CN100410568C - 车辆控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆控制装置。在实行车间距离控制(在S100中为是)、检测加速踏板开度(S200)和所检测到的加速踏板开度大于开度阈值(A)的前提下，ECU实行包括向自动变速器输出降档指令的程序，其中，开度阈值(A)设定成小于在不实行车间距离控制(在S300中为是)期间的开度阈值(与降档变速线相对应)。

Description

车辆控制装置
本非临时申请基于2005年1月26日提交给日本专利局的日本专利申请No.2005-018334，此处将该申请的全部内容结合在本文中作为参考。
技术领域
本发明涉及一种配备有自动变速器的车辆控制装置，更具体地，涉及一种用于在具有用于保持本方车辆和前行车辆之间的车间距离与目标距离一致的机构的车辆中立即响应驾驶员的加速意图的控制装置。
背景技术
安装在车辆上的自动变速器通过液力变矩器等连接到发动机上，包括具有多个动力传递路径的变速机构，并形成为基于加速踏板开度(节气门开度)和车速在动力传递路径之间自动地切换，即在变速比(行驶速度档位)之间切换。通常，具有自动变速器的车辆设置有驾驶员操作的换档杆，变速位置(例如，倒退行驶位置、空档位置和前进行驶位置)基于换档杆的操作来设定。在这样设定的变速位置内(通常，在前进行驶位置内)，实行自动变速控制。
通常，在车辆行驶期间所选择的前进行驶位置处，基于由车速和节气门开度所确定的变速线(变速映射图)实行变速控制。该变速线在升档和降档的情况下分别设定。如果在升档和降档的情况下使用同一变速线，则例如当车速增加以实行升档时，车速降低并且变速线交叉而实行降档。当实行降档时，车速再次增加而实行升档，从而导致在变速线附近重复进行升档和降档的摆动(hunting)现象。为了避免这种振动现象，在使升档变速线符合燃料经济性最优线或排放净化度最优线的同时，设定降档变速线，以便确保例如在低速侧比升档变速线侧迟滞。
还存在一种称作自动跟随系统等的系统，通过该系统，本方车辆和前行车辆之间的车间距离与目标车间距离保持一致并且车辆以设定的巡航速度行驶。通过这种系统，即使前行车辆的速度改变，也可以控制该车辆的驱动力和制动力以保持所设定的目标车间距离。
日本专利特开平No.10-306872公开了一种与这种技术有关的自动降档装置。当本方车辆和在本方车辆前面行驶的前行车辆之间的实际车间距离小于基于车速的目标车间距离时，该自动降档装置实行自动变速器的降档，并且该自动降档装置包括用于检测本方车辆和前行车辆之间的车间距离的车间距离检测器、用于检测本方车辆的速度的车速检测器、用于检测驾驶员对加速器的操作的加速器操作检测器和用于在车间距离检测器的检测值小于基于车速的目标车间距离并且加速器操作检测器检测到加速器沿返回方向的操作时实行变速器的降档的控制器。
通过用于车辆的自动降档装置，当车间距离检测器的检测值小于基于车速的目标车间距离并且加速器操作检测器检测到加速器沿返回方向的操作时，即与驾驶员打算实行减速的意思同步时，该控制器实行变速器的降档以减速。换句话说，当车间距离检测器的检测值小于基于车速的目标车间距离时，控制器基于加速器是否已经沿返回方向操作，判定驾驶员是否实行减速以获得安全的车间距离或者是否想实行加速以加速(超速)并超车。在减速的情况下，即当加速器操作检测器检测到加速器沿返回方向的操作时，实行自动变速器的降档。因此，直到下压脚制动装置时才用自动减速器减速，并且下压后实行脚制动装置和自动变速器的减速，从而无响应延迟地实行安全可靠的制动。另一方面，当加速器操作检测器没有检测到加速器沿返回方向的操作时，判定驾驶员不是实行减速而是实行加速以超速或超车。因此，可能加速并且可以毫无阻碍地实行超车等。
然而，在日本专利特开平No.10-306872中公开的自动降档装置中，如果在自动跟随控制期间驾驶员下压加速踏板实行加速以便超过前行车辆，则不实行降档。因此，不可能立即使车辆加速并且超车需要很长时间。此外，在实行降档同时通过下压加速踏板而经过降档变速线时，会在驾驶员要求加速之后引起时间延迟，直到实行自动变速器的降档，从而不能充分实现驾驶员的加速意图。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于在控制至少自动变速器以使本方车辆和前行车辆之间的车间距离与目标车间距离一致的车辆中无时间延迟地实现驾驶员的加速意图的车辆控制装置。
根据本发明，提供了一种车辆控制装置，该装置包括：控制自动变速器使得本方车辆与前行车辆之间的车间距离与目标车间距离一致的车间距离控制装置；检测加速踏板的开度的加速踏板开度检测装置；在由所述加速踏板开度检测装置检测的所述加速踏板的开度超过预定判定值时作出判定以在所述自动变速器中实行降档变速的变速判定装置；以及在所述车间距离控制装置的车间距离控制的实行期间作出改变以减低所述判定值的改变装置。
根据本发明，如果在具有超车车道的高速公路的行驶车道上行驶期间并且在车间距离控制装置实行车间距离控制期间驾驶员想超过前行车辆，则驾驶员下压作为与动力源的输出有关的操作装置的示例的加速踏板。在这种情况下，作出改变，以便以比通常降档变速线上的加速踏板开度(节气门开度)小的加速踏板开度实行降档。因此，即使在实行跟随前行车辆的车间距离控制期间(通常，该控制基于车辆跟随的前提，因此假设本方车辆不超过前行车辆)，仅通过驾驶员略微下压加速踏板实行降档，从而立即产生超车所需要的大的驱动力。此时，实行所谓的下压加速踏板降档。这种降档实行得早并且可以避免降档变速时间延迟以立即响应驾驶员实行加速的意图，并可防止动力源(发动机)的转数增加。此外，由于在动力源(发动机)的转数低的状态下实行变速控制，因此可以抑制自动变速器的彼此摩擦接合的部件上的热负荷增加。因此，可以提供一种用于在控制至少自动变速器以使本方车辆和前行车辆之间的车间距离与目标车间距离一致的车辆中无时间延迟地实现驾驶员的加速意图的车辆控制装置。
根据本发明，所述变速判定装置在由所述加速踏板开度检测装置检测的操作量超过所述预定判定值时作出判定，以实行所述自动变速器的降档变速。所述改变装置在所述车间距离控制装置的车间距离控制的实行期间作出改变，以减低所述判定值。
根据本发明，实行降档变速时的操作量(例如，加速踏板开度)的判定值被变小，以便降档变速变得更有可能实行，从而无时间延迟地实现大的驱动力。
从下面结合附图对本发明的详细说明中，可以更清楚地发现本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点。
附图说明
图1是包括作为根据本实施例的车辆控制装置的ECU的控制方框图；
图2是示出在ECU中实行的程序的控制结构的流程图；
图3是示出车间限制标志、加速踏板开度和档位随时间变化的定时图；
图4是示出作用在车辆上的加速度随时间变化的定时图；
图5示出在常规控制中超过前行车辆的状态；以及
图6示出在本发明控制中超过前行车辆的状态。
具体实施方式
下面参考附图说明本发明的实施例。在下面的说明中，相同的部件用相同的附图标记指示。相同的部件还具有相同的名称和功能。因此将不重复地详细说明。
参考图1，下面将说明包括作为根据本发明的实施例的控制装置的ECU的车辆传动系。
如图1所示，该车辆包括发动机100、液力变矩器200、自动变速器300、用于控制它们的ECU(电子控制单元)400、用于将指示本方车辆和前行车辆之间的距离的信号输入到ECU的毫米波雷达500和用于将指示加速踏板的开度的信号输入到ECU400的加速踏板开度传感器600。
尽管在下面的说明中将说明施加到如图1所示的具有发动机100、液力变矩器200和自动变速器300的传动系的变速控制，但本发明不限于此。取代施加到由发动机100、液力变矩器200和自动变速器300形成的传动系，该变速控制可以施加到包括电机和电动发电机等的传动系。
ECU400向发动机100输出控制信号-例如节气门开度要求信号，并从发动机100接收检测信号-例如发动机转数信号。ECU400输出用于要求液力变矩器200的锁止离合器接合或脱离(包括打滑)的控制信号。ECU400向自动变速器300输出作为液压指令信号的控制信号，并且检测信号-例如输出轴转数信号从自动变速器300输入到ECU400。
毫米波雷达500是用于检测当前车间距离以便实现保持本方车辆和前行车辆之间的车间距离与目标车间距离一致的跟随功能的传感器，检测到的车间距离输入到ECU400中。用于检测车间距离的传感器不限于毫米波雷达。例如，该传感器可以是不限于这种毫米波的雷达，也可以是其它传感器。
当驾驶员按下具有跟随功能的自动巡航按钮时，ECU400控制车辆的驱动力和制动力，以便距前行车辆的车间距离不小于预定目标车间距离(跟随功能)，同时即使不下压加速踏板也保持一设定的巡航速度(自动巡航功能)。这时，跟随功能优先于自动巡航功能所设定的巡航速度。换句话说，如果前行车辆的速度降低并且车间距离与目标车间距离一致，则自动巡航功能的巡航速度降低以保持目标车间距离，以便车间距离不变小。
加速踏板开度传感器600检测驾驶员所操作的加速踏板的开度。可以使用节气门开度传感器代替加速踏板开度传感器600。
参考图2，下面将说明在作为根据本实施例的控制装置的ECU400内实行的程序的控制结构。
在步骤(下文省略为S)100中，ECU400判定是否实行车间距离控制。此时，ECU400基于驾驶员是否按下具有跟随功能的自动巡航按钮，判定是否实行车间距离控制。如果实行车间距离控制(在S100中为是)，则该过程前进到S200。如果不(在S100中为否)，则该过程结束。
在S200中，ECU400检测加速踏板的开度。此时，ECU400基于从加速踏板开度传感器600输入的信号，检测加速踏板的开度。
在S300中，ECU400判定加速踏板的开度是否大于开度阈值(A)。该开度阈值(A)可以是常数或由映射图等限定的值，并且被设定为至少在实行车间距离控制期间小于不实行车间距离控制期间。在该阈值是由映射图等设定的情况下，作为开度阈值(A)的参数，可以考虑加速度、加速度变化率、车速、自动变速器300的输出轴的转数、发动机100的转数、发动机100的负荷量和加速度变化预测值(由路面不平度信息和行驶历史得到的将来加速度变化预测值)等。如果加速踏板的开度大于开度阈值(A)(在S300中为是)，则该过程前进到S400。如果不(在S300中为否)，则该过程结束。
在S400中，ECU400向自动变速器300输出降档指令信号。
下面将基于以上结构和流程图说明作为根据本实施例的控制装置的ECU 400的操作。
例如，下面将说明实行具有跟随功能的自动巡航功能并且在沿一个方向有两条车道的高速公路的行驶车道上行驶的车辆的驾驶员想超过前行车辆的示例。顺便提及，假设此时的车速为80-100Km/h并且车辆以在自动变速器300的第五变速档位处的高速巡航。
如果由于驾驶员想超过前行车辆而下压加速踏板，则当驾驶员下压加速踏板的程度小于通常情况(当不实行具有跟随功能的自动巡航功能时)时实行降档(在S300、S400中为是)。换句话说，如图3所示，如果车间限制标志(该标识在实行具有跟随功能的自动巡航功能期间为ON状态)为ON状态时(在S100中为是)，则在开度阈值(A)为比通常五到四降档变速线上的加速踏板开度小的开度时实行从五档到四档的降档。在常规控制中，如图3中虚线所示，经过一段延迟时间后档位从五档降到四档。另一方面，根据本发明控制，当检测加速踏板开度大于被设定为小于通常情况下的值的开度阈值(A)时(在S300中为是)，实行降档(S400)。因此，与传统技术中一样实行具有跟随功能的自动巡航功能的情况下，与不实行具有跟随功能的自动巡航功能的情况相比，可在较小加速踏板开度的情况下实行降档，从而产生大的驱动力以实现驾驶员所要求的加速感觉。
图4示出加速度随时间的变化。在常规控制中，如果在不实行具有跟随功能的自动巡航功能期间不将加速踏板下压至与五到四降档变速线相对应的加速踏板开度，则加速度不增加。换句话说，经过一段延迟时间后，加速度增加。另一方面，在本发明控制中，如图4中实线所示，可以无时间延迟地实现想要的加速度。
通过以这种方式降档来实现大的驱动力，可以无时间延迟地为车辆提供大的加速度。下面使用图5和6对此进行说明。
如图5所示，在常规控制中，在实行具有跟随功能的自动巡航功能期间，在车辆拐到超车车道以便超过前行车辆后，实行降档并且加速度增加。换句话说，在下压加速踏板并操作转向盘以拐到超车车道后(此处，假设经过延迟时间后的定时在车道变化的定时之后)，实行降档并且加速度增加。另一方面，如图6所示，在本发明控制中，由于可以无时间延迟地实行降档，因此在车辆拐到超车车道以便超过前行车辆之前就实行降档并且加速度增加。因此，由于车道改变，所以可以迅速加速以便超过前行车辆。
如上所述，在受控的以便本方车辆与前行车辆之间的车间距离与目标车间距离一致的车辆中，使用作为根据本实施例的控制装置的ECU来判定当驾驶员下压加速踏板时驾驶员是否打算超过前行车辆。在这种情况下，与不实行跟随功能的情况相比，在实行跟随功能的情况下，在较小的加速踏板开度的情况下实行降档。这样，可以比通常情况(当不实行跟随控制时)更早地实行降档。因此，可以立即响应驾驶员的超车要求(加速要求)来实行降档，从而实现大的加速度。
尽管已经详细地说明并示出本发明，很显然仅是通过图示和示例进行说明的并且不是限制性的，本发明的精神和范围仅由所附的权利要求的条款来限制。

Claims (1)

1. 一种车辆控制装置，它包括：
控制自动变速器使得本方车辆与前行车辆之间的车间距离与目标车间距离一致的车间距离控制装置；
检测加速踏板的开度的加速踏板开度检测装置；
在由所述加速踏板开度检测装置检测的所述加速踏板的开度超过预定判定值时作出判定以在所述自动变速器中实行降档变速的变速判定装置；以及
在所述车间距离控制装置的车间距离控制的实行期间作出改变以减低所述判定值的改变装置。
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