CN103108763B - 车辆控制系统 - Google Patents

Abstract

一种车辆控制系统，其包括：被配置为获得基于车辆的行驶状况的指标并且被配置为基于该指标改变车辆的行驶特性的控制器（28），其中控制器（28）被配置为：与当所述指标中的变化增加所述车辆的行动的敏捷度时的情况相比，当所述指标中的变化降低所述车辆的行动的敏捷度时，所述控制器（28）响应于所述行驶状况中的变化而相对地延迟所述指标中的变化，并且基于所述指标校正所述行驶特性，以使得所述车辆的驱动力源的能量效率根据对于从所述驱动力源输出的功率的控制而在预定范围内变化。

Description

车辆控制系统

技术领域

本发明涉及一种基于根据诸如车辆加速度的行驶状况获得的预定指标控制诸如驱动力特性和底盘特性的行驶特性的控制系统。

背景技术

对于每一种驾驶情景，驾驶员对于车辆的期望和需求是各种各样的。在某些驾驶情景中期望快速行驶（所谓的运动式行驶），并且相反在其它驾驶情景中期望平滑放松行驶（所谓的温和行驶）。因此，存在车辆在其中行驶的各种情景。与此相对照，每一个车辆的行驶特性是在设计阶段基于车辆的类型等预定的，并且可能并不完全地符合驾驶员的驾驶取向（或者驾驶员的驾驶嗜好）。

在现有技术中，已经作出了各种尝试来尽可能地减小在车辆的行驶特性和驾驶员的驾驶取向之间的这种不一致。例如，日本专利申请公报No.06-249007（JP-A-06-249007）描述了一种使用神经计算机的驱动力控制系统。该驱动力控制系统被配置为学习作为需要的加速度模型的加速度针对加速器行程和车辆速度的关联并且然后基于在需要的加速度模型和结合驾驶取向的第二参考加速度模型之间的偏差和在第二参考加速度模型和标准第一参考加速度模型之间的偏差，计算节流阀开度。

车辆是消耗诸如汽油、轻油和电力的能量来行驶的运输设备，从而期望有优良的能量效率或者燃料效率特性。因此，有必要发展一项用于实现能量效率改进和行驶特性改进这两者的技术。

发明内容

本发明提供一种能够获得适于驾驶员的驾驶取向的行驶特性并且能够改进能量效率（所谓的燃料效率）的车辆控制系统。

本发明的第一方面提供一种车辆控制系统。该车辆控制系统包括：控制器，所述控制器被配置为获得基于车辆的行驶状况的指标，并且被配置为基于所述指标来改变所述车辆的行驶特性，其中，所述控制器被配置为：与当所述指标中的变化增加所述车辆的行动的敏捷度时的情况相比，当所述指标中的变化降低所述车辆的行动的敏捷度时，所述控制器响应于所述行驶状况中的变化而相对地延迟所述指标中的变化，并且基于所述指标校正所述行驶特性，以使得所述车辆的驱动力源的能量效率根据对于从所述驱动力源输出的功率的控制而在预定范围内变化。

利用以上配置，控制器的控制特性被改变以改变驱动力源的控制特性，并且基于从车辆行驶状况获得的指标改变控制器的控制特性，从而适合于车辆行驶状况的控制特性或者适合于作为车辆行驶状况出现的驾驶员的驾驶取向的控制特性（或者行驶特性）可以得到设定。另外，控制器的控制特性的设定使得驱动力源的能量效率落入预定范围内，从而可以鉴于能量效率设定适于驾驶取向的行驶特性。

所述行驶状况可以包括合成加速度，所述合成加速度包括所述车辆的纵向加速度分量和横向加速度分量，所述控制器可以被配置将所述指标设定为随着所述合成加速度增加而变大，并且所述控制器可以被配置为将所述行驶特性设定为以使得：在当基于小于预定值的合成加速度来获得所述指标时的所述驱动力源的能量效率优于在当基于大于或者等于所述预定值的合成加速度来获得所述指标时的所述驱动力源的能量效率。

利用以上配置，基于根据小加速度获得的指标的控制器的控制特性得以设定以便改进驱动力源的能量效率；而当根据大加速度获得该指标时，控制特性被设为改进驱动力源的输出效率并且满足需要的最大加速度速率。因此，可以鉴于能量效率设定适于驾驶取向的行驶特性。

所述车辆可以包括内燃机作为所述驱动力源，所述控制器可以被配置为控制所述内燃机的旋转速度，并且所述驱动力源的能量效率可以是所述内燃机的燃料效率。

利用以上配置，在配备有内燃机作为驱动力源的车辆中鉴于能量效率设定适于驾驶取向的行驶特性是可能的。

所述车辆可以进一步包括变速器，通过改变所述变速器的速度比来改变所述内燃机的旋转速度，并且所述控制器可以被配置为控制所述变速器的速度比，以使得所述内燃机的旋转速度变成使得所述燃料效率落入所述预定范围内的旋转速度。

利用以上配置，基于该指标改变控制改变内燃机的旋转速度的速度比的控制器的控制特性，内燃机的旋转速度可以受到控制使得燃料效率落入预定范围内并且基于该指标的特性得以实现。结果，可以鉴于能量效率设定适于驾驶取向的行驶特性。

所述车辆可以进一步包括动力分配机构和发电机，所述动力分配机构具有用于分配从所述内燃机输出的动力的差动功能，所述发电机被耦接到所述动力分配机构并且被配置为基于所产生的电力量来改变所述内燃机的旋转速度，并且所述控制器可以被配置为控制所述发电机的旋转速度，以使得所述内燃机的旋转速度变成使得燃料效率落入所述预定范围内的旋转速度。

利用以上配置，在使用内燃机和发电机作为驱动力源的混合动力车辆中，可以鉴于能量效率设定适于驾驶取向的行驶特性。

所述车辆可以进一步包括用于存储由所述发电机产生的电力的蓄电装置，并且与当被存储在所述蓄电装置中的电力量是小时的情况相比，当被存储在所述蓄电装置中的电力量是大时，用以使得燃料效率落入所述预定范围内的旋转速度可以较低。

利用以上配置，基于在混合动力车辆的蓄电装置中剩余的电力的量，即已经被存储在蓄电装置中的电力的量改变控制器的控制特性，从而鉴于混合动力车辆的能量效率设定适于驾驶取向的行驶特性是可能的。

所述加速度可以包括所述车辆的纵向加速度分量和横向加速度分量。

利用以上配置，基于进一步容易地指示驾驶员的驾驶取向的合成加速度设定驱动力特性或者车辆行动特性，从而鉴于能量效率设定适于驾驶取向的行驶特性是可能的。

所述控制器可以被配置为获取与行驶环境有关的信息，所述行驶环境是所述车辆的外部的环境，该环境包括所述车辆所行驶的道路表面，并且所述控制器可以基于所述指标和与所述行驶环境有关的所述信息来校正所述行驶特性。

利用以上配置，可以鉴于行驶环境设定行驶特性，从而鉴于能量效率设定适于驾驶取向的行驶特性是可能的。

附图说明

将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特性、优点以及技术和工业意义，其中类似的附图标记表示类似的元件，并且其中：

图1是用于示意由根据本发明的实施例的控制系统执行的控制的进一步具体示例的流程图；

图2是概略地示出根据本发明的实施例被控车辆的视图；

图3是概略地示出双电动机混合系统的一个示例的图表；

图4是示出在轮胎摩擦圆上绘制的检测的纵向加速度和检测的横向加速度的曲线图；

图5是示出基于瞬时SPI的变化获得的命令SPI中的变化的示例的视图；

图6是用于示意在瞬时SPI和命令SPI之间的偏差的时间积分和其中积分值被复位的情况的视图；

图7是示出在命令SPI和需要的最大加速度速率之间的关联的映射；

图8是示出在命令SPI和需要的能量效率特性之间的关联的曲线图；

图9是概略地示出最小燃料消耗区域和通过该区域的最小燃料消耗线的曲线图；

图10是用于示意选择无级变速器的由基本换档校正装置获得的目标旋转速度和由运动模式旋转速度指令装置获得的目标旋转速度的最大目标旋转速度以将选定的目标旋转速度设为控制命令信号的换档控制系统的框图；

图11是用于示意选择步进档位变速器的由基本档位校正装置获得的目标档位和由运动模式档位指令装置获得的目标档位的最小目标档位以将选定的目标档位设为控制命令信号的换档控制系统的框图；

图12是将基于命令SPI获得的校正齿轮比和校正辅助扭矩结合到转向特性中的控制的框图；并且

图13是将基于命令SPI获得的校正车辆高度、校正阻尼系数和校正弹簧常数结合到悬挂特性中的控制的框图。

具体实施方式

以下将参考具体示例来说明本发明的实施方式。应用了根据本发明的实施方式的控制系统的车辆是一般车辆，所述一般车辆被配置为以使得该车辆将从驱动力源所输出的动力发送到驱动轮以使其运转，并且利用转向机制来使得前轮转向以拐弯，并且另外，在车轮处分别配置有制动器，以及通过悬挂机制来支撑车体。所述驱动力源可以由内燃机（发动机）来形成，可以由发动机和发电机（即，电动发电机）来形成，或者可以由电动机来形成。

在使用发动机作为驱动力源的车辆中，步进档位或者无级变速器可以被耦接到发动机的输出侧。因此，在具有这种类型的配置的车辆中，改变发动机的节流阀开度的机构、改变速度比的机构或者直接地控制这些机构的装置用作所谓的第一控制器。另外，包括发动机和发电机作为驱动力源的、所谓的混合动力车辆可以被如此配置，使得发动机和发电机被耦接到具有差动功能的功率分配机构，诸如行星齿轮机构，并且基于发电机的旋转速度控制内燃机的旋转速度。因此，在这种类型的混合动力车辆中，改变发动机的节流阀开度的机构和改变由发电机产生的电力的量和发电机的旋转速度的机构，或者直接地控制这些机构的装置用作第一控制器。进而，在使用电动机作为驱动力源的车辆中，在必要时，变速器可以被耦接到驱动力源的输出侧。因此，在这种类型的、所谓的电动车辆中，改变电动机的电流的机构和改变速度比的机构或者直接地控制这些机构的装置用作第一控制器。

另外，根据本发明的实施例的控制系统被配置为与对于诸如发动机和变速器的驱动线的控制一起地基于车辆的行驶状况，改变对于由转向机构实现的转向的控制的细节、对于由制动器实现的制动的控制的细节和对于悬挂机构对车辆本体的支撑的控制的细节。这些机构操作以改变车辆的行动，从而根据本发明的实施例的控制系统被配置为基于车辆的行驶状况改变行动特性。行驶特性包括由驱动力源、变速器和制动器提供的驱动力特性、由转向机构提供的转向特性，转弯特性和动力辅助特性、由悬挂机构提供的悬挂特性和阻尼器特性等。在以下说明中，“行驶特性”可以一起地意味着这些特性。然后，改变车辆的行动特性，诸如由制动器提供的制动特性、由转向机构提供的转向特性，转弯特性和动力辅助特性、由悬挂机构提供的悬挂特性和阻尼器特性的致动器或者控制器用作所谓的第二控制器。

另外，根据本发明的实施例的控制系统从行驶状况获得指标（参数）。行驶状况包括纵向或者横向加速度、组合这些纵向和横向加速度的合成加速度、加速器操作量、制动器操作量、偏航程度、偏航速率等。另外，加速度包括由传感器检测的实际加速度和从加速器操作量或者制动器操作量计算的估计加速度。在下面描述的具体示例是使用从加速度获得的指标的示例。

首先，将描述根据本发明的实施例控制的车辆的示例。在本发明的实施例中，通过驾驶员的操作车辆经历控制加速、减速或者转弯。车辆的典型示例是使用内燃机或者电动机作为驱动力源的汽车。图2是示出车辆的一个示例的框图。车辆1是包括由两个转向前轮2和两个驱动后轮3组成的四个车轮的汽车。这四个车轮2和3中的每一个被悬挂装置4组装到车辆本体（未示出）。每一个悬挂装置4以及通常已知的悬挂装置主要地由弹簧和冲击吸收器（阻尼器）形成。图2示出冲击吸收器5。每一个冲击吸收器5使用诸如气体和液体的流体的流阻引起缓冲作用，并且能够利用诸如电动机6的致动器改变流阻。当每一个冲击吸收器5的流阻增加时，车辆本体难以蹲伏并且提供所谓的刚硬特性，并且车辆的行动变得较不舒适的并且提供增加的运动感。注意车辆1可以被配置为通过向或者从这些冲击吸收器5供应或者抽吸加压气体而调节车辆高度。

为各自的前轮和后轮2和3设置了制动器装置（未示出）。当踩下被布置在驾驶员座椅处的制动器踏板7时，制动器装置能够被操作用于向各自的前轮和后轮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，诸如内燃机、电动机和它们的组合。图3示出配备有内燃机（发动机）8的车辆1的一个示例。用于控制进气空气流量的节流阀10被布置在发动机8的进气管道9中。节流阀10是电子节流阀。节流阀10例如被诸如电动机的电控制的致动器11打开或者关闭以由此调节开度。然后，致动器11根据被布置在驾驶员座椅处的加速器踏板12的踩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关联可以被适当地设定。随着在加速器操作量和节流阀开度之间的关联接近一比一关联，驾驶员更加强烈地经历所谓的直接感并且因此车辆的行驶特性变成运动特性。相反，当特性被如此设定，使得针对加速器操作量，节流阀开度变得相对低时，车辆的行驶特性变成所谓的温和特性。当电动机被用作驱动力源时，替代节流阀10地设置电流控制器诸如逆变器和转换器。然后，电流控制器被配置为根据加速器操作量调节供应的电流并且适当地改变电流值关于加速器操作量的关联，即行驶特性。

变速器13被耦接到发动机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，诸如步进档位自动变速器、带式无级变速器和环式无级变速器。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地方式或者连续地改变速度比。具体地，对应于车辆的状态诸如车辆速度和加速器操作量限定速度比的换档映射被预先准备，并且根据换档映射执行换档控制。可替代地，基于车辆的状态诸如车辆速度和加速器操作量计算目标输出，基于目标输出和最佳燃料效率线获得目标发动机旋转速度，并且然后执行换档控制以便获得目标发动机旋转速度。

变速器13被配置成能够选择重视燃料效率的能量效率控制或者在上述基本换档控制之上增加驱动力的能量效率控制。重视燃料效率的能量效率控制是在相对低的车辆速度下升档的控制或者用于在低车辆速度下使用相对高速侧速度比（低速度比）的控制。另外，增加驱动力或者增加加速特性的能量效率控制是在相对高车辆速度下升档的控制或者用于在高车辆速度下使用相对低速侧速度比（高速度比）的控制。这些控制可以例如被以如此方式执行，使得换档映射被改变，驱动需求量被校正或者计算速度比被校正。注意变速器机构诸如配备有闭锁离合器的变矩器可以在必要时被设置在发动机8和变速器13之间。然后，变速器13的输出轴经由是最后减速齿轮的差动齿轮14而被耦接到后轮（驱动轮）3。

将描述使前轮2转向的转向机构15。车辆1包括转向连杆17和辅助机构18。转向连杆17向右和左前轮2传递方向盘16的旋转移动。辅助机构18辅助方向盘16的转向角或者转向力。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。随着辅助量减小，在转向力（或者转向角）和前轮2的实际转弯力（或者转弯角）之间的关联接近一比一关联，并且在转向时驾驶员经历所谓的增加的直接感，并且车辆的行驶特性变成所谓的运动特性。

注意，虽然在图中未被具体地示出，但是车辆1配备有用于稳定行动或者姿态的防抱死制动系统（ABS）、牵引控制系统、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。这些系统是通常已知的。这些系统被配置为降低在车轮2和3上施加的制动力或者基于在车辆本体速度和车轮速度之间的偏差在车轮2和3上施加制动力并且另外地同时控制发动机扭矩，因此防止或者抑制车轮2和3的抱死或者滑动以稳定车辆的行动。另外，车辆可以设置有能够获得在行驶道路或者计划行驶道路（即，行驶环境）方面的数据的导航系统和/或用于以人工方式选择行驶模式诸如运动模式、正常模式和低燃料消耗（良好燃料效率）模式（经济模式）的切换器。进而，车辆可以包括能够改变行驶特性诸如爬山特性、加速特性和转弯特性的四轮驱动机构（4WD）。

车辆1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（未示出）等的数据的各种传感器。传感器例如是车轮速度传感器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、转向角传感器24、纵向加速度传感器25、横向加速度传感器26、偏航速率传感器27等。车轮速度传感器19检测前轮和后轮2和3中的每一个的旋转速度。输出旋转速度传感器23检测变速器13的输出旋转速度。纵向加速度传感器25检测纵向加速度（Gx）。横向加速度传感器26检测沿着侧向方向（横向方向）的加速度（横向加速度Gy）。注意加速度传感器25和26可以与在车辆行动控制诸如以上防抱死制动系统（ABS）和车辆稳定性控制系统（VSC）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设置的加速度传感器共享。进而，可以以如此方式获得纵向和横向加速度Gx和Gy，使得沿着水平平面由关于车辆纵向方向以预定角度（例如，45°）倾斜的加速度传感器检测的值被分解成纵向加速度和横向加速度。此外，替代由传感器检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、转向角等计算纵向和横向加速度Gx和Gy。这些传感器19到27被配置为向电子控制单元（ECU）28传输检测的信号（数据）。电子控制单元28被配置为根据那些数据条目和预存储的数据和程序计算并且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。注意它不限于使用合成加速度；它可以是沿着任何一个方向的加速度，诸如可以使用仅仅沿着车辆纵向方向的加速度。

这里，将描述在混合动力车辆中的驱动力源的一个示例。图3概略地示出所谓的双电动机混合系统。该混合系统被配置为向第一电动发电机（MG1）50和输出轴51分配发动机8的动力。作为用于分配发动机8的动力的功率分配机构52设置了具有差动功能的行星齿轮机构。在图3所示示例中，采用单行星齿轮式行星齿轮机构。在单行星齿轮式行星齿轮机构中，被布置在太阳轮53和齿圈54之间的行星齿轮被行星架55以可旋转和可绕转方式保持。发动机8被耦接到行星架55，第一电动发电机50被耦接到太阳轮53，并且输出轴51被耦接到齿圈54。第一电动发电机50是具有发电功能的电动机。通过功率分配机构52的差动功能，发动机8的旋转速度随着第一电动发电机50的旋转速度改变。因此，第一电动发电机50能够控制发动机的旋转速度。

第一电动发电机50经由逆变器56被耦接到蓄电装置57。即，逆变器56被用于控制由第一电动发电机50产生的电力的量或者在其中第一电动发电机50用作电动机的情形中第一电动发电机50的扭矩或者旋转速度。进而，第二电动发电机58被耦接到输出轴51，并且第二电动发电机58经由另一个逆变器59而被连接到蓄电装置57。然后，该混合系统被配置为能够彼此地在电动发电机50和58之间供应电力。即，当第一电动发电机50用作发电机时，该混合系统向第二电动发电机58供应所产生的电力以引起第二电动发电机58用作电动机，并且一旦将从发动机8输出的功率的一个部分转换成电力并且然后将功率传输到输出轴51。

根据本发明的实施例的控制系统被配置为将车辆的行驶状况结合到对于车辆的行动的控制（即，对于行驶特性的控制）中。这里，车辆的行驶状况由纵向加速度、横向加速度、偏航加速度、滚转加速度或者沿着多个方向的这些加速度中的某些的合成加速度表达。即，当使得车辆在目标速度下行驶或者沿着目标方向行驶时，或者当受到行驶环境诸如道路表面影响的车辆行动返回到初始状态时，通常发生沿着多个方向的加速度。鉴于这种情况，可设想地在某个程度上在车辆的行驶状况中结合行驶环境或者驾驶取向。基于以上背景，根据本发明的实施例的控制系统被配置为将车辆的行驶状况结合到对于车辆的行驶特性的控制中。

如上所述，车辆的行动包括加速特性、转弯特性、悬挂装置4的支撑刚度（即，撞击/回弹程度和发生撞击/回弹的趋势）、滚转程度、俯仰程度等。根据本发明的实施例的控制系统基于以上行驶状况改变这些行驶状况。可以通过使用沿着任何一个方向的加速度或者是以上行驶状况的一个示例的合成加速度改变行驶特性；然而，为了进一步减小奇异感，可以使用通过校正指示行驶状况的值获得的指标。

作为指标的示例，将描述运动性指标（SPI）。这里，运动性指标是指示驾驶员的意图或者车辆的行驶状况的指标。在该实施例中运动性指标是通过组合沿着多个方向的加速度（特别地，其绝对值）获得的指标。运动性指标例如是作为显著地与沿着行驶方向的行动相关联的加速度组合纵向加速度Gx和横向加速度Gy的加速度。例如，利用数学表达式（1）计算瞬时运动性指标（瞬时SPI）Iin。这里，加速度不限于由传感器检测的加速度；它可以基于驾驶员的操作例如加速器操作量、转向角、制动器踏板的制动按压力和按压量计算或者估计。另外，“瞬时运动性指标Iin”意味着以在车辆行驶期间的每个瞬时的间隔基于沿着各自的方向的加速度计算的指标，并且是所谓的物理量。注意“每个瞬时的间隔”意味着当加速度检测和基于检测的加速度的瞬时运动性指标Iin的计算被以预定循环时间反复地执行时的每次重复。

Iin=（Gx²+Gy²）^1/2（1）

另外，在以上数学表达式（1）中使用的纵向加速度Gx内，加速加速度（正加速度）和减速（制动）加速度（负加速度，即，减速度）中的至少一个加速度理想地被归一化或者加权并且然后得以使用。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同。归一化是校正在实际值和驾驶员体验到的感觉之间的这种差异的过程，并且是关于纵向加速度Gx增加加速加速度或者降低减速加速度（即，减速度）的过程。更加具体地，归一化是获得在各自的加速度的最大值之间的比率并且然后将该比率乘以加速或者减速加速度的过程。加权是关于横向加速度校正减速加速度的过程。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，加权是例如对于向前和向后加速度中的至少一个加权使得沿着各自的方向的最大加速度被置放在具有预定半径的圆上的校正过程。通过归一化和加权，加速加速度在行驶特性中的结合程度不同于减速加速度在行驶特性中的结合程度。作为加权的一个示例，减速加速度和加速加速度被加权使得在沿着车辆纵向方向的减速加速度和沿着车辆纵向方向的加速加速度之间，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归一化。

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，可以设想到在沿着偏航方向的加速度、沿着滚转方向的加速度和纵向加速度中，在实际加速度和由驾驶员体验到的感觉之间存在这种差异。然后，在根据本发明的实施例中，该控制系统能够改变沿着不同方向的每一个加速度在行驶特性中的结合程度，换言之，该控制系统能够从基于沿着另一方向的加速度的行驶特性中的变化程度改变基于沿着任何一个方向的加速度的行驶特性中的变化程度。

图4示出在其上绘制了由传感器检测的横向加速度Gy和归一化纵向加速度Gx的轮胎摩擦圆的示例。这是当车辆在模拟普通道路的测试路径上行驶时的示例。看起来当车辆显著地减速时横向加速度Gy的增加的频率是低的；然而，纵向加速度Gx和横向加速度Gy这两者通常均趋向于沿着轮胎摩擦圆发生。

在本发明的实施例中，从上述瞬时运动性指标Iin获得命令运动性指标（命令SPI）Iout。命令运动性指标Iout是在用于改变行驶特性的控制中使用的指标，并且被配置为随着是用于计算命令运动性指标Iout的基础的瞬时运动性指标Iin的增加而即刻地增加并且相反随着从瞬时运动性指标Iin降低的延迟而降低。特别地，命令运动性指标Iout被配置为当预定状况得以满足时降低。图5示出基于瞬时运动性指标Iin的变化而获得的命令运动性指标Iout的变化。在这里示出的示例中，瞬时运动性指标Iin由在图4中绘制的值指示；在另一方面，命令运动性指标Iout被设为瞬时运动性指标Iin的局部最大值并且被保持在最后的值处，直至预定状况得以满足。即，命令运动性指标Iout是快速地增加并且比较缓慢地降低的指标。

更加具体地，例如在图5中的控制开始之后的周期T1期间，当车辆制动或者转弯时，通过加速度变化获得的瞬时运动性指标Iin增加或者降低；然而，大于最后局部最大值的瞬时运动性指标Iin在上述预定状况得以满足之前发生，从而命令运动性指标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，命令运动性指标Iout降低，因为用于降低命令运动性指标Iout的状况得以满足。以此方式，简言之，如果将命令运动性指标Iout保持在最后的大的值处并不符合驾驶员的意图，则用于降低命令运动性指标Iout的状况得以满足。在本发明的实施例中，基于时间的流逝确定用于降低命令运动性指标Iout的状况得以满足。

即，将命令运动性指标Iout保持在最后的大的值处并不符合驾驶员的意图的情况在于，在所保持的命令运动性指标Iout和在此时期间产生的瞬时运动性指标Iin之间的偏差是相对大的，并且这种情况继续。因此，在转弯加速度控制得以执行等的情形中，由驾驶员暂时地返回加速器踏板12的操作引起的瞬时运动性指标Iin并不降低命令运动性指标Iout。在另一方面，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性指标Iin低于命令运动性指标Iout已经存在预定的时期时，用于降低命令运动性指标Iout的状况得以满足。以此方式，用于降低命令运动性指标Iout的状况可以是一段持续时间，在此期间，瞬时运动性指标Iin低于命令运动性指标Iout。另外，为了准确地在命令运动性指标Iout中结合实际行驶状态，能够适用的是，当在所保持的命令运动性指标Iout和瞬时运动性指标Iin之间的偏差的时间积分值（或者累积值）达到预定阈值时，用于降低命令运动性指标Iout的状况得以满足。注意可以通过根据驾驶员的意图执行的驾驶测试或者模拟适当地设定阈值。当使用后一偏差的时间积分值时，命令运动性指标Iout鉴于时期和在命令运动性指标Iout和瞬时运动性指标Iin之间的偏差而降低，从而用于改变在其中进一步充分地结合实际行驶状况或者行动的行驶特性的控制是可能的。

注意，在图5所示示例中，在此期间命令运动性指标Iout被保持至t2的时期比在此期间命令运动性指标Iout被保持至t3的时期较长；然而，这是因为以下控制被配置为得以执行。即，命令运动性指标Iout在上述周期T1的最后阶段得以增加和保持，并且在这之后，在用于降低命令运动性指标Iout的上述状况得以满足之前瞬时运动性指标Iin在t1处增加，并且然后在所保持的命令运动性指标Iout和瞬时运动性指标Iin之间的偏差低于或者等于预定值。注意可以通过根据驾驶员的意图执行的驾驶测试或者模拟或者考虑瞬时运动性指标Iin的计算误差地适当地设定该预定值。以此方式，瞬时运动性指标Iin接近所保持的命令运动性指标Iout的事实意味着此时的行驶状况被置于引起基于其所保持的命令运动性指标Iout得以确定的瞬时运动性指标Iin的加速/减速状况中和/或转弯状况中或者接近其的状况中。即，即使当在此时命令运动性指标Iout被增加到所保持的值的时间之后特定时期已经逝去时，行驶状态也近似于在该时期流逝之前的时间处的行驶状态。因此，即使当瞬时运动性指标Iin低于命令运动性指标Iout时，用于满足用于降低命令运动性指标Iout的上述状况的持续时间也被延长以便保持最后命令运动性指标Iout。用于延长该持续时间的控制或者过程可以被以如此方式执行，使得逝去时间的上述积分值（累积值）或者偏差的积分值被复位并且然后逝去时间的累积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，或者累积或者积分被中断一段恒定的时期，等。

图6是示意上述偏差的积分和积分值复位的概略时间表。在图6中的阴影区域对应于偏差的积分值。积分值在t11处复位，此时在瞬时运动性指标Iin和命令运动性指标Iout之间的偏差小于或者等于预定值Δd并且然后偏差的积分再次开始。因此，用于降低命令运动性指标Iout的状况未被满足，从而命令运动性指标Iout被保持于最后的值。然后，在重新开始积分之后，随着瞬时运动性指标Iin变得大于所保持的命令运动性指标Iout，命令运动性指标Iout被更新为对应于瞬时运动性指标Iin的、大的值，更新的命令运动性指标Iout被保持，并且然后积分值被复位。

附带地，根据本发明的实施例的控制系统被配置为获得基于加速度的指标并且基于该指标设定行驶特性。加速度可以是由传感器获得的、所谓的实际加速度；替代地，加速度可以是从需要的驱动量、车辆速度、制动操作量、转向角等计算的估计加速度（或者目标加速度）。另外，可以使用实际加速度和目标加速度这两者。当使用实际加速度和目标加速度这两者时，对应于各自的加速度获得了指标（第一指标和第二指标），那些指标被彼此进行比较并且然后可以采用具有较高运动性指标的指标。例如，基于实际加速度获得所谓的实际瞬时运动性指标Iin并且基于实际瞬时运动性指标Iin获得实际命令运动性指标Iout；而基于目标加速度获得所谓的目标瞬时运动性指标Iin并且基于目标瞬时运动性指标Iin获得目标命令运动性指标Iout。然后，采用这些实际命令运动性指标Iout和目标命令运动性指标Iout中的较大的一个，并且可以基于所采用的命令运动性指标Iout设定行驶特性。

上述命令运动性指标Iout是从基于实际加速度或者估计加速度计算的瞬时运动性指标Iin而得以确定的。如上所述，命令运动性指标Iout指示车辆的行驶状态，并且包括有关行驶环境例如路面坡度、存在或者不存在拐弯和拐弯的曲率，以及驾驶员的驾驶取向的信息。这是因为车辆的加速度根据行驶道路的状况而改变并且驾驶员基于行驶道路的状况执行加速/减速操作并且然后加速度根据加速/减速操作而改变。根据本发明的实施例的控制系统被配置为利用命令运动性指标Iout对于车辆的行驶特性进行控制。另外，在根据本发明的实施例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。这些特性可以被以如此方式适当地设定，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是这样的，即，随着命令运动性指标Iout增加，车辆能够实现所谓的更为运动性的行驶。

在这里描述的具体示例中的命令运动性指标Iout是组合纵向加速度Gx和横向加速度Gy的指标。命令运动性指标Iout随着合成加速度即瞬时运动性指标Iin增加而增加。因此，随着命令运动性指标Iout增加，基于命令运动性指标Iout的行驶特性基本上能够实现更为运动性的行驶。根据本发明的实施例的控制系统被配置为匹配行驶特性与驾驶员的驾驶取向并且设定行驶特性从而改进车辆的能量效率，即，从而并不损害能量效率。利用图1的简化流程图示出以上配置的一个示例。图1所示例程被配置为当其中车辆以基于上述命令运动性指标Iout设定的行驶特性行驶的模式由驾驶员选择或者操作模式选择开关以选择该模式时，由ECU28执行。首先，计算指示在该时间点的行驶状况的指标。（步骤S1）。该指标例如是上述瞬时运动性指标Iin（或者合成加速度，即，合成G）。该指标结合在该时间点的驾驶员的驾驶取向、道路坡度、诸如曲线的道路环境等。然后，计算是当改变行驶特性时利用的数据的命令运动性指标Iout（步骤S2）。注意计算这些瞬时运动性指标Iin和命令运动性指标Iout的方法如上所述。

进而，计算加速度的时间微分值（即，加速度变化率（jerk））（步骤S3）。在这里描述的示例中，纵向加速度Gx和横向加速度Gy的合成加速度被用作指示车辆的行驶状况的数据，从而采用合成加速度的时间微分值作为加速度变化率。加速度变化率J由以下数学表达式（2）表达。确定如此计算的加速度变化率（即，瞬时运动性指标（合成加速度）Iin的时间微分值）是否大于预定禁止确定阈值α（步骤S4）。禁止确定阈值α是在此处并不期望在由行驶特性的改变引起的行动变化上迭加的加速度变化的下限加速度变化率，并且是通过行驶测试、模拟等预定的。然后，可以为总体行驶特性设定一个禁止确定阈值α。不同于这种配置地，可以为在行驶特性中包括的并且限定行驶特性的驱动力特性、换档特性、转向特性、悬挂特性（阻尼器特性）等一个接一个地设定禁止确定阈值α。在此情形中，对于其变化易于由车辆的乘客体验到的特性，禁止确定阈值α相对地减小。由此在加速度变化时其变化易于体验到的特性的变化被进一步严格地限制。进而，以上禁止确定阈值α可以是恒定值或者可以是基于另一个因素，诸如车辆速度而改变的变量。

J={（dGx/dt）²+（dGy/dt）²}^1/2（2）

当因为加速度变化率大于以上禁止确定阈值α而在步骤S4中作出肯定的确定时，标志F被设定（步骤S5）。即，标志F被设为“1”。随后，确定加速度变化率是否小于容许确定阈值β（步骤S6）。容许确定阈值β被用于当加速度变化率降低时评价加速度变化率。更加具体地，容许确定阈值β被用于确定加速度变化率是否降低到可以开始行驶特性的改变的程度。容许确定阈值β被用于确定由行驶特性的改变引起的车辆的行动可以假定地在加速度变化上迭加的加速度变化率的程度或者确定用于改变行驶特性从而在其中加速度基本不存在任何变化的状态中行驶特性的改变结束的控制定时。容许确定阈值β是通过行驶测试、模拟等预定的。然后，可以为总体行驶特性设定一个容许确定阈值β。不同于这种配置地，可以为在行驶特性中包括的并且限定行驶特性的驱动力特性、换档特性、转向特性、悬挂特性（阻尼器特性）等一个接一个地设定容许确定阈值β。在此情形中，对于其变化易于由车辆的乘客体验到的特性，容许确定阈值β减小。由此，在加速度变化时其变化易于体验到的特性的变化被进一步严格地限制。进而，以上容许确定阈值β可以是恒定值或者并且可以是例如接近零的值。替代地，容许确定阈值β可以是对应于在其中加速度变化率超过上述禁止确定阈值α的情形中的值（例如，最大值）的值。具体地，随着加速度变化率的最大值增加，容许确定阈值β可以增加。

在当标志F被设为“1”时的时间或者即刻地在此之后，加速度变化率增加，从而加速度变化率并不降至低于容许确定阈值β并且因此在步骤S6中作出否定的确定。在此情形中，图1所示例程立即结束。即，因为加速度变化率超过禁止确定阈值α，所以即使当应用大的加速度并且结果用于改变行驶特性的状况得以满足时，行驶特性（特别地，引起驱动力的变化的换档特性、输出特性等）的改变也被禁止。

在另一方面，当在步骤S4中作出否定的确定时，即，当加速度变化率低于或者等于禁止确定阈值α时，确定标志F是否为“1”（步骤S7）。在其中即使当加速度变化率增加时加速度变化率也不超过禁止确定阈值α的情形中和在其中在加速度变化率超过禁止确定阈值α之后加速度变化率降至或者低于禁止确定阈值α的情形中，加速度变化率均低于或者等于禁止确定阈值α。在前一情形中，即，当加速度变化率并不超过禁止确定阈值α时，标志F不被设为“1”，从而在步骤S7中作出否定的确定。在此情形中，加速度变化率没有超过即刻地之前的禁止确定阈值α。在此情形中，基于命令运动性指标Iout确定的行驶特性的校正量得以计算（步骤S8）。特别地，在根据本发明的实施例的控制系统中，用于驱动力特性的校正量得以计算。驱动力特性包括与驱动力相关联的控制的特性，诸如针对加速器操作量的驱动力源（具体地，发动机或者电动机）的输出特性和变速器的速度比控制特性。图1示出获得需要的最大加速度速率的校正量的示例。

这里，需要的最大加速度速率限定边际驱动力。例如，需要的最大加速度速率100%指示其中车辆的潜在的最大加速度能够实现的状态，并且意味着在发动机旋转速度在此处最大的速度比或者最高速度比（在最低车辆速度侧处的速度比）处设定变速器13。另外，例如需要的最大加速度速率50%指示其中车辆的潜在最大加速度的一半能够得以实现的状态，并且意味着在中间速度比处设定变速器13。在图7所示示例中，随着命令运动性指标Iout增加，需要的最大加速度速率增加。由图7中的实线指示的基本特性是通过基于当实际上使得车辆行驶时获取的数据计算在命令运动性指标Iout和需要的最大加速度速率之间的关联获得的，并且包括通过实际车辆行驶或者模拟的适当的校正。当特性线被设定在需要的最大加速度速率在此处大于基本特性的加速度速率的一侧时，车辆的加速度是相对大的，从而该特性是所谓的运动式行驶特性或者运动加速特性。相反，当特性线被设定在需要的最大加速度速率在此处小于基本特性的加速度速率的一侧时，车辆的加速度是相对小的，从而该特性是所谓的舒适行驶特性或者舒适加速特性。可以适当地根据车辆的稳定性需要执行这些调节（即，调整或者调谐）。注意，在基本特性中当命令运动性指标Iout大于零时需要的最大加速度速率变为零的原因是因为轻微速度行驶状况诸如在交通堵塞和将车辆置于车库中的行驶不被结合到用于设置或者改变加速特性的控制中。

基于命令运动性指标Iout，的行驶特性的能量效率是例如基于命令运动性指标Iout自身、在混合动力车辆中需要的电力产生量、从驱动力源到驱动轮的传动系的燃料效率、通过导航系统获得的、有关行驶道路的信息（有关道路类型，诸如郊外道路和高速道路的行驶环境信息）和行驶环境信息诸如上坡/下坡道路的坡度信息而设定的。将作为示例描述基于命令运动性指标Iout自身校正需要的最大加速度速率的示例。图8概略地示出基于命令运动性指标（命令SPI）Iout设定的需要的能量效率特性。需要的能量效率特性（校正系数）是指示上述需要的最大加速度速率被结合到需要的能量效率特性中的程度的指标。在图8所示示例中，需要的能量效率特性被设为当命令运动性指标Iout是小的时重视燃料效率的特性，并且被设为当命令运动性指标Iout是大的时重视行驶（运动感）的特性。即，校正系数当命令运动性指标Iout小于预定值时被设为恒定值，并且当命令运动性指标Iout大于或者等于预定值时随着命令运动性指标Iout增加。

基于如此获得的需要的最大加速度速率的校正量计算换档特性（步骤S9）。这里，随着命令运动性指标Iout减小，旋转速度被校正为重视燃料效率的旋转速度。由此，旋转速度减小，并且加速器踏板的踩压量增加，从而可以获得具有用于加速器控制的边际的特性。结果，节流阀开度在打开侧处受到控制，以便改进燃料效率。在步骤S9之后，标志F被复位为零（步骤S10），在此之后该例程立即结束。

在用于如上所述基于命令运动性指标Iout校正需要的最大加速度速率的控制中，当因为检测或者估计的合成加速度即瞬时运动性指标Iin是小的，所以命令运动性指标Iout是小的时，基于命令运动性指标Iout获得的需要的最大加速度速率被校正为基于需要的能量效率特性减小。结果，发动机8受到控制使得发动机8的操作点被置于最佳燃料消耗（燃料效率）线或者靠近最佳燃料消耗线的燃料消耗线上。车辆的总体（或者基本）驱动力特性被如此设定，使得至少在稳态行驶状态中或者接近稳态行驶状态的准稳态行驶状态中，燃料消耗最小（即燃料效率最高）。其中燃料消耗最小的操作点或者操作范围（最小燃料消耗范围，即最大燃料效率范围）可以由围绕预定旋转速度和预定扭矩的椭圆表达，其中横坐标轴线指示发动机的旋转速度并且纵坐标轴线代表扭矩。然后，其燃料效率顺序地降低的范围由椭圆外侧的、所谓的轮廓线表达。最佳燃料消耗线被如此设定，使得该线通过其中燃料消耗最小的范围并且在此处使用频率为高的操作点落入该范围内。图9是概略地示出每一个发动机旋转速度的最小燃料消耗范围和最小燃料消耗线的曲线图。如上所述，对于发动机8和变速器13即行驶特性的控制的细节得到校正。

在另一方面，当命令运动性指标Iout是大的时，需要的能量效率特性如在图8中所示朝向重视行驶的特性增加。在此情形中，需要的最大加速度速率在小的校正程度下被结合到驱动力特性中以减小需要的最大加速度速率或者并不进行任何校正以减小需要的最大加速度速率。在此情形中，燃料效率稍稍地降低；然而，实现具有适合于驾驶员的驾驶取向和行驶环境的、用于加速器控制的大的边际的行驶是可能的。

将通过示例描述在制动期间或者当车辆在盘绕的道路上行驶时对此执行以上控制的行驶的示例。当制动操作诸如踩下制动器踏板引起的减速度是大的时，纵向加速度的绝对值增加，从而上述瞬时运动性指标Iin增加。当增加的瞬时运动性指标Iin大于基于此设定在该时间点保持的命令运动性指标Iout的最后瞬时运动性指标Iin时，命令运动性指标Iout增加。然后，因为基于命令运动性指标Iout的需要的最大加速度速率得以设定，所以换档特性被改变从而低车辆速度侧速度比被频繁地使用。因此，因为在制动期间相对大的速度比被设为速度比，所以发动机旋转速度变得高于基于预先改变的行驶特性的旋转速度，并且车辆的动能被回收作为诸如发动机8和变速器13的旋转部件的旋转能量。当加速器踏板被踩下以即刻地在这种减速之后再次加速时，诸如发动机8的旋转部件的旋转速度已经被维持在高旋转速度下，从而减小了从发动机8输出的功率由旋转速度的增加而被消耗的百分比。在此情形中，由车辆加速消耗的功率的百分比增加，并且结果，加速器可控性得以改进，并且再次加速特性得以改进。

与此相反，当车辆平缓地减速时，瞬时运动性指标Iin并不增加，从而当已经保持的命令运动性指标Iout是小的时，车辆的行驶特性被维持在实现温和行驶的特性下。因此，针对加速器踏板的踩压量的速度比小于当车辆执行运动式行驶时的速度比，并且发动机旋转速度可以被保持在相对低的旋转速度下，从而实现具有良好燃料效率的行驶是可能的。

另外，当在车辆在盘旋道路上行驶时加速/减速程度或者转向角是大的时，合成加速度即瞬时运动性指标Iin增加，并且车辆的行驶特性相应地被控制为易于实现所谓的运动式行驶的特性。即，加速性能和减速性能是相对大的，所谓的直接转向感增加，并且进而，悬挂特性变成所谓的硬特性。因此，当在拐弯之前加速器踏板返回时，设定了相对高的速度比，从而发动机旋转速度增加以增加发动机制动的效果，并且增加的发动机旋转速度此后得以维持。另外，当在离开拐弯时踩下加速器踏板时，因为发动机旋转速度如上所述被维持在相对高的旋转速度下，所以由旋转速度的增加消耗的、从发动机8输出的功率的百分比是小的，由车辆加速消耗的功率的百分比增加，并且结果，再次加速特性得以改进。与此相反，当车辆平缓地减速进入拐弯并且经过拐弯时，命令运动性指标Iout变小并且如上所述地选择燃料效率在此处良好的操作点，从而实现具有良好燃料效率的适合于驾驶取向的行驶是可能的。

注意可以除了或者替代如上所述基于命令运动性指标Iout的校正，基于另一个因素执行在上述步骤S6中的特性的校正。例如，在包括具有发电功能的、作为除了发动机8之外的驱动力源的电动机的混合动力车辆中，从发动机8输出的功率可以被用于产生电力或者车辆的动能可以被用于产生电力，并且电力可以被存储在蓄电装置诸如电池中。在可以由蓄电装置存储电力的前提下允许这种能量回收和存储，并且，当被存储在蓄电装置中的电力的量是大的时，能量回收和存储受到限制。在另一方面，因为电动机（发电机）的旋转速度随着发动机8的旋转速度增加而增加，所以发电量增加。然后，在步骤S6中，当蓄电装置的电荷量即所谓的充电状态（SOC）已经是高的并且需要发电量小时，行驶特性被校正为给出良好燃料效率的特性，如在其中上述命令运动性指标Iout为小的情形中。例如，基于命令运动性指标Iout的需要的最大加速度速率被校正以减小从而由此将行驶特性改变为在受到抑制的发动机旋转速度下进行行驶的特性。

另外，校正特性的因素可以是传动系的燃料效率。经由变速器13从诸如发动机8的驱动力源到驱动轮的传动系由多个旋转部件形成，从而存在带有小的损失的操作状况诸如小的相对旋转速度，并且另外，存在发动机8的燃料效率在此处良好的换档状况。可以基于传动系的配置预先测量或者获取这种良好的燃料消耗效率状况。该特性可以在步骤S6中被校正从而设定这种良好的燃料效率状况。

可以基于行驶环境校正该特性。行驶环境是行驶道路及其周围的状况，并且由根据道路表面状况、笔直道路的长度、交通信号的数目是大还是小、大气压力等区分的道路的类型或者环境来指示。行驶环境包括城市道路、郊外道路、普通道路、高速公路、受限高速公路、铺面道路、无铺面道路、泥泞道路、平坦道路、上坡下坡道路、低地道路、高地道路等。可以使用导航系统获取有关这些行驶环境的信息，并且还可以基于从驱动力源输出的功率、实际纵向加速度等获得上坡/下坡道路的坡度。当这些行驶环境对于车辆需要相对小的驱动力时，特性被校正以改进燃料效率。例如，基于命令运动性指标Iout的需要的最大加速度速率被校正以减小，从而由此将行驶特性改变为在受到抑制的发动机旋转速度下进行行驶的特性。

附带地，在上述控制系统中，当没有特别地执行任何运动式行驶或者没有特别地需要运动式行驶时，因为命令运动性指标Iout是小的，所以基于被设为重视车辆的燃料效率的特性的驱动力特性或者换档特性或者基于从驱动力特性或者换档特性校正的特性执行换档控制。与此相反，当命令运动性指标Iout是大的时，基于从命令运动性指标Iout获得的需要的最大加速度速率的速度比得以设定。以此方式，存在多个确定速度比的参考或者基本数据，从而如下所述地确定最后的速度比。

配备有无级变速器作为变速器13的车辆或者能够利用电动机控制发动机旋转速度的混合动力车辆基于车辆速度和驱动需求量计算目标输出功率并且然后受到控制从而获得实现目标输出功率的发动机旋转速度。图10示出对于每一个需要的旋转速度在车辆速度和加速度之间的关联。这里，基于上述图7从命令运动性指标Iout获得的需要的最大加速度被添加到图10中的关联。例如，其需要的最大加速度速率为100%和50%的需要的最大加速度由图10中的实线指示。因此，由通过指示从命令运动性指标Iout获得的需要的最大加速度的线和指示在当前时间点的车辆速度的线的交点的线指示的旋转速度是需要的旋转速度。

配备有变速器13并且参考图2描述的车辆包括基本换档映射从而控制由变速器13设定的速度比。对于无级变速器，换档映射基于车辆速度和发动机旋转速度设置速度比。速度比控制的一个示例通常被称作扭矩要求控制。例如，基于车辆速度和是驱动需求量的加速器操作量从驱动力映射获得需要的驱动力，并且然后从需要的驱动力和车辆速度或者发动机旋转速度获得发动机需要的输出功率。基于发动机旋转速度映射获得在此处在最佳燃料效率下输出需要的输出功率的目标发动机旋转速度，并且然后无级变速器的速度比受到控制从而实现目标发动机旋转速度。即，使得变速器13被用作用于用作驱动力源的发动机的旋转速度控制机构。注意利用扭矩和旋转速度的乘积获得发动机的输出功率，从而基于对应于目标发动机旋转速度的目标发动机旋转速度或者车辆速度获得实现需要的输出功率的发动机扭矩，并且节流阀开度得以计算从而获得发动机扭矩。

图10所示运动模式旋转速度指令装置B31是用于提供有关基于上述命令运动性指标Iout获得的需要的旋转速度的指令的装置。另外，基本换档校正装置B32是用于基于命令运动性指标Iout校正在重视燃料效率的正常发动机旋转速度控制诸如扭矩要求控制中的换档特性，并且提供有关目标旋转速度（目标速度比）的指令的装置。所谓的基本校正旋转速度被旋转速度协调装置B33与所谓的运动模式旋转速度比较（协调），并且选择较高的旋转速度（这种选择被称为最大选择）。如此选择的旋转速度由最终旋转速度指令装置B34作为控制信号输出。因此，当在其中加速器操作量为大的状态中基本校正旋转速度高于运动模式旋转速度时，基本校正旋转速度被采用作为控制量并且被作为换档命令信号输出。然后，随着行驶特性逐渐地改变为带有增加的合成加速度（瞬时运动性指标Iin）等的运动特性，并且运动模式旋转速度相应地变得高于基本校正旋转速度，运动模式旋转速度通过最大选择被采用作为控制量，并且作为换档命令信号输出。

在另一方面，当变速器13是步进档位变速器时，如在图11中所示地执行控制。在对于步进档位变速器的换档控制中，目标档位得以确定，并且然后向变速器13的致动器输出控制命令信号从而设定所确定的档位。因此，在图11中示出在车辆速度和加速度之间的每一个档位处的关联。需要的最大加速度100%和50%的线是作为从命令运动性指标Iout获得的需要的最大加速度速率添加的，并且由图11中的实线指示。因此，由最靠近在指示从命令运动性指标Iout获得的需要的最大加速度的线和指示在当前时间点的车辆速度的线之间的交点的档位线指示的档位是目标档位。

当由根据本发明的实施例的控制系统执行控制时，基于根据命令运动性指标Iout准备的换档线映射，从图11获得的运动目标档位被与通过校正基本目标档位获得的基本校正档位（例如，基于加速器操作和车辆速度确定的速度比）进行比较（协调），并且然后选择具有较高速度比的低车辆速度侧档位（这种选择被称为最小选择）。结果，在其中运动性指标为小的状态中，带有良好燃料效率的行驶是可能的；而在其中需要运动式行驶的状态中，速度比增加以增加最大驱动力或者发动机制动力，从而对于车辆的行动控制变得快速。

如在图11中所示，运动模式档位指令装置B41是用于提供关于基于上述命令运动性指标Iout获得的档位的指令的装置，并且基本档位校正装置B42是用于基于相对较小的命令运动性指标Iout校正基于示出在加速器踏板操作量和车辆速度之间的关联的正常换档线映射获得的档位的装置。这些所谓的运动模式档位和基本校正档位被档位协调装置B43相互比较（协调），并且选择较低速侧档位（具有较高速度比的档位）（最小选择）。如此选择的档位由最终档位指令装置B44作为控制信号输出。即，使得变速器13被用作用于用作驱动力源的发动机的旋转速度控制机构。因此，当在其中加速器操作量为大的状态中基本校正档位是比运动模式档位较低速侧档位时，基本校正档位被采用作为控制量并且被作为换档命令信号输出。基于通过重视行驶设定的换档线映射获得档位，从而运动式行驶是可能的。然后，随着行驶特性逐渐地改变为带有增加的合成加速度（瞬时运动性指标Iin）等的运动特性，并且运动模式档位相应地变成比基本校正档位较低速侧档位，运动模式档位通过最小选择被采用作为控制量并且被作为换档命令信号输出。

以此方式，在其中命令运动性指标Iout相对小的状态中重视燃料效率的行驶特性和在其中命令运动性指标Iout相对大的状态中易于允许诸如快速行动的运动式行驶的行驶特性，这两者均根据从行驶状况诸如车辆加速度获得的指标的变化而改变。因此，在燃料效率的行驶和运动式行驶之间的变化是连续的，从而无任何奇异感的行驶是可能的。

根据本发明的实施例的控制系统如上所述基于命令运动性指标Iout改变驱动力特性；除此之外，该控制系统可以进一步基于命令运动性指标Iout改变行动特性，诸如转向特性和悬挂机构的阻尼器特性，以容易地实现适合于驾驶员的驾驶取向和行驶环境的行驶。在此情形中，当命令运动性指标Iout是相对小的时，可以如在其中如上所述地校正需要的最大加速度速率的情形，校正将命令运动性指标Iout结合到行动特性中的程度。由此，行动特性得以设定从而适于上述驱动力特性被设为燃料效率的特性的事实，从而驱动力特性和所谓的底盘特性彼此适配，并且可以进一步改进燃料效率和行驶特性。

将描述基于命令运动性指标Iout控制上述行动特性的示例。图12是示出用于基于上述命令运动性指标Iout改变转向特性的控制的框图。图12概略地示出使用可变齿轮比转向齿轮（VGRS齿轮）的电力转向（EPS）机构。EPS机构设置有接收转向力以由此沿着车辆的横向方向（侧向方向）来回移动的齿条30。齿条30与VGRS齿轮单元31的齿轮啮合。用于改变齿轮比的VGRS致动器32被组装到VGRS齿轮单元31。另外，EPS机构设置有EPS齿轮电动机33以辅助齿条30沿着被转向方向的运动。进而，设置了齿轮比计算单元34和辅助扭矩计算单元35。齿轮比计算单元34向VGRS致动器32输出命令信号以改变齿轮比。辅助扭矩计算单元35计算将从EPS齿轮电动机33输出的扭矩（被施加到齿条30的推力）并且然后作为命令信号输出扭矩。这些EPS机构和计算单元可以是具有通常已知的配置的EPS机构和计算单元。

在以上计算单元34和35中作为数据输入检测的车辆速度、检测的转向角和检测的转向扭矩。可以从对应于车辆速度、转向角和转向扭矩设置的传感器获取这些数据。除此之外，作为数据向齿轮比计算单元34输入校正齿轮比。校正齿轮比被用于校正至VGRS致动器32的命令信号，并且被配置为设为对应于命令运动性指标Iout的值。具体地，可以预先准备对应于命令运动性指标Iout限定校正齿轮比的映射并且可以从该映射获得校正齿轮比。可以在必要时适当地限定在命令运动性指标Iout和校正齿轮比之间的关联。

在另一方面，除了车辆速度、转向角和转向扭矩，在辅助扭矩计算单元35中作为数据输入校正辅助扭矩。校正辅助扭矩被用于校正至EPS齿轮电动机33的命令信号并且被配置为被设为对应于命令运动性指标Iout的值。具体地，可以预先准备对应于命令运动性指标Iout限定校正辅助扭矩的映射并且可以从该映射获得辅助扭矩。可以在必要时适当地限定在命令运动性指标Iout和校正辅助扭矩之间的关联。

因此，在图12所示配置的情形中，在VGRS齿轮单元31中的齿轮比根据基于在车辆1中发生的加速度获得的命令运动性指标Iout而被改变，并且辅助转向力的扭矩被改变。

进而，图13是示出用于基于上述命令运动性指标Iout改变悬挂特性的控制的框图，并且示出被配置为控制由悬挂机构（未示出）提供的车辆高度、振动阻尼系数和弹簧常数的示例。计算单元40被设置成计算这些车辆高度、振动阻尼系数和弹簧常数的需要的值。计算单元40例如主要由微计算机形成。计算单元40被配置为使用输入数据和预存储的数据进行计算以获得需要的车辆高度、需要的阻尼系数和需要的弹簧常数。例如，所述数据是车辆速度、由右前（FR）车轮高度控制传感器检测的信号、由左前（FL）车轮高度控制传感器检测的信号、由右后（RR）车轮高度控制传感器检测的信号、由左后（RL）车轮高度控制传感器检测的信号、由右前（FR）车轮竖直加速度传感器检测的信号、由左前（FL）车轮竖直加速度传感器检测的信号、由右后（RR）车轮竖直加速度传感器检测的信号、由左后（RL）车轮竖直加速度传感器检测的信号等。作为数据向计算单元40输入这些检测的信号。这些类似于通常已知的系统。

然后，在图13所示示例中，作为用于控制悬挂特性的数据输入校正车辆高度、校正阻尼系数和校正弹簧常数。校正车辆高度是用于根据上述命令运动性指标Iout校正车辆高度的数据。例如，预先准备对应于命令运动性指标Iout限定校正车辆高度的映射，并且然后可以从该映射获得校正车辆高度。另外，校正阻尼系数是用于校正提供振动阻尼功能的装置诸如冲击吸收器的阻尼系数的数据。例如，预先准备对应于命令运动性指标Iout限定校正阻尼系数的映射，并且可以从该映射获得校正阻尼系数。校正阻尼系数随着命令运动性指标Iout增加而增加，并且悬挂装置被设为具有所谓的刚硬特性。类似地，校正弹簧常数是用于校正每一个悬挂装置中的弹簧常数的数据。例如，预先准备对应于命令运动性指标Iout限定校正弹簧常数的映射，并且可以从该映射获得校正弹簧常数。校正弹簧常数随着命令运动性指标Iout增加而增加，并且悬挂装置被设为具有所谓的刚硬特性。

计算单元40被配置为使用上述数据条目进行计算，向车辆高度控制单元41输出计算的需要的车辆高度，作为控制命令信号并且然后控制车辆高度以便对应于命令运动性指标Iout。具体地，当命令运动性指标Iout相对大时，车辆高度被控制为相对低。另外，计算单元40被配置为向阻尼系数控制单元42输出计算的需要的阻尼系数，作为控制命令信号并且然后控制阻尼系数以便对应于命令运动性指标Iout。具体地，当命令运动性指标Iout相对大时，阻尼系数受到控制从而相对大。进而，计算单元40被配置为向弹簧常数控制单元43输出计算的需要的弹簧常数，作为控制命令信号并且然后控制弹簧常数以便对应于命令运动性指标Iout。具体地，当命令运动性指标Iout相对大时，弹簧常数受到控制从而相对大。

如上所述，根据本发明的实施例的控制系统能够根据控制指标诸如基于加速度（特别地，纵向加速度Gx和横向加速度Gy）获得的命令运动性指标Iout改变是行驶特性的一个示例的悬挂特性，并且设定适合于驾驶员的意图、行驶环境和车辆的行驶状况的悬挂特性。结果，在其中纵向和/或横向加速度相对小的、所谓的平滑行驶的情形中，悬挂特性变成所谓的柔软特性以改进驾乘舒适度。在另一方面，在其中所谓的快速行驶的情形中，其中需要相对大的纵向和/或横向加速度，悬挂特性变成所谓的硬特性以抑制车辆本体沿着纵向或者横向方向的蹲伏或者跳跃、滚转或者俯仰以由此改进可驾驶性。

注意加速度可以基于由加速度传感器检测的信号的绝对值或者有关操作系统或者车辆移动的信息来计算或者可以是由加速器传感器检测的信号的绝对值和有关操作系统或者车辆移动的信息的组合。

在上述实施例中示意的本发明的一个方面提供一种车辆控制系统。该车辆控制系统包括：基于行驶车辆的状况获得指标并且基于该指标改变控制车辆的行驶状况的第一和第二控制器的控制特性的第三控制器，其中第一控制器被配置为控制从车辆的驱动力源输出的功率以改变驱动力源的能量效率，第二控制器被配置为改变车辆的行动特性，并且第三控制器被配置为设定第一控制器的控制特性使得驱动力源的能量效率落入预定范围内并且驱动力源的输出特性变成基于该指标的特性，并且基于该指标设定第二控制器的控制特性使得车辆的行动特性变成基于该指标的特性。

另外，在以上方面中，可以基于车辆的加速度获得该指标，并且第一控制器的控制特性可以被设为与当基于大于或者等于预定值的加速度获得该指标时相比当基于小于预定值的加速度获得该指标时给出驱动力源的、较高的能量效率的特性。

Claims (9)

1.一种车辆控制系统，其包括：

控制器(28)，所述控制器(28)被配置为获得基于车辆的行驶状况的指标，并且被配置为基于所述指标来改变所述车辆的行驶特性，所述车辆控制系统的特征在于：

所述控制器(28)被配置为：与当所述指标中的变化增加所述车辆的行动的敏捷度时的情况相比，当所述指标中的变化降低所述车辆的行动的敏捷度时，所述控制器(28)响应于所述行驶状况中的变化而相对地延迟所述指标中的变化，并且基于所述指标校正所述行驶特性，以使得所述车辆的驱动力源的能量效率根据对于从所述驱动力源输出的功率的控制而在预定范围内变化。

2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，

所述行驶状况包括合成加速度，所述合成加速度包括所述车辆的纵向加速度分量和横向加速度分量，

所述控制器(28)被配置将所述指标设定为随着所述合成加速度增加而变大，并且

所述控制器(28)被配置为将所述行驶特性设定为以使得：在当基于小于预定值的合成加速度来获得所述指标时的所述驱动力源的能量效率优于在当基于大于或者等于所述预定值的合成加速度来获得所述指标时的所述驱动力源的能量效率。

3.根据权利要求1或者2所述的车辆控制系统，其中，

所述车辆包括内燃机(8)作为所述驱动力源，

所述控制器(28)被配置为控制所述内燃机(8)的旋转速度，并且

所述驱动力源的能量效率是所述内燃机(8)的燃料效率。

4.根据权利要求3所述的车辆控制系统，其中，

所述车辆进一步包括传动装置(13)，通过改变所述传动装置(13)的速度比来改变所述内燃机(8)的旋转速度，并且

所述控制器(28)被配置为控制所述传动装置的速度比，以使得所述内燃机(8)的旋转速度变成使得所述燃料效率落入所述预定范围内的旋转速度。

5.根据权利要求3所述的车辆控制系统，其中，

所述车辆进一步包括动力分配机构(52)和发电机(50)，所述动力分配机构(52)具有用于分配从所述内燃机(8)输出的动力的差动功能，所述发电机(50)被耦接到所述动力分配机构(52)并且被配置为基于所产生的电力量来改变所述内燃机(8)的旋转速度，并且

所述控制器(28)被配置为控制所述发电机(50)的旋转速度，以使得所述内燃机(8)的旋转速度变成使得燃料效率落入所述预定范围内的旋转速度。

6.根据权利要求5所述的车辆控制系统，其中，

所述车辆进一步包括用于存储由所述发电机(50)产生的电力的蓄电装置(57)，并且

与当被存储在所述蓄电装置(57)中的电力量是小时的情况相比，当被存储在所述蓄电装置(57)中的电力量是大时，用以使得燃料效率落入所述预定范围内的旋转速度更低。

7.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，

所述行驶状况包括所述车辆的纵向加速度和横向加速度中的至少一个。

8.根据权利要求1至2和4至7中任何一项所述的车辆控制系统，其中，

所述控制器(28)被配置为获取与行驶环境有关的信息，所述行驶环境是所述车辆的外部的环境，该环境包括所述车辆所行驶的道路表面，并且所述控制器(28)基于所述指标和与所述行驶环境有关的所述信息来校正所述行驶特性。

9.根据权利要求3所述的车辆控制系统，其中，

所述控制器(28)被配置为获取与行驶环境有关的信息，所述行驶环境是所述车辆的外部的环境，该环境包括所述车辆所行驶的道路表面，并且所述控制器(28)基于所述指标和与所述行驶环境有关的所述信息来校正所述行驶特性。