CN100561017C - 用于车辆的驱动力控制装置和方法 - Google Patents

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Abstract

驱动力控制装置包括作为调整与人的感觉相关的特性的功能块的驾驶员模型(100)和作为调整车辆的硬件特性的功能块的动力传动系管理器(200)。该驾驶员模型(100)包括目标基本驱动力计算单元(静特性)(110)、OWC脱离至同步停滞时间计算单元(111)和目标过渡特性加法单元(120)。该目标基本驱动力计算单元根据加速踏板位置利用例如基本驱动力图计算目标驱动力，该目标过渡特性加法单元根据目标驱动力利用由包括停滞时间的传递函数表示的过渡特性来计算最终目标驱动力。目标过渡特性加法单元(120)基于单向离合器变化到同步状态所需时间设定由“二次滞后系统+停滞时间”表示的过渡特性中的停滞时间(L)。

Description

用于车辆的驱动力控制装置和方法
该非临时申请是基于2005年8月22日向日本专利局提交的日本专利申请No.2005-240216，其整个内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的控制装置和控制方法，该车辆上安装有包括发动机和自动变速器的动力传动系。具体地，本发明涉及一种驱动力控制装置和驱动力控制方法，采用该装置和方法可以输出与驾驶员所要求的驱动力相应的驱动力。
背景技术
对于可以独立于驾驶员对加速踏板的操作来控制发动机输出扭矩的具有发动机和自动变速器的车辆而言，可应用“驱动力控制”的概念。根据该概念，通过利用发动机扭矩和自动变速器的变速比(传动比)获得正目标驱动扭矩和负目标驱动扭矩，该正目标驱动扭矩和负目标驱动扭矩是基于例如驾驶员操作加速踏板的程度以及车辆的运行情况计算的。如那些所谓的“驱动力要求型”和“驱动力需求型”的控制方法也被分类为上述类型。
通过该驱动力控制，可确定目标驱动扭矩以容易地改变车辆的动特性。但是，在加速/减速(过渡响应)的情况下，不仅仅与自动变速器的变速比相对于时间的变化有关的惯性扭矩，而且与车轮速度相对于时间的变化有关的惯性扭矩会导致驱动扭矩偏离目标值。因此，必须修正该扭矩。
此外，在基于利用节气门开度和车辆速度的变速图(transmission map)确定变速比如何变化的情况下，会出现下列问题。如果车辆的动力源为发动机，则随着节气门开度增加所产生的扭矩也增加。因此，在驾驶员操作车辆以提高所要求的驱动力的情况下，原则上通过增加节气门的开度可提高驱动力。但是，所获得的特性如下：当节气门开到一定程度时，由发动机产生的驱动力达到饱和，这意味着即使节气门开到更大的程度，驱动力只会改变很小的程度(驱动力不增加)(也就是说该特性不是线性的而是非线性的)。因此，在发动机产生较大的驱动力的状态下，如果要求驱动力略微提高，则节气门开度要开到很大的程度。因此，节气门开度开到很大的程度以致于变速比变化而跨过变速图上的变速线(即与变速线发生交叉地变速)。在该情况下，目标驱动扭矩与所产生的扭矩之间发生偏离，因此，不会获得驾驶员所期望的车辆性能。
日本专利未审定公开No.2002-087117公开了一种利用控制规格的驱动力控制装置，该控制规格通过发动机扭矩以及变速比的调节控制实现驱动力的稳定状态期望值(目标值)以及驱动力的过渡状态期望值，并且因此可获得驾驶员所要求的驱动力，可显著改善动力性能和驾驶性能。
在前述的文献中公开的驱动力控制装置具有包括发动机和变速器的动力传动系，包括用于检测加速器的操作量的装置、用于检测车速的装置、用于基于所检测的加速器的操作量和所检测的车速计算静态期望驱动力的期望驱动力计算装置、用于计算期望驱动力的变化模式的驱动力模式计算装置、用于基于期望的驱动力计算稳定状态的期望的发动机扭矩值和基于所检测的加速器的操作量以及所检测的车速计算稳定状态的期望变速比的稳定状态期望值计算装置、用于基于期望驱动力的变化模式计算过渡状态期望的发动机扭矩值和过渡状态期望的变速比的过渡状态期望值计算装置、用于实现稳定状态期望的发动机扭矩值以及过渡状态发动机扭矩值的期望发动机扭矩实现装置，以及用于实现稳定状态期望变速比以及过渡状态期望变速比的期望传动比实现装置。
采用该驱动力控制装置，在车辆行驶时，期望驱动力计算装置基于由加速器操作量检测装置检测的加速器操作量以及由车速检测装置检测的车速来计算静止状态期望驱动力，驱动力模式计算装置计算期望驱动力的变化模式。稳定状态期望值计算装置基于期望驱动力计算稳定状态期望发动机扭矩值，并基于所检测的加速器操作量和所检测的车辆状态计算稳定状态期望变速比，过渡状态期望值计算装置基于期望驱动力的变化模式计算过渡状态期望发动机扭矩值和过渡状态期望变速比。然后，期望发动机扭矩实现装置实现稳定状态期望发动机扭矩值和过渡状态期望发动机扭矩值，期望变速比实现装置实现稳定状态期望变速比和过渡状态期望变速比。换句话说，由于变速器的换档延迟和转速的变化导致产生的惯性扭矩没有完全由发动机扭矩控制补偿。相反，提供该控制规格以通过发动机扭矩和变速比的调节控制来实现驱动力的稳定状态期望值和驱动力的过渡状态期望值。因此，可以获得驾驶员所要求的驱动力，并且可显著地改善动力性能和驾驶性能。
但是，日本专利未审定公开No.2002-087117中公开的驱动力控制装置基于由驾驶员的操作所确定的加速器操作量计算静止状态期望驱动力，并且基于期望驱动力的变化模式以及车辆各部件中发生的延迟计算过渡特性，以便确定期望驱动力。因此，关于该计算，驾驶员的操作和车辆各部件的特性(延迟特性)是相互关联的。因而，为了允许所感觉的加速或减速为驾驶员所任意期望的，稳定地实现车辆加速度的过渡特性是不可缺少的。
在前述文献中公开的驱动力控制装置不能解决下列问题：
1)基于驾驶员的特点的适配困难，这是因为驾驶员的操作和车辆各部件的特性相互关联；以及
2)实现驾驶员所期望的期望驱动力存在困难，这是因为如车辆各部件的延迟特性的各动特性变化(过渡特性变化)具有很大的非线性。
此外，自动变速器在动力传动系上具有单向离合器，在选定预定的变速比的情况下，在滑行状态下，该单向离合器防止发动机制动起作用。因此，当车辆从滑行状态被加速时，存在有动力未被传递的期间，直到已处于非驱动状态的单向离合器(脱离状态)变为驱动状态(同步状态)。在前述文献中公开的驱动力控制装置未考虑该期间，并且因此，不能获得合适的期望驱动力变化特性。
发明内容
本发明是为了解决上述问题。本发明的目的是提供一种用于车辆的驱动力控制装置和驱动力控制方法，即使在该车辆具有单向离合器的情况下，可实现驾驶员所期望的驱动力，并且在由加速器关闭(不加速，accelerator-off)状态向加速器开启(accelerator-on)状态过渡的情况下提供令人满意的加速特性。
根据本发明的一方面的控制装置为用于车辆的驱动力控制装置，该车辆具有动力源和连接到该动力源的变速器，并且在包括变速器的动力传动系中插置有单向离合器。驱动力控制装置包括：基于驾驶员的操作设定目标驱动力的目标驱动力设定单元、基于单向离合器的运行状态通过将目标驱动力的过渡特性赋予所设定的目标驱动力来计算最终目标驱动力的过渡特性加法单元、基于所计算的最终目标驱动力控制动力源和变速器的控制单元。
根据本发明，过渡特性加法单元基于单向离合器的运行(作动)状态设定过渡特性。例如，通过使用包括停滞时间因素的传递函数设定过渡特性。此时，如果单向离合器在驱动部件与被动部件之间存在有转速差，则计算传递函数以使得转速差越大则停滞时间越长。这样，由于较大的转速差，因此可以补偿单向离合器变到同步状态(被动状态)所需要的时间。因而，由于过渡特性基于单向离合器的运行状态被补偿，即使由单向离合器处于非驱动状态(脱离状态)开始加速也可适当地赋予(加算，付加)过渡特性。因此，可提供用于车辆的驱动力控制装置，通过该装置即使在车辆具有单向离合器时也可获得驾驶员所要求的驱动力，并且在由加速器关闭状态到加速器开启状态过渡的情况下呈现令人满意的加速特性。
优选地，驱动力控制装置还包括在单向离合器处于非驱动状态时计算从非驱动状态变为驱动状态所需的必要时间的计算单元。过渡特性加法单元，基于根据必要时间设定的参数，通过赋予目标驱动力的过渡特性来计算最终目标驱动力。
根据本发明，单向离合器由非驱动状态变到驱动状态所需时间例如设定为停滞时间。因此，由于过渡特性是基于单向离合器的运行状态补偿的，即使由单向离合器处于非驱动状态(脱离状态)开始加速也可适当地赋予过渡特性。
进一步优选地，过渡特性为包括将停滞时间作为参数的停滞时间特性的二次滞后特性。
根据本发明，例如单向离合器从非驱动状态变为驱动状态所需的时间设定为停滞时间。因此，即使由单向离合器处于非驱动状态(脱离状态)开始加速也可适当地加算过渡特性。
进一步优选地，驱动力控制装置还包括在单向离合器处于非驱动状态时计算从非驱动状态变为驱动状态所需的必要时间的计算单元。过渡特性加法单元基于必要时间设定停滞时间，并通过加算目标驱动力的过渡特性来计算最终目标驱动力。
根据本发明，单向离合器从非驱动状态变为驱动状态所需的时间设定为停滞时间。因此，即使由单向离合器处于非驱动状态(脱离状态)开始加速时也可适当地加算过渡特性。
进一步优选地，该控制装置还包括在单向离合器处于驱动状态时计算动力源的目标扭矩的第一扭矩计算单元、在单向离合器处于非驱动状态时计算动力源的目标扭矩的第二扭矩计算单元以及基于单向离合器的状态从第一扭矩计算单元和第二扭矩计算单元中选定一个的选择单元。
根据本发明，根据单向离合器的状态，在第一扭矩计算单元和第二扭矩计算单元(两个扭矩计算单元都是动力传动系管理器)之间切换。当单向离合器处于非驱动状态(脱离状态)时，使用第二扭矩计算单元计算所要求的发动机扭矩，从而减少在单向离合器从非驱动状态(脱离状态)变为驱动状态(同步状态)时会发生的冲击震动。如果甚至在单向离合器处于非驱动状态(脱离状态)时使用第一扭矩计算单元，当单向离合器建立同步时会发生冲击，并且不能获得由目标驱动力设定单元确定的目标驱动力。因此，当单向离合器处于非驱动状态时，切换到第二扭矩计算单元以计算所要求的发动机扭矩。因而，可避免在单向离合器建立同步时会发生的冲击，并且因此也可避免不能获得由目标驱动力设定单元确定的目标驱动力的状态。因此，可提供用于车辆的驱动力控制装置，即使该车辆具有单向离合器，通过该装置可获得驾驶员所要求的驱动力，并且在由加速器关闭状态过渡到加速器开启状态的情况下呈现令人满意的加速特性。
进一步优选地，动力源为内燃机，并且控制装置控制内燃机的节气门开度。
根据本发明，在单向离合器处于非驱动状态，并且过渡特性由停滞时间补偿，并且在给予驾驶员的要求更高优先权的情况下(例如，在选定运动模式—其中响应踩踏加速踏板的操作，内燃机立即增加扭矩—的情况下)，如果第二扭矩计算单元计算所要求的发动机扭矩，通过加算停滞时间因素来补偿过渡响应，向内燃机输出所要求的发动机扭矩，并且计算目标节气门开度，则内燃机扭矩的增加会相对加速器的操作而延迟。在该情况下，直接计算所要求的内燃机节气门开度。因此，可缩短处理时间，并且可改进内燃机扭矩的升高相对于驾驶员的要求的响应。
根据本发明的另一方面的控制装置包括基于驾驶员的操作设定目标驱动力的目标驱动力设定单元和基于所设定的目标驱动力控制动力源的控制单元。该控制单元包括在单向离合器处于驱动状态时计算动力源的目标扭矩的第一扭矩计算单元、在单向离合器处于非驱动状态时计算动力源的目标扭矩的第二扭矩计算单元、基于单向离合器的状态从第一扭矩计算单元和第二扭矩计算单元中选定一个的选择单元。
附图说明
从本发明的下列详细说明结合附图可更清楚地了解本发明的前述和其它目标、特征、方面以及优点。
图1是示出根据本发明的第一实施例的控制装置的整个构型的框图；
图2是说明安装有根据本发明的第一实施例的控制装置的车辆的运行的正时图；
图3是示出根据本发明的第二实施例的控制装置的整个构型的框图；
图4是示出由根据本发明的第二实施例的控制装置执行的程序的控制结构的流程图；
图5是示出由根据本发明的第三实施例的控制装置执行的程序的控制结构的流程图。
具体实施方式
第一实施例
参照附图，下文说明本发明的实施例。在下列说明中，相同的部件由相同的参考标记标示。相同的部件具有相同的名字并且功能相同。因此，不再对其进行详细说明。
图1示出根据本发明的驱动力控制装置的控制框图。该驱动力控制装置通过由包括在安装在车辆上的ECU(电子控制单元)中的CPU(中央处理单元)执行的程序来实施。
如图1所示，驱动力控制装置最终向发动机300输出所要求的发动机扭矩，并且向ECT(电子控制自动变速器)400输出所要求的档位。注意，ECT400可以为带式CVT(无级变速器)。在该情况下，输出的不是所要求的档位而是所要求的变速比。
下面参照图1详细说明本实施例的驱动力控制装置的构型。注意，下文所述的具体图、传递函数、系数和参数为示例性的，并且本发明不局限于此。
该驱动力控制装置包括驾驶员模型100和动力传动系管理器200。通过包括在驾驶员模型100中的目标过渡特性加法单元120，根据人的感觉，而不是根据车辆的硬件特性进行调节。通过包括在动力传动系管理器200中的特性补偿器220，根据车辆的硬件特性，而不是根据人的感觉进行调节。因此，人的感觉和车辆硬件特性是分别处理的。此外，由于车辆硬件特性的非线性，所以便利于过渡特性的调节。关于驱动力控制装置，下面依次说明驾驶员模型100和动力传动系管理器200。
如图1所示，驾驶员模型100包括目标基本驱动力计算单元(静特性)110；OWC(单向离合器)脱离至同步时的停滞时间计算单元111，即计算单向离合器从脱离(非驱动)状态到同步(驱动)状态的过渡的停滞时间的单元；以及基于由目标基本驱动力计算单元(静特性)110输出的目标驱动力来计算最终目标驱动力的目标过渡特性加法单元120。
OWC脱离至同步时的停滞时间计算单元111，在单向离合器的被动部件的转数(下文称为转速)Nin小于驱动部件的转速Nout的情况下，通过利用转速差Nd＝Nout-Nin计算目标过渡特性加法单元120的传递函数的停滞时间L。此时，停滞时间L由f(Nd，x)计算出(其中x是如车速或加速度的参数)。应注意，存在有这样的趋势，即转速差Nd越大，停滞时间L越长。
目标基本驱动力计算单元(静特性)110基于一图(map)计算目标驱动力，如图1中“基本驱动力图等”所示，将加速器开度用作参数，利用该图由车速确定目标驱动力。换句话说，目标基本驱动力计算单元(静特性)110根据由驾驶员操作的加速器开度和此时的车辆速度(车速)确定计算目标驱动力。
目标过渡特性加法单元120是根据人的感觉(独立于车辆的硬件特性)进行计算以用于确定提供何种类型的过渡特性的单元。例如图1中“目标驱动力过渡特性图等”所示的以时间顺序的方式或以传递函数F(s)(二次滞后+停滞时间)的方式提供目标过渡特性加法单元120。因为如上所述以时间顺序或以传递函数的形式提供目标过渡特性加法单元120(前提是下文将说明的特性补偿器220运行正常)，在不依赖于车辆的硬件特性的情况下，可调节目标驱动力过渡特性图中的目标响应性，以调整(定制)相对于加速器开度的车辆加速度特性(静特性和动特性)。在下文中，对以传递函数形式提供“目标驱动力过渡特性图等”的情况给出说明。
如图1所示，目标过渡特性加法单元120使用传递函数F(s)＝K/(Ts+1)2·Exp-Ls。其中，参数L(停滞时间)由上述OWC(单向离合器)脱离至同步时的停滞时间计算单元111计算。此外，参数T是表示响应速度的时间段(周期)。参数T越小，过渡特性中驱动力的增加的梯度越大(越急)。相反，参数T越大，表示驱动力增加的梯度越小(越平缓)。
因此，由于传递函数F(s)包括停滞时间因素，当存在有单向离合器的转速差Nd时，包括停滞时间L的传递函数增加一个过渡响应。此时，传递函数的计算形式如下，即当单向离合器的转速差Nd越大，停滞时间L越长，原因在于，转速差Nd越大，单向离合器达到同步(被驱动)的状态所需要的时间越长。
图2示出此时的状态。在此，假设在图2中的时刻t(1)踩下加速踏板。如果加速是在单向离合器处于被驱动(同步)状态下开始的，则所产生的驱动力在时刻t(1)在没有停滞时间的情况下开始增加。相反，当加速是在单向离合器处于非驱动(脱离)状态下开始的，则所产生的驱动力在时刻t(3)开始增加。
因此，在目标过渡特性加法单元120中，即使在加速开始于单向离合器处于非驱动状态(脱离状态)的情况下，也可以将停滞时间因素用于适当地加算过渡特性。
图1所示的传递函数如上述的为包括“二次滞后因素+停滞时间因素”的示例。假设目标驱动力的改变是阶段式的(例如逐步地踩下加速踏板的情况)。于是，在时间区域中，传递函数提供包括停滞时间的二次滞后系统的过渡响应。在此方面，该实施例可看作为相对于所要求的驱动力具有二次滞后系统的过滤器。
下面，将描述一实际调整(调节，tunning)的具体例子。调节前述传递函数中的参数ωn和ζ。通过分析传递函数阶跃响应的波形，可以看到下述情况。应注意，下列说明应用于该情况，其中，通过使K/(Ts+1)2改变为K·ωn/(s2+2ζωn+ωn2)变换表示传递函数的表达式。
当参数ζ在范围0＜ζ＜1(欠阻尼)时，产生超调，参数ζ越小，振动越大。当参数ζ大于1，即参数ζ＞1(超阻尼)时，不产生振动，随着参数ζ越大，越逐渐接近目标值。当参数ζ等于1(临界阻尼)时，在不产生振动的情况下达到目标值。
至于当0＜ζ＜1(欠阻尼)情况下的过调量Φ，可观察到下列现象。在欠阻尼情况下，在超调和欠调反复的情况下发生振动。因此，实际上，参数ζ不能设定在0＜ζ＜1(欠阻尼)的范围内。于是，对于参数ζ，基于下列原理进行调节。
在驾驶员期望感觉到平稳的加速度变化的情况下，或在期望合适调节家用轿车和类似车辆概念的情况下，将参数ζ(＞1)调整得更大。即如由例如ζ＝2.0或ζ＝4.0实现的一样进行逐步的上升。
相反，在驾驶员期望直接感觉到加速度变化的情况下，或在期望合适调节运动车和类似车辆概念的情况下，将参数ζ调整到尽可能接近1而大于1的值，即接近1但是极限为ζ＝1.0的值。如由ζ＝1.0实现的一样实现快速上升。
接着，说明参数ωn的调节。在二次滞后系统的阶跃响应中，参数ωn影响延伸到拐点的响应曲线的形状。在参数ζ为1时，随着参数ωn的增加，前面提到的响应曲线的形状立即变为线性。随着参数ωn的降低，响应曲线的形状逐步变为线性(初始带圆度/圆角)。因此，参数ωn是基于下列原理调节的。
在驾驶员期望感觉平稳的加速度变化的情况下，或在期望合适调节家用轿车和类似车辆概念的情况下，将参数ωn调整得更小。也就是说，在拐点附近实现具有圆度的逐步上升。
相反，在驾驶员期望直接感觉到加速度变化的情况下，或在期望合适调节运动车和类似车辆概念的情况下，将参数ωn调整得更大。也就是说，在拐点附近实现快速上升而不出现圆度。
因而，在驾驶员期望感觉平稳的加速度变化的情况下，或在期望合适调节家用轿车和类似车辆概念的情况下，参数ζ(＞1)调整得更大，而参数ωn调整得更小。在驾驶员期望直接感觉到加速度变化的情况下，或在期望合适调节运动车和类似车辆概念的情况下，参数ζ(＞1)调整到尽可能接近1而参数ωn调整得更大。应注意，这些参数和调整这些参数的方法为示例性，并且本发明不局限于此。
如上所述，通过使用如图1所示的用以提供目标驱动力过渡特性的传递函数，设计者可容易地实现易于符合驾驶员的感觉或车辆概念的调节。因而，动力传动系管理器200的下文将说明的特性补偿器220用于设定与车辆硬件特性(尤其非线性特性)相关的补偿器，而驾驶员模型100仅可独立于车辆的硬件特性调整那些影响人类感觉和不影响车辆的如上所述的硬件特性的因素。
动力传动系管理器200包括目标发动机扭矩&AT档位计算单元210，和基于由目标发动机扭矩&AT档位计算单元210输出的目标发动机扭矩计算所要求的发动机扭矩的特性补偿器220。特性补偿器220补偿作为车辆G即产生在车辆中的加速度的响应、并且依赖于车辆的硬件特性的部分。
特性补偿器220是根据本发明的任意部件，并且基于从发动机节气门开度到车辆加速度的传递函数的反函数设计，该传递函数是通过针对独立于人的感觉地作为车辆的硬件特性并显示出显著的非线性的部分辨识实际车辆或详细的模拟模型确定的。采用此结构，加速器开度—车辆加速度特性(静特性，动特性)可保持恒定且不会显著地受到车辆硬件特性的影响。因此，结合上述目标过渡特性加法单元120，可为使用者提供高度令人满意的加速特性。
作为目标发动机扭矩&AT档位计算单元210的输出的所要求的档位被输入ECT400，以控制变速器的油压回路并因此实现变速器所要求的档位。
此外，如图1所示，将特性补偿器220设计为提供从目标G(目标发动机扭矩)到实际G(所要求的发动机扭矩)的总传递函数G(s)(包括节气门开度→车辆G的动特性模型的反函数)作为“G(s)＝1”。因而，在高频区域(即在加速器开度突然改变的情况)，也可保持令人满意的响应。应注意，节气门开度→车辆G的动特性模型是基于发动机、液力变矩器和车辆的动特性模型产生的。
应注意，关于该总传递函数G(s)，运行区域可被分成多个区域，并且可例如在各区域设置部分线性化，以允许计算节气门开度→车辆G的动特性模型的反函数。此外，特性补偿器220可根据车辆运行状态信息(发动机速度Ne、涡轮转速Nt、输出轴转速No、车速)改变或变换特性。因而，可获得改变动特性模型本身的效果。
如图1所示，目标过渡特性加法单元120设置为领先动力传动系管理器200，并且该动力传动系管理器200设置为独立于目标过渡特性加法单元120的功能块。目标过渡特性加法单元120设定为仅处理与人的感觉有关的因素的功能块，而动力传动系管理器200设定为仅处理依赖于车辆硬件特性的因素。
这样，本实施例的驱动力控制装置设定为分别具有影响人的感觉或与车辆概念相关的感觉的功能块(目标过渡特性加法单元)和影响车辆的硬件特性的功能块(特性补偿器)。目标过渡特性加法单元通过容易被设计者根据感觉调节的传递函数，例如二次滞后系统的传递函数，来表示从目标驱动力到最终目标驱动力的传递函数。因而，便利于在例如开始于加速踏板的阶段式踩压的上升特性的时间区域调整过渡特性。特性补偿器将包括节气门开度→车辆G的动特性模型的反函数的总传递函数G(s)定义为G(s)＝1。因此，所要求的发动机扭矩可在消除非线性的同时由目标发动机扭矩计算得出。因此，设计者可容易地根据人的感觉实现调节，无论任何具有非线性控制特性的车辆的硬件特性，都可补偿硬件特性。
具体地，根据本发明的实施例，OWC脱离至同步时的停滞时间计算单元111利用单向离合器的转速差Nd计算停滞时间L。在目标特性加法单元120中，传递函数设为“二次滞后因素+停滞时间因素”。由OWC脱离至同步时的停滞时间计算单元111计算的停滞时间L取代(代入)目标过渡特性加法单元120的停滞时间因素的停滞时间L。因此，通过停滞时间L，考虑到单向离合器建立同步所要求的时间，实现过渡特性，并且可防止发生加速冲击。
第二实施例
下文说明本发明的第二实施例。应注意相同的参考字符表示与第一实施例相同的功能。因此，不再对其进行重复说明。
根据本实施例的驱动力控制装置不具有OWC脱离至同步时的停滞时间计算单元111，但是具有平行(并联)于动力传动系管理器200的OWC同步时动力传动系管理器201以及驾驶员要求优先处理单元203。应注意，OWC同步时动力传动系管理器201是在单向离合器处于非驱动状态(脱离状态)时使用的功能块。
如图3所示，作为驾驶员模型100的输出的最终目标驱动力被输出向动力传动系管理器200、OWC同步时动力传动系管理器201以及驾驶员要求优先处理单元203中的一者。
OWC同步时动力传动系管理器201向发动机300输出基于最终目标驱动力计算的所要求的发动机扭矩，并且向目标过渡特性加法单元120输出OWC同步预测时间Lowc。
OWC同步时动力传动系管理器201，利用例如目标发动机速度或速度变化率以及目标同步时间，由最终目标驱动力计算所要求的发动机扭矩。
驾驶员要求优先处理单元203，利用例如目标发动机速度或速度变化率以及目标同步时间，由最终目标驱动力计算所要求的发动机节气门开度，并直接向发动机300输出所计算的开度(不计算所要求的发动机扭矩)。
参照图4，对由根据本实施例的驱动力控制装置执行的程序的控制结构进行说明。
在步骤(下文简称为S)100，驱动力控制装置检测加速踏板位置。在S110，驱动力控制装置基于例如设置在ECT400中的单向离合器的状态(驱动状态/非驱动状态)、锁止离合器的状态(接合状态/打滑状态/脱离状态)、所产生的发动机扭矩和液力变矩器的速度比，计算当前产生的驱动力。
在S120中，驱动力控制装置(具体地为目标基本驱动力计算单元110)计算目标基本驱动力，这对应于静特性。在S130中，驱动力控制装置(具体地为目标过渡特性加法单元120)进行将目标过渡特性加算到目标基本驱动力的操作，该操作对应于如上述第一实施例的如“二次滞后因素+停滞时间因素”表示的过渡特性。
在S140中，驱动力控制装置判定单向离合器是否处于同步状态。此时，当单向离合器的被动部件的转速Nin与驱动件的转速Nout之间的差，即转速差Nd＝Nout-Nin小于阈值时，则驱动力控制装置判定存在同步。该判定也可由另外的方法得出。当单向离合器处于同步状态(在S140中为是)时，处理进行到S200。否则(在S140中为否)，处理进行到S150。
在S150中，驱动力控制装置判定是否给驾驶员要求的处理更高优先权。例如，如果按压“运动驾驶”开关以选择运动模式，则判定对驾驶员要求的处理给予更高优先权，即优先处理驾驶员要求。当判定对驾驶员要求的处理给予更高优先权(在S150中为是)时，处理进行到S400。否则(在S150中为否)，则处理进行到S300。
在S200中，驱动力控制装置利用动力传动系管理器200计算所要求的发动机扭矩。
在S300中，驱动力控制装置利用OWC同步时动力传动系管理器201计算所要求的发动机扭矩。
在S400中，驱动力控制装置利用驾驶员要求优先处理单元203计算所要求的发动机节气门开度。
根据上述结构和流程图，下面说明安装有根据本实施例的驱动力控制装置的车辆的运行。
当驾驶员踩压加速踏板时，检测踏板位置(S100)。驾驶员模型100计算最终目标驱动力。
当单向离合器处于驱动状态(同步状态)时(在S140中为是)，动力传动系管理器200如第一实施例一样计算所要求的发动机扭矩(S200)。此时，所计算的停滞时间L为0。
在单向离合器处于非驱动状态(脱离状态)时(在S140中为否)，对驾驶员的要求不予以更高优先权(在S150中为否)，OWC同步时动力传动系管理器201计算所要求的发动机扭矩(S200)。此时，停滞时间L计算为转速差Nd的函数。
在单向离合器处于非驱动状态(脱离状态)时(在S140中为否)并且对驾驶员的要求赋予更高优先权时(在S150中为是)，驾驶员要求优先处理单元203计算所要求的发动机节气门开度(S400)。
这样，根据单向离合器的运行状态，改变动力传动系管理器以计算所要求的发动机扭矩，从而减少在单向离合器的非驱动状态(脱离状态)过渡到驱动状态(同步状态)过程中可能发生的冲击。如果单向离合器处于非驱动状态(脱离状态)，则在发动机所产生的扭矩到驱动车轮中的传递不能由线性或传递函数来表示。例如，如果ECT400的档位为第一档并处于非驱动状态，则单向离合器处于非驱动状态(脱离状态)，并且因此发动机与驱动轮断开。在此情况下，如果动力传动系管理器200执行控制，则在单向离合器进入同步状态时可能产生冲击，并且不能获得由驾驶员模型(driver model)确定的目标驱动力。但是，本实施例根据单向离合器的运行状态切换动力传动系管理器(powertrain manager)以计算所要求的发动机扭矩。因而，可以避免在单向离合器进入同步状态时产生冲击，并且避免不能获得由驾驶员模型确定的目标驱动力。
另外，在对驾驶员的要求给予更高优先权时，直接由驾驶员要求优先处理单元203计算所要求的发动机节气门开度，而不是由动力传动系管理器计算所要求的发动机扭矩以向发动机300输出所要求的发动机扭矩，并由此计算发动机节气门开度。因此，可缩短处理时间，并改进对驾驶员的要求的响应。
第三实施例
下面说明本发明的第三实施例。应注意，在下列说明中，相同的包括步骤号码的参考字符表示与第一实施例或第二实施例相同的功能。因此，不再对其进行重复说明。
本实施例的驱动力控制装置具有执行不同于第二实施例的驱动力控制装置的程序的部分。
参照图5，说明本实施例的驱动力控制装置执行的程序的控制结构。应注意，在图5所示的流程图中，相同的步骤号码表示如上述图4中的流程图一样的处理步骤。在相同的处理步骤中，执行相同的操作。因此，不再对其进行重复说明。
在S230中，驱动力控制装置(具体地为目标过渡特性加法单元120)利用来自OWC同步时动力传动系管理器201的同步预测时间Lowc以设计停滞时间系统和进行将目标过渡特性加算到(赋予)目标基本驱动力的操作。这是由二次滞后因素和作为停滞时间因素L的同步预测时间Lowc表示的过渡特性。
如到此所述，因为由目标过渡特性加法单元120加算的过渡特性的停滞时间因素的停滞时间L为单向离合器的同步预测时间Lowc，利用考虑到单向离合器建立同步所需时间的停滞时间因素L表示过渡特性，从而可防止发生加速冲击。
尽管已详细说明并描述本发明，但是可清楚理解，说明仅为示例性，并仅作为示例，因此本发明不局限于此，本发明的精神和范围仅由所附权利要求的条项限定。

Claims (2)

1.一种用于车辆的驱动力控制装置，该车辆具有动力源和连接到所述动力源的变速器，并且在包括所述变速器的动力传动系内插置有单向离合器，所述驱动力控制装置包括：
基于驾驶员的操作设定目标驱动力的目标驱动力设定单元；
过渡特性加法单元，该过渡特性加法单元使用包括基于所述单向离合器的转速差计算的停滞时间的传递函数通过将所述目标驱动力的过渡特性赋予所设定的所述目标驱动力来计算最终目标驱动力；以及
基于所计算的所述最终目标驱动力控制所述动力源和所述变速器的控制单元。
2.一种用于车辆的驱动力控制方法，该车辆具有动力源和连接到所述动力源的变速器，并且在包括所述变速器的动力传动系内插置有单向离合器，所述驱动力控制方法包括以下步骤：
基于驾驶员的操作设定目标驱动力；
使用包括基于所述单向离合器的转速差计算的停滞时间的传递函数通过将所述目标驱动力的过渡特性赋予所设定的所述目标驱动力来计算最终目标驱动力；以及
基于所计算的所述最终目标驱动力控制所述动力源和所述变速器。
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