CN110920613A - 车辆控制装置 - Google Patents

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青木光夫
井上义基
佐川晋也
山室智幸
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Abstract

本发明提供无论有无牵引，均能够在行驶中适当地使发动机停止的车辆控制装置。对具备介由动力传递装置(100)驱动车轮的发动机(10)的车辆进行控制，所述车辆控制装置具备：牵引状态检测部(270)，其检测车辆的牵引状态；以及发动机控制部(200)，其在车辆的行驶中满足预定的发动机停止条件的情况下使发动机停止，在牵引状态检测部检测到牵引状态的情况下，与未检测到牵引状态的情况相比，发动机控制部以使停止发动机的驾驶区域减少的方式改变发动机停止条件。

Description

车辆控制装置
技术领域
本发明涉及对具备在行驶中使发动机停止的功能的车辆进行控制的车辆控制装置。
背景技术
在汽车等车辆中，有时要对例如装载货物用的挂车和/或拖车房等各种挂车(被牵引车辆)进行牵引(Towing)。
另外，提出了在车辆进行牵引时，使车辆的驱动等控制与通常时不同的方案。
作为与车辆的牵引时的控制相关的现有技术，例如在专利文献1中记载了如下方案：在具有接合离合器元件和释放离合器元件的自动变速装置中，在通过牵引状态判定部判定为车辆处于牵引状态的情况下，基于行驶负荷的增大，使即将产生输入轴的旋转变化之前的接合液压和释放液压中的至少一方增大。
另外，在专利文献2中记载了如下方案：在对进行牵引的车辆进行控制的系统中，在连结了牵引车辆后，使发动机、自动变速器的输出增大，并且将ABS控制、ACS控制、4WS控制的控制增益校正到适合于牵引状态的值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-155825号公报
专利文献2：日本特开平6-219348号公报
发明内容
技术问题
近年来，为了改善车辆的燃油效率，提出了在满足预定条件的情况下，即使车辆处于行驶中也使发动机停止而进行惯性行驶的方案。
在行驶中使发动机停止而进行惯性行驶的情况下，由于发动机的使用进气管负压的制动助力的功能降低而引起制动力降低，或者没有对车轮给予驱动力，避免危险时的操纵稳定性与发动机运转时不同，所以例如在与前行的其他车辆的车间距离短的情况下，优选考虑到安全性而不进行发动机停止的控制。
另外，在车辆进行牵引的情况下，担心因为挂车本身的质量引起的惯性力和/或紧急制动时的挂车的行为紊乱的影响，而导致与未进行牵引的情况下相比制动性能和/或危机避免性能进一步降低。
因此，在使发动机停止而进行惯性行驶的车辆中，寻求即使在牵引时也确保车辆的安全性。
对此，为了在牵引时的制动性能等降低的情况下也能够安全地进行惯性行驶，还考虑增长允许发动机停止的最低车间距离等严格地(向停止发动机的驾驶区域变小的方向)设定停止发动机的条件的方案。
但是，此时，在不进行牵引的情况下，即使是本来能够进行发动机停止(惯性行驶)的驾驶区域也不使发动机停止，无法充分获得燃油效率改善效果。
鉴于上述问题，本发明的课题在于提供无论有无牵引，均能够在行驶中适当地使发动机停止的车辆控制装置。
技术方案
本发明通过如下的解决方式来解决上述的课题。
技术方案1的发明的车辆控制装置的特征在于，对具备介由动力传递装置驱动车轮的发动机的车辆进行控制，上述车辆控制装置具备：牵引状态检测部，其检测上述车辆的牵引状态；以及发动机控制部，其在上述车辆行驶中满足预定的发动机停止条件的情况下使上述发动机停止，在上述牵引状态检测部检测到上述牵引状态的情况下，与未检测到上述牵引状态的情况相比，上述发动机控制部以使停止上述发动机的驾驶区域减少的方式改变上述发动机停止条件。
据此，在车辆进行牵引的情况下，通过在行驶中使停止发动机的驾驶区域减少，从而即使在因牵引而引起制动性能和/或危机避免性能降低的状态下也能够安全地仅在能够停止发动机的区域使发动机停止，能够提高牵引时的安全性。
另一方面，在未进行牵引的情况下，能够使行驶中停止发动机的条件最佳化到非牵引状态，能够扩大停止发动机的驾驶区域而进一步改善车辆的燃油效率。
技术方案2的发明的车辆控制装置的特征在于，根据技术方案1所述的车辆控制装置，具备：车间距离检测部，其检测上述车辆与在上述车辆的正前方行驶的其他车辆的车间距离；以及车速检测部，其检测上述车辆的行驶速度，在上述车间距离为阈值以上的情况下，满足上述发动机停止条件，在上述牵引状态检测部检测到上述牵引状态的情况下，与未检测到上述牵引状态的情况相比，上述发动机控制部通过使上述阈值增加从而使停止上述发动机的驾驶区域减少。
据此，在因牵引状态而引起制动能力降低的情况下，通过仅在确保比通常时大的车间距离的情况下进行行驶中的发动机的停止，从而能够确保安全性且实现车辆的燃油效率改善。
发明效果
如上所说明，根据本发明，能够提供无论有无牵引，均能够在行驶中适当地使发动机停止的车辆控制装置。
附图说明
图1是示意地表示具有应用了本发明的车辆控制装置的实施方式的车辆的构成的框图。
图2是表示实施方式的车辆控制装置中的行驶中发动机停止控制的流程图。
图3是表示实施方式的车辆控制装置中的行驶中发动机停止控制的车间距离的阈值设定的流程图。
符号说明
10：发动机
110：变矩器
120：前进后退切换机构
130：变速器
140：最终减速装置
200：发动机控制单元
210：加速踏板传感器
220：车速传感器
230：转向角传感器
240：加速度传感器
250：制动控制单元
260：环境识别单元
270：牵引检测部
具体实施方式
以下，对应用了本发明的车辆控制装置的实施方式进行说明。
实施方式的车辆控制装置例如搭载于以汽油发动机等发动机作为行驶用动力源的乘用车等汽车。
图1是示意地表示具有实施方式的车辆控制装置的车辆的构成的框图。
发动机10是车辆的行驶用动力源，例如使用汽油发动机。
将发动机10的输出传递到未图示的车轮的动力传递装置100构成为具有变矩器110、前进后退切换机构120、变速器130、最终减速装置140等。
变矩器110是连接有发动机10的输出轴的液力耦合器，作为能够从车辆的车速为零状态启动的启动设备发挥功能。
变矩器110具有与输入轴连接的定子、与输出轴连接的涡轮和设置在它们之间且相对于变速箱固定的定子等。
变矩器110具备在处于预定的驾驶状态时限制叶轮与涡轮之间的相对旋转的锁止离合器。
锁止离合器的连结力通过变速器控制单元300来控制。
变矩器110的输出轴与前进后退切换机构120连接。
前进后退切换机构120是能够在直接传递发动机10的输出轴的旋转的前进状态与将发动机10的输出轴的旋转反转而进行传递的后退状态之间进行切换的机构。
前进后退切换机构120构成为具有行星齿轮机构和前进离合器、后退离合器等。
前进后退切换机构120介由变矩器110与发动机10的曲轴连接。
前进后退切换机构120通过在车辆前进时切断前进离合器，从而能够阻断变矩器110侧与变速器130侧之间的扭矩的传递。
变速器130设置于前进后退切换机构120的输出侧，是使发动机10的输出轴的旋转变速的变速机构部。
变速器130构成为具有初级带轮、次级带轮、链条、输出轴等。
初级带轮、次级带轮能够分别围绕平行配置的旋转中心轴旋转。
初级带轮、次级带轮分别具有夹持链条的固定滑轮和可动滑轮。
链条133是卷绕在初级带轮与次级带轮之间，且在它们之间进行动力传递的部件。
链条通过链节板将被夹持在滑轮间的多个锁销之间连结，构成为具有挠性的环状。
初级带轮、次级带轮能够根据由变速器控制单元300进行的控制，无级地改变固定滑轮与可动滑轮的间隔，这样，能够使链条所卷绕的有效直径变化而进行变速。
最终减速装置140使变速器130的输出轴的旋转减速，并传递到车轮。
最终减速装置140具有例如准双曲面齿轮等减速齿轮系和/或向左右的车轮传递驱动力且吸收因转弯等引起的左右车轮的旋转速度差的差动机构等。
另外，车辆具备发动机控制单元200和变速器控制单元300。
发动机控制单元200、变速器控制单元300构成为例如具有CPU等信息处理部、RAM和/或ROM等存储部、输入输出接口和将它们连接的总线等的电子控制装置。
发动机控制单元200、变速器控制单元300介由例如CAN通信系统等车载LAN进行通信，或者直接地进行通信，能够进行发动机10和动力传递装置100的协调控制。
发动机控制单元200是综合地控制发动机10和其辅助设备类的发动机控制部。
在发动机控制单元200连接有加速踏板传感器210、车速传感器220、转向角传感器230、加速度传感器240、制动控制单元250、环境识别单元260、牵引检测部270等。
发动机控制单元200与它们协同工作而构成本发明的车辆控制装置。
加速踏板传感器210具备检测驾驶员输入加速操作的加速踏板的操作量(踩踏量)的位置编码器。
发动机控制单元200基于加速踏板传感器210的输出等设定驾驶员要求扭矩，以使发动机10的实际的输出扭矩与驾驶员要求扭矩一致的方式控制节流阀、燃料喷射量、燃料喷射时间、点火时间、气门正时、涡流控制阀的状态、EGR率、增压压力等。
车速传感器220检测车辆的行驶速度。
车速传感器220构成为例如设置于轮毂，以与车轮的旋转速度成比例的频率周期性地输出电压变化的信号(所谓的车速脉冲信号)。
发动机控制单元200能够基于车速传感器220的输出信号算出车速。
转向角传感器230具备设置于车辆的动力转向装置，检测转向装置中的转向角(转向轴的转角＝方向盘的操作角)的旋转式编码器。
转向角传感器230可以采用介由未图示的动力转向装置控制单元与发动机控制单元200通信的构成。
加速度传感器240具有分别检测作用于车体的前后方向和车宽方向的加速度的加速度接收器。
制动控制单元250对具有单独控制车辆的液压式行车制动器中的各车轮的轮缸液压的功能的液压控制单元进行控制。
制动控制单元250能够检测各轮缸的液压。
制动控制单元250具备例如进行如下控制的功能，所述控制是：在发生车轮W锁定的情况下周期性地对轮缸进行减压而恢复旋转的防抱死制动控制；在发生转向不足行为、转向过度行为时使左右车轮产生制动力差，在抑制行为的方向上产生横摆力矩的车辆行为控制；在转弯时对内轮侧施加制动力而提高转弯性能的扭矩矢量控制等。
环境识别单元260例如利用立体照相机、单眼照相机、毫米波雷达、激光雷达、激光扫描仪等各种传感器和/或本车位置定位装置和具有地图数据的导航装置、路车间通信、车车间通信等，获取与本车辆周边的环境相关的信息，进行环境识别。
环境识别单元260检测在本车辆前方同向行驶的前行车辆，能够检测该前行车辆与本车辆的车间距离、相对速度等。
牵引检测部270检测本车辆是否处于牵引其他被牵引车辆(挂车)的牵引状态。
牵引检测部270可以采用通过检测例如从本车辆向被牵引车辆供给灯类操作用等的电力的连接器的连接状态，来检测牵引状态的构成。
变速器控制单元300综合地控制动力传递装置100和其辅助设备类。
变速器控制单元300具有例如根据车辆的行驶状态来控制变矩器110中的锁止离合器的连结力、前进后退切换机构120的状态、变速器130中的变速比和链条的夹紧力等的功能。
图2是表示实施方式的车辆控制装置中的行驶中发动机停止控制的流程图。
以下，按顺序对每个步骤进行说明。
＜步骤S01：判断驾驶员要求扭矩＞
发动机控制单元200判断基于加速踏板传感器210的输出而设定的驾驶员要求扭矩是否为0。
例如，在加速踏板传感器210检测到未踩踏加速踏板的情况下，可以判定为驾驶员要求扭矩为0。
在驾驶员要求扭矩为0的情况下进入步骤S02，在其他情况下进入步骤S08。
＜步骤S02：判断车速＞
发动机控制单元100判断基于车速传感器220的输出而算出的本车辆的当前的行驶速度(车速)是否为预先设定的预定的范围内(上限值以下且下限值以上)。
在车速为预定的范围内的情况下进入步骤S03，在其他情况下进入步骤S08。
＜步骤S03：判断转向角＞
发动机控制单元100判断转向角传感器230检测到的当前的转向系统的转向角是否为预先设定的阈值以下(是否在直路或微弯道上行驶)。
在转向角为阈值以下的情况下进入步骤S04，在其他情况下进入步骤S08。
＜步骤S04：判断车体加速度＞
发动机控制单元200判断加速度传感器240检测到的前后方向和横向的车体加速度是否分别为预先设定的阈值以下。
在前后方向和横向的加速度均为阈值以下的情况下进入步骤S05，在其他情况下进入步骤S08。
＜步骤S05：判断制动状态＞
发动机控制单元200基于从制动控制单元250传递的与车辆的行车制动器的轮缸液压相关的信息，判断是产生制动力的导通状态，还是未产生制动力的断开状态。
在行车制动器的状态为断开状态的情况下进入步骤S06，在其他情况下进入步骤S08。
＜步骤S06：判断车间距离＞
环境识别单元260识别有无在本车辆前方的同一车道行驶的前行车辆，和在存在前行车辆的情况下相对于本车辆的车间距离和相对速度，将识别结果传递给发动机控制单元200。
发动机控制单元200在车间距离为预定的车间距离阈值以上且前行车辆没有以预定以上的相对速度接近本车辆的情况下，认为追尾的风险低而进入步骤S07，在其他情况下进入步骤S08。
应予说明，对于车间距离阈值的设定，在后文进行详细说明。
＜步骤S07：执行行驶中发动机停止控制＞
在认为预定的行驶中发动机停止条件充分时，发动机控制单元200执行在车辆的行驶中中止发动机10的燃料喷射、点火而使发动机10停止的行驶中发动机停止控制。
应予说明，在上述各条件中的至少一个不充分的情况下，被这样停止的发动机10会自动地再启动。另外，为了防止自动停止与再启动频繁地重复，可以使停止时和再启动时条件(阈值等)不同而设置延迟。
此时，如果通过与变速器控制单元300的协调控制来释放前进后退切换机构120的前进离合器，阻断向变矩器110侧传递扭矩，则发动机10的摩擦损耗、泵损耗等摩擦不会成为负荷，能够延长在发动机10的停止中利用惯性可行驶的距离。
其后，结束一系列的处理。
＜步骤S08：发动机通常运转＞
发动机控制单元200禁止上述的行驶中发动机停止控制的执行，发动机10维持在通常的驾驶状态。
其后，结束一系列的处理。
在本实施方式中，如下所述，根据是否检测到牵引状态而使上述的控制中的车间距离的阈值(参照步骤S06)不同。
图3是表示实施方式的车辆控制装置中的行驶中发动机停止控制的车间距离的阈值设定的流程图。
以下，按顺序对每个步骤进行说明。
＜步骤S11：检测车速＞
发动机控制单元100基于车速传感器220的输出检测本车辆的当前的车速。
在检测车速之后进入步骤S12。
＜步骤S12：判断牵引状态＞
牵引检测部270判断当前本车辆是否处于牵引其他被牵引车辆(挂车)的牵引状态。
在未处于牵引状态的情况下进入步骤S13，在处于牵引状态的情况下进入步骤S14。
＜步骤S13：利用非牵引时用映射确定车间距离阈值＞
发动机控制单元100使用预先准备的非牵引时用映射，确定在上述的步骤S06中使用的车间距离阈值。
非牵引状态用映射例如是以根据本车辆的行驶速度(车速)读出对应的车间距离阈值的方式构成的映射。
车间距离阈值是考虑到在前行车辆出现任何异常时能够在不与本车辆发生碰撞的情况下安全停止的车间距离而设定的。
车间距离阈值以随着车速的增加而变大(车间距离长)的方式进行设定。
这样的车间距离阈值可以采用根据天气和/或推断出的路面的摩擦系数而校正的构成。
其后，结束一系列的处理。
＜步骤S14：利用牵引时用映射确定车间距离阈值＞
发动机控制单元100使用与非牵引时用映射单独地预先准备的牵引时用映射，确定在上述的步骤S06中使用的车间距离阈值。
牵引时用映射的构成以上述的非牵引时用映射的构成为准，但是以相对于同等的车速的车间距离阈值相对于非牵引时用映射的值相对变大的方式设定。
相对于同等的车速的牵引时用映射的车间距离阈值的、相对于非牵引时用映射的车间距离阈值的增加量考虑到牵引的车辆的制动能力、危险避免能力的降低而设定。
其后，结束一系列的处理。
如上所说明，根据本实施方式，能够得到以下的效果。
(1)在车辆进行牵引的情况下，通过在行驶中使停止发动机10的驾驶区域减少，从而即使在因牵引而引起制动性能和/或危机避免性能降低的状态下，也能够安全地使发动机10仅在能够停止发动机10的区域停止，能够提高牵引时的安全性。
另一方面，在未进行牵引的情况下，能够使在行驶中将发动机停止的条件最适合非牵引状态，能够扩大进行发动机停止的驾驶区域而进一步改善车辆的燃油效率。
(2)在制动能力根据牵引状态而降低的情况下，通过仅在比通常时大的车间距离的情况下进行行驶中的发动机10的停止，从而能够确保安全性且实现车辆的燃油效率改善。
(变形例)
本发明不限于以上说明的实施方式，可以进行各种变形和/或改变，这些也在本发明的技术范围内。
(1)车辆控制装置和设置有车辆控制装置的车辆的构成不限于上述的实施方式，可以进行适当改变。
例如，发动机不限于汽油发动机，还可以是柴油发动机和/或其他内燃机、汽缸数、汽缸布局、有无增压器、燃料喷射方式、点火方式等也没有特别限定。另外，实施方式中的动力传递装置的构成也是一个例子，例如可以采用具有带式、环式等除了链条式以外的CVT和/或步进式AT、AMT、DCT等的构成。
(2)实施方式中的在行驶中使发动机停止的条件为一个例子，但不限于此，可以追加其他条件，或者省略一部分条件。
另外，在实施方式中，仅在驾驶员要求扭矩为零即加速踏板完全释放的状态下进行行驶中发动机停止，但是也可以采用即使在轻微踩踏加速踏板的状态下车辆的加速度减少的情况下，进行行驶中发动机停止的构成。
(3)在实施方式中，在检测牵引状态时，将行驶中进行发动机停止时的车间距离的阈值增大，但本发明不限于此，也可以根据是否检测到牵引状态来改变其他条件和/或阈值。
例如，在检测到牵引状态时，也可以改变与车体的加速度和/或转向角、车速等相关的阈值。
(4)牵引检测部的具体的构成和/或检测牵引状态的方法不限于上述的实施方式，可以进行适当改变。例如，在实施方式中，根据向被牵引车辆供给电力的连接器的连接状态来检测牵引状态，但不限于此，例如还可以采用根据车辆的推断驱动力(根据发动机的推断扭矩和减速比等算出)与车辆的加速度的相关性等检测牵引状态的构成。

Claims (2)

1.一种车辆控制装置，其特征在于，对具备介由动力传递装置驱动车轮的发动机的车辆进行控制，所述车辆控制装置具备：
牵引状态检测部，其检测所述车辆的牵引状态；以及
发动机控制部，其在所述车辆行驶中满足预定的发动机停止条件的情况下使所述发动机停止，
在所述牵引状态检测部检测到所述牵引状态的情况下，与未检测到所述牵引状态的情况相比，所述发动机控制部以使停止所述发动机的驾驶区域减少的方式改变所述发动机停止条件。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，所述车辆控制装置具备：
车间距离检测部，其检测所述车辆与在所述车辆的正前方行驶的其他车辆的车间距离；以及
车速检测部，其检测所述车辆的行驶速度，
在所述车间距离为阈值以上的情况下，满足所述发动机停止条件，
在所述牵引状态检测部检测到所述牵引状态的情况下，与未检测到所述牵引状态的情况相比，所述发动机控制部通过使所述阈值增加而使停止所述发动机的驾驶区域减少。
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