CN103889805A - 用于车辆的控制装置和控制方法 - Google Patents

Abstract

当ECU判定出上坡路的倾斜角度大于或等于预定值、加速器关闭并且在与由指定范围表示的车辆的行驶方向相反的方向上的车速增加时，ECU使发动机转速升高。随后，ECU（10）取得发动机失速预测车速（Vpred），并且根据当前的涡轮转速的每单位时间升高率计算出用在发动机即将失速判定条件中的预定值（B）。然后，ECU在发动机转速与涡轮转速之间的转速差变成小于预定值（B）时判定出发动机即将失速判定成立，并且执行发动机失速防止控制。

Description

用于车辆的控制装置和控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的控制装置和控制方法，在所述车辆上装设有用作驱动力源的内燃发动机。

背景技术

装设有用作驱动力源的内燃发动机的车辆一般配备有由来自内燃发动机的驱动力驱动的油泵，并通过由油泵产生的液压压力经动力转向、制动辅助等来辅助驾驶者的操作。在这种车辆中，当在行驶中发生发动机失速时，油泵停止，且诸如动力转向和制动辅助之类的辅助操作停止，因此驾驶操作有问题地受到影响。于是，利用来自内燃发动机的驱动力行驶的车辆包括执行用于防止发生发动机失速的发动机失速防止控制的控制装置。

已知该类型的控制装置（例如，参见日本专利申请公报No.2010-180987（JP2010-180987A））。当在上坡路上在加速器踏板未被压下的状态下车速在与指定范围相反的方向上增加且然后内燃发动机的发动机转速已下降的情况下，该控制装置使变速器的内部变换成互锁状态以限制车辆的移动。

JP2010-180987A中记载的控制装置适用于装设有内燃发动机和自动变速器的车辆。于是，当加速器踏板或制动器踏板在上坡路上都未被压下时，以及当车速在与指定范围相反的方向上增加且结果发动机转速已以高于或等于预定值的变化率下降时，控制装置判定出很有可能发生发动机失速。然后，控制装置改变自动变速器的多个摩擦接合元件的接合状态，并且使自动变速器的内部变换成互锁状态以使车辆停止。

此外，已知一种控制装置（例如，参见日本专利申请公报No.2010-96051（JP2010-96051A））。当车辆已沿与指定范围相反的方向行驶时，该控制装置使从发动机输出的功率升高以限制车速的变化。

JP2010-96051A中记载的控制装置例如在以下状况下使发动机转矩升高以限制在与指定范围相反的方向上的车速的增加率：当在窄上坡路上行驶、该车辆与对向车辆不能错车通过且该车辆后退到让车位置时，驾驶者不会改变指定范围，而是仅松开制动器踏板以有意地使车辆沿反方向后退。然后，当在反方向上的车速已达到预定值时，该控制装置进一步使发动机转矩升高以保持车速恒定。

然而，当JP2010-180987A中记载的上述控制装置判定出车辆开始沿与指定范围相反的方向行驶时，控制装置建立自动变速器内部的互锁状态以使车辆停止，但控制装置不允许车辆沿与指定范围相反的方向行驶。

此外，JP2010-96051A中记载的控制装置在车辆开始沿与指定范围相反的方向行驶时限制车速或车速的增加率，因此驾驶者对车速进行调节的灵活性受到限制。亦即，在驾驶者希望使车辆也沿相反方向快速行驶的情况下，车速或车速的增加率受到限制，车辆可能不会以期望速度后退，或者在车辆达到期望车速前可能耗费一定时间。此外，JP2010-96051A中记载的控制装置在制动器踏板被松开的条件下控制发动机转矩，因此，例如，发生驾驶者不能在调节制动器踏板的下压量的同时使车辆以期望速度沿反方向行驶的问题。结果，车辆可能不会以驾驶者想要的车速后退。

因此，当驾驶者有意地使车辆沿与指定范围相反的方向行驶时，JP2010-180987A和JP2010-96051A中记载的两种控制装置都无法响应于行驶道路的状况例如上坡路或下坡路的宽度、倾斜度或曲率、另一周围车辆的存在等而自由地调节车速。因而，JP2010-180987A和JP2010-96051A中记载的两种控制装置都构造成防止发动机失速；然而，并未实现驾驶者想要的车辆行为，因此驾驶性能可能变差。

发明内容

本发明提供了一种能实现既抑制驾驶性能变差又防止发生发动机失速的用于车辆的控制装置和控制方法。

本发明的一方面提供了一种用于车辆的控制装置，所述车辆经由具有变矩器的变速器将来自内燃发动机的驱动力传递到驱动轮。所述控制装置包括：加速器操作量检测单元，所述加速器操作量检测单元检测加速器操作量；发动机转速检测单元，所述发动机转速检测单元检测所述内燃发动机的发动机转速；车速检测单元，所述车速检测单元检测所述车辆的车速；输入轴转速检测单元，所述输入轴转速检测单元检测所述变速器的输入轴转速；倾斜角度检测单元，所述倾斜角度检测单元检测路面的倾斜角度；发动机转速升高单元，所述发动机转速升高单元使所述内燃发动机的发动机转速升高；发动机失速发生预测单元，所述发动机失速发生预测单元预测所述内燃发动机中的发动机失速的发生；和防止控制单元，所述防止控制单元在所述发动机失速发生预测单元已预测到发动机失速的发生时执行发动机失速发生防止控制，其中所述发动机转速升高单元在以下条件下基于通过所述输入轴转速检测单元检测出的输入轴转速来使发动机转速升高：已通过所述加速器操作量检测单元检测出指示加速器踏板被释放的加速器操作量，已通过所述倾斜角度检测单元检测出所述车辆位于倾斜路面上的事实，并且已通过所述车速检测单元检测出所述车辆沿与所述车辆通过所传递的驱动力行驶的方向相反的方向行驶，并且所述发动机失速发生预测单元基于通过所述发动机转速升高单元升高的发动机转速与所检测出的输入轴转速之间的转速差来预测发动机失速的发生。

对于以上构型，基于发动机转速与输入轴转速之间的预定转速差来预测发动机失速的发生，从而可以精确地预测发动机失速的发生。因此，可以防止在发生发动机失速的可能性低的状态下对车辆的车速的不必要的限制。因而，可以实现既抑制驾驶性能变差又防止发动机失速的发生。

此外，在根据以上方面的控制装置中，所述发动机转速升高单元可通过执行怠速控制来使发动机转速升高。

对于以上构型，通过怠速控制来使发动机转速升高，从而可以在不使驾驶者经历对车辆的行为的不适感的情况下抑制发动机失速的发生。

此外，在根据上述方面的控制装置中，所述发动机转速升高单元可在最大发动机转速——通过所述怠速控制允许发动机转速升高到所述最大发动机转速——被设定为上限的同时使发动机转速升高，并且所述发动机失速发生预测单元可基于所述上限与所述输入轴转速之间的转速差来预测发动机失速的发生。

对于以上构型，能通过怠速控制来使发动机转速升高到的上限可预先计算出，从而可以充分在发动机失速实际发生的时刻前预测发动机失速的发生。

此外，在根据以上方面的控制装置中，所述发动机转速升高单元可使发动机转速升高成使得所述输入轴转速与所述发动机转速之间的转速差被保持在预定的设定值。

对于以上构型，可以防止发动机失速的发生并降低发动机转速的不必要的升高对车速的影响，从而可以抑制驾驶性能的下降。

此外，在根据以上方面的控制装置中，所述发动机转速升高单元可随着通过所述倾斜角度检测单元检测出的路面的倾斜角度增大而使所述设定值增大。

对于以上构型，可以对发生发动机失速的可能性高的倾斜角度设定发动机转速的升高的更陡峭的上升，使实际发动机转速的升高追随目标发动机转速，并防止发动机失速的发生。

此外，在根据以上方面的控制装置中，所述防止控制单元可通过向驾驶者输出警报来防止发动机失速的发生。

对于以上构型，驾驶者被警告发生发动机失速的可能性，从而允许驾驶者在发动机失速发生前开始制动操作。因而，可以防止发动机失速的发生。

此外，在根据以上方面的控制装置中，所述防止控制单元可通过控制制动所述车辆的制动装置以使得所述车辆被制动来防止发动机失速的发生。

对于以上构型，当存在发生发动机失速的可能性时，车辆被制动，从而可以防止发动机失速的发生。

本发明的另一方面提供了一种用于车辆的控制方法，所述车辆经由具有变矩器的变速器将来自内燃发动机的驱动力传递到驱动轮。所述控制方法包括：检测加速器操作量；检测所述内燃发动机的发动机转速；检测所述车辆的车速；检测所述变速器的输入轴转速；检测路面的倾斜角度；在已检测出指示加速器踏板被释放的加速器操作量、已检测出所述车辆位于倾斜路面上的事实、并且已检测出所述车辆沿与所述车辆通过所传递的驱动力行驶的方向相反的方向行驶的条件下，基于所检测出的输入轴转速来使发动机转速升高；基于所升高的发动机转速与所检测出的输入轴转速之间的转速差来预测发动机失速的发生；以及当已预测到发动机失速的发生时，执行发动机失速发生防止控制。

根据本发明的方面，提供了能实现既抑制驾驶性能变差又防止发动机失速的发生的用于车辆的控制装置和控制方法。

附图说明

下面将参照附图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，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：

图1是示出了装设有根据本发明的一个实施例的控制装置的车辆的示意性构造图；

图2是示出了根据本发明的实施例的用于车辆的控制装置的构型的架构图；

图3是用于说明根据本发明的实施例的发动机即将失速判定控制的时间图；

图4是用于说明发动机即将失速判定控制的时间图；

图5是用于说明根据本发明的实施例的发动机即将失速判定控制处理的流程图；

图6是用于说明根据本发明的实施例的目标发动机转速的设定的另一示例的曲线图；以及

图7是用于说明根据本发明的实施例的目标发动机转速的设定的另一示例的曲线图。

具体实施方式

下文将参考附图描述本发明的实施例。

图1是装设有根据本发明的实施例的控制装置的车辆的示意性构造图。图2是示出了根据本发明的实施例的用于车辆的控制装置的构型的构架图。应注意，在本实施例中，将对根据本发明的用于车辆的控制装置应用于前置发动机后轮驱动（FR）车辆的情况进行描述。

如图1和图2所示，车辆1包括发动机2、变矩器3和变速机构4。发动机2构成内燃发动机。变矩器3增大从发动机2输出的旋转转矩。变速机构4改变变矩器3的输出轴的转速并输出旋转转矩。从变速机构4的输出轴46输出的旋转转矩经由差动齿轮（未示出）传递到驱动轮。

如后文将描述的，发动机2由燃烧诸如汽油和轻油之类的燃料以输出动力的公知的动力单元构成。此外，变矩器3和变速机构4构成自动变速器5。

如图1和图2所示，变矩器3配置在发动机2与变速机构4之间，并且包括泵轮35、涡轮37和导轮39。泵轮35经由输入轴34联接到发动机2。涡轮37经由输出轴36联接到变速机构4。输出轴36构成变速机构4的输入轴的一部分。导轮39沿一个方向的旋转被单向离合器38阻止。泵轮35和涡轮37构造成经由流体传递动力。此外，变矩器3的输入轴34和输出轴36分别联接到泵轮35和涡轮37。

此外，变矩器3包括用于将泵轮35和涡轮37彼此直接联接的锁止离合器40。当车辆1高速行驶时，锁止离合器40通过液压流体的作用与前盖（未示出）接合，并且泵轮35和涡轮37被置于泵轮35和涡轮37彼此机械地直接联接的接合状态。通过这样做，从发动机2到变速机构4的动力传递效率与分离状态相比提高。此外，如后文将描述的，当车速、发动机转速、涡轮转速等满足预定条件时，变矩器3被置于锁止离合器40以预定滑差率滑动的滑差状态。

此外，泵轮35设置有机械油泵41。油泵41产生用于执行对变速机构4的变速控制的液压压力和用于向各个部位供给润滑油的液压压力。

变速机构4包括双小齿轮型第一行星齿轮单元42、单小齿轮型第二行星齿轮单元43和单小齿轮型第三行星齿轮单元44。第一行星齿轮单元42的太阳齿轮S1能经由离合器C3联接到输入轴，且能经由单向离合器F2和制动器B3联接到壳体45。

第一行星齿轮单元42的行星架CA1能经由制动器B1联接到壳体45。此外，行星架CA1沿与输入轴的旋转方向相反的方向的旋转被与制动器B1并联设置的单向离合器F1阻止。

第一行星齿轮单元42的齿圈R1联接到第二行星齿轮单元43的齿圈R2，且能经由制动器B2联接到壳体45。第二行星齿轮单元43的太阳齿轮S2联接到第三行星齿轮单元44的太阳齿轮S3，并能经由离合器C4联接到输入轴。此外，太阳齿轮S2能经由单向离合器F4和离合器C1联接到输入轴。

第二行星齿轮单元43的行星架CA2联接到第三行星齿轮单元44的齿圈R3。行星架CA2能经由离合器C2联接到输入轴，且能经由制动器B4联接到壳体45。此外，行星架CA2沿与输入轴的旋转方向相反的方向的旋转被与制动器B4并联设置的单向离合器F3阻止。此外，第三行星齿轮单元44的行星架CA3联接到输出轴46。

离合器C1至C4和制动器B1至B4（在下文中，当未特别互相区别时简称为离合器C和制动器B）由被控制成通过液压致动器接合的液压摩擦接合装置如多片式离合器和多片式制动器构成。此外，离合器C和制动器B均根据通过液压控制回路6（后文描述）的变速器螺线管S1至S4及线性螺线管SLT和SLU的励磁或非励磁以及手动阀（未示出）的操作状态被置于接合状态和分离状态中的任意一种状态下。根据本实施例的变速机构4基于这些离合器C和制动器B的接合状态和分离状态的组合而建立档位。

车辆1还包括用于利用液压压力来控制变矩器3的转矩增大比和变速机构4的档位的液压控制回路6。液压控制回路6包括变速器螺线管S1至S4、线性螺线管SLT和SLU以及AT流体温度传感器32。AT流体温度传感器32用于测量液压流体的温度。

车辆1还包括用于将车辆外部的空气导入发动机2的进气管71。进气管71包括节气门31和怠速控制（ISC）旁通通路73。节气门31用于调节空气流量。ISC旁通通路73用于调节当发动机2的运转状态为怠速状态时被供给到发动机2的空气的流量。

在ISC旁通通路73中设置有ISC阀。ISC阀用于调节空气的流量。ISC阀由受ECU10控制的ISC阀致动器驱动以改变ISC旁通通路73中的流量。

当发动机2处于怠速运转状态时，ECU10使节气门31完全关闭，并执行ISC控制（后文描述）以调节ISC阀的开度。因而，在怠速状态下燃烧所需的空气经由ISC旁通通路73被供给到发动机2。

车辆1还包括发动机转速传感器21、进气流量传感器22、涡轮转速传感器23、节气门开度传感器24、车速传感器25、冷却剂温度传感器26和制动器传感器27。发动机转速传感器21用于测量发动机2的转速，即发动机转速。进气流量传感器22测量发动机2的进气流量。涡轮转速传感器23用于测量连接到涡轮37的变矩器3的输出轴36的转速。节气门开度传感器24用于测量节气门31的开度。车速传感器25用于基于变速机构4的输出轴46的转速来测量车速。冷却剂温度传感器26用于测量发动机2的冷却剂温度。制动器传感器27测量制动器踏板50上的下压力。车辆1还包括变速杆28、操作位置传感器29、加速器操作量传感器30、倾斜角度传感器33和警报装置48。操作位置传感器29检测变速杆28的位置。加速器操作量传感器30用于测量加速器操作量。倾斜角度传感器33检测车辆1所行驶的路面的倾斜角度。警告装置48用于警告驾驶者发生发动机失速的可能性。

发动机转速传感器21构造成基于曲轴（未示出）的旋转来测量发动机2的转速。因而，根据本实施例的发动机转速传感器21和ECU10中的至少任一者构成根据本发明的方面的发动机转速检测单元。

涡轮转速传感器23构造成测量变矩器3的输出轴36的转速且然后向ECU10输出指示涡轮转速的信号。因而，根据本实施例的涡轮机转速传感器23和ECU10中的至少任一者构成根据本发明的方面的输入轴转速检测单元。节气门开度传感器24例如由能基于节气门31的节气门开度来获得输出电压的霍尔元件构成，并且构造成向ECU10（后文描述）输出指示节气门31的节气门开度的信号。

车速传感器25构造成通过检测形成于装设在自动变速器5的输出轴46上的转子上的多个齿的旋转而生成指示车速的信号并向ECU10（后文描述）输出该信号。因而，车速传感器25和ECU10中的至少任一者构成根据本发明的方面的车速检测单元。应注意，车速传感器25能基于形成在转子上的多个无齿部位的位置来判断车辆1是在前进行驶还是在后退行驶。

制动器传感器27构造成基于制动器踏板50上的驾驶者下压力来测量主缸压力或操作行程的变化，并且构造成向ECU10（后文描述）输出与测得的下压力对应的电信号作为制动器下压力信号。

操作位置传感器29构造成检测由驾驶者操作的变速杆28的操作位置。

加速器操作量传感器30例如由使用霍尔元件的电子位置传感器构成。当装设在车辆1上的加速器踏板19被驾驶者操作时，加速器操作量传感器30构造成向ECU10（后文描述）输出指示通过加速器踏板19的位置指示的加速器操作量的信号。因而，根据本实施例的加速器操作量传感器30和ECU10中的至少任一者构成根据本发明的方面的加速器操作量检测单元。

倾斜角度传感器33例如由G传感器构成，并且构造成向ECU10（后文描述）输出与车辆1所行驶的路面的坡度对应的信号。因而，根据本实施例的倾斜角度传感器33和ECU10中的至少一者构成根据本发明的方面的倾斜角度检测单元。

警告装置48例如由能输出警告音的蜂鸣器构成。当通过发动机即将失速判定控制（后文描述）预测出发动机失速的发生时，ECU10通过警告音经由警告装置48提醒驾驶者预测出发动机失速的发生。应注意，警告装置48可由装设在车辆1上的音频系统的扬声器构成。此外，警告装置48可在装设于车辆1上的显示器上指示警告。

车辆1还包括电子控制单元（ECU）10。在本实施例中，ECU10由发动机ECU11、变速器ECU12和制动器ECU13构成。发动机ECU11用于电气地控制发动机2。变速器ECU12用于电气地控制自动变速器5。制动器ECU13控制制动器机构47。制动器机构47用于通过制约车辆的驱动轮和从动轮的旋转来使车辆1制动。

ECU10包括中央处理单元（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）和输入/输出接口（未示出）。ECU10向发动机2输出发动机控制信号以使得根据加速器踏板19的操作量来控制发动机2。

此外，ECU10连接到发动机转速传感器21、进气流量传感器22、涡轮转速传感器23、节气门开度传感器24、车速传感器25、冷却剂温度传感器26、制动器传感器27、操作位置传感器29、加速器操作量传感器30和倾斜角度传感器33。ECU10从这些传感器分别接收指示发动机转速、进气流量、涡轮转速、节气门开度、车速、冷却剂温度、制动器下压力、变速杆28的操作位置、加速器操作量和车辆1所行驶的路面的倾斜角度的信号。

此外，ECU10构造成基于这些信号来控制液压控制回路6以使得变矩器3的锁止离合器40的接合状态和变速机构4的档位被控制。此外，ECU10的ROM存储基于车速和节气门开度的变速线图、用于执行变速控制的程序等。

应注意，ECU10可构造成具有自动变速模式和手动变速模式。在自动变速模式下，基于车辆1的行驶状态来选择档位。在手动变速模式下，基于手动操作来选择档位。这里，车辆1的行驶状态指诸如车辆1的速度、节气门开度、冷却剂温度和AT流体温度之类的状态。

应注意，ECU10构成如后文将描述的根据本发明的方面的用于车辆的控制装置、发动机转速升高单元、发动机失速发生预测单元和防止控制单元。

在下文中，将参照图1至图5描述构成根据本发明的实施例的用于车辆的控制装置的ECU10的构型的特征。

假设以下情况：在驾驶者选择了D范围的状态下，例如，在车辆1正在难以错车的上坡路上行驶的同时对向车辆从车辆1的前方接近。这种情况下，可假定驾驶者不操作变速杆28且在D范围松开制动器踏板50以使车辆1在其自重下向后行驶，亦即使车辆1下滑，并使车辆1移动到可以错车的地方。

类似地，可假定，在驾驶者选择了R范围的状态下，当车辆1正在下坡路上向后行驶时，驾驶者在保持R范围的状态的同时使车辆1在车辆1的自重下向前行驶以便调节车辆1的位置。

此时，连接到发动机2的曲轴的变矩器3的输入轴34和连接到变速机构4的输入轴的变矩器3的输出轴36沿互相相反的方向旋转。

输入轴34和输出轴36在相反的方向上的转矩经由变矩器3内部的油彼此抵消。然而，当输出轴36的转速与输入轴34的转速之比的绝对值超过1时，泵轮35上的负荷急剧升高，并且发动机2的旋转变得不稳定，从而产生发生发动机失速的可能性。

于是，当构成根据本发明的方面的用于车辆的控制装置的ECU10判定出车辆1正在D范围被选择的状态下在上坡路上向后行驶或者车辆1正在R范围被选择的状态下在下坡路上向前行驶时，亦即，当车辆1正在沿与指定范围相反的方向行驶时，由于ECU10已基于从涡轮转速传感器23输入的信号而检测出涡轮转速，故ECU10通过执行ISC控制来使发动机转速升高以保持发动机转速与涡轮转速之间的转速差A[rpm]恒定，以使得输出轴36的转速与输入轴34的转速之比的绝对值不超过1。具体地，ECU10通过控制ISC阀致动器来增加发动机2的怠速状态下的进气流量以使发动机转速升高。通过这样做，抑制了泵轮35上的负荷的急剧升高，稳定了从发动机2输出的动力，并且防止了发动机失速的发生。亦即，根据本实施例的ECU10构成根据本发明的方面的发动机转速升高单元。此外，转速差A指根据本发明的方面的预定的设定值。

此外，ECU10在ROM中预先存储通过执行ISC控制而获得的发动机转速的上限。预先通过实验测量将该上限确定为在发动机2的怠速状态下通过对ISC阀致动器的控制而允许发动机转速升高到的发动机转速。

此外，当已通过ISC控制达到该上限的发动机转速与涡轮转速之差变得小于预定值B[rpm]时，ECU10判定出存在发生发动机失速的可能性并且将发动机即将失速判定成立标记设定为“开”状态。亦即，根据本实施例的ECU10构成根据本发明的方面的发动机失速发生预测单元。考虑从ECU10经由警告装置48警告驾驶者时到驾驶者操作制动器踏板50且结果车辆1制动时的时间而设定预定值B。

此外，当发动机即将失速判定成立标记进入“开”状态时，ECU10将警告装置48控制成使得警告装置48输出警告音，以警告驾驶者发生发动机失速的可能性。亦即，根据本实施例的ECU10构成根据本发明的方面的防止控制单元。

应注意，ECU10可控制装设在车辆1上的制动器机构47，以使得制动器机构47使车辆1制动而不是使警告装置48输出警告音。此外，可适用的是，当ECU10判定出在警告装置48输出警告音后的预定时间以内制动器踏板50未被下压时，制动器机构47也被控制以使车辆1制动。

图3是用于说明根据本发明的实施例的发动机即将失速判定控制的时间图。此外，图4是示出了在根据本实施例的发动机即将失速判定控制未被执行的情况下发动机转速等的变化的时间图。

在图3中，车辆1最初停止在上坡路上，并且在D范围状态下制动器踏板50被驾驶者下压。然后，在时刻t1，当驾驶者松开制动器踏板50时，车辆1开始向后行驶（参见实线51）。

此时，ECU10基于从倾斜角度传感器33输入的信号而判定出车辆1停止在上坡路上。此外，ECU10基于从加速器操作量传感器30输入的信号而判定出加速器踏板19未被驾驶者下压。

ECU10使发动机转速升高到比涡轮转速高预定值A[rpm]的值，以使得涡轮转速与发动机转速之比的绝对值不超过1。这种情况下，ECU10将比涡轮转速高预定值A[rpm]的发动机转速设定为目标发动机转速，并且通过公知的反馈控制使实际发动机转速追随目标发动机转速。

应注意，在发动机转速为用于稳定地保持怠速运转的最低发动机转速的状态下，当发动机转速与涡轮转速之差大于A[rpm]时，亦即，在图3中的时刻t1和时刻t2之间，ECU10将目标发动机转速保持在最低发动机转速。

然后，当涡轮转速与最低发动机转速之间的转速差变得小于预定值A时，亦即，在时刻t2之后，目标发动机转速被设定成使得发动机转速与涡轮转速之间的转速差变成预定值A[rpm]，并且执行ISC控制以使得实际发动机转速追随目标发动机转速。

此外，在本实施例中，目标发动机转速具有可以通过ISC控制使发动机转速升高到的上限，因此ECU10在图3中的时刻t3之后将目标发动机转速保持在该上限（参见虚线52）。

此外，当ECU10已在时刻t1判定出车辆1开始沿与指定范围相反的方向行驶时，ECU10已经开始发动机即将失速判定。在发动机即将失速判定中，基于预先根据经验获得的发动机失速预测车速Vpred和此时发动机转速与涡轮转速之间的转速差α来计算发动机转速与涡轮转速之间的转速差B[rpm]，该转速差B是用于判定出发生发动机失速的判定条件。因而，当发动机转速与涡轮转速之间的转速差变得小于转速差B时，ECU10判定出发动机即将失速判定成立。

然后，当ECU10在时刻t4判定出发动机转速与涡轮转速之间的转速差小于B时，ECU10将指示发动机即将失速判定成立的标记设定为“开”状态（参见实线55），并且警告驾驶者（参见实线56）。

与此相反，如图4所示，在不执行发动机即将失速判定控制的车辆中，在车辆在D范围停止在上坡路上的状态下，当加速器踏板19和制动器踏板50两者都在时刻t1被驾驶者松开时，车辆开始向后行驶（参见实线61）。因此，涡轮转速也升高（参见实线64）。

此时，ECU不会通过ISC控制来使发动机转速升高，因此目标发动机转速保持不变（参见实线62）。

然后，在时刻t2，涡轮转速与发动机转速之比的绝对值超过1（参见实线63和64）。因此，泵轮35上的负荷升高并且发动机2的旋转变得不稳定，从而发动机转速开始下降，并且在时刻t3发生发动机失速（参见实线63）。

接下来，将参照图5描述根据本实施例的发动机即将失速判定控制处理。

应注意，以下处理由ECU10的CPU以预定时间间隔执行，并且实现可由CPU处理的程序。

首先，ECU10基于从倾斜角度传感器33输入的信号而判定车辆1所停止的上坡路或下坡路的倾斜角度是否大于或等于预定值（步骤S11）。倾斜角度的预定角度被预设为路面的角度，在该角度时，当驾驶者松开加速器踏板19和制动器踏板50时，车辆1可在其自重下沿与指定范围相反的方向行驶。

当ECU10判定出倾斜角度大于或等于预定值时（步骤S11中为“是”），ECU使处理转入步骤S12；而当ECU10判定出倾斜角度小于预定值时（步骤S11中为“否”），ECU10结束处理。

随后，ECU10基于从加速器操作量传感器30输入的信号而判定加速器是否关闭（步骤S12）。当ECU10判定出加速器关闭时（步骤S12中为“是”），ECU10使处理转入步骤S13；而当ECU10判定出加速器未关闭时（步骤S12中为“否”），ECU10结束处理。

随后，ECU10基于从车速传感器25和操作位置传感器29输入的信号来判定在与由指定范围指示的车辆1的行驶方向相反的方向上的车速是否正在增加（步骤S13）。当ECU10取得表示指示车辆1正在D范围被选择的状态下向后行驶的车速的信号或者取得表示指示车辆1正在R范围被选择的状态下向前行驶的车速的信号时，ECU10判定出在与由指定范围指示的车辆1的行驶方向相反的方向上的车速正在增加（步骤S13中为“是”），并使处理转入步骤S14。另一方面，当ECU10判定出在与由指定范围指示的车辆1的行驶方向相同的方向上的车速正在增加时（步骤S13中为“否”），ECU10结束处理。

随后，ECU10使发动机转速升高（步骤S14）。具体地，当ECU10从涡轮转速传感器23接收指示涡轮转速的信号时，ECU10将比涡轮转速高预定值A[rpm]的转速设定为目标发动机转速。然后，ECU10通过反馈控制来控制ISC阀致动器，以使得实际发动机转速追随目标发动机转速。

应注意，预定值A[rpm]通过实验测量预先确定成使得在考虑从ECU10开始对ISC阀致动器的控制时到吸入发动机2的各气缸的空气的流量实际增加时的延时的情况下，即使在实际发动机转速的升高相对于目标发动机转速的升高延迟时也保持实际发动机转速高于涡轮转速。

随后，ECU10计算发动机即将失速判定条件（步骤S15）。在该步骤中，ECU10从ROM取得发动机失速发生的预测车速Vpred和此时涡轮转速与发动机转速之间的转速差α[rpm]。该预测车速Vpred和转速差α[rpm]根据诸如车辆1的各车轮的直径、车辆1的传动比和ISC控制中发动机转速的上限之类的规定值预先计算出。

然后，ECU10获得当前的涡轮转速的每单位时间升高率，并且将发动机即将失速判定条件设定成使得，即使在由于发动机转速与涡轮转速之间的转速差变得小于在发动机即将失速判定条件中使用的预定值而在警告驾驶者之后执行制动操作的情况下，也可以确保可以充分地防止发生发动机失速的值。

这里，涡轮转速的每单位时间增加率和在发动机即将失速判定条件中使用的判定转速差B[rpm]理想地作为涡轮转速的每单位时间增加率和判定转速差B[rpm]彼此关联的判定转速差计算脉谱图预先储存在ROM中。

随后，ECU10判定发动机转速与涡轮转速之间的转速差是否变得小于在步骤S15中计算出的判定转速差B[rpm]（步骤S16）。

当ECU10判定出该转速差小于预定值B[rpm]时，ECU10判定出存在发生发动机失速的可能性，亦即，发动机即将失速判定成立（步骤S16中为“是”），并且ECU10使处理转入步骤S17。另一方面，当ECU10判定出发动机即将失速判定不成立时（步骤S16中为“否”），则ECU10结束该处理。

然后，当ECU10使处理转入步骤S17时，ECU10执行发动机失速防止控制。在本实施例中，ECU10控制警告装置48以输出警告音并且警告驾驶者发动机失速的发生作为发动机失速防止控制。

如上所述，根据本发明的实施例的用于车辆的控制装置基于预定的发动机转速与输入轴转速之间的转速差来预测发动机失速的发生，从而可以精确地预测发动机失速的发生。因此，可以防止在发动机失速的发生可能性低的状态下对车辆1的车速的不必要的限制。因而，可以实现既抑制驾驶性能的下降，又防止发动机失速的发生。

此外，通过怠速控制来使发动机转速升高，从而可以在不使驾驶者经历对车辆1的行为的不适感的情况下抑制发动机失速的发生。

此外，能通过怠速控制来使发动机转速升高到的上限可预先计算，从而可以充分在发动机失速实际发生的时刻前预测发动机失速的发生。

此外，驾驶者被警告发生发动机失速的可能性，从而允许驾驶者在发动机失速的发生前开始制动操作。因而，可以防止发动机失速的发生。

应注意，在以上描述中，对ECU10取得指示由驾驶者选择的范围（即，指定范围）的信号的情况作出了描述。然而，ECU10可取得指示由驾驶者选择的指定档位的信号而不是指示指定范围的信号。

此外，对自动变速器5构成根据本发明的方面的变速器的情况进行了描述；然而，变速器并不限于该构型。能无级地设定速比的无级变速器——如带式无级变速器——可构成根据本发明的方面的变速器。

此外，以上对ECU10基于发动机失速发生时的预测车速Vpred等来计算预定值B[rpm]并且利用预定值B来作出发动机即将失速判定的情况进行了描述；然而，其并不限于该构型。当车辆1的车速已达到比预测车速Vpred低预定值的车速时，ECU10可判定出发动机即将失速判定成立。此外，ECU10可基于车辆1向后行驶的加速度来计算达到预测车速Vpred时的推测到达时间并且可判定出发动机即将失速判定在推测到达时间的预定时间前的时点成立。

此外，以上描述是对以下情况作出的：当ECU10判定出车辆1在D范围被选择的状态下正在上坡路上向后行驶或者车辆1在R范围被选择的状态下正在下坡路上向前行驶时，ECU10将目标发动机转速设定为比涡轮转速高预定值A[rpm]的值；然而，并不限于该构型。如以下将描述的，ECU10可将预定值A设定成使得预定值A可基于路面的倾斜角度而变化。这种情况下，ECU10如下设定预定值A。应注意，将对指定范围为D范围且驾驶者使车辆1在其自重下向后行驶的示例做出描述。

当车辆1停在具有一定坡度的路面上时，通过以下数学式（1）表示对车辆1的坡度阻力fsl。

坡度阻力fsl=W×g×sinθ（1）

这里，W表示车辆1的重量，g表示重力加速度，且θ表示路面的倾斜角度。

随着坡度阻力增加，车辆1的后退加速度增加，从而发动机转速通过ISC控制的升高对于涡轮转速增加的追随延迟。于是，如图6所示，ECU10将预定值A[rpm]设定为随着坡度梯度fsl越大而更大的值。通过这样做，使实际发动机转速的上升陡峭，并且更可靠地防止了发动机失速的发生。

这里，当倾斜角度小时，车辆1的车速几乎不增加。此外，路面的倾斜角度一般被设定为小于30°的值。

因而，实际上，如图7所示，在最大倾斜角度被设定为30°时通过预定值A与倾斜角度的线性关系表示的脉谱图理想地预先存储在ROM中。

通过以此方式设定预定值A，ECU10能对具有更高的发生发动机失速的可能性的倾斜角度设定发动机转速的升高的更陡峭的上升，使实际发动机转速的升高追随目标发动机转速，并且防止发动机失速的发生。

如上所述，根据本发明的方面的用于车辆的控制装置的有利之处在于，可以实现既抑制驾驶性能的下降，又防止发动机失速的发生，因此在用于装设有起到驱动力源作用的内燃发动机的车辆的控制装置中有用。

Claims (14)

1.一种用于车辆的控制装置，所述车辆经由具有变矩器的变速器将来自内燃发动机的驱动力传递到驱动轮，所述控制装置包括：

加速器操作量检测单元，所述加速器操作量检测单元检测加速器操作量；

发动机转速检测单元，所述发动机转速检测单元检测所述内燃发动机的发动机转速；

车速检测单元，所述车速检测单元检测所述车辆的车速；

输入轴转速检测单元，所述输入轴转速检测单元检测所述变速器的输入轴转速；

倾斜角度检测单元，所述倾斜角度检测单元检测路面的倾斜角度；

发动机转速升高单元，所述发动机转速升高单元使所述内燃发动机的发动机转速升高；

发动机失速发生预测单元，所述发动机失速发生预测单元预测所述内燃发动机中的发动机失速的发生；和

防止控制单元，所述防止控制单元在所述发动机失速发生预测单元已预测到发动机失速的发生时执行发动机失速发生防止控制，其中

所述发动机转速升高单元在以下条件下基于通过所述输入轴转速检测单元检测出的输入轴转速来使发动机转速升高：已通过所述加速器操作量检测单元检测出指示加速器踏板被释放的加速器操作量，已通过所述倾斜角度检测单元检测出所述车辆位于倾斜路面上的事实，并且已通过所述车速检测单元检测出所述车辆沿与所述车辆通过所传递的驱动力行驶的方向相反的方向行驶，并且

所述发动机失速发生预测单元基于通过所述发动机转速升高单元升高的发动机转速与所检测出的输入轴转速之间的转速差来预测发动机失速的发生。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其中

所述发动机转速升高单元通过执行怠速控制来使发动机转速升高。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其中

所述发动机转速升高单元在最大发动机转速被设定为上限的同时使发动机转速升高，通过所述怠速控制允许发动机转速升高到所述最大发动机转速，并且

所述发动机失速发生预测单元基于所述上限与所述输入轴转速之间的转速差来预测发动机失速的发生。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其中

所述发动机转速升高单元使发动机转速升高成使得所述输入轴转速与所述发动机转速之间的转速差被保持在预定的设定值。

5.根据权利要求4所述的控制装置，其中

所述发动机转速升高单元随着通过所述倾斜角度检测单元检测出的路面的倾斜角度增大而使所述设定值增大。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制装置，其中

所述防止控制单元通过向驾驶者输出警报来防止发动机失速的发生。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制装置，其中

所述防止控制单元通过控制制动所述车辆的制动装置以使得所述车辆被制动来防止发动机失速的发生。

8.一种用于车辆的控制方法，所述车辆经由具有变矩器的变速器将来自内燃发动机的驱动力传递到驱动轮，所述控制方法包括：

检测加速器操作量；

检测所述内燃发动机的发动机转速；

检测所述车辆的车速；

检测所述变速器的输入轴转速；

检测路面的倾斜角度；

在以下条件下基于所检测出的输入轴转速来使发动机转速升高：已检测出指示加速器踏板被释放的加速器操作量，已检测出所述车辆位于倾斜路面上的事实，并且已检测出所述车辆沿与所述车辆通过所传递的驱动力行驶的方向相反的方向行驶；

基于所升高的发动机转速与所检测出的输入轴转速之间的转速差来预测发动机失速的发生；以及

当已预测到发动机失速的发生时，执行发动机失速发生防止控制。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其中

通过执行怠速控制来使发动机转速升高。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其中

使发动机转速在最大发动机转速被设定为上限的同时升高，通过所述怠速控制允许发动机转速升高到所述最大发动机转速，并且

基于所述上限与所述输入轴转速之间的转速差来预测发动机失速的发生。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的控制方法，其中

使发动机转速升高成使得所述输入轴转速与所述发动机转速之间的转速差被保持在预定的设定值。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其中

随着所检测出的路面的倾斜角度增大而使所述设定值增大。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的控制方法，其中

通过向驾驶者输出警报来防止发动机失速的发生。

14.根据权利要求8至13中任一项所述的控制方法，其中

通过控制制动所述车辆的制动装置以使得所述车辆被制动来防止发动机失速的发生。

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