CN103702885B - 控制系统、车辆以及控制车辆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆（100）的控制系统，该系统包括：控制装置，该控制装置能够操作成监测车辆的加速器控制信号并且控制车辆的动力传动系以向车辆（100）的一个或更多个车轮（111、112、114、115）提供与加速器控制信号相对应的扭矩量，该动力传动系包括原动机装置（121、123）；以及用于确定车辆的所测量的加速速率与加速器控制信号是否具有所预期的对应性的装置，其中如果所测量的加速速率与加速器控制信号不具有所预期的对应性，则控制装置能够操作成命令改变通过动力传动系施加至一个或更多个车轮的扭矩量。

Description

控制系统、车辆以及控制车辆的方法

技术领域

本发明涉及用于控制车辆的设备和方法。特别地而非排他性地，本发明涉及检测车辆是否正确地响应驾驶员控制命令的设备和方法。本发明的方面涉及设备、涉及方法、以及涉及车辆。

背景技术

已知提供一种用于机动车辆的控制器，该控制器设置成检测以下情况：由车辆的发动机产生的扭矩量与车辆的驾驶员所要求的扭矩量相对应。在识别到差异的情况下，控制器可以设置成减少由发动机产生的扭矩量。

在已知的车辆中，由发动机产生的扭矩量通常参照发动机速度和进入发动机中的空气（汽油发动机的情况）或燃料（柴油发动机的情况）的流率来测量。之后，发动机速度和流率的值由控制器进行处理，以确定所产生的扭矩量。已经发现，与在发动机的曲轴上引入诸如应变计之类用以测量扭矩的直接手段相比较，上述用于测量扭矩的方法更廉价且更可靠。

随着具有多个原动机——包括发动机和电机——的混合动力电动车辆（HEV）的出现，已经变得必要的是：测量由每个原动机所产生的扭矩，从而确定由车辆产生的扭矩是否与驾驶员所要求的扭矩相对应。发明内容

本发明的方面涉及如所附权利要求书中所要求保护的设备、系统、方法、以及车辆。

根据本发明的寻求保护的一个方面，提供了一种用于车辆的控制系统，该系统包括：

控制装置，该控制装置能够操作成监测车辆的加速器控制信号，并且能够操作成控制车辆的动力传动系以向车辆的一个或更多个车轮施加与加速器控制信号相对应的扭矩量，该动力传动系包括原动机装置；以及

用于确定车辆的所测量的加速速率与加速器控制信号是否具有所预期的对应性的装置，

其中，如果所测量的加速速率与加速器控制信号不具有所预期的对应性，则控制装置能够操作成命令改变由动力传动系施加至一个或更多个车轮的扭矩量。

本发明的实施方式具有以下优点：测量车辆的加速速率而非测量扭矩量，从而确定车辆的动力传动系是否传递了正确（预期）的扭矩量以将车辆驱动。加速速率是直接测量到的而非由其它测量方法推断出。这与已知的车辆相反，在已知的车辆中，进行对于由车辆的发动机产生的扭矩量的测量，该测量包括基于对进入发动机中的流体（空气或柴油燃料）的流率以及发动机的速度的测量而进行计算。之后，响应于所计算的由发动机产生的扭矩值而确定车辆的所预期的加速度值。

在一些实施方式中，监测装置可以是能够操作成命令改变由动力传动系施加至一个或更多个车轮的扭矩量。监测装置可以与控制装置分开，使得即便在控制装置发生故障的情况下，监测装置也可以继续正确运行。

对于给定的加速器控制信号，需要提供的扭矩量还可能取决于车辆的速度。因此，控制系统可以设置成还响应于车辆的速度来确定动力传动系要施加的与加速器控制信号相对应的扭矩量。

可选地，控制系统还响应于动力传动系的至少一部分的速度、可选为响应于动力传动系的原动机装置的速度来确定与加速器控制信号相对应的扭矩量。因此，控制系统可以设置成：通过考虑动力传动系的至少一部分的速度，确定与给定的加速器控制信号相对应的扭矩量。

在原动机装置包括诸如发动机和电推进马达之类的多个原动机系统的情况下，控制系统用以确定扭矩所采用的速度可以响应于发动机或电动马达的速度、或者发动机和电动马达二者的速度。在一些实施方式中，如果发动机关闭，则控制系统可以采用虚拟发动机速度来确定扭矩，虚拟发动机速度是在发动机开启并且传动地连接至车辆的车轮的情况下发动机旋转的速度。

有利地，控制系统可以是能够操作成：通过命令改变由原动机装置产生的扭矩量，使施加至车辆的一个或更多个车轮的扭矩量改变。

还有利地，控制系统可以是能够操作成：通过命令改变施加在一个或更多个车轮上的制动力的量，使施加至车辆的一个或更多个车轮的扭矩量改变。通过作为发电机操作的电机，可以以电的方式施加制动。例如，在一些实施方式中，可以设置有与曲轴成一体的马达/发电机或者任何其它合适的电机。在一些实施方式中，可以采用安装于一个或更多个车轮中或安装在一个或更多个车轮附近的一个或更多个电机、例如可以采用与各车轮成一体的电机，以提供对车辆的“电制动”或减速。替代性地或附加地，可以通过摩擦基础（frictionfoundation）制动系统施加制动。

有利地，如果所测量的加速速率与比加速器控制信号所预期的值高的值相对应，则动力传动系能够操作成命令减小由动力传动系施加至一个或更多个车轮的扭矩量。

应当将所述的减小由动力传动系施加至一个或更多个车轮的扭矩量的意思理解为：例如减小扭矩量从而防止由于至少一个原动机所提供的过量扭矩而使车辆速度增加。

在一些设置中，这可以由控制系统通过以下方式实施：命令动力传动系减小由原动机装置产生的扭矩量。在一些实施方式中，原动机装置可以是能够操作成向车轮施加负扭矩。在内燃发动机的情况下，这可以通过压缩或惯性制动（overrunbraking）而完成。在电推进马达的情况下，这可以通过将马达作为发电机操作来完成。

应当理解，对于本申请的目的，要将负扭矩视为低于正扭矩的扭矩，即便负扭矩的大小大于正扭矩的大小。

在一些实施方式中，控制系统可以是能够操作成：除了减小由原动机装置产生的扭矩量之外、或者代替减小由原动机装置产生的扭矩量，还施用一个或多个制动器，以命令动力传动系减小施加至一个或更多个车轮的扭矩量。

在一些实施方式中，控制系统可以是能够操作成：通过命令原动机装置与一个或更多个车轮断开连接、或者命令在原动机装置与一个或更多个车轮之间的离合器装置滑移，而命令减小施加至一个或更多个车轮的扭矩量。

控制系统可以是能够操作成：通过命令原动机装置与一个或更多个车轮断开连接，减小施加至车辆的一个或更多个车轮的扭矩量。

使原动机装置断开连接具有以下优点：在遭遇了无意的加速的情况下，可以允许车辆滑行（并且若需要通过驾驶员启动的制动而减慢）。

控制系统可以是能够操作成：通过命令动力传动系将至少一个原动机装置关闭，命令减小施加至车辆的一个或更多个车轮的扭矩量。

可选地，控制系统可以设置成：其中，如果所测量的加速速率与比加速器控制信号所预期的值低的值相对应，则控制系统能够操作成命令增加由动力传动系施加至一个或更多个车轮的扭矩量。

该特征在以下情况下是特别有利的：当驾驶员急迫地需要扭矩时、例如当在路口转向并且加速以加入车流时，控制装置未能命令足够扭矩的情况。

可选地，原动机装置包括一个原动机系统或者多个原动机系统。

原动机系统包括诸如内燃发动机之类的发动机、电推进马达、或者任何其它合适的原动机。

在本发明的具有发动机和电机——能够作为发电机操作或作为推进马达操作——的实施方式（例如混合动力电动车辆）中，控制系统可以是能够操作成将发动机关闭或使发动机与车辆的车轮断开连接、以及通过电机对车轮施加负扭矩，从而减小施加至一个或更多个车轮的扭矩量。

本发明的实施方式具有以下优点：在具有多个原动机系统的车辆中，不需要提供用于测量由每个原动机系统产生的扭矩量的相对应的多个扭矩测量装置。相反地，设置有单独的独立装置用以确认原动机系统产生了所需要的扭矩量——也就是车辆的加速速率的量度。

有利地，用于测量车辆的加速速率的装置可以独立于控制系统，用于测量加速速率的装置设置成向控制系统提供与所测量的加速速率相对应的输出。因此，在一些实施方式中，车辆的所测量的加速速率可以从外部源提供至控制系统。

可能需要控制系统对来自用于测量加速速率的装置的信号进行处理——例如为诸如噪声过滤、信号平均处理、或者任何其它合适的信号处理方法之类的信号处理——从而获得对加速度的测量。

用于测量加速速率的装置独立于控制系统的这一特征具有以下优点：在控制系统出现故障、由此使由动力传动系产生的实际扭矩量超过驾驶员要求的扭矩量的情况下，可以减小控制系统未能检测故障进而未能相应地采取措施的风险。这至少部分地是由于可以减小以下风险：与所测量的加速速率相关的数据由于控制系统故障而损坏或无效的风险。

在一些实施方式中，用于确定车辆的所测量的加速速率与加速器控制信号是否具有所预期的对应性的装置可以在与控制装置分开的硬件中实施，该硬件检测加速器控制信号并且控制动力传动系以对一个或更多个车轮施加与加速器控制信号相对应的扭矩。这减小了以下风险：如果监测加速器控制信号的装置损坏，则用于确定是否存在所预期的对应的装置因此而损坏的风险。

替代性地，控制系统可以包括用于测量车辆的加速速率的装置。

有利地，用于测量车辆的加速速率的装置可以包括加速度计。替代性地或附加地，用于测量加速速率的装置可以是、或者包括位置测量系统、例如全球定位系统（GPS），或者任何其它合适的系统、例如通用分组无线服务（GPRS）蜂窝通讯网络系统。应当理解，加速度计装置被预期比利用当前可用的技术的GPS系统或GPRS系统提供更具响应性的测量。

车辆的所测量的加速速率可以是平行于车辆行进方向的加速速率。也就是说，所测量的加速速率可以是纵向加速速率。

有利地，控制系统可以是能够操作成：通过考虑车辆姿态以确定加速器控制信号是否与在与行驶方向平行的方向上的所测量的加速速率相对应，从而在车辆位于倾斜表面上时补偿重力对车辆加速度带来的影响。

姿态的意思是车辆的俯仰角。因此，如果车辆位于基本水平的表面上，则俯仰角与“水平姿态”或基本为零的俯仰角相对应。如果车辆在斜坡上上坡，则俯仰角为正，这与正车辆姿态——即车辆的前部上升——相对应。

可选地，控制系统能够操作成：通过考虑车辆的横摆率，确定加速器控制信号是否与所测量的加速速率相对应。

有利地，可以根据选自驾驶员操作的脚踏板和手动操作的控制器中的一者的位置来提供加速器控制信号。

可选地，车辆包括能够操作成提供加速器控制信号的巡航控制系统。

控制系统可以包括能够操作成提供加速器控制信号的巡航控制系统。

根据本发明的寻求保护的另一方面，提供了一种车辆，该车辆具有在一个或更多个以上段落中所述的控制系统。

根据本发明的寻求保护的另一方面，提供了一种控制车辆的方法，该方法包括：通过控制装置监测车辆的加速器控制信号，以及通过控制装置控制车辆的具有原动机装置的动力传动系，从而向车辆的一个或更多个车轮施加与加速器控制信号相对应的扭矩量；以及确定车辆的所测量的加速速率与加速器控制信号是否具有所预期的对应性，其中如果所测量的加速速率与加速器控制信号不具有所预期的对应性，则该方法包括：通过控制装置命令改变由动力传动系施加至一个或更多个车轮的扭矩量。

根据本发明的寻求保护的又一方面，提供了一种车辆，该车辆包括：至少一个原动机；以及控制装置，该控制装置能够操作成监测车辆的加速器控制信号并且控制该至少一个原动机以产生与加速器控制信号相对应的扭矩，车辆还包括用于测量车辆的加速速率并且确定车辆的所测量的加速速率是否与加速器控制信号相对应的装置，在所测量的加速速率与更高的加速速率相对应的情况下，车辆设置成减小施加至车辆的一个或更多个车轮的扭矩量。

根据本发明的寻求保护的另一方面，提供了一种用于车辆的控制系统，该控制系统包括：控制装置，控制装置操作成监测车辆的加速器控制信号并且控制车辆的动力传动系以向车辆的一个或更多个车轮施加与加速器控制信号的值相对应的扭矩量；以及用于确定车辆的所测量的加速速率是否与加速器控制信号值所预期的值相对应，其中如果所测量的加速速率与比所预期的加速速率高的加速速率相对应，则控制装置能够操作成命令减小由动力传动系施加至车辆的一个或更多个车轮的扭矩量。

根据本发明的寻求保护的又一方面，提供了一种对车辆进行控制的方法，该方法包括以下步骤：监测车辆的加速器控制信号；控制车辆的至少一个原动机，以产生与加速器控制信号相对应的扭矩量，测量车辆的加速速率；以及确定加速器控制信号是否与车辆的所测量的加速速率相对应；在所测量的加速速率对应于更高的加速速率的情况下，该方法包括：减小施加至车辆的一个或更多个车轮的扭矩量。

根据本发明的寻求保护的另一方面，提供了一种用于车辆的控制系统，该控制系统包括：控制装置，该控制装置能够操作成监测车辆的加速器控制信号和车辆的加速速率，该控制装置能够操作成确定车辆的加速速率与加速器控制信号是否具有所预期的对应性，其中如果加速速率与加速器控制信号不具有所预期的对应性，则该控制系统能够操作成命令改变由动力传动系施加至一个或更多个车轮的扭矩量。

在本申请的范围内，所设想的是，在以上段落中、权利要求书中和/或以下描述以及附图中阐述的各个方面、实施方式、示例以及替代方式——尤其是这些方面、实施方式、实施例以及替代方式的单独的特征——可以以独立的方式或以任何组合的方式而实施。例如，除非存在特征的不相容，否则与一种实施方式相关联地公开的特征能够应用于全部实施方式。

附图说明

现在将参照附图仅通过示例的方式描述本发明的实施方式，附图中：

图1是根据本发明实施方式的车辆的示意图；

图2是图1的车辆中的控制信号的流程的示意图；以及

图3是图1的车辆的D-检测（D-Check）功能块中的控制信号的流程的示意图。

具体实施方式

本发明的实施方式特别适用于混合动力电动车辆，但是应当理解，本发明不限于混合动力电动车辆。例如，本发明的实施方式可以用于非混合动力车辆，例如不具有内燃发动机的电动车辆。本发明的替代性实施方式可以用于仅具有诸如内燃发动机、燃气涡轮发动机或者任何其它合适的发动机之类的燃料燃烧致动器的传统车辆。

图1示出了根据本发明实施方式的混合动力电动车辆（HEV）100。HEV100具有动力传动系129，该动力传动系129包括内燃发动机121，内燃发动机121通过离合器122可释放地联接至与曲轴成一体的马达/发电机（CIMG）123。CIMG123又联接至动力传动系129的自动变速器124。变速器124设置成通过一对前传动轴118驱动动力传动系129的一对前轮111、112。动力传动系129还具有辅助传动系130，该辅助传动系130设置成通过辅助传动轴132和后差速器135驱动一对后轮114、115。

设置有电池150，电池150可以联接至CIMG123，从而允许CIMG123在CIMG123作为马达操作时产生扭矩。替代性地，电池150可以联接至CIMG123，以在CIMG作为发电机操作时接收来自CIMG123的电荷，从而对电池150进行再充电。

动力传动系129构造成以并行模式或电动车辆（EV）模式而操作。

在并行操作模式下，离合器122闭合并且发动机121设置成通过CIMG123以基本上直接联接的方式向变速器124提供扭矩。在这种模式下，CIMG123可以作为马达操作或作为发电机操作。CIMG123可以作为马达操作从而“增加”传递至变速器124的扭矩；这可以称为“并行增加”的操作模式。替代性地，CIMG123可以作为发电机操作以产生电荷从而对电池150充电。如果CIMG123作为发电机操作从而对电池150进行再充电、同时发动机121向变速器124传递扭矩，则车辆100可以称为在“并行再充电”模式下操作。应当理解，CIMG123施加了加载于发动机121上的负扭矩，从而产生电荷以对电池150充电。

在EV操作模式下，离合器122断开并且发动机121关闭。同样地，之后CIMG123作为马达操作或者作为发电机操作。应当理解，CIMG123可以在EV模式下设置成起到发电机的作用从而实现车辆100的再生制动。

车辆100具有加速器踏板162，驾驶员可以通过加速器踏板162而要求驱动车辆100所需要的扭矩量。控制器140根据由控制器140执行的能量管理程序（EMP）对车辆100进行控制，以提供来自发动机121和/或CIMG123的所要求的扭矩。

设置有制动踏板161，驾驶员可以通过制动踏板161对车轮111至115施加负扭矩。可以由再生制动装置提供负扭矩，在所述再生制动装置中，在需要时CIMG123对车轮施加负扭矩。

如果来自CIMG123的可用的再生制动量不足以满足驾驶员所要求的制动扭矩，则动力传动系129能够操作成利用摩擦制动器以将车辆100减速。

控制器140设置成：参照加速器踏板162为来监测驾驶员所要求的扭矩量；以及确认由发动机121和CIMG123产生的扭矩量与驾驶员所要求的值相对应。

图2为车辆100的控制架构的一部分的控制流程图解。

向车辆100的动力传动系控制模块（PCM）201提供有与驾驶员已经将车辆100的加速器踏板162下压的量相对应的输入信号Driver_Acc_Pedal_Demand。应当理解，该信号与驾驶员要求车辆100产生以驱动车辆100的扭矩的值相对应。

PCM201还接收：巡航控制系统（CCS）扭矩请求信号Cruise_Tq；防抱死制动系统（ABS）信号ABS_Tq；以及，动力传动系降低扭矩限制信号PT_Derate_Torque_Limit。在一些实施方式中，PCM201可以设置成此外再接收一种或更多种其它信号，如由输入线“其它”所指示的。

Cruise_Tq信号提供了巡航控制系统所要求的扭矩量的指示。ABS_Tq信号提供了用以控制轮速从而避免车轮空转或车轮抱死所请求的扭矩增加或减小的指示。响应于该信号，PCM201可以对车辆100的一个或更多个车轮施加正扭矩以将静止的或旋转过慢的车轮加速从而减小滑移，或者施加扭矩减小以减少空转。然而，该信号不拟用于导致车辆响应、也就是车辆的加速速率或速度的变化。

PT_Derate_Torque_Limit信号提供了可以由发动机121和CIMG123提供的扭矩总量的限制的指示。应当理解，可以由发动机121和CIMG123中的一者或两者提供的扭矩总量可以在某些情况下减小。例如，变速器124可以因为变速器124的故障而请求扭矩限制。此外，如果CIMG123处在高于某阈值温度的温度下，则车辆100可以设置成限制可能对CIMG123要求的扭矩量，从而防止CIMG123的损坏和/或过早老化。因此，通过发动机121提供了否则会由CIMG123提供的所要求的扭矩的平衡——假如发动机121能够传递该扭矩量。

响应于输入信号，PCM201输出动力传动系扭矩请求信号的判定值Arb_PwrTrn_Tq_Req。判定值与响应于输入至PCM201的信号而请求由动力传动系229提供的实际扭矩值相对应。即，要由发动机121和/或CIMG123提供的扭矩总量。将判定值Arb_PwrTrn_Tq_Req提供至P-检测（P-Check）功能块203、VS扭矩判定功能块205、以及D-检测功能块291。

P-检测功能块203由控制器140实施。P-检测功能块203接收上述输入至PCM的信号，这些信号包括Driver_Acc_Pedal_Demand信号、Cruise_Tq信号、ABS_Tq信号、以及PT_Derate_Torque_Limit信号。

如果车辆在巡航控制模式下操作，则通过考虑输入至PCM201和P-检测功能块203的其它信号的值，P-检测功能块203确定Arb_PwrTrn_Tq_Req的值是否与巡航控制系统所请求的扭矩值相对应。如果车辆没有在巡航控制模式下操作，则通过考虑输入至P-检测功能块203的其它信号的值，P-检测功能块203确定Arb_PwrTrn_Tq_Req的值是否与驾驶员所要求的扭矩值、即与Driver_Acc_Pedal_Demand信号相对应的值相对应。

如果Arb_PwrTrn_Tq_Req的值超过预期值，则P-检测功能块203设置成限制由发动机121和CIMG123所产生的扭矩量。在一些设置中，如果Arb_PwrTrn_Tq_Req的值超过这些值中的任何值，则发动机121和CIMG123关闭。附加地或代替地，在一些实施方式中，P-检测功能块203可以构造成迫使控制器140重置。

在一些实施方式中，P-检测功能块203设置成例如通过使动力传动系129的一个或更多个离合器滑移来限制从发动机121和/或CIMG123传输至车辆100的一个或更多个车轮的正扭矩量。

类似地，P-检测功能块203还检测Arb_PwrTrn_Tq_Req的值没有超过由PT_Derate_Torque_Limit信号所施加的任何限制。

如上所述，在所示实施方式中，ABS控制器209向VSC扭矩判定功能块205和D-检测功能块提供制动扭矩请求信号Regen_Tq_Req（该信号可以称为“电动制动扭矩”请求）。由ABS控制器209提供的信号为减速扭矩请求，该减速扭矩请求为由动力传动系120借助于CIMG123施加的负扭矩的量。

VSC扭矩判定功能块205将判定的动力传动系扭矩请求信号Arb_PwrTrn_Tq_Req的值与Regen_Tq_Req信号的值进行比较，并且依据发动机121和CIMG123中的一者还是二者提供扭矩，确定从发动机121和/或CIMG123所要求的扭矩的总量。由VSC扭矩分配功能块207做出以下决定：由发动机12和CIMG123中的哪者提供扭矩；以及各自提供的扭矩量。VSC扭矩分配功能块207提供输出207E和输出207EM，其中输出207E与要由发动机121产生的扭矩量相对应，输出207EM与要由CIMG123产生的扭矩量相对应。

应当理解，通过考虑来自ABS控制器209（见下文）的信号Regen_Tq_Req，VSC205分别确定发动机121和CIMG123所需要的扭矩量，从而传递判定的动力传动系扭矩请求。换言之，通过考虑驾驶员要求、巡航扭矩要求、以及用于控制轮速或降低动力传动系输出的任何瞬时扭矩请求，VSC205确定要由发动机121和CIMG123提供的扭矩量。如上所述，动力传动系输出的降低可以考虑对CIMG123或发动机121在给定时刻可以传递的扭矩量的任何限制。

还应当理解，响应于ABS控制器209通过信号Regen_Tq_Req进行的请求，VSC205可以对CIMG123施加负扭矩请求。例如，如果ABS控制器209确定驾驶员制动踏板161被下压并且驾驶员请求车辆减速，则可以发出这种请求。通过作为对使用摩擦制动的替代（或除了使用摩擦制动以外）、借助于CIMG123施加负扭矩，可以实现车辆减速。

D-检测功能块291在与控制器140和PCM201分开的模块中实施。D-检测功能块291设置成接收来自加速度计装置142的输入信号，该加速度计装置142设置成测量该加速度计装置142的合适的加速度、进而测量车辆100的合适的加速度。加速度计装置142可以为陀螺仪类型的加速度计装置、压电式加速度计装置、微机电系统（MEMS）类型的装置、或者任何其它合适的加速度计装置142。

D-检测功能块291设置成响应于判定的动力传动系扭矩请求信号Arb_PwrTrn_Tq_Req的值和Regen_Tq_Req信号的值来计算所期望的（或预期的）车辆加速度。D-检测功能块291还通过参照指示出车辆的姿态和横摆率的一个或多个信号以修正由加速度计装置142提供的加速度值从而确定车辆100的实际向前加速度。因此，D-检测功能块291考虑车辆姿态来确定预期的加速度。

应当理解，对于给定的动力传动系扭矩，车辆的所预期的加速度值将至少部分地取决于车辆100所行驶的表面的梯度，例如取决于车辆100是否在上坡或下坡、或者行进在相对平坦的表面上。

将信号ABS_Tq通信传送至D-检测功能块291，从而在需要时减小驾驶员加速请求，其中将驾驶员加速请求理解为负值。

D-检测功能块291将所预期的加速度值与响应于从加速度计装置142接收到的信号而确定的向前加速度值进行比较，从而确定车辆100的实际加速度是否与预期值相对应。

例如，如果Arb_PwrTrn_Tq_Req的值与300牛米的扭矩相对应，并且Regen_Tq_Req的值与100牛米的扭矩相对应，则由发动机121提供的净正扭矩将是200牛米。因此，D-检测功能块291设置成基于由动力传动系提供的200牛米的净扭矩、通过考虑变速器速比以确定施加到车轮的扭矩，从而计算所期望的或所预期的车辆100加速度。应当理解，100牛米的再生扭矩是由CIMG123作用于发动机121上从而产生电能以对电池150充电的扭矩负载。

如果响应于从加速度计装置142接收的信号而测量的加速度大于基于Arb_PwrTrn_Tq_Req和Regen_Tq_Req的值所预期的加速度，则D-检测功能块291设置成提供警报信号以减小由发动机121和/或CIMG123产生的扭矩量。在一些实施方式中，D-检测功能块291设置成将由发动机121和CIMG123产生的扭矩量减小至零并且将发动机121和CIMG123与车辆100的车轮断开连接。

在一些实施方式中，D-检测功能块201设置成使发动机121和CIMG123处于发动机121和CIMG123不能产生扭矩的状态。在一些实施方式中，D-检测功能块291设置成停用发动机121和CIMG123，使得发动机121和CIMG123不能操作。其它动作也是可用的。

本发明的实施方式具有以下优点：如果车辆100的实际加速度值超过基于Arb_PwrTrn_Tq_Req和Regen_Tq_Req所预期的加速度值，则车辆100减小施加至车轮的扭矩量，从而减小为驾驶员带来不适的风险。本发明的实施方式具有以下优点：可以独立于对车辆的一个或更多个原动机产生的扭矩量的任何间接测量而实施对车辆加速度的独立且直接的检测，从而确认车辆100如预期地响应于加速器控制单元（无论是从驾驶员处直接确认或者从巡航控制系统处确认）。

图3更详细地示出了加速度计装置142和D-检测功能块291的构型。

加速度计装置142具有6轴加速度传感器142A，该6轴加速度传感器142A设置成提供与装置142所经受的沿着三条正交轴线X、Y、Z中的每条轴线的加速速率相对应的输出。传感器142A还提供与车辆的相对于基准定向（与置于水平面上的车辆相对应的定向）的俯仰角相对应的输出Veh-Pitch。应当理解，扭矩与车辆响应（就运动而言）之间的关系为俯仰角的函数。

在一些实施方式中，附加地或代替地，传感器142A提供与传感器142A围绕每个轴线的旋转速率（分别于侧倾率、俯仰率、以及横摆率相对应）相对应的输出。

应当理解，在一些实施方式中，可以采用非6轴加速度计的加速度计。例如，可以采用提供沿着三个轴线X、Y、Z中的每个轴线的加速度值的3轴加速度计。

沿着X轴、Y轴以及Z轴的加速速率输入至纵向加速度计算功能块142B，其中纵向加速度计算功能块142B设置成确定：（1）响应于沿着轴线X、Y、Z中的每个轴线的加速速率（也就是平行于相应轴线的加速度矢量）的车辆合成俯仰角Vect-Pitch（“矢量俯仰角”）；以及（2）车辆的纵向加速度Long_Acc的值。纵向加速度的意思是车辆100的平行于该车辆所行驶的表面的实际整体加速度、也就是与车辆的纵向轴线A（与轴线X平行）平行的、针对围绕车辆的侧向轴线L的俯仰角进行了修正的加速度的值，其中L通过车辆100的重心COG。

加速度传感器142A将所测量的俯仰角Veh-Pitch的值输出至似然性（plausiblility）检测功能块142C，似然性检测功能块142C将Veh-Pitch的值与由纵向加速度计算功能块142B计算的值Vect-Pitch进行比较。这是为了检测这两个值是否彼此一致。如果这两个值彼此不一致，则检测功能块142C设置成提供与故障代码相对应的输出信号。车辆100可以构造成响应于该故障代码而向驾驶员提供输出、例如维修请求输出。在一些实施方式中，车辆可以构造成响应于该故障代码而重新配置控制器140的一部分或更多部分。

应当理解，在不具有设置成输出Veh-Pitch值的6轴加速度传感器142A的实施方式中，可以不设置功能块142C。

输入至功能块142C的Veh-Pitch值作为信号Chkd_Veh_Pitch而输出至D-检测功能块291的期望加速度决定功能块291A。决定功能块291A还接收作为输入信号的以下信号：与发动机速度相对应的信号Eng_Spd、信号Arb_PwrTrn_Tq_Req、以及与当前选择的速比相对应的信号Gear_Pos，在本实施例中，信号Gear_Pos为与当前选择的齿轮相对应的信号。决定功能块291A构造成响应于输入信号而确定车辆的驾驶员所期望的加速速率的估算值。与该估算的期望加速速率相对应的信号Des_Acc输出至加速度检测功能块291D。

应当理解，决定功能块291A在计算Des_Acc的值时考虑Chkd_Veh_Pitch的值，使得如果车辆100在斜坡上，则可以考虑因重力而产生的正加速力或负加速力而修正期望（即预期）加速度的值。因此，如果车辆100在上坡过程中向前行驶，则对于由发动机121和/或CIMG123提供的给定的扭矩量，可以预期实际加速度值要小于车辆在水平表面上向前行驶的情况。类似地，如果车辆100在下坡过程中向前行驶，则对于施加至车轮的给定扭矩，可以预期实际的加速度值要大于行驶在水平表面上或上坡的情况。

应当理解，Des_Acc的值还可以考虑因车重和所牵引的任何物体的重量而导致的在动力传动系129上的实际负载。该负载可以由PCM201或任何其它合适的装置确定。在一些实施方式中，车辆负载可以基于流动至发动机121中的空气或燃料的流率进行计算。在一些实施方式中，期望加速度决定功能块291A假定车辆在作用于动力传动系上的规定（固定）负载下操作。

由纵向加速度计算功能块142B计算的Long_Acc的值输出值D-检测功能块291的似然性检测功能块291B。通过功能块291B将Long_Acc的值与由轮速检测功能块291C确定的车辆加速度值Veh_Acc进行比较。轮速检测功能块291C将四个车轮111、112、114、115中的每个车轮的速度作为输入而接收，并且响应于所测量的轮速而确定车辆100的加速速率。

似然性检测功能块291B将Long_Acc的值作为车辆加速度的检测值Chkd_Veh_Acc而输出至加速度检测功能块291D。

如果似然性检测功能块291B确定了Veh_Acc的值（响应于轮速而确定）与Long_Acc的值（响应于由加速度传感器142A测量的加速度而确定）不一致，则功能块291B终止检测并且提供警告信号。功能块291B构造成在新数据变得可用时恢复检测。

在一些实施方式中，即便功能块291B因不匹配而终止检测并且提供警告信号，功能块291B仍然继续将Long_Acc的值作为参数Chkd_Veh_Acc而输出，使得加速度检测功能块291D能够继续起作用。

加速度检测功能块291D将Des_Acc的值与Chkd_Veh_Acc的值进行比较。如果功能块291D确定Chkd_Veh_Acc的值超过Des_Acc的值大于规定量，则功能块291D向车辆控制器局域网（CAN）总线提供警报信号，由发动机121和CIMG123产生的扭矩量响应于该警报信号而基本上减小至零。在一些实施方式中，将变速器124控制成使发动机121和CIMG123与车辆100的车轮111、112、114、115断开连接。

因此，应当理解，在一些实施方式中，车辆100构造成以相对引人注意的方式响应于：确定了实际加速度Chkd_Veh_Acc的值大于期望车辆加速度Des_Acc的值。

在一些替代性实施方式中，在识别出差异——实际加速度Chkd_Veh_Acc大于期望值Des_Acc——的情况下，车辆100构造成相应地减小Arb_PwrTrn_Tq_Req的值，从而将Chkd_Veh_Acc的值减小成更接近Des_Acc的值。

随着对具有多个扭矩源的混合动力电动车辆的兴趣的增加，针对要求的扭矩而对由车辆的一个或更多个原动机产生的实际扭矩进行检测的传统方法变得越来越难以实施。本发明的实施方式使得能够独立检测车辆对由动力传动系施加至车辆的车轮的扭矩的响应，从而减小车辆以驾驶员无意的方式加速的风险。一些实施方式使得能够独立检测车辆对由车辆的动力传动系——该动力传动系包括制动器以及一个或更多个原动机——施加至车辆的车轮的扭矩的响应，从而减小车辆以驾驶员无意的方式加速的风险。

在一些实施方式中，控制器140能够操作成：在确定了所测量的纵向加速度值对于一般值Arb_PwrTrn_Tq_Reg而言过低的情况下，命令动力传动系129增加传递至一个或更多个车轮的扭矩量。在驾驶员急迫地需要动力传动系扭矩以对车辆进行加速的情况下、例如在路口加速时或者在赶超另一车辆时，以上特征可能是特别有价值的。如果与动力传动系或车辆控制器相关联的故障导致传递扭矩不足，则控制器140可以检测该问题并命令由动力传动系129传递至一个或更多个车轮的扭矩增加。

贯穿本申请文件的说明书和权利要求书，词语“包括”和“包含”以及这两个词语的变型——例如“包括有”和“包含有”——的意思是“包括但不限于”，并且不意在（且不会）排除其它部分、添加物、部件、整体或者步骤。

贯穿本申请文件的说明书和权利要求书，除非上下文有相反要求，否则单数也涵括了复数的情况。特别地，在使用不定冠词的情况下，除非上下文有相反要求，否则应将本申请文件理解为包括复数以及单数。

应将结合本发明的特定方面、实施方式或示例描述的特征、整体、特性、复合物、化学基团或组团理解为除非不相容否则能够应用于本文描述的任何其它方面、实施方式或示例。

Claims (20)

1.一种用于车辆的控制系统，所述控制系统包括：

控制装置，所述控制装置能够操作成监测所述车辆的加速器控制信号，并且能够操作成控制所述车辆的动力传动系向所述车辆的一个或更多个车轮施加与所述加速器控制信号相对应的扭矩量，所述动力传动系包括原动机装置；

加速度计装置，所述加速度计装置能够操作成测量所述车辆的加速速率和横摆率；以及

用于通过考虑所述车辆的横摆率确定所述车辆的所测量的加速速率与所述加速器控制信号是否具有所预期的对应性的装置，

其中，如果所测量的加速速率与所述加速器控制信号不具有所预期的对应性，则所述控制装置能够操作成命令改变由所述动力传动系施加至所述一个或更多个车轮的所述扭矩量。

2.根据权利要求1所述的控制系统，所述控制系统设置成进一步响应于所述车辆的速度确定所述动力传动系要施加的与所述加速器控制信号相对应的扭矩量。

3.根据权利要求1或2所述的控制系统，所述控制系统设置成进一步响应于所述动力传动系的至少一部分的速度确定与所述加速器控制信号相对应的扭矩量。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其中，所述动力传动系的至少一部分的速度为所述动力传动系的原动机装置的速度。

5.根据权利要求1或2所述的控制系统，所述控制系统能够操作成：通过命令改变由所述原动机装置产生的扭矩量，使施加至所述车辆的所述一个或更多个车轮的扭矩量改变。

6.根据权利要求1或2所述的控制系统，所述控制系统能够操作成：通过命令改变施加在所述一个或更多个车轮上的制动力的量，使由所述动力传动系施加至所述一个或更多个车轮的扭矩量改变。

7.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，如果所测量的加速速率与比所述加速器控制信号的所预期的值高的值相对应，则所述系统能够操作成命令减小由所述动力传动系施加至所述一个或更多个车轮的扭矩量。

8.根据权利要求7所述的控制系统，所述控制系统能够操作成：通过命令所述原动机装置与所述一个或多个车轮断开连接、或者通过命令在所述原动机装置与所述一个或多个车轮之间的离合器装置滑移，命令减小施加至所述车辆的所述一个或更多个车轮的扭矩量。

9.根据权利要求7所述的控制系统，所述控制系统能够操作成：通过命令所述动力传动系将至少一个原动机关闭，命令减小施加至所述车辆的所述一个或更多个车轮的扭矩量。

10.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，如果所测量的加速速率与比所述加速器控制信号的所预期的值低的值相对应，则所述控制系统能够操作成命令增加由所述动力传动系施加至所述一个或更多个车轮的扭矩量。

11.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述原动机装置包括多个原动机系统。

12.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述车辆的所测量的加速速率从外部源提供至所述控制系统，所述外部源具有用于测量加速速率的装置。

13.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述车辆的所测量的加速速率是与所述车辆的行进方向平行的加速速率。

14.根据权利要求13所述的控制系统，所述控制系统能够操作成：通过考虑车辆姿态，确定所述加速器控制信号与所测量的在与所述行进方向平行的方向上的加速速率是否具有所预期的对应性。

15.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，根据选自驾驶员操作脚踏板和手动操作控制器中的一者的位置提供所述加速器控制信号。

16.根据权利要求1或2所述的控制系统，所述控制系统包括巡航控制系统，所述巡航控制系统能够操作成提供加速器控制信号。

17.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，施加至所述动力传动系的所述一个或更多个车轮的扭矩量的改变能够操作成将所述车辆的加速速率调节成更接近地对应于所述加速器控制信号。

18.一种车辆，所述车辆包括根据前述权利要求中任一项所述的控制系统。

19.一种控制车辆的方法，包括：

通过控制装置监测所述车辆的加速器控制信号，以及通过所述控制装置控制所述车辆的具有原动机装置的动力传动系，以向所述车辆的一个或更多个车轮施加与所述加速器控制信号相对应的扭矩量；

利用加速度计装置测量所述车辆的加速速率和横摆率；以及

通过考虑所述车辆的横摆率，确定所述车辆的所测量的加速速率与所述加速器控制信号是否具有所预期的对应性，

其中，如果所测量的加速速率与所述加速器控制信号不具有所预期的对应性，则所述方法包括：通过所述控制装置命令改变由所述动力传动系施加至所述一个或更多个车轮的所述扭矩量。

20.一种用于车辆的系统，所述系统包括：

控制装置，所述控制装置能够操作成监测所述车辆的加速器控制信号并且能够操作成控制所述车辆的动力传动系，以向所述车辆的一个或更多个车轮施加与所述加速器控制信号相对应的扭矩量，所述动力传动系具有原动机；

加速度计装置，所述加速度计装置能够操作成测量所述车辆的加速速率和横摆率；以及

传感器，所述传感器用于通过考虑所述车辆的横摆率确定所述车辆的所测量的加速速率与所述加速度控制信号是否具有所预期的对应性，

其中，如果所测量的加速速率与所述加速器控制信号不具有所预期的对应性，则所述控制装置能够操作成命令改变由所述动力传动系施加至所述一个或更多个车轮的所述扭矩量。