CN102398599A - 车辆控制系统和车辆控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆控制系统和车辆控制方法。一种车辆控制系统，其被配置为基于车辆的行驶状态获得一种指标并且响应于该指标改变驱动力控制特性和悬挂机构的车体支撑特性中至少任何一个，并被配置为获取与车辆所行驶的道路表面的摩擦系数相关联的信息，并且基于与道路表面摩擦系数相关联的信息校正响应于该指标改变的驱动力控制特性和车体支撑特性中的该至少任何一个(步骤S1、S3、S5和S7)。

Description

车辆控制系统和车辆控制方法

技术领域

本发明涉及一种车辆控制系统以及使用该车辆控制系统的车辆控制方法，所述车辆控制系统被配置为使诸如车辆的功率特性、转向特性和悬挂特性的——车辆的行动特性或者加速和减速特性(在下文中，被称作行驶特性)适应于车辆的行驶环境、驾驶员的偏好和行驶意图等。

背景技术

当驾驶员执行加速或者减速操作或者转向操作时，诸如车辆速度和行驶方向的车辆行动会发生改变。在操作量和行动变化之间的相关性不仅依赖于诸如燃料节省的能量效率，而且还依赖于车辆要求诸如驾乘舒适度、安静性和功率性能的特性。在另一方面，存在车辆行驶的各种环境，诸如城区、高速道路、上坡道路和下坡道路，并且存在各种驾驶员偏好以及驾驶员从车辆体验到的各种印象。因此，即使当车辆能够符合关于具体行驶环境和/或特定驾驶员的预期地行驶时，但是当行驶环境或者驾驶员改变时，车辆也会不符合该预期地行驶并且会给予驾驶员要求过度操作或者所谓的驾驶性能会劣化的印象。

然后，在现有技术中，已经提出了被配置为将驾驶取向合并到对车辆的行动控制中的各种装置。这种类型的装置不要求任何开关操作并且允许微小特性变化。在日本专利申请公布No.06-249007(JP-A-06-249007)中描述了该装置的一个实例。在JP-A-06-249007中描述的装置是使用神经计算机的驱动力控制系统。该装置被配置为获知作为所需加速度的模型的、针对加速器冲程的加速度和车辆速度的相关性，然后基于在所需加速度的模型和合并驾驶取向的第二基准加速度模型之间的偏差以及在第二基准加速度模型和标准的第一基准加速度模型之间的偏差来计算节流阀开度。

注意车辆如预期地那样行驶的状况是基于在轮胎和道路表面之间的充分抓力(grip)。换言之，因为车辆在轮胎抓力的约束下行驶，所以在日本专利申请公布No.05-071375(JP-A-05-071375)中描述的发明被配置为针对正常模式和运动模式中的每一种准备节流阀开度映射，然后基于道路表面摩擦系数(在下文中，被称作道路表面μ)来校正从映射获得的目标节流阀开度。

在JP-A-06-249007中描述的装置被配置为将驾驶员的驾驶取向合并到驱动力控制中以增加驱动力；而在JP-A-05-071375中描述的装置被配置为将道路表面μ合并到节流阀开度控制中以相对地降低驱动力(或者发动机输出扭矩)以便确保轮胎在道路表面上的抓力。如果具有相反的控制细节的这些装置只是被应用于车辆，则车辆行驶控制不能总是被充分地执行，从而存在发展新技术的空间。

发明内容

本发明提供能够通过在车辆行驶控制中更好地合并驾驶取向和道路表面摩擦系数而改进驾驶性能的车辆控制系统和车辆控制方法。

本发明的第一方面涉及一种车辆控制系统，该车辆控制系统被配置为基于车辆的行驶状态来获得指标并且响应于该指标来改变驱动力控制特性和悬挂机构的车体支撑特性中的至少任何一个。该车辆控制系统被配置为获取与车辆所行驶的道路表面的摩擦系数相关联的信息，并且基于与道路表面的摩擦系数相关联的信息来校正响应于该指标而改变的驱动力控制特性和车体支撑特性中的至少任何一个。

另外，在该车辆控制系统中，可以基于与道路表面的摩擦系数相关联的信息，对驱动力控制特性和车体支撑特性这两者进行校正，并且当驱动力控制特性被校正为在与其中驱动力控制特性基于该指标而改变的方向相反的方向上改变时，车体支撑特性可以被校正以在与其中车体支撑特性基于该指标而改变的方向相同的方向上改变。

另外，在该车辆控制系统中，与道路表面的摩擦系数相关联的信息可以包括指示探测摩擦系数的变化的信息、指示用于选择为车辆准备的行驶模式的开关被操作的信息、以及指示预存储的摩擦系数被加载的信息中的至少一种，其中所述行驶模式用以使所述车辆行驶在具有低摩擦系数的道路表面的道路上。

另外，在该车辆控制系统中，该指标可以当与车辆的加速度的绝对值相对应的瞬时指标大于当前指标时增加，并且可以当其中与车辆的加速度的绝对值相对应的瞬时指标不超过当前指标的状态继续、然后满足预定条件时降低，并且基于与道路表面的摩擦系数相关联的信息而校正的驱动力控制特性和车体支撑特性中的至少任何一个可以被保持，直至该指标降低至低于校正值。

本发明的第二方面涉及车辆控制方法。该车辆控制方法包括：基于车辆的行驶状态来获得指标；响应于该指标来改变驱动力控制特性和悬挂机构的车体支撑特性中的至少任何一个；获取与车辆所行驶的道路表面的摩擦系数相关联的信息；以及基于与道路表面的摩擦系数相关联的信息来校正响应于该指标而改变的驱动力控制特性和车体支撑特性中的至少任何一个。

根据本发明的方面，不仅车辆的行驶状态可以合并到驱动力控制特性或者车体支撑特性中，而且那些特性中的至少任何一个基于道路表面的摩擦系数而被校正，从而可以通过尽可能多地基于车辆行驶状态来利用驱动力控制特性或者车体支撑特性的优点而实现行驶。另外，例如当道路表面的摩擦系数降低、然后驱动力控制特性被校正成相对地降低驱动力时，车体支撑特性可以在与此、即在当驱动力增加时设定车体支撑特性的方向相反的方向上校正，从而即使当道路表面的摩擦系数降低时，可以尽可能多地实现接近驾驶员预期行驶的行驶。此外，根据本发明的方面，基于该指标的至少任何一个特性得以保持，直至满足预定条件，从而可以避免或者防止行驶特性频繁地改变的情况、针对道路表面的摩擦系数变化的特性校正延迟等。

附图说明

将在下面参考附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中类似的数字表示类似的元件，并且其中：

图1是概念地示出由根据本发明实施例的控制系统执行的控制的实例的流程图；

图2是用于示出由根据本发明实施例的控制系统执行的控制的特定实例的流程图的第一半部；

图3是该流程图的第二半部；

图4是示出在轮胎摩擦圆上绘制的探测纵向加速度和探测横向加速度的曲线图；

图5是基于瞬时运动指标示出命令运动指标变化的实例的曲线图；

图6是用于示出在瞬时运动指标和命令运动指标之间的偏差的时间积分以及其中积分值被复位的状况的曲线图；以及

图7是示意性地示出本发明的实施例可以被应用于此的车辆的视图。

具体实施方式

根据本发明的特定实例的控制系统被配置为基于车辆的行驶状态来获得指标并且基于该指标来改变车辆的行驶特性。行驶状态例如可以是加速度或者加速度的绝对值，所以，当车辆执行所谓的运动行驶时，行驶状态可以是增加的指标。另外，加速度不限于纵向加速度。加速度可以是合并横向加速度的加速度。更具体地，加速度可以是组合纵向加速度和横向加速度的合成加速度。通过这样做，不仅车辆通过加速器操作和制动操作的行动而且通过转向操作的行动也可以被更好地合并到行驶特性中。注意，加速度可以是由传感器探测的、所谓的实际加速度或者基于加速器操作量或制动操作量估计的加速度。然后，以上行驶特性是与行动相关联的特性，例如车辆的加速度特性、在转向中的转弯特性(或者转弯性能)和由悬挂机构提供的、车体的悬挂特性(支撑特性或者阻尼器特性)。

在本发明的实施例中，以上加速度被合并到指标中，并且该指标的本质指示作为加速度呈现的、驾驶员的偏好或者驾驶取向，并且换言之，该指标指示所谓的运动指标。因此，该指标是基于加速度的；然而，该指标不与加速度同步地改变。另外，该指标随着加速度的变化而改变，从而该指标通常被配置为随着加速度(包括加速度的绝对值；这还适用于以下说明)增加而增加，并且随着加速度反向地降低而降低。

根据本发明实施例的控制系统被配置为除了上述加速度之外、响应于由驾驶员实现的驾驶操作的细节而改变该指标，并且改变车辆的行驶特性。该操作，简言之，是用于改变在车辆上施加的加速度的操作，并且包括例如加速器操作、制动操作、转向操作等。在加速器操作中，加速器踏板的按压量被改变以改变例如发动机的驱动力源的输出功率，或者变速器的速度比。在制动操作中，制动力被改变。在转向操作中，车辆的转弯量被改变。然后，操作的细节包括操作量和操作速度。

为了在实际车辆行驶中合并上述行驶特性，需要足够地确保轮胎的抓力。然后，在本发明的实施例中，为了通过确保轮胎的抓力而获得所期望的行驶状态，基于该指标的行驶特性被进一步校正。在下文中，将描述特定实例。首先，本发明的实施例可以被应用于此的车辆是通过驾驶员的操作而加速、减速或者转弯的车辆，并且典型实例是使用内燃机或者马达作为驱动力源的汽车。图7是示出车辆的一个实例的框图。车辆1包括由两个转向前轮2和两个驱动后轮3构成的四个轮子。这四个轮子2和3中的每一个通过悬挂装置4被组装到车体(未示出)。每一个悬挂装置4，像通常已知的悬挂装置那样，主要地由弹簧和冲击吸收器(阻尼器)形成。图7示出冲击吸收器5。每一个冲击吸收器5使用例如气体和液体的流体的流动电阻而产生缓冲作用，并且能够利用诸如马达6的致动器来改变流动电阻。即，当每一个冲击吸收器5的流动电阻增加时，车体难以蹲坐并且提供所谓的刚性特性，并且车辆的行动变得较不舒适并且提供增加的运动感觉。注意，车辆1可以被配置为通过向这些冲击吸收器5供应或者从这些冲击吸收器5抽取加压气体而调节车辆高度。

为各个前轮和后轮2和3提供了制动装置(未示出)。制动装置是可操作的，以当在驾驶员座椅处布置的刹车踏板7被按压时向各个前轮和后轮2和3施加制动力。

车辆1的驱动力源是通常已知的驱动力源，例如内燃机、马达及其组合。图7示出配备有内燃机(发动机)8的车辆1的实例。用于控制吸入空气流率的节流阀10被布置在发动机8的吸入管道9中。节流阀10是电子节流阀。节流阀10例如被诸如马达的电控致动器11打开或者关闭，以由此调节开度。然后，致动器11根据在驾驶员座椅处布置的加速器踏板12的按压量、即加速器操作量操作，以由此将节流阀10调节为预定开度(节流阀开度)。

在加速器操作量和节流阀开度之间的相关性可以被适当地设定。当在其间的相关性接近一对一相关性时，驾驶员更加强烈地体验所谓的直接感觉，并且因此，车辆的行驶特性变成运动感觉。相反，当该特性被设定为使得节流阀开度针对加速器操作量变得相对低时，车辆的行驶特性变成所谓的温和感觉。当马达被用作驱动力源时，替代节流阀10地设置电流控制器，例如逆变器和变换器。然后，电流控制器被配置为根据加速器操作量调节供应电流并且相对于加速器操作量、即行驶特性来适当地改变电流值的相关性。

变速器13被耦合到发动机8的输出侧。变速器13被配置为适当地改变在输入旋转速度和输出旋转速度之间的比率，即，速度比。变速器13例如是通常已知的变速器，例如步进档位(step-gear)自动变速器、带型无级变速器和环型无级变速器。因此，变速器13包括致动器(未示出)。变速器13被配置为通过适当地控制致动器而以逐步方式或者连续地改变速度比。具体地，限定与诸如车辆速度和加速器操作量的车辆状态相对应的速度比的档位映射被预先准备，并且根据档位映射来执行档位控制。可替选地，基于诸如车辆速度和加速器操作量的车辆状态来计算目标输出，从目标输出和最佳燃料效率线来获得目标发动机旋转速度，然后执行档位控制以便获得目标发动机旋转速度。

该车辆能够对上述基本档位控制来选择燃料效率优先权控制或者驱动力增加控制。燃料效率优先权控制是用于在相对低车辆速度来调高档位的控制或者用于在低车辆速度来使用相对高速度侧速度比(低速比率)的控制。在另一方面，驱动力增加控制或者加速特性增加控制是用于以相对高车辆速度来调高档位的控制或者用于以高车辆速度来使用相对低速度侧速度比(高速比率)的控制。可以例如执行这些控制，使得档位映射被改变，驱动请求数量被校正或者计算速度比被校正。注意，在有必要时，诸如配备有锁止离合器的扭矩变换器的变速器机构可以被设置在发动机8和变速器13之间。然后，变速器13的输出轴经由作为最终减速齿轮的差动齿轮14而被耦合到后轮3。

将描述转向前轮2的转向机构15。转向机构15包括转向杆系17和辅助机构18。转向杆系17向右和左前轮2传递方向盘16的旋转运动。辅助机构18辅助方向盘16的转向角度或者转向力。辅助机构18包括致动器(未示出)，并且能够调节由致动器辅助的辅助量。因此，当辅助量减小时，在前轮2的转向力(或者转向角度)和实际转弯力(或者转弯角度)之间的相关性接近一对一相关性，并且驾驶员在转向中体验到-所谓的增加的直接感觉，并且车辆的行驶特性变成所谓的运动感觉。

注意，虽然未在图中具体示出，但是车辆1配备有用于稳定行动或者姿态的防抱死刹车系统(ABS)、牵引控制系统(TRC)、车辆稳定性控制系统(VSC)等。车辆稳定性控制系统(VSC)全面地控制这些系统。这些系统是基本已知的。这些系统被配置为降低在轮子2和3上施加的制动力或者基于在车体速度和轮速之间的偏差、在轮子2和3上施加制动力，并且另外地，同时地控制发动机扭矩，因此防止或者抑制轮子2和3抱死或者滑动以稳定车辆的行动。另外，该车辆可以设置有能够获得有关行驶道路或者计划行驶道路(即，行驶环境)的数据的导航系统和/或用于以人工方式选择诸如运动模式、正常模式和低燃料消耗模式(eco模式)的行驶模式的开关。此外，该车辆可以包括能够改变诸如爬坡性能、加速性能和转弯特性的行驶特性的四轮驱动机构(4WD)。

然后，该车辆包括获取用于控制发动机8、变速器13、悬挂装置4的冲击吸收器5、辅助机构18、上述系统等的数据的各种传感器。传感器例如是轮速传感器19、加速器操作量传感器20、节流阀开度传感器21、发动机旋转速度传感器22、输出旋转速度传感器23、转向角度传感器24、纵向加速度传感器25、横向加速度传感器26、偏航率传感器27等。轮速传感器19探测前轮和后轮2和3中的每一个的旋转速度。输出旋转速度传感器23探测变速器13的输出旋转速度。纵向加速度传感器25探测纵向加速度(Gx)。横向加速度传感器26探测在侧向方向(横向方向)上的加速度(横向加速度Gy)。注意，加速度传感器25和26可以与在诸如前述的防抱死刹车系统(ABS)和车辆稳定性控制系统(VSC)的车辆行动控制中使用的加速度传感器共享，并且在配备有气囊的车辆中，加速度传感器25和26可以与为了控制气囊的展开而提供的加速度传感器共享。此外，可以获得纵向和横向加速度Gx和Gy，使得由沿着水平平面、相对于车辆的纵向方向、以预定角度(例如，45°)倾斜的加速度传感器探测的值被分解成纵向加速度和横向加速度。此外，替代利用传感器探测纵向和横向加速度Gx和Gy，可以基于加速器操作量、车辆速度、道路负载、转向角度等计算纵向和横向加速度Gx和Gy。这些传感器19至27被配置为向电子控制单元(ECU)28传输探测信号(数据)。电子控制单元28被配置为根据那些数据条目以及预存储的数据和程序来计算、然后作为控制命令信号向上述系统或者那些系统的致动器输出计算结果。注意，合成加速度不限于包括在多个方向上的加速度分量的加速度，例如包括在车辆纵向方向上的加速度分量和在车辆宽度方向(横向方向)上的加速度分量的加速度；合成加速度可以是在诸如仅沿着车辆纵向方向的、任何一个方向上的加速度。

根据本发明实施例的控制系统被配置为将车辆的行驶状态合并到对车辆的行动控制(行驶特性)中。这里，车辆的行驶状态由纵向加速度、横向加速度、偏航加速度、滚转加速度或者在多个方向上的这些加速度中的某些加速度的合成加速度来表达。即，当使车辆以目标速度行驶或者在目标方向上行驶时，或者当受到诸如道路表面的行驶环境影响的车辆行动返回到初始状态时，通常发生在多个方向上的加速度。考虑到这种情况，行驶环境或者驾驶取向可设想地在某种程度上被合并在车辆的行驶状态中。基于以上背景，根据本发明实施例的控制系统被配置为将车辆的行驶状态合并到对车辆的行动控制中。

如上所述，车辆的行动包括加速特性、转弯特性、悬挂装置4的支撑特性(即，颠簸/回弹程度和发生颠簸/回弹的趋势)、滚转程度、俯仰程度等。根据本发明实施例的控制系统包括以上行驶状态作为这些行驶特性的改变的因素。在此情形中，可以通过使用作为以上行驶状态的实例的、在任何一个方向上的加速度或者合成加速度来改变行驶特性；然而，为了进一步减小陌生感，可以使用通过校正那些值获得的指标。

作为该指标的实例，将描述运动指标(运动指标(SPI))。这里，运动指标是指示驾驶员的意图或者车辆行驶状态的指标。可以在根据本发明实施例的控制系统中采用的运动指标是通过组合在多个方向上的加速度(具体地，其绝对值)而获得的指标。运动指标例如是作为显著地与在行驶方向上的行动相关联的加速度的、组合纵向加速度Gx和横向加速度Gy的加速度。例如，它可以通过瞬时运动指标Iin＝(Gx²+Gy²)^1/2来计算。这里，加速度不限于由传感器探测的加速度；它可以基于诸如加速器操作量、转向角度、刹车踏板的制动按压力和按压量的驾驶员的操作来计算或者估计。另外，“瞬时运动指标Iin”意味着以在车辆行驶期间的每一个瞬时的间隔、基于在各个方向上的加速度而计算的指标，并且是所谓的物理量。注意，“每一个瞬时的间隔”意味着当加速度探测和基于探测加速度的瞬时运动指标的计算被以预定循环时间反复地执行时的每次重复。

另外，在于以上数学表达式中使用的纵向加速度Gx内，加速加速度和减速加速度(即，减速)中的至少一个加速度理想地被正规化或者加权，然后得以使用。即，在通常的车辆中，减速加速度大于加速加速度；然而，该差异几乎未被驾驶员体验到或者意识到。在大多数情形中，驾驶员意识到加速和减速加速度几乎彼此等价。正规化是在实际值和驾驶员体验到的感觉之间校正这种差异的过程，并且是针对纵向加速度Gx增加加速加速度或者降低减速加速度(即，减速)的过程。更具体地，正规化是获得在各个加速度的最大值之间的比率、然后将该比率乘以加速或者减速加速度的过程。可替选地，正规化是针对横向加速度来校正减速加速度的加权过程。简言之，如在其中能够在轮胎中产生的纵向驱动力和横向力由轮胎摩擦圆代表的情形中，正规化是例如对于向前和向后加速度中的至少一个进行加权从而在各个方向上的最大加速度被置放在具有预定半径的圆上的校正过程。因此，通过正规化和加权，加速加速度合并到行驶特性中的程度不同于减速加速度合并到行驶特性中的程度。然后，作为加权的一个实例，减速加速度和加速加速度被加权，从而在在车辆纵向方向上的减速加速度和在车辆纵向方向上的加速加速度之间，加速加速度的影响程度相对地大于减速加速度的影响程度。注意，横向加速度可以大于加速加速度，从而也可以对横向加速度进行正规化。

以此方式，根据加速度的方向，实际加速度和由驾驶员体验到的感觉是相互不同的。例如，可以设想到在在偏航方向或者滚转方向上的加速度和纵向加速度之间存在这种差异。然后，在根据本发明实施例的控制系统中，该控制系统可以被配置为改变在不同方向上的每一个加速度合并到行驶特性中的程度，换言之，从基于在另一方向的加速度的行驶特性变化程度来改变基于在任何一个方向上的加速度的行驶特性的变化程度。

图4示出在其上绘制了由传感器探测的横向加速度Gy和正规化纵向加速度Gx的轮胎摩擦圆的实例。这是当车辆在模拟普通道路的测试路线上行驶时的实例。看起来当车辆显著地减速时横向加速度Gy的增加频率高；然而，纵向加速度Gx和横向加速度Gy这两者一般趋向于沿着轮胎摩擦圆发生。

在根据本发明实施例的控制系统中，从上述瞬时运动指标Iin获得命令运动指标Iout。命令运动指标Iout是在用于改变行驶特性的控制中使用的指标，并且被配置为相对于作为用于计算命令运动指标Iout的基础的瞬时运动指标Iin的增加而即刻地增加，并且相反地，相对于瞬时运动指标Iin的降低而延迟地降低。具体地，命令运动指标Iout被配置为因为满足预定条件的因素而降低。图5示出基于瞬时运动指标Iin的变化而获得的命令运动指标Iout的变化。在这里示出的实例中，瞬时运动指标Iin由在图4中绘制的值指示；而命令运动指标Iout被设定在瞬时运动指标Iin的局部最大值处并且被保持在最后的值处，直至满足预定条件。即，命令运动指标Iout是快速地增加并且相对慢地降低的指标。

更具体地，例如当车辆在图5中的控制开始之后的周期T1期间制动或者转弯时，通过加速度变化获得的瞬时运动指标Iin增加或者降低；然而，大于最后局部最大值的瞬时运动指标Iin在满足上述预定条件之前发生，从而命令运动指标Iout以逐步的方式增加。相反，在t2或者t3处，例如当车辆从在转向期间的加速度转变为在向前直行期间的加速度时，命令运动指标Iout降低，因为满足用于降低命令运动指标Iout的条件。以此方式，简言之，如果将命令运动指标Iout保持在最后的大值不符合驾驶员的意图处，则满足用于降低命令运动指标Iout的条件。在本发明的实施例中，用于降低命令运动指标Iout的条件被配置为基于时间的流逝而得以满足。

即，将命令运动指标Iout保持在最后的大值不符合驾驶员的意图处的情况是，在此时期间产生的、在所保持的命令运动指标Iout和瞬时运动指标Iin之间的偏差是相对大的，并且这种情况继续并且积累。因此，在转弯加速度控制得以执行等的情形中，驾驶员暂时地返回加速器踏板12的操作引起的瞬时运动指标Iin不降低命令运动指标Iout，但是当自从在车辆平缓地减速等的情形中驾驶员连续地返回加速器踏板12的操作引起的瞬时运动指标Iin低于命令运动指标Iout已经存在预定时间段时，满足用于降低命令运动指标Iout的条件。以此方式，用于降低命令运动指标Iout的条件可以是一段持续时间，在此期间，瞬时运动指标Iin低于命令运动指标Iout。另外，为了将实际行驶状态精确地合并到命令运动指标Iout中，能够适用的是，当在所保持的命令运动指标Iout和瞬时运动指标Iin之间的偏差的时间积分值(或者累积值)达到预定阈值时，满足用于降低命令运动指标Iout的条件。注意，可以通过执行符合驾驶员的意图的驾驶测试或者模拟或者基于在实际车辆中的经验的研究结果而适当地设定阈值。当使用后一偏差时间积分值时，命令运动指标Iout考虑到时间段和在命令运动指标Iout和瞬时运动指标Iin之间的偏差的情况下降低，从而用于改变在其中进一步充分合并实际行驶状态或者行动的行驶特性的控制是可能的。

注意，在图5所示的实例中，在命令运动指标Iout被保持至t2的时间段比在命令运动指标Iout被保持至t3的时间段更长；然而，这是因为以下控制被配置为得以执行。即，命令运动指标Iout在上述周期T1的最后阶段处得以增加和保持，并且在此之后，在满足用于降低命令运动指标Iout的上述条件之前瞬时运动指标Iin在t1处增加，然后在所保持的命令运动指标Iout和瞬时运动指标Iin之间的偏差的积分值低于或者等于预定值。注意，可以通过执行符合驾驶员的意图的驾驶测试或者模拟或者考虑瞬时运动指标Iin的计算误差来适当地设定该预定值。以此方式，瞬时运动指标Iin接近所保持的命令运动指标Iout的事实意味着此时的行驶状态被置于引起基于其确定所保持的命令运动指标Iout的瞬时运动指标Iin的加速/减速状态中和/或转弯状态中或者接近其的状态中。即，即使当在命令运动指标Iout被增加到所保持的值的时间之后特定时间段已经流逝时，行驶状态也近似于在该时间段流逝之前的时间处的行驶状态。因此，即使当瞬时运动指标Iin低于命令运动指标Iout时，用于满足用于降低命令运动指标Iout的上述条件的持续时间也被延长，以便保持最后命令运动指标Iout。用于延长该持续时间的控制或者过程可以被执行，使得流逝时间的上述积分值(累积值)或者偏差的积分值被复位、然后流逝时间的积累或者偏差的积分重新开始，累积值或者积分值被以预定程度减小，或者积累或者积分被中断一恒定的时间段等。

图6是示出上述偏差的积分和积分值复位的适宜性时间图。在图6中的阴影区域对应于偏差的积分值。在这个过程中，积分值在t11处复位，此时在瞬时运动指标Iin和命令运动指标Iout之间的偏差小于或者等于预定值Δd、然后偏差的积分再次开始。因此，用于降低命令运动指标Iout的条件未被满足，从而命令运动指标Iout被保持于最后的值。然后，在重新开始积分之后，随着瞬时运动指标Iin变得大于所保持的命令运动指标Iout，命令运动指标Iout被更新为与瞬时运动指标Iin相对应的大值，更新的命令运动指标Iout得以保持，然后积分值被复位。

当基于以上积分值来确定用于降低命令运动指标Iout的条件是否得以满足时，命令运动指标Iout的降低程度或者倾度可以被改变。通过相对于时间对在所保持的命令运动指标Iout和瞬时运动指标Iin之间的偏差进行积分而获得上述积分值。因此，当偏差大时，积分值在短的时间段中达到预定值，然后满足用于降低命令运动指标Iout的条件。在另一方面，当偏差小时，上述积分值在相对长时间段中达到预定值，然后满足用于降低命令运动指标Iout的条件。因此，当用于降低命令运动指标Iout的条件在短的时间段中得以满足时，瞬时运动指标Iin相对于所保持的命令运动指标Iout的降低宽度大，从而命令运动指标Iout在那时刻处显著地偏离驾驶员意图。然后，在这种情形中，命令运动指标Iout被以大的速率或者大的倾度降低。相反，当在用于降低命令运动指标Iout的条件得以满足之前流逝的时间段相对长时，瞬时运动指标Iin相对于所保持的命令运动指标Iout的降低宽度小，从而在那时刻命令运动指标Iout可以不显著地偏离驾驶员的意图。然后，在这种情形中，命令运动指标Iout以小的速率或者小的倾度缓慢地降低。通过这样做，在用于设定行驶特性的命令运动指标Iout和驾驶员的意图之间的偏差被快速地和精确地校正，并且车辆的行驶特性可以被设定为适合于行驶状态。因此，当命令运动指标Iout降低时，命令运动指标Iout的降低程度或者倾度可以根据命令运动指标Iout已经得以保持的流逝时间而被改变。

上述命令运动指标Iout是从基于上述所谓的实际加速度或者估计加速度计算的瞬时运动指标Iin而得以确定的。命令运动指标Iout示意车辆的行驶状态，并且包括诸如道路表面梯度、存在或者不存在拐角和拐角的曲率的行驶环境以及驾驶员的驾驶取向。这是因为车辆的加速度根据行驶道路的状态而改变，并且驾驶员基于行驶道路的状态执行加速/减速操作、然后加速度根据加速/减速操作而改变。根据本发明实施例的控制系统被配置为利用命令运动指标Iout以用于对车辆的行驶特性进行控制。另外，在根据本发明实施例的控制系统中的行驶特性包括加速特性、转向特性、悬挂特性、声音特性等。这些特性可以被适当地设定，使得节流阀10的上述控制特性、变速器13的换挡特性、每一个悬挂装置4的冲击吸收器5的阻尼特性、辅助机构18的辅助特性等被相关联的致动器改变。行驶特性的改变通常使得随着命令运动指标Iout增加，车辆能够实现所谓的更加运动性的行驶。

根据本发明实施例的控制系统基于上述命令运动指标Iout来改变车辆的驾驶特性和底盘特性中的至少一个，并且期望被配置为改变车辆的驱动特性和底盘特性这两者以获得适合于驾驶取向的行驶特性。该控制系统被配置为基于命令运动指标Iout获得作为驱动特性的实例的、所要求的最大加速度率，然后基于所要求的最大加速度率来设定速度比或者档位。这里，所要求的最大加速度率限定余裕驱动力。例如，所要求的最大加速度率100％指示其中车辆的潜在最大加速度是可能的状态，并且意味着将变速器13设定于使发动机旋转速度最大的速度比或者最高速度比(处于最低车辆速度侧的速度比)。另外，例如所要求的最大加速度率50％指示其中车辆的潜在最大加速度的一半是可能的状态，并且意味着将变速器13设定于中间速度比。另外，所要求的最大加速度率是为每一个车辆或者每一种类型的车辆而预定的，并且使用命令运动指标Iout来改变预定的所要求的最大加速度率(即，在驱动力控制中的基本特性)。具体地，基本特性被改变，使得随着命令运动指标Iout增加，驱动力增加，即，所要求的最大加速度率增加。换言之，驱动力基本特性的变化量随着命令运动指标Iout的增加而增加。

另外，底盘特性包括悬挂机构的车体支撑特性或者阻尼器特性、作为相对于转向程度或者偏航率的转动数量的转向特性。当命令运动指标Iout大时，这些底盘特性改变，使得车辆的行动变得快速。例如，当命令运动指标Iout增加时，使阻尼器特性为刚性以抑制车辆的蹲坐或者跳跃。另外，转向特性被改变，使得在转向量和转弯角度之间的相关性接近一对一相关性，并且因此，驾驶员更加强烈地体验到所谓的直接感觉。换言之，用于使得车体支撑特性成为所谓的运动特性的变化量随着命令运动指标Iout的增加而增加。

当车辆实际上行驶时实行被以此方式设定的车辆的行驶特性的功能的原因在于轮胎存在充分的抓力。然后，根据本发明实施例的控制系统被配置为基于显著地与轮胎的抓力相关联的道路表面μ来校正行驶特性。图1是示出校正控制的基本配置的构思流程图。在该实例中，探测道路表面μ的降低操作雪天模式开关(雪天模式SW)并且加载通过获知控制获得的低道路表面μ被采用作为与道路表面μ相关联的信息(在下文中，被称作道路表面μ信息)。如上所述，根据从车辆行驶、即改变诸如车辆速度和行驶方向等的车辆行动的行驶状态、加速器操作量或者转向程度产生的加速度来计算瞬时运动指标Iin，并且当存在道路表面μ信息时，瞬时运动指标Iin被校正(步骤S1)。在这里描述的具体实例中，当车辆的加速度(其可以是合成加速度)大时，行驶特性被设定为平滑运动行驶。例如，发动机8或者变速器13的控制特性被设定成使得驱动力是相对大的或者车体的支撑特性(例如，阻尼器特性)被设定为相对刚性的特性，以便不引起颠簸/回弹。与此相反，当存在指示道路表面μ低的信息时，车辆的驱动力期望地相对小，从而瞬时运动指标Iin被校正，以便减小或者抑制运动特性。在上述实例中，瞬时运动指标Iin被降低。然后，瞬时运动指标Iin基于校正量(步骤S2)来计算。即，瞬时运动指标Iin被确定。

如上所述，当基于瞬时运动指标Iin来计算命令运动指标Iout时，车辆的行驶特性基于命令运动指标Iout被设定。因此，当存在道路表面μ信息时，除了或者替代校正瞬时运动指标Iin，命令运动指标Iout可以被校正(步骤S3)。当道路表面μ信息指示道路表面μ低时，如在瞬时运动指标Iin的上述校正的情形中，校正细节将会减小或者抑制运动驱动力特性。然后，命令运动指标Iout基于校正量来计算(步骤S4)。即，命令运动指标Iout被确定。注意，当瞬时运动指标Iin被校正为减小时，基于校正的瞬时运动指标Iin确定的命令运动指标Iout可以相对小，从而在这种情形中，可以不执行在步骤S3中的校正。

此外，底盘特性被校正(步骤S5)。底盘特性是控制车辆行动的特性，例如由悬挂机构提供的车体的支撑特性(更具体地，阻尼器特性)以及转向装置的转向特性，并且当存在道路表面μ信息时，基于命令运动指标Iout获得的底盘特性被校正。当道路表面μ低时，当悬挂机构的阻尼器相对刚性时，车辆的行动是稳定的，并且当在转向量和转弯角度之间的相关性接近一对一相关性以使驾驶员体验到所谓的直接感觉时，驾驶员容易地使车辆转向，从而在此情形中，底盘特性可以被校正为平滑更加运动性的行驶的特性。然后，底盘特性基于校正量来计算(步骤S6)。这个计算例如获得使阻尼器的阻尼特性的变化程度被指示的命令量。

即，驱动力特性基于道路表面μ信息而被校正(步骤S7)。驱动力特性是确定响应于加速操作而由驱动轮产生的驱动力的特性，并且当因为大的命令运动指标Iout而要求运动行驶时，驱动力特性改变，以便能够产生大的驱动力。在步骤S7中，基于命令运动指标Iout设定的驱动力特性被校正。当车辆在行驶期间从干燥的铺装道路表面进入到被压实的积雪道路表面上时，当所产生的轮胎驱动力大时，存在轮胎滑动的高度可能性，从而，为了避免这种情况，在步骤S7中驱动力特性被校正以便产生小的驱动力。驱动力特性例如被校正以减小上述所要求的最大加速度率或者被校正为适合于所谓的舒适行驶的特性，例如使用低速度比的特性。然后，驱动力特性基于校正量而被计算(步骤S8)。这个计算获得用于改变为其中节流阀开度相对于加速器操作量相对小的节流阀开度映射或者改变使用相对低的速度比的档位映射的命令量。

注意，上述校正可以是如此校正，使得响应于道路表面μ信息而设定预定恒定校正量，或者基于道路表面μ信息程度来设定不同的校正量。

图2和图3是示出更具体地示意图1所示控制的控制实例的流程图。在这里示出的控制实例中，首先，确定发动机8是否停止(步骤100)。这个确定可以基于发动机8的旋转速度是零、无燃料注射信号被输出、车辆的主开关被关掉等的事实而得以作出。当因为发动机8停止而在步骤S100中作出肯定性的确定时，已经获得的瞬时运动指标Iin和命令运动指标Iout被复位为零(步骤S101)，并且另外，已经存储的道路表面μ信息被复位(步骤S102)，在此之后，该例程立刻结束。

与此相反，当因为发动机8在操作中而在步骤5100中作出否定的确定时，计算瞬时运动指标Iin(步骤S103)。以上已经描述了计算瞬时运动指标Iin的方法。随后，确定道路表面μ是否是低的并且瞬时运动指标Iin小于已经保持的命令运动指标Iout(步骤5104)。道路表面μ是根据车体速度和轮速而计算的值以及已经存储的值中的至少任何一个。另外，已经参考图5和图6描述了命令运动指标Iout。当因为道路表面μ是低的并且瞬时运动指标Iin小于所保持的命令运动指标Iout而在步骤5104中作出肯定性确定时，这意味着道路表面μ不同于最后的道路表面μ，从而所存储的道路表面μ信息得以更新(步骤S105)。在这之后，该过程前进到步骤S107(在以后描述)，命令运动指标Iout被更新并且被校正为瞬时运动指标Iin，并且然后偏差D被复位。

与此相反，当因为道路表面μ不是低的等而在步骤S104中作出否定性确定时，确定瞬时运动指标Iin是否超过所保持的命令运动指标Iout(步骤S106)。当在步骤5106中作出肯定性确定时，命令运动指标Iout被更新为超过命令运动指标Iout的瞬时运动指标Iin，然后偏差D被复位(步骤107)。偏差D是当瞬时运动指标Iin小于所保持的命令运动指标Iout时在瞬时运动指标Iin和所保持的命令运动指标Iout之间的偏差的积分值。因此，参考图5和图6描述了在步骤S107中更新命令运动指标Iout并且复位偏差D。

在另一方面，当因为瞬时运动指标Iin小于或者等于所保持的命令运动指标Iout而在步骤S106中作出否定性确定时，获得了偏差ΔI(步骤S108)。然后，获得了积分值D(＝D+ΔI)(步骤S109)。基于积分值D确定用于降低命令运动指标Iout的条件是否得以满足(步骤S110)。具体地，如参考图5和图6描述地，确定积分值D是否小于预定的确定基准值T。然后，当因为偏差的积分值D降至低于确定基准值T而在步骤S110中作出肯定性确定时，当前的命令运动指标Iout得以保持(步骤S111)。与此相反，当因为偏差的积分值D大于或者等于确定基准值T而在步骤S110中作出否定性确定时，这意味着满足用于降低命令运动指标Iout的条件，从而命令运动指标Iout被降低(步骤S112)。降低命令运动指标Iout的方法可以被适当地确定，并且可以是例如其中命令运动指标Iout被以常数倾度连续地降低或者以逐步方式被以常数值降低的方法、其中倾度或者常数值响应于命令运动指标Iout而被改变的方法等。

在命令运动指标Iout如上所述地被更新(步骤S107)、保持(步骤S111)或者降低(步骤S112)之后，该过程前进到图3所示步骤S113。即，确定是否选择了雪天模式。如通常已知地，雪天模式是当车辆在诸如压实的积雪道路的——具有低的道路表面μ的道路上行驶时设定的行驶模式。例如，雪天模式当雪天模式开关被接通时被选择，并且是其中所产生的驱动力相对小的模式，例如，趋向于设定高速度侧速度比(低速度比)。

当在步骤5113中作出肯定性确定时，悬挂机构的车体支撑特性被校正为适合于更加运动性行驶的特性(步骤S114)。在图3的步骤S114中的窄的实线指示通过使用命令运动指标Iout来改变在设计阶段中设定的特性而获得的特性，并且宽的实线指示基于道路表面μ信息而被校正的特性。如根据该曲线图明显地，当道路表面μ被假设为低或者是低的时，适合于更加运动性的行驶的特性被设定。悬挂机构的特性(悬挂特性)基于以此方式校正的映射来计算(步骤S115)。这是例如计算如下命令值：利用该命令值，悬挂机构的阻尼器的阻尼系数增加以使阻尼器相对刚性。

另外，驱动力特性映射被改变(步骤S116)。这是由此使驱动力被校正成从基于命令运动指标Iout获得的值相对地降低的控制。例如，在其中如由图3的步骤S116中的窄实线指示、基于命令运动指标Iout来获得所要求的最大加速度率的状态中，当道路表面μ被假设为低或者道路表面μ是低的时，所要求的最大加速度率如由宽实线示意地被校正为较低的值。驱动力特性基于以此方式校正的映射来计算(步骤S117)。这是例如用于计算用于设定相对低的速度比的命令值。在这之后，该例程立刻结束。即，车体支撑特性被校正为适合于更加运动性的行驶的特性；而驱动力特性被校正为适合于更加舒适行驶的特性。校正该两个特性的方向是相反的，从而抑制或者避免了将档位调低为低档位。

在另一方面，当因为雪天模式未被选择而在步骤S113中作出否定性确定时，确定道路表面μ是否是低的(步骤118)。可以基于以车体速度和轮速为基础探测的道路表面μ的变化作出该确定。当作出否定性确定时，该过程前进到上述步骤S117，然后用于其摩擦系数μ不低的道路表面的驱动力特性被计算。与此相反，当因为道路表面μ是低的而在步骤S118中作出肯定性确定时，悬挂特性如在上述步骤S114的情形中得以校正(步骤S119)。注意，校正程度适合于低的道路表面μ并且可以不同于步骤S114中的上述校正。即，通过将阻尼器特性改变为刚性特性，悬挂特性被校正为适合于更加运动性行驶的特性。然后，悬挂机构的特性(悬挂特性)基于被如此校正的映射而被计算(步骤S120)。这个控制类似于步骤8115中的上述控制。随后，驱动力特性如在上述步骤S116的情形中被校正(步骤S121)。注意，校正程度适合于低的道路表面μ，并且可以不同于步骤S116中的上述校正。在这之后，该过程前进到上述步骤S117，然后计算驱动力特性，在此之后该例程立刻结束。

最终，利用根据该具体实例的上述控制系统，在其中从行驶状态、即命令运动指标Iout获得的指标指示运动性行驶并且与该命令运动指标Iout相对应的行驶特性被设定的状态中，当所获得的道路表面μ信息指示道路表面μ是低的或者被假设为低时，行驶特性被校正为适合于所谓的低μ道路的特性。结果，基于指标设定的行驶特性被改变为适合于低μ道路的特性，使得可以容易地实现尽可能多地适于驾驶取向并且还适合于低μ道路的行驶。

虽然已经与其特定示例性实施例相结合地解释了本公开，但是显然的是，很多可替代形式、修改和变化对于本领域技术人员而言将是明显的。相应地，如在这里阐述的本公开的示例性实施例旨在是示意性的而非限制性的。存在可以在不偏离本公开范围的情况下作出的改变。

Claims (5)

1.一种车辆控制系统，所述车辆控制系统被配置为基于车辆(1)的行驶状态来获得指标(SPI-Iout)，然后响应于所述指标(SPI-Iout)来改变悬挂机构(4)的驱动力控制特性和车体支撑特性中的至少任意一个，其特征在于：

所述车辆控制系统被配置为获取与所述车辆(1)所行驶的道路表面的摩擦系数(μ)相关联的信息，并且基于与道路表面的摩擦系数(μ)相关联的所述信息，对响应于所述指标(SPI-Iout)而被改变的、所述驱动力控制特性和所述车体支撑特性中的所述至少任意一个进行校正。

2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，

基于与所述道路表面的摩擦系数相关联的所述信息来对所述驱动力控制特性和所述车体支撑特性这两者进行校正，并且，

当所述驱动力控制特性被校正为在与所述驱动力控制特性基于所述指标(SPI-Iout)而被改变的方向相反的方向上变化时，所述车体支撑特性被校正为在与所述车体支撑特性基于所述指标(SPI-Iout)而被改变的方向相同的方向上变化。

3.根据权利要求1或2所述的车辆控制系统，其中，

与所述道路表面的摩擦系数(μ)相关联的所述信息包括：指示被探测到的摩擦系数(μ)的变化的信息、指示用于选择为车辆准备的行驶模式的开关被操作的信息、以及指示预存储的摩擦系数被加载的信息中的至少一种，其中所述行驶模式用以使所述车辆行驶在具有低摩擦系数的道路表面的道路上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制系统，其中，

当与所述车辆(1)的加速度的绝对值相对应的瞬时指标(SPI-Iin)大于当前的指标(SPI-Iout)时增加所述指标(SPI-Iout)，并且当与所述车辆(1)的加速度的绝对值相对应的瞬时指标(SPI-Iin)不超过当前的指标(SPI-Iout)的状态持续并且然后满足预定条件时降低所述指标(SPI-Iout)，并且，

基于与所述道路表面的摩擦系数(μ)相关联的信息而被校正的、所述驱动力控制特性和所述车体支撑特性中的所述至少任意一个被保持直至所述指标(SPI-Iout)被降至低于校正值。

5.一种车辆控制方法，其特征在于包括：

基于车辆(1)的行驶状态来获得指标(SPI-Iout)；

响应于所述指标(SPI-Iout)来改变悬挂机构(4)的驱动力控制特性和车体支撑特性中的至少任意一个；

获取与所述车辆(1)所行驶的道路表面的摩擦系数(μ)相关联的信息；以及

基于与所述道路表面的摩擦系数(μ)相关联的信息，对响应于所述指标(SPI-Iout)而变化的、所述驱动力控制特性和所述车体支撑特性中的所述至少任意一个进行校正。

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