CN100447392C - 车辆控制设备和节流阀故障处理方法 - Google Patents

Abstract

为了根据用于运转车辆的预定的操作部件的操作量，设置涉及车辆的行驶的预定的目标控制量，提供：操作量获取部件，用于获取操作部件的操作量；故障判断部件，用于判断在操作部件和操作量获取部件中的至少任何一个中是否发生了故障；目标控制量设置部件，用于设置故障场合目标控制量，这是当故障判断部件判断在操作部件和操作量获取部件中的至少任何一个中发生故障时，用于故障场合的目标控制量；以及校正部件，用于以缓冲车辆的簧上振动的方式校正由故障场合目标控制量设置部件所设置的故障场合目标控制量。

Description

车辆控制设备和节流阀故障处理方法

技术领域

本发明涉及车辆控制设备，该设备根据用于使车辆运行的预定的操作部件的操作量，设置预定的目标控制量，并根据目标控制量对车辆进行控制，还涉及节流阀故障处理方法，该方法当在节流阀踏板和用于获取节流阀踏板操作量的部件中的至少任何一个中发生故障时适用。

背景技术

近来，具有以电子方式进行控制的节流阀的车辆已经十分流行。在这种车辆中，检测驾驶员对节流阀踏板的操作量，根据节流阀踏板操作量，以电子方式对节流阀位置进行控制。然而，在具有以电子方式进行控制的节流阀的车辆中，在节流阀踏板、节流阀传感器等等中可能会发生故障。因此，日本公开专利申请No.10-238388说明了当在通信部件中发生故障时，利用从基于变速齿轮位置和车辆速度对防护信号执行的一阶滞后处理获取的第二控制信号来控制节流阀位置的方法，用于当在接收表示节流阀操作量的信号的通信部件中发生故障时，实现安全的省油行驶。

此外，日本专利No.2844918例如说明了用于控制节流阀的方法，以便将车辆速度和发动机转速中的每一个降低到不超过预定的阈值，从而处理节流阀踏板、节流阀传感器等等的故障。此外，日本公开专利申请No.2003-120385例如说明了这样的方法，在该方法中，对于节流阀传感器等的故障，通过假设全节流阀(full throttle)情形来控制节流阀。

值得注意的是，常规地，作为控制车辆的振动的设备，已知这样的控制设备，其中利用对应于驾驶员的节流阀操作、转向操作和制动操作中的至少任何一个的输入指令，控制对应于输入指令的引擎和制动器中的至少任何一个(例如参见日本公开专利申请No.2004-168148)。在此车辆控制设备中，为了控制车辆的振动，根据由于驾驶员的输入指令而发生的振动的运动模型(即，由于路面反作用力而导致的垂直或扭曲振动中的至少任何一个；悬架的车体簧下(under-spring)振动；由车体本身受到的车体簧上(on-spring)振动)，校正驾驶员的输入指令。

发明内容

根据上文所描述的现有技术的任何一种，基本上处理了节流阀踏板和节流阀传感器中的至少任何一个的故障(下面简称为“节流阀故障”)，结果，在发生节流阀故障的情况下，节流阀位置就会稍微改变或逐渐改变。即，在这些现有技术中，没有涉及在发生节流阀故障之后与节流阀的控制相关联发生的车辆的缓冲振动的因素。因此，在这些现有技术中，当响应节流阀故障对节流阀进行控制时，可能会发生倾斜等情况，并且车辆的行为可能会变得不稳定。

本发明是在考虑到这样的情况条件下作出的，本发明的目的是提供车辆控制设备和节流阀故障处理方法，利用它们，甚至在诸如节流阀踏板的操作部件中或在用于获取节流阀踏板操作量的部件中发生了故障的情况下，也可以令人满意地缓冲车辆的振动，且车辆行为可以保持稳定。

本发明提供一种车辆控制设备，该设备根据用于运转车辆的预定的操作部件的操作量来设置涉及车辆的行驶的预定的目标控制量，该控制设备包括：操作量获取部件，用于获取操作部件的操作量；故障判断部件，该部件判断是否在操作部件和操作量获取部件中的至少任何一个中发生了故障；目标控制量设置部件，用于设置故障场合目标控制量，这是当故障判断部件判断在操作部件和操作量获取部件中的至少任何一个中发生了故障时，用于故障场合的目标控制量；以及校正部件，用于以缓冲所述车辆的簧上振动的方式，校正由故障场合目标控制量设置部件设置的故障场合目标控制量。

在此车辆控制设备中，提供了故障判断部件，用于判断在操作部件和操作量获取部件中的至少任何一个中是否发生了故障；目标控制量设置部件设置故障场合目标控制量，这是当故障判断部件判断在操作部件和操作量获取部件中的至少任何一个中发生了故障时，用于故障场合的目标控制量。此外，校正部件以缓冲车辆的簧上振动的方式，校正由故障场合目标控制量设置部件设置的故障场合目标控制量。从而，当判断在操作部件或操作量获取部件中发生了故障时，可以令人满意地缓冲车辆的振动，于是可以稳定车辆行为，结果，车辆行驶状态可以平稳地转移到基于故障场合目标控制量的行驶状态。

优选情况下，操作部件可以是节流阀踏板，并且优选情况下，目标控制量可以是车辆的目标驱动功率。此外，优选情况下，可以提供目标节流阀位置获取部件，该部件获取预定的故障场合目标节流阀位置，这是当故障判断部件判断在操作部件和操作量获取部件中的至少任何一个中发生了故障时，用于故障场合的节流阀目标位置。此外，优选情况下，目标控制量设置部件可以基于由目标节流阀位置获取部件获取的故障场合目标节流阀位置来设置故障场合目标驱动功率。

一般，在其中根据节流阀踏板操作量来设置节流阀位置的车辆中，事先确定故障场合目标节流阀位置，以供在节流阀踏板、节流阀传感器(其用于获取节流阀踏板操作量)等等中发生故障时使用。相应地，通过如此基于故障场合目标节流阀位置设置故障场合目标驱动功率，以及当在节流阀踏板等中发生了故障时由校正部件校正目标驱动功率，如在本车辆控制设备中那样，当判断在节流阀踏板或节流阀传感器中发生了故障时，可令人非常满意地缓冲车辆的振动，如此，车辆行驶状态可以转移到基于故障场合目标节流阀位置的行驶状态。

优选情况下，校正部件可以是二次陷波滤波器，该二次陷波滤波器具有衰减特征，以便衰减车辆的簧上振动。

一般而言，可以二次/四次传递函数来表达具有车辆目标驱动功率的输入和车辆悬架行程(例如，后悬架行程)的输出的传递函数。该二次/四次传递函数包括两个二次传递函数。其中一个不引起振动，而另一个引起振动。相应地，当判断在节流阀踏板或节流阀传感器中发生了故障时，作为利用二次陷波滤波器(用于取消二次/四次传递函数中包括的引起振动的二次传递函数的极点)校正目标驱动功率的结果，可以令人非常满意地缓冲车辆的振动，如此，车辆行驶状态可以转移到基于故障场合目标节流阀位置的行驶状态。

根据本发明的节流阀故障处理方法，适用于在车辆的节流阀踏板和被配置为获取节流阀踏板操作量的节流阀操作量获取部件中的至少任何一个中发生了故障的情况，该方法包括下列步骤：判断在车辆的节流阀踏板和节流阀操作量获取部件中的至少任何一个中是否发生了故障；设置故障场合目标节流阀位置，这是当故障判断部件判断在车辆的节流阀踏板和节流阀操作量获取部件中的至少任何一个中发生了故障时，用于故障场合的目标节流阀位置；基于故障场合目标节流阀位置，设置故障场合目标驱动功率，这是用于故障场合的车辆目标驱动功率；以缓冲车辆簧上振动的方式校正故障场合目标控制量。

根据本发明，甚至在诸如节流阀踏板的操作部件或获取其操作量的部件中发生了故障的情况下，也可以令人满意地缓冲车辆的振动，并且车辆行为也可以保持稳定。

附图说明

通过阅读下面参考附图进行的详细描述，本发明的其他目的和进一步特征将变得显而易见，其中：

图1显示了其中使用了根据本发明的车辆控制设备的车辆的方框图；

图2显示了说明内燃机的基本控制过程以及根据本发明的车辆控制设备执行的变速的方框图；

图3显示了说明通过根据车辆行驶特征、行驶环境和行驶状态改变滤波器参数来校正目标驱动功率的过程的流程图；

图4显示了说明在校正目标驱动功率的情况下执行的标准参数设置过程的流程图；

图5显示了说明在校正目标驱动功率的情况下执行的设备参数设置处理的流程图；

图6显示了说明根据车辆行驶环境执行的标准参数系数设置处理的流程图；

图7显示了说明根据车辆行驶状态执行的标准参数系数设置处理的流程图；

图8显示了说明目标驱动功率校正处理的流程图；

图9显示了为了处理图1的车辆的节流阀故障而由根据本发明的车辆控制设备所执行的节流阀位置控制过程的控制方框图；

图10显示了为了处理图1的车辆的节流阀故障而由根据本发明的车辆控制设备所执行的节流阀位置控制过程的流程图；以及

图11显示了在发生节流阀故障的情况下目标节流阀位置的转换的图形。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的实施例。

图1显示其中使用了根据本发明的车辆控制设备的车辆的方框配置图。显示的车辆1包括诸如汽油发动机或柴油发动机(未显示)的内燃机作为行驶驱动原动力。内燃机包括燃料喷射装置2、点火单元3以及以电子方式进行控制的节流阀4(下面简称为“节流阀4”)。此外，车辆1配备有变速器5，它将由内燃机生成的功率传输到驱动轴，如无级变速器。此外，车辆1包括以电子方式进行控制的制动系统(包括根据制动踏板操作量以电子方式控制的制动传动器6)、转向单元(包括转向传动器7，如变速齿轮机构或电子帮助系统)，此外，车辆1包括以电子方式控制的悬架系统，其包括多个以电子方式控制的减震器8，以改变衰减力。

车辆1的内燃机和变速器通过驱动控制电子控制单元(下面简称为“驱动控制ECU”，类似地，每次出现时“电子控制单元”被缩写为“ECU”)10进行控制，该单元充当根据本发明的车辆控制设备。驱动控制ECU 10具有第一处理器11和第二处理器12，两者都执行各种算术运算。第一处理器11和第二处理器12各自都包括执行各种算术运算的CPU，存储各种控制程序的ROM，被用作数据存储器或用于执行各种程序的工作区的RAM，输入/输出接口，存储单元，等等(都没有显示)。节流阀传感器14、制动传感器15和转向角传感器16通过总线等(未显示)连接到驱动控制ECU 10。

节流阀传感器14检测驾驶员对节流阀踏板的操作量，并将表示检测到的值的信号提供到驱动控制ECU 10。制动传感器15检测驾驶员对制动踏板的操作量，并将表示检测到的值的信号提供到驱动控制ECU 10。此外，转向角传感器16检测驾驶员对转向盘的转向量，即，转向角，并将表示检测到的值的信号提供到驱动控制ECU 10。驱动控制ECU 10根据驾驶员的请求(这些请求由通过这些相应的传感器提供的信号以及其他未显示的传感器的检测值来表示)，控制上文提及的燃料喷射单元2、点火单元3、节流阀4和变速器5，以满足驾驶员的请求。在本实施例中，内燃机的燃料喷射单元2和点火单元3主要由驱动控制ECU 10的第一处理器11进行控制，节流阀4主要由驱动控制ECU 10的第二处理器12进行控制。此外，第二处理器12控制变速器5，并且也可以充当所谓的“巡航控制器”，该控制器支持和替代驾驶员的驱动车辆1的操作。驱动控制ECU 10不一定必须被配置为对内燃机和变速器5两者都进行控制。驱动控制ECU 10被配置为对内燃机和变速器5中的至少任何一个进行控制。

此外，环境信息获取单元17和模式开关18通过总线等等连接到驱动控制ECU 10。在本实施例中，环境信息获取单元17包括导航系统，公路交通信息通信系统(VICS)，以及车辆距离获取成像单元或车辆距离传感器。环境信息获取单元17获取诸如行驶路面状态、车辆距离等信息，并将所获得的信息提供到驱动控制ECU 10。环境信息获取装置17可包括用于获取各种信息的雷达单元。

模式开关18用于切换上文提及的以电子方式控制的悬架系统中包括的多个减震器8的衰减力。通过控制模式开关18，车辆1的行驶特征，即行驶模式可以被改变。在本实施例中，当模式开关由驾驶员接通时，每一个减震器8的衰减力都被设置在标准值，从而，车辆1的行驶特征被设置在常规模式。当模式开关18被接通并且被设置为“模式1”时，每一个减震器8的衰减力都被设置为高于常规值，从而，车辆的行驶特征被设置为功率模式。在功率模式下，加速性能优先于车辆1的振动缓冲。当模式开关被接通并且被设置为“模式2”时，每一个减震器8的衰减力都被设置为低于常规值，从而，车辆1的行驶特征被设置为舒适模式。在舒适模式下，振动缓冲优先于加速性能。

驱动控制ECU 10还通过总线等或通过无线电通信(都没有显示)连接到ECBECU 20、转向ECU 30和悬架ECU 40。ECBECU20基于诸如制动传感器15的各种传感器的检测值来控制以电子方式进行控制的制动系统，并控制制动传动器6等等。本实施例中的ECBECU 20被配置为也能够执行车辆稳定性控制，以确保车辆1的转弯方向的稳定性。转向ECU 30基于诸如转向角传感器16等各种传感器的检测值来控制车辆1的转向装置，并控制转向传动器7等等。悬架ECU控制上文提及的以电子方式进行控制的悬架，并根据驾驶员对模式开关18的操作，对每一个减震器8的衰减力进行切换控制。通过各种传感器，如节流阀位置传感器、车速传感器、前向/后向加速度传感器、偏航率传感器等等，向上文提及的驱动控制ECU 10、ECBECU 20、转向ECU 30和悬架ECU 40提供控制所需的信息。

图2显示了说明充当由驱动控制ECU 10控制的驱动单元的内燃机和变速器的基本控制过程的方框图。基本上由驱动控制ECU10的第一处理器11执行涉及该图的控制。如图2所示，在第一处理器11中，设置有目标加速度获取部件111、目标驱动功率获取部件112、驱动功率仲裁部件114、滤波器115和控制量设置部件116。目标加速度获取部件111使用用于定义车辆1的节流阀操作量和目标加速度之间的关系的映射图等，根据由来自节流阀传感器14的信号表示的节流阀操作量，从该映射图获取车辆的目标加速度，并向目标驱动功率获取部件112提供表示所获取的值的信号。目标驱动功率获取部件112使用用于定义内燃机的目标加速度和目标驱动功率之间的关系的映射图等等，并根据从目标加速度获取部件111获取的目标加速度，获取内燃机的目标驱动功率。目标驱动功率获取部件112向驱动仲裁部件114提供表示如此获取的值的信号。

驱动仲裁部件114基于来自目标驱动功率获取部件112的信号，以及基于驾驶员的请求和来自第二处理器12(其是车辆1中包括的控制单元)的请求中的至少任何一个，设置目标驱动功率P。即，在本实施例中，驱动控制ECU 10的第二处理器12还充当所谓的“巡航控制器”，该控制器支持或替代驾驶员的在车辆1上的操作。相应地，当驾驶员请求执行巡航控制时，第二处理器12向第一处理器11的驱动仲裁部件114提供进行巡航控制所需的驱动功率。在这样的情况下，驱动功率仲裁部件114基本上将来自第二处理器的所需的驱动功率与来自目标驱动功率获取部件112的目标驱动功率相加，如此，设置内燃机的目标驱动功率Pt。注意，当来自目标驱动功率获取部件112的目标驱动功率和来自第二处理器12的所需的驱动功率之和超出了预定的防护范围时，驱动仲裁部件114执行防护过程，用于将如此获得的目标驱动功率Pt设置为防护范围的上限或下限。可以如下的方式配置防护处理，即，当目标驱动功率Pt超出防护范围时，使来自第二处理器12的请求失效。

滤波器115以缓冲车辆1的簧上振动的方式校正由驱动功率仲裁部件114设置的最后的目标驱动功率Pt。在本实施例中，使用了二次陷波滤波器作为滤波器115。滤波器115的输出，即，校正之后的目标驱动功率Ptc被提供到控制量设置部件116。控制量设置部件116基于校正之后的目标驱动功率Ptc，确定内燃机的燃料喷射单元2、点火单元3和节流阀4，以及变速器5的控制量。第一处理器11或第二处理器12基于由控制量设置部件116确定的控制量，为燃料喷射单元2、点火单元3、节流阀4和变速器5生成控制信号，并将控制信号提供给相应单元。从而，根据驾驶员的请求控制内燃机和变速器5。

充当滤波器115的上文提及的二次陷波滤波器被用于本实施例中的驱动控制ECU 10的第一处理器11的原因如下：即，例如，车辆1是后轮驱动型，具有以车辆目标驱动功率作为输入和以车辆后悬架行程作出输出的传递函数，通过下列公式(1)的二次/四次传递函数来表达：

${\mathrm{Px}}_r\left(s\right)=K\·\frac{{\mathrm{\ω}}_{n1}^2\·{\mathrm{\ω}}_{n2}^2}{z_1\·z_2}\·\frac{s-z_1}{s^2+{2\mathrm{\ξ}}_1\·{\mathrm{\ω}}_{n1}\·s+{\mathrm{\ω}}_{n1}^2}\·\frac{s-z_2}{s^2+2{\mathrm{\ξ}}_2\·{\mathrm{\ω}}_{n2}\·s+{\mathrm{\ω}}_{n2}^2}$

$=K\·G_1\left(s\right)\·G_2\left(s\right)\·\·\·\left(1\right)$

在此二次/四次传递函数中，包括了两个二次传递函数G₁(s)和G₂(s)。然而，当识别公式(1)时，左边二次传递函数G₁(s)中的衰减比ξ₁的值是振动的，而右边二次传递函数G₂(s)中的衰减比ξ₂的值是非振动的。相应地，右边项中的二次函数G₂(s)不引起振动，而左边项中的二次函数G₁(s)引起振动。相应地，通过利用按二次陷波滤波器(其取消了公式(1)的二次/四次传递函数中包括的引起振动的二次传递函数G1(s)的极点)配置的陷波滤波器115来把目标驱动功率Pt校正为目标控制量，可以缓冲车辆1的振动。

取消二次传递函数G₁(s)的极点的二次陷波滤波器具有二次/二次传递函数的形式，并可以通过下列公式(2)来表达，其中，ω_m表示标准频率，ξ_m表示标准衰减比，ω_p表示充当设备的车辆1的驱动系统的设备频率，ξ_p表示设备衰减比。相应地，在驱动控制ECU 10的第一处理器11中，提供了被配置为基于校正公式(2)校正目标驱动功率Pt的滤波器115。

$C\left(s\right)=\frac{s^2+{2\mathrm{\ξ}}_p\·{\mathrm{\ω}}_p\·s+{\mathrm{\ω}}_p^2}{s^2+{2\mathrm{\ξ}}_m\·{\mathrm{\ω}}_m\·s+{\mathrm{\ω}}_m^2}\·\·\·\left(2\right)$

在此情况下，当行驶特征，即，车辆1的行驶模式、行驶环境或行驶状态等变化时，各参数，即，标准频率ω_m、标准衰减比ξ_m、设备频率ω_p和设备衰减比ξ_p都具有随着该变化而不同的值。相应地，在利用滤波器115校正目标驱动功率Pt的情况下，作为定义了根据驾驶员设置的车辆1的行驶模式、行驶环境和行驶状态而变化的衰减特征(校正公式)的参数，即，标准频率ω_m、标准衰减比ξ_m、设备频率ω_p和设备衰减比ξ_p的结果，可以令人满意地缓冲车辆1的振动。

在根据本实施例的车辆1中，执行图3所示的例程，用于通过根据车辆1的行驶模式、行驶环境和行驶状态定义滤波器115的衰减特征的各参数的变化，校正上文提及的目标驱动功率Pt。由驱动控制ECU 10的第一处理器11每隔预定的时间间隔，反复地执行图3的例程。首先，获取(S1)车辆1的状态，如车辆速度、节流阀踏板或制动踏板的操作量等等，然后，执行标准参数设置处理(S2)，用于根据车辆1的行驶模式设置滤波器115的相应的标准参数。

在S2的处理之后，第一处理器11执行设备参数设置处理(S4)，用于根据车辆1的行驶模式设置滤波器115的相应的设备参数。此外，还判断在由滤波器115执行校正处理的情况下，是否应该考虑车辆1的行驶环境(S5)。当根据预定的标准判断在由滤波器115执行校正处理的情况下，应该考虑车辆1的行驶环境(S5中为“是”)，则第一处理器11执行设置标准参数系数的过程(S6)，以便把根据由环境信息获取单元17获取的环境信息，乘以滤波器115的相应的标准设备参数。注意，当判断在由滤波器115执行校正处理的情况下，不应该考虑行驶环境(S5中为“否”)，则跳过设置标准参数系数的过程(S6)。接下来，第一处理器11执行设置标准参数系数的过程(S8)，以便乘以滤波器115的标准参数，然后，利用滤波器115执行目标驱动功率Pt的校正处理(S10)。

图4显示了说明的标准参数设置处理S2的流程图。如图4所示，驱动控制ECU 10的第一处理器11首先判断(S20)模式开关18是否被接通。当判断模式开关18被关闭，并且车辆1的行驶模式被驾驶员设置为常规模式(S20中为“否”)，则第一处理器11从预定的存储设备中读取用于常规模式的标准频率ω_m0和标准衰减比ξ_m0，并作为相应的基准标准参数将这些值存储在预定的存储区中(S22)。

另一方面，当判断模式开关18被接通时(在S20中为“是”)，第一处理器11进一步判断(S24)模式开关18是否被设置为用于优先考虑车辆1的加速性能的“模式1”。当判断模式开关18被设置为“模式1”，并且如此驾驶员将车辆1的行驶模式设置为功率模式(S24中为“是”)，则第一处理器11从预定的存储设备中读取用于功率模式的标准频率ω_m1和标准衰减比ξ_m1，并在预定的存储区中分别作为基准标准参数存储这些值(S26)。

此外，当在S20中判断模式开关18被接通并且在S24中判断模式开关18没有设置为“模式1”时，则可判断驾驶员将行驶模式设置为“模式2”，即，设置舒适模式，在该模式下，为车辆1的振动缓冲提供优先权(S24中为“否”)。因此，当在S24中作出否定判断时，第一处理器11从预定的存储设备中读取用于舒适模式的标准频率ω_m2和标准衰减比ξ_m2，并作为基准标准参数将这些值存储在预定的存储区中(S28)。

注意，分别用于常规模式、功率模式和舒适模式的标准参数ωm0、ξm0、ωm1、ξm1、ωm2、ξm2通过实验/分析事先确定，并存储在驱动控制ECU 10的存储设备中。此外，在下面，标准参数ωm0、ξm0、ωm1、ξm1、ωm2、ξm2可适当地统称为ωmi和ξmi。下标i是指通过模式开关18设置的车辆1的行驶模式。即，i＝0表示常规模式；i＝1表示功率模式；以及i＝2表示舒适模式。

当在S22、S26或S28中设置标准频率ωmi和标准衰减比ξmi时，则执行设备参数设置处理S4。图5显示了说明设备参数设置处理S4的流程图。也是在此情况下，驱动控制ECU 10的第一处理器11判断(S40)模式开关18是否被接通。当判断模式开关18被关闭，并且如此驾驶员将车辆1的行驶模式设置为常规模式时(在S40中为“否”)，则第一处理器11从预定的存储设备中读取用于常规模式的设备频率ωp0和设备衰减比ξp0，并将这些值作为相应的基础设备参数存储在预定的存储区中(S42)。

另一方面，当判断模式开关18被接通时(在S40中为“是”)，第一处理器11进一步判断(S44)模式开关18是否被设置为用于优先考虑车辆1的加速性能的“模式1”。当判断模式开关18被设置为“模式1”，并且如此驾驶员将车辆1的行驶模式设置为功率模式(S44中为“是”)时，第一处理器11从预定的存储设备中读取用于功率模式的设备频率ωp1和设备衰减比ξp1，并在预定的存储区中分别作为基准设备参数存储这些值(S46)。此外，当在S40中判断模式开关18被接通并且在S44中判断模式开关18没有被设置为“模式1”时，则可以判断驾驶员将行驶模式设置为“模式2”，即，设置舒适模式，在该模式下，车辆1的振动缓冲被给予优先权(S44中为“否”)。因此，当在S44中作出否定判断时，第一处理器11从预定的存储设备中读取用于舒适模式的标准频率ωp2和标准衰减比ξp2，并作为基准设备参数将这些值存储在预定的存储区中(S48)。

注意，用于常规模式、功率模式和舒适模式的设备参数ωp0、ξp0、ωp1、ξp1、ωp2、ξp2通过实验/分析事先确定，并存储在驱动控制ECU 10的存储设备中。此外，在下面，设备参数ωp0、ξp0、ωp1、ξp1、ωp2、ξp2可以适当地统称为ωpi和ξpi。下标i是指通过模式开关18设置的车辆1的行驶模式。注意，车辆1的以电子方式进行控制的悬架也具有车辆高度调节功能，并且，当对于相应的行驶模式，允许设置多个车辆高度时，例如，优选情况下，可以为常规模式、功率模式和舒适模式准备对应于多个车辆高度的设备参数，并且优选情况下，可以设置对应于设定车辆高度的相应的参数。

当在S42、S46或S48中设置了标准频率ωpi和标准衰减比ξpi，并且在S5中也作出了肯定的判断时，则执行S6的标准参数系数设置处理。图6显示了说明根据车辆1的行驶环境执行的标准参数系数设置处理的流程图。如图所示，在根据行驶环境设置标准参数系数的情况下，驱动控制ECU 10的第一处理器11从环境信息获取单元17中包括的导航系统等中获取有关车辆1的行驶环境的信息(S60)。然后，第一处理器11基于在S60中获取的有关车辆1的行驶环境的信息，判断(S62)车辆1是否在高速公路等上行驶。当判断车辆1在高速公路上行驶(S62中为“是”)时，第一处理器11读取标准参数系数e1，用于将其乘以通过标准参数设置处理S2确定的标准参数ωmi，以及读取标准参数系数E1，用于将其乘以标准参数ξmi，以用于当车辆1在高速公路上行驶的情况，并将它们存储在预定的存储区中(S63)中。

当判断车辆1不在高速公路上行驶时(S62中为“否”)，第一处理器11基于有关车辆1的行驶环境的信息，判断(S64)车辆1是否在弯曲的道路上行驶。当判断车辆1在弯曲的道路上行驶(S64中为“是”)时，第一处理器11读取标准参数系数e2，用于将其乘以通过标准参数设置处理S2确定的标准参数ωmi，以及读取标准参数系数E2，用于将其乘以标准参数ξmi，以用于当车辆1在弯曲的道路上行驶的情况，并将它们存储在预定的存储区中(S65)中。

当判断车辆1不在弯曲的道路上行驶时(S64中为“否”)，第一处理器11基于有关车辆1的行驶环境的信息，判断(S66)车辆1是否在低μ道路上行驶。当判断车辆1在低μ道路上行驶时(S66中为“是”)，第一处理器11读取标准参数系数e3，用于将其乘以通过标准参数设置处理S2确定的标准参数ωmi，以及读取标准参数系数E3，用于将其乘以标准参数ξmi，以用于当车辆1在低μ道路上行驶的情况，并将它们存储在预定的存储区中(S67)中。

当判断车辆1不在低u道路上行驶时(S66中为“否”)，第一处理器11从成像单元等中获取与前面的车辆之间的车辆距离(S68)(该成像单元等被配备用于获取环境信息获取单元17中包括的车辆距离)，并判断(S70)与前面的车辆之间的车辆距离是否小于预定的阈值。当与前面的车辆之间的车辆距离小于该阈值时(S70中的“否”)，第一处理器11读取标准参数系数e4，用于将其乘以通过标准参数设置处理S2确定的标准参数ωm_i，以及读取标准参数系数E4，用于将其乘以标准参数ξm_i，以用于当与前面的车辆之间的车辆距离小的情况，并将它们存储在预定的存储区中(S71)中。

当判断与前面的车辆之间的车辆距离不小于该阈值时(S70中为“否”)，则第一处理器11判断车辆1在普通道路上行驶(在该道路上没有许多其他车辆)，并读取标准参数系数e0，用于将其乘以通过标准参数设置处理S2确定的标准参数ωmi，以及读取标准参数系数E0，用于将其乘以标准参数ξmi，以用于当在普通状态下在普通道路上行驶的情况，并将它们存储在预定的存储区中(S73)中。注意，标准参数系数e0、E0、e1、E1、e2、E2、e3、E3和e4、E4通过实验/分析事先确定，并存储在驱动控制ECU 10的存储设备中。此外，在下面，标准参数系数e0、E0、e1、E1、e2、E2、e3、E3和e4、E4可以被适当地统称为ej、Ej。下标j表示车辆1的行驶环境。即，j＝0表示普通道路上的普通行驶；j＝1表示高速公路上的行驶；j＝2表示在弯曲的道路上的行驶；j＝3表示低μ道路上的行驶；以及j＝4表示车辆距离小的情况下的行驶。

在S4的处理之后，或当在上文提及的S63、S65、S67、S71或S73中设置了标准参数系数ej和Ej时，执行S8的标准参数系数设置。图7显示了说明根据车辆1的行驶状态执行的标准参数系数设置过程的流程图。如图所示，在设置标准参数系数时，驱动控制ECU 10的第一处理器11基于来自转向角传感器16的信号获取(S80)驾驶员对操作盘的操作量，并判断车辆1是否处于向前直行行驶状态(S82)。

在本实施例中，上文提及的标准参数ωmi和ξmi是作为基准为车辆1行驶在向前直行行驶状态下的情况而确定的。因此，当判断车辆1处于向前直行行驶状态时(S82中为“是”)，第一处理器11在对应于行驶状态的标准参数系数c中设置“1”，用于将其乘以通过标准参数设置处理S2确定的标准参数ωmi，以及在对应于行驶状态的标准参数系数C中设置“1”，用于将其乘以标准参数ξmi，以用于在普通状态下在普通道路上行驶的情况(S83)。

当判断车辆1不在向前直行行驶状态下时(S82中为“否”)，第一处理器11从偏航率传感器中获取偏航率(S84)，并判断车辆1是否正在转弯(S86)。当判断车辆1正在转弯时(S86中为“是”)，第一处理器11在对应于行驶状态的标准参数系数c中设置“cs”，用于将其乘以通过标准参数设置处理S2确定的标准参数ωmi，以及在对应于行驶状态的标准参数系数C中设置“Cs”，用于将其乘以标准参数ξmi，以用于在普通状态下在普通道路上行驶的情况(S87)。注意，这些值“cs”和“Cs”是通过实验/分析事先确定的，并存储在驱动控制ECU 10的存储设备中。

当判断车辆1不在转弯(S86中为“否”)时，则第一处理器11根据ECBECU 20判断是否正在执行车辆稳定控制(S88)。当判断不在执行车辆稳定控制时(S88中为“是”)时，第一处理器11判断车辆1处于向前直行行驶状态，并将标准参数系数c和C中的每一个设置为“1”(S83)。另一方面，当判断ECBECU 20在执行车辆稳定控制时(S88中为“否”)，则第一处理器关闭预定的缓冲校正标志，以避免执行图3中S2之后的处理(S89)。即，当ECBECU 20正在执行车辆稳定控制时，应该比振动缓冲更优先考虑车辆1的行驶稳定性。相应地，在本实施例中，当正在执行车辆稳定控制时，缓冲校正标志被关闭，以避免执行目标驱动功率Pt的校正处理，否则，车辆稳定控制的精度可能会受到不利影响。

在确定标准参数ωmi和ξmi，设备参数ωpi和ξpi，标准参数系数ej和Ej、c和C之后，执行S10中的目标驱动功率Pt的校正处理。图8显示了说明目标驱动功率校正处理的流程图。如图所示，第一处理器11首先判断缓冲校正标志是否被打开(S100)。当判断缓冲校正标志被关闭(S100中为“否”)时，则如上所述，判断正在执行车辆稳定控制。因此，在此情况下，跳过S102之后的处理，不执行可能会对车辆稳定控制的精度产生不利影响的目标驱动功率Pt的校正处理。

当判断缓冲校正标志被打开时(S100中为“是”)，第一处理器11从预定的存储设备中读取设备频率ωpi和设备衰减比ξpi，它们是在上文提及的设备参数设置处理(S4)中设置的参数(S102)。此外，第一处理器11从预定的存储设备中读取(S104)标准频率ωmi和标准衰减比ξmi，它们是在上文提及的标准参数设置处理(S2)中设置的设备参数，也从预定的存储设备中读取在上文提及的标准参数设置处理中基于行驶环境而设置(S6)的标准参数系数ej和Ej，以及读取在标准参数设置处理中基于行驶状态而设置(S8)的标准参数系数c和C。

在执行S104之后，第一处理器11分别用在S102中读取的设备频率ωp和设备衰减比ξp的值替代上文所提及的公式(2)中的ωp和ξp，也可以用从下列公式获取的值替代上文提及的公式(2)中的ωm和ξm：

ωm＝ωmi×ej×c

ξm＝ξmi×Ej×C

然后，第一处理器11利用Tustin模型(Tustin转换)转换其中如此替代了标准参数和设备参数的公式(2)，并获取用于定义滤波器115的衰减特征的校正公式H(z)，如下面的公式(3)所示，从而，由滤波器115输出校正之后的目标驱动功率Ptc(S106)：

Ptc＝Pt×H(z)

在下面的公式(3)中，z^-1表示Pt x H(z)或Ptc的先前值，即，校正之后的目标驱动功率的先前值，z^-2表示PtxH(z)或Ptc的另一个先前值，即，校正之后的目标驱动功率的另一个先前值。

$H\left(z\right)=\frac{b_{12}\·z^{-2}+b_{11}\·z^{-1}+b_{10}}{a_{12}\·z^{-2}+a_{11}\·z^{-1}+1}=\frac{N_1}{D_1}\·\·\·\left(3\right)$

如上所述，在其中驱动控制ECU10的第一处理器11执行上文所描述的处理的车辆1中，在通过滤波器115作为校正部件，根据由诸如导航系统的环境信息获取单元17获取的行驶环境信息，以及关于车辆是否正在转弯的行驶状态来校正目标驱动功率Pt的情况下，滤波器115的衰减特征被改变。因此，在配备有驱动控制ECU10的车辆1中，在反映了驾驶员设置的行驶特征、车辆1的行驶环境和行驶状态的情况下，以缓冲车辆的簧上振动方式适当地校正目标驱动功率Pt。因此，甚至在车辆的行驶特征由驾驶员改变或车辆1的行驶环境和/或行驶状态被改变的情况下，也可以令人满意地缓冲车辆的振动。

在配备有以电子方式进行控制的节流阀4的车辆中，根据由节流阀传感器14检测到的、驾驶员对节流阀踏板的操作量，设置节流阀4的位置。假设由于某种原因可能会在节流阀踏板本身或节流阀传感器14中发生故障的情况。当如此在节流阀踏板或节流阀传感器14中发生了故障时，不能以高精度根据驾驶员对节流阀踏板的操作量来控制节流阀4的位置。因此，在车辆1中，当用于控制节流阀4的驱动控制ECU 10的第二处理器12对节流阀踏板和节流阀传感器14作出故障判断时，并因此判断发生了节流阀故障时，驱动控制ECU10执行节流阀位置控制，用于使车辆1进入省油行驶状态。

为了在这样的节流阀故障场合下执行节流阀位置控制，如图9所示，驱动控制ECU 10的第二处理器12包括节流阀故障判断部件121、故障场合目标节流阀位置获取部件122和判断控制部件123。节流阀故障判断部件121基于来自节流阀传感器14的信号，判断是否在节流阀踏板和节流阀传感器14中的至少任何一个中发生故障。即，当由来自节流阀传感器14的信号表示的节流阀操作量具有异常值时，或在预定的定时没有从节流阀传感器14接收到信号时，节流阀故障判断部件121判断在节流阀踏板和节流阀传感器14的至少任何一个中发生了故障。当判断发生了节流阀故障时，节流阀故障判断部件121将表示此情况的信号提供到故障场合目标节流阀位置获取部件122和第一处理器11。

当节流阀故障判断部件121判断发生了节流阀故障时，故障场合目标节流阀位置获取部件122从存储设备获取故障场合目标节流阀位置(其是节流阀故障情况下的目标节流阀位置)，并向第一处理器11的目标驱动功率获取部件112提供表示如此获得的故障场合目标节流阀位置的信号。在本实施例中，故障场合目标节流阀位置基本上被判断为固定值。然而，可以准备多个故障场合目标节流阀位置，其中之一可以根据车辆1的行驶环境、行驶状态等来选择。判断控制部件123生成控制信号，用于将节流阀的位置设置为目标节流阀位置，并执行各种判断处理。

接下来，参考图10，描述由驱动控制ECU 10执行的用于处理车辆1中的节流阀故障的节流阀位置控制过程。在驱动控制ECU 10获取车辆的状态(如车辆1的车辆速度、变速器5的齿轮比、节流阀踏板的操作量等等)时，执行图10所示的处理。当由驱动控制ECU 10获取表示车辆1的状态的信息时(S120)，第二处理器12的节流阀故障判断部件121基于来自节流阀传感器14的信号判断(S122)是否在节流阀踏板和节流阀传感器14的至少任何一个中发生了故障。当节流阀故障判断部件121判断没有发生节流阀故障时(S122中为“否”)，则不执行S124之后的处理，而反复地再执行S120之后的处理。

另一方面，当来自节流阀传感器14的信号表示具有异常值的节流阀操作量或在预定的定时没有从节流阀传感器14接收到信号时，节流阀故障判断部件121判断在节流阀踏板和节流阀传感器14的至少任何一个中发生了故障(S122中为“是”)。然后，节流阀故障判断部件121将表示此情况的信号提供到第二处理器12的故障场合目标节流阀位置获取部件122和第一处理器11。当从节流阀故障判断部件121接收到信号时，故障场合目标节流阀位置获取部件122从存储设备获取故障场合目标节流阀位置(其是节流阀故障的情况下的目标节流阀位置)(S124)，并向第一处理器11的目标驱动功率获取部件112提供表示如此获得的故障场合目标节流阀位置的信号。

当从故障场合目标节流阀位置获取部件122接收到表示故障场合目标节流阀位置的信号时，目标驱动功率获取部件112使用具有例如车辆速度、变速器5的齿轮比、故障场合目标节流阀位置等等作为参数的预定的函数，从故障场合目标节流阀位置等计算/设置车辆1的用于故障场合的目标驱动功率(S126)。即，在执行图9的处理的情况下，第一处理器11的目标驱动功率获取部件112充当基于故障场合目标节流阀位置设置用于故障场合的目标驱动功率的部件。通过驱动功率仲裁部件114，向滤波器115发送表示由目标驱动功率获取部件112设置的用于故障场合的目标驱动功率的信号，滤波器115为用于故障场合的目标驱动功率执行缓冲校正处理(S128)。注意，当向第一处理器11提供表示发生了节流阀故障的信号时，驱动功率仲裁部件114不执行驱动仲裁，但是，照原样将信号从目标驱动功率获取部件112发送到滤波器。

由第一处理器以基本上与上文参考图8所描述的相同的过程执行用于故障场合的目标驱动功率的缓冲校正处理(S128)。在此，当发生节流阀故障时，不执行根据车辆1的行驶特征(行驶模式)、行驶环境和行驶状态而设置标准参数ωm和ξm以及设备参数ωp和ξp的设置处理。即，对于当发生节流阀故障的情形，基于故障场合目标节流阀位置，预定用于故障场合的标准参数ωmf和ξmf以及设备参数ωpf和ξpf，并将它们存储在第一处理器11的存储设备中。然后，第一处理器11从存储设备中读取这些标准参数ωmf和ξmf以及设备参数ωpf和ξpf，并将它们提供到滤波器115以供进行校正处理。

将从滤波器115输出的表示校正之后的目标驱动功率的信号发送到控制量设置部件116。控制量设置部件116基于经过滤波器115校正的用于故障场合的目标驱动功率，计算(重新计算)内燃机的燃料喷射单元2和点火单元3的控制量，以及变速器5的控制量，节流阀4的控制量，即，目标节流阀位置(S130)。然后，控制量设置部件116向第二处理器12的判断控制部件123提供计算出的目标节流阀位置。判断控制部件123基于从第一处理器的控制量设置部件116接收到的目标节流阀位置来生成节流阀4的控制信号，并将该信号发送到节流阀4(S132)。

如此，在车辆1中，当判断在节流阀踏板或节流阀传感器14中发生了故障时(S122中为“是”)，基于预定的故障场合目标节流阀位置来设置用于故障场合的目标驱动功率(S126)。然后，以缓冲车辆的簧上振动的方式校正(S128)用于故障场合的目标驱动功率，并基于校正的目标驱动功率来计算节流阀4的目标节流阀位置(S130)。

可以通过上文提及的公式(1)所示的二次/四次传递函数来表达以车辆1的目标驱动功率作为输入，以车辆1的后悬架的行程作为输出的传递函数。通过基于由二次陷波滤波器(其取消了此二次/四次函数中包括的引起振动的二次函数的极点)校正的目标驱动功率来控制内燃机等，可以如上所述令人满意地缓冲车辆1的振动。因此，当判断在节流阀踏板或节流阀传感器14中发生了故障时，借助于通过滤波器115校正基于故障场合目标节流阀位置确定的用于故障场合的目标驱动功率，可以令人满意地缓冲车辆1的振动，并且可以稳定车辆1的行为，同时，车辆1的行驶状态可以平稳地改变成基于故障场合目标控制量的行驶状态。

当传输表示基于由滤波器115校正的目标驱动功率计算出的目标节流阀位置的第一信号时，判断控制部件123接通预定的计时器，并开始测量从把信号传输到节流阀4以来而经过的时间。然后，判断控制部件123判断(S134)经过的时间是否已经达到预定的时间Tr。当判断从第一信号传输以来经过的时间没有达到预定的时间Tr时(S134中为“否”)，判断控制部件123使故障场合目标节流阀位置获取部件122向第一处理器11的目标驱动功率获取部件112传输表示故障场合目标节流阀位置的信号。从而，当在S134中作出了否定的判断时，如图10所示，如此重复S126到S132的处理。当在重复S126到S132的处理时车辆1停止的情况下，此例程结束。

作为如此反复执行S126到S132的处理的结果，由判断控制部件123提供到节流阀4的控制信号表示的目标节流阀位置具有如图11所示的波形，并且如图中的实线曲线所示，随着时间的推移，它收敛于预定的故障场合目标节流阀位置。然而，当由某种原因等而导致控制误差增加时，从判断控制部件提供到节流阀4的控制信号所表示的目标节流阀位置，可能会与故障场合目标节流阀位置不一致，即使是在其中从表示基于由滤波器115校正的目标驱动功率所计算出的目标节流阀位置的第一信号的传输以来已经经过了预定的时间Tr的阶段，如图11链状双虚线曲线所示。

因此，当判断从第一信号的传输时间以后已经过了预定的时间Tr时(S134中为“是”)，第二处理器12的判断控制部件123从节流阀位置传感器4a获取节流阀4在当前时间的位置(实际节流阀位置)，也可以计算目标节流阀位置和当前时间的实际节流阀位置之间的偏差(S136)。接着，判断控制部件123判断该偏差是否超过阈值(S138)。当判断该偏差不超过阈值时(S138中为“否”)，反复地执行S126之后的处理。

当判断该偏差超过阈值时(S138中为“是”)，判断控制部件123判断目标节流阀位置没有收敛于故障场合目标节流阀位置，从第一处理器11使目标节流阀位置失效，然后，将故障场合目标节流阀位置设置为目标节流阀位置(S140)。然后，判断控制部件123完成当前例程，并以使得故障场合目标节流阀位置被设置为目标节流阀位置的方式开始控制节流阀4的处理。如此，甚至在由于某种原因发生了其中基于由滤波器115校正的目标驱动功率计算出的目标节流阀位置不收敛于故障场合目标节流阀位置的情况下，最后节流阀4的位置也被设置为故障场合目标节流阀位置，并且如此，可以使车辆1进入省油行驶状态。

注意，关于用于使车辆1进入省油行驶状态的节流阀位置控制，可以使用通过下面的公式(4)的传递函数定义衰减特征的滤波器作为滤波器115。当使用这样的滤波器时，尽管采样效果可能会稍微有些退化，也可以使车辆1的行驶状态平滑地进入基于故障场合目标控制量的行驶状态。

$C\left(s\right)=\frac{{\mathrm{\ω}}_f^2}{s^2+{2\mathrm{\ξ}}_f\·{\mathrm{\ω}}_f\·s+{\mathrm{\ω}}_f^2}\·\·\·\left(4\right)$

此外，本发明不仅限于上述所描述的实施例，在不偏离所附权利要求的本发明的基本概念的情况，可以进行任何变更和修改。

本申请基于2005年6月14日申请的日本在先申请No.2005-173489，在此引用了该申请的全部内容作为参考。

Claims (4)

1.一种车辆控制设备，该车辆控制设备根据用于运转车辆的预定的操作部件的操作量来设置有关车辆的行驶的预定的目标控制量，其特征在于该车辆控制设备包括：

用于获取所述操作部件的操作量的操作量获取装置；

故障判断装置，用于判断在所述操作部件和所述操作量获取装置中的至少任何一个中是否发生了故障；

目标控制量设置装置，用于设置故障场合目标控制量，该故障场合目标控制量是当所述故障判断装置判断在所述操作部件和所述操作量获取装置中的至少任何一个中发生了故障时，用于故障场合的目标控制量；以及

校正装置，用于以缓冲所述车辆的簧上振动的方式，校正由所述目标控制量设置装置设置的所述故障场合目标控制量。

2.根据权利要求1所述的车辆控制设备，其特征在于：

所述操作部件包括节流阀踏板，所述目标控制量包括所述车辆的目标驱动功率；

提供目标节流阀位置获取装置，用于获取预定的故障场合目标节流阀位置，该预定的故障场合目标节流阀位置是当所述故障判断装置判断在所述操作部件和所述操作量获取装置中的至少任何一个中发生了故障时，用于故障场合的节流阀目标位置；以及

所述目标控制量设置装置基于由所述目标节流阀位置获取装置所获取的故障场合目标节流阀位置，设置故障场合目标驱动功率。

3.根据权利要求2所述的车辆控制设备，其特征在于：

所述校正装置包括二次陷波滤波器，该二次陷波滤波器具有衰减特征，以便衰减车辆的簧上振动。

4.一种节流阀故障处理方法，该方法适用于在车辆的节流阀踏板和用于获取节流阀踏板操作量的节流阀操作量获取装置中的至少任何一个中发生故障的情况，其特征在于该方法包括步骤：

判断在车辆的所述节流阀踏板和所述节流阀操作量获取装置中的至少任何一个中是否发生了故障；

获取故障场合目标节流阀位置，该故障场合目标节流阀位置是当在所述节流阀踏板和所述节流阀操作量获取装置中的至少任何一个中发生了故障时，用于故障场合的目标节流阀位置；

基于所述故障场合目标节流阀位置，设置故障场合目标驱动功率，该故障场合目标驱动功率是用于故障场合的车辆目标驱动功率；以及

以缓冲所述车辆的簧上振动的方式校正所述故障场合目标驱动功率。

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