CN107878449B - 车辆的控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种车辆的控制装置,随着转向而使扭矩降低,以产生车辆减速度,按照设置于动力传递机构的卡合构件的卡合程度使扭矩适当地降低。车辆的控制装置具有:发动机(10);自动变速器(200),具备带锁止离合器(202f)的扭矩转换器(202);以及控制器(50),执行变更该锁止离合器(202f)的紧固程度的锁止控制,并且在车辆为行驶中且与转向装置的转向角相关联的转向角关联值增大这一条件成立时,使发动机(10)的扭矩降低而产生车辆减速度,从而执行用于控制车辆姿态的扭矩减小控制。控制器(50)按照锁止控制的锁止离合器(202f)的紧固程度来使发动机(10)的扭矩降低。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的控制装置,尤其涉及进行发动机控制而实现期望的车辆姿态(车辆举动)的车辆的控制装置。
背景技术
以往,因为打滑等而车辆的举动变得不稳定的情况下,将车辆的举动向安全方向控制(横滑防止装置等)。具体地说,在车辆转弯时等,检测车辆是否发生了转向不足或转向过度,并且给车轮施加适当的减速度,以抑制转向不足或转向过度。
另一方面,还已知如下的车辆运动控制装置。与上述那样的在车辆举动不稳定的行驶状态下的用于提高安全性的控制不同,对于处在通常的行驶状态的车辆,在转弯时调整减速度,从而调整对作为转向轮的前轮施加的载荷,以使得驾驶员的一系列操作(制动、打轮、加速及回轮等)自如且稳定。
进而,提出了车辆用举动控制装置,根据与驾驶员的转向操作对应的横摆角速度关联量(例如横摆加速度)来降低车辆的驱动力(扭矩),从而在驾驶员开始转向操作时迅速地使车辆产生减速度,将足够的载荷迅速地施加给作为转向轮的前轮(例如参照专利文献1)。根据该车辆用举动控制装置,通过在转向操作开始时迅速地将载荷施加给前轮,增加前轮与路面之间的摩擦力,增大前轮的转向力,所以在弯道进入初期能够提高车辆的敏捷性,提高对于打轮操作的响应性(即操控性)。由此,能够实现尊重驾驶员意图的车辆举动。
专利文献1:日本特开2014-166014号公报
另外,以往在用于向车轮传递车辆的驱动力的动力传递机构中设置有各种卡合构件,执行按照运转状态来变更卡合构件的卡合程度的控制(卡合程度变更控制)。如果这样的卡合程度变更控制和上述的专利文献1所记载的按照驾驶员的转向操作使车辆的驱动力减小以产生车辆减速度的控制(车辆姿态控制)同时执行,则可能产生以下的问题。即,通过车辆姿态控制而车辆的驱动力减小时,如果通过卡合程度变更控制变更了卡合构件的卡合程度,则无法进行适于控制车辆姿态的扭矩降低,可能无法实现期望的车辆姿态。
在此,作为一例,举出动力传递机构具备带锁止离合器的扭矩转换器,而上述的卡合构件是锁止离合器的情况。关于该锁止离合器的紧固程度(即卡合程度),从油耗方面来说优选采用完全紧固状态,但是在要求加速性和减振等的状况或运转区域,优选采用滑移状态或完全释放状态。因此,一般来说,根据油门开度或车速等运转状态,进行变更锁止离合器的紧固程度的控制。这种情况下,执行上述的车辆姿态控制时,如果因油门开度或车速等变化而锁止离合器的紧固程度变更,则无法进行适于控制车辆姿态的扭矩降低,无法实现期望的车辆姿态。例如,如果在车辆姿态控制中锁止离合器的紧固程度变小,则无法进行足够控制车辆姿态的扭矩降低。
发明内容
本发明是为了解决上述的现有技术的课题而做出的,其目的在于,在随着转向降低驱动源的扭矩以产生车辆减速度的车辆的控制装置中,根据在用于向车轮传递驱动源的扭矩的动力传递机构中设置的卡合构件的卡合程度,适当地降低驱动源的扭矩。
为了达成上述目的,本发明是一种车辆的控制装置,具有:驱动源,生成作为车辆行驶所需的驱动力的扭矩;驱动源控制机构,用于对驱动源的生成扭矩进行控制;动力传递机构,用于将驱动源的生成扭矩传递到车轮;卡合构件,设置于动力传递机构;卡合程度变更控制单元,进行变更卡合构件的卡合程度的控制;以及车辆姿态控制单元,在车辆为行驶中且与转向装置的转向角相关联的转向角关联值增大这一条件成立时,通过控制驱动源控制机构而使驱动源的生成扭矩降低,来产生车辆减速度而控制车辆姿态;车辆姿态控制单元按照由卡合程度变更控制单元控制的卡合构件的卡合程度,对驱动源控制机构进行控制,以使驱动源的生成扭矩降低。
根据这样构成的本发明,车辆姿态控制单元在进行产生车辆减速度而控制车辆姿态的车辆姿态控制时,按照卡合程度变更控制设定的卡合构件的卡合程度来使驱动源的生成扭矩降低。即,按照卡合程度来控制驱动源的扭矩降低。由此,即使在车辆姿态控制时卡合构件的卡合程度变化,也能够确保适于通过车辆姿态控制来控制车辆姿态的扭矩降低(这里所称的扭矩是向车轮附加的扭矩)。因此,能够向车辆施加用于控制车辆姿态的期望的减速度。因此,根据本发明,对于驾驶员进行的转向,能够以良好的响应性来控制车辆姿态,能够准确地实现尊重驾驶员意图的车辆举动,即适当地提高操控性。
在本发明中,优选为,车辆姿态控制单元以如下方式对驱动源控制机构进行控制:在卡合程度为第1卡合程度时,与大于该第1卡合程度的第2卡合程度相比,驱动源的生成扭矩的降低率更大。
根据这样构成的本发明,能够以与卡合构件的卡合程度相应的适当的降低率来使驱动源的生成扭矩降低。即,卡合程度小的情况下,与卡合程度大的情况相比,考虑到即使驱动源的生成扭矩相同,经由动力传递机构传递到车轮的扭矩也会相应地减小的情况,能够使驱动源的生成扭矩较大地降低。
在本发明中,优选为,车辆姿态控制单元以如下方式对驱动源控制机构进行控制:卡合程度越小,驱动源的生成扭矩的降低率越大。
通过这样构成的本发明,也能够以与卡合构件的卡合程度相应的适当的降低率来使驱动源的生成扭矩降低。
在本发明中,优选为,车辆姿态控制单元,仅在卡合程度变更控制单元设定的卡合程度的变化速度、卡合程度变更控制单元设定的卡合程度的变化量、以及卡合程度变更控制单元设定的卡合程度的目标值与实际值之差之中的至少1个为规定值以上的情况下,执行按照卡合构件的卡合程度使驱动源的生成扭矩降低的控制。
根据这样构成的本发明,能够避免按照微小的卡合程度的变化而频繁地进行驱动源的生成扭矩的微小变更,从而导致车辆姿态控制产生波动。
在本发明中,优选为,动力传递机构具备带锁止离合器的扭矩转换器,卡合构件是锁止离合器。
在本发明中,优选为,卡合程度变更控制单元基于作为与车速相关联的参数的车速关联值、以及作为与油门开度相关联的参数的油门开度关联值,来变更卡合构件的卡合程度。
根据这样构成的本发明,能够基于由车速关联值及油门开度关联值规定的车辆的运转状态来适当地变更卡合构件的卡合程度。
在本发明中,优选为,车辆还具有检测转向装置的转向角的转向角传感器,车辆姿态控制单元,在车辆为行驶中且由转向角传感器检测到的转向角的变化速度为规定值以上的情况下,对驱动源控制机构进行控制而使驱动源的生成扭矩降低。
发明的效果:
根据本发明,在随着转向降低驱动源的扭矩以产生车辆减速度的车辆的控制装置中,根据在用于向车轮传递驱动源的扭矩的动力传递机构中设置的卡合构件的卡合程度,适当地降低驱动源的扭矩。
附图说明
图1是应用了本发明的实施方式的车辆的控制装置的发动机系统的概略构成图。
图2是表示本发明的实施方式的车辆的控制装置的电路构造的框图。
图3是本发明的实施方式的自动变速器的概略构成图。
图4是本发明的实施方式的锁止控制映射图。
图5是表示本发明的实施方式的发动机的控制处理的流程图。
图6是表示本发明的实施方式的扭矩减小量决定处理的流程图。
图7是本发明的实施方式中用于进行目标附加减速度的映射图。
图8是本发明的实施方式中用于修正扭矩减小量的修正映射图。
图9是用于说明本发明的实施方式的车辆的控制装置的作用效果的时序图。
符号的说明:
1进气通路;5节气门;10发动机;13燃料喷射阀;14火花塞;18可变进气阀机构;25排气通路;30油门开度传感器;39车速传感器;40转向角传感器;50控制器;51卡合程度变更控制部;53车辆姿态控制部;100发动机系统;200自动变速器;202扭矩转换器;202f锁止离合器;205变速机构
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式的车辆的控制装置。
<系统构成>
首先,使用图1及图2说明应用了本发明的实施方式的车辆的控制装置的发动机系统。图1是应用了本发明的实施方式的车辆的控制装置的发动机系统的概略构成图,图2是表示本发明的实施方式的车辆的控制装置的电路构造的框图。
如图1及图2所示,发动机系统100主要具有:进气通路1,供从外部导入的进气(空气)通过;作为驱动源的发动机10(具体地说是汽油发动机),使从该进气通路1供给的进气和从后述的燃料喷射阀13供给的燃料的混合气燃烧而产生车辆的驱动力;排气通路25,将通过该发动机10内的燃烧而产生的废气排出;传感器30~40,检测与发动机系统100有关的各种状态;以及控制器50,控制发动机系统100整体。
在进气通路1中,上游侧起依次设置有:空气滤清器3,对从外部导入的进气进行净化;节气门5,对通过的进气的量(吸入空气量)进行调整;以及稳压箱7,暂时储存向发动机10供给的进气。
发动机10主要具有:进气阀12,将从进气通路1供给的进气导入到燃烧室11内;燃料喷射阀13,朝向燃烧室11喷射燃料;火花塞14,对供给至燃烧室11内的进气和燃料的混合气点火;活塞15,通过燃烧室11内的混合气的燃烧而往复运动;曲柄轴16,通过活塞15的往复运动而旋转;以及排气阀17,将通过燃烧室11内的混合气的燃烧而产生的废气向排气通路25排出。
此外,发动机10构成为,通过作为可变阀定时机构(Variable Valve TimingMechanism)的可变进气阀机构18及可变排气阀机构19使进气阀12及排气阀17各自的动作定时(相当于阀的相位)可变。作为可变进气阀机构18及可变排气阀机构19,可以应用公知的各种形式,例如可以使用电磁式或液压式的机构来使进气阀12及排气阀17的动作定时变化。
在排气通路25中,主要设置着例如NOx催化剂或三元催化剂或氧化催化剂等具有废气的净化功能的排气净化催化剂26a、26b。以下,在排气净化催化剂26a、26b不区分使用的情况下,简记为“排气净化催化剂26”。
此外,在发动机系统100中设置有检测与该发动机系统100有关的各种状态的传感器30~40。具体地说,这些传感器30~40如下。油门开度传感器30检测油门踏板的开度(相当于驾驶员踩下油门踏板的量),即油门开度。空气流量传感器31检测吸入空气量,相当于通过了进气通路1的进气的流量。气门开度传感器32检测节气门5的开度、即气门开度。压力传感器33检测进气歧管压,相当于向发动机10供给的进气的压力。曲柄角传感器34检测曲柄轴16的曲柄角。水温传感器35检测对发动机10进行冷却的冷却水的温度、即水温。温度传感器36检测发动机10的气缸内的温度、即缸内温度。凸轮角传感器37、38分别检测包括进气阀12及排气阀17的闭阀时期在内的动作定时。车速传感器39检测车辆的速度(车速)。转向角传感器40检测未图示的转向装置所具有的方向盘的旋转角度(转向角)。这些各种传感器30~40分别将与检测到的参数对应的检测信号S130~S140输出到控制器50。
控制器50具备未图示的PCM(Power-train Control Module)和TCM(TransmissionControl Module)等。该控制器50基于从上述的各种传感器30~40输入的检测信号S130~S140,进行针对发动机系统100内的构成构件的控制。具体地说,控制器50向节气门5供给控制信号S105而控制节气门5的开闭时期和气门开度,向燃料喷射阀13供给控制信号S113而控制燃料喷射量和燃料喷射定时,向火花塞14供给控制信号S114而控制点火时期,向可变进气阀机构18及可变排气阀机构19分别供给控制信号S118、S119而控制进气阀12及排气阀17的动作定时。另外,这些节气门5、燃料喷射阀13、火花塞14、可变进气阀机构18及可变排气阀机构19分别相当于本发明中的“驱动源控制机构”的一例。
此外,控制器50对搭载于车辆的自动变速器进行控制。在此,参照图3说明本发明的实施方式的自动变速器,并且参照图4说明本发明的实施方式的自动变速器的锁止离合器的控制映射图。
图3是本发明的实施方式的自动变速器200的概略构成图。该自动变速器200作为主要的构成构件具备:扭矩转换器202,安装于发动机100的发动机输出轴OUT;油泵203,经由扭矩转换器202而被发动机输出轴OUT驱动;以及变速机构205,经由输入轴204而被输入扭矩转换器202的输出旋转,油泵203和变速机构205在配置于输入轴204的轴心上的状态下,收纳在变速器外壳206内。
此外,变速机构205的输出旋转从同样配置在输入轴204的轴心上的输出齿轮207经由副轴传动机构208传递到差动装置209,从而驱动左右的车轴209a、209b。在这些车轴209a、209b上连结着未图示的车轮。
扭矩转换器202具备:外壳202a,与发动机输出轴OUT连结;泵202b,固设在外壳202a内;涡轮202c,与泵202b相对地配置,通过泵202b而经由工作油被驱动;起动器202e,夹设在泵202b和涡轮202c之间,并且经由单向离合器202d被变速器外壳206支承,起到扭矩增大作用;以及锁止离合器202f,设置在外壳202a和涡轮202c之间,经由外壳202a将发动机输出轴OUT和涡轮202c直接连结。并且,涡轮202c的旋转经由输入轴204输入到变速机构205。
在此,锁止离合器202f经由L/U液压电磁阀291而被控制器50控制(参照图2),从而可变更其紧固程度(换言之,卡合程度)。另外,锁止离合器202f相当于本发明中的“卡合构件”的一例。
另一方面,变速机构205具有第1、第2、第3行星齿轮组(以下称作“第1、第2、第3齿轮组”)210、220、230,它们在变速器外壳206内的输出齿轮207的扭矩转换器的相反侧从扭矩转换器侧起依次配置。
此外,作为构成变速机构205的摩擦构件,在输出齿轮207的扭矩转换器侧配置有第1离合器240及第2离合器250,并且在输出齿轮207的与扭矩转换器相反侧,从扭矩转换器侧起依次配置有第1制动器260、第2制动器270及第3制动器280。
第1、第2、第3齿轮组210、220、230均是单排小齿轮型的行星齿轮组,由太阳齿轮211、221、231、与这些太阳齿轮211、221、231分别啮合的各多个小齿轮212、222、232、分别支承这些小齿轮212、222、232的齿轮架213、223、233、以及与小齿轮212、222、232分别啮合的齿圈214、224、234构成。
而且,输入轴204与第3齿轮组230的太阳齿轮231连结,并且第1齿轮组210的太阳齿轮211和第2齿轮组220的太阳齿轮221连结,第1齿轮组210的齿圈214和第2齿轮组220的齿轮架223连结,第2齿轮组220的齿圈224和第3齿轮组230的齿轮架233连结。而且,在第1齿轮组210的齿轮架213上连结着输出齿轮207。
此外,第1齿轮组210的太阳齿轮211及第2齿轮组220的太阳齿轮221经由第1离合器240与输入轴204可断开或连接地连结,第2齿轮组220的齿轮架223经由第2离合器250与输入轴204可断开或连接地连结。
进而,第1齿轮组210的齿圈214及第2齿轮组220的齿轮架223经由第1制动器260与变速器外壳206可断开或连接地连结,第2齿轮组220的齿圈224及第3齿轮组230的齿轮架233经由第2制动器270与变速器外壳206可断开或连接地连结,第3齿轮组230的齿圈234经由第3制动器280与变速器外壳206可断开或连接地连结。
在以上那样的变速机构205中,通过第1、第2离合器240、250及第1、第2、第3制动器260、270、280的紧固状态的组合,实现P(停车)、R(后退)、N(空挡)、D(前进)的各档位和D档位中的变速级(1~6速)。这种情况下,第1、第2离合器240、250及第1、第2、第3制动器260、270、280的紧固状态经由AT液压电磁阀290而被控制器50控制(参照图2)。严格地说,AT液压电磁阀290具备分别单独地控制第1、第2离合器240、250及第1、第2、第3制动器260、270、280的多个液压电磁阀。
接下来,图4表示本发明的实施方式中用于变更锁止离合器202f的紧固程度(卡合程度)的锁止控制映射图。图4中,横轴表示车速,纵轴表示油门开度。如图4所示,在该控制映射图中,由车速和油门开度规定的运转区域被以实线示出的折线G1分割为2个区域,一个区域被规定为用于将锁止离合器202f设定为释放状态的释放区域,另一个区域被规定为用于将锁止离合器202f设定为紧固状态的紧固区域。在此,“释放状态”指的是锁止离合器202f的完全释放状态,另一方面,“紧固状态”除了锁止离合器202f的完全紧固状态之外,还包括锁止离合器202f的滑移状态。该锁止离合器202f的滑移状态相当于在发动机输出轴OUT(与发动机转速对应)和涡轮202c之间产生了差。锁止离合器202f的紧固程度典型地用紧固率、滑移率、滑移量等表示,上述的释放状态及紧固状态的任一个都是规定的。
上述的控制器50参照图4所示的锁止控制映射图,基于车速及油门开度的变化,经由L/U液压电磁阀291(参照图2)执行用于变更锁止离合器202f的紧固程度的控制(以下称作“锁止控制”或“卡合程度变更控制”)。具体地说,控制器50作为该锁止控制,按照锁止控制映射图,进行将处于释放状态的锁止离合器202f变更为紧固状态(完全紧固状态或滑移状态)的控制,或者进行将处于紧固状态(完全紧固状态或滑移状态)的锁止离合器202f变更为释放状态的控制。此外,控制器50还进行变更处于滑移状态的锁止离合器202f的紧固程度(即滑移率/滑移量)的控制。
回到图2,控制器50具有以下的功能性的构成构件。首先,控制器50具有卡合程度变更控制部51,该卡合程度变更控制部51参照图4所示的锁止控制映射图,基于车速及油门开度的变化,执行用于变更锁止离合器202f的紧固程度的锁止控制(卡合程度变更控制)。具体地说,该卡合程度变更控制部51为了变更锁止离合器202f的紧固程度,控制对L/U液压电磁阀291施加的通电电压或通电电流(这些相当于液压指令值)。此外,控制器50具有车辆姿态控制部53,在车辆为行驶中且与方向盘的转向角相关联的转向角关联值(典型地是转向速度)增大这一条件成立时,该车辆姿态控制部53使发动机E的扭矩降低而产生车辆减速度,从而执行用于控制车辆姿态的车辆姿态控制(以下适当地称作“扭矩减小控制”)。特别是,在本实施方式中,车辆姿态控制部53按照由卡合程度变更控制部51控制的锁止离合器202f的紧固程度,使发动机E的扭矩降低。典型地,车辆姿态控制部53如下那样控制发动机E:锁止离合器202f的紧固程度越小,发动机E的扭矩的降低率(降低时的斜率/降低程度)越大。
这些控制器50的各构成构件由计算机构成,该计算机具备:CPU、在该CPU上编译执行的各种程序(包括OS等基本控制程序和在OS上起动并实现特定功能的应用程序)、以及用于存储程序和各种数据的ROM及RAM等内部存储器。
<本实施方式的控制内容>
接下来,参照图5至图8说明在本发明的实施方式中由车辆的控制装置进行的控制。
图5是表示本发明的实施方式的发动机的控制处理的流程图。图6是表示本发明的实施方式的扭矩减小量决定处理的流程图。图7是本发明的实施方式中用于决定目标附加减速度的映射图。图8是本发明的实施方式中用于修正扭矩减小量的修正映射图。
图5的控制处理在车辆的点火开关被按下而控制器50被接入电源的情况下起动,并反复执行。此外,该控制处理基本上在车辆行驶中执行。
上述的控制处理开始后,如图5所示,在步骤S1中,控制器50取得车辆的运转状态。具体地说,控制器50取得包括油门开度传感器30检测的油门开度、车速传感器39检测的车速、转向角传感器40检测的转向角、车辆的自动变速器当前被设定的变速级等在内的由上述的各种传感器30~40输出的检测信号S130~S140,作为运转状态。
接着,在步骤S2中,控制器50基于步骤S1中取得的包括油门踏板的操作在内的车辆的运转状态,设定目标加速度。具体地说,控制器50从对于各种车速及各种变速级规定的加速度特性映射图(预先制作并存储于存储器等)之中,选择与当前的车速及变速级对应的加速度特性映射图,参照所选择的加速度特性映射图,决定与当前的油门开度对应的目标加速度。
接着,在步骤S3中,控制器50决定用于实现步骤S2中决定的目标加速度的发动机10的基本目标扭矩。这种情况下,控制器50基于当前的车速、变速级、锁止离合器202f的紧固程度、路面坡度、路面μ等,在发动机10可输出的扭矩的范围内,决定基本目标扭矩。
此外,与步骤S2~S3的处理并行地,在步骤S4中,控制器50基于由转向角传感器40检测的方向盘的转向角,执行用于在上述的扭矩减小控制(车辆姿态控制)中决定扭矩减小量的扭矩减小量决定处理。参照图6说明该扭矩减小量决定处理。
如图6所示,扭矩减小量决定处理开始后,在步骤S11中,控制器50判定步骤S1中取得的转向角的绝对值是否正在增大。其结果,转向角的绝对值正在增大的情况下(步骤S11:是),进入步骤S12,控制器50基于步骤S1中取得的转向角来计算转向速度。
接着,在步骤S13中,控制器50判定转向速度的绝对值是否正在减少。其结果,转向速度的绝对值未减少的情况下(步骤S13:否)、即转向速度的绝对值正在增大或转向速度的绝对值不变化的情况下,进入步骤S14,控制器50基于转向速度取得目标附加减速度。该目标附加减速度是为了准确地实现驾驶员想要的车辆举动而按照转向操作应附加给车辆的减速度。
具体地说,控制器50基于图7的映射图所示的目标附加减速度和转向速度的关系,取得与步骤S12中计算出的转向速度对应的目标附加减速度。
在图7中,横轴表示转向速度,纵轴表示目标附加减速度。如图7所示,转向速度低于阈值Ts(例如10deg/s)的情况下,对应的目标附加减速度为0。即,转向速度低于阈值Ts的情况下,不进行按照转向操作向车辆附加减速度的控制。
另一方面,转向速度为阈值Ts以上的情况下,随着转向速度增大,与该转向速度对应的目标附加减速度逐渐接近规定的上限值(例如1m/s2)。即,转向速度越增大,则目标附加减速度越增大,并且其增大量的增加比例变小。
接着,在步骤S15中,控制器50在附加减速度的增大率为阈值Rmax(例如0.5m/s3)以下的范围内决定本次处理中的附加减速度。
具体地说,在从上次处理中决定的附加减速度到本次处理的步骤S14中决定的目标附加减速度的增大率为Rmax以下的情况下,控制器50将步骤S14中决定的目标附加减速度决定为本次处理中的附加减速度。
另一方面,从上次处理中决定的附加减速度到本次处理的步骤S14中决定的目标附加减速度的变化率大于Rmax的情况下,控制器50将从上次处理中决定的附加减速度到本次处理时为止按增大率Rmax增大后的值决定为本次处理中的附加减速度。
此外,在步骤S13中,转向速度的绝对值减少的情况下(步骤S13:是),进入步骤S16,控制器50将上次处理中决定的附加减速度决定为本次处理中的附加减速度。即,转向速度的绝对值减少的情况下,保持转向速度的最大时的附加减速度(即附加减速度的最大值)。
另一方面,在步骤S11中,转向角的绝对值没有增大的情况下(步骤S11:否)、即转向角为恒定或正在减少的情况下,进入步骤S17,控制器50取得使上次处理中决定的附加减速度在本次处理中减少的量(减速度减少量)。该减速度减少量例如基于预先存储在存储器等中的一定的减少率(例如0.3m/s3)来计算。或者,基于按照步骤S1中取得的车辆的运转状态或步骤S12中计算出的转向速度决定的减少率来计算。
并且,在步骤S18中,控制器50通过从上次处理中决定的附加减速度减去步骤S17中取得的减速度减少量,决定本次处理中的附加减速度。
在步骤S15、S16或S18之后,在步骤S19中,控制器50基于步骤S15、S16或S18中决定的本次附加减速度,决定扭矩减小量。具体地说,控制器50基于步骤S1中取得的当前的车速、变速级、锁止离合器202f的紧固程度、路面坡度等,决定实现本次附加减速度所需的扭矩减小量。这种情况下,控制器50基本上在执行扭矩减小控制的期间基于该扭矩减小控制的开始时(即扭矩减小控制的执行条件成立时)的锁止离合器202f的紧固程度来决定扭矩减小量。
接着,在步骤S20中,控制器50判定锁止离合器202f的紧固程度(相当于锁止离合器202f的紧固率/滑移率,以下简称为“锁止紧固程度”)。在一例中,控制器50基于发动机转速和涡轮202c的转速之差(差旋转),判定锁止紧固程度。在另一例中,控制器50基于向驱动锁止离合器202f的L/U液压电磁阀291的液压指令值,判定锁止紧固程度。在又一例中,控制器50基于锁止离合器202f的控制液压室的液压,判定锁止紧固程度。在该例中,在与该控制液压室连通的油路设置液压传感器,使用该液压传感器检测的液压即可。
接着,在步骤S21中,控制器50基于步骤S20中判定的锁止紧固程度,对步骤S19中决定的扭矩减小量进行修正。具体地说,控制器50参照图8所示的扭矩减小量的修正映射图,对扭矩减小量进行修正。
在图8中,横轴表示锁止紧固程度,纵轴表示用于修正扭矩减小量的扭矩减小量修正值。扭矩减小量修正值变大时,将扭矩减小量更大地修正,也就是说,向扭矩减小量(绝对值)变大的一侧修正,另一方面,扭矩减小量修正值变小时,几乎不修正扭矩减小量。如图8所示,在本实施方式中,以锁止紧固程度越小、则扭矩减小量修正值越大的方式规定修正映射图。由此,锁止紧固程度越小,将扭矩减小量(绝对值)向越大的量修正。
像这样修正扭矩减小量的理由如下。基本上,通过上述那样的扭矩减小控制而发动机扭矩减小,从而使车辆产生减速度。但是,如果在通过这样的扭矩减小控制而正在使发动机扭矩减小时进行锁止控制(即变更锁止紧固程度),则经由包括锁止离合器202f等在内的自动变速器200施加给车轮的扭矩不再与通过扭矩减小控制而减小的发动机扭矩相应地适当降低。特别,如果在扭矩减小控制中通过锁止控制使锁止紧固程度变小,施加给车轮的扭矩比通过扭矩减小控制而减小的发动机扭矩更缓慢地降低。因此,车辆所产生的减速度减小(具体地说,车辆产生比较平缓的减速度),无法通过扭矩减小控制适当地实现期望的车辆姿态。
因此,在本实施方式中,控制器50在扭矩减小控制中进行锁止控制的情况下,按照锁止紧固程度来修正扭矩减小量。特别是,控制器50通过使用从图8所示的修正映射图得到的扭矩减小量修正值,在锁止紧固程度越小时,将扭矩减小量(绝对值)向越大的量修正。由此,在扭矩减小控制中,发动机扭矩更大地减小(具体地说,发动机扭矩以更陡的斜率(变化率/减小率)减小),所以即使锁止紧固程度较小,也能够适当地确保施加给车轮的扭矩的降低。因此,车辆产生适当的减速度,能够通过扭矩减小控制来实现期望的车辆姿态。
在这样的步骤S21之后,控制器50结束扭矩减小量决定处理,返回主流程(参照图5)。
另外,在上述的步骤S11中,判定转向角(绝对值)是否正在增大,但是也可以判定转向速度(即转向角的变化速度)是否为规定值以上。具体地说,在另一例中,在转向速度为第1规定值以上的情况下,认为扭矩减小控制的开始条件成立,按照上述的步骤S13~S16、S19的顺序决定扭矩减小量,在转向速度低于第2规定值的情况下,认为扭矩减小控制的结束条件成立,按照上述的步骤S17~S19的顺序决定扭矩减小量即可。此外,对于这些第1及第2规定值分别应用与图7所示的转向速度的阈值Ts相对应的值即可。
回到图5,进行步骤S2~S3的处理及步骤S4的扭矩减小量决定处理之后,在步骤S5中,控制器50通过从步骤S3中决定的基本目标扭矩减去步骤S4的扭矩减小量决定处理中决定的扭矩减小量,来决定最终目标扭矩。
接着,在步骤S6中,控制器50决定用于使发动机10输出步骤S5中决定的最终目标扭矩的目标空气量及目标燃料量。在此,“空气量”指的是向发动机10的燃烧室11内导入的空气的量。另外,该空气量也可以使用无量纲化的充填效率。
具体地说,控制器50计算对最终目标扭矩加上了摩擦损失和泵送损失的损失扭矩之后的目标图示扭矩,计算产生该目标图示扭矩所需的目标燃料量,基于该目标燃料量和目标当量比,决定目标空气量。
接着,在步骤S7中,控制器50考虑空气流量传感器31检测的空气量,来决定节气门5的开度和经由可变进气阀机构18的进气阀12的开闭时期,以向发动机10导入步骤S6中决定的目标空气量的空气。
接着,在步骤S8中,控制器50基于步骤S7中设定的气门开度及进气阀12的开闭时期,对节气门5及可变进气阀机构18进行控制,并且基于步骤S6中计算出的目标燃料量来对燃料喷射阀13进行控制。
接着,在步骤S9中,控制器50基于步骤S5中决定的最终目标扭矩和通过步骤S7中的节气门5及可变进气阀机构18的控制而实际导入到燃烧室11的实际空气量,来设定点火时期,以使发动机10输出最终目标扭矩,并且控制火花塞14,以在该点火时期进行点火。在步骤S9之后,控制器50结束该控制处理。
<作用效果>
接下来,参照图9说明本发明的实施方式的车辆的控制装置的作用效果。图9是表示搭载有本发明的实施方式的车辆的控制装置的车辆通过方向盘的操作而转弯的情况下的、与发动机控制有关的参数的时间变化。
图9(a)是概略地表示进行右转弯的车辆的俯视图。如该图9(a)所示,车辆从位置A开始右转弯,从位置B到位置C以恒定的转向角继续右转弯。
接着,图9(b)是表示如图9(a)所示进行右转弯的车辆的转向角的变化的线图。图9(b)中的横轴表示时间,纵轴表示转向角。
如该图9(b)所示,在位置A开始向右转向,通过补打轮操作而向右的转向角逐渐增大,在位置B,向右的转向角最大。然后,到位置C为止,转向角保持一定(转向保持)。
接着,图9(c)是表示如图9(b)所示进行右转弯的车辆的转向速度的变化的线图。图9(b)中的横轴表示时间,纵轴表示转向速度。
车辆的转向速度通过车辆的转向角的时间微分来表示。即,如图9(c)所示,在位置A开始向右的转向的情况下,产生向右的转向速度,在位置A和位置B之间,转向速度大体保持一定。然后,向右的转向速度减少,在位置B,向右的转向角成为最大,转向速度成为0。进而,从位置B到位置C保持向右的转向角的期间,转向速度保持为0。
接着,图9(d)是表示基于图9(c)所示的转向速度决定的附加减速度的变化的线图。图9(d)中的横轴表示时间,纵轴表示附加减速度。
如参照图6所做的说明,控制器50在转向角的绝对值增大且转向速度的绝对值不减少的情况下(图6的步骤S21:是,步骤S23:否),取得与转向速度相应的目标附加减速度(参照图7),如图9(d)所示,在附加减速度的增大率为阈值Rmax以下的范围内决定附加减速度(图6的步骤S25)。即,控制器50以增大率≤Rmax的方式使附加减速度增大。然后,控制器50在转向角的绝对值增大且转向速度的绝对值减少的情况下(图6的步骤S21:是,步骤S23:是),保持转向速度最大时的附加减速度,然后,在转向角的绝对值减少的情况下(图6的步骤S21:否),取得减速度减少量,通过该减速度减少量使附加减速度减少(图6的步骤S27、S28)。
接下来,图9(e)是表示与锁止离合器202f的紧固程度对应的锁止状态(释放状态/紧固状态)的变化的线图。图9(e)中的横轴表示时间,纵轴表示锁止状态。另外,锁止离合器202f在扭矩减小控制开始时被设定为紧固状态。
如图9(e)所示,在位置A和位置B之间正在进行打轮操作的期间、具体地说是扭矩减小控制刚刚开始后,控制器50按照车速及/或油门开度的变化执行将锁止离合器202f从紧固状态切换为释放状态的锁止控制。
接下来,图9(f)是表示至少基于图9(d)所示的附加减速度决定的扭矩减小量的变化的线图。图9(f)中的横轴表示时间,纵轴表示扭矩减小量。此外,在图9(f)中,实线表示本发明的实施方式的扭矩减小量的变化,虚线表示比较例的扭矩减小量的变化。
在比较例中,不考虑图9(e)所示的锁止紧固程度的变化,而是基于当前的车速、变速级、路面坡度等参数来决定实现上述的附加减速度所需的扭矩减小量。在图9所示的例子中,这些参数是一定的,所以决定与图9(d)所示的附加减速度的变化同样地变化的扭矩减小量(参照图9(f)的虚线)。
另一方面,在本实施方式中,控制器50除了当前的车速、变速级、路面坡度等参数之外,还考虑图9(e)所示的锁止紧固程度的变化,来决定扭矩减小量。具体地说,控制器50按照锁止紧固程度来修正与图9(d)所示的附加减速度相应的扭矩减小量(即,根据上述的参数为了实现附加减速度而决定的扭矩减小量)。例如,控制器50参照图8所示的修正映射图,通过与锁止紧固程度相应的扭矩减小量修正值来对扭矩减小量进行修正。这种情况下,锁止离合器202f从紧固状态切换为释放状态,由此,锁止紧固程度变小,所以控制器50应用比较大的扭矩减小量修正值将扭矩减小量(绝对值)向更大的量修正。由此,在扭矩减小控制开始时,在扭矩减小量增加时,修正后的扭矩减小量(参照图9(f)的实线),以比修正前的原来的扭矩减小量(参照图9(f)的虚线)更陡的斜率(变化率)增加。此外,在扭矩减小控制结束时,在扭矩减小量降低时、换言之从扭矩减小控制复原时,修正后的扭矩减小量(参照图9(f)的实线),以比修正前的原来的扭矩减小量(参照图9(f)的虚线)更陡的斜率(变化率)降低。
另外,控制器50通过从基本目标扭矩(在此,基本目标扭矩是大体一定的)减去上述的扭矩减小量决定处理中决定的扭矩减小量,从而决定最终目标扭矩。由此,图9(f)所示的扭矩减小量的变化被反映到最终目标扭矩。图9中未示出最终目标扭矩,但是该最终目标扭矩与图9(f)的扭矩减小量同样地变化。
接着,图9(g)是表示车辆所产生的前后加速度的变化的线图。图9(g)中的横轴表示时间,纵轴表示车辆前后加速度。在图9(g)中,实线及虚线分别表示如图9(e)所示在扭矩减小控制中锁止紧固程度发生变化时,应用了本发明的实施方式的扭矩减小量的情况的车辆前后加速度、以及应用了比较例的扭矩减小量的情况的车辆前后加速度。
此外,在图9(g)中,单点划线表示在扭矩减小控制中锁止紧固程度未变化时,应用了仅基于当前的车速、变速级、路面坡度等参数决定的用于实现附加减速度的扭矩减小量(通常的扭矩减小量,与比较例的扭矩减小量相同)的情况的车辆前后加速度。
该单点划线所示的车辆前后加速度与通过扭矩减小控制而应该实现的期望的车辆姿态对应。
本实施方式及比较例,均通过扭矩减小控制而减小最终目标扭矩,从而在扭矩减小控制开始后使车辆产生减速度。在此,在比较例中,在扭矩减小控制开始后锁止紧固程度向变小的方向变化时,不考虑这时的锁止紧固程度而决定扭矩减小量(参照图9(f)的虚线)。因此,在比较例中,经由包括锁止离合器202f等在内的自动变速器200向车轮施加的扭矩,不会按照通过扭矩减小控制减小的发动机扭矩而适当地降低,具体地说,比通过扭矩减小控制而减小的发动机扭矩更缓慢地降低。这是因为,在扭矩减小控制中应用的扭矩减小量,是基于扭矩减小控制的执行条件成立时的锁止离合器202f的紧固程度(在本例中是紧固状态)来决定的。即,以锁止离合器202f处于紧固状态为前提决定的扭矩减小量,在锁止离合器202f被设定为释放状态(锁止紧固程度变小的状态)的情况下,不是能够使车辆的扭矩迅速降低的量。根据这样的比较例,如图9(g)的虚线所示,与图9(g)的单点划线相比,车辆所产生的减速度减小,也就是说,车辆产生了比较的平缓的减速度。因此,根据比较例,无法适当地通过扭矩减小控制实现期望的车辆姿态。
另一方面,在本实施方式中,在扭矩减小控制开始后锁止紧固程度向变小的方向变化时,控制器50按照该锁止紧固程度来修正扭矩减小量。具体地说,控制器50根据锁止紧固程度变小的情况,将扭矩减小量(绝对值)向更大的量修正(参照图9(f)实线)。由此,通过扭矩减小控制而发动机扭矩更大地减小(具体地说,发动机扭矩以更陡的斜率(变化率/减小率)减小),即使锁止紧固程度较小,也能够适当地确保向车轮附加的扭矩的降低。因此,如图9(g)的实线所示,车辆产生适当的减速度,详细地说,与图9(g)的单点划线大体同样地对车辆迅速施加减速度而产生向前轮的载荷移动,从而增加前轮与路面之间的摩擦力,增大前轮的转向力。其结果,提高车辆的敏捷性,即车辆产生的横摆角速度(这种情况下是顺时的横摆角速度)较大。因此,根据本实施方式,对于驾驶员的转向操作能够以良好的响应性控制车辆姿态,准确地实现尊重驾驶员意图的举动。即,能够适当地提高操控性。
然后,在位置B之前的位置,扭矩减小量降低,发动机扭矩向扭矩减小控制前的扭矩恢复。具体地说,如图9(f)所示,根据本实施方式,扭矩减小量以比比较例更陡的斜率(变化率)。由此,在本实施方式中,如图9(g)的实线所示,车辆的前后加速度与图9(g)的单点划线几乎同样地迅速上升。因此,根据本实施方式,迅速恢复到扭矩减小控制(车辆姿态控制)前的状态。与此相对,在比较例中,如图9(g)的虚线所示,车辆的前后加速度比图9(g)的单点划线更缓慢地上升,所以向扭矩减小控制(车辆姿态控制)前的状态的恢复变慢。
如以上说明,如参照图9所示,根据本实施方式,在进行扭矩减小控制的情况下,应用按照锁止控制的锁止离合器202f的紧固程度来决定的扭矩减小量。由此,即使在扭矩减小控制时锁止紧固程度变化,也能够确保通过扭矩减小控制来控制车辆姿态所需的适当的扭矩降低(这里所称的扭矩是对车轮施加的扭矩)。因此,能够对车辆附加用于控制车辆姿态的期望的减速度。因此,根据本实施方式,对于驾驶员的转向操作,能够以良好的响应性控制车辆姿态,能够准确地实现遵照驾驶员意图的举动,即适当地提高操控性。
另外,在图9中,例示了在进行扭矩减小控制时通过锁止控制而锁止紧固程度变化的情况下,应用本实施方式的控制的例子,但是在通过锁止控制而锁止紧固程度变化时进行扭矩减小控制的情况下,也能够应用本实施方式的控制。即,这种情况下,应用与锁止控制的锁止紧固程度相应的扭矩减小量来进行扭矩减小控制即可。
<变形例>
以下说明上述的实施方式的变形例。
在上述的实施方式中,进行扭矩减小控制及锁止控制的双方的情况下,一律应用与锁止控制的锁止紧固程度相应的扭矩减小量来进行扭矩减小控制,但是这样的应用了与锁止紧固程度相应的扭矩减小量的扭矩减小控制,也可以仅在锁止控制的锁止离合器202f的紧固程度的变化速度(或变化量)、以及锁止控制的锁止离合器202f的紧固程度的目标值与实际值之差之中的至少1个为规定值以上的情况下进行。即,其中的至少1个低于规定值的情况下,即使通过锁止控制而锁止紧固程度变化,也应用未加入该锁止紧固程度的通常的扭矩减小量(即,未按照锁止紧固程度来修正的扭矩减小量)来进行扭矩减小控制。由此,能够防止因微小的锁止紧固程度的变化而频繁地进行微小的扭矩减小量的变更,从而导致扭矩减小控制产生波动。
在上述的实施方式中,在扭矩减小控制中按照锁止紧固程度使发动机扭矩降低时,参照图8所示的修正映射图,通过与锁止紧固程度相应的扭矩减小量修正值对扭矩减小量进行修正。在另一例中,不是像这样按照锁止紧固程度来修正扭矩减小量,而是按照基于转向速度等决定的附加减速度(在图6的步骤S15、S16、S18的某一个中决定)和锁止紧固程度来设定扭矩减小量。在该例中,预先制作基于附加减速度和锁止紧固程度决定的扭矩减小量的映射图,控制器50参照该映射图设定与当前的附加减速度及锁止紧固程度对应的扭矩减小量即可。
在上述的实施方式中,示出了由车速及油门开度规定的锁止控制映射图(参照图4),但是这样的锁止控制映射图并不限于由车速本身及油门开度本身来规定。例如,也可以取代车速,而使用作为与车速关联的参数(车速关联值)的发动机转速等来规定锁止控制映射图。此外,也可以取代油门开度,而使用作为与油门开度关联的参数(油门开度关联值)的气门开度、燃料喷射量、发动机负荷、填充效率等来规定锁止控制映射图。
在上述的实施方式中,说明了搭载车辆的控制装置的车辆搭载有对驱动轮进行驱动的发动机10,但是在另一例中,对于搭载了通过从电池或电容供给的电力来对驱动轮进行驱动的马达的车辆(典型地是HV车辆或EV车辆),也能够应用本发明的车辆的控制装置。在该例中,控制器50进行使马达的扭矩减小的控制,来作为扭矩减小控制(车辆姿态控制)。此外,在该例中,马达相当于本发明中的“驱动源”,用于调整马达的扭矩(输出)的各种致动器相当于本发明中的“驱动源控制机构”。
在上述的实施方式中,在变更扭矩转换器202的锁止离合器202f的紧固程度的情况下应用本发明,但是除了锁止离合器202f以外,对于将来自上述驱动源的扭矩传递到车轮的动力传递机构中设置的各种卡合构件(典型地是离合器),也能够在变更其卡合程度的情况下应用本发明。这种情况下,也是应用与该卡合构件的卡合程度相应的扭矩减小量来执行扭矩减小控制即可。
在上述的实施方式中,基于转向角及转向速度来执行扭矩减小控制(车辆姿态控制),但是在另一例中,也可以取代转向角及转向速度,而是基于横摆角速度或横加速度来执行扭矩减小控制。这些转向角、转向速度、横摆角速度及横加速度相当于本发明中的“转向角关联值”的一例。
Claims (11)
1.一种车辆的控制装置,具有:
驱动源,生成作为车辆行驶所需的驱动力的扭矩;
驱动源控制机构,用于对所述驱动源的生成扭矩进行控制;
动力传递机构,用于将所述驱动源的生成扭矩传递到车轮;
卡合构件,设置于所述动力传递机构;
卡合程度变更控制单元,进行变更所述卡合构件的卡合程度的控制;以及
车辆姿态控制单元,在车辆为行驶中且与转向装置的转向角相关联的转向角关联值增大这一条件成立时,通过控制所述驱动源控制机构而使所述驱动源的生成扭矩降低,来产生车辆减速度而控制车辆姿态;
该车辆的控制装置在所述车辆姿态控制单元进行的所述车辆姿态的控制中,允许所述卡合程度变更控制单元对所述卡合构件的卡合程度的变更,
所述车辆姿态控制单元按照该卡合程度的变更,来变更所述驱动源的生成扭矩。
2.如权利要求1所述的车辆的控制装置,
所述车辆姿态控制单元以如下方式对所述驱动源控制机构进行控制:在所述卡合程度为第1卡合程度时,与大于该第1卡合程度的第2卡合程度相比,所述驱动源的生成扭矩的降低率更大。
3.如权利要求1所述的车辆的控制装置,
所述车辆姿态控制单元以如下方式对所述驱动源控制机构进行控制:所述卡合程度越小,所述驱动源的生成扭矩的降低率越大。
4.如权利要求2所述的车辆的控制装置,
所述车辆姿态控制单元以如下方式对所述驱动源控制机构进行控制:所述卡合程度越小,所述驱动源的生成扭矩的降低率越大。
5.如权利要求1所述的车辆的控制装置,
所述车辆姿态控制单元,仅在所述卡合程度变更控制单元设定的所述卡合程度的变化速度、所述卡合程度变更控制单元设定的所述卡合程度的变化量、以及所述卡合程度变更控制单元设定的所述卡合程度的目标值与实际值之差之中的至少1个为规定值以上的情况下,执行按照所述卡合构件的卡合程度使所述驱动源的生成扭矩降低的控制。
6.如权利要求2所述的车辆的控制装置,
所述车辆姿态控制单元,仅在所述卡合程度变更控制单元设定的所述卡合程度的变化速度、所述卡合程度变更控制单元设定的所述卡合程度的变化量、以及所述卡合程度变更控制单元设定的所述卡合程度的目标值与实际值之差之中的至少1个为规定值以上的情况下,执行按照所述卡合构件的卡合程度使所述驱动源的生成扭矩降低的控制。
7.如权利要求3所述的车辆的控制装置,
所述车辆姿态控制单元,仅在所述卡合程度变更控制单元设定的所述卡合程度的变化速度、所述卡合程度变更控制单元设定的所述卡合程度的变化量、以及所述卡合程度变更控制单元设定的所述卡合程度的目标值与实际值之差之中的至少1个为规定值以上的情况下,执行按照所述卡合构件的卡合程度使所述驱动源的生成扭矩降低的控制。
8.如权利要求4所述的车辆的控制装置,
所述车辆姿态控制单元,仅在所述卡合程度变更控制单元设定的所述卡合程度的变化速度、所述卡合程度变更控制单元设定的所述卡合程度的变化量、以及所述卡合程度变更控制单元设定的所述卡合程度的目标值与实际值之差之中的至少1个为规定值以上的情况下,执行按照所述卡合构件的卡合程度使所述驱动源的生成扭矩降低的控制。
9.如权利要求8所述的车辆的控制装置,
所述动力传递机构具备带锁止离合器的扭矩转换器,
所述卡合构件是所述锁止离合器。
10.如权利要求9所述的车辆的控制装置,
所述卡合程度变更控制单元基于作为与车速相关联的参数的车速关联值、以及作为与油门开度相关联的参数的油门开度关联值,来变更所述卡合构件的卡合程度。
11.如权利要求1~10中任一项所述的车辆的控制装置,
所述车辆还具有检测所述转向装置的转向角的转向角传感器,
所述车辆姿态控制单元,在所述车辆为行驶中且由所述转向角传感器检测到的转向角的变化速度为规定值以上的情况下,对所述驱动源控制机构进行控制而使所述驱动源的生成扭矩降低。
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