CN1326731C - 车辆的运行状况控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆的运行状况控制装置,该控制装置能由驾驶员的意向来选择允许控制或者禁止控制,从而能根据需要执行使得车辆的运行状况稳定的控制。其包括:当所检测出来的车辆运行状况比控制开始的基准还要处于不稳定一侧时,便进行制动控制,使车辆的运行状况稳定化的制动控制装置(3);当所检测出来的车辆运行状况比控制开始的基准还要处于不稳定一侧时,便进行发动机输出功率抑制控制,使车辆的运行状况稳定化的抑制发动机输出功率控制装置(71)。在由选择装置(51)选择了不执行发动机输出功率抑制控制的情况下,便禁止发动机输出功率抑制控制,更进一步,当判定装置(34)判定出驾驶员有加速的意向时,便终止为使车辆运行状况稳定化的制动控制。

Description

车辆的运行状况控制装置
技术领域
本发明涉及一种车辆的运行状况控制装置,其在确保车辆的驾驶性能的同时,还可防止车辆姿态为不稳定的运行状况。
背景技术
近年来,一直在开发稳定控制车辆转弯时的姿态和运行状况的各种技术。
例如,有一种偏转(yaw)力矩控制技术,它在转弯时通过在特定的车轮上施加制动力的方式来进行控制,以改善所谓的转向不足和转向过度这一类车辆的转向特性(转向状态),校正车辆在转弯方向上的姿态,以实现车辆的稳定行驶。
使用这种偏转(yaw)力矩控制技术,在车辆转弯时的转向特性有很强烈的转向不足倾向的情况下,主要是通过在转向内轮上施加制动力,使车辆产生调头方向的偏转(yaw)力矩,以抑制行驶路线向转向的外侧偏出(即,抑制转向不足)。另一方面,在有很强烈的转向过度的倾向时,主要是通过在转向外轮上施加制动力,在车辆上产生转向方向的偏转(yaw)力矩,以抑制行驶路线向转向的内侧缩进(即,抑制转向过度)。
此外,作为另一种用来控制车辆在转弯时的姿态的技术来说,它是一种在特定的车轮上施加制动力,用以抑制车辆的滚动运动(滚动状态)的抑制倾翻的控制技术。在这种抑制倾翻的控制中,在车辆转弯时,通过向转弯的外轮施加制动力使车辆减速,以防止在车身上产生滚动滞后或横向加速度的增大,从而抑制产生倾翻的运动。
此外,还有一种发动机输出功率抑制控制技术,其利用降低车辆发动机输出的功率来控制车辆转弯时的姿态。
例如,在专利文献1(日本特开公报2000-104582号)中公开了这样一种构造,该构造如果判定出车辆的运行状况处于不稳定状态时,会切断向发动机供应燃料,降低发动机输出的功率,在车辆的运行状况达到稳定状态之后,再根据车辆的横向加速度的值(横向的G值)重新开始向发动机供应燃料。通过这种结构,在车辆运行状况处于不稳定状态下,可抑制发动机转矩,使车轮牢牢地抓住路面,此外,在车辆达到稳定状态之后,再根据车辆的横向加速度的值,结束降低发动机转矩的控制状态,因此,控制可使车辆处于稳定的控制状态而不产生波动。
另一方面,可将上述制动控制与抑制发动机输出功率控制结合起来进行执行,像这样构成的技术也已是公知的。例如,在专利文献2(日本特开-2000-52819号公报)中公开如下这样的技术:在具有控制偏转(yaw)力矩的偏转(yaw)力矩控制装置,和至少能调整发动机的输出功率,以控制驱动力的驱动力控制装置的车辆中,利用偏转(yaw)力矩控制装置来防止过度的制动力控制。在这种技术中,驱动力控制装置根据驾驶员的要求,在控制为非工作状态的状态下,在达到伴随着转弯加速状态等的驱动轮打滑的偏转(yaw)力矩控制状态时,通过用强制工作装置强制驱动力控制装置处于工作状态,来降低发动机的输出功率,以防止驱动轮打滑,防止在偏转(yaw)力矩控制装置中产生过度的制动力,以提高制动机构的寿命。
可是,在上述发动机输出功率抑制控制的情况下,即使驾驶员是在要求发动机的输出功率,发动机却不理会这种要求,仍会抑制发动机的输出功率。这样的控制,虽然是对于任何人来说都能够进行安全的行驶的控制,然而,却是把安全性能放在比驾驶员的一项更优先的位置上的控制。例如,在驾驶员是高级驾驶员时,由于他自己就能使车辆的运行状况稳定化,没有任何问题,因此,这种发动机输出功率抑制控制使他不能按照自己的意向进行驾驶,而感到很麻烦。
在上述各种文献的现有技术中,没有与这些问题相对应的记载,但也考虑到了设置一种让驾驶员能够选择不同模式的开关,即,选择容许(能够执行)这种抑制发动机输出功率的模式和禁止(不能执行)这种抑制发动机输出功率的模式的开关。
在这种情况下,在把发动机输出功率抑制控制与制动控制结合起来执行的结构中设置这样开关时,即使通过这种开关来禁止发动机输出功率抑制控制,但是,如果制动控制仍然可以执行的话,有时即使驾驶员有加速的意向,而在车辆的运行状况稳定下来之前还可以执行制动控制,对于驾驶员来说,仍然会产生不协调的感觉。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出来的,其目的是提供一种车辆的运行状况控制装置,该装置针对于用来稳定车辆的运行状况等的发动机输出功率抑制控制与制动控制,可根据车辆的运行状况为达到稳定的需要来执行,以便由驾驶员的意向来选择容许这种控制或者禁止这种控制。
为达到上述目的,本发明提供了一种车辆的运行状况控制装置,其特征在于,包括:对车辆的制动轮进行制动的制动机构;调整车辆的发动机输出功率的发动机调整装置;检测出上述车辆转弯时的运行状况的车辆运行状况检测装置;在由上述车辆运行状况检测装置所检测出来的该车辆的运行状况,与预先设定的第一控制开始的基准相比处于运行状况不稳定一侧的情况下,使上述制动机构工作,进行制动控制,使该车辆的运行状况稳定化的制动控制装置;在由上述车辆运行状况检测装置所检测出来的该车辆的运行状况,与预先设定的第二控制开始的基准相比处于运行状况不稳定一侧的情况下,使上述发动机输出功率调整装置工作,进行抑制发动机输出功率的控制,使该车辆的运行状况稳定化的发动机输出功率抑制控制装置;用于人为地选择是否要借助于该抑制发动机的输出功率的控制装置进行控制的,是否要进行控制的选择装置;以及判定驾驶员的加速意向的加速意向判定装置;当通过上述是否要进行控制的选择装置选择了不要用上述抑制发动机的输出功率的控制装置进行控制的情况下,便禁止由该抑制发动机的输出功率的控制装置进行控制,进而,当通过上述加速意向判定装置判定出驾驶员有加速的意向时,便终止由上述制动控制装置进行的为使该车辆运行状况稳定化的制动控制。
借助于这种车辆运行状况控制装置,当通过是否要进行控制的选择装置选择了可以由发动机输出功率抑制控制装置执行控制时,如果由车辆运行状况检测装置所检测出来的转弯时的车辆运行状况与预先设定的第一控制开始的基准相比处于运行状况不稳定一侧时,制动控制装置便使制动机构进行工作,进行制动控制,以使该车辆的运行状况稳定化;如果由车辆运行状况检测装置所检测出来的转弯时的车辆运行状况与预先设定的第二控制开始的基准相比处于运行状况不稳定一侧时,发动机输出功率抑制控制装置便使发动机输出功率调整装置工作,进行发动机输出功率抑制控制,以使该车辆的运行状况稳定化。
另一方面,当通过是否要进行控制的选择装置选择了不要由发动机输出功率抑制控制装置执行控制时,便禁止由发动机输出功率抑制控制装置来进行控制,在这种情况下,进一步,当加速意向判定装置判定驾驶员有加速的意向时,便终止由该制动控制装置进行的为使该车辆运行状况稳定化的上述制动控制。
这样,由驾驶员来设定是否要进行控制的选择装置的选择,在驾驶员要求加速时,能让加速的要求优先于车辆运行状况的控制,就能根据需要,优先进行使车辆的运行状况稳定化的车辆运行状况的控制,和按照驾驶员的意向的车辆控制(驾驶性能优先)这两种控制中的任何一种控制,从而实现软控制。
最好是,上述车辆的运行状况包含该车辆向着转向方向的运行状况;上述制动控制装置,在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的转向运行状况,处于比关于这种转向运行状况的上述第一控制开始基准还要不稳定的情况下,便通过上述制动控制使该车辆的运行状况稳定化;而且,上述发动机输出功率抑制控制装置,在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的转向运行状况,处于比关于这种转向运行状况的上述第二控制开始基准还要不稳定的情况下,则通过上述发动机输出功率抑制控制使该车辆的运行状况稳定化。
这样,就能使车辆的转向运行状况稳定化,而且在这种情况下,驾驶员可以在以下两种控制中选择一种控制:车辆转向运行状况稳定化控制,或者根据驾驶员意向的控制,从而能实现软控制。
在这种情况下,最好是如下这样:上述制动控制装置,在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的转向运行状况,处于既要比关于这种转向运行状况的上述第一控制开始基准,也要比作为运行状况稳定的基准的预先设定的第一控制终止基准还要稳定的情况下,便终止用于使该车辆的运行状况稳定化的上述制动控制,并且,上述发动机输出功率抑制控制装置,在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的转向运行状况,处于既要比关于这种转向运行状况的上述第二控制开始基准,也要比作为运行状况稳定的基准的预先设定的第二控制终止基准还要稳定的情况下,便终止用于使该车辆的运行状况稳定化的上述发动机输出功率抑制控制。
这样,就不会继续进行不需要的控制,从而能在车辆的驾驶性能与车辆运行状况的稳定化这两个方面取得平衡。
此外,最好是如下这样:上述车辆的运行状况包含该车辆向着侧倾方向的运行状况,上述制动控制装置,在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的侧倾运行状况,处于比关于这种侧倾运行状况的上述第一控制开始基准还要不稳定的情况下,便通过上述制动控制使该车辆的运行状况稳定化;而上述发动机输出功率抑制控制装置,在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的侧倾运行状况,处于比关于这种侧倾运行状况的上述第二控制开始基准还要不稳定的情况下,则通过上述发动机输出功率抑制控制使该车辆的运行状况稳定化。
这样,就能使车辆的侧倾运行状况稳定化,而且在这种情况下,驾驶员可以在以下两种控制中选择一种控制:车辆侧倾运行状况的稳定化控制,或者根据驾驶员意向的控制,从而能实现软控制。
在这种情况下,最好是如下这样:上述制动控制装置,在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的侧倾运行状况,处于既要比关于这种侧倾运行状况的上述第一控制开始的基准,也要比作为运行状况稳定的基准的预先设定的第一控制终止基准还要稳定的情况下,便终止用于使该车辆的运行状况稳定化的上述制动控制,并且,上述发动机输出功率抑制控制装置,在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的侧倾运行状况,处于既要比关于这种侧倾运行状况的上述第二控制开始基准,也要比作为运行状况稳定的基准的预先设定的第二控制终止基准还要稳定的情况下,便终止用于使该车辆的运行状况稳定化的上述发动机输出功率抑制控制。
这样,就不会继续进行不需要的控制,从而能在车辆的驾驶性能与车辆运行状况的稳定化这两个方面取得平衡。
此外,最好是如下这样:还具有检测上述车辆的加速器操作量的加速器操作量检测装置,当上述加速意向判定装置判定出,由该加速器操作量检测装置所检测到的加速器操作量超过预先设定的阈值时,便判定驾驶员有加速的意向。
或者,最好是如下这样:还具有获取上述车辆的加速器操作量增加速度的加速器操作量增加速度获取装置,当上述加速器操作量增加速度获取装置所获取的加速器操作量的增加速度超过预先设定的阈值时,上述加速意向判定装置便判定驾驶员有加速的意向。这样,就能准确地判定驾驶员的加速意向。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的车辆的运行状况控制装置中的控制框图。
图2是表示装有本发明一种实施方式的车辆运行状况控制装置的车辆的制动系统的整体结构的系统框图。
图3是说明由本发明的一种实施方式的车辆运行状况控制装置所进行的,判定控制终止的控制框图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。
首先,本实施方式的运行状况控制装置中的控制,是可执行利用制动系统控制车辆的姿态使其稳定化的控制(制动控制)、以及抑制发动机的输出功率使车辆稳定化的控制(抑制发动机输出功率控制)。前者的制动控制主要是通过制动器ECU3来执行的,而后者的抑制发动机输出功率控制主要是通过发动机ECU7来执行的。
在本车辆的运行状况控制装置中,利用图2中所示的车辆制动系统。如图2所示,这种车辆制动系统包括:制动踏板1;与制动踏板1的踏下联动而工作的主缸2;根据主缸2的状态,或者根据来自制动控制器(制动器ECU)3发出的指令,控制从主缸2或者从制动液储存器4向各个制动轮(前轮的左、右轮和后轮的左、右轮)5FL、5FR、5RL、5RR的车轮制动器(以下,称之为制动器)10的车轮液压缸供应的制动液压的液压装置6。另外,在这种装置中,由主缸2、液压装置6等构成的液压调整系统,和各个制动轮的车轮制动器10等构成制动机构(制动器机构)。
另一方面,设置了作为调整发动机8的输出功率的发动机输出功率调整装置的发动机ECU7,借助于与制动器ECU3的CAN通讯,就能根据车辆的状态对发动机输出功率执行抑制或增减调整。
[制动控制]
首先,说明本运行状况控制装置中的制动控制装置。
在本实施方式中,作为制动控制装置可执行的控制为:偏转(yaw)力矩的控制,抑制倾翻的控制,以及ASR控制(防止自转的控制)。
所谓偏转(yaw)力矩的控制是指,根据车辆的转向状态求出车辆为转向·复原所必需的偏转(yaw)力矩,将与此相应的制动力偏转(yaw)力矩分别施加在控制对象的各个车轮上(至少分别在车辆的左、右车轮上),由此来控制车辆的偏转方向的运动。此外,所谓抑制倾翻的控制是指,向车辆转弯时的外轮施加制动力,不使作用在车辆上的侧倾率和横向加速度变得过大,从而抑制车辆的倾翻(横向转动)。此外,所谓ASR控制是指,为了不使车辆的各个驱动轮产生滑动,用以控制各驱动轮的驱动力的控制。这些制动控制,都可由在作为制动控制装置(制动用控制器)的制动器ECU3内所设置的各自独立的控制部分来进行控制。
从附设在转向轮(操纵轮)上的操纵角传感器11发出的操纵角信号,从设置在车身上的偏转率传感器12发出的车身偏转率信号,从设置在车身上的侧倾率传感器(侧倾率检测装置)13发出的车身侧倾率信号(参数值),从各车轮的车轮速度传感器15发出的车轮速度信号,从制动开关16发出的制动踏板踏下信号,从设置在车身上的前后-横向加速度传感器(横向加速度检测装置)17发出的前后加速度信号、横向加速度信号,这些信号都要分别输入制动器ECU3中。
制动器ECU3是由图1中所示的各种功能要件构成的,即其包括:输入与驾驶员的驾驶状态(运行状况)有关的各种信息,对这些输入的信息进行适当的处理后,计算出车辆理论上的运动状态的车辆运动状态输入部21;输入加速操作或者制动操作的有关驾驶员的驾驶状态的各种信息后,对这些输入的信息进行适当处理的,驾驶员驾驶状态输入部22;执行对车辆向转回-复原方向的姿态进行控制(偏转(yaw)力矩控制)的偏转(yaw)力矩控制部(偏转(yaw)力矩控制装置)31;执行抑制车辆倾翻(横向转动)的控制(抑制倾翻控制)的防止倾翻的控制部分(倾翻抑制控制装置)32;ASR控制部(防止自转控制装置)33。
接着,说明制动器ECU3的各个功能要件。
在车辆运动状态输入部21中,根据从前后·横向加速度传感器17所输入的前后加速度信号,根据车身实际产生的前后加速度Gx和横向加速度信号,根据车身实际产生的横向加速度Gy,根据从操纵角传感器11输入的操纵角信息,根据操纵角θh,从偏转率传感器12输入的偏转率信号,根据车身实际产生的偏转率Yr,从侧倾率传感器13输入的侧倾率信号,分别识别出车身上所产生的侧倾率Rr后,再向偏转(yaw)力矩控制部31,倾翻抑制控制部32和ASR控制部分输出。此外,此时,还计算出车身速度Vb,操纵角速度ωh和实际舵角δ。车身速度Vb,通常是根据车轮速度传感器15发来的车轮速度信号计算出来的,但是,当车轮发生滑动时,要以在此之前所获取的车轮速度信号为基础的车身速度上,再加上从前后·横向加速度传感器17所获取的实际前后加速度Gx的时间积分值计算出来(在这种情况下,为推定的车身速度)。此外,操纵角速度ωh和实际舵角6是根据从操纵角传感器11所发来的操纵角信息计算出来的。另外,操纵角θh是用相对于驾驶员所操纵的转向盘的空档位置的角度来表示的,而与此相反,实际舵角6是用相对于方向盘的空档位置来表示的。
在驾驶员驾驶状态输入部22中,是借助于从制动器开关16发来的制动器踏板踏下信号,来判定制动踏板1是否已经踏下的。此外,由驾驶员所踏下的制动踏板1的踏下量PRDR,是根据从主缸液压传感器14输入的主缸液压信息计算出来的。
另外,由车辆运动状态输入部21和驾驶员驾驶状态输入部22计算出来的各种参数,不仅输入到制动器ECU3内,也像以上所述,将各种参数借助CAN通信输入发动机ECU7中。
偏转(yaw)力矩控制部分31,根据车辆运动状态输入部21和驾驶员驾驶状态输入部22所计算出来的各种参数,对车辆转弯时的内、外轮施加各不相同的制动力。具体的说,首先,使用作为典型的线性两轮模型,根据以下的公式1计算出以车辆稳定行驶为目标的偏转率(目标偏转率Y1)。
Y t = LPF · ( V b 1 + A · V b 2 · δ L ) (公式1)
式中:Vb:车身速度
A:稳定性系数
δ:实际转向角
L:车轮的轴距
LPF:低通滤波器的滤波器特性值
接着,根据下面的公式2计算出车辆中实际产生的偏转率Yr与目标偏转率Yt之间的偏差(偏转率偏差Ydev)。
Ydev=Yt-Yr    (公式2)
式中,Ydev:偏转率的偏差
Yt:目标偏转率
Yr:实际偏转率
然后,根据上述偏转率的偏差Ydev,计算出为使车辆稳定所需要的回转-复原所必需的偏转(yaw)力矩(目标偏转(yaw)力矩YMd)。然后,根据这个目标偏转(yaw)力矩YMd的正负,来判定车辆的转向特性是倾向于转向过度(以下,都简称为OS),还是倾向于转向不足(以下都简称为US)。即,在目标偏转(yaw)力矩YMd的值为正值情况下,判定为倾向于转向不足,在目标偏转(yaw)力矩YMd的值为负值情况下,判定为倾向于过度转向的状态。
即,在本实施方式中,偏转(yaw)力矩控制部31起有检测车辆的转向状态,即检测偏转率偏差的转向特性检测装置的功能。
此外,偏转(yaw)力矩控制部31还装有偏航力矩制动控制的开始判定部分以及终止判定部分,它们用来控制在车身上所产生的偏转(yaw)力矩的大小,分别判定是否是开始偏航力矩制动控制或者是终止偏航力矩制动控制。这两种判定,是通过规定的开始条件和规定的终止条件是否成立来进行判定的,当规定的开始条件成立时,便执行偏转(yaw)力矩的制动控制,当规定的终止条件成立时,便终止偏转(yaw)力矩的制动控制。
偏转(yaw)力矩的制动控制开始的条件(第一控制开始的基准)是:(1)车身速度Vb在基准值(预先设定的低速值)V1以上;(2)在OS时,偏转率偏差Ydey比基准值(作为预先设定的阈值的基准偏转率)Yost乘以修正增益K后所得到的值(负值)小,或者在US时,偏转率偏差Ydev比基准值(作为预先设定的阈值的基准偏转率)Yust乘以修正增益K后所得到的值(负值)大。如果这些条件都成立,就开始进行偏转(yaw)力矩制动控制。
另外,在本实施方式中,将基准值Yost和基准值Yust设定为绝对值相同的值。即,在此处,车辆的转向特性的状态在转向不足的时可检测出偏转率偏差Ydev为正值,而车辆的转向特性的状态在转向过度时可可检测出偏转率偏差Ydev为负值,由此,无论处于何种情况下,只要偏转率偏差Ydev的大小超过基准值的情况下,就都能开始偏转(yaw)力矩的制动控制。
此外,偏转(yaw)力矩的制动控制终止的条件(第一控制终止的基准)是:(1)车身速度Vb低于基准值(预先设定的低速值)V2(不过V2<V1);(2)偏转率偏差Ydev在低于基准值Yehm的情况下继续的时间超过规定的时间Tehm。如果这两个条件都成立,则偏转(yaw)力矩的制动控制终止。
倾翻防止控制部32,根据车辆运动状态输入部21和驾驶员驾驶状态输入部22计算出来的各种参数,在车辆转弯的外轮上施加制动力。具体地说,如果基于侧倾率Rr值所规定的开始条件成立,则在车辆转弯的外轮上施加与侧倾率Rr的大小相应的制动力以进行控制,此外,如果规定的终止条件成立,则可终止这种控制。此外,这种控制中与侧倾率Rr的大小相应的制动力,是在倾翻防止控制部32内运算出来的。
另外,在本实施方式中,作为防止倾翻的控制的开始条件(开始第一控制的基准)是指:(1)车身速度Vb达到基准值(预先设定的低速值)V1以上;(2)横向加速度Gy的大小达到基准值(预先设定的值)Gysl以上;(3)侧倾率Rr的大小达到基准值(预先设定的第一控制开始的阈值)Rrs以上。如果这些各种条件全都成立,便开始侧倾率控制。上述条件包含了车辆开始转弯的条件,当这些条件全部成立时,车辆当然处于转弯状态。此外,在本实施方式中,把在开始条件(2)中判定的横向加速度Gy的基准值Gysl,设定为极其微小的值。即,此处的横向加速度Gy不是作为判定车辆侧倾状态的参数,而是作为判定车辆开始转弯的参数,包含在判定车辆转弯的开始条件中。因此,实质上,这些侧倾率控制的开始条件是根据侧倾率Rr的值所获取的条件。
此外,侧倾率控制的终止条件(终止第1控制的基准)是指:(1)车身速度Vb低于基准值(预先设定的低速值)V2(不过,V2<V1);(2)转弯方向发生变换;(3)侧倾率Rr的大小低于基准值(预先设定的控制终止的阈值)RrE,不过,RrE<RrS。只要这些条件中有1个条件成立,就可终止侧倾率的控制。另外,在偏转率Yr的符号相反后,判定为转弯方向已发生变换。
ASR控制33,是根据在车辆运动状态输入部21和驾驶员驾驶状态输入部22中所计算出来的各种参数,来控制各个驱动轮的制动力,以使车辆的各个驱动轮不产生滑动。具体地说,根据从车轮速度传感器15发来的车轮速度信号与由车辆运动状态输入部21计算出来的车身速度Vb等来监视驱动轮的滑动,在发生滑动时进行制动控制。此外,在左右两个车轮都发生滑动的情况下,车轮都进行空转,则在进行上述制动控制的同时,还要进行抑制发动机的输出功率的控制(ASR发动机输出功率抑制控制)。借助于上述控制,在冰雪等低摩擦系数μ的路面上可确保发动力,并同时提高加速时的稳定性。
这种ASR发动机输出功率抑制控制的信号,输入后述的发动机ECU7的控制信号选择部72中。即,在ASR控制部33中进行了开始和终止的判定之后,在发动机ECU7的控制信号选择部72中执行这一控制。
另外,在制动器ECU3中还装有自动减速控制部(未图示)等,它作为控制装置来运算在车辆转弯时的转弯半径和行驶路面的摩擦系数,使车辆的速度自动降低,然而,在此处省略关于其它控制部的说明。
[发动机输出功率抑制控制]
下面,对本运行状况控制装置中的发动机输出功率抑制控制进行说明。
在本实施方式中,可使用如下两种控制方式来执行发动机输出功率抑制控制,这两种控制方式是:由偏转(yaw)力矩来抑制的发动机输出功率抑制控制(与转向相对应的发动机输出功率抑制控制);和由侧倾率来抑制的发动机输出功率抑制控制(与侧倾相对应的发动机输出功率抑制控制)执行。在与转向相对应的发动机输出功率抑制控制和与侧倾相对应的发动机输出功率抑制控制的这两种控制方式中,发动机8是柴油发动机,当操作发动机8的调速器的控制器齿条(发动机输出功率调整装置)8a时,可通过节制发动机的输出功率(在本实施方式中,是减少燃料的喷射量)来实现车速的降低,从而在转向状态或者侧倾状态下保持稳定。
另外,发动机8也可以是能产生车辆的驱动力的装置,除汽油发动机等发动机之外,也包括驱动电动汽车行驶用的电动机等。因此,如果是汽油发动机,就可以通过减少吸气量和燃料的喷射量等来节制发动机的输出功率,如果是行驶用的电动机,则可以通过减小供应给电动机的电流等,来节制发动机(电动机)的输出功率。
首先,所谓由偏转(yaw)力矩来抑制的发动机输出功率抑制控制是指:借助于车辆的转向状态(转向特性、偏转(yaw)力矩)来掌握车辆的运行状况,使转向状态实现稳定化的发动机输出功率抑制控制。在此处,所谓车辆的转向状态是指一种车姿状态,例如与转弯时的转向不足或转向过度这样的偏转有关的状态。可以将偏转率的偏差Ydev用作表示转向状态的参数。
另一方面,所谓由侧倾率来抑制的发动机输出功率抑制控制是指:借助于车辆的侧倾状态(侧倾率)来掌握车辆的运行状况而实现侧倾状态稳定化的发动机输出功率抑制控制。在此处,所谓侧倾状态是指一种车姿状态,例如,与横向加速度和侧倾率等所判定的关于侧倾方向状态。作为表示侧倾状态的参数可以使用侧倾率Rr。而且,在发动机ECU7内,设有分别与这两种控制方式相对应的判定部分。
另外,下面将具体说明与发动机控制的开始判定、以及终止判定有关的各种参数,这些参数是按照需要从制动器ECU3通过CAN通信输入的。例如,偏转率的偏差Ydev是从偏转(yaw)力矩控制部31输入的,而侧倾率Rr则是从车辆运动状态输入部21输入的。
发动机ECU7的结构中包括:抑制发动机输出功率控制部(发动机输出功率抑制控制装置)71,和控制信号选择部72。首先,发动机输出功率控制部71具有:用来稳定根据车辆的偏转(yaw)力矩来执行的车辆的运行状况(即,车辆的转向方向的运行状况)的发动机输出功率抑制控制部73,和用来稳定根据车辆的侧倾率来执行的车辆的运行状况(即,车辆的侧倾方向的运行状况)的发动机输出功率抑制控制部74。在各控制部73、74中分别判定各自的发动机输出功率抑制控制是否开始以及是否终止,并据此执行控制。当然,在依据偏转(yaw)力矩来执行的发动机输出功率抑制控制部73中,根据车辆的偏转(yaw)力矩来判定控制的开始和终止,而在依据侧倾率来执行的发动机输出功率抑制控制部74中,则根据车辆的侧倾率来判定控制的开始和终止。
在依据偏转(yaw)力矩来执行的发动机输出功率抑制控制部73中的发动机输出功率抑制控制的开始条件(第二控制开始基准)是:(1)车身速度Vb达到基准值(预先设定的低速值)V1以上;(2)在OS时,偏转率偏差Ydev小于第2基准值(作为预先设定的阈值的基准偏转率)Yoste乘以修正增益K后得到的值(负值),或者在US时,偏转率偏差Ydev大于第2基准值(作为预先设定的阈值的基准偏转率)Yuste乘以修正增益K后得到的值。如果这些条件均都成立,就把这个判定结果输入控制信号选择部72中,从而,依据偏转(yaw)力矩来执行的发动机输出功率抑制控制会被开始。
与上述发动机输出功率抑制控制有关的第2基准值Yoste、Yuste分别设定成比与偏转(yaw)力矩控制有关的基准值Yost、Yust更大的值,即,将车辆的转向特性设定为与更不稳定状态相对应的值。这样,如果车辆的转向特性不是处于比上述偏转(yaw)力矩控制更加不稳定的状态,则依据偏转(yaw)力矩来执行的发动机输出功率抑制控制就不开始。
这样,在偏转(yaw)力矩控制的时侯,在车辆运行状况不发生大的异常时,驾驶员可以进行加速器的操作,不过有时通过发动机输出功率抑制控制来节制发动机的输出功率,反倒使操控性降低,然而,在车辆运行状况的异常很大时,最好是不仅依靠驾驶员的操作,还借助发动机输出功率抑制控制来节制发动机的输出功率,以提高车辆的稳定性。因此,将发动机输出功率抑制控制的开始条件的基准值设定为大于偏转(yaw)力矩控制的基准值的数值(即,判定的条件更严格),即使在车辆的运行状况很不正常的情况下,也能执行发动机输出功率抑制控制。
另外,在本实施方式中,OS时的第2基准值Yoste与US时的第2基准值Yuste,设定为相同的值,但是根据车辆的转向特性,它们也可以设定为不同的值。
此外,依据偏转(yaw)力矩来执行的发动机输出功率抑制控制部73的发动机输出功率抑制控制的终止条件(第二控制终止基准)是:1)车身速度Vb低于基准值(预先设定的低速值)V2(不过,V2<V1);(2)偏转率的偏差Ydev在低于基准值Yehm的持续的时间超过规定的时间Tehm
如果这两个条件全都成立,就把它的判定结果输入到控制信号选择部72中,终止以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制。即,终止以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制的条件,与终止上述偏转(yaw)力矩控制的条件相同,当这些终止条件成立时,车辆的转向特性便达到了稳定的状态,于是便终止这两种控制。换而言之,在车辆转向特性的状态满足上述终止条件之前,要执行偏转(yaw)力矩控制以及以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制这两种制动控制,以确保车辆的稳定性。
如上所述,在本实施方式中,以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制依赖于偏转(yaw)力矩的控制,在执行以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制时,也一定要执行偏转(yaw)力矩的控制。
另一方面,在以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制部74中的发动机输出功率抑制控制的开始条件(第二控制开始的基准)是:(1)车身速度Vb达到基准值(预先设定的低速值)V1以上;(2)横向加速度Gy超过基准值(预先设定的值)Gysl;(3)侧倾率Rr的大小超过基准值(预先设定的控制开始阈值)Rrs。如果这些条件全部都成立,就把其判定结果输入控制信号选择部72中,开始以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制。
此外,以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制部74的发动机输出功率抑制控制的终止条件(终止第二控制的基准)是:1)车身速度Vb低于基准值(预先设定的低速值)V2(不过,V2<V1=;(2)转换转弯的方向;(3)侧倾率RrE的大小在基准值(预先设定的控制终止阈值)RrE以下,不过,RrE<RrS。如果这些条件中有一个条件成立,就把这个判定结果输入控制信号选择部72中,开始以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制。
这些开始条件和终止条件,与倾翻控制抑制部32中的倾翻抑制控制的开始条件和终止条件相同。即,在倾翻控制抑制部32中,在满足了抑制倾翻控制的开始条件时,也就满足了以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制部分74中以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制的开始条件;在满足了抑制倾翻的控制的终止条件时,也就满足了发动机输出功率抑制控制的终止条件。因此,在本实施方式中,以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制,依赖于抑制倾翻的控制,抑制倾翻的控制与以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制是同时执行的。
这一点,在抑制倾翻的控制中,与偏转(yaw)力矩的控制不同,为了有效地确保马上使车辆减速时的稳定性,所以使本发明的发动机输出功率抑制控制的开始条件的基准值,与抑制倾翻的控制的基准值相同,同时执行这两种控制。
这种以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制部分73和以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制部分74中的各种控制的开始、终止的判定,输入到控制信号选择部72中,以便进行实际的控制。
控制信号选择部72,在以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制的开始条件成立时,就能用根据偏转(yaw)力矩的大小的控制量抑制发动机的输出功率。此外,同样,在以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制的开始条件成立时,就能用根据侧倾率的大小的控制量抑制发动机的输出功率。
另外,在本实施方式中,无论在上述哪一种发动机输出功率抑制控制中,都是用预定设定的指定倾斜度来节制调节器(未图示)的开度,以减少向发动机供应的燃料的喷射量,从而降低发动机的输出功率。此外,当两个控制抑制发动机输出功率的终止条件成立时,便以预先设定的一定的坡度打开调速器的开度,使发动机输出功率恢复到最初状况(例如,在驾驶员踏下加速踏板的基础上,获取原来的发动机输出功率等)。
此外,在以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制和以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制这两种控制开始条件都成立的情况下,控制信号选择部72按照时间顺序,只优先进行先开始的一方的控制。
即,例如,在以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制的开始条件成立之后,以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制也成立,在这两种控制开始的条件都成立的情况下,控制信号选择部72只优先进行先开始的以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制。因此,就不会进行把以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制的控制量与以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制量加在一起的,过度对发动机进行抑制其输出功率的控制。
此外,在此之后,在以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制的终止条件还没有成立的状态,而以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制的终止条件却已经成立的情况下,便执行以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制。
此外,控制信号选择部72执行以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制与以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制,但是优先于执行ASR控制。即,在执行以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制和以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制的过程中,不执行ASR控制。
另外,本装置还具有作为选择能不能进行控制的选择装置的选择开关(发动机控制停止开关)51,它可以选择两种模式:容许执行发动机输出功率抑制控制的模式(控制发动机输出功率许可模式);禁止执行发动机输出功率抑制控制的模式(控制发动机输出功率禁止模式)。
在发动机输出功率抑制控制部71(73、74)中,如果将发动机控制停止开关51设定为执行发动机输出功率抑制控制容许模式,则在上述各控制条件成立的时间内(从控制开始条件成立开始一直到控制终止条件成立为止的时间内),执行上述各种发动机输出功率抑制控制;但是,如果将发动机控制停止开关51设定为禁止发动机输出功率抑制控制执行模式,则无论上述各种控制条件是否成立,都不执行上述各种发动机输出功率抑制控制。
此外,在制动器ECU3内部具有判定驾驶员的加速意向的功能加速意向判定装置34,它根据输入车辆运动状态输入部21中的加速器开度传感器(加速器开度检测装置)41所检测到的信息,来判定驾驶员的加速意向。具体地说,如果由加速器开度传感器41所检测到的加速器开度(加速器操作量)在预先设定的阈值以上时,便判定驾驶员有加速意向。
另外,作为这种加速意向判定装置34,也可以设有获取加速器打开速度(加速器操作量的增加速度)的功能(加速器操作量增加速度获取装置),例如,是将由加速器开度传感器41所检测出来的加速器开度对时间进行微分等而获取的。如果由获取加速器操作量增加速度的装置所取得的加速器打开速度(加速器操作量的增加速度)超过了预先设定的阈值,就可以判定,驾驶员有加速的意向。
或者,可以是以下两种结构:一种结构是,如果在加速器开度超过预先设定的阈值以上,或者加速器的打开速度超过预先设定的阈值以上这两种情况中,有一种情况成立,即可判定驾驶员有加速的意向;另一种结构是,加速器开度超过预先设定的阈值以上,并且加速器的打开速度也超过预先设定的阈值以上,才判定驾驶员有加速的意向。
此外,在制动器ECU3中,在将发动机控制停止开关51设定在禁止抑制发动机输出功率的模式上的状况下,如果执行了制动控制(由偏转(yaw)力矩控制部分31执行的偏转(yaw)力矩控制、或者由侧倾率抑制控制部32执行的侧倾率抑制控制),则在加速意向判定装置34判定出驾驶员有加速意向的时刻,便终止制动控制。
本发明一种实施方式中的车辆的运行状况控制装置是如上述那样构成的,当发动机控制停止开关51设定在“开”(发动机输出抑制功率控制禁止模式)时,就可禁止发动机输出功率抑制状况,如果开始条件成立,便开始制动控制。因此,如果注意制动控制的终止,则如图3所示,判定发动机控制停止开关51是否设定在“开”上(步骤S10),这样,当发动机控制停止开关51设定在“开”的状况下,则在制动控制中对驾驶员是否有加速的意向进行判定(步骤S20),如果判定出驾驶员有加速意向的话,就在这个时刻终止制动控制(步骤S30)。如果判定出驾驶员没有加速意向,则由于正常的控制终止条件成立而终止制动控制(步骤S40)。
此外,当发动机控制停止开关51设定在“关”的状况下,则根据平常的控制开始以及终止条件,同时执行发动机输出功率抑制控制和制动控制,即使是注意制动控制的终止,也可由于正常的制动终止条件成立而终止制动控制(步骤S40)。
这样,在发动机控制停止开关51设定在“开”的状况下,不言而喻,发动机输出功率抑制控制会被禁止,而且在这一时刻,以规定的周期,根据加速器的开度和加速器的打开速度等,借助于加速意向判定装置34来判定驾驶员是否有加速意向,当判定出驾驶员有加速意向时,将终止制动控制。
因此,车辆的操控性(驾驶性能)与车辆的运行状况控制相比而言,驾驶员更加重视车辆的操控性(驾驶性能),在将发动机控制停止开关51设定在“开”的情况下,在驾驶员表示加速意向之前,制动控制执行的是平常的控制,而在驾驶员表示出加速意向的时刻,所执行着的制动控制被终止,由此,能在不妨碍驾驶员的加速意向的范围内执行车辆的运行状况控制,从而能在确保驾驶性能的同时,提高车辆运行状况的稳定性。
此外,由于在加速意向判定装置34中,是根据加速器的开度和加速器的打开速度来判定驾驶员是否有加速的意向的,所以,能很容易而且准确地判定出驾驶员的加速意向。
以上说明了本发明的实施方式,然而,本发明并不限于上述实施方式,在不脱离本发明主旨的范围内,可实施各种变型。
例如,在上述实施方式中,都是将制动控制以及发动机输出功率抑制控制,用于使车辆在转向方向上的运行状况实现稳定化的转向控制(偏转(yaw)力矩控制)以及、使车辆在侧倾方向上的运行状况实现稳定化的侧倾控制(侧倾抑制控制),但也可以仅将制动控制以及发动机输出功率抑制控制中的任何一种控制、或者这两种控制用于偏转(yaw)力矩控制和侧倾抑制控制中的一种控制。
在这种情况下,在装置的构成要件中,当然可以把除了与偏转(yaw)力矩控制和侧倾抑制控制中所使用的控制有关的结构要件以外的其它结构要件省略掉。
此外,在上述实施方式中,对于发动机输出功率抑制控制的发动机输出功率的抑制量是这样进行控制的:以预定设定的指定倾斜度来节制调节器(未图示)的开度,以减少向发动机供应的燃料的喷射量,从而降低发动机输出功率,但是,在结构上也可以根据偏转(yaw)力矩和侧倾率的大小来改变控制量,也可根据车辆的转向特性和运行状态进行控制。当然,还可以考虑把以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制、以及以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制,设定为不同的发动机输出功率的抑制量。
符号说明:
1制动踏板1
2主缸2
3作为制动控制机构(制动控制器)的制动器ECU
4制动液储存器4
5FL、5FR、5RL、5RR制动轮
6液压装置
7发动机ECU(发动机输出功率调整装置)
8发动机
8a控制器齿条(发动机输出功率调整装置)
10车轮制动器
11操纵角传感器
12偏转率传感器
13侧倾率传感器(侧倾率检测装置)
14主缸液压传感器
15车轮速度传感器
16制动开关
17前后一横向加速度传感器(横向加速度检测装置)
21车辆运动状态输入部
22驾驶员驾驶状态输入部
31偏转(yaw)力矩控制部(偏转特性检测控制装置)
32倾翻抑制控制部
33ASR控制部
34加速意向判定装置
41加速器开度传感器(加速器开度检测装置)
51作为是否要进行控制的选择装置的选择开关(发动机控制停止开关)
71发动机输出功率抑制控制部(发动机输出功率抑制控制装置)
72控制信号选择部
73以偏转(yaw)力矩为依据的发动机输出功率抑制控制部
74以侧倾率为依据的发动机输出功率抑制控制部

Claims (10)

1.一种车辆的运行状况控制装置,该车辆的运行状况控制装置包括:
制动机构,对车辆的制动轮(5FL、5FR、5RL、5RR)进行制动;
发动机调整装置(8a),用于调整车辆的发动机(8)的输出功率;
车辆运行状况检测装置,用于检测出上述车辆转弯时的运行状况;
制动控制装置(3),在由上述车辆运行状况检测装置所检测出来的该车辆的运行状况,与预先设定的第一控制开始的基准相比处于运行状况不稳定一侧的情况下,使上述制动机构工作来进行制动控制,使该车辆的运行状况稳定化;
发动机输出功率抑制控制装置(71),在由上述车辆运行状况检测装置所检测出来的该车辆的运行状况,与预先设定的第二控制开始的基准相比处于运行状况不稳定一侧的情况下,驱动上述发动机输出功率调整装置来抑制发动机输出功率,使该车辆的运行状况稳定化,
并且,通过上述制动控制装置(3)和上述发动机输出功率抑制控制装置(71)控制车辆的动作,其特征在于,
该车辆的运行状况控制装置具有:
是否要进行控制的选择装置(51),用于人工选择是否要借助于该发动机输出功率抑制控制装置(71)进行控制;以及
加速意向判定装置(34),其判定驾驶员的加速意向,
其中,当通过上述是否要进行控制的选择装置(51)选择了不要用上述发动机输出功率抑制控制装置(71)进行控制的情况下,便禁止由该发动机输出功率抑制控制装置(71)进行控制,进而,当通过上述加速意向判定装置(34)判定出驾驶员有加速的意向时,便终止由上述制动控制装置(3)进行的为使该车辆运行状况稳定化的制动控制。
2.如权利要求1所述的车辆运行状况的控制装置,其特征在于,
上述车辆的运行状况包含该车辆向着转向方向的运行状况;
上述制动控制装置(3),在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的转向运行状况,处于比关于这种转向运行状况的上述第一控制开始基准还要不稳定的情况下,便通过上述制动控制使该车辆的运行状况稳定化;同时上述发动机输出功率抑制控制装置(71),在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的转向运行状况,处于比关于这种转向运行状况的上述第二控制开始基准还要不稳定的情况下,则通过上述发动机输出功率抑制控制使该车辆的运行状况稳定化。
3.如权利要求2所述的车辆运行状况的控制装置,其特征在于,上述制动控制装置(3),在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的转向运行状况,处于既要比关于这种转向运行状况的上述第一控制开始基准,也要比作为运行状况稳定的基准的预先设定的第一控制终止基准还要稳定的情况下,便终止用于使该车辆的运行状况稳定化的上述制动控制;并且,上述发动机输出功率抑制控制装置(71),在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的转向运行状况,处于既要比关于这种转向运行状况的上述第二控制开始基准,也要比作为运行状况稳定的基准的预先设定的第二控制终止基准还要稳定的情况下,便终止用于使该车辆的运行状况稳定化的上述发动机输出功率抑制控制。
4.如权利要求1所述的车辆运行状况的控制装置,其特征在于,
上述车辆的运行状况包含该车辆向着侧倾方向的运行状况;
上述制动控制装置(3),在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的侧倾运行状况,处于比关于这种侧倾运行状况的上述第一控制开始基准还要不稳定的情况下,便通过上述制动控制使该车辆的运行状况稳定化;同时,上述发动机输出功率抑制控制装置(71),在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的侧倾运行状况,处于比关于这种侧倾运行状况的上述第二控制开始基准还要不稳定的情况下,则通过上述发动机输出功率抑制控制使该车辆的运行状况稳定化。
5.如权利要求3所述的车辆运行状况的控制装置,其特征在于,
上述车辆的运行状况包含该车辆向着侧倾方向的运行状况;
上述制动控制装置(3),在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的侧倾运行状况,处于比关于这种侧倾运行状况的上述第一控制开始基准还要不稳定的情况下,便通过上述制动控制使该车辆的运行状况稳定化;同时上述发动机输出功率抑制控制装置(71),在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的侧倾运行状况,处于比关于这种侧倾运行状况的上述第二控制开始基准还要不稳定的情况下,则通过上述发动机输出功率抑制控制使该车辆的运行状况稳定化。
6.如权利要求5所述的车辆运行状况的控制装置,其特征在于,
上述车辆的运行状况包含该车辆向着侧倾方向的运行状况;
上述制动控制装置(3),在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的侧倾运行状况,处于既要比关于这种侧倾运行状况的上述第一控制开始的基准,也要比作为运行状况稳定的基准的预先设定的第一控制终止基准还要稳定的情况下,便终止用于使该车辆的运行状况稳定化的上述制动控制;同时上述发动机输出功率抑制控制装置,在由上述车辆运行状况检测装置所检测到的该车辆的侧倾运行状况,处于既要比关于这种侧倾运行状况的上述第二控制开始基准,也要比作为运行状况稳定的基准的预先设定的第二控制终止基准还要稳定的情况下,便终止用于使该车辆的运行状况稳定化的上述发动机输出功率抑制控制。
7.如权利要求1所述的车辆运行状况的控制装置,其特征在于,还具有检测上述车辆的加速器操作量的加速器操作量检测装置(41);
由该加速器操作量检测装置(41)所检测到的加速器操作量超过预先设定的阈值时,上述加速意向判定装置(34)会判定出驾驶员有加速的意向。
8.如权利要求6所述的车辆运行状况的控制装置,其特征在于,
还具有检测上述车辆的加速器操作量的加速器操作量检测装置(41);
由该加速器操作量检测装置(41)所检测到的加速器操作量超过预先设定的阈值时,当上述加速意向判定装置(34)会判定出驾驶员有加速的意向。
9.如权利要求1所述的车辆运行状况的控制装置,其特征在于,
还具有获取上述车辆的加速器操作量增加速度的加速器操作量增加速度获取装置;
当上述加速器操作量增加速度获取装置所获取的加速器操作量的增加速度超过预先设定的阈值时,上述加速意向判定装置(34)会判定出驾驶员有加速的意向。
10.如权利要求6所述的车辆运行状况的控制装置,其特征在于,
还具有获取上述车辆的加速器操作量增加速度的加速器操作量增加速度获取装置;
当上述加速器操作量增加速度获取装置所获取的加速器操作量的增加速度超过预先设定的阈值时,上述加速意向判定装置(34)会判定出驾驶员有加速的意向。
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