CN103313887B - 车辆控制装置 - Google Patents

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Abstract

车辆控制装置（10）的发动机ECU30及制动器ECU40，在车辆减速时在对驱动轮的转速与发动机的转速之比、即减速比进行变更的发动机制动之后，进行通过摩擦将驱动轮的旋转动能转换成热能的机械制动及通过再生将驱动轮的旋转动能变换成电能的再生制动之中的任一种制动。因此，在提高对于所希望的减速度的追随性的同时，可以防止机械制动或再生制动的消耗，减少成本。

Description

车辆控制装置
技术领域
本发明涉及车辆控制装置，特别是，涉及控制车辆的减速的车辆控制装置。
背景技术
使自身车辆相对于前面行驶的车辆隔开规定的车距地追随行驶的ACC（自适应巡航车速控制）等的技术已经被提出。例如，在专利文献1中，揭示了一种车辆用行驶控制装置，所述装置通过以相对低速用的变速级或变速比对车辆的变速器进行变速控制，恰当地控制车辆与前面行驶的车辆的距离。在这种装置中，配备有检测或者推定前面行驶的车辆的减速度的前面行驶车辆减速度检测/推定部、和根据前面行驶车辆的减速度选择变速控制时的变速器的变速级或者变速比的变速级/变速比选择部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005－297814号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在上述技术中，虽然能够降低由驾驶员的制动或者加速操作产生的车距调整的负荷，但是，由于减速度的不足等，在对于所希望的减速度的追随性方面存在着问题。因此，希望进行改进。
本发明是鉴于上述情况做出的，其目的是提供一种车辆控制装置，所述车辆控制装置，在提高对于所希望的减速度的追随性的同时，可以防止机械制动或再生制动的消耗，降低成本。
解决课题的手段
本发明是一种车辆控制装置，所述车辆控制装置，配备有减速控制单元，所述减速控制单元，在车辆减速时，在对驱动轮的转速与驱动源的转速之比、即减速比进行变更的发动机制动之后，进行机械制动和再生制动之中的任一种制动，所述机械制动通过摩擦将驱动轮的旋转的动能转换成热能，所述再生制动通过再生将所述驱动轮的旋转的动能转换成电能。
根据这种结构，减速控制单元，在车辆减速时，在对驱动轮的转速与驱动源的转速之比、即减速比进行变更的发动机制动之后，进行机械制动和再生制动之中的任一种制动，所述机械制动通过摩擦将驱动轮的旋转的动能转换成热能，所述再生制动通过再生将驱动轮的旋转的动能转换成电能。因此，在提高对于所希望的减速度的追随性的同时，可以防止机械制动或再生制动的消耗，降低成本。
在这种情况下，在发动机制动时，减速控制单元可以以驱动源的转速达到了能够允许的上限转速为条件，进行机械制动及再生制动之中的任一种制动。
根据这种结构，在发动机制动时，减速控制单元以驱动源的转速达到了能够允许的上限转速为条件，进行机械制动及再生制动之中的任一种制动。因此，在将发动机制动引起的噪音抑制在允许限度以内的同时，可以防止机械制动或再生制动的消耗，降低成本。
在这种情况下，减速控制单元，在发动机制动时，在驱动源的转速达到了上限转速之后，可以不进行机械制动及再生制动，继续进行发动机制动，之后，进行机械制动及再生制动之中的任一种制动。
根据这种结构，减速控制单元，在发动机制动时，可以在驱动源的转速达到了上限转速之后，不进行机械制动及再生制动，继续进行发动机制动，之后，进行机械制动及再生制动之中的任一种制动。因此，在抑制由发动机制动引起的噪音的同时，可以进一步减少机械制动或者再生制动的使用时间，可以进一步防止机械制动或再生制动的消耗。
在这种情况下，优选地，减速控制单元，在发动机制动时，在驱动源的转速达到了上限转速之后，一边保持减速比一边继续进行发动机制动。
根据这种结构，减速控制单元，在发动机制动时，在驱动源的转速达到了上限转速之后，一边保持减速比一边继续进行发动机制动。因此，在驱动源的转速达到了上限转速之后，在不进行机械制动及再生制动而继续进行发动机制动的时间内，驱动源的转速止于能够允许的上限转速附近，可以进一步抑制由发动机制动引起的噪音。
另外，减速控制单元，根据所要求的减速度进行发动机制动，以使驱动源的转速在上限转速以内，在驱动源的转速为上限转速时，在通过发动机制动获得的减速度不足所要求的减速度时，可以进行机械制动及再生制动之中的任一种制动。
根据这种结构，由于减速控制单元根据所要求的减速度进行发动机制动，以使驱动源的转速在上限转速以内，所以，在获得所要求的减速度的同时，可以将由发动机制动引起的噪音抑制在允许限度以内。另外，由于减速控制单元在驱动源的转速为上限转速时，在通过发动机制动获得的减速度不足所要求的减速度时，进行机械制动及再生制动之中的任一种制动，所以，在将由发动机制动引起的噪音抑制在允许限度以内的同时，可以减少机械制动或再生制动的使用时间，获得所要求的减速度。
另外，在从发动机制动起进行机械制动和再生制动之中的任一种制动时，减速控制单元可以对减速度进行控制，以使减速度的每单位时间的变化率的变动在规定值以内。
根据这种结构，在从发动机制动起进行机械制动和再生制动之中的任一种制动时，减速控制单元对减速度进行控制，以使减速度的每单位时间的变化率的变动减少到规定值以内。因此，在从发动机制动向机械制动或再生制动切换时的减速度的变化顺畅地进行，可以提高乘坐人员的舒适度。
另外，减速控制单元可以无级地变更变速比。
根据这种结构，由于减速控制单元可以无级地变更变速比，所以，可以更有效地进行发动机制动。
发明的效果
根据本发明的车辆控制装置，可以在提高对于所希望的减速度的追随性的同时，防止机械制动或再生制动的消耗，减少成本。
附图说明
图1是表示根据实施方式的车辆控制装置的结构的框图。
图2是表示前面行驶的车辆减速了时的状况的图示。
图3是表示不使用现有技术的CVT发动机制动的减速度的控制的曲线图。
图4是表示使用本实施方式的CVT发动机制动的减速度的控制的曲线图。
图5是表示在图4中使制动控制的开始延迟了的减速度的控制的曲线图。
图6是表示在图4中直到发动机的转速变得更高为止使用了CVT发动机制动的减速度的控制的曲线图。
图7是表示所要求的减速度（负驱动力）与发动机转速的关系的曲线图。
具体实施方式
下面，参照附图，对根据本发明的实施方式的车辆控制装置进行说明。如图1所示，本实施方式的车辆控制装置10配备有驾驶员支援系统ECU20、发动机ECU30及制动器ECU40。本实施方式的车辆控制装置10，在配备有无级变速器（CVT：ContinuouslyVariableTransmission）的车辆中，进行ACC等中的减速控制。
驾驶员支援系统ECU20包括支援驾驶员的驾驶操作的应用程序：使自身车辆相对于前面行驶的车辆隔开规定的车距地追随行驶的ACC应用21，检测位于前进道路上的车辆或障碍物、以期减少碰撞损害的PCS（Pre－CrashSafety：预设撞车安全性）应用22，以及控制车辆不超过规定的上限车速的ASL（AutoSpeedLimit：自动速度限制）应用23。
作为分别由ACC应用21、PCS应用22及ASL应用23要求的加速度或减速度的目标GACC、GPCS、GASL，被目标G调节部24作为对发动机ECU30的目标G进行调节。
另外，ACC应用21及ASL应用23除了输出各自的目标GACC、GASL之外，还输出关于发动机制动增加要求的指令信号。这是因为考虑到存在着想要使用发动机制动的情况和不想使用发动机制动的情况。在有发动机制动增加要求的状态下，进行通过变更无级变速器的变速比来实施的发动机制动（下面，也称之为CVT发动机制动），而在没有发动机制动增加要求时，不进行CVT发动机制动，只以通常行驶时的变速比（D范围）进行关闭节气门的减速（下面，有时称之为D范围发动机制动）。另外，ACC应用21及ASL应用23输出CVT发动机制动时的上限发动机转速。另外，ACC应用21及ASL应用23发送出与表示是否允许使用车辆的盘制动及鼓式制动等机械制动的（机械）制动许可相关的指令信号。
在目标驱动力要求部25，使目标G与实际的车辆的G相一致地进行反馈控制，将目标G转换成对外部干扰的影响进行了补偿的目标驱动力（要求驱动力）。借助上述方式，从驾驶员支援系统ECU20向发动机ECU30及制动器ECU40发送出与要求驱动力、制动许可的有无相关的指令信号，根据CVT发动机制动时的上限发动机转速及情况，发送出发动机制动量的增加要求的指令信号。在驾驶员支援系统ECU20，不进行变速比的控制等，只输出要求驱动力或上限发动机转速。
发动机ECU30根据来自于驾驶员支援系统ECU20的要求驱动力或上限发动机转速，在目标转矩运算部31运算发动机的输出，向发动机输出发动机指令值。
另外，发动机ECU30根据来自于驾驶员支援系统ECU20的要求驱动力、上限发动机转速，如后面所述，在目标齿轮比运算部32中运算无级变速器的目标齿轮比，向无级变速器输出变速器指令值。
从驾驶员支援系统ECU20的ACC应用21等发送要求驱动力，由发动机ECU30进行节气门控制，以实现该要求驱动力，在有必要减速的情况下，使节气门全闭。在需要更大的减速度时，加大无级变速器的变速比，提高发动机转速，增大发动机中的摩擦损失，形成减速度。但是，当发动机转速过度提高时，噪音增大。因此，利用发动机ECU30，在从驾驶员支援系统ECU20的ACC应用21等发送的上限发动机转速内进行控制。
另外，发动机ECU30基于来自于驾驶员支援系统ECU20的上限发动机转速，如后面所述，运算在上限发动机转速中的发动机制动（D范围发动机制动及CVT发动机制动）中获得的摩擦转矩和车辆为电动汽车时在辅助设备中获得的辅助设备转矩之和。
作为在D范围发动机制动中获得的最小的驱动力（减速度）的有效性下限（D范围）、和作为在CVT发动机制动中获得的最小驱动力（减速度）的有效性下限（CVT），被送出到驾驶员支援系统ECU20和制动器ECU40。在驾驶员支援系统ECU20中，根据有效性下限（D范围）及有效性下限（CVT），对于目标驱动力、发动机制动许可指令、或发动机制动增加要求，进行反馈控制。
在制动器ECU40中，根据有效性下限（D范围）及有效性下限（CVT），判定是否可以只利用发动机制动实现要求驱动力（减速度）。制动器ECU40在判定为只利用发动机制动不能实现要求驱动力时，在有制动许可指令时，使机械制动或再生制动以必要的程度动作，进行减速。
机械制动或再生制动的使用量根据是否在发动机ECU30侧进行着CVT发动机制动而变更。假如没有来自于驾驶员支援系统ECU20的发动机制动增加要求时，则制动器ECU40通过机械制动或再生制动产生要求驱动力-有效性下限（D范围）的程度的驱动力（减速度）。另一方面，在有来自于驾驶员支援系统ECU20的发动机制动增加要求时，由于在保持原样的情况下由机械制动或再生制动产生的驱动力过大，所以，制动器ECU40通过机械制动或再生制动，产生要求驱动力-有效性下限（CVT）的程度的驱动力（减速度）。
下面，对于由本实施方式的车辆控制装置10进行的追随行驶进行说明。如图2所示，设想在根据ACC应用21自身车辆VM相对于前面行驶的车辆VP进行追随行驶时，自身车辆VM追随的前面行驶的车辆VP减速了的情况。这时，在没有来自于驾驶员支援系统ECU20的发动机制动增加要求时，如图3所示，在只进行D范围发动机制动、不能利用D范围发动机制动实现要求驱动力时，进行由机械制动或再生制动实施的减速。在这种情况下，机械制动等的使用量变大。
另一方面，在有来自于驾驶员支援系统ECU20的发动机制动增加要求时，在不变更减速度等的情况下，如图4所示，在D范围发动机制动之后，进行CVT发动机制动，在发动机转速达到上限发动机转速、利用CVT发动机制动不能实现要求驱动力时，进行由机械制动或再生制动实施的减速。在这种情况下，机械制动等的使用量变小。另外，在D范围发动机制动中的减速度的变化率、CVT发动机制动中的减速度的变化率及机械制动中的减速度的变化率的差异在规定值以内。利用图中的各种方法进行减速时的减速度的斜率平滑地连接。
进而，在出现想要抑制机械制动等的使用量等的要求的情况下，如图5所示，在D范围发动机制动之后进行CVT发动机制动，在发动机转速达到上限发动机转速，变成利用CVT发动机制动不能实现要求驱动力之后，根据情况继续进行CVT发动机制动，机械制动的使用开始被延迟。在这种情况下，大幅度地减少机械制动的使用量是可能的，但是，在图中用虚线的椭圆表示的部分，前面行驶的车辆VP和自身车辆VM接近。从而，在本实施方式中，能够根据由于发动机转速增大引起的噪音或与前面行驶的车辆VP的接近被允许到何种程度，决定减速的方法。假如判断为存在着前面行驶的车辆VP与自身车辆VM接触的可能性时，即时地使用机械制动。另一方面，在不使用机械制动或再生制动也能够实现要求驱动力时，不使用机械制动及再生制动。
在想要不变更减速度等而减少机械制动等的使用量的情况下，如图6所示，进一步增大上限发动机转速，在图4中通过机械制动等进行了减速的部分，也进行CVT发动机制动。借此，机械制动等的使用量减少，但是，因上限发动机转速变大，发动机声音变大。从而，在本实施方式中，能够在取得噪音与机械制动的使用频度的平衡的状态下进行减速。
另外，对于在发动机ECU30中，相对于要求驱动力决定无级变速器的变速比的方法进行说明。这里，如图7所示，为获得有效性下限（D范围）中的发动机的转速和有效性下限（CVT）中的CVT发动机制动的上限发动机转速的方法。有效性下限（D范围）是在变速器的D范围产生的最小的驱动力，可以从最小发动机转速时的发动机摩擦转矩及辅助设备的转矩运算出来。另外，有效性下限（CVT）是在CVT发动机制动中提高了发动机的转速时产生的最小的驱动力，可以从指定的上限发动机转速时的发动机摩擦转矩及辅助设备的转矩运算出来。
假如来自于ACC应用21的要求驱动力比有效性下限（D范围）大时（减速度小），发动机ECU30进行使节气门开度增大的控制。在要求驱动力等于有效性下限（D范围）时，发动机ECU30完全关闭节气门。
这里，在来自于ACC应用21的要求驱动力比有效性下限值（D范围）小时（减速度大），发动机ECU30假定发动机转速相对于发动机的驱动力的特性是线性的。例如，当来自于ACC应用21的要求驱动力是有效性下限（D范围）与有效性下限（CVT）的中间值时，可以推定为，适合于要求驱动力的目标发动机转速是有效性下限（D范围）中的发动机转速与CVT发动机制动的上限发动机转速的中间值。
借此，可以削减计算成本。可以由目标发动机转速决定无级变速器的变速比。假如要求驱动力比有效性下限（CVT）小时（减速度大），发动机ECU30决定变速比，以便达到上限发动机转速。在本实施方式中，由于在发动机ECU30侧操作无级变速器的变速比并获得所希望的减速度，所以，可以进行比在ACC应用侧计算变速比等效率更良好的控制。
根据本实施方式，车辆控制装置10的发动机ECU30及制动器ECU40，在车辆减速时，在对驱动轮转速与发动机转速之比、即减速比进行变更的发动机制动之后，进行通过摩擦将驱动轮的旋转动能转换成热能的机械制动及通过再生将驱动轮的旋转动能转换成电能的再生制动之中的任一种制动。因此，在提高对于所希望的减速度的追随性的同时，可以防止机械制动或再生制动的消耗，降低成本。另外，通过加大由利用活塞的运动保存动能的发动机制动进行的减速，可以改善油耗性能。
另外，根据本实施方式，发动机ECU30及制动器ECU40，在发动机制动时，以驱动源的转速达到了能够允许的上限发动机转速作为条件，进行机械制动及再生制动之中的任一种制动。因此，在将由发动机制动引起的噪音抑制到允许限度以内的同时，可以防止机械制动或再生制动的消耗，减少成本。
另外，根据本实施方式，发动机ECU30及制动器ECU40，在发动机制动时，在发动机的转速达到了上限发动机转速之后，不立即进行机械制动或再生制动，继续进行发动机制动，之后，进行机械制动及再生制动之中的任一种制动。因此，在抑制由发动机制动产生的噪音的同时，可以进一步减少机械制动或再生制动的使用时间，进一步防止机械制动或再生制动的消耗。
另外，根据本实施方式，发动机ECU30及制动器ECU40，在发动机制动时，在发动机的转速达到了上限发动机转速之后，在不进行机械制动或再生制动而继续进行发动机制动时，一边保持减速比一边继续进行发动机制动。因此，在规定时间内，发动机转速止于能够允许的上限转速附近，可以进一步抑制由发动机制动产生的噪音。
另外，根据本实施方式，由于发动机ECU30根据所要求的减速度进行发动机制动，以使发动机转速在上限发动机转速以内，所以，在获得所要求的减速度的同时，可以将由发动机制动引起的噪音抑制在允许限度以内。另外，由于制动器ECU40，在发动机的转速为上限发动机转速时，在通过发动机制动获得的减速度不足所要求的减速度时，进行机械制动及再生制动之中的任一种制动，所以，在将由发动机制动引起的噪音抑制在允许限度内的同时，可以减少机械制动或再生制动的使用时间，获得所要求的减速度。
另外，根据本实施方式，在从发动机制动起进行机械制动及再生制动之中的任一种制动时，发动机ECU30及制动器ECU40控制减速度，以使减速度的每单位时间的变化率的变动减小到规定值以内。因此，从发动机制动向机械制动或再生制动切换时的减速度的变化顺畅地进行，可以提高乘坐人员的舒适度。
另外，根据本实施方式，由于发动机ECU30能够无级地变更变速比，所以，能够更有效地进行发动机制动。
上面，对本发明的实施方式进行了说明，但是，本发明并不被上述实施方式所限定，可以有各种的变型。
工业上的利用可能性
根据本发明的车辆控制装置，在提高对于所希望的减速度的追随性的同时，可以防止机械制动或再生制动的消耗，减少成本。
附图标记说明
10车辆控制装置
20驾驶员支援系统ECU
21ACC应用
22PCS应用
23ASL应用
24目标G调节部
25目标驱动力要求部
30发动机ECU
31目标转矩运算部
32目标齿轮比运算部
33有效性下限运算部
40制动器ECU

Claims (5)

1.一种车辆控制装置，配备有：追随行驶单元，所述追随行驶单元使车辆相对于前面行驶的车辆隔开规定的车距地追随行驶；减速控制单元，所述减速控制单元，在车辆减速时，与对驱动轮的转速与驱动源的转速之比、即减速比进行变更的发动机制动一并地进行机械制动和再生制动之中的任一种制动，所述机械制动通过摩擦将所述驱动轮的旋转的动能转换成热能，所述再生制动通过再生将所述驱动轮的旋转的动能转换成电能，
当由所述追随行驶单元要求所述车辆减速时，所述减速控制单元进行所述发动机制动，以实现由所述驱动源的转速能够允许的上限转速决定的规定量的减速度，并且，当所述规定量的减速度达不到用于实现所要求的减速的减速度时，所述减速控制单元一边继续进行所述发动机制动，一边与所述发动机制动一并地进行所述机械制动和所述再生制动之中的至少任一种制动，从而对减速度不足进行弥补，
所述追随行驶单元设想所述车辆追随的所述前面行驶的车辆减速了的情况，
在所述发动机制动时，在所述驱动源的转速达到了所述上限转速之后，所述减速控制单元不进行所述机械制动和所述再生制动，而继续进行所述发动机制动，在由所述追随行驶单元判断为存在所述前面行驶的车辆与所述车辆接触的可能性时，即时地进行所述机械制动。
2.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，在所述发动机制动时，在所述驱动源的转速达到了所述上限转速之后，所述减速控制单元一边保持所述减速比一边继续进行所述发动机制动。
3.如权利要求1或2所述的车辆控制装置，其特征在于，在从所述发动机制动起进行所述机械制动和所述再生制动之中的任一种制动时，所述减速控制单元对减速度进行控制，以使减速度的每单位时间的变化率的变动在规定值以内。
4.如权利要求1或2所述的车辆控制装置，其特征在于，所述减速控制单元能够无级地变更所述减速比。
5.如权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，所述减速控制单元能够无级地变更所述减速比。
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