CN101208590A - 加速感评价装置以及车辆控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供对与驾驶员的加速度期望值相对应的体感加速度进行评价的加速感评价装置、以及利用评价结果来控制车辆的车辆控制装置。该评价装置,检测出驾驶员在加速车辆时针对车辆的操作量,检测出车辆动作量,并基于这些检测值,运算表示驾驶员所期望的加速性能的期望值的期望值物理量,运算表示驾驶员所感知的加速度的体感的体感物理量,并基于期待值物理量和体感物理量的偏差或比值,来运算加速感的评价值。
Description
技术领域
本发明涉及加速感评价装置以及车辆控制装置,特别涉及可在实际车辆中对驾驶员所感知的加速感进行评价的加速感评价装置、以及可以实现驾驶员所期望的加速性能的车辆控制装置。
背景技术
作为本发明的基础的以往的汽车用动力传递机构的模型化系统,使用车辆模型和人模型,使用驾驶员的头的倾斜角、对转速表的视觉量、对发动机转速的听觉量、以及作用于驾驶员身体的正常压力波形等,来评价汽车用动力传递机构切换特性(日本特表2004-530088号公报)。
然而,在以往的技术中,没有运算表示驾驶员的对加速度的期望值的物理量。因此,存在无法进行针对驾驶员的加速度期望值的体感加速度的评价的问题。
发明内容
本发明是为解决上述问题点而完成的,提供一种可以通过运算表示驾驶员的加速度期望值的物理量,来进行针对驾驶员的加速度期望值的体感加速度的评价的加速感评价装置、以及可以实现驾驶员所期望的加速性能的车辆控制装置。
为了达成上述目的,本发明之1是一种加速感评价装置,其特征是,具有:操作量检测部,检测驾驶员在加速车辆时针对车辆的操作量;车辆/人的动作检测部,检测车辆动作量或车辆行动量以及驾驶员的动作量;期望值物理量运算部,基于上述操作量检测部的检测值以及上述车辆/人的动作检测部的检测值,来运算表示驾驶员所期望的加速性能的期望值的期望值物理量;体感物理量运算部,基于上述车辆/人的动作检测部的检测值,运算表示驾驶员所感知到的加速度的体感的体感物理量;比较运算部,比较上述期望值物理量和上述体感物理量并输出;评价值运算部,基于上述比较运算部的输出,运算加速感的评价值。
在本发明之1的加速感评价装置中,以期望值的物理量为目标值,基于期望值的物理量、与例如表示驾驶员借助于驾驶员座椅所感知的体感的物理量之间的偏差或比值,来评价加速感,且该期望值是根据驾驶员针对车辆的操作量而得到的表示驾驶员所期望的加速性能的期望值。因此,与仅利用基于全开加速等特定的行驶模式的车辆物理量来进行评价的加速性能评价法相比,可以利用各种行驶模式来对加速感进行评价。
此外,在本发明之1的加速感评价装置中,为了补偿基于行驶环境的驾驶员心理的特性,还可以具有驾驶员心理特性补偿部,用以修正期望值的物理量。
另外,本发明之2是车辆控制装置具有:操作量检测部,检测驾驶员加速车辆时针对车辆的操作量;车辆/人的动作检测部,检测车辆动作量或车辆动作量以及驾驶员的动作量;期望值物理量运算部,基于上述操作量检测部的检测值以及上述车辆/人的动作检测部的检测值,来运算表示驾驶员所期望的加速性能的期望值的期望值物理量;体感物理量运算部,基于上述车辆/人的动作检测部的检测值,运算表示驾驶员所感知到的加速度的体感的体感物理量;比较运算部,比较上述期望值物理量和上述体感物理量并输出;死区部,输入上述比较运算部的输出,将人的阈值特性设为死区;车辆/人体响应补偿部,输入上述死区部的输出,补偿车辆和人体的响应特性并输出;控制部,基于上述车辆/人体响应补偿部的输出,控制车辆以得到驾驶员所期望的加速性能。
在本发明之2的车辆控制装置中,基于超过人的阈值特性的死区、例如超过人的知觉阈值的死区的偏差或比值来控制车辆,以获得驾驶员所期望的加速性能。因此,根据车辆的控制可进行甚至是人体的前后晃动的相位补偿,得到平稳的加速性能。
在本发明之2的车辆控制装置中,可以控制发动机转矩以及变速机的变速比中的至少一者。
上述本发明之1以及本发明之2的期望值物理量运算部,具有:车辆前后加速度运算部,基于油门开度、变速机的变速级数、车辆重量、车速以及行驶路面信息,来运算车辆前后加速度;响应特性滤波器单元,根据基于行驶路面信息的响应特性,来修正上述车辆前后加速度;微分单元,对来自响应特性滤波器单元的输出值进行微分。
本发明之1的加速感评价装置的体感物理量运算部,可以具有:皮肤感觉加速度运算部,在由于加速时的驾驶员的前后晃动而引起驾驶员的后背按压座椅靠背时有按压载荷作用于其后背的情况下,基于该按压载荷的加速前后的变化量,而将与上述变化量等效的前后加速度作为皮肤感觉加速度进行运算;微分单元,对来自上述运算部的输出值进行微分,并作为皮肤感觉前后冲击(jerk)而进行输出。
本发明之1的加速感评价装置的上述车辆/人的动作检测部,检测驾驶员的头部的前后加速度、驾驶员的肩的前后加速度以及驾驶员的肩的倾斜角,上述体感物理量运算部,具有深部感觉加速度运算部,且该深部感觉加速度运算部基于上述驾驶员的头部的前后加速度、上述驾驶员的肩的前后加速度以及上述驾驶员的肩的倾斜角,运算驾驶员的颈部的前后冲击以及深部感觉加速度。
另外,可以使本发明之2的车辆控制装置的体感物理量运算部具有:载荷比偏差运算部,将由于加速时的驾驶员的前后晃动而引起驾驶员的后背按压座椅靠背时的、作用于其后背的按压载荷的加速前后的变化量作为载荷比偏差进行运算;微分单元,对来自上述运算部的输出值进行微分,并作为载荷比偏差的速度进行输出。
可以根据期望值的物理量的大小来改变本发明之2的死区部的死区的宽度。
如上说明,根据本发明的加速感评价装置,基于根据驾驶员针对车辆的操作量所得到的表示驾驶员所期望的加速性能的期望值的期望值物理量,和表示驾驶员感知的体感的物理量的偏差或比值,来评价加速感。因此,得到可以在各种的行驶模式下评价加速感的效果。
另外,根据本发明的车辆控制装置,基于超过人的阈值特性的死区的偏差或比值,控制车辆以获得驾驶员所期望的加速性能。因此,得到如下的效果:可以根据车辆的控制,甚至对人体的前后晃动进行相位补偿,得到平稳的加速性能。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的加速感评价装置的方框图。
图2是详细地表示第一实施方式的加速感评价装置的方框图。
图3是详细地表示第二实施方式的加速感评价装置的方框图。
图4是表示本发明的加速感评价装置的变形例(第三实施方式)的方框图。
图5是表示在图4的转换单元中使用的史蒂文斯幂定律的特性的线图。
图6是表示本发明的第四实施方式的、控制发动机转矩的车辆控制装置的方框图。
图7是详细表示第四实施方式的车辆控制装置的方框图。
图8是详细表示第五实施方式的车辆控制装置中的体感物理量运算部的方框图。
图9是表示本发明的行驶环境补偿型加速性自适应车辆控制装置的实施方式(第六实施方式)的方框图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。第一实施方式中,作为与驾驶员对车辆进行了操作时的加速度相关联的操作量,检测油门开度以及变速级数(或变速模式)。并且,作为车辆/人的状态量,检测倾斜角、车辆重量、发动机转速、车速、路面坡度、针对座椅的坐垫的载荷即坐垫载荷Wc、针对座椅靠背的载荷即靠背载荷Wb、以及车身地板前后加速度。基于这些检测结果进行加速感评价。
如图1所示,在第一实施方式的加速感评价装置中,设置有操作量检测部10、以及车辆/人的状态量检测部12。操作量检测部10,检测与驾驶员对车辆进行了操作时的加速度相关联的操作量、即油门开度以及变速模式或变速级数等的车辆操作量。车辆/人的状态量检测部12,检测车辆状态量以及驾驶员的状态量亦即人的状态量的至少一者。在车辆状态量中,包括:倾斜角、加速时由驾驶员向坐垫作用的载荷亦即坐垫载荷Wc、由于加速时的驾驶员的前后晃动而引起驾驶员的后背按压座椅靠背时,作用于驾驶员后背的针对靠背的载荷亦即靠背载荷Wb、以及车身地板前后加速度、车辆重量、车速、以及路面坡度等。
利用操作量检测部10检测出的车辆操作量以及利用状态量检测部12检测出的车辆/人的状态量,可以根据加速感的评价的精度等条件变更。在状态量检测部12中,也可以还检测倾斜率、车速、以及发动机转速等的车辆状态量,也可以还检测驾驶员的状态量亦即人的状态量。
操作量检测部10以及状态量检测部12的输出端,与期望值物理量运算部14连接。期望值物理量运算部14,基于操作量亦即油门开度以及变速级数、和车辆状态量亦即车辆重量、车速、以及路面坡度,运算表示驾驶员所期望的加速性能的期望值的期望值物理量。车辆/人的状态量检测部12的输出端,既与期望值物理量运算部14连接,也与体感物理量运算部16连接。体感物理量运算部16,基于坐垫载荷Wc、靠背载荷Wb、以及车身地板前后加速度,运算表示驾驶员感知的加速度的体感的体感物理量。
期望值物理量运算部14以及体感物理量运算部16,与比较运算部18连接。比较运算部18,运算期望值物理量与体感物理量的偏差,或期望值物理量与体感物理量的比值。由比较运算部18运算的偏差或比值,也可以以期望值物理量以及体感物理量的某一为基准,通过运算该偏差或比值,可以运算表示体感相对期望值为何种程度的指标。
比较运算部18与评价物理量运算部20连接。评价物理量运算部20,基于比较运算部18的输出,运算相对于期望值物理量的体感物理量的的评价值(评价物理量)H。
如图2所示,在期望值物理量运算部14中,设置有车辆前后加速度运算部14a、响应延迟时间算出部14b。车辆前后加速度运算部14a,基于油门开度、变速级数、车辆重量、车速、以及路面坡度来运算车辆前后方向的加速度亦即车辆前后加速度α。响应延迟时间算出部14b,基于路面坡度计算出由于行驶路面状况而引起的响应延迟时间(时间常数)T。响应延迟时间算出部14b,例如根据上坡或下坡计算出响应延迟时间T。
另外,车辆前后加速度运算部14a,与人体响应部14e连接,且该人体响应部14e具有由响应特性滤波器构成的一次延迟单元。响应特性滤波器,包含与上坡以及下坡等的行驶路面信息相应的响应延迟时间T、以及最终值K1,根据基于行驶路面信息的响应特性,修正加速性能的期望值物理量。该响应延迟时间T,是驾驶员根据由状态检测部12所检测出的路面坡度而期望的人体响应的响应时间。使车辆前后加速度α通过包含人体响应部14e的最终值(增益)K1的一次延迟单元,由此,来输出表示与驾驶员的后背的压迫感等效的加速度的加速度期望值αbc。即,从人体响应部14e输出相对于前后方向的人体晃动而言的所期望的加速度的期望值,且该前后方向的人体晃动是相对于车身地板的前后加速度的基于靠背的弹簧和乘员的质量而产生的。
另外,在人体响应部14e的输出端,连接有对人体响应部14e的输出进行微分的第1微分单元14f。通过对人体响应部14e的输出亦即加速度期望值αbc进行微分,输出冲击(jerk)的期望值Jbc。
这里,关于本实施方式的人体响应部,对如上述说明那样使用具有增益K1的一次延迟的例子进行了说明,但本发明不局限于该构成。人体响应部也可以使用n次的延迟特性。
在本实施方式中,上述内容是最低限度的构成。另外,为了提高期望值物理量运算部的运算精度,只要赋予上身前后传递涵数即可。
在体感物理量运算部16中,设置有座椅载荷存储部16a。座椅载荷存储部16a,基于车身地板前后加速度,存储车身地板前后加速度产生之前的座椅载荷(坐垫载荷Wci、以及靠背载荷Wbi)。
另外,在体感物理量运算部16中,设置有载荷比运算部16b、以及载荷比运算部16c。载荷比运算部16b,运算当前的靠背载荷Wb对坐垫载荷Wc与靠背载荷Wb之和的比值、即加速后的载荷比R。载荷比运算部16c,运算加速前的靠背载荷Wbi对坐垫载荷Wci与靠背载荷Wbi之和的比值、即加速前的载荷比Ri。这里,之所以使用各载荷比运算部来运算靠椅载荷比,是为了消除驾驶员的体重差。
载荷比运算部16b以及载荷比运算部16c的各输出端,与减法计算单元16d连接。在减法计算单元16d中运算载荷比偏差ΔRb,且该载荷比偏差ΔRb是从加速后的载荷比R中减去加速前的载荷比Ri而得到的。在减法计算单元16d的输出端,连接有乘法单元16e。乘法单元16e对载荷比偏差ΔRb乘以用于换算成皮肤感觉加速度αb1的换算系数Kg。乘法单元16e,将对载荷比偏差ΔRb乘以换算系数Kg后而得到的乘积作为皮肤感觉加速度αb1输出。由此,可以在由于加速时的驾驶员的前后晃动而引起驾驶员后背按压座椅靠背时有按压载荷作用于其后背的情况下,基于该按压载荷的加速前后的变化量、即载荷比偏差,将与变化量等效的上述加速度作为皮肤感觉加速度αb1进行运算。
另外,在乘法要素16e的输出端,连接有对乘法单元16e的输出进行微分的第2微分单元16f,通过对皮肤感觉加速度αb1进行微分输出皮肤感觉前后冲击Jb。
在比较运算部18中,设置有减法计算单元18a、以及减法计算单元18b。减法计算单元18a输出从加速度期望值αbc中减去皮肤感觉加速度αb1后的差值。减法计算单元18b输出从冲击期望值Jbc中减去皮肤感觉冲击Jb后而得到的差值。乘法计算单元18c与减法计算单元18a连接,用以进行乘以系数A的计算,且乘法计算单元18d与减法计算单元18b连接,用以进行乘以系数B的计算。
而且,评价物理量运算部20,基于乘法计算单元18c以及乘法计算单元18d的各输出,对实际驾驶员所感知的体感物理量相对根据油门开度而得到的驾驶员的加速度的期望值(加速度期望值αbc、以及冲击期望值Jbc)为何种程度进行评价,并将评价值(评价物理量)H输出。
下面,对评价值H的计算进行说明,评价物理量运算部20,对比较运算部18的输出Δαb、ΔJb,以与事先进行的加速感的感官评价之间的关系式作为基础运算评价物理量。在本实施方式中,把加速度的偏差Δαb、和冲击的偏差ΔJb作为输入,以与感官评价之间的回归式为基础,按照下式运算评价值H。
H=k1Δαb+k2ΔJb+C …(1)
这里,k1以及k2是回归系数,C是常数。
此外,在上述中,作为求解评价值的回归式,虽然表示了一次线性回归式,但本发明并不局限于此。为了求得评价值,也可以使用非线性的回归式。
利用本实施方式的操作检测部10得到的驾驶员的油门开度,是表示驾驶员的加速度的意图的信息。在油门开度增加时,可以将相对于当前状况车速的车速增加(驱动力增加)要求、即油门开度,看作为相当于车辆加速度的量。只是对于车辆加速度,即便油门开度相同,由于变速机的变速级数而引起驱动力不同。另外,还由与基于车速或路面坡度的行驶阻力之间的均衡情况来决定。由此看出,由车辆前后加速度运算部14a,根据油门开度、基于变速机的变速级数的驱动力、车速、由路面坡度决定的行驶阻力、以及车辆重量,来推定车辆前后加速度。
另一方面,作为驾驶员对于已产生的车辆加速度,感知加速的感觉器,有由皮肤感觉和深部感觉构成的体性感觉器。皮肤感觉,是由皮肤感觉接受器的默可尔(Merkel)板和迈斯纳(Meissner)小体来感知后背按压座椅时的载荷以及载荷变化。另外,深部感觉,由位于骨骼肌的肌梭为了维持姿势通过肌肉或肌腱的动作(伸缩)来感知。因此,可以将各种交通工具的加速体验的加速度的大小,考虑成通过体性感觉量的方式来存储的量。
因此,将针对于驾驶员的油门操作所期望的加速,通过利用体性感觉所感知的物理量来表现即可。因此,已说明的例子中,与车辆加速度相应考虑人体响应的同时,将没有加速震动的特性假设成理想的期望值,并且作为人体响应部的特性在本实施方式中使用了一次延迟。而且,一次延迟的时间常数T,在路面为上坡和下坡的情况下,驾驶员预先期望的响应时间不同。即,在路面为上坡的情况下,驾驶员根据经验期望与平坦路的时间常数T相比较大。另外,在路面为下坡的情况下,驾驶员期望与平坦路的时间常T相比较小。将这样得到的加速度期望值αbc通过第一微分单元进行微分,来运算冲击期望值Jbc。其是与皮肤感觉接受器的载荷变化相当的值(加速前后上身质量没有变化)。
根据本实施方式,根据与加速度相关联的操作量以及车辆状态量来运算加速度的期望值物理量的同时,根据车辆状态量来运算加速度的体感物理量。基于运算出的加速度的期望值的物理量和加速度的体感物理量的偏差或比值,可以评价加速度的体感对于驾驶员的加速度的期望为何种程度。
下面,参照图3对本发明的第二实施方式的加速度评价装置进行说明。本实施方式,利用车辆/人的状态量检测部来检测出车辆状态量以及人的状态量(车辆/人的状态量),并且除第一实施方式中用到的皮肤感觉加速度αb1以及皮肤感觉前后冲击Jb以外,还作为体感物理量运算颈部的前后冲击Jn以及深部感觉加速度αb2。因此,在本实施方式中,如图3所示,作为车辆/人的状态量,除车身地板前后加速度、坐垫载荷Wc、以及靠背载荷Wb以外,还检测出驾驶员的头部的前后加速度αh、驾驶员的肩的前后加速度αs、以及驾驶员的肩的倾斜角Ps。
另外,在图3中对与图1对应的部分标以相同符号省略说明。
在本实施方式中,还利用车辆/人的状态量检测部12来检测驾驶员的头部的前后加速度αh、驾驶员的肩的前后加速度αs、以及驾驶员的肩的倾斜角Ps。
另外,如图3所示,在本实施方式的体感物理量运算部16中,设置有M次的低通过滤波器16g。该低通过滤波器16g是为了除去噪声和除去人体晃动的响应频率以上的变动成分而设置的,向低通过滤波器16g,分别输入驾驶员的头部的前后加速度αh、驾驶员的肩的前后加速度αs、以及驾驶员的肩的倾斜角Ps的检测值,来除去噪声和除去人体晃动的响应频率以上的变动部分。在低通过滤波器16g的输出端,设置有减法计算单元16h。减法计算单元16h输出从驾驶员的头部的前后加速度αh的检测值中减去驾驶员的肩的前后减速度αs后而得到的偏差Δαhs。该偏差Δαhs表示作为刺激力作用于颈部的加速度。
另外,在体感物理量运算部16中,设置有乘法计算单元16i、以及乘法计算单元16j。在乘法计算单元16i中,进行乘以第2换算系数Kgn的计算,用以将加速度换算成力。乘法计算单元16i对从减法计算单元16h输出的偏差乘以换算系数Kgn,将偏差换算成力输出。乘法计算单元16j对倾斜角Ps乘以第3换算系数Kgs,换算成深部感觉加速度αb2。
在乘法计算单元16i的输出端,设置有第3微分单元16k。第3微分单元16k对乘法计算单元16i的输出进行微分,作为前后冲击Jn输出。前后冲击Jn是与颈部的前后刺激力的变化量成比例的量。
在本实施方式中,通过利用第3微分单元16k进行微分,来运算与对颈部作用的刺激力的变化成比例的颈部的前后冲击Jn。之所以运算颈部的前后冲击Jn,是因为考虑到,由于头部的质量与上身质量相比较小,所以当产生突然加速时,在姿势维持功能发生作用之前,头部先于身体向后方移动,之后靠其后颈的筋肉力量使头部回复至原来的位置,通过此时作用于颈部的冲击的大小,来感知加速震动的强度。
向乘法计算单元16j中,输入除去了噪声以及人体晃动的响应频率以上的变动的肩的倾斜角Ps,并将对倾斜角Ps乘以第3换算系数Kgs后而得到的值作为深部感觉加速度αb2输出。该深部感觉加速度αb2,相当于驾驶员欲保持自身的姿势而由自身所忍受的量。
利用设置于本实施方式的比较运算部18的减法计算单元18a,从加速度期望值αbc中减去皮肤感觉加速度αb1以及深部感觉加速度αb2之和。利用乘法计算单元18c对偏差(=αbc-αb1-αb2)乘以系数A后换算成加速度的偏差Δαb。另外,对从冲击期望值Jbc中减去皮肤感觉前后冲击Jb后而得到的偏差乘以系数B,来运算冲击的偏差ΔJb,并且基于上述(1)式来运算评价值H。
在本实施方式中,除皮肤感觉加速度αb1以及皮肤感觉前后冲击Jb以外,作为体感物理量还运算颈部的前后冲击Jn以及深部感觉加速度αb2。因此,与第一实施方式相比,可进行精度更高的加速感的评价。
下面,对本发明的加速度评价装置的变形例(第三实施方式)进行说明。该变形例,如图4所示,是按照用以描述刺激与感觉之间的关系的下面的(2)式表示的史蒂文斯(Stevens)幂定律,来改变由体感物理量运算部的两个载荷比运算部16b、16c的各个输出端所输入的载荷比的情形。在图5中表示史蒂文斯幂定律的特性。
R’=k·Ra …(2)
这里R相当于刺激的载荷比,R’是表示感觉的物理量、k以及a是参数。
根据该变形例,利用每个使用了感觉系数k的转换单元16m,将加速后的载荷比R、以及加速前的载荷比Ri转换成与驾驶员的感觉相应的值。由此,可以运算精度优良的皮肤感觉加速度αb、以及皮肤感觉前后冲击Jb。
下面,参照图6对本发明的第四实施方式的控制发动机转矩的车辆控制装置进行说明。本实施方式,作为操作量检测出油门开度以及变速级数,作为车辆/人的状态量检测出车身地板前后加速度、坐垫载荷Wc、靠背载荷Wb、车辆重量、车速、以及路面坡度等,利用第一实施方式的加速感评价装置来控制发动机转矩。因此,对于在图6中与图1对应的部分以及在图7中与图2对应的部分,标以相同符号并省略说明。
如图6所示,在本实施方式中,死区部22与比较运算部18的输出端连接,且该死区部22具有人的知觉阈值-dh~+dh的宽度的死区。车辆/人体响应补偿部24与死区部22的输出端连接,且车辆/人体响应补偿部24用以进行车辆和人体的响应的补偿。发动机转矩控制部26与车辆/人体响应补偿部24连接,且该发动机转矩控制部26用以基于车辆/人体响应补偿部24输出来控制发动机转矩。
如图7所示,在本实施方式的期望值物理量运算部14中,取代图2的一次延迟单元,设置有将最终值设为Kw的一次延迟单元14g。通过使驾驶员的座椅靠背的加速度变化,从包含最终值Kw的一次延迟单元14g通过,来从一次延迟单元14g输出载荷比偏差的期望值ΔRbc。
另外,从与一次延迟单元14g的输出端连接的第1微分单元14f,通过对载荷比偏差的期望值ΔRbc进行微分,输出载荷比偏差的速度的期望值Rbc。
在本实施方式的体感物理量运算部16中,和图2的加速感评价装置不同,没有设置乘法计算单元16e。因此,从体感物理量运算部16中,分别输出载荷比偏差ΔRb、利用微分单元16f对载荷比偏差ΔRb进行微分而得到的载荷比偏差的速度Rb。
本实施方式的比较运算部18,具有:从载荷比偏差的期望值ΔRbc中减去载荷比偏差ΔRb的减法计算单元18a;以及从载荷比偏差的速度的期望值Rbc中减去载荷比偏差的速度Rb的减法计算单元18b。
在死区部22中,设置有死区部22a、死区部22b、乘法计算单元22c、以及乘法计算单元22d。死区部22a,与减法计算单元18a的输出端连接,并且具有-dh1~+dh1的宽度的死区。死区部22b,与减法计算单元18b的输出端连接,并且具有-dh2~+dh2的宽度的死区。乘法计算单元22c,与死区部22a的输出端连接,而且对所输入的数据乘以系数G1。乘法计算单元22d,与死区部22b的输出端连接,而且对所输入的数据乘以系数G2。
另外,载荷比偏差的速度的期望值Rbc的数据,按照下述的式子被输入到死区部22b以改变死区的宽度。
dh2=r·Rbc …(3)
这里,r是韦伯比(Weber ratio)、dh2≤控制精度。
设置于死区部22的乘法计算单元22c以及乘法计算单元22d的输出端,分别输入到车辆/人体响应补偿部24。
在发动机转矩控制部26中,随着以下各值的增大,即:(a)对于从载荷比偏差的期望值ΔRbc中减去载荷比偏差ΔRb后得到的偏差,将其除去人的阈值特性后,乘以系数G1而得到的值;(b)对于从载荷比偏差的速度的期望值Rbc中减去载荷比偏差的速度Rb后得到的偏差,将其除去人的阈值特性后,乘以系数G2而得到的值,通过控制点火时间、燃料喷射量、空气量、以及变速级的至少一个来进行控制以使转矩增大。
另外,在柴油机中,随着以下各值的增大,即:(a)对于从载荷比偏差的期望值ΔRbc中减去载荷比偏差ΔRb后得到的偏差,将其除去人的阈值特性后,乘以系数G1而得到的值;(b)对于从载荷比偏差的速度的期望值Rbc中减去载荷比偏差的速度Rb后得到的偏差,将其除去人的阈值特性后,乘以系数G2而得到的值,通过使燃料喷射量增加来进行控制以使转矩增大。由此,可以提高车辆的加速性能。
下面,参照图8对第五实施方式的车辆控制装置进行说明。本实施方式,只在第四实施方式中改变体感物理量运算部。即,取代检测坐垫载荷Wc以及靠背载荷Wb,作为车辆/人的状态量检测坐垫挠度以及靠背挠度,根据坐垫挠度运算坐垫载荷Wc,并且,根据靠背挠度运算靠背载荷Wb。因此,省略对于体感物理量运算部16以外的部分的图示,在图8中对于与图7对应的部分标以相同符号并省略说明。
如图8所示,在本实施方式的体感物理量运算部中,设置有:坐垫载荷Wc运算部16p,根据坐垫挠度运算坐垫载荷Wc;靠背载荷Wb运算部16q,根据靠背挠度运算靠背载荷Wb。坐垫载荷Wc运算部16p以及靠背载荷Wb运算部16q均分别与座椅载荷存储部16a以及载荷比运算部16b连接。座椅载荷存储部16a与载荷比运算部16c连接。
在座椅载荷存储部16a中,如上述说明,基于所输入的车身地板前后加速度,存储加速度产生前的坐垫载荷Wci以及靠背载荷Wbi。
在本实施方式中,无需检测坐垫载荷Wc以及靠背载荷Wb,而检测坐垫挠度以及靠背挠度。而且,可以根据坐垫挠度来运算坐垫载荷Wc的同时,可以根据靠背挠度来运算靠背载荷Wb。
下面,对行驶环境补偿型加速性自适应车辆控制装置的实施方式(第六实施方式)进行说明。本实施方式,在图1所示的第一实施方式的加速感评价装置中设置了驾驶员心理特性补偿部30。
根据本实施方式,可以进行基于行驶环境的驾驶员心理的特性的补偿。
行驶环境补偿型加速性能自适应车辆控制装置的主要构成示于图9。为了进行基于行驶环境的驾驶员心理特性的补偿,在图7的加速性能自适应车辆控制装置的构成中,附加了驾驶员心理特性补偿部30用以修正期望值物理量。在驾驶员急于争先时,急加速或急减速会增多,油门和刹车的操作频率变高。根据这样的操作频率来运算驾驶员的心急程度。以使图7的实施例中所示的期望值物理量运算部14的一次延迟单元14g的最终值Kw的大小根据心急程度而增大的方式,在驾驶员心理特性补偿部中进行运算,修正期望值物理量、即荷重比期望值和荷重速度比期望值。由此,得到基于驾驶员的心理状态的加速性能。另外,虽然表示了在加速性能自适应控制装置中设置了驾驶员心理特性补偿部的实施方式,但也可以适用于加速感评价装置。
产业上的可利用性
可以提供可以利用各种行驶模式来评价加速感的加速感评价装置,还可以提供可以得到平稳加速性能的车辆控制装置。
Claims (10)
1.一种加速感评价装置,其特征在于,
具有:操作量检测部,检测驾驶员在加速车辆时针对车辆的操作量;
车辆/人的动作检测部,检测车辆动作量或车辆动作量以及驾驶员的动作量;
期望值物理量运算部,基于上述操作量检测部的检测值以及上述车辆/人的动作检测部的检测值,来运算表示驾驶员所期望的加速性能的期望值的期望值物理量;
体感物理量运算部,基于上述车辆/人的动作检测部的检测值,运算表示驾驶员所感知到的加速度的体感的体感物理量;
比较运算部,比较上述期望值物理量和上述体感物理量并输出;
评价值运算部,基于上述比较运算部的输出,运算加速感的评价值。
2.根据权利要求1所述的加速感评价装置,其特征在于,为了补偿基于行驶环境的驾驶员心理的特性,还具有驾驶员心理特性补偿部,用以修正上述期望值物理量。
3.根据权利要求1所述的加速感评价装置,其特征在于,
上述期望值物理量运算部具有:车辆前后加速度运算部,基于油门开度、变速机的变速级数、车辆重量、车速以及行驶路面信息,来运算车辆前后加速度;
响应特性滤波器单元,根据基于行驶路面信息的响应特性,来修正上述车辆前后加速度并输出;
微分单元,对来自响应特性滤波器单元的输出值进行微分。
4.根据权利要求1所述的加速感评价装置,其特征在于,
上述体感物理量运算部具有:
皮肤感觉加速度运算部,在由于加速时的驾驶员的前后晃动而引起驾驶员的后背按压座椅靠背时有按压载荷作用于其后背的情况下,基于该按压载荷的加速前后的变化量,而将与上述变化量等效的前后加速度作为皮肤感觉加速度进行运算并输出;
微分单元,对来自上述皮肤感觉加速度运算部的输出值进行微分,并作为皮肤感觉前后冲击而进行输出。
5.根据权利要求4所述的加速感评价装置,其特征在于,
上述车辆/人的动作检测部检测驾驶员的头部的前后加速度、驾驶员的肩的前后加速度以及驾驶员的肩的倾斜角,
上述体感物理量运算部具有深部感觉加速度运算部,且该深部感觉加速度运算部基于上述驾驶员的头部的前后加速度、上述驾驶员的肩的前后加速度以及上述驾驶员的肩的倾斜角,运算驾驶员的颈部的前后冲击以及深部感觉加速度。
6.一种车辆控制装置,其特征在于,
具有:操作量检测部,检测驾驶员加速车辆时针对车辆的操作量;
车辆/人的动作检测部,检测车辆动作量、或车辆动作量以及驾驶员的动作量;
期望值物理量运算部,基于上述操作量检测部的检测值以及上述车辆/人的动作检测部的检测值,来运算表示驾驶员所期望的加速性能的期望值的期望值物理量;
体感物理量运算部,基于上述车辆/人的动作检测部的检测值,运算表示驾驶员所感知到的加速度的体感的体感物理量;
比较运算部,比较上述期望值物理量和上述体感物理量并输出;
死区部,输入上述比较运算部的输出,将人的阈值特性设为死区;
车辆/人体响应补偿部,输入上述死区部的输出,补偿车辆和人体的响应特性并输出;
控制部,基于上述车辆/人体响应补偿部的输出,控制车辆,以得到驾驶员所期望的加速性能。
7.根据权利要求6所述的车辆控制装置,其特征在于,
上述控制部控制发动机转矩以及变速机的变速比的至少一者。
8.根据权利要求6所述的车辆控制装置,其特征在于,
上述期待值物理量运算部具有:
车辆前后加速度运算部,基于油门开度、变速机的变速级数、车辆重量、车速以及行驶路面信息,来运算车辆前后加速度;
响应特性滤波器单元,根据基于行驶路面信息的响应特性,来修正上述车辆前后加速度并输出;
微分单元,对来自响应特性滤波器单元的输出值进行微分。
9.根据权利要求6所述的车辆控制装置,其特征在于,
上述体感物理量运算部具有:载荷比偏差运算部,在由于加速时的驾驶员的前后晃动而引起驾驶员的后背按压座椅靠背时有按压载荷作用于其后背的情况下,将该按压载荷的加速前后的变化量作为载荷比偏差进行运算并输出;
微分单元,对来自上述载荷比偏差运算部的输出值进行微分,并作为载荷比偏差的速度进行输出。
10.根据权利要求6所述的车辆控制装置,其特征在于,根据上述期望值物理量的大小来改变上述死区部的死区的宽度。
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