状態量であってよい。かかる構成によれば、制振制御に起因するスロットル弁の特性の変化を、それ以外の要因によるスロットル弁の特性の変化と区別して監視することが可能となり、車両の状態の変化の監視或いは車両の維持管理に於いて有利である。

かかる制振制御によるスロットル弁の特性の変化と通常のスロットル弁制御による特性の変化とを別々の管理するための具体的な構成の実施の形態として、制振制御装置は、例えば、車輪トルクに基づいてピッチ又はバウンス振動振幅を抑制するようエンジンの駆動トルクを制御する制振制御部に加えて、制振制御部により算出される制振制御のための車輪トルクを補償する補償成分に基づくエンジンのスロットル弁の運動に起因するスロットル弁の可動部の摩耗状態量を算出する摩耗状態量算出部とを含んでいてよい。この点に関し、既に述べた如く、スロットル弁可動部に作用する摩耗を惹き起す力は、スロットル開度、即ち、弁体の位置に依って異なり、スロットル弁可動部の摩耗状態量の増分もスロットル開度の絶対的な大きさによって異なる。従って、補償成分にのみ起因する摩耗状態量を算出する際にも、スロットル開度の絶対的な大きさを考慮する必要がある。そこで、ここでの摩耗状態量は、例えば、スロットル開度の変位に於ける補償成分に基づく振動成分に該振動成分の振動中心位置の変位を加算して得られる成分に基づいて算出されるか、或いは、補償成分により補償した駆動出力に対応するスロットル開度又は駆動制御量に基づいて決定される摩耗状態量から補償成分により補償されない場合の駆動出力に対応するスロットル開度又は駆動制御量に基づいて決定される摩耗状態量を差し引いて与えられるようになっていてよい。なお、補償成分に起因する特性の変化又は摩耗状態量を監視する場合にも、その量又は値に基づいて補償成分の大きさの変更が為されるようになっていてよく、より詳細には、特性の変化又は摩耗状態量の増大に対応して、補償成分の大きさを低減するか、或いは、特性の変化又は摩耗状態量が所定の閾値に到達したときに、制振制御の補償成分の大きさを強制的に０にするか、制御を中止するようになっていてもよい。

かくして、上記の如き制振制御装置に於いて、スロットル弁の摩耗等の特性の変化が或る程度進行したときには、更なる特性の変化の進行を回避すべく、好ましくは、スロットル弁の吸気調節による制振制御は控えられることとなる。しかしながら、車両に於いて、スロットル弁の吸気調節の他に制振制御の補償成分に対応する駆動出力の変動を達成可能な手段又は装置が搭載されている場合には、それらの手段又は装置を用いて制振制御が実行されるようになっていてよい。従って、本発明のもう一つの態様によれば、車両の駆動出力を制御して車両のピッチ又はバウンス振動を抑制する制振制御を実行する車両の制振制御装置であって、車両のエンジンのスロットル弁の特性の変化に応じて、制振制御のための駆動出力の調節を行う手段をエンジンのスロットル弁から該スロットル弁とは別の手段に切り替えることを特徴とする装置が提供される。かかる装置に於いても、特性の変化は、スロットル弁の可動部の摩耗状態量であってよく、摩耗状態量が所定値を上回るとき、別の手段により制振制御のための駆動出力の調節を行うようになっていてもよい。スロットル弁に代替して制振制御を行う別の手段としては、例えば、エンジンの点火角制御、吸気バルブリフト制御或いはオルタネータ作動制御などのエンジンの駆動出力の増減が可能な任意の制御が選択され、これにより、駆動出力の調節が為されてよい。かかる構成によれば、スロットル弁の摩耗等の特性の変化が進行して、スロットル弁の吸気調節による制振制御は控えられるべき状況となっても、駆動出力制御による制振制御を継続することが可能となる。

ところで、既に述べた如く、スロットル弁可動部に作用する摩耗を惹き起す力がスロットル開度に依って異なり、これにより、スロットル弁の特性の変化又は摩耗状態量の増分もスロットル開度の絶対的な大きさによって異なる。また、車両の使用状況に依存して、スロットル開度が或る特定の値となる頻度、即ち、弁体が或る特定の部位又は区域に位置する頻度が高く、その部位又は区域で制振制御による振動が頻繁に実行されるといった状況が起き得る。即ち、スロットル弁に於ける摩耗の進行の程度は、弁体の位置毎に、つまりスロットル開度毎に異なり、車両の使用状況によっては、スロットル弁に於いて、或る特定の部位に於いて摩耗が進行している場合が生じ得る。そこで、これらの点を考慮して、本発明のもう一つの態様に於いて、車両のエンジンのスロットル弁に於いて摩耗の進んだ部位（摩耗部位）を推定するスロットル弁摩耗部位推定装置が提供される。かかる摩耗部位を推定又は検出するために、具体的には、本発明の装置は、スロットル開度毎に或いはスロットル開度の可変範囲に於ける区域毎に、スロットル弁の摩耗状態量を算出し、摩耗部位を特定できるようになっていてもよい。かかる構成によれば、摩耗の進んだ部位の推定が可能となるとともに、スロットル開度の位置毎又は区域毎に摩耗の状態を管理することが可能となり、例えば、要求されるエンジン吸気量を達成するスロットル開度に対応する弁体の位置又はその近傍の区域が摩耗部位に対応し、その位置又はその区域に於けるスロットル弁の振動的な作動が控えられるべきときには、弁体がその位置又はその区域にあるときのみ制振制御を停止するか、或いは、補償成分の振幅の大きさを低減することによって、その位置又は区域に於ける更なる摩耗の進行を抑えることが可能となる。なお、要求されるスロットル開度が摩耗部位に対応するか否かは、その要求されるエンジン吸気量に対応するスロットル開度に於けるエンジンのスロットル弁の可動部の摩耗状態量が所定閾値を上回るか否かにより判定されてよい。

また、この点に関し、車両に於いて、副スロットル弁やＥＧＲ装置の如く、スロットル弁とは別にエンジンの吸気量又は空燃比の調節可能な手段又は装置が搭載されているときには、それらの吸気量又は空燃比の調節可能な手段又は装置によりエンジンへ供給される吸気量を変更するとともに、スロットル開度の位置（振動中心位置）をオフセットする構成が設けられていてよい。即ち、本発明の更にもう一つの態様によれば、車両の駆動出力を制御して車両のピッチ又はバウンス振動を抑制する制振制御を実行する車両の制振制御装置であって、エンジンのスロットル弁の可動部の摩耗部位を推定し、要求されるスロットル開度が摩耗部位に対応するときには、スロットル開度をかかる要求されるエンジン吸気量に対応するスロットル開度から変位させるとともに、スロットル弁とは別の吸気量制御手段による吸気量を変更することを特徴とする装置が提供される。なお、要求されるスロットル開度が摩耗部位に対応するか否かは、上記と同様に、その要求されるエンジン吸気量に対応するスロットル開度に於けるエンジンのスロットル弁の可動部の摩耗状態量が所定閾値を上回るか否かにより判定されてよい。かかる構成によれば、摩耗が一部のスロットル開度の位置又は区域にて進行している場合には、その位置又は区域を避けながら制振制御を継続することが可能となり、より長期にわたる制振制御の実行及びスロットル弁の使用が可能となる。なお、スロットル弁とは別の吸気量制御手段による吸気量の変更は、スロットル開度の変更を補償するよう実行されてよく、要求されるエンジン吸気量の総量が達成されるように為されてよい。

更に、別の吸気量制御手段を用いるのではなく、エンジンの点火角制御、吸気バルブリフト制御或いはオルタネータ作動制御などのエンジンの駆動出力の増減が可能な任意の制御を利用して、スロットル弁にて達成すべき吸気量を変更し、これにより、スロットル開度のオフセットが実行されるようになっていてもよい。即ち、本発明の別の態様によれば、車両の駆動出力を制御して車両のピッチ又はバウンス振動を抑制する制振制御を実行する車両の制振制御装置であって、要求されるエンジン吸気量に対応するスロットル開度に於けるエンジンのスロットル弁の可動部の摩耗状態量が所定閾値を上回るときには、スロットル開度をかかる要求されるエンジン吸気量に対応するスロットル開度から変位させるとともに、スロットル弁とは別の駆動出力制御手段による制御量を変更することを特徴とする装置が提供される。

なお、上記に説明された一連の本発明の装置に於いて、上記の如きスロットル弁可動部の摩耗の進み度合等のスロットル弁の特性の変化の管理の目的で、スロットル弁の特性の変化又は摩耗状態量そのもの、或いは、かかる特性の変化又は摩耗状態量が所定の閾値を超えているか否かなどの情報を、車両の使用者、管理者又は整備者等が確認できるようになっていることが好ましい。従って、本発明の更なる態様によれば、車両のエンジンのスロットル弁の可動部の特性の変化の情報を提供する装置或いは制振制御による駆動出力の補償成分の大きさの決定に用いられるエンジンのスロットル弁の可動部の摩耗状態量の情報を提供する摩耗状態量情報提供部を含む制振制御装置が提供される。かかる構成によれば、スロットル弁の特性の変化又は摩耗状態量が車両の使用者、管理者又は整備者等により参照可能となるので、スロットル弁の可動部等を直接に観察したり、摩耗量を実際に計測するなどせず、スロットル弁の修理又は交換等の要否を決定することが容易となり有利である。

既に述べた如く、本発明に於いて対象となっている駆動出力制御による制振制御は、従前の駆動出力制御よりも頻繁に出力の変動を要求するので、ガソリンエンジン車両に適用される場合、スロットル弁可動部の摩耗や熱変形等の特性の変化が進行し易くなるところ、このことは、現在まで指摘されておらず、かかる摩耗や熱変形等の特性の変化を管理し、或いは、それらの進行し易さに対処する技術は提案されていなかった。上記の本発明によれば、制振制御実行中は、摩耗や熱変形等の特性の変化自体を食い止めることはできないが、スロットル弁可動部の摩耗の進み度合等のスロットル弁の特性の変化の管理を適切に行うことにより、摩耗や熱変形等の特性の変化が或る程度進行したときには、制振制御の作用を低減、制御の中止、或いは、代替手段の使用を通じて、更なる摩耗や熱変形等の特性の変化の進行を抑制することが可能となり、車両の使用寿命まで、車両の通常の運転操作によるスロットル弁可動部の作動の安全性を確保することが可能となる。また、本発明の幾つかの態様によれば、車両の走行中にスロットル弁可動部の摩耗状態を特定する構成が提供される。かかる構成は、スロットル弁可動部の摩耗状態の管理をするために有利に用いることができるであろう。

本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。

図１（Ａ）は、本発明による制振制御装置の好ましい実施形態が組み込まれる自動車の模式図を示している。図１（Ｂ）及び（Ｃ）は、（Ａ）の車両のエンジンに用いられる電子制御式スロットル弁（又はスロットルボディー）の模式図であり、（Ｂ）が弁体を正面から（吸気管の空気流れと同じ方向に）見た図であり、（Ｃ）が（Ｂ）を側方から見た断面図である。電流制御器２２ｅは、電子制御装置からの制御指令に基づきバッテリからモータ４４へ電流を供給し、弁体４０の開度θｓｔ又は角度位置ψが、要求開度又は目標角度に一致するようモータ４４がリターンスプリングの復元力に抗して回転力を発生する。図１（Ｄ）は、振動的に変化するスロットル開度の変位の例を表すグラフ図である。図中、開度中心位置Ｏから遠い領域βの方が領域αよりも可動部に強い力が作用し、摩耗が早く進行する。 図２（Ａ）は、図１の電子制御装置の内部構成を制御ブロック図の形式で表したものである。吸入空気量決定部、点火時期制御部、スロットル開度制御部には、図示されているもの以外の、例えば、エンジン温度等の種々のパラメータが入力されてよい。また、燃料噴射量制御部等の図示していない公知の種々の制御部が設けられてよい。図２（Ｂ）は、本発明の好ましい実施形態に於ける制振制御部の構成を制御ブロック図の形式で表した図である。 図３（Ａ）は、本発明の好ましい実施形態の一つである駆動制御装置の制振制御部の作動に於いて抑制される車体振動の状態変数を説明する図である。図３（Ｂ）は、本発明の好ましい実施形態の制振制御部に於いて仮定される車体振動の力学的運動モデルの一つである「ばね上振動モデル」について説明する図であり、図３（Ｃ）は、ばね上・ばね下振動モデルについて説明する図である。 図４（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、制御ゲイン調節器の摩耗量ＷＥを算出するための構成の第一及び第二の実施形態を制御ブロック図の形式で表したものである。 図５は、本発明による制振制御装置の補償成分に起因する摩耗量ＷＥｘを算出するための構成の例のいくつかを制御ブロック図の形式で表したものである。 図６（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明による制振制御装置に於いて、摩耗量ＷＥ（又はＷＥｘ、ＷＥ（φκ））に基づいて制振制御の補償成分を用いた制御態様を修正するための構成を制御ブロック図の形式で表したものである。（Ａ）摩耗量ＷＥに基づいて制御ゲインλを決定する場合。（Ｂ）摩耗量ＷＥに基づいて補償成分Ｕを加算器ａ１へ送信するか否かを決定する場合。（Ｃ）補償成分Ｕから高周波数成分を除去するためのＬＰＦのカットオフ周波数ｆｃを摩耗量ＷＥに基づいて調節して補償成分の振幅の大きさを制御する場合。（Ｄ）摩耗量ＷＥに基づいて制振制御をスロットル弁による吸気量制御以外の手法により実行する場合。図６（Ｅ）は、摩耗量ＷＥ又はその判定結果をサービスツールに出力する構成を制御ブロック図の形式で表したものである。 図７（Ａ）は、本発明による制振制御装置に於いて、複数の区域に分割されたスロットル弁の開度毎に摩耗量ＷＥ（φκ）を算出する構成を制御ブロック図の形式で表したものであり、図７（Ｂ）は、スロットル開度を複数の区域に分割する態様を説明する図である。図７（Ｃ）は、摩耗量ＷＥ（φκ）に応じて制振制御の実行の可否を制御する構成の一つの例を制御ブロック図の形式で表したものであり、図７（Ｄ）は、摩耗量ＷＥ（φκ）に応じてスロットル開度をオフセットすると共に、別の吸気量調節手段（例えば、副スロットル弁）の作動を変更する構成を制御ブロック図の形式で表したものである。図７（Ｅ）は、図７（Ｄ）の構成に於いて実現されるスロットル開度のオフセットを説明する図である。

１０…車体
１２ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ…車輪
１４…アクセルペダル
２０…駆動装置
２２…ガソリンエンジン
２２ａ…吸気マニホールド
２２ｂ…電子制御式スロットル弁装置
２２ｅ…電流制御器
３０ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ…車輪速センサ
４０…弁体
４４…スロットルモータ
４６…スロットル・ポジション・センサ
５０…電子制御装置
５０ａ…駆動制御装置
５０ｂ…制動制御装置
６０〜６４…摩耗レートを算出するための構成
６６〜…摩耗量積算部（摩耗レート積算部）
７０〜…制振制御の態様を変更するための構成

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。図中、同一の符号は、同一の部位を示す。

装置の構成
図１（Ａ）は、本発明の制振制御を実行する駆動制御装置の好ましい実施形態が搭載される自動車等の車両を模式的に示している。同図に於いて、左右前輪１２ＦＬ、１２ＦＲと、左右後輪１２ＲＬ、１２ＲＲを有する車両１０には、通常の態様にて、運転者によるアクセルペダル１４の踏込みに応じて後輪に駆動力又は駆動トルクを発生する駆動装置２０が搭載される。駆動装置２０は、図示の例では、エンジン２２から、トルクコンバータ２４、自動変速機２６、差動歯車装置２８等を介して、駆動トルク或いは回転駆動力が後輪１２ＲＬ、１２ＲＲへ伝達されるよう構成される。なお、簡単のため図示していないが、車両１０には、通常の車両と同様に各輪に制動力を発生する制動装置と前輪又は前後輪の舵角を制御するためのステアリング装置が設けられる。また、車両は、四輪駆動車又は前輪駆動車であってもよい。

エンジン２２は、任意の態様のガソリンエンジンであってよく、吸気マニホールド２２ａには、アクセルペダルの踏込量及び下記に説明する制御量に応じて決定される要求駆動トルクを達成するよう吸入空気量を調節するべく、図1（Ｂ）及び（Ｃ）に模式的に示されている如き、任意の形式の電子制御式スロットル弁装置２２ｂが設けられる。スロットル弁装置２２ｂに於いては、同図に示されている如く、吸気管２２ａ内にて、弁体４０が、空気の流れ方向に対して垂直方向の回転軸周りに回転可能に取り付けられ、その角度位置に応じて吸気管の空気の流路面積、即ち、“スロットル開度θｓｔ”が増減される。弁体４０の角度位置又はスロットル開度は、後述の電子制御装置５０の制御下、スロットル・ポジション・センサ４６に於いて監視され、スロットル開度が吸入空気量（即ち、駆動トルク）の要求値を達成する要求スロットル開度に一致するように、スロットルモータ４４がリターンスプリング４２の復元力に抗して弁体４０を回転することにより調節される。スロットルモータ４４は、公知のスロットルモータに採用されるＤＣモータ又はステッピングモータであってよく、その回転力の調節は、電流制御器２２ｅが電子制御装置５０から与えられる電流指令値に基づいてバッテリから電力導線を介してスロットルモータ４４へ供給する電流を制御することにより為される。

上記のスロットル弁装置の弁体は、リターンスプリング４２のばね力とスロットルモータ４４の回転力との釣り合いに応じて角度位置を変更するようなった機械的構成であるので、角度位置の変化がある毎に弁体を駆動する各部、即ち、可動部（ギヤ類、弁体軸、モータ軸、軸受、モータ内のブラシ、コミュテータ等）の表面に於いて摩耗が発生する。特に、本発明の装置による制振制御の実行中に於いては、通常の場合（制振制御を実行しない場合）よりも高い頻度にて振動的に角度位置の変更が要求されるため、その分、摩耗の進行が早くなる場合がある。そこで、後に詳細に説明される如く、本発明の装置では、弁体の変位運動（スロットル開度の変位）から可動部の摩耗状態を推定し、その推定結果に基づいて、制振制御の実行量の調節が行われる。この点に関し、弁体４０は、スロットルモータ４４の回転力がないときには、リターンスプリング４２のばね力が作用しない角度位置、即ち、開度中心位置（図中、一点鎖線にて示されている状態）に位置し、ここに於いては、弁体を駆動する各部に作用する力は最も小さい状態となる。そして、弁体４０の位置が、開度中心位置から離れるほど、弁体を駆動する各部に作用する力が大きくなる。従って、例えば、図１（Ｄ）に例示されている如く、開度が振動的に変化する場合、弁体が開度中心位置の近傍領域αにあるときよりも、弁体が開度中心位置から離れた領域βに在る時の方が各可動部に作用する力が大きくなり、これにより、各部の表面に於いて摩耗が進行し易くなる。かかる知見は、可動部の摩耗状態の推定に於いて考慮される。

再び、図１（Ａ）を参照して、エンジン２２の駆動出力の制御は、電子制御装置５０によって制御される。電子制御装置５０は、通常の形式の、双方向コモン・バスにより相互に連結されたＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有するマイクロコンピュータ及び駆動回路を含んでいてよい。電子制御装置５０には、各輪に搭載された車輪速センサ３０ｉ（ｉ＝ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）からの車輪速Ｖｗｉ（ｉ＝ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）を表す信号と、スロットル・ポジション・センサ４６からのスロットル弁の角度位置φ又はスロットル開度θｓｔを表す信号と、車両の各部に設けられたセンサからのエンジンの回転速ｎｅ、アクセルペダル踏込量θａ、変速機の出力回転速、運転者のシフトレバー位置等の信号が入力される。また、特に、本発明の制御を有利に実行するために、スロットル弁装置の可動部の任意の位置に温度センサ（図示せず）が設けられ、スロットル弁装置の温度値temp_thが電子制御装置５０に入力されるようになっていてよい。なお、上記以外に、本実施形態の車両に於いて実行されるべき各種制御に必要な種々のパラメータを得るための各種検出信号が入力されてよいことは理解されるべきである。

本発明の制振制御装置は、上記の電子制御装置５０に於いて実現される。図２（Ａ）は、かかる電子制御装置５０の実施形態の内部の構成を制御ブロックの形式で表したものである。

図２を参照して、電子制御装置５０は、エンジンの作動を制御する駆動制御装置５０ａと、制動装置(図示せず)の作動を制御する制動制御装置５０ｂと、更に、任意のガソリンエンジン車両の電子制御装置に装備される各種の制御装置（図示せず）から構成されてよい。なお、制振制御装置を含む駆動制御装置等の各種の制御装置の構成及び作動は、車両の運転中、電子制御装置５０内のＣＰＵ等の処理作動に於いて実現されることは理解されるべきである。

制動制御装置５０ｂには、図示の如く、各輪の車輪速センサ３０ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬからの、車輪が所定量回転する毎に逐次的に生成されるパルス形式の電気信号が入力され、かかる逐次的に入力されるパルス信号の到来する時間間隔を計測することにより車輪の回転速が算出され、これに車輪半径が乗ぜられることにより、車輪速値ｒ・ωが算出される。そして、その車輪速値ｒ・ωは、後に詳細に説明する制振制御を実行するために、駆動制御装置５０ａへ送信されて、車輪トルク推定値の算出に用いられる。なお、車輪回転速から車輪速への演算は、駆動制御装置５０ａにて行われてもよい。その場合、車輪回転速が制動制御装置５０ｂから駆動制御装置５０ａへ与えられる。

駆動制御装置５０ａは、基本的な構成として、アクセルペダルセンサからのアクセルペダル踏込量θａに基づいて運転者の要求するエンジンの要求駆動トルク値を決定する要求駆動トルク決定部５１と、駆動トルク制御による車体のピッチ／バウンス振動制振制御を実行するための要求駆動トルク補償成分を算出して要求駆動トルク値を補償（修正）する制振制御部（補償成分演算）５２ａと、制振制御部により算出された補償成分により補償された要求駆動トルク値に基づいてその要求駆動トルクを達成するエンジンの吸入空気量の要求値を決定する吸入空気量決定部５３と、吸入空気量の要求値に基づいてスロットル開度を制御するスロットル開度制御部５４と、燃料の点火時期等を制御するための種々の任意の形式の制御部５５を含んでいる。

かかる基本構成に於いて、要求駆動トルク決定部５１は、任意の手法によりアクセルペダル踏込量θａ（及び／又は任意の自動走行制御による要求）に基づいて要求駆動トルク値を決定するようになっていてよい。制振制御部５２ａは、図示の如く、要求駆動トルク決定部５１にて決定された要求駆動トルク値（補償前）と、車輪トルク推定器５２ｃにて車輪速ｒ・ωから推定される現に車輪に作用している車輪トルクの推定値とを受信して、要求駆動トルク値（補償前）に於ける車体にピッチ・バウンス振動を惹起し得る振動成分と、車輪トルク推定値に於いて車体にピッチ・バウンス振動を惹起し得る振動成分（車輪トルクに於ける外乱振動成分）とを低減又は相殺する補償成分を算出し、算出された補償成分は、加算器ａ１に於いて要求駆動トルク値（補償前）に重畳される。［なお、図示していないが、制振制御部は、更に、運転者によるブレーキ操作又はステアリング操作により車輪に生ずる車輪トルクの変化に起因するピッチ・バウンス振動を制振するための補償成分を算出するようになっていてよい。その場合には、制振制御部にブレーキ操作量又はステアリング操作量に基づいて推定される車輪トルク推定値が入力され、補償成分が算出される。］車輪トルクの推定値の算出方法と、補償成分の算出方法の具体例は、後により詳細に説明される。

吸入空気量決定部５３、スロットル開度制御部５４及び点火時期制御部等５５は、ガソリンエンジンの駆動出力に於いて要求駆動トルク値を達成する任意の形式のガソリンエンジンの駆動制御を実行するものであってよい。端的に述べれば、吸入空気量決定部５３に於いて、そのときのエンジン回転数ｎｅが参照され、予め実験的に又は理論的に定められたマップを用いて、エンジンに於いて要求駆動トルクを実現する吸入空気量の目標値が決定され、しかる後に、エンジン回転数と、決定された吸入空気量の目標値のマップから燃料噴射量（図示せず）と点火時期が決定され、それぞれ対応する制御器へ制御指令（図示せず）が送出される。吸入空気量の制御については、吸入空気量の要求値がスロットル開度制御部５４へ送出され、吸入空気量の要求値に対応したスロットル開度の要求値（要求スロットル開度）が決定される。そして、要求スロットル開度とスロットル・ポジション・センサ４６からの開度の実際値（実スロットル開度）とが比較され、両者が一致するようモータを駆動するべく、モータへ供給されるべき電流を指示する制御指令が電流制御器２２ｅへ送出される（スロットル開度の調節による吸入空気量制御によれば、エンジンの駆動出力（パワー）、即ち、エンジンの出力トルク×回転数が増減されることとなるが、エンジン回転数は機械的に車速に拘束され、車速は瞬時に変更されない。従って、エンジン回転数を参照して決定される吸入空気量の要求値に応じて、スロットル開度を設定することにより、エンジンの駆動トルクが制御されることとなる。）。

更に、本実施形態の制振制御装置を組み込んだ駆動制御装置に於いては、上記までの基本構成に加えて、スロットルポジションセンサ４６からのスロットル開度情報（弁体の角度位置情報）θｓｔとスロットル温度センサ４９からのスロットル温度情報temp_thとに基づいてスロットル弁可動部の摩耗の状態を表す摩耗状態量を算定し、その摩耗状態量に基づいて、要求駆動トルク値（補償前）に重畳される補償成分の制御ゲインを調節する制御ゲイン調節器５２ｂが設けられ、制御ゲインを調節することにより、実際に要求駆動トルク値（補償前）に重畳される補償成分の大きさ（振幅）が変更可能となっている。「発明の概要」の欄にて述べた如く、ピッチ・バウンス振動の制振制御のための補償成分は振動成分であり、従って、要求駆動トルクに補償成分が重畳されることにより、要求駆動トルクが補償されると、要求駆動トルクが制振制御を実行しない場合よりも頻繁に振動し、これに追従するべく、スロットル弁体の角度位置が振動的に変化する。かかるスロットル弁体の角度位置の振動的な変化は、既に触れた通り、弁体軸、ギヤ、ギヤ軸受などの弁体を駆動する各部の表面に於ける摩耗を促進することとなり、車両の使用寿命に於いて想定されるより早く摩耗が進行することとなり得る。そこで、本実施形態に於いては、車両がその使用寿命に達するまでに摩耗が許容可能な限界に達することを回避すべく、スロットル弁可動部の摩耗状態を監視し、その摩耗の進み度合に応じた制御ゲインの調節によって制振制御の補償成分の振幅の低減又は制振制御の実行中止が為され、スロットル弁可動部の摩耗の過剰な進行の回避が試みられる。なお、後に詳細に説明される如く、制振制御をスロットル弁による吸気量制御以外の駆動出力制御（第二の駆動出力制御）も用いる場合には、図２（Ａ）の制御ゲイン調節器５２ｂに代えて、第二の駆動出力制御を実行するための制御構成が設けられる。

装置の作動
以下、上記の構成の詳細とその作動について説明する。
（ｉ）ピッチ・バウンス制振制御
図２の制振制御部５２ａに於けるピッチ・バウンス制振制御のための補償成分の算出は、以下の如き態様にて行われてよい。
（制振制御の原理）
図３（Ａ）に例示されている如き車体１０に於いて、運転者の駆動要求に基づいて駆動装置が作動して車輪トルクの変動が生ずるとき、或いは、車両の走行中に路面から車輪上に外力又はトルク（外乱）が作用してその外乱が車両に伝達されたとき、車体の重心Ｃｇの鉛直方向（ｚ方向）のバウンス振動と、車体の重心周りのピッチ方向（θ方向）のピッチ振動が発生し得る。そこで、ここに例示するピッチ・バウンス振動制振制御に於いては、車体のピッチ・バウンス振動の運動モデルを構築し、そのモデルに於いて要求駆動トルク（を車輪トルクに換算した値）又は現在の車輪トルク（の推定値）を入力した際の車体の変位ｚ、θとその変化率ｄｚ／ｄｔ、ｄθ／ｄｔ、即ち、車体振動の状態変数を算出し、モデルから得られた状態変数が０に収束するように、即ち、ピッチ／バウンス振動が抑制されるよう駆動装置（エンジン）の駆動トルクが調節される（要求駆動トルクが修正される。）。

制振制御に於ける車体のバウンス方向及びピッチ方向の力学的運動モデルとしては、例えば、図３（Ｂ）に示されている如く、車体を質量Ｍ及び慣性モーメントＩの剛体Ｓとみなし、かかる剛体Ｓが、弾性率kfと減衰率cfの前輪サスペンションと弾性率krと減衰率crの後輪サスペンションにより支持されているとする（車体のばね上振動モデル）。この場合、車体の重心のバウンス方向の運動方程式とピッチ方向の運動方程式は、下記の数１の如く表される。

ここに於いて、Ｌｆ、Ｌｒは、それぞれ、重心から前輪軸及び後輪軸までの距離であり、ｒは、車輪半径であり、ｈは、重心の路面からの高さである。なお、式（１ａ）に於いて、第１、２項は、前輪軸から、第３、４項は、後輪軸からの力の成分であり、式（１ｂ）に於いて、第１項は、前輪軸から、第２項は、後輪軸からの力のモーメント成分である。式（１ｂ）に於ける第３項は、駆動輪に於いて発生している車輪トルクＴが車体の重心周りに与える力のモーメント成分である。

上記の式（１ａ）及び（１ｂ）は、車体の変位ｚ、θとその変化率ｄｚ／ｄｔ、ｄθ／ｄｔを状態変数ベクトルＸ(t)として、下記の式（２ａ）の如く、（線形システムの）状態方程式の形式に書き換えることができる。
dＸ(t)/dt＝Ａ・Ｘ(t)＋Ｂ・ｕ(t) …（２ａ）
ここで、Ｘ(t)、Ａ、Ｂは、それぞれ、

であり、行列Ａの各要素a1-a4及びb1-b4は、それぞれ、式（１ａ）、（１ｂ）のｚ、θ、ｄｚ／ｄｔ、ｄθ／ｄｔの係数をまとめることにより与えられ、
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、b4=-(Lf²・cf+Lr²・cr)/I
である。また、ｕ(t)は、
ｕ(t)＝Ｔ
であり、状態方程式（２ａ）にて表されるシステムの入力である。従って、式（１ｂ）より、行列Ｂの要素p1は、
p1=h/(I・r)
である。

状態方程式（２ａ）に於いて、
ｕ(t)＝−Ｋ・Ｘ(t) …（２ｂ）
とおくと、状態方程式（２ａ）は、
dＸ(t)/dt＝(Ａ−ＢＫ)・Ｘ(t) …（２ｃ）
となる。従って、Ｘ（ｔ）の初期値Ｘ₀(t)をＸ₀(t)＝(0,0,0,0)と設定して（トルク入力がされる前には振動はないものとする。）、状態変数ベクトルＸ(t)の微分方程式（２ｃ）を解いたときに、Ｘ(t)、即ち、バウンス方向及びピッチ方向の変位及びその時間変化率、の大きさを０に収束させるゲインＫが決定されれば、ピッチ・バウンス振動を抑制するトルク値ｕ（ｔ）が決定されることとなる。かかるトルク値ｕ（ｔ）をエンジン駆動トルクの単位に変換した値が制振制御による補償成分である。

ゲインＫは、所謂、最適レギュレータの理論を用いて決定することができる。かかる理論によれば、２次形式の評価関数
Ｊ＝１／２・∫（Ｘ^ＴＱＸ＋ｕ^ＴＲｕ）ｄｔ …（３ａ）
（積分範囲は、０から∞）
の値が最小になるとき、状態方程式（２ａ）に於いてＸ(t)が安定的に収束し、評価関数Ｊを最小にする行列Ｋは、
Ｋ＝Ｒ^−１・Ｂ^Ｔ・Ｐ
により与えられることが知られている。ここで、Ｐは、リカッティ方程式
-dＰ／dt＝Ａ^ＴＰ＋ＰＡ＋Ｑ−ＰＢＲ^−１Ｂ^ＴＰ
の解である。リカッティ方程式は、線形システムの分野に於いて知られている任意の方法により解くことができ、これにより、ゲインＫが決定される。

上記の評価関数Ｊ及びリカッティ方程式中のＱ、Ｒは、それぞれ、任意に設定される半正定対称行列、正定対称行列であり、システムの設計者により決定される評価関数Ｊの重み行列である。例えば、ここで考えている運動モデルの場合、Ｑ、Ｒは、

などと置いて、式（３ａ）に於いて、状態ベクトルの成分のうち、特定のもの、例えば、ｄｚ／ｄｔ、ｄθ／ｄｔ、のノルム（大きさ）をその他の成分、例えば、ｚ、θ、のノルムより大きく設定すると、ノルムを大きく設定された成分が相対的に、より安定的に収束されることとなる。また、Ｑの成分の値ｑ１〜ｑ４を大きくすると、過渡特性重視、即ち、状態ベクトルの値が速やかに安定値に収束し、Ｒの値ρを大きくすると、消費エネルギーが低減される。

なお、車体のバウンス方向及びピッチ方向の力学的運動モデルとして、例えば、図３（Ｃ）に示されている如く、図３（Ｂ）の構成に加えて、前輪及び後輪のタイヤのばね弾性を考慮したモデル（車体のばね上・下振動モデル）が採用されてもよい。前輪及び後輪のタイヤが、それぞれ、弾性率ktf、ktrを有しているとすると、図３（Ｃ）から理解される如く、車体の重心のバウンス方向の運動方程式とピッチ方向の運動方程式は、下記の数４の如く表される。

ここに於いて、xf、xrは、前輪、後輪のばね下変位量であり、mf、mrは、前輪、後輪のばね下の質量である。式（４ａ）−（４ｂ）は、ｚ、θ、xf、xrとその時間微分値を状態変数ベクトルとして、図３（Ｂ）の場合と同様に、式（２ａ）の如き状態方程式を構成し（ただし、行列Ａは、８行８列、行列Ｂは、８行１列となる。）、最適レギュレータの理論に従って、状態変数ベクトルの大きさを０に収束させるゲイン行列Ｋを決定することができる。

（制振制御部の構成）
上記のピッチ・バウンス制振制御のための補償成分Ｕを算出する制振制御部５２ａの制御構成は、図２（Ｂ）に示されている。同図を参照して、制振制御部５２ａに於いては、要求駆動トルク決定部５１からの要求駆動トルク値から車輪トルクの単位に換算された車輪トルクＴｗｏと、車輪トルク推定器５２ｃに於いて車輪速から推定された現に車輪に於いて発生している車輪トルク（の推定値）Ｔｗとが運動モデルへ入力され、運動モデルに於いて、そのトルク入力値Ｔｗｏ＋Ｔｗを用いて式（２ａ）の微分方程式を解くことにより、状態変数ベクトルＸ(t)が算出される。次いで、その状態ベクトルＸ(t)に、上記の如く状態変数ベクトルＸ(t)を０又は最小値に収束させるべく決定されたゲインＫを乗じた値ｕ(t)が算出され、そのｕ（ｔ）がエンジンの駆動トルク単位の補償成分Ｕ（ｔ）に換算されて（制御ゲイン調節器を通って）加算器ａ１へ送信される。そして、加算器ａ１に於いて、要求駆動トルク値から補償成分Ｕ（ｔ）が差し引かれる。式（１ａ）及び（１ｂ）からも理解される如く、車体のピッチ・バウンス振動システムは、共振システムであり、任意の入力に対して状態変数ベクトルの値は、実質的には、システムの固有振動数（１〜５Ｈｚ程度）を概ね中心とした或るスペクトル特性を有する帯域の周波数成分のみとなる。かくして、Ｕ(t)が要求駆動トルクから差し引かれるよう構成することにより、要求駆動トルクのうち、システムの固有振動数の成分、即ち、車体に於いてピッチ・バウンス振動を引き起こす成分が低減又は除去されるとともに、車輪トルク外乱に起因するピッチ・バウンス振動成分を実質的に相殺又は低減することにより、車体に於けるピッチ・バウンス振動が抑制されることとなる。

（車輪トルク推定）
上記の運動モデルへ入力される現に車輪に於いて発生している車輪トルクの値は、理想的には、各輪にトルクセンサを設け、実際に検出されればよいが、通常の車両の各輪にトルクセンサを設けることは困難である。そこで、図示の例では、車輪トルクの外乱入力として、走行中の車両に於けるその他の検出可能な値から車輪トルク推定器５２ｃ（図２）にて推定された車輪トルク推定値が用いられる。車輪トルク推定値Ｔｗは、典型的には、駆動輪の車輪速センサから得られる車輪回転速ω又は車輪速値ｒ・ωの時間微分を用いて、
Ｔｗ＝Ｍ・ｒ^２・ｄω／ｄｔ …（５）
と推定することができる。ここに於いて、Ｍは、車両の質量であり、ｒは、車輪半径である。［駆動輪が路面の接地個所に於いて発生している駆動力の総和が、車両の全体の駆動力Ｍ・Ｇ（Ｇは、加速度）に等しいとすると、車輪トルクＴｗは、
Ｔｗ＝Ｍ・Ｇ・ｒ …（５ａ）
にて与えられる。車両の加速度Ｇは、車輪速度ｒ・ωの微分値より、
Ｇ＝ｒ・ｄω／ｄｔ …（５ｂ）
で与えられるので、車輪トルクは、式（５）の如く推定される。］なお、車輪トルク推定値は、車輪速ではなく、エンジン回転速又は変速機回転速から推定されるようになっていてよく、そのような場合も本発明の範囲に属する。

(ii)スロットル弁可動部の摩耗を管理するための構成（制御ゲイン調節器５２ｂ等）
本実施形態の制御装置に於いては、既に述べた如く、スロットル弁の特性の変化のうち、スロットル弁可動部の摩耗の過剰な進行を回避するよう摩耗を管理するために制振制御部の出力である補償成分の制御ゲインを調節するための制御ゲイン調節器５２ｂが設けられる。制御ゲイン調節器５２ｂでは、スロットル開度（弁体の角度位置）とスロットル温度に基づいて、スロットル弁可動部の摩耗の進み度合を表す指標値（摩耗状態量）を逐次的に算出して、車両の走行中に実質的にリアルタイムにスロットル弁可動部の摩耗の進み具合又は状態を監視し、車両の使用中に於いて摩耗状態量が予め決定された範囲内に収まるように、摩耗状態量に対応して制振制御による補償成分の制御ゲインの低減（ゲインを０にする制振制御の中止を含む。）が実行される。

「摩耗状態量」は、スロットル弁可動部の摩耗の状態を表す値であれば、任意の量であってよい。本発明の発明者等の研究・開発によれば、スロットル弁可動部のうち、特に、弁体４０を駆動するギヤのギヤ歯とギヤ軸受とが他の部位よりも摩耗の進行が早いことが見出されているので、本実施形態に於いては、「摩耗状態量」として、ギヤ歯又はギヤ軸受表面の摩耗量、即ち、設計値から摩耗により削られる物質量の寸法（厚さ）が採用される。ギヤ歯又はギヤ軸受表面の摩耗量は、「摩耗レート」、即ち、所定の単位時間当たりの摩耗量、のスロットル弁の使用開始時からの積算値であるところ、かかる「摩耗レート」は、次の特性を有する。
（ａ）所定の単位時間当たりの弁体の変位量が大きいほど、或いは、弁体変位の周波数と振幅（スロットル開度の周波数と振幅）がそれぞれ大きいほど、摩耗レートは大きくなる。
（ｂ）スロットル弁可動部の温度が高いほど、摩耗レートは大きくなる。
（ｃ）摩耗が進むほど、即ち、摩耗量が大きいほど、摩耗レートは小さくなる。
（ｄ）弁体位置が開度中心位置から離れるほど、摩耗レートは大きくなる。（図１（Ｄ）参照。）
かくして、本実施形態の摩耗量の推定に於いては、上記の摩耗レートの特性が考慮される。以下、摩耗量の推定、推定された摩耗量に応じた制御態様の変更について説明する。

（摩耗量の推定１）
摩耗量の推定を行う一つの実施形態に於いては、本実施形態の制御ゲイン調節器５２ｂにて、図４（Ａ）の制御ブロック図に示されている如く、スロットル開度θｓｔとスロットル温度temp_thとを参照して、摩耗レートＷＲと摩耗量ＷＥとが下記の式により車両又はスロットル弁の使用開始時点から逐次的に算出される。
ＷＥ＝ΣＷＲ …（６ａ）
ＷＲ＝ｋｔ×ｋｓ×ＷＦ …（６ｂ）
上記の式（６ａ）に於いて、Σは、スロットル弁の使用開始時点からの摩耗レートＷＲの積算を表し、この演算処理は、図中、符号６６にて示された積分器により実行される。この場合、摩耗レートＷＲは、その一つの値を算出する演算サイクル時間（所定の単位時間）当たりの摩耗量である。また、式（６ｂ）に於いて、ＷＦ、ｋｓ、ｋｔは、それぞれ、摩耗係数、進行係数、温度係数である。

摩耗係数ＷＦは、スロットル弁の使用開始時、即ち、ギヤ歯、ギヤ軸受の寸法が設計値に一致しているときの、任意に設定される標準温度に於ける摩耗レートであり、周波数解析器６０によりスロットル開度θstの周波数解析を逐次行うことにより決定されるスロットル開度θstの周波数ω（ｔ）及び振幅Ａ（ｔ）と、スロットル開度θst（ｔ）とをパラメータとした要素係数テーブル６２ａから逐次与えられるようになっていてよい。要素係数テーブル６２ａには、車両に使用するスロットル弁と同種の装置を用いて、車両の走行中に想定される範囲の周波数ω、振幅Ａ、スロットル開度θstの値の種々の組み合わせの条件の下で摩耗試験を行って実験的に得られたデータ［任意の（ω，Ａ，θst）に於ける摩耗レート］の群が記憶されており、周波数ω（ｔ）、振幅Ａ（ｔ）、開度θst（ｔ）の入力に対して、摩耗係数ＷＦが出力される。なお、既に触れた如く、要素係数テーブル６２ａにより与えられる摩耗係数ＷＦは、周波数ω（ｔ）及び／又は振幅Ａ（ｔ）が高くなれば、所定の単位時間当たりの弁体の変位行程が大きくなることから増大し、スロットル開度θst（ｔ）が開度中心から離れるほど、可動部に作用する力が大きくなることから増大する。

温度係数ｋｔは、前記の標準温度のときに１となるように設定された摩耗レートの温度依存性を表す係数であり、スロットル温度temp_thをパラメータとした温度係数マップ６２ｂにより与えられる。温度係数ｋｔは、既に触れた如く、温度上昇に伴う摩耗レートの増大に対応して、図中のマップ６２ｂ内に例示されたグラフ図の如く、温度が高くなるほど増大する。温度係数マップにより与えられる温度係数も、摩耗係数ＷＦの場合と同様に予め摩耗試験を行って実験的に得られたデータに基づいて決定されるようになっていてよい。

進行係数ｋｓは、摩耗量ＷＥに対する摩耗レートの依存性を表す係数であり、摩耗量ＷＥをパラメータとした進行係数マップ６２ｃにより与えられる係数である。既に触れたように、摩耗レートは、摩耗量ＷＥが大きくなるほど低減するので、図中のマップ６２ｃ内に例示されたグラフ図の如く、進行係数ｋｓは、摩耗量ＷＥの増大とともに低減するよう設定される。進行係数の具体的な値は、前記二つの係数と同様に予め摩耗試験を行って実験的に得られたデータに基づいて決定されるようになっていてよい。

作動に於いては、車両の走行中に、周波数解析器６０によりスロットル開度θstの周波数ω（ｔ）と振幅Ａ（ｔ）とが逐次決定された後、これらの値とスロットル開度θstとを用いて要素係数テーブル６２ａに於いて摩耗係数ＷＦが決定される。しかる後、乗算器６４に於いて、摩耗係数ＷＦと温度係数ｋｔと進行係数ｋｓとが式（６ｂ）に従って乗ぜられて摩耗レートＷＲが算出され、積分器６６にて摩耗レートＷＲが積算されて摩耗量ＷＥが算出される。［摩耗量ＷＥは、スロットル弁の使用開始時からの摩耗レートＷＲの積算値であるから、制御ゲイン調節器５２ｂに於いては、車両のスタートボタン又はイグニッションスイッチをオフにしてもかかる摩耗量ＷＥを記憶する不揮発性の記憶装置が備えられる。］

（摩耗量の推定２）
既に述べた如く、摩耗レートＷＲは、所定の単位時間当たりの弁体の変位量の増大と共に、増大するので、摩耗量の推定を行う別の実施形態として、摩耗レートＷＲが、所定の単位時間当たりの弁体の変位量から算出されるようになっていてよい。この場合、例えば、図４（Ｂ）の制御ブロック図に示されている如く、所定の単位時間（典型的には、一制御サイクル時間）前のスロットル開度の値θｓｔ（ｎ−１）を記憶するメモリ６２ｅと、加算器６２ｆと、絶対値演算器６２ｇとが準備され、これらを用いて、現在の開度θｓｔ（ｎ）と所定の単位時間前の開度θｓｔ（ｎ−１）とから所定の単位時間に於ける開度の変化量の絶対値｜Δθ｜が、下記の如く、まず、算出される。
｜Δθ｜＝|θｓｔ（ｎ）−θｓｔ（ｎ−１）|…（７ａ）
そして、摩耗レートＷＲは、下記の如く与えられてよい。
ＷＲ＝ｋｔ・ｋｐ・α・｜Δθ｜…（７ｂ）
ここで、ｋｔは、温度係数算定器６２ｂにて算定される摩耗レートの温度依存性を表す温度係数であり、図４（Ａ）の例の場合と同様に、スロットル温度temp_thをパラメータとして、温度の上昇と共に増大するよう実験的に又は理論的に設定された係数であってよい。また、ｋｐは、現在のスロットル開度θｓｔから位置係数算定器６２ｄにて算定される摩耗レートの開度依存性を表す位置係数であり、開度が開度中心位置から離れるほど、スロットル弁可動部に作用する力が増大し、摩耗の進行が早まることが摩耗レートの値に反映されるよう実験的に又は理論的に設定された係数であってよい。そして、αは、開度の変化量を摩耗レートに換算するための換算係数である。なお、式（７ｂ）に於いて、摩耗レートＷＲに対する変化量の絶対値｜Δθ｜の次数は、１となっているが（一次比例）、スロットル弁可動部の材質・構成によって、｜Δθ｜の次数は、１以外であってもよいことは理解されるべきである。重要なことは、摩耗レートＷＲが｜Δθ｜の増大時に単調増加するという点である。また、図示していないが、図４（Ｂ）の構成に於いても、図４（Ａ）の場合と同様に、摩耗量ＷＥに対する摩耗レートの依存性（進行係数ｋｓ）が考慮されていてよい。かくして、算出された摩耗レートＷＲは、図４（Ａ）の場合と同様に、積分器６６により積算され、これにより、摩耗量ＷＥが算出される。

（摩耗量の推定３−制振制御補償成分に起因する摩耗量の推定）
図４に於いて記載された摩耗量の推定の構成に於いては、スロットル弁可動部に於いて生じた摩耗が制振制御によるものか否かを区別することなく、摩耗量が算出される。しかしながら、スロットル弁可動部の摩耗の進み度合の管理に於いて、制振制御に起因する摩耗と制振制御以外の要因による摩耗（通常のスロットル弁の作動に依る摩耗を含む）とを区別して監視できるようになっていると、車両の状態の変化の監視或いは車両の維持管理に於いて有利である。例えば、スロットル弁可動部の摩耗が或る程度進行している際に、それが制振制御によるものか否かを判定することによって制振制御を継続するか否かを判断すること、或いは、制振制御の実行によって許される所定の摩耗量を予め設定しておき、制振制御に起因する摩耗量がかかる所定の摩耗量に達したときには、制振制御の中止又は作用効果の低減を実行することで、スロットル弁をより長期に使用するといったことが可能となる。そこで、本実施形態に於いては、制振制御に起因する摩耗量が、算出できるようになっていてよい。

かかる制振制御に起因する摩耗量の推定は、例えば、一つの実施形態として、図５（Ａ）に例示されている如く、スロットル開度θｓｔから帯域除去フィルタ（ＢＥＦ）６７を用いて抽出された補償成分に対応する振動成分のみを図４（Ａ）又は（Ｂ）に例示されている如き摩耗量の推定算出を行う各部（６０〜６６）へ入力する構成により為されてよい。この点に関し、既に述べた如く、弁体位置が開度中心位置から離れるほど、摩耗レートは大きくなるので、補償成分に対応する弁体の振動が生ずる弁体の位置によって、摩耗の進行の程度が異なることとなる。そこで、ＢＥＦ６７の出力信号が、弁体がアクセルペダルの踏込み等に対応する角度位置まで移動した状態に於いて更に補償成分による角度位置の振動が重畳された際の信号となるように、即ち、スロットル開度の変位に於ける補償成分に基づく振動成分に該振動成分の振動中心位置の変位を加算して得られる成分となるように、ＢＥＦ６７は、図５（Ａ）の右図に示されている如き補償成分の周波数（通常、車体振動の固有周波数）ｆｃｏ近傍の帯域の成分と、直流に近い低周波数帯域の成分とを実質的に透過する周波数透過特性を有するよう調製される。（アクセルペダルの踏込み等に対応する角度位置は、直流に近い低周波数帯域の成分に反映される。）そして、かかるＢＥＦ６７の出力信号が図４（Ａ）又は（Ｂ）の構成へ入力されることにより、実質的に制振制御に起因する摩耗レートＷＲ及び摩耗量ＷＥｘが算出されることとなる。

また、別の実施形態として、制振制御に起因する摩耗量は、スロットル弁可動部に於いて推定される摩耗量の総量から制振制御が実行されなかったと仮定した場合のスロットル弁可動部に於いて推定される摩耗量を差し引くことにより与えられてもよい。この場合には、例えば、図５（Ｂ）に例示されている如く、摩耗量の総量ＷＥ^１は、現在のスロットル開度θｓｔ又は補償成分にて補償された要求駆動トルクを変換器６８ａによりスロットル開度の単位に変換して得られる値θｓｔ^１を図４（Ａ）又は（Ｂ）と同様であってよい摩耗レート算出器６０−６４を入力して摩耗レートＷＲ^１を算出し、かかる摩耗レートＷＲ^１を積分器６６ａにて積算することにより与えられてよい。また、制振制御が実行されなかったと仮定した場合に推定される摩耗量ＷＥ^０は、補償成分にて補償する前の要求駆動トルク（加算器ａ１への入力前の値）を変換器６８ｂによりスロットル開度の単位に変換して得られる値θｓｔ^０又は現在のスロットル開度θｓｔからを補償成分に対応するスロットル開度分を除去して得られる値を、やはり図４（Ａ）又は（Ｂ）と同様であってよい摩耗レート算出器６０−６４を入力して摩耗レートＷＲ^０を算出し、かかる摩耗レートＷＲ^０を積分器６６ｂにて積算することにより与えられてよい。そして、制振制御に起因する摩耗量ＷＥｘは、加算器６６ｃにて、
ＷＥｘ＝ＷＥ^１−ＷＥ^０ …（８）
により与えられる。

なお、車両に於いて、スロットル弁可動部に於いて推定される摩耗量の総量に於ける制振制御に起因する摩耗量の比率が実験的に又は統計的に決定できる場合には、図５（Ｃ）に例示される如く、図４（Ａ）又は（Ｂ）の構成により算出された摩耗量ＷＥに対して（乗算器６９にて）係数ξを乗じて得た値を、制振制御に起因する摩耗量ＷＥｘとして採用してもよい。また、図５（Ａ）〜（Ｃ）の構成により制振制御に起因する摩耗量ＷＥｘを算出する場合にも、別途、摩耗量の総量ＷＥ（図４の構成にスロットル開度をそのまま入力して得られる摩耗量）が算出されるようになっていてよい。

（摩耗量に基づく制御の中止又は作用の低減）
上記の如く、摩耗量ＷＥ（制振制御に起因する摩耗量ＷＥｘであってもよい。以下、同様。）が決定されると、摩耗の過度の進行を回避するために、摩耗量ＷＥの大きさに応じた制御態様の変更、例えば、補償成分の作用の低減、制振制御の中止等が実行されてよい。

例えば、一つの形態として、図６（Ａ）に例示されている如く、摩耗量ＷＥに基づいて、摩耗量−ゲインマップ７０ａに於いて、補償成分の制御ゲインλが決定され、かかる制御ゲインλが乗算器７０ｂに於いて補償成分Ｕに乗ぜられ、その値が図２（Ａ）の加算器ａ１へ送信される。摩耗量に対するゲインの値（マップのプロファイル）は、本発明の装置の主要な課題が達成されるように、即ち、車両の使用寿命までスロットル弁が正常に作動することを確保しつつ制振制御をできるだけ有効に利用できるようにするべく、設計者により任意に設定されてよい。一つの態様としては、例えば、摩耗量ＷＥが予め設定された許容値に近接するとともに制御ゲインλを漸減するようになっていてよい。或いは、摩耗量ＷＥが予め設定された許容値より小さい低い所定値に到達するまでは、制御ゲインλが一定に維持され、摩耗量ＷＥが前記の所定値を超え許容値に達するまでに制御ゲインλが実質的に０となるように低減されるようになっていてもよい。

また、別の形態として、摩耗量ＷＥが予め設定された許容値に到達した時に制御ゲインを０に設定するか、図６（Ｂ）に例示されている如く、摩耗量ＷＥとその閾値ＷＥｏとが比較器７０ｃに入力され、
摩耗量ＷＥ＞閾値ＷＥｏ
が成立したときに、スイッチ７０ｄに於いて、補償成分の加算器ａ１への送信を遮断するようになっていてもよい（ＯＮ−ＯＦＦ切換）ようになっていてもよい。いずれの場合も、摩耗量ＷＥが許容値又は閾値に到達するときには、制振制御の実行による弁体の変動が中止され（運転者によるアクセルペダルの踏込みに対応した弁体の変動は許される。）、これにより、制振制御に起因する摩耗の進行が食い止められることとなる。なお、上記の摩耗量の許容値又は閾値は、典型的には、摩耗量が許容値又は閾値に到達した後も、運転者によるアクセルペダルの踏込みに対応して、弁体が正常に運動可能であるように設定される。また、参照する摩耗量として、摩耗量の総量ＷＥを利用する場合と制振制御に起因する摩耗量ＷＥｘを利用する場合とで、閾値ＷＥｏが異なる値であってもよい。

更に、更なる別の形態として、図６（Ｃ）に例示されている如く、補償成分Ｕが加算器ａ１へ送られる際に、ノイズを含む過度な高周波数帯域の成分を遮断するためにローパスフィルター７０ｆが設けられている場合には、摩耗量ＷＥの大きさに応じて、ローパスフィルター７０ｆのカットオフ周波数ｆｃを変更して、補償成分Ｕの振幅の大きさを調節するようになっていてもよい。ローパスフィルター７０ｆに於いては、典型的には、カットオフ周波数ｆｃ以上の信号が完全に遮断されるのではなく、図中のローパスフィルター７０ｆ内に模式的に示されている如く、カットオフ周波数ｆｃを中心とした近傍に於いて、透過信号強度が漸減する。従って、かかる特性を利用して、カットオフ周波数ｆｃを摩耗量ＷＥの大きさの関数として変更することにより、透過信号の強度を調節することが可能となる。この場合、典型的には、摩耗量ＷＥをパラメータとしてカットオフ周波数ｆｃを決定するマップ７０ｅが設けられ、かかるマップからカットオフ周波数ｆｃの値がローパスフィルター７０ｆへ指示されるようになっていてよい。マップ７０ｅに於いては、摩耗量ＷＥが増大するほど、或いは、所定の閾値を超えたときに、カットオフ周波数ｆｃを低減し、ローパスフィルター７０ｆを透過する補償成分の強度が低減されるようになっていてよい。

（代替手段による制振制御の実行）
上記の如く、摩耗量が増大したときには、スロットル弁可動部の更なる摩耗の進行を回避又は抑制するために、スロットル弁の振動的な変動が要求される駆動出力制御による制振制御の実行は控えられるべきである。しかしながら、スロットル弁の振動的な変動を要求せずに駆動出力の振動的変動を実行することが可能であれば、更なる摩耗の進行が回避又は抑制されるべき状況でも、駆動出力制御による制振制御の実行が可能である。この点に関し、当業者に於いて知られている如く、エンジンの駆動出力は、エンジンの点火角制御、吸気バルブリフト制御、オルタネータ作動制御及びその他の任意の制御によっても振動的に調節可能である。そこで、本実施形態に於いては、上記の摩耗量が増大し、或いは、所定の閾値を超えたときには、前記の如き、スロットル弁による吸気量制御以外の制御を用いて制振制御の補償成分に対応する駆動出力の変動を達成し、これにより、制振制御の実行が継続できるようになっていてよい。

具体的には、本実施形態の装置において、制御ゲイン調節器５２ｂに代えて、図６（Ｄ）に例示されている如く、摩耗量ＷＥが所定の閾値ＷＥｏを超えたときには、補償成分Ｕの送信先を加算器ａ１からスロットル弁による吸気量制御以外の制御の制御補正量を演算する演算器７０ｈへ切り替えるスイッチ７０ｇが設けられていてよい。演算器７０ｈは、補償成分Ｕを受信するようになると、補償成分Ｕに対応する駆動トルク変動を、任意に選択される制御装置５５に於いて達成するべく、制御補正量を算出し、制御装置５５へ送信する。例えば、スロットル弁の吸気量制御以外の制御として、エンジンの点火角制御が選択される場合には、演算器７０ｈに於いて、補償成分Ｕの振動を達成するための点火角の遅角補正量が、任意の手法にて（典型的には予め準備されたマップを用いて）決定され、点火時期制御装置５５に対して送信されるようになっていてよい。点火時期制御装置５５は、遅角補正量を受信したときには、補償成分が重畳されていない要求駆動トルクに対応する吸気量要求値と遅角補正量とを参照して、要求駆動トルクに補償成分Ｕを重畳して得られるトルクが達成されるよう点火時期を任意の手法にて決定し、点火プラグに制御指令を送信することとなる。また、スロットル弁の吸気量制御以外の制御として、吸気バルブリフト量制御が選択される場合には、演算器７０ｈに於いて、補償成分Ｕの振動を達成するべく吸気バルブのリフト量の補正量が任意の手法にて決定され、バルブ制御装置５５に対して送信されるようになっていてよい。更に、スロットル弁の吸気量制御以外の制御として、オルタネータ作動制御が選択される場合には、演算器７０ｈに於いて、補償成分Ｕの振動を達成するべくオルタネータの界磁電流を決定する制御指令の補正量が任意の手法にて決定され、オルタネータの界磁電流制御装置に対して送信されるようになっていてよい。なお、かかる構成に於ける代替手段は、ここに例示した制御以外の任意の駆動出力の変動が可能な手段であってよく、そのような場合も本発明に属することは理解されるべきである。

（摩耗量の監視・参照のための構成）
図４乃至図５に示されている如き構成により推定された摩耗量又はその摩耗量が所定の閾値を超えているか否かの判定結果は、車両の使用者、管理者又は整備者等によるスロットル弁可動部の摩耗の進み度合の管理の目的で、それらの使用者等により参照可能となっていることが好ましい。そこで、本実施形態に於いては、任意のサービスツール又は表示装置等を用いて、摩耗量とその判定結果等の情報を供給する構成が設けられていてよい。具体的には、本実施形態の装置に於いて、図６（Ｅ）にブロック図の形式にて模式的に示されている如く、図４又は図５にて推定された摩耗量ＷＥ及び／又はＷＥｘを受信して記憶する不揮発メモリ１００が設けられていてよい。なお、不揮発メモリ１００は、摩耗量ＷＥ及び／又はＷＥｘが閾値ＷＥｏを超えたか否かを判定するための比較器１００ａの判定結果及びその他の任意の情報を受信し記憶するようになっていてもよい。そして、不揮発メモリ１００に適時接続可能に構成されたサービスツール１１０が該メモリ１００に接続されると、サービスツール１１０は、内部に記憶されたプログラムに従って、メモリ１００から記憶された摩耗量及び／又はその他の情報を読み出してディスプレイ等に表示するようになっていてよい。これにより、使用者等は、サービスツール１１０により現在の摩耗量又はその摩耗量についての判定結果を適時確認し、スロットル弁の修理又は交換等の要否を決定し、或いは、制振制御の強制的中止若しくは作用の低減等を実行できることとなる。なお、摩耗量ＷＥとＷＥｘについての情報が同時にサービスツールで参照できるようになっていてよく、その場合、スロットル弁自体は、そのまま使用可能であるが、スロットル弁の作動による制振制御は中止又は低減すべきであるといった判定が容易に行うことが可能となり、有利である。

（スロットル弁の摩耗部位の推定及び摩耗部位に対応した制振制御の修正）
ところで、既に述べた如く、スロットル弁に於いて、弁体４０に作用する力又はトルクは、弁体４０の位置によって異なるので（典型的には、開度中心位置から離れるほど、摩耗レートは大きくなる。）、摩耗の進行の程度は、補償成分に対応する弁体の振動が生ずる弁体の位置毎に異なることとなる。また、車両の使用状況に依って、例えば、運転者の癖などによりアクセルペダルの踏込量が或る特定の量となることが頻繁に生ずる場合には、その頻繁に生ずるアクセルペダルの踏込量に対応するスロットル開度又は弁体の位置に於ける部位若しくはその部位の近傍の区域に於ける摩耗が、他の部位に比して、早く進行する場合がある。換言すれば、スロットル弁の可動部の摩耗は、スロットル開度毎に又は弁体の位置毎に異なっている場合が有り得る。従って、本実施形態の装置に於ける摩耗量の推定に於いて、摩耗量を、弁体の位置毎に、即ち、スロットル開度毎に、より具体的には、弁体の可動範囲、即ち、スロットル開度の可変範囲に於ける区域毎に、算出して、摩耗の進行の早いスロットル開度又は弁体の位置の領域、つまり、摩耗部位を特定できるようになっていてよい。

具体的には、例えば、図７（Ｂ）に模式的に描かれている如く、スロットル開度の可変範囲に於いて複数の区域（φ１、φ２、φ３、…、φκ、…）を設定し、かかる区域毎の摩耗量ＷＥ（φκ）が算出されるようになっていてよい。より詳細には、摩耗量を推定する構成に於いて、図７（Ａ）に例示されている如く、図４又は図５の積分器６６に相当する積分器６６ｘが、スロットル開度の可変範囲の区域毎に設けられる。そして、スロットル開度θｓｔに基づいて摩耗レート算出器６０−６４にて算出された摩耗レートＷＲの送信先が、スロットル開度θｓｔに対応してスイッチ７０ｇに於いて切り替えられ、そのときのスロットル開度θｓｔの属する区域φκのための積分器に於いて摩耗レートＷＲが蓄積される。これにより、区域毎に摩耗量ＷＥ（φκ）が逐次算定され、その大きさが所定の閾値を超えた区域が摩耗部位であると判定することが可能となる。なお、摩耗レート算出器６０−６４は、図４又は図５に記載のいずれかの構成のものであってよく、摩耗量ＷＥ（φκ）は、スロットル開度の全成分から算出された摩耗量であっても、制振制御の補償成分に起因する摩耗量（ＷＥｘ）であってもよい。

上記の図７（Ａ）の構成より算出された区域毎の摩耗量ＷＥ（φκ）は、積分器６６ｘから出力された後（現在のスロットル開度に対応する区域の値が出力されてよい。）、図４又は図５の構成に於ける積分器６６の出力と同様に、図６（Ａ）〜（Ｄ）に記載の補償成分の大きさの低減若しくは補償成分の遮断（制振制御の中止）又は代替手段による制振制御の実行（代替手段への切替）を行うための構成に入力され、図６（Ａ）〜（Ｄ）に関連して説明された態様と同様の処理が実行されてよい。かかる構成によれば、弁体の位置が摩耗の進行した部位又は区域内にあるときに、補償成分の大きさの低減、制振制御の中止又は代替手段への切替が実行されることとなる。なお、区域毎の摩耗量ＷＥ（φκ）が算出される場合、少なくとも一つの区域にて、摩耗量ＷＥ（φκ）が所定の閾値ＷＥｏを超えたときに、それ以降、補償成分の遮断又は代替手段による制振制御の実行が為されるようになっていてもよい。その場合には、図７（Ｃ）に示されている如く、いずれかの摩耗量ＷＥ（φκ）が、比較器７０ｃにてＷＥ（φκ）＞ＷＥｏであると判定されたときには、その情報が保持器７２にて保持され、それ以降、制振制御の中止又は代替手段への切替が維持されるようになっていてよい。また、区域毎の摩耗量ＷＥ（φκ）は、図６（Ｅ）の不揮発メモリ１００に記憶されサービスツール１１０にて参照できるようになっていてもよい。

ところで、車両に於いて、スロットル弁以外の吸気量制御の可能な装置又は構成（他の吸気量制御構成）、例えば、副スロットル弁、ＥＧＲ装置等、が設けられている場合には、かかる他の吸気量制御構成に於ける吸気量制御を利用して、摩耗部位又は摩耗量ＷＥ（φκ）が閾値ＷＥｏを超えたと判定されたスロットル開度の区域の使用を避けながら、制振制御を実行するようになっていてもよい。例えば、図７（Ｅ）を参照して、要求されるスロットル開度が、図中一点鎖線（オフセット前）にて示されている如く、ＷＥ（φκ）＞ＷＥｏとなっている開度の区域（斜線領域）にある場合には、その区域での弁体の振動変位は回避されるべきであるところ、スロットル開度が図中の斜線領域から外れるようにスロットル弁を通過する吸気量を「オフセット」するとともに（オフセット後）、オフセットされた吸気量を補填するよう他の吸気量制御構成を作動させると、摩耗部位を避けながら、要求された駆動出力にて制振制御を継続することが可能となる。

図７（Ｄ）は、上記の如き、要求されるスロット開度、即ち、弁体の位置が摩耗部位に対応する場合に吸気量の「オフセット」を実行するための構成を示している。同図を参照して、吸気量の「オフセット」を実行する構成に於いては、まず、図７（Ａ）にて算出された摩耗量ＷＥ（φκ）が、前記の一連の構成と同様に、比較器７０ｃに於いて、所定の閾値ＷＥｏを超えているか否かが判定される。ここで、ＷＥ（φκ）＞ＷＥｏであると判定されたときには、現在のスロットル開度θｓｔに対応する弁体の位置の区域φκは、摩耗が相当程度に進行した「摩耗部位」であり、上記の如く、その区域で、更に弁体を振動的に運動させることは好ましくないこととなる。そこで、ＷＥ（φκ）＞ＷＥｏであるときには、その情報が、オフセット算定部７４へ送信され、そこに於いて、吸入空気量決定部へ入力されている要求駆動トルク（補償後）に対応するスロットル開度が、ＷＥ（φκ）＞ＷＥｏとなっている区域（図７（Ｅ）の斜線領域）から外れるように、吸入空気量の要求値をオフセットする指示が決定される。かかるオフセット指示が吸入空気量決定部５３へ送信されると、吸入空気量決定部５３は、オフセット指示に対応して、要求駆動トルクに対応する値からオフセットされた吸気量要求値（図７（Ｅ）では、下方にオフセットしているが、上方にオフセットしてもよい。）を生成してスロットル開度制御５４へ送信し、これにより、弁体は、オフセットされた吸気量要求値に従って摩耗部位又は摩耗の進行した区域から外れた領域内にて運動し、摩耗部位又は摩耗の進行した区域内に於ける更なる摩耗が回避されることとなる。一方、上記の如きオフセット処理が行われる場合、スロットル弁に於ける吸気量が、もはや要求駆動トルクに対応する量と一致しなくなるので、オフセット算定部７４は、更に、副スロットル弁、ＥＧＲ装置等の制御装置に対して、対応する装置又は構成に於ける設定を変更する指示を与え、スロットル弁を介する吸気量のオフセット量を補填し、これにより、要求駆動トルクに対応するトルクの達成が図られる。

かくして、上記の図７（Ｄ）の構成によれば、要求駆動トルクに対応した駆動トルク発生を実現しつつ、摩耗部位又は摩耗量ＷＥ（φκ）が閾値ＷＥｏを超えたと判定されたスロットル開度の区域にて弁体が運動をすることを回避してその部位の摩耗の進行を回避しながら、制振制御の実行の継続が達成されることとなる。なお、図７（Ｄ）の構成に於いては、スロットル弁の吸気量のオフセットを、同じく吸気量を制御する手段を用いて補填するものであるが、任意の駆動出力の調節可能な装置又は手段（例えば、エンジンの点火角制御、吸気バルブリフト制御、オルタネータ作動制御など）を用いて、スロットル弁を介する吸気量のオフセット量に対応する駆動トルクの変分を補填するようになっていてもよい。その場合、オフセット算定部７４からのオフセット指示は、駆動トルクの変分を補填するべく駆動出力の調節可能な装置又は手段へ与えられるようになっていてよい。

以上の如く、上記の一連の構成によれば、スロットル弁可動部の摩耗の進み度合を適切に管理することが可能となり、駆動出力制御により制振制御を実行する際に、スロットル開度の振動的な変位に起因してスロットル弁可動部の摩耗が或る程度進行すると、制振制御の補償成分の低減、制振制御の実行の中止、代替手段の使用又は吸気量のオフセット処理等が為され、これにより、スロットル弁可動部の摩耗の更なる進行が阻止されることとなる。上記の本発明の構成によれば、スロットル弁可動部の摩耗状態を監視しながら、制振制御の実行の可否を決定できることとなるので、スロットル弁可動部の摩耗が過度に進行することを回避しながら、制振制御の作用効果を十分に且つできるだけ長い期間発揮することが可能となる。なお、上記の摩耗量の積算は、スロットル弁可動部の交換等が為された際には、リセットされるようになっていてよい。

以上の説明は、本発明の実施の形態に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易に可能であり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の装置に適用されることは明らかであろう。

例えば、上記の実施形態に於ける車輪トルク推定値が車輪速から推定されるものであるが、車輪トルク推定値が車輪速から以外のパラメータから推定されるものであってもよい。また、上記の実施形態に於ける制振制御は、運動モデルとしてばね上又はばね上・ばね下運動モデルを仮定して最適レギュレータの理論を利用した制振制御であるが、本発明の概念は、車輪トルクを利用するものであれば、ここに紹介されているもの以外の運動モデルを採用したもの或いは最適レギュレータ以外の制御手法により制振を行うものにも適用され、そのような場合も本発明の範囲に属する。例えば、車載のＧセンサ又はその他の車体のピッチ・バウンス振動の検出可能なセンサの出力値から、車体のピッチ・バウンス振動を検出するともに、かかる車体のピッチ・バウンス振動成分が抑制されるよう駆動トルク又はスロットル開度を調節するようになっていてもよい。また、車体振動の共振周波数帯域は、或る程度分かっている。そこで、その帯域の車輪トルクの変動成分を抽出し、その変動成分を低減又は相殺するように駆動トルク制御又はスロットル開度制御が為されるようになっていてもよい。

また、前記の実施形態に於いて、スロットル弁体の動作機構は、弁体がスロットルモータにより回転される形式のものであるが、可動部が摩耗することがあるその他の任意のアクチュエータ、例えば、電磁ソレノイド等により弁体が駆動される形式のものであってもよく、そのような場合も本発明の範囲に属することは理解されるべきである。

更に、スロットル弁の各部に於ける熱による変形などの、スロットル弁の使用開始時からその特性を変化させ得る状態の変化（特性の変化）を、上記の実施形態に於いて説明されたスロットル弁可動部の摩耗状態量の推定と同様の形式にて、即ち、スロットル開度の変位及び／又はスロットル温度に基づいて推定し、かかる特性の変化に基づいて、上記の実施形態の場合と同様に制御ゲインの変更などによって、制振制御の補償成分の低減或いは制振制御の実行の中止を行い、スロットル弁の特性の変化の更なる進行が阻止されるようになっていてもよい。

ところで、図４又は図５に例示されている如き摩耗状態量又は特性の変化の推定を行う制御構成は、制振制御以外のスロットル弁を有するエンジンのための制御に利用されてもよく、そのような場合も本発明の範囲に属する。かかる摩耗状態量又は特性の変化の推定を行う制御構成に於いては、スタートボタン又はイグニッションスイッチをオフにした際にも、それまでのスロットル弁の作動履歴又はそれまでの特性の変化を記憶する不揮発性の記憶装置が設けられる。また、図６（Ｅ）に例示されている如き摩耗量についての情報を提供するための構成は、摩耗量以外のスロットル弁の特性の変化についての情報を提供する装置として構成されてもよく、また、かかる構成は、制振制御装置とは独立の装置であってよい。更に、図７（Ａ）に例示されている如き摩耗部位を推定する構成も、制振制御装置とは独立の装置であってよい。

Claims (25)

1. 車両の駆動出力を制御して前記車両のピッチ又はバウンス振動を抑制する制振制御を実行する車両の制振制御装置であって、前記車両の車輪と路面との接地個所に於いて発生する前記車輪に作用する車輪トルクに基づいて前記ピッチ又はバウンス振動振幅を抑制するようエンジンの駆動トルクを制御する制振制御部と、前記エンジンのスロットル弁の可動部の摩耗状態量に基づいて、前記制振制御部により算出される前記制振制御のための前記車輪トルクを補償する補償成分の大きさを変更する補償成分調節部とを含むことを特徴とする装置。
2. 請求項１の装置であって、前記補償成分調節部が、前記摩耗状態量に基づいて前記補償成分の大きさを低減することを特徴とする装置。
3. 請求項１の装置であって、前記補償成分調節部が、前記摩耗状態量が所定の閾値に到達したときに、前記補償成分の大きさを０にすることを特徴とする装置。
4. 請求項１の装置であって、前記摩耗状態量がスロットル開度の変位に基づいて決定されることを特徴とする装置。
5. 請求項４の装置であって、前記摩耗状態量が前記スロットル開度の変位の積算値に基づいて推定されることを特徴とする装置。
6. 請求項４又は５の装置であって、前記摩耗状態量の増分が前記スロットル弁の開度に依存して異なることを特徴とする装置。
7. 請求項６の装置であって、前記スロットル弁の弁体の位置が開度中心位置に近いときほど前記摩耗状態量の増分が小さくなることを特徴とする装置。
8. 車両の駆動出力を制御して前記車両のピッチ又はバウンス振動を抑制する制振制御を実行する車両の制振制御装置であって、前記制振制御による駆動出力の補償成分の大きさの決定に用いられるエンジンのスロットル弁の可動部の摩耗状態量を前記スロットル弁の開度の変位に基づいて推定する摩耗状態量推定部を含むことを特徴とする装置。
9. 請求項８の装置であって、前記摩耗状態量が前記スロットル開度の変位の積算値に基づいて推定されることを特徴とする装置。
10. 請求項８の装置であって、前記スロットル弁の弁体の位置が開度中心位置に近いときほど前記摩耗状態量の増分が小さくなることを特徴とする装置。
11. 路面から入力される振動成分を抑制するようスロットル開度を制御する車両であって、スロットル弁の可動部の摩耗状態量が高いとき、前記摩耗状態量が低いときに比して、前記スロットル開度の変化量を低減することを特徴とする車両。
12. 路面から入力される振動成分を抑制するようスロットル開度を制御する車両であって、スロットル弁の可動部の摩耗状態量に基づいて、前記振動成分の抑制のための前記スロットル弁の制御を変更することを特徴とする車両。
13. 車両のエンジンのスロットル弁の可動部の摩耗状態量を前記スロットル弁の動作に基づいて推定するスロットル弁特性変化推定装置。
14. 車両のエンジンのスロットル弁の可動部の摩耗状態量の情報を提供する装置。
15. 車両の駆動出力を制御して前記車両のピッチ又はバウンス振動を抑制する制振制御を実行する車両の制振制御装置であって、前記制振制御による駆動出力の補償成分の大きさの決定に用いられるエンジンのスロットル弁の摩耗状態量の情報を提供する特性変化情報提供部を含むことを特徴とする装置。
16. 車両の駆動出力を制御して制振制御を実行する車両の制振制御装置であって、前記制振制御に起因する前記車両のエンジンのスロットル弁の摩耗状態量と通常のスロットル弁制御に起因する摩耗状態量とを別々に管理することを特徴とする装置。
17. 請求項１６の装置であって、前記車両の車輪と路面との接地個所に於いて発生する前記車輪に作用する車輪トルクに基づいてピッチ又はバウンス振動振幅を抑制するようエンジンの駆動トルクを制御する制振制御部と、前記制振制御部により算出される前記制振制御のための前記車輪トルクを補償する補償成分に基づく前記エンジンのスロットル弁の運動に起因する前記スロットル弁の可動部の摩耗状態量を算出する摩耗状態量算出部とを含むことを特徴とする装置。
18. 請求項１７の装置であって、前記補償成分に基づく前記エンジンのスロットル弁の運動に起因する前記スロットル弁の可動部の摩耗状態量が、スロットル開度の変位に於ける前記補償成分に基づく振動成分に該振動成分の振動中心位置の変位を加算して得られる成分に基づいて算出されることを特徴とする装置。
19. 請求項１７の装置であって、前記補償成分に基づく前記エンジンのスロットル弁の運動に起因する前記スロットル弁の可動部の摩耗状態量が、前記補償成分により補償した駆動出力に対応するスロットル開度又は駆動制御量に基づいて決定される摩耗状態量から前記補償成分により補償されない駆動出力に対応するスロットル開度又は駆動制御量に基づいて決定される摩耗状態量を差し引いて与えられることを特徴とする装置。
20. 車両のエンジンのスロットル弁の摩耗部位を推定するスロットル弁摩耗部位推定装置。
21. 車両の駆動出力を制御して前記車両のピッチ又はバウンス振動を抑制する制振制御を実行する車両の制振制御装置であって、エンジンのスロットル弁の可動部の摩耗部位を推定し、要求されるスロットル開度が前記摩耗部位に対応するときには前記制振制御のための車輪トルクを補償する補償成分の大きさを低減することを特徴とする装置。
22. 車両の駆動出力を制御して前記車両のピッチ又はバウンス振動を抑制する制振制御を実行する車両の制振制御装置であって、エンジンのスロットル弁の可動部の摩耗部位を推定し、要求されるスロットル開度が前記摩耗部位に対応するときには、前記スロットル開度を前記要求されるエンジン吸気量に対応するスロットル開度から変位させるとともに、前記スロットル弁とは別の吸気量制御手段による吸気量を変更することを特徴とする装置。
23. 車両の駆動出力を制御して前記車両のピッチ又はバウンス振動を抑制する制振制御を実行する車両の制振制御装置であって、前記車両のエンジンのスロットル弁の特性の変化に応じて、前記制振制御のための前記駆動出力の調節を行う手段を前記エンジンのスロットル弁から該スロットル弁とは別の手段に切り替えることを特徴とする装置。
24. 請求項２３の装置であって、前記特性の変化が前記スロットル弁の可動部の摩耗状態量であり、前記摩耗状態量が所定値を上回るとき、前記別の手段により前記制振制御のための前記駆動出力の調節を行うことを特徴とする装置。
25. 請求項２３の装置であって、前記摩耗状態量が所定値を上回るとき、前記エンジンの点火角制御、吸気バルブリフト制御及びオルタネータ作動制御から成る群のうちの少なくとも一つにより前記駆動出力の調節が行われることを特徴とする装置。

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