CN103003121B

CN103003121B - 车辆控制装置

Info

Publication number: CN103003121B
Application number: CN201180006901.6A
Authority: CN
Inventors: 能村真; 板桥界儿; 棚桥敏雄; 竹内啓祐; 安形义满; 川崎智秀
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2031-07-20
Also published as: EP2735488A4; WO2013011572A1; CN103003121A; EP2735488A1; BR112012019107A2; RU2561478C1; BR112012019107B1; US9002578B2; JPWO2013011572A1; US20140207334A1; EP2735488B1; JP5344089B2

Abstract

本发明涉及一种车辆控制装置，其被构成为，根据车辆产生的、至少包括前后加速度在内的加速度而对所述车辆的运行情况或者驾驶员的驾驶意向进行判断，并被构成为，根据对所述车辆产生的实际的前后加速度的检测值进行了加权的值、和对通过由驾驶员实施的使所述车辆的驱动力增大的操作而发生变化的参数进行了加权的值，来求取使用于所述判断的判断用加速度值，并且被构成为，在增大了所述前后加速度的检测值的权重时，使所述参数的权重减小，且在减小了所述前后加速度的检测值的权重时，使所述参数的权重增大。

Description

车辆控制装置

技术领域

本发明涉及一种如下的装置，其被构成为，适当地对控制车辆的运行情况的控制特性进行设定、或者对驾驶员的驾驶意向（驾驶嗜好或者驾驶倾向）进行判断。

背景技术

虽然车辆的驱动力控制、变速控制、或者转向或悬架等的特性，在设计上被设定为预定的一种特性，但是驾驶员会适时进行更换，并且行驶道路的种类或路面的状态等行驶环境也会发生各种变化。因此，优选为，驾驶员所期望的车辆的特性能够根据需要而变更，一直以来通过如下方式而实施，即，通过实施手动操作而将发动机转换为高扭矩特性，或者通过变更对自动变速器进行控制的变速映射图等，从而对车辆的特性进行变更。虽然这种装置通常被构成为，例如通过开关操作来对车辆的运行情况变得敏捷的所谓的运动模式、与运动模式相比车辆的运行情况变得舒适的普通模式、耗油率得到改善的经济模式进行选择，但是由于为了切换行驶模式而需要逐一进行开关操作，因此存在操作麻烦、或者行驶模式的切换发生延迟等问题。

因此，一直以来试图根据车辆的运行情况而判断驾驶员的意图，并且将驾驶员的意图反映到车辆的控制中。例如，在日本特开平10-272955号公报中记载了一种装置，其被构成为，根据横向加速度、转向角速度、油门开度、加速踏板开闭速度而对运动行驶程度进行计算。

此外，在日本特开2009-530166号公报中，记载了一种被构成为对驾驶员的驾驶风格进行评价的装置，所述装置被构成为，分别对横向加速度和前后加速度进行加权从而实施这些加速度的归一化，并根据这些被归一化了的加速度来计算表面利用度。该归一化为，求取被检测出的加速度相对于最大加速度的比例的处理，此外，表面利用度通过前后方向及横向的加速度来表示车辆能够安全行驶的区域，且将被归一化了的各个加速度的平方相加，并求取其和的平方根。因此，在日本特开2009-530166号公报所记载的装置中，表面利用度表示能够安全行驶区域内的利用的程度，其最终表示驾驶风格。

另外，日本特开2004-257435号公报中记载了如下的装置，其目的在于，准确地判断运动行驶意图，所述装置被构成为，对车辆加速度的绝对值进行积分，且当该积分值超出了阈值时判断为存在运动行驶意图，从而对换档规律进行变更。

而且，日本特开2004-257435号公报中所记载的装置被构成为，在高车速等行驶阻力较大的情况下，减小阈值从而使运动行驶的判断容易成立。另外，作为被构成为进行加权的发明，在日本特表2007-536479号公报中记载了一种变速器的控制方法，其目的在于，实现最合适于各种车型及驾驶状况的变速比变更过程，所述变速器的控制方法被构成为，使影响换档动作的输入量归一化，并进行加权。

但是，车辆的行驶状态通常会根据路面等的行驶环境、或较大程度上由于驾驶员的习惯而产生的难以预料的操作、或者为了躲避某些障碍的临时的操作等而发生改变。但是，在日本特开平10-272955号公报所记载的装置中，以引入这种所谓的行驶环境或特殊原因等的方式对运动行驶程度进行计算，从而其计算精度有可能不会较高。

此外，由日本特开2009-530166号公报中所记载的装置所实施的加权为，对被检测出的加速度相对于最大加速度的比例进行求取的处理，因为车辆的行驶状态，在驾驶员的意图和被检测出的加速度之间存在背离，或在两者的关系根据行驶状态而发生变化时，有可能无法准确地评价驾驶风格。

另外，日本特开2004-257435号公报中所记载的装置，由于被构成为根据行驶阻力而使用于判断运动行驶意图的阈值发生变化，因此当产生并非由人为的操作而引起的行驶阻力的变化时，运动行驶意图成立，或者相反地变得不成立，从而定性地连续地产生不同的判断结果，并且随此存在控制状态发生变化的可能性。在这种情况下，换档规律不随着任何操作而发生变化，这种变化将成为不适感。即，虽然以将驾驶员的意图反映到行驶状态中为目的，但有可能产生未基于驾驶员的意图的行驶状态的变化。

发明内容

本发明是以上述情况为背景而完成的发明，其目的在于，提供一种能够更加准确地对驾驶员的驾驶意向进行判断，或者能够对符合驾驶员的意图的控制特性进行设定的车辆控制装置。

为了实现上述目的，本发明为一种车辆控制装置，其被构成为，根据车辆产生的、至少包括前后加速度在内的加速度而对所述车辆的运行情况或者驾驶员的驾驶意向进行判断，所述车辆控制装置的特征在于，被构成为，根据对所述车辆产生的实际的前后加速度的检测值进行了加权的值、和对通过由驾驶员实施的使所述车辆的驱动力增大的操作而发生变化的参数进行了加权的值，来求取使用于所述判断的判断用加速度值，并且被构成为，在增大了所述前后加速度的检测值的权重时，使所述参数的权重减小，且在减小了所述前后加速度的检测值的权重时，使所述参数的权重增大。

此外，本发明的车辆控制装置还可以被构成为，改变车辆的控制特性，具体而言，本发明的车辆控制装置根据车辆的前后加速度的检测值、和通过由驾驶员实施的使车辆的驱动力增大的操作而发生变化的参数，而对车辆的变速特性、驱动力特性、转向特性和悬架特性中的至少某一种特性进行控制，所述车辆控制装置的特征在于，被构成为，对所述检测值和所述参数进行加权，并且，在增大了所述前后加速度的检测值的权重时，使所述参数的权重减小，且在减小了所述前后加速度的检测值的权重时，使所述参数的权重增大。

在本发明中，关于前后加速度的检测值的权重和关于所述参数的权重，可以以使各个权重的大小成为相反关系的方式而实施，具体而言可以采用如下方式，即，所述前后加速度的检测值在容易产生前后加速度的行驶状态下，被赋予较大的权重，所述参数在难以产生前后加速度的行驶状态下，被赋予较大的权重。

容易产生该前后加速度的行驶状态包括低车速状态，难以产生所述前后加速度的行驶状态包括高车速状态，所述加权可以包括如下处理，即，在低车速状态下，减小关于所述参数的权重并增大关于所述前后加速度的检测值的权重，且在高车速状态下，增大关于所述参数的权重并减小关于所述前后加速度的检测值的权重。

该参数可以包含油门开度率、所述前后加速度的检测值与在获得了该检测值的时间点能够产生的最大前后加速度之间的比率、根据所述油门开度而被计算出的前后加速度与在该算出时间点能够产生的最大前后加速度之间的比率中的任意一个。

此外，所述参数在所述车辆的轮胎摩擦圆上被归一化。

本发明的车辆控制装置根据对车辆产生的前后加速度的检测值进行了加权的值、和对根据由驾驶员实施的驱动力增大操作而发生变化的参数进行了加权的值，来求取使用于用来对驾驶意向或车辆的运行情况进行判断的判断用加速度值。该权重在关于所述检测值而增大时，关于所述参数而减小，相反地在关于所述检测值而减小时，关于所述参数而增大。因此，能够更加准确地对驾驶员的驾驶意向或应当使车辆产生的运行情况的判断进行判断。

此外，由于在本发明中，根据对前后加速度的检测值进行了加权的值、和对根据由驾驶员实施的驱动力增大操作而发生变化的参数进行了加权的值，来对车辆的变速特性、驱动力特性、转向特性和悬架特性中的至少某一种特性进行控制，并且在相对于所述检测值而增大了权重时，减小关于所述参数的权重，且与此相反在减小了关于所述检测的权重时，增大关于所述参数的权重，因此能够对符合驾驶员的意图的控制特性进行设定。

尤其是在本发明中，在构成为，在难以产生前后加速度的高车速时，与低车速时相比使相对于前后加速度的权重增大的情况下，能够准确地对体现为前后加速度的驾驶员的意图或者车辆的运行情况进行判断，或者能够对更加准确地符合驾驶员的意图的控制特性进行设定。

而且，如果将根据使驱动力增大的操作而求出的参数在轮胎摩擦圆上归一化，并使用于判断用加速度值的运算，则能够更加准确地对驾驶意向或者车辆的运行情况进行判断。

附图说明

图1为表示用于权重的系数的一个示例的曲线图。

图2为表示用于权重的系数的其他示例的曲线图。

图3为用于说明通过利用作为判断用加速度值的指示SPI来运算控制特性并进行控制的、控制的一个示例的流程图。

图4为模式化地表示能够成为本发明的控制装置的控制对象的车辆的图。

图5为将前后加速度及横向加速度的检测值绘制在轮胎摩擦圆上而进行表示的图。

图6为表示基于瞬时SPI的、指示SPI的变化的一个示例的图。

图7为用于说明瞬时SPI和指示SPI之间的偏差的时间积分、和该积分值的复位的状况的图。

具体实施方式

本发明所涉及的车辆控制装置为，对车辆产生的运行情况进行判断，或者对体现在车辆的运行情况中的驾驶员的驾驶意向进行判断的装置。该判断根据前后加速度而实施，或者根据用于对合成了前后加速度和横向加速度的加速度、或油门开度等的驱动力进行控制的操作设备的操作量等的参数而实施。根据包括前后加速度在内的合成加速度来判断车辆的状态的技术一直以来被熟知，例如被记载在上述的日本特开2009-530166号公报中。此外，作为对车辆的运行情况或驾驶倾向进行判断的装置的其他示例，可以列举出如下装置，所述装置被构成为，将依次被求取的合成加速度作为瞬时指标，并将对该瞬时指标进行了加工后的指标作为用于驾驶意向（倾向或嗜好）或车辆的运行情况的判断的指示指标。对后者的装置的示例具体地进行说明。

能够由这种装置作为对象的车辆为，能够对发动机或电机等的驱动力源的输出控制、使驱动力源的转数或驱动力发生变化的变速控制、转向控制、对车身进行支承的悬架机构的控制等的控制特性进行电气变更的车辆，例如为以图4中模式化所示这种方式而构成的车辆。即，图4所示的车辆1为具备作为转向轮的两个前轮2和作为驱动轮的两个后轮3这四个轮的车辆，上述这四个轮2、3中的每一个轮通过悬架机构4而被安装在车身（未图示）上。同现有已知的结构一样，该悬架机构4以弹簧和减震器（damper）为主体而构成，并且在图4中图示了该减震器5。减震器5被构成为，利用气体或液体等的流体的流动阻力而产生缓冲作用，并被构成为，能够通过电机6等的作动器而对该流动阻力的大小进行表更。即，在增大了流动阻力时，车身变得不易下沉，而产生所谓的刚硬感，作为车辆的运行情况，舒适感减少，而运动感增大。另外，还可以构成为，通过向这些减震器5供给排出加压气体，从而实施对车辆高度的调节。

在前轮2及后轮3的各个轮上，设置有未图示的制动装置，并且被构成为，通过踩下被设置在驾驶员座处的制动踏板7而使制动装置进行动作，从而向前轮2及后轮3的各个轮提供制动力。

被搭载于车辆1上的驱动力源为，内燃机或电机、或者将它们组合而成的机构等现有已知的结构的驱动力源，在图4中图示了搭载有内燃机（发动机）8的示例，在该发动机8的进气管9中，设置有用于控制进气量的节流阀10。该节流阀10为被称作电子节流阀的结构的部件，且被构成为，通过电机等而被电控制的作动器11来执行开闭动作，且可对开度进行调节。而且，该作动器11被构成为，根据被设置在驾驶员座处的加速踏板12的踩下量、即油门开度而进行动作，从而将节流阀10调节为预定的开度（节流阀开度）。

该油门开度和节流阀开度之间的关系可以适当地进行设定，且两者的关系越是接近于一对一，则所谓的直接感越增强，从而车辆的运行情况变得具有运动感。与此相反，如果以相对于油门开度而使节流阀开度相对地减小的方式对特性进行设定，则车辆的运行情况特性或加速特性将变得具有所谓的舒适感。另外，当作为驱动力源而使用了电机时，则被构成为，设置逆变器或转换器等的电流控制器以代替节流阀10，并根据油门开度调节其电流，且对电流值相对于油门开度的关系、即运行情况特性或加速特性适当地进行改变。

在发动机8的输出侧连结有变速器13。该变速器13被构成为，适当地改变输入转数和输出转数之间的比率、即变速比，并且可以采用例如现有已知的有级式自动变速器、带式无级变速器或者环形无极变速器等。因此，变速器13被构成为，具备未图示的作动器，并且通过对该作动器适当地进行控制从而使变速比阶段性地（逐步地）发生变化或连续地发生变化。另外，该变速控制基本上以设定使耗油率得到改善的变速比的方式而实施。具体而言，预先准备对应于车速或油门开度等的车辆状态而决定了变速比的变速映射图，并根据该变速映射图来执行变速控制，或者根据车速或油门开度等的车辆状态而算出目标输出功率，并根据该目标输出功率和最适耗油率曲线求取目标发动机转数，并执行变速控制以达到该目标发动机转数。

对于这种基本的变速控制而言，被构成为，可选择耗油率优先的控制或增大驱动力的控制。优先耗油率的控制为，在相对较低的车速下执行升档的控制、或者在低车速侧使用相对较高的车速侧的变速比的控制，此外，提高驱动力或加速特性的控制为，在相对较高的车速下执行升档的控制、或者在高车速侧使用相对较低的车速侧的变速比的控制。这种控制可以通过切换变速映射图或补正驱动要求量、或者通过对所计算出的变速比进行补正等来实施。另外，在发动机8和变速器13之间，可以根据需要而设置带有锁止离合器的变矩器等的传动机构。而且，变速器13的输出轴通过作为主减速器的差速器14而被连结在后轮3上。

接下来，对转向机构15进行说明，所述转向机构15设置有使转向盘16的旋转动作向左右的前轮2传递的转向杆系17，此外还设置有对转向盘16的转向角度或转向力进行辅助的辅助机构18。该辅助机构18被构成为，具备未图示的作动器，并且能够对由该作动器产生的辅助量进行调节，因此被构成为，通过减少辅助量，从而使转向角和前轮2的实际的转向角接近于一对一的关系，所谓的转向的直接感增加，由此车辆的运行情况特性变得具有所谓的运动感。

另外，虽然没有特别地进行图示，但是在上述的车辆1中，作为用于使运行情况或姿态稳定化的系统，而设置有防抱死制动系统（ABS）、牵引控制系统、通过将这些系统整合在一起而进行控制的车辆稳定性控制系统（VSC）等。这些系统为现有已知的系统，并被构成为，通过根据车身速度和车轮速度之间的偏差而使施加于车轮2、3的制动力降低、或者施加制动力，并且在实施这些动作的同时对发动机转矩进行控制，从而防止或抑制车轮2、3的锁止或滑移，进而使车辆的运行情况稳定。此外，可以设置能够获得与行驶道路或行驶预定路线相关的数据（即，行驶环境）的导航系统、用于通过手动操作来选择运动模式（运动D）、普通模式（普通D）及低耗油率模式（经济模式）等行驶模式的开关，而且还可以具备能够使爬坡性能、加速性能或转向性等的运行情况特性发生变化的四轮驱动机构（4WD）。

所述车辆1设置有获得如下数据的各种传感器，即，用于对上述的发动机8、变速器13、或悬架机构4的减震器5、所述辅助机构18、上述未图示的各个系统等进行控制的数据。对传感器的示例进行列举，设置有对前后轮2、3的旋转速度进行检测的车轮速度传感器19、油门开度传感器20、节流阀开度传感器21、发动机转数传感器22、对变速器13的输出转数进行检测的输出转数传感器23、转向角传感器24、对前后加速度（Gx）进行检测的前后加速度传感器25、对横向（左右方向）的加速度（横向加速度Gy）进行检测的横向加速度传感器26、横摆率传感器27等。另外，加速度传感器Gx、Gy可以与上述的防抱死制动系统（ABS）或车身稳定控制系统（VSC）等的车辆运行情况控制中所使用的加速度传感器共用，或者可以在搭载有安全气囊的车辆中，与用于其展开控制而被设置的加速度传感器共用。这些传感器19～27被构成为，向电子控制装置（ECU）28传送检测信号（数据），此外，电子控制装置28被构成为，根据这些数据以及预先存储的数据和程序进行运算，并将其运算结果作为控制指令信号而向上述的各个系统或这些系统的作动器输出。

以上述车辆为对象，其合成加速度、即瞬时指标（瞬时SPI）可根据前后加速度Gx和横向加速度Gy而通过下式来求取。

瞬时SPI=（Gx²+Gy²）^1/2

虽然该前后加速度Gx中包括通过踩下加速踏板12而使驱动力增大所产生的加速度、和通过踩下制动踏板7而使制动力增大所产生的减速度，但是与减速度根据制动踏力而发生变化的情况相对，虽然加速度因踩下加速踏板而使发动机输出功率增大的动作而增大，但因为在上述结构的车辆中通过对油门开度进行电处理而转换为节流阀开度，所以加速程度根据油门开度与节流阀开度或发动机转矩之间的关系、即输出控制特性而有所不同。此外，因为驱动力还根据变速比而发生变化，所以加速程度也根据变速控制特性而有所不同。此外，当车辆正在行驶时，不仅要改变行进路线，通常还会因为躲避下落物或路面的凹凸等的各种原因而实施转向。因此，前后加速度Gx与横向加速度Gy不仅根据基于改变行驶状态的意图的操作而发生变化，有时虽然存在继续之前的行驶状态的意图，但却为了躲避临时的危险等而发生变化。

因此，为了去除临时的加速度的变化等所谓的扰动因素，准确地对原来的车辆的运行情况或驾驶意向进行判断，优选为对上述瞬时SPI进行加工，从而求取用于运行情况或驾驶意向的判断的指示指标（相当于本发明的判断用加速度值）。对其示例进行说明，图5为将车辆实际行驶时所获得的前后加速度Gx及横向加速度Gy、或合成了这些加速度后的加速度绘制在轮胎摩擦圆上的图，根据这些加速度Gx、Gy而依次计算出瞬时SPI。将该瞬时SPI的变化的示例图示于图6中。

因为瞬时SPI为通过加速度传感器而获得的加速度值、或通过对速度传感器的检测值进行微分而获得的加速度值等的所谓的传感器值，所以大小瞬时地发生变化而几乎不会保持固定。如上文所述，这种变化是因为与驾驶员的主动的意图无关的某些要素而产生的。因此，使用于判断的指示指标（指示SPI）被构成为，保持与瞬时SPI的极大值相对应的值，且在瞬时SPI的极大值超过了此前的极大值（与所保持的指示SPI相对应的极大值）时，被更新为与瞬时SPI的新的极大值相对应的值，并且，在瞬时SPI小于等于与所保持的指示SPI相对应的极大值的状况满足了预定的条件时降低。在图6中用粗的实线表示以这种方式所设定的指示SPI。即，该指示SPI为对运行情况特性进行改变的控制所使用的指标，并且为，被构成为相对于成为其计算基础的所述瞬时SPI的增大而直接增大，相对于瞬时SPI的降低而延迟降低的指标。尤其是，被构成为以预定条件的成立为主要原因而使指示SPI降低。在这里所示的示例中，瞬时SPI通过绘制于上述图5中的值来表示，与此相对，指示SPI被构成为，被设定为瞬时SPI的极大值，且维持之前的值直到预定的条件成立为止。即，指示SPI作为在增大侧迅速地发生变化，而在降低侧相对迟缓地发生变化的指标而构成。

具体地进行说明，在图6中的从控制开始起的T1的时间带内，车辆产生加减速，虽然根据该加减速的变化所获得的瞬时SPI发生增减，但由于超过上一次的极大值的瞬时SPI先于上述的预定条件的成立而产生，因此指示SPI阶段性地增大。与此相对，在t2时间点或t3时间点，由于用于降低的条件成立从而指示SPI降低。这种使指示SPI降低的条件总而言之为，认为将指示SPI保持为之前的较大的值并不为优选的状态成立的情况，并且在本发明中，使指示SPI降低的条件被构成为以时间的经过为主要原因而成立。

即，认为将指示SPI保持为之前的较大的值并不为优选的状态为，所保持的指示SPI和在此期间产生的瞬时SPI之间的偏差相对较大，且该状态持续的状态。因此，不是因为维持加速后的车速、或因驾驶员的习惯等而使加速踏板12临时返回等的并非有意的减速的操作所引起的瞬时SPI，而使指示SPI降低，而是在瞬时SPI低于指示SPI的状态持续了预定时间的情况下，使指示SPI降低的条件成立。如上文所述，指示SPI的降低开始条件可以设定为，瞬时SPI低于指示SPI的状态的持续时间，此外，为了将实际的行驶状态更加准确地反映在指示SPI上，可以将指示SPI和瞬时SPI之间的偏差的时间积分值（或者累积值）达到预先设定的阈值的情况设定为指示SPI的降低开始条件。另外，该阈值只需通过实施实验或模拟而适当地设定即可。当利用后者的积分值时，由于引入指示SPI和瞬时SPI之间的偏差及时间而使指示SPI降低，因此能够实现更加准确地反映了实际的行驶状态或运行情况的运行情况特性的变更控制。

另外，在图6所示的示例中，到达上述的t2时间点为止的指示SPI的保持时间长于到达t3时间点为止的指示SPI的保持时间，其原因在于，被构成为实施以下控制。即，在所述T1的时间带的末期，使指示SPI增大至预定值并被保持在该预定值，之后，在上述的降低开始条件成立之前的t1时间点，瞬时SPI增大，从而与被保持的指示SPI之间的偏差达到预先设定的预定值以下。另外，该预定值只需通过实施实验或模拟、或者通过考虑瞬时SPI的计算误差而适当地设定即可。这种瞬时SPI接近了所保持的指示SPI的情况意味着，处于产生了成为所保持的指示SPI之基础的瞬时SPI的加减速状态和/或转弯状态、或者接近于此的状态。即，即使从使指示SPI增大至所保持的值的时间点起经过了一段时间，但行驶状态仍与经过该时间之前的时间点的行驶状态近似，因此即使产生了瞬时SPI低于指示SPI的状态，也推迟上述的降低开始条件的成立，从而使指示SPI保持为之前的值。用于该推迟的控制或处理只需通过如下操作来实施即可，即，通过将经过时间的积算值（累积值）或上述的偏差的积分值复位，从而重新开始经过时间的积算或所述偏差的积分，或者使该积算值或积分值减少预定量，再或者使积算或积分中断一定时间。

图7为用于说明上述的偏差的积分和其复位的模式图，在图7中施以阴影的部分的面积相当于积分值。在该过程中，在瞬时SPI和指示SPI之间的差成为了预定值Δd以下的t1时间点上积分值被复位，并再次开始所述偏差的积分。因此，由于即使将指示SPI保持为预定值的持续时间变长，该降低开始条件也不成立，因此指示SPI被维持为之前的值。而且，在重新开始了积分之后，当瞬时SPI成为大于此前的指示SPI的值时，指示SPI被更新为与瞬时SPI相对应的较大的值并被保持。

另外，在图6中，在t4时间点以后将指示SPI保持为固定值，其原因在于，没有将行驶过程中的所谓的突发状况作为行驶状态的变化而引入。这是因为考虑到，该突发的状况是指，如用于躲避路面上的下落物的加速踏板的释放或转向等的临时的操作，虽然瞬时SPI也会因这种临时的操作而大幅降低，但是这种突发的状况为临时的变化而不会成为要求车辆的运行情况特性的变化的主要原因，从而维持之前的运行情况特性更能够实现符合驾驶员的要求或期待的行驶。

但是，实施了踩下加速踏板12等的驱动力增大操作时所产生的前后加速度，有时会根据车速或道路坡度等的行驶状况而有所不同。例如，当从以较小的油门开度进行低速行驶的状态起进行加速时，因为达到在该时间点能够产生的最大驱动力为止的可输出的驱动力（所谓的余裕驱动力）较大，并且行驶阻力较小等，从而通过踩下加速踏板12而产生的前后加速度增大。与此相对，在通过大幅度踩下加速踏板12而进行高速行驶的状态下，因为所谓的余裕驱动力较小，并且行驶阻力较大等，从而与低车速时相比，通过踩下加速踏板12而产生的前后加速度减小。与上述相同的状态也会因道路坡度而产生，与平坦道路相比，在上坡坡度较大的行驶道路中，通过踩下加速踏板12而产生的前后加速度相对地减小。本发明所涉及的车辆控制装置被构成为，通过考虑上述这种与行驶状态相对应的前后加速度的变化而求取上述的判断用加速度值。更加具体而言，被构成为，对前后加速度的检测值进行加权，并且使该权重的程度在容易产生前后加速度的行驶状态和难以产生前后加速度的行驶状态下有所不同。

在参照上述的图5至图7而进行了说明的示例中，被用于驾驶意向的判断或被用于车辆的运行情况的判断值的计算的判断用加速度值、即指示SPI，是根据作为包括前后加速度的检测值在内的合成加速度的瞬时SPI而求取的。同样地，在日本特开2009-530166号公报所记载的装置中，利用归一化了的前后加速度来求取表面利用度。本发明所涉及的车辆控制装置通过对其前后加速度Gx的检测值进行加权（换言之，进行补正），并利用以这种方式而获得的值（暂且称为运算值），而求取合成加速度。如果关于瞬时SPI而表示该合成加速度，则为，

Gx'=Kacc2（v）×（实际加速度Gx）（0≤Kacc2（v）≤1）

在此，Gx'为上述的运算值，并且Kacc2（v）为权重系数（补正系数），该权重系数Kacc2（v）可通过实验或模拟等而预先决定。在图1中图示了其示例。

在图1所示的示例中，权重系数Kacc2（v）被构成为，随着车速v的增大而增大。另外，因为权重系数Kacc2（v）可以为针对每个车速或每个预定的车速区域而通过实验或模拟等求取的值，所以可以不是如图1所示那样通过多段弯折了的直线来表示的值，而可以被构成为通过一根直线、或光滑的曲线来表示的值。此外，构成为权重系数Kacc2（v）根据车速v而增大的理由如下。

即，在低车速状态下，空气阻力等的行驶阻力与高车速状态的情况相比较小，并且油门开度（或者节流阀开度）没有特别地增大，因此达到在该时间点能够产生的最大输出驱动力（最大转矩）为止的所谓的余裕驱动力较大。换言之，处于容易产生前后加速度的行驶状态。因此认为，在低车速状态下，通过传感器检测出、或者根据传感器的检测值而求出的实际前后加速度Gx，比较准确地表示出了车辆的运行情况或驾驶员对于行驶的意图（驾驶意向），其结果为，将权重系数Kacc2（v）设定为较小的值。与此相对，在高车速状态下，空气阻力等的行驶阻力与低车速状态的情况相比较大，并且油门开度（或者节流阀开度）增大，因此达到该时间点能够产生的最大输出驱动力（最大转矩）为止的所谓的余裕驱动力较少。换言之，处于难以产生前后加速度的行驶状态。因此认为，在高车速状态下，通过传感器而检测出、或者根据传感器的检测值而求出的实际前后加速度Gx，未必准确地表示出了原来的车辆的运行情况或驾驶员对于行驶的意图（驾驶意向），其结果为，将权重系数Kacc2（v）设定为与低车速状态下的值相比较大的值。即，在如图1所示这样设定了权重系数Kacc2（v）的情况下，在容易产生前后加速度的行驶状态下，减小用于使实际前后加速度反映到车辆的运行情况的判断（推断）或驾驶意向的判断（推断）中的权重，并且在难以产生前后加速度的行驶状态下，增大用于使实际前后加速度反映到车辆的运行情况的判断或驾驶意向的判断中的权重。

另一方面，在实施了制动器操作时驾驶员所感受到的减速度有时会根据车速而有所不同，因此在制动时，也可以对实际前后加速度Gx进行补正，并利用其运算值Gx'来求取瞬时SPI。即，通过

Gx'=Kbrk×（实际加速度Gx）（0＜Kbrk＜1）

而求取制动时的运算值Gx'。另外，该系数Kbrk可以通过实验或模拟等而预先求取，例如如图2所示，系数Kbrk可以设定为，在车速达到了固定值以上时根据车速的增大而增大。

在将本发明应用于被构成为根据上述的指示SPI来对车辆的运行情况或驾驶意向进行判断的装置中时，瞬时SPI通过

瞬时SPI={Gx'²＋（Ky×Gy）²}^1/2而被计算出。另外，在此，Gy为通过传感器而检测出的横向加速度、或者根据传感器的检测值而求出的横向加速度，且Ky为关于横向加速度Gy的增益，并且，对于前后加速度Gx和横向加速度Gy而言，由于作为车辆的运行情况的表现方式有所不同，且横向加速度Gy与前后加速度Gx相比表现得更加显著，因此通过该增益Ky而对实际横向加速度Gy进行补正。因此，为“0＜Ky＜1”。

基于瞬时SPI的、指示SPI的运算或计算，如参照上述的图6及图7所进行的说明。由于该指示SPI表示在基于驾驶员的操作的当前时间点及刚操作之后的车辆的运行情况，或者表示驾驶员的驾驶意向，因此可以认为，指示SPI本身表示车辆的运行情况或驾驶意向的判断（或推断）的结果。在此，车辆的运行情况或驾驶意向为，加减速或转弯等的车辆的运行情况变得敏捷的运动行驶、与此相反运行情况变得缓慢的舒适行驶、成为这些运动行驶及舒适行驶的中间的运行情况的普通行驶等。由于上述各个行驶模式所要求的各种控制特性分别不同，因此当以上述方式对车辆的运行情况或驾驶意向进行了判断时，根据其判断结果（即，指示SPI）而对底盘特性（悬挂特性或悬架特性）、驱动力特性、转向特性、变速特性等的特性进行运算，且实施控制。对其中的底盘特性进行说明，底盘特性主要为由悬架机构决定的车身的悬架特性，且其特性的变更控制为，在运动行驶中将由上述的减震器5产生的振动的衰减特性设定为所谓的刚硬特性，并在舒适行驶中设定为所谓的柔和特性的控制，或者为将车高在运动行驶中设定得较低，在舒适行驶中设定得较高等的、对车高进行调节的控制。这些底盘特性的运算只需例如预先将与指示SPI相对应的所述减震器5的控制量作为映射图而准备，并根据该映射图而求取与指示SPI相对应的减震器5的控制量即可。

此外，对驱动力特性进行说明，因为驱动力根据发动机8的输出功率及通过变速器13设定的变速比而发生变化，所以驱动力特性通过使相对于油门开度的节流阀开度、以及相对于油门开度和车速的变速比发生变化，从而被设定为适当的特性。更加具体而言，在运动行驶中，被设定为发动机转矩以与油门开度大致成比例的方式而增大的特性，在舒适行驶中，被设定为与运动行驶时相比发动机转矩减小的特性。此外，在运动行驶中，即使在高车速状态下变速比也被设定为相对较大的变速比，而在舒适行驶中，以多数采用相对较小的变速比的方式执行变速控制。另外，作为参考而对转向特性进行说明，在运动行驶中，减少由作动器产生的辅助量，从而增大所谓的直接感，与此相反，在舒适行驶中增大辅助量。

但是，车辆的前后加速度根据驾驶员实施加速操作而发生变化。即，加速操作和前后加速度相互关联。因此，在对前后加速度进行上述的加权而求取前后加速度的所述运算值时，可以对随着由驾驶员实施的加减速操作而发生变化的其他的参数实施加权，并同时使用该参数的运算值和对前后加速度进行了加权后的值，而求出前后加速度Gx的运算值Gx’。通过这种方式，能够以更好地反映车辆的运行情况或驾驶员的驾驶意向的方式而求取瞬时SPI与指示SPI，进而能够更高精度地实施对车辆的运行情况或驾驶意向的判断（推断）。

所述其他参数的一个示例为，实际前后加速度Gx相对于最大产生加速度Gmax（v）的比率（即，实际前后加速度率）。在此，最大产生加速度Gmax（v）为，在产生实际前后加速度Gx的时间点上能够产生的最大加速度，所述最大产生加速度Gmax（v）可以根据该时间点的发动机8能够产生的最大转矩（与最大油门开度相对应的转矩）、变速器13或驱动系统中的齿数比、以及车身重量而求取，也可以预先作为映射图而准备。而且，前后加速度Gx的运算值Gx’可以通过如下公式而求出，即，

Gx’=Kacc（v）×（Gx/Gmax（v））×︱摩擦圆︱＋（1-Kacc（v））×Gx。

在此，Kacc为权重系数，且可以如上述的图2所示这样通过实验或模拟等而预先设定。另外，并不一定需要Kacc和上述的制动时的系数Kbrk相同，通常成为互不相同的值。此外，“Gx/Gmax（v）”为实际前后加速度率（实际前后加速度Gx相对于最大前后加速度Gmax（v）的比率）。而且，“︱摩擦圆︱”为用于使实际前后加速度率在该车辆的摩擦圆上归一化的项，例如为使摩擦系数μ较大的所谓高μ道路上的、轮胎摩擦圆的半径与实际前后加速度Gx的单位相一致的值，并采用10.0～9.8左右的值。另外，在发动机功率较小的车辆中，也可以为预先设定的固定值。

因此，在引入由驾驶员的加减速操作而产生的参数来求取前后加速度Gx的运算值Gx’，或者求取瞬时SPI或指示SPI时，在低车速状态等的容易产生前后加速度的行驶状态下，增大实际前后加速度Gx的权重，且与此相反，减小由驾驶员的操作产生的参数的权重。其原因在于，驾驶员的意图更好地体现在车辆的运行情况中。此外，在高车速状态等的难以产生前后加速度的行驶状态下，增大由驾驶员的操作产生的参数的权重，且与此相反，减小实际前后加速度Gx的权重。其原因在于，因为难以产生前后加速度，从而驾驶员的意图难以体现在车辆的运行情况中。

另外，上述的实际前后加速度率可以替换为目标前后加速度率。该目标前后加速度率为，目标前后加速度Gx^*和在该时间点能够产生的最大加速度Gmax（v）的比率（Gx^*/Gmax（v））。此外，虽然目标前后加速度Gx^*基本上可以根据油门开度来求取，但也可以替代该方式，而根据油门开度为固定时的加速度、最小加速度、固定油门开度和韦伯比（韦伯定律中的比例），来求取与车速相对应的油门开度系数，从而根据该油门开度系数、油门开度、韦伯比和最小加速度来求取目标前后加速度Gx^*。因此，利用目标前后加速度Gx^*来求取前后加速度Gx的运算值Gx’时的公式为，

Gx’=Kacc（v）×（Gx^*/Gmax（v））×︱摩擦圆︱＋（1-Kacc（v））×Gx。

而且，因为实际前后加速度Gx或目标前后加速度Gx^*与油门开度相对应，并且最大加速度Gmax（v）与最大油门开度相对应，所以上述的实际前后加速度率或目标前后加速度率可以替换为油门开度率。另外，油门开度率为，将最大限度踩下了加速踏板12的状态设定为“100”或“8/8”时的、实际的加速踏板12的踩下量的比例。因此，利用油门开度率PA来求取前后加速度Gx的运算值Gx’时的公式为，

Gx’=Kacc（v）×PA×︱摩擦圆︱＋（1-Kacc（v））×Gx。

如果利用这些实际前后加速度率、目标前后加速度率或者油门开度率来求取前后加速度Gx的运算值Gx’，则增大实际前后加速度Gx和由驾驶员的操作而引起变化的其他参数中的、更好地体现出驾驶员的意图的参数的权重，从而增大相对于前后加速度Gx的运算值Gx’或瞬时SPI或指示SPI的反映程度，其结果为，由于不仅引入了车辆所产生的前后加速度，而且引入了驾驶员的意图，因此能够更高精度地对车辆的运行情况或者驾驶员的驾驶意向进行判断。

接下来，对作为用于判断车辆的运行情况或者驾驶员的驾驶意向的判断用加速度值而使用上述的指示SPI，并根据该指示SPI而设定控制特性的控制的一个示例进行说明，图3为用于对该控制例进行说明的流程图，首先，对瞬时SPI的值、即合成加速度（合成G）的值Iin进行运算（步骤S1）。如上所述，该运算公式的一个示例为，

瞬时SPI={Gx’²＋（Ky×Gy）²}^1/2，

通过踩下加速踏板12而进行加速时的前后加速度Gx的运算值Gx’，可以如上所述根据下述的任一公式而求出。

Gx’=Kacc2（v）×（实际加速度Gx）

Gx’=Kacc（v）×（Gx/Gmax（v））×︱摩擦圆︱＋（1-Kacc（v））×Gx

Gx’=Kacc（v）×（Gx^*/Gmax（v））×︱摩擦圆︱＋（1-Kacc（v））×Gx

Gx’=Kacc（v）×PA×︱摩擦圆︱＋（1-Kacc（v））×Gx

接下来，对该值Iin和已被保持的指示SPI的值Iout进行比较（步骤S2）。当因为瞬时SPI的值Iin较大从而在步骤S2中作出肯定性判断时，如上文所述，指示SPI的值Iout将被更新，并被替换为瞬时SPI的值Iin（步骤S3）。虽然在指示SPI被保持为之前的值Iout的过程中，各个值Iin、Iout的偏差被累积，但是在指示SPI的值Iout被更新时，该偏差积分值D将被复位（步骤S4）。即，偏差积分值D被设定为，

D=0。

另一方面，当在步骤S2中作出否定性判断时、即瞬时SPI的值Iin在指示SPI的值Iout以下时，对指示SPI的值Iout和瞬时SPI的值Iin之间的偏差Δd进行运算（步骤S5）。即，偏差Δd以

Δd=Iout–Iin

的方式而被算出。

接下来，对指示SPI的值Iout和瞬时SPI的值Iin之间的偏差积分值D进行运算（步骤S6）。

D=D+偏差Δd

然后，对上述的指示SPI的值Iout和瞬时SPI的值Iin之间的偏差积分值D是否小于预先设定的减少开始阈值D₀进行判断（步骤S7）。该减少开始阈值D₀为，用于在将指示SPI的值Iout保持在预定值时，对到开始减少该指示SPI的值Iout为止的时间进行规定的阈值，换言之，为用于对将指示SPI的值Iout的值保持为之前的值的时间的长度进行规定的阈值。因此，被设定为，在偏差积分值D达到了该减少开始阈值D₀以上时，判断为指示SPI的值Iout的减少开始。

因此，当由于指示SPI的值Iout和瞬时SPI的值Iin之间的偏差积分值D小于减少开始阈值D₀，从而在该步骤S7中作出肯定性判断时，将指示SPI的值Iout保持为之前的值（步骤S8）。与此相对，当由于指示SPI的值Iout和瞬时SPI的值Iin之间的偏差积分值D在减少开始阈值D₀以上，从而在步骤S7中作出否定性判断时，进入到步骤S9，而减少指示SPI的值Iout。另外，该减少的方法可以以不给驾驶员带来不适感的方式而适当地进行设定。

在上述的步骤S4、步骤S8或步骤S9中决定指示SPI的值Iout，并且根据所述指示SPI的值Iout来运算并控制底盘特性（悬挂特性）或驱动力特性等的特性（步骤S10、步骤S11）。另外，对这些控制特性进行设定的控制如上文所述。此外，除了对悬挂特性或驱动力特性进行运算，当然也可以对转向特性进行运算，并对其进行控制。

另外，本发明不仅可以应用于根据上述的指示SPI来对运行情况或驾驶意向进行判断的装置中，还可以应用于如下的装置中，所述装置被构成为，如上述的日本特开2009-530166号公报中所记载的那样，根据前后加速度来求取表面利用度等，并根据前后加速度来运算或判断车辆的状态。

本发明所涉及的控制装置被构成为，执行上述的各个控制，这些控制主要通过电子控制装置来执行。因此，可以说本发明所涉及的控制装置具备执行上述控制的功能性单元，因此，当将本发明所涉及的控制装置记载为包括功能性单元时，如下所述。即，本发明为，“一种车辆控制装置，其被构成为，根据车辆产生的、至少包括前后加速度在内的加速度而对所述车辆的运行情况或者驾驶员的驾驶意向进行判断，所述车辆控制装置的特征在于，具备：判断用加速度计算单元，其根据对所述车辆产生的实际的前后加速度的检测值进行了加权的值、和对通过由驾驶员实施的使所述车辆的驱动力增大的操作而发生变化的参数进行了加权的值，来求取使用于所述判断的判断用加速度值；加权单元，其在增大了所述前后加速度的检测值的权重时，使所述参数的权重减小，且在减小了所述前后加速度的检测值的权重时，使所述参数的权重增大”。

此外，本发明为，“一种车辆控制装置，其根据车辆的前后加速度的检测值、和通过由驾驶员实施的使车辆的驱动力增大的操作而发生变化的参数，而对车辆的变速特性、驱动力特性、转向特性和悬架特性中的至少某一种特性进行控制，所述车辆控制装置的特征在于，具备加权单元，所述加权单元对所述检测值和所述参数进行加权，并且在增大了所述前后加速度的检测值的权重时，使所述参数的权重减小，且在减小了所述前后加速度的检测值的权重时，使所述参数的权重增大”。

Claims

1.一种车辆控制装置，其被构成为，根据车辆产生的、至少包括前后加速度在内的加速度而对所述车辆的运行情况或者驾驶员的驾驶意向进行判断，

所述车辆控制装置的特征在于，

被构成为，根据对所述车辆产生的实际的前后加速度的检测值进行了加权的值、和对通过由驾驶员实施的使所述车辆的驱动力增大的操作而发生变化的参数进行了加权的值，来求取使用于所述判断的判断用加速度值，

并且被构成为，在增大了所述前后加速度的检测值的权重时，使所述参数的权重减小，且在减小了所述前后加速度的检测值的权重时，使所述参数的权重增大。

2.一种车辆控制装置，其根据车辆的前后加速度的检测值、和通过由驾驶员实施的使车辆的驱动力增大的操作而发生变化的参数，而对车辆的变速特性、驱动力特性、转向特性和悬架特性中的至少某一种特性进行控制，

所述车辆控制装置的特征在于，被构成为，

对所述检测值和所述参数进行加权，

并且，在增大了所述前后加速度的检测值的权重时，使所述参数的权重减小，且在减小了所述前后加速度的检测值的权重时，使所述参数的权重增大。

3.如权利要求1或2所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述前后加速度的检测值在容易产生前后加速度的行驶状态下，被赋予较大的权重，

所述参数在难以产生前后加速度的行驶状态下，被赋予较大的权重。

4.如权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，

容易产生所述前后加速度的行驶状态包括低车速状态，

难以产生所述前后加速度的行驶状态包括高车速状态，

所述加权包括如下处理，即，在低车速状态下，减小关于所述参数的权重并增大关于所述前后加速度的检测值的权重，且在高车速状态下，增大关于所述参数的权重并减小关于所述前后加速度的检测值的权重。

5.如权利要求1或2所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述参数包含下述三个参数中的至少一个参数，即，

(i)油门开度率；

(ii)所述前后加速度的检测值与在获得了该检测值的时间点能够产生的最大前后加速度之间的比率；

(iii)根据所述油门开度而被计算出的前后加速度与在该算出时间点能够产生的最大前后加速度之间的比率。

6.如权利要求1或2所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述参数在所述车辆的轮胎摩擦圆上被归一化。