CN1623818A - 车辆的减速控制装置和方法 - Google Patents
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Abstract
制动装置(200)产生的制动力被控制成使得目标减速度(403)作用于车辆上,该控制基于i)目标减速度(403),其被设定为通过制动装置(200)的制动操作和换档操作施加到车辆上的减速度,制动装置(200)的制动操作在车辆中产生制动力,所述换档操作将变速器(10)换档到相对低的变速档或变速比中,和ii)通过换档到一变速档或变速比中的换档操作实现的减速度,所述变速档或变速比被选择为适合实现目标减速度(403)的变速档或变速比。当设定了目标减速度和选择了适合实现该目标减速度的变速档或变速比时,对制动装置进行实时控制,以补偿通过换档到所选的变速档或变速比中实现的减速度和目标减速度之间的差别,以便目标减速度作为制动装置和变速器的合作控制的总结果作用于车辆上。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的减速控制装置和方法,更具体地,本发明涉及车辆的减速控制装置和方法,其通过制动装置的操作和换档操作来控制车辆的减速,其中制动装置的操作将制动力施加到车辆上,换档操作将自动变速器换档到相对较低的变速档或变速比。
背景技术
在自动变速器被手动换档到会导致使用发动机制动的变速档时,通过操作制动器来控制自动变速器和制动器共同作用的技术是已知的,这类技术的一个例子在专利2503426中披露。
根据在专利2503426中披露的技术,当自动变速器(A/T)被手动换档以致将使用发动机制动时,对车辆制动器进行操作,以防止由于车辆处于换档开始时间和发动机制动使用时间之间的中性状态而引起的车辆的滑行。
根据专利2503426,从给出手动降档命令一个预定时间段的时间开始,或从给出手动降档命令直到发动机制动开始使用为止(即,直到自动变速器输出轴的负转矩的绝对值变大为止)的时间开始,车辆制动器在换档的过程中与发动机负转矩的峰值相应地进行操作,该峰值根据换档类型和车速等等而获得。因为在手动换档的过程中,车辆制动器被施以一个制动力,该制动力与换档期间的自动变速器输出轴的负转矩相应,所以一个制动力被施加到车辆上,该制动力与手动换档期间的发动机制动量相应,结果,从执行手动换档的时间开始直到换档完成为止,稳定的制动力被施加到车辆上,以致能在手动换档期间获得高响应且稳定的制动力。因为发动机制动不会由于在自动变速器处于中性状态时应用车辆制动器而突然被使用,所以制动力的波动能减小。
在专利2503426中,制动器被操作一预定量并持续一预定时间段,以在手动换档导致的减速转矩得以稳定产生之前的时间段中,减少(减速过渡特性)问题。在专利2503426中,在自动变速器换档期间关于减速过渡特性的问题包括最初的中性状态和低转矩区域以及从第一次换档结束开始的转矩步幅,在第一次换档结束时,通过开始第二次换档来进行第二次换档。
在前述公开中,操作制动器所持续的预定时间段基于自动变速器输出轴的转速和发动机转速的检测结果进行确定,操作制动器的预定量基于换档种类和车速进行确定,然而,当将该方法投入实际使用时,出现了下面的问题和新增的困难。
即,当基于自动变速器输出轴的转速等等的检测结果来确定预定时间段时,检测延迟以及那些延迟中的差量可能导致制动器产生的减速转矩与自动变速器产生的减速转矩不相符,结果不能实现好的减速特性。此外,尽管当确定了预定的时间段时,用计时器来对从换档正时(开始/结束正时)开始经过的时间段进行计时是可能的,但换档正时中的差量可能导致制动器产生的减速转矩与自动变速器产生的减速转矩不相符。
并且,关于操作制动器的预定量,离合器的离合器转矩中的差量(既在释放侧又在应用侧上)也可能导致制动器产生的减速转矩与自动变速器产生的减速转矩不相符,其中离合器是自动变速器的一个应用要素。
为了解决前述问题,基于自动变速器和制动器操作结果的了解修正或其它这种措施是必须的,在前述公开中,前述问题由于这样的事实而发生,即自动变速器和制动器都被顺序控制。
专利2503426仅仅提及,制动控制产生通过制动器制动力,该制动力持续预定时间段和在该时期中具有预定量,直到自动变速器的换档导致的减速转矩稳定地产生为止,没有提及各种其它情况所需的减速控制。
如上所述,专利2503426中的技术通过制动器施加制动力直到自动变速器的换档导致的减速转矩稳定地产生为止,因而,制动器的制动力是一个数值,对于每次换档,该数值基于换档类型和车速仅仅作为预定量计算一次,并应用一预定时间段,制动器施加的制动力的数量是固定的,因而专利2503426中的技术不会通过改变施加到制动器的制动力,来关于车辆所需的减速灵活地预见控制(被除了换档之外的某事)实时产生的事件。
此外,给予制动控制细节的考虑是不够的,专利2503426中描述的技术还为车辆减速过渡特性的改善留下了空间,而且,专利2503426仅仅披露了通过手动降档的减速控制,而没有提及发明能应用于这样一种减速控制,当在车辆侧上确定需要减速时,执行该减速控制。
发明内容
鉴于前述问题,因而本发明提供了一种车辆减速控制装置和方法,其能响应各种情况并能实现好的车辆减速过渡特性。
即,本发明的一个方面涉及车辆减速控制装置和变速器,所述车辆设置有制动装置用来在车辆中产生制动力,其中制动装置和变速器被如此控制,即作用于车辆上的减速度与目标减速度相符,目标减速度被设定为通过制动装置的制动操作和换档操作施加到车辆上的减速度,所述换档操作将变速器换档到相对低的变速档或变速比中。
本发明的另一个方面涉及车辆的减速控制方法和变速器,所述车辆设置有制动装置用来在车辆中产生制动力。根据该减速控制,制动装置和变速器被如此控制,即作用于车辆上的减速度与目标减速度相符,目标减速度被设定为通过制动装置的制动操作和换档操作施加到车辆上的减速度,所述换档操作将变速器换档到相对低的变速档或变速比中。
根据上述车辆减速控制装置和方法,减速度的目标值能设定为目标减速度,该减速度的目标值是制动装置导致的减速度和换档操作导致的减速度的和。通过合作地控制制动装置和变速器以便减速度与目标减速度相符,使平稳的换档变得可能。而且,在根据如上所述的本发明的减速控制中,制动装置的操作(即,制动控制)和换档操作(即,换档控制)能彼此合作地同时执行,这里减速指的是由减速度或减速转矩代表的车辆减速程度(量)。
本发明的又一个方面涉及车辆减速控制装置和变速器,所述车辆设置有制动装置用来在车辆中产生制动力。在该减速控制装置中,制动装置产生的制动力被控制成使得目标减速度作用于车辆上。该控制基于i)目标减速度,其被设定为通过制动装置的制动操作和换档操作施加到车辆上的减速度,所述换档操作将变速器换档到相对低的变速档或变速比,和ii)通过换档到一变速档或变速比中的换档操作实现的减速度,所述变速档或变速比被选择为适合实现目标减速度的变速档或变速比。
本发明的还一个方面涉及车辆的减速控制方法和变速器,所述车辆设置有制动装置用来在车辆中产生制动力。在该减速控制方法中,制动装置产生的制动力被控制成使得目标减速度作用于车辆上。该控制基于i)目标减速度,其被设定为通过制动装置的制动操作和换档操作施加到车辆上的减速度,所述换档操作将变速器换档到相对低的变速档或变速比,和ii)通过换档到一变速档或变速比中的换档操作实现的减速度,所述变速档或变速比被选择为适合实现目标减速度的变速档或变速比。
根据上述车辆减速控制装置和方法,当设定了目标减速度和选择了适合实现该目标减速度的变速档或变速比时,能实时控制制动装置以补偿在目标减速度和通过换档到所选变速档或变速比中实现的减速度之间的差别,以便目标减速度作为制动装置和变速器的合作控制的总体结果作用于车辆上。
不象专利2503426中的控制,本发明的控制不是顺序控制(例如,这样一种控制,其中控制步骤根据预定顺序接连进行,在预定顺序中,在确定换档类型后,然后基于该换档类型和车速确定制动力,然后确定的制动力被应用一预定时间段)。因而,本发明能响应各种情况,结果,实现好的车辆减速过渡特性。
在本发明中,由于合作控制的原因,当目标减速度被施加到车辆上时,制动装置执行最终调节(修正控制)。因为与变速器相比,制动装置具有更好的响应以及在它产生的减速方面具有更高的自由度,所以它适合于在目标减速度作为合作控制的结果施加到车辆上时执行最终调节。
而且,在本发明的车辆减速控制装置和方法中,考虑到换档操作导致的减速度的变化,优选地在制动装置中执行反馈控制,以便施加到车辆上的减速度与目标减速度相符。
在制动装置的反馈控制中,目标值是目标减速度,控制量是作用于车辆上的减速度,被控制的目标是制动装置,操作量是制动装置的控制量(制动力),干扰主要是换档操作引起的减速度的变化。当基于目标减速度和作用于车辆上的减速度之间的差别产生的制动装置的控制量(制动力)输出时,作为控制目标的制动装置能产生与该差别相应的制动力。
此外,根据本发明的车辆减速控制装置和方法,在执行制动装置的制动力控制时,目标减速度优选地实时更新。
而且,在车辆减速控制装置和方法中,目标减速度能响应下列情况而实时更新,例如,车辆前方弯道的大小的变化或路面坡度或类似方面(在变速点控制的情况下),车辆间距离上的变化,相对车速,或车辆之间的时间(它通过用车速除目标到车辆的距离来计算),或类似方面(在车辆间距离控制的情况下),或驾驶员所希望的发动机制动力上的变化(在手动换档的情况下)。即,目标减速度可以是一个值,该值是固定的直到前述控制结束为止,或可以是一个变化的值。
而且在如上所述的车辆减速控制装置和方法中,优选地,通过变速点控制或车辆间距离控制来设定目标减速度或选择适合实现目标减速度的变速档或变速比。
因而,按照上述的车辆减速控制装置和方法的控制不是顺序控制,因此它能响应各种情况。在进行本发明的控制时,目标减速度能改变,这使得本发明能应用于变速点控制和车辆间距离控制。
而且在如上所述的车辆减速控制装置和方法中,优选地,结束制动装置控制的条件设定得不同于结束换档操作的条件。
因而,由于按照上述的车辆减速控制装置和方法的控制不是顺序控制,结束制动装置控制的条件设定得不同于结束换档操作的条件,结果,可以在能结束制动装置的操作时,通过及早地结束制动装置的操作来消除制动装置耐久性的降低。
而且在如上所述的车辆减速控制装置和方法中,优选地,目标减速度设定成沿着预定斜率变化。
结果,顾及到减速震动的抑制和制动装置控制的目标跟随特性是可能的。
应该注意,在专利2503426中没有提及制动力的初始操作斜率(在专利2503426的图中,制动器制动力是垂直的)。制动力的初始操作斜率对制动震动的影响很大,在专利2503426中,技术仅仅应用于手动换档,没有太多地考虑制动震动,虽然即使关于手动换档也应该考虑制动震动,但更重要的是,应该在变速点控制的情况下考虑到制动震动,在变速点控制中,在变速器的换档和驾驶员的换档意图之间相对没有什么联系。
而且,在专利2503426中没有提及任何关于由于施加制动力(减速)而使得车辆变得不稳定的可能性的内容,也没有提及关于怎样控制车辆的不稳定性,如果其发生的话。这时因为没有考虑到如上所述的通过变速点控制进行的换档,它还可能是因为,鉴于公布专利2503426的时间的技术水平,车辆中不稳定现象的检测或估计技术不是那么先进,或因为例如VSC(车辆稳定性控制)等用来检测或估计滑移的技术不是那么常见。回到用来检测或估计车辆中不稳定现象的技术不足的时候,每当驾驶员进行转向操作或路面系数μ改变时,换档就被禁止,除非它被换档到这样一个变速档中,该变速档仅仅产生不会导致车辆中的不稳定现象的减速。
附图说明
通过阅读下面结合附图对本发明的示范实施例进行的详细说明,将更好地了解本发明的上述目标、特征、优点、技术和工业意义,其中:
图1是流程图,表示根据本发明第一示范实施例的车辆减速控制装置进行的控制;
图2是框图,示意性地表示根据本发明第一示范实施例的车辆减速控制装置;
图3是根据本发明第一示范实施例的车辆减速控制装置的自动变速器的草图;
图4是一个表,表示根据本发明第一示范实施例的车辆减速控制装置的自动变速器的接合/分离组合;
图5是一个时间图,表示根据本发明第一示范实施例的车辆减速控制装置的减速过渡特性;
图6是一个图,表示根据本发明第一示范实施例的车辆减速控制装置的目标减速度的斜率;
图7是一个图,表示根据本发明的第一示范实施例,怎样确定车辆减速控制装置的目标减速度的斜率;
图8是一个框图,示意性地表示根据本发明第二示范实施例的车辆减速控制装置的控制电路周围的外围设备;
图9A和9B是流程图,表示根据本发明第二示范实施例的车辆减速控制装置进行的控制;
图10是一个时间图,表示根据本发明第二示范实施例的车辆减速控制装置的减速过渡特性;
图11是流程图,表示根据本发明第三示范实施例的车辆减速控制装置进行的控制;
图12是一个时间图,表示根据本发明第三示范实施例的车辆减速控制装置的减速过渡特性;
图13A和13B是流程图,表示根据本发明第四示范实施例的车辆减速控制装置进行的控制;
图14A和14B是流程图,表示根据本发明第五示范实施例的车辆减速控制装置进行的控制;
图15是一个时间图,表示根据本发明第五示范实施例的车辆减速控制装置的减速过渡特性(第一种情况);
图16是一个时间图,表示根据本发明第五示范实施例的车辆减速控制装置的减速过渡特性(第二种情况);
图17是一个图表,表示根据本发明第五示范实施例的车辆减速控制装置的目标减速度(在第二情况下);
图18A是流程图,表示根据本发明第六示范实施例的车辆减速控制装置进行的操作的第一部分;
图18B是流程图,表示根据本发明第六示范实施例的车辆减速控制装置进行的操作的第二部分;
图19是一个框图,示意性地表示根据本发明第六示范实施例的车辆减速控制装置;
图20是根据本发明第六示范实施例的车辆减速控制装置的目标减速度图;
图21是根据本发明第六示范实施例的车辆减速控制装置的变速档目标减速度图;
图22是一个图表,表示在根据本发明第六示范实施例的车辆减速控制装置中,通过输出轴转速和变速档产生的减速度;
图23是一个图表,表示在根据本发明的第六示范实施例的车辆减速控制装置中,变速档目标减速度、当前变速档位减速度和最大目标减速度之间的关系;
图24是一个图表,表示在根据本发明第六示范实施例的车辆减速控制装置中的每个变速档位中,对于每个车速的减速度;
图25是一个时间图,表示根据本发明第六示范实施例的车辆减速控制装置的操作;
图26A是流程图,表示根据本发明第七示范实施例的车辆减速控制装置进行的操作的第一部分;
图26B是流程图,表示根据本发明第七示范实施例的车辆减速控制装置进行的操作的第二部分;
图27是一个框图,示意性地表示根据本发明第八示范实施例的车辆减速控制装置的控制电路;
图28是一个框图,示意性地表示根据本发明第九示范实施例的车辆减速控制装置的控制电路;
图29是一个图表,表示在根据本发明第九示范实施例的车辆减速控制装置中,对于每个转弯大小和输出轴转速的减速度的修正量;和
图30是一个图表,表示在根据本发明第十示范实施例的车辆减速控制装置中,对于每个路面系数μ和输出轴转速的减速度的修正量。
具体实施方式
在下面的说明和附图中,将参考示范实施例对本发明进行更详细的描述。
在下文中,将描述根据本发明的十个实施例。全部十个实施例都与进行制动装置(包括制动器和电动机/发电机)和自动变速器的合作控制的车辆减速控制装置有关。另外,全部十个实施例都具有下面的共同点。
即,在制动装置和自动变速器的合作控制期间,当施加到车辆上的减速度的目标值(目标减速度)被设定和适于实现该目标减速度的自动变速器的变速档或变速比被选择时,对制动装置进行控制以补偿在目标减速度和通过换档到所选变速档或变速比中产生的减速度之间的差别,以便目标减速度作为制动装置和自动变速器的合作控制的总体结果作用于车辆上。
在本发明的示范实施例中,由于合作控制的原因,当将目标减速度施加到车辆上时,制动装置执行最终调节(修正控制)。制动装置比自动变速器具有更好的响应,这使得当将目标减速度施加到车辆上时,由于合作控制的原因,制动装置适合执行最终调节。即,在制动装置中,产生作为输出的最终稳态值(即在控制命令中指出的具体减速度)所花的时间是很短的,其包括浪费的时间和启动时间等等,用于命令信号,该命令信号表示由制动装置产生的具体减速度和产生该减速度的时刻,以及到输出稳定在最终稳态值为止花去的时间。此外,输出大小和最终稳态值之间的差别,例如超出量,很小。
而且,与自动变速器相比,制动装置关于产生的减速度具有高度的灵活性,这意味着能产生所希望的减速度。结果,当将目标减速度施加到车辆上时,由于合作控制的原因,制动装置更适合执行最终调节。
目标减速度不局限于仅仅被制动装置或自动变速器中的一个产生,相反,它可以通过制动装置的操作和自动变速器的换档来产生,即,目标减速度等于由制动装置的操作产生的减速度和自动变速器的换档产生的减速度的和。在这种情况下,在总的减速度中,由制动装置的操作产生的减速度与自动变速器的换档产生的减速度之比不要紧。
这里,目标减速度被设定为通过制动装置和自动变速器两者的控制产生的联合目标,如上所述。然而,这不意味着当结束制动装置或自动变速器之一的控制的条件满足时,作为结果,由制动装置或自动变速器中的另一个实现的减速度被从目标减速度中排除。
在第一和第五示范实施例中,当执行手动降档时,驾驶员设定目标减速度并选择适合实现该目标减速度的变速档,在该情况下,手动降档是在驾驶员希望增加发动机制动力时手动执行的降档。
而且在第一和第五示范实施例中,当通过变速点控制进行的换档被执行时,由安装在车辆中的控制电路(图2中的附图标记130)基于例如车辆前方转弯的大小或路面坡度,设定目标减速度和选择适合实现该目标减速度的变速档。在该情况下,通过变速点控制进行的换档是基于各种信息执行的换档,例如关于车辆行驶道路的信息和关于车辆行驶道路上的交通的道路交通信息,前者包括关于即将到来的弯道R的大小和道路坡度的信息,后者包括关于车辆之间的距离的信息。
在第六到第十示范实施例中,当通过车辆间距离控制进行的换档(车辆跟随控制)被执行时,由安装在车辆中的控制电路(图19中的附图标记130)基于车辆间距离、相对车速、车辆之间的时间或类似参数,设定目标减速度和选择适合实现该目标减速度的变速档。
通过变速点控制和车辆间距离控制,在车辆侧上根据道路和交通情况,自动设定目标减速度和选择适合实现该目标减速度的变速档。
目标减速度包括减速度斜率和最大目标减速度,将在稍后对其进行描述。而且,目标减速度能响应下列情况进行实时更新,例如即将到来的弯道的大小变化或路面坡度或类似方面,车辆间距离上的变化,相对车速,或车辆之间的时间(它通过用车速除目标到车辆的距离来计算),或类似方面,或驾驶员所希望的发动机制动力上的变化。即,目标减速度可以是一个值,该值是固定的直到前述控制结束为止,或可以是一个变化的值。
当在本说明书中提及减速度时,应该了解,当减速度的绝对值大时,减速度高,当减速度的绝对值小时,减速度低。
首先,将参考图1至7描述本发明的第一示范实施例。本示范实施例涉及一种车辆减速控制装置,其通过制动装置和自动变速器的合作控制来执行手动换档或通过变速点控制进行的换档,根据本示范实施例的车辆减速控制装置改善了车辆的减速过渡特性。
当减速度(制动力)施加到车辆上时,车辆可能变得不稳定,上述的专利2503426没有披露用来处理这种情况的技术,因而,本示范实施例的另一个目标是提供一种车辆减速控制装置,其能在不稳定状态中容易地控制车辆。
而且,变速点控制技术近来已经发展起来,其基于即将到来的弯道的半径、路面坡度等等执行换档。与手动换档相反,通过变速点控制进行的换档与驾驶员的换档意图相对没有什么联系,当将合作地控制自动变速器和制动器的技术应用到通过变速点控制进行的换档时,必须考虑到通过变速点控制进行的换档和手动换档之间的这个差别。因而,本示范实施例的又一个目标是提供一种车辆减速控制装置,其考虑到这个差别。
根据本示范实施例,在用来合作控制制动装置和自动变速器的装置中,当执行手动降档或通过变速点控制进行的降档时,设定两个目标减速度:一个用于初始时期(第一时期),在初始时期中,目标减速度至少具有一斜率,而另一个用于第一时期之后的第二时期,在第二时期中,目标减速度一般是齐平的。
图2示出了自动变速器10、发动机40和制动装置200。通过控制液压,自动变速器10能实现五个变速档(第一变速档到第五变速档),控制液压是通过给电磁阀121a、121b和121c通电和断电来完成的。图2示出了三个电磁阀121a、121b和121c,但它们的数量不局限于此,这些电磁阀121a、121b和121c由从控制电路130发出的信号驱动。
节气门开度传感器114检测节气门43的开度,节气门43布置在发动机40的进气道41内。发动机转速传感器116检测发动机40的转速,车速传感器122检测自动变速器10的输出轴120c的转速,该转速与车速成比例。换档位置传感器123检测自动变速器10的换档位置,模式选择开关117在选择自动变速器10的换档模式时使用。
加速度传感器90检测车辆的减速度,手动换档判定部95输出一表示需要通过驾驶员进行手动操作来进行降档(手动降档)或升档的信号,变速点控制换档判定部100输出一表示需要通过变速点控制进行降档的信号,路面系数μ检测/估计部115检测或估计路面的摩擦系数(在下文中称为“路面系数”)μ。
来自节气门开度传感器114、发动机转速传感器116、车速传感器122、换档位置传感器123和加速度传感器90的表示各种检测结果的信号都被输入到控制电路130,同样输入到控制电路130的是表示模式选择开关117的开关状态的信号、来自路面系数μ检测/估计部115的表示检测或估计结果的信号、来自手动换档判定部95的表示需要换档的信号和来自变速点控制换档判定部100的表示需要换档的信号。
控制电路130是已知的微型计算机,包括CPU131、RAM132、ROM133、输入口134、输出口135和公用总线136。来自不同传感器114、116、122、123和90的信号以及来自模式选择开关117、路面系数μ检测/估计部115、手动换档判定部95和变速点控制换档判定部100的信号都被输入到输入口134,电磁阀驱动部138a、138b和138c以及通向制动器控制电路230的制动器制动力信号线L1都连接到输出口135,制动器制动力信号线L1传输制动器制动力信号SG1。
除了用来变换自动变速器10的变速档的换档图和用于换档控制的操作(未示出)之外,在图1的流程图中示出的操作(控制步骤)预先存储在ROM133中,控制电路130基于输入的各种控制条件来使自动变速器10换档。
制动装置200受制动控制电路230的控制,制动器制动力信号SG1从控制电路130输入制动控制电路230中,以便对车辆进行制动。制动装置200包括液压控制电路220和分别设置在车轮204、205、206和207上的制动装置208、209、210和211,每个制动装置208、209、210和211都根据制动液压来控制相应的车轮204、205、206和207的制动力,制动液压受液压控制电路220控制,液压控制电路220受制动控制电路230控制。
通过基于制动控制信号SG2来控制供给到每个制动装置208、209、210和211的制动液压,液压控制电路220执行制动控制,制动控制信号SG2最终确定将施加到车辆上的制动力。基于制动控制电路230从自动变速器10的控制电路130收到的制动器制动力信号SG1,制动控制信号SG2由制动控制电路230产生。
制动控制电路230是已知的微型计算机,包括CPU231、RAM232、ROM233、输入口234、输出口235和公用总线236。液压控制电路220连接到输出口235,基于包含在制动器制动力信号SG1中的各种数据产生制动控制信号SG2的操作预先存储在ROM233中,制动控制电路230基于输入的各种控制条件控制制动装置200(即,执行制动控制)。
在图3中示出了自动变速器10的结构。在图中,来自发动机40的输出经由输入离合器12和液力变矩器14输入到自动变速器10,并经由未示出的差速器齿轮单元和车轴传递到从动轮,所述发动机40即用作使车辆行驶的驱动源的内燃机,液力变矩器14是一个液力传递装置。既充当电动机又充当发电机的第一电动机/发电机MG1布置在输入离合器12和液力变矩器14之间。
液力变矩器14包括结合到输入离合器12的泵轮20,结合到自动变速器10的输入轴22的涡轮24,用来将泵轮20和涡轮24锁定在一起的锁定离合器26,和由单向离合器28防止在一个方向上旋转的定子30。
自动变速器10包括在高速和低速之间转换的第一传递部32,和能在一个倒档与四个前进档之间转换的第二传递部34。第一传递部32包括HL行星齿轮组36、离合器C0、单向离合器F0和制动器B0。HL行星齿轮组36包括太阳齿轮S0、齿圈R0和行星齿轮P0,行星齿轮P0由托架K0可旋转地支承并与太阳齿轮S0和齿圈R0啮合,离合器C0和单向离合器F0设置在太阳齿轮S0和托架K0之间,制动器B0设置在太阳齿轮S0和外壳38之间。
第二传递部34包括第一行星齿轮组400、第二行星齿轮组42和第三行星齿轮组44。第一行星齿轮组400包括太阳齿轮S1、齿圈R1和行星齿轮P1,行星齿轮P1由托架K1可旋转地支承并与太阳齿轮S1和齿圈R1啮合。第二行星齿轮组42包括太阳齿轮S2、齿圈R2和行星齿轮P2,行星齿轮P1由托架K2可旋转地支承并与太阳齿轮S2和齿圈R2啮合。第三行星齿轮组44包括太阳齿轮S3、齿圈R3和行星齿轮P3,行星齿轮P3由托架K3可旋转地支承并与太阳齿轮S3和齿圈R3啮合。
太阳齿轮S1和太阳齿轮S2整体结合在一起,而齿圈R1和托架K2和托架K3整体结合在一起,托架K3结合到输出轴120c。类似地,齿圈R2整体结合到太阳齿轮S3和中间轴48。离合器C1设置在齿圈R0和中间轴48之间,离合器C2设置在太阳齿轮S1与太阳齿轮S2和齿圈R0之间。而且,为了防止太阳齿轮S1和太阳齿轮S2旋转,带制动器B1设置在外壳38上。此外,单向离合器F1和制动器B2串联设置在太阳齿轮S1与太阳齿轮S2和外壳38之间,当太阳齿轮S1和太阳齿轮S2试图在与输入轴22相反的方向上旋转时,单向离合器F1产生作用。
制动器B3设置在托架K1和外壳38之间,制动器B4和单向离合器F2平行设置在齿圈R3和外壳38之间,当齿圈R3试图在与输入轴22相反的方向上旋转时,单向离合器F2产生作用。
根据例如图4中所示的表示自动变速器的接合/分离组合的表,上述结构的自动变速器10能在任一个倒档和五个不同速比的前进档(第一到第五)之间转换。在图4的表中,单个圆圈表示应用,空白区表示释放,双圆圈(靶心)表示当使用发动机制动时应用,三角形表示应用但没有功率被传递。离合器C0到C2和制动器B0到B4都是液压摩擦应用设备,它们由液压促动器应用。
下面,将参考图1和5描述第一示范实施例的操作。
图1是一个流程图,表示第一示范实施例的控制流程,图5是帮助说明示范实施例的时间图。自动变速器10的输入转速、加速器开度、制动控制量、离合器转矩和作用于车辆上的减速度(G)都在图中指出。
在图1中,基于节气门开度传感器114的检测结果,控制电路130在步骤S1中确定加速器(即,节气门开度)是否完全关闭。如果加速器完全关闭(即,步骤S1中为是),则当有换档时确定换档是用来使用发动机制动,因而,示范实施例的制动控制向前继续到步骤S2中。在图5中,加速器开度在时间t1完全关闭,如附图标记401所示。
另一方面,如果在步骤S1确定加速器没有完全关闭(即,步骤S1中为否),则输出一个命令以结束示范实施例的制动控制(步骤S12)。当没有正在执行制动控制时,该状态被保持。接着在步骤S13,标记F被重置为0,之后控制流程重置。
在步骤S2,控制电路130检查标记F。因为标记F在该控制流程开始时为0,所以执行步骤S3。然而,如果标记F为1,则改为执行步骤S8。
在步骤S3,控制电路130确定是否有换档确定(即,是否有换档命令)。更具体地,确定是否从手动换档判定部95或变速点控制换档判定部100输出了一个表示将自动变速器10换档到较低变速档(即降档)中的需求的信号,代表变速器将降档进入的变速档(在下文中称为“目标降档变速档”)的数据包含在该信号中。
当表示降档需求的信号从手动换档判定部95输出时,它意味着驾驶员设定了减速度,该减速度通过手动换档到目标降档变速档中而获得,目标降档变速档作为“目标减速度”由该信号指定,“目标减速度”被设定为制动装置200和自动变速器10的联合目标。在该情况下,它还意味着,驾驶员将变速档设定成目标降档变速档,目标降档变速档由该信号作为“适合实现目标减速度的变速档”指定。
当表示降档需求的信号从变速点控制换档判定部100输出时,它意味着变速点控制换档判定部100设定了减速度,该减速度通过降档到目标降档变速档来实现,目标降档变速档由该信号作为前述被设定为制动装置200和自动变速器10的联合目标的“目标减速度”指定,如上所述。在该情况下,它还意味着变速点控制换档判定部100设定了由该信号作为“适合实现目标减速度的变速档”指定的目标降档变速档。
在图5中,在时间t1,在步骤S3中作出确定。如果在步骤S3中确定从手动换档判定部95或变速点控制换档判定部100输出了表示降档需求的信号(即,在步骤S3中为是),那么执行步骤S4。如果否(即,步骤S3中为否),则重置控制流程。
在上述例子中,在时间t1,加速器在步骤S1中完全关闭,但它能更早关闭,只要它在时间t1时执行步骤S3之前关闭。关于从手动换档判定部95或变速点控制换档判定部100输出的表示降档需求的信号,图5中的例子表示这样一种情况,其中控制电路130已经确定了在时间t1存在降档需求。基于在时间t1存在降档需求的确定,然后控制电路130在时间t1输出降档命令(步骤S6),其将在稍后描述。
在步骤S4,最大目标减速度Gt被控制电路130获得。最大目标减速度Gt包含在上述作为制动装置200和自动变速器10的联合目标的“目标减速度”中,该最大目标减速度Gt被安排得与最大减速度(稍后描述)相同(或近似相同),最大减速度由换档类型(例如,通过换档之前的变速档和换档之后的变速档的联合,例如第四→第三或第三→第二)和车速确定。由图5中的附图标记402表示的虚线表明与自动变速器10的输出轴120c的负转矩(制动力,发动机制动)相应的减速度,并且由换档类型和车速确定。
最大目标减速度Gt被确定成基本上与减速度402的最大值(上面提及的最大减速度)402max相同,减速度402由于自动变速器10的换档而作用于车辆上。由自动变速器10的换档引起的减速度402的最大值402max参照预先存储在ROM133中的最大减速度图来确定,在最大减速度图中,最大减速度402max的值基于换档类型和车速确定。在步骤S4之后,接着执行步骤S5。
在步骤S5中,控制电路130确定目标减速度403的斜率α。目标减速度403(包括斜率α)包含在前述被设定为制动装置200和自动变速器10的联合目标的“目标减速度”中。
当确定该斜率α时,首先基于从输出降档命令之后(步骤S6中在时间t1,稍后描述)开始到换档(实际)开始(时间t3)为止的时间ta,确定目标减速度403的初始斜率最小值,以便当换档开始时,实际作用于车辆上的减速度(在下文中,该减速度称为“车辆实际减速度”)不迟于时间t3达到最大目标减速度Gt,从输出降档命令的时间t1开始到换档实际开始的时间t3为止的时间ta基于换档类型进行确定。
在图6中,附图标记404表示的双点划线对应目标减速度的初始斜率最小值。而且,为减速度403预先设定斜率上限值和斜率下限值,以便伴随减速度的震动不会变大,车辆的不稳定现象能得到控制(即,被避免)。由图6中的附图标记405表示的双点划线对应斜率上限值。
车辆的不稳定现象被认为与车辆的不稳定状态有关,例如车辆的不稳定行为、轮胎附着程度的降低或由于一个或另一个原因而发生的滑移,这些原因例如是路面系数μ的变化或当减速度(由制动控制和/或换档引起的发动机制动的使用所导致)作用于车辆上时的转向操作。
在步骤S5中,目标减速度403的斜率α设定得大于斜率最小值404,但小于斜率上限值405,如图6中所示。
为了平稳地改变车辆的初始减速度和防止车辆的不稳定现象,目标减速度403的初始斜率α设定减速度变化的最佳方式。斜率α能基于例如加速器返回的速率(在下文中称为“加速器回复速率”)(看图5中的ΔAo)或路面系数μ来确定,路面系数μ由路面系数μ检测/估计部115检测或估计。斜率α还能依据换档是手动换档还是由变速点控制执行的换档来改变,这些内容的详细描述参考图7如下。
图7表示用来设定斜率α的方法的一个例子。如图中所示,斜率α被设定得随着路面系数μ的变小而变小,随着加速器回复速率的变大而变大。而且,斜率α在通过变速点控制进行的换档的情况下设定得小于手动换档的情况,这是因为通过变速点控制进行的换档不是直接基于驾驶员的意图,因此减速率设定成倾斜缓和的(减速度设定得相对低)。在图7中,斜率α和路面系数μ和加速器回复速率等等之间的关系是线性的,但它们也可以设定成非线性的。
在本示范实施例中,目标减速度403的很大部分(图5中的粗体线所示)由步骤S4和S5确定。即,如图5中所示,目标减速度403设定成以在步骤S4和S5中获得的斜率α达到最大目标减速度Gt。此后,目标减速度403保持在最大目标减速度Gt,直到自动变速器10的换档结束的时间t5为止。这被用制动器来完成,以便实现减速度直到通过自动变速器10的换档产生的最大减速度402max(≈最大目标减速度Gt)被达到为止,制动器具有好的响应,同时迅速抑制减速震动。用具有良好响应的制动器实现初始减速度使得迅速控制车辆的不稳定现象变得可能,如果不稳定现象发生的话。稍后描述在自动变速器10的换档结束的时间t5之后,目标减速度403的设定。在步骤S5之后,执行步骤S6。
在步骤S6,降档命令(换档命令)从控制电路130的CPU131输出到电磁阀驱动部138a至138c。响应该降档命令,电磁阀驱动部138a至138c使电磁阀121a至121c通电或断电,结果,在自动变速器10中执行由降档命令指示的换档(即,“换档到适合实现目标减速度的变速档中”)。如果控制电路130在时间t1确定有换档需求(即,步骤S3中为是),则在该确定的同时输出降档命令(即,在时间t1)。
如图5中所示,当在时间t1输出降档命令时(步骤S6),在时间t1之后,在经过了基于换档类型确定的时间ta之后,自动变速器10的换档实际上在时间t3开始。当换档开始时,离合器转矩408开始增加,由自动变速器10的换档引起的减速度402同样增加。在步骤S6之后,执行步骤S7。
在步骤S7,制动控制电路230执行制动反馈控制。如附图标记406所示,制动反馈控制在输出降档命令的时间t1开始。
即,在时间t1,表示目标减速度403的信号作为制动器制动力信号SG1通过制动器制动力信号线L1从控制电路130输出到制动控制电路230,然后,基于从控制电路130输入的制动器制动力信号SG1,制动控制电路230产生制动控制信号SG2并将其输出到液压控制电路220。
然后,基于制动控制信号SG2,通过控制供给到制动装置208、209、210和211的液压,液压控制电路220如制动控制信号SG2所指示地那样产生制动力(制动控制量406)。
在步骤S7中的制动装置200的反馈控制中,目标值是目标减速度403,控制量是车辆实际减速度,被控制的目标是制动器(制动装置208、209、210和211),操作量是制动控制量406,干扰主要是自动变速器10的换档引起的减速度402。车辆实际减速度由加速度传感器90检测。
即,在制动装置200中,制动器制动力(即,制动控制量406)被控制成使得车辆实际减速度与目标减速度403相符。即,设定制动控制量406以产生一减速度,该减速度补偿由自动变速10的换档引起的减速度和车辆的目标减速度403之间的差别。
在图5所示的例子中,从输出降档命令的时间t1开始直到自动变速器实际开始换档的时间t3为止,自动变速器10引起的减速度402是零,因而,制动控制量406被如此设定,即减速度与使用制动器的整个目标减速度403相符。从自动变速器10开始换档的时间t3开始,由于自动变速器10引起的减速度402增加,所以制动控制量406降低。
照这样,对本示范实施例中的制动装置200进行反馈控制,以补偿目标减速度(403)和通过换档到一个适合实现目标减速度(403)的变速档(即,与降档命令相应的目标降档变速档)中引起的减速度之间的差别,以便目标减速度(403)作为制动装置200和自动变速器10的合作控制的总体结果作用于车辆上。
在步骤S8,控制电路130确定自动变速器10的换档是否正在结束(或接近结束),该确定基于自动变速器10中的旋转件的转速作出(看图5中的输入转速)。在这种情况下,它根据是否满足下面的关系式进行确定。
No×If-Nin Nin
这里,No是自动变速器10的输出轴120c的转速,Nin是输入轴转速(涡轮转速等等),If是换档之后的速比,ΔNin是一个常量。控制电路130输入来自检测部分(未示出)的检测结果,该检测部分检测自动变速器10的输入轴转速Nin(即,涡轮24的涡轮转速等等)。
如果在步骤S8中不满足该关系式,则确定自动变速器10的换档还没有结束,在步骤S14中将标记F设定为1,之后控制流程被重置,然后程序重复步骤S1、S2和S8直到该关系式被满足为止。如果在那期间加速器开度是除了完全关闭之外的任何情况,则程序进入步骤S12,根据本示范实施例的制动控制结束。
另一方面,如果在表示S8中满足前述关系式,程序就继续进入步骤S9。在图5中,换档在时间t5(之前立刻)结束,由此表达式被满足。如能在图5中看到的,由自动变速器10的换档引起的作用于车辆上的减速度402在时间t5达到最大值402max(≈最大目标减速度Gt),表示自动变速器10的换档结束。
在步骤S9,在步骤S7中开始的制动反馈控制结束。在步骤S9之后,控制电路130在输出到制动控制电路230的制动器制动力信号SG1中不再包括与制动反馈控制相应的信号。
即,制动反馈控制被执行直到自动变速器10的换档结束为止。如图5中所示,制动控制量406在自动变速器10的换档结束的时间t5为零。当自动变速器10的换档在时间t5结束时,由自动变速器10产生的减速度402达到最大值402max。在该时间t5,由自动变速器10独自产生的减速度402足以达到目标减速度403的最大目标减速度Gt,该最大目标减速度Gt(在步骤S4中)被设定成基本上与由自动变速器10产生的减速度402的最大值402max相同。在步骤S9之后,执行步骤S10。
在步骤S10,通过输出到制动控制电路230的制动器制动力信号SG1,控制电路130将用于换档惯性量的制动转矩(减速度)输出到制动器,然后逐渐减小该制动转矩。在自动变速器10的换档结束之后,换档惯性从时间t5和t6之间开始产生,直达图5中的时间t7。换档惯性(即,惯性转矩)通过自动变速器10的旋转件的转速在时间t5处的时间微分值和惯量值来确定,时间t5是自动变速器10的换档结束的时间。
在图5中,步骤S10在时间t5和时间t7之间执行。为了将换档震动保持为最小,控制电路130设定目标减速度403,因此其斜率在时间t5之后是倾斜缓和的。目标减速度403的斜率保持倾斜缓和,直到目标减速度403达到通过自动变速器10的降档获得的最终减速度Ge。目标减速度403的设定在其达到最终减速度Ge时结束,在该时刻,最终减速度Ge作为车辆实际减速度作用于车辆上,所述最终减速度Ge是通过降档所期望的发动机制动,因此从该点开始,根据示范实施例的制动控制不再是必需的。
在步骤S10,用于换档惯性量的制动控制量406由液压控制电路220响应基于制动器制动力信号SG1产生的制动控制信号SG2来供给,制动器制动力信号SG1输入到制动控制电路230。然后,制动控制量406逐渐减小以与目标减速度403的斜率对应。在步骤S10之后,执行步骤S11。
在步骤S11中,控制电路130将标记F清除为0并重置控制流程。
根据本示范实施例,对制动器进行反馈控制以补偿目标减速度403和响应降档命令通过换档产生的减速度之间的差别,以便响应降档命令通过换档产生的减速度和通过制动控制产生的减速度的和等于目标减速度403。在这种情况下,用制动器执行反馈控制,制动器比自动变速器具有更好的响应,因此能通过制动器产生希望的减速度。因而,作为自动变速器和制动器的合作控制的总体结果,总是能以好的可控性产生目标减速度403,结果,能改善响应降档命令的减速特性。
本示范实施例能获得理想的减速过渡特性,如图5中通过目标减速度403所示。减速度平稳地从从动轮转移到非被驱动轮,此后同样,减速度平稳地转变成通过自动变速器10的降档获得的最终减速度Ge,这些理想的减速过渡特性在下面进一步描述。
即,在步骤S3中(时间t1)证实了有降档需求之后(即,有了一个确定之后),依据该证实(即,在时间t1)开始的制动控制(步骤S7)立刻使得车辆实际减速度逐渐增加,该增加既以不会产生大的减速震动的斜率α进行,又处于这样一个范围中,在该范围中控制车辆的不稳定现象仍是可能的,如果不稳定现象发生的话。在换档开始的时间t3之前,车辆实际减速度增加,直到它达到通过换档产生的减速度402的最大值402max(≈最大目标减速度Gt)为止,然后,在换档结束时(在时间t5之后)不产生大的换档震动的情况下,车辆实际减速度逐渐下降,直到它达到通过换档获得的最终减速度Ge。
如上所述,根据本示范实施例,车辆实际减速度开始迅速增加,即,在证实了有降档需求的时间t1之后立刻增加。然后,车辆实际减速度逐渐增加,直到在换档开始的时间t3之前的时间t2,它达到通过换档产生的减速度402的最大值402max(≈最大目标减速度Gt)为止,然后,车辆实际减速度被保持在最大目标减速度Gt,直到换档结束的时间t5为止。
如果从车辆实际减速度中的暂时转变开始,不稳定现象将发生在车辆中,如上所述,则在车辆实际减速度增加到最大目标减速度Gt(在时间t1和时间t2之间)时,或最迟,不迟于换档开始之前的时间t3,在车辆实际减速度达到最大目标减速度Gt之后立刻发生不稳定现象是非常可能的。在这个非常可能发生车辆不稳定现象的期间,仅仅制动器被用来产生减速度(即,实际上还没有开始换档的自动变速器10不用来产生减速度)。因为,制动器比自动变速器具有更好的响应,所以能通过控制制动器既迅速又容易地控制车辆中的不稳定现象,如果不稳定现象发生的话。
即,能响应车辆的不稳定现象,迅速且容易地控制制动器以减小或取消制动器制动力(即,制动控制量406)。另一方面,如果在自动变速器开始换档之后,不稳定现象发生在车辆中,则即使在该时刻取消换档,它也花去了时间直到换档被实际取消为止。
此外,在上述在车辆中发生不稳定现象的可能性很高的期间(即,从时间t1到时间t2或从时间t1到时间t3),自动变速器10没有开始换档,没有运用例如自动变速器10的离合器和制动器等摩擦应用装置,因此没有问题会导致响应车辆中不稳定现象的发生,取消自动变速器10的换档。
现在将参考图8到10描述本发明的第二示范实施例。在下面的第二示范实施例的描述中,仅仅对那些不同于第一示范实施例的部分进行描述;将不再对与第一示范实施例中相同的部分进行描述。
如上所述的第一示范实施例既能用于手动换档的情况又能用于通过变速点控制进行换档的情况,然而,第二示范实施例仅仅采取这样一种情况,其中通过变速点控制来进行换档。
图8是一个框图,示意性地表示根据第二示范实施例的控制电路130的外围设备。在第二示范实施例中,车辆不稳定检测/估计部估计118被连接到控制电路130,其检测车辆何时不稳定或估计或预见车辆将变得不稳定。
车辆不稳定检测/估计部118检测、估计或预见车辆的不稳定状态(制动力/减速度应该减小的状态),例如轮胎附着程度的降低,滑移,或由于一个或另一个原因(包括路面系数μ的变化和转向操作)而已经发生或将要发生的不稳定行为。下面描述一个例子,其中车辆不稳定检测/估计部118检测或估计轮胎附着程度的降低,并且基于那些检测或估计结果执行根据本示范实施例的控制。
图9A和9B是流程图,表示根据第二示范实施例的控制流程,该操作预先存储在ROM133中。如图中所示,第二示范实施例的控制流程不同于第一示范实施例的控制流程(图1),因为增加了步骤S15至S17。此外,图9A中的步骤S3’不同于图1中的步骤S3,因为在图9A的步骤S3’中,确定是否已经输出一个命令以通过变速点控制进行降档。
根据变速点控制的换档不是基于驾驶员引起的意图的降档,基于驾驶员意图的降档是手动换档。因而,即使降档引起的减速度(既包括制动控制引起的减速度又包括换档(发动机制动)引起的减速度)被修正,该修正也不会立即与驾驶员的意图相矛盾。
因而,根据本示范实施例,当响应通过变速点控制进行的降档来执行减速控制(步骤S3、S6、和S7)时,减速度被修正(步骤S16)以便当希望减小制动力/减速度时,例如当轮胎附着程度低时(即,在步骤S15中为是),减速度被减小。
在变速点控制的情况下,当表示降档需求的信号从变速点控制换档判定部100输出时,它意味着变速点控制换档判定部100设定了通过降档到目标降档变速档中实现的减速度,其由该信号作为前述“目标减速度”指定,“目标减速度”被设定为制动装置200和自动变速器10的联合目标,如上所述。在这种情况下,它还意味着变速点控制换档判定部100设定了目标降档变速档,其作为“适合实现目标减速度的变速档”包含在该信号中。
然而,根据本示范实施例,当希望减小制动力/减速度时,例如当轮胎附着程度低时(即,在步骤S15中为是),前述设定为制动装置200和自动变速器10的联合目标的“目标减速度”被更新(步骤S16),所述“目标减速度”基于来自变速点控制换档判定部100的信号设定。在设定为联合目标的“目标减速度”的更新之后,“适合实现目标减速度的变速档”还可能需要重置(步骤S16)。
现在将参考图9和10描述第二示范实施例的控制流程。步骤S1、S2、S4、S5和S7到S14与第一示范实施例中相同,因此将不再对这些步骤进行描述。
在步骤S3’,控制电路130确定是否正在从变速点控制换档判定部100输出表示降档需求的信号。图10表示与图5中相似的例子,其中在时间t1确定有变速点控制的降档需求。当基于来自变速点控制换档判定部100的信号在步骤S3’确定有降档需求时(即,步骤S3’为是),确定最大目标减速度Gt(步骤S14)并确定目标减速度403的斜率α(步骤S5),之后执行步骤S6,就如同第一示范实施例中那样。
目标减速度403(包括最大目标减速度Gt和斜率α)包含在前述被设定为制动装置200和自动变速器10的联合目标的“目标减速度”中。
在步骤S6,根据变速点控制的降档命令在时间t1从控制电路130的CPU131输出到电磁阀驱动部138a至138c。此后,在时间t1执行制动反馈控制(步骤S7),就如同第一示范实施例中那样。在步骤S7之后,执行步骤S15。
在步骤S7,对制动装置200进行反馈控制,以补偿目标减速度(403)和通过换档到适合实现目标减速度(403)的变速档中(即,换档到与降档命令相应的目标降档变速档中)产生的减速度之间的差别,以便目标减速度(403)作为制动装置200和自动变速器10的合作控制的总体结果作用于车辆上,就如同第一示范实施例中那样。在步骤S7之后,执行步骤S15。
在步骤S15中,车辆不稳定检测/估计部118确定附着程度是否小于预定值。如果确定附着程度小于预定值(即,步骤S15中为是),控制电路130就减小最大目标减速度Gt(步骤S16)。
在图10中,最大目标减速度Gt’由另一个用附图标记406’表示的长短划线示出,最大目标减速度Gt’是在步骤S16中被减小之后的最大目标减速度Gt。由于在步骤S16中减小了最大目标减速度Gt,所以根据制动反馈控制的制动控制量406减小,如该另一个长短划线406’所示,所述制动反馈控制在步骤S7中开始。
在步骤S16,在最大目标减速度Gt减小的同时,当需要时,控制电路130改变换档过渡特性的换档限制。换档限制指的是,例如,在换档仅仅涉及一个变速档的情况下取消降档,和在将向两个或多个变速档中进行多个换档的情况下,将换档进入的变速档的数量减少至少一个。最大目标减速度Gt的减小表示上述设定为合作控制的整体目标的“目标减速度”改变,由于“目标减速度”改变,所以它导致“适合实现目标减速度的变速档”的重置和上述换档限制。
当由自动变速器10的换档引起的减速度402大于步骤S16产生的最大目标减速度Gt’时,如果需要,换档能被取消,如图10中所示。在两个或多个变速档的多个换档的情况下,仅仅能取消这样一个换档,其中减速度大于最大目标减速度Gt’。因而,能改变换档过渡特性。
在图10的例子中,由自动变速器10的换档引起的减速度402大于最大目标减速度Gt’,因此自动变速器10的换档被取消。在该取消之后由自动变速器10引起的减速度用附图标记402’表示的双点划线示出。当取消换档时,由自动变速器10的换档引起的减速度402’减小,返回到换档开始之前的减速度。而且,当取消自动变速器10的换档时,自动变速器10的离合器转矩408减小,如附图标记408’表示的双点划线所示。
在步骤S17,控制电路130确定在步骤S16中是否施加了换档限制。如果已经施加了换档限制(即,步骤S17中为是),则换档之后的制动控制不是必需的,因此制动控制结束(步骤S18),标记F重置为0(步骤S11)。另一方面,如果在步骤S17中确定没有施加换档限制(即,步骤S17中为否),则执行步骤S8。步骤S8往前与第一示范实施例中的相同,因此这里不再对其进行描述。
根据第二示范实施例,当执行变速点控制的降档(步骤S6)和执行相应于该降档的制动控制(步骤S7)时,当在车辆中检测、估计或预见到不稳定现象(例如附着程度的减小)时(即,步骤S15中为是),图10中的最大目标减速度Gt能改变成小值Gt’,如另一个长短划线所示。结果,制动控制量406变成小值406’,如另一个长短划线所示。而且,在通过变速点控制进行的自动变速器10的降档(步骤S6)之后,当自动变速器10引起的减速度402超过最大目标减速度Gt’时,如果需要,能取消该换档(看双点划线402’,其从图10中由附图标记402表示的线分叉)。
从上述描述,根据第二示范实施例,当车辆中的不稳定现象发生时,或当预见到车辆中的不稳定现象将要发生时,车辆实际减速度减小,使得消除车辆中的不稳定现象、防止其变得更坏或防止其首先发生更加容易。在上述描述中,当施加换档限制时(即,步骤S17中为是),制动控制在该时刻结束(看取消换档时的制动控制量406’)。
下面,将参考图11和12描述本发明的第三示范实施例。在下面的第三示范实施例的描述中,仅仅对那些不同于前述示范实施例的部分进行描述;将不再对与前述示范实施例中相同的部分进行描述。
第三示范实施例采取通过变速点控制进行的降档,就象第二示范实施例那样。然而,第三示范实施例对第二示范实施例的步骤S16进行了更详细的处理。
图11是流程图,表示第三示范实施例的控制流程,控制流程的操作预先存储在ROM133中,图11在两个方面不同于表示第二示范实施例的控制流程的图9A和9B。第一,在步骤S15和步骤S8之间增加了步骤S100到S160,第二,在图11中省略了图9B中的步骤S17和S18(由于它们对应步骤S150和S160)。图11中的步骤S1到S15与前述示范实施例中的相同,因此不再对其进行描述。
在通过变速点控制进行的降档在时间t1执行(步骤S6)和制动反馈控制开始(步骤S7)之后,当附着程度变得小于预定值时(即,步骤S15中为是)执行步骤S100。在步骤S100,控制电路130确定在当前点,目标减速度403或车辆实际减速度是否达到最大目标减速度Gt。
在图12的例子中,在时间t2之前,目标减速度403或车辆实际减速度仍以斜率α向下掠过(sweep down),还没有达到最大目标减速度Gt,因此步骤S100中的确定是否。在这种情况下,接着执行步骤S110。另一方面,在时间t2之后,目标减速度403或车辆实际减速度达到最大目标减速度Gt,因此步骤S100中的确定为是。在这种情况下,执行步骤S130。即,如果目标减速度403或车辆实际减速度达到最大目标减速度Gt(即,步骤S100中为是),则目标减速度403或车辆实际减速度将不再增加,因此程序直接继续进入步骤S130,不执行步骤S110和S120,它们将在下面描述。
在步骤S110,控制电路130减小最大目标减速度Gt。更具体地,在步骤S110中减小的最大目标减速度Gt的值(即,最大目标减速度Gt’的值)如下确定,即,因为当执行步骤S110时,在目标减速度403或车辆实际减速度随着时间的过去仍然增大时(即,步骤S100中为否),附着程度减小(步骤S15),所以在执行步骤S110的时刻,目标减速度403或车辆实际减速度的值成为新的最大目标减速度Gt’。最大减速度Gt的减小表示设定为合作控制的整体目标的“目标减速度”改变。在步骤S110之后,执行步骤S120。
在步骤S120,控制电路130将操作自动变速器10的离合器的液压(离合器压力)减小一个预定值。更具体地,控制电路130通过用电磁阀驱动部138a至138c控制电磁阀121a至121c的操作状态来减小离合器压力。
当离合器压力减小时,由自动变速器10的换档引起的减速度用附图标记402’表示。当离合器压力减小时,换档所需的时间增加(到时间t6),由换档引起的减速度402’的最大值402max’减小。在步骤S120,离合器压力的减小量是与最大目标减速度Gt’相应的值,结果,最大目标减速度Gt’等于由自动变速器10的换档引起的减速度402’的最大值402max’的减速度,如图12中所示。
因为在目标减速度403或车辆实际减速度还没有达到最大目标减速度Gt时(即,在时间t2之前)(即,步骤S100中为否),执行步骤S120,所以步骤S120在自动变速器10实际开始换档的时间t3之前执行,结果,能在步骤S120中容易地减小自动变速器10的离合器压力。
制动控制量响应最大目标减速度Gt’的减小和离合器压力的减小(即,响应由自动变速器10的换档引起的减速度402’的改变)而改变,如附图标记406’所示。在本示范实施例中,制动控制量406’作为制动装置200的反馈控制的结果改变,制动装置200的反馈控制响应目标减速度403的改变(最大目标减速度Gt’)和自动变速器10的换档引起的减速度402’的改变进行。而且,离合器转矩响应离合器压力的减小而减小,如附图标记408’所示。在步骤S120之后,执行步骤S130。
在步骤S130,控制电路130确定在当前换档操作(在下文中称为“第一换档”)正在进行时,是否作出了第二换档的确定。即,控制电路130确定是否从手动换档判定部95或变速点控制换档判定部100输出一个表示与第一换档不同的第二换档需求的信号。
如果确定正在输出表示第二换档需求的信号(即,步骤S130中为是),那么执行步骤S140。另一方面,如果确定没有输出表示第二换档需求的信号(即,步骤S130中为否),则执行步骤S8。步骤S8往前与前述示范实施例中的相同,因此这里不再对其进行描述。
在步骤S140,控制电路130确定第二换档是否为降档。如果它是降档(即,步骤S140中为是),那么执行步骤S150,如果不是(即,步骤S140中为否),即,如果它是升档,那么执行步骤S160。
在步骤S150中,控制电路130不但取消与表示第二降档需求的信号相应的降档命令,该信号从手动换档判定部95或变速点控制换档判定部100输出,而且取消与第二换档相应的制动控制。
当作为降档的第二换档将被执行时,有一种可能性,即减速度作为结果而增加。如果这时附着程度低(即,步骤S15中为是),则车辆甚至可能变得更不稳定,为了防止这种情况,在步骤S150中取消与该第二换档相应的第二换档命令和制动控制。在步骤S150之后,执行步骤S8。在步骤S8中结束换档的确定指向第一换档。
在步骤S160,控制电路130输出换档命令并执行第二换档,该第二换档是升档,所述换档命令与从手动换档判定部95或变速点控制换档判定部100输出的表示第二换档需求的信号相应。同时,控制电路130结束与第一换档相应的制动控制。输出是升档的第二换档的命令(即,步骤S140中为否)表示第一换档所需的减速度不再是必需的。通过执行是升档的第二换档,由自动变速器10的换档引起的减速度402也减小。即,当输出是升档的第二换档的命令时(即,步骤S140中为否),不再存在第一换档所需的减速度(合作控制的总目标减速度)的需求,因此它被取消。因而,当是升档的第二换档的命令已经被输出时(即,步骤S140中为否),与第一换档相应的制动控制不再是必需的,当取消合作控制的总目标减速度时,制动控制结束。
在步骤S160中制动控制结束之后,关于是否结束用于第一换档的换档的确定(即,步骤S8)不再是必需的,因此在步骤S160之后,执行步骤S11。
如上所述,根据第三示范实施例,当存在通过变速点控制进行的降档时,当在车辆中检测到或估计出例如附着程度的降低等不稳定现象时(即,步骤S15中为是),最大目标减速度Gt’减小(步骤S110),这又导致制动控制量406’减小,结果,车辆实际减速度减小,使得消除车辆中的不稳定现象或防止其变得更坏更加容易。
此外,当存在通过变速点控制进行的降档时,当在车辆中检测到或估计出例如附着程度的降低等不稳定现象时(即,步骤S15中为是),自动变速器10的离合器压力同时减小(步骤S120)。因而,由自动变速器10的换档引起的减速度402’的最大值402max’能减小到最大目标减速度Gt’附近,同时在不取消自动变速器10的换档的情况下,能使由换档引起的减速度402’的增大斜率平滑(换档过渡特性能得到改变),结果,更加容易消除车辆中的不稳定现象或防止其变得更坏。
在该示范实施例中,为了实现合作控制的总目标减速度,对具有较优响应的制动器进行反馈控制,结果,即使目标减速度403(即,最大目标减速度Gt’)和自动变速器10的减速度402’改变,制动控制量406’也能实时改变,因此它能精确地跟随那些改变。
如果在车辆中发生不稳定现象,在目标减速度403或车辆实际减速度的增加期间(即,图12中的时间t1和t2之间)发生不稳定现象是非常可能的。在该期间(即,从图12中的时间t1到时间t2),仅仅具有良好响应的制动器用来产生减速度,因此能容易地控制车辆中的任何不稳定现象,即,迅速停止或减小制动器的制动力(制动控制量406)是可能的。而且在该期间(即,从图12中的时间t1到时间t2),自动变速器10还没有开始换档,因此能容易地减小离合器压力。
下面,将参考图13A和13B描述本发明的第四示范实施例。在下面的第四示范实施例的描述中,仅仅对那些不同于前述示范实施例的部分进行描述;将不再对与前述示范实施例中相同的部分进行描述。
在第一到第三示范实施例中,初始目标减速度403被设定成在自动变速器10实际开始换档的时间t3之前的时间t2,增加到由自动变速器10的换档引起的减速度402的最大值402max(≈最大目标减速度Gt),这使得控制车辆中的不稳定现象很容易,如果不稳定现象发生的话。
相反,可能有这样一些情况,其中仅仅制动控制不足以跟上目标,或其中由于可能导致减速震动而使得目标减速度403的斜率α不能设定得很高,在这种情况下,认为车辆实际减速度在换档开始的时间t3之前,达到由自动变速器10的换档引起的减速度402的最大值402max(≈最大目标减速度Gt)是不可能的。对于处理这类情况,第四示范实施例是特别有效的。
图13A和13B是流程图,表示第四示范实施例的控制流程。该控制流程的操作预先存储在ROM133中。如图13A和13B所示,第四示范实施例的控制流程不同于图9A和9B中所示的第二示范实施例的控制流程,因为增加了步骤S210和S220,并且执行步骤S6和步骤S7的顺序被颠倒。图13A和13B中与前述示范实施例中相同的步骤由同样的附图标记表示,将不再对其进行描述。
在步骤S7中开始制动反馈控制之后,执行步骤S210。在步骤S210中,控制电路130确定在制动反馈控制开始之后,是否经过了预定时间段。如果经过了预定时间段(即,步骤S210中为是),则程序进入步骤S6。另一方面,如果没有经过预定时间段(即,步骤S210中为否),则程序进入步骤S220。
最初,没有经过预定时间段(即,步骤S210中为否),因此执行步骤S220。在步骤S220,控制电路130将标记F设定为1,然后重置控制流程。然后在步骤S2中,确定标记F是1,因此接着执行步骤S210。操作以这种方式重复,直到经过预定时间(即,步骤S210中为是),在该时刻执行步骤S6,以便输出降档命令。
如上所述,在第二示范实施例中,在时间t1不但开始制动控制(步骤S7),而且输出降档命令(步骤S6)。然而,在第四示范实施例中,降档命令在制动控制开始(步骤S7;时间t1)之后的一个预定时间输出(步骤S210),结果,能将换档开始的时间延迟一个预定时间段,因而,在换档开始之前,车辆实际减速度能达到由自动变速器10的换档引起的减速度402的最大值402max(≈最大目标减速度Gt)。
步骤S210中的预定时间能根据换档类型由控制电路130改变,这是因为从输出降档命令开始直到换档开始为止的时间依据换档类型而改变。
在本示范实施例中,自动变速器10开始换档的时间被延迟,但通过用制动器进行合作控制(步骤S4、S5和S7),与车辆仅仅通过自动变速器10的换档进行减速的时间相比,车辆实际开始减速的时间更早,因而,驾驶员不会意识到自动变速器10换档的开始时间迟了,延迟换档开始时间引起的任何不利影响都能被保持到最小。
图13B中的步骤S14’不同于图9B中的步骤S14,因为在图13B的步骤S14’中,标记F被设定成2而不是1,这是因为它在步骤S220中被设定成1。
在第四示范实施例中,控制流程不同于图9A和9B中所示的第二示范实施例的控制流程,因为增加了步骤S210和S220,并且执行步骤S6和步骤S7的顺序被颠倒。然而,作为替换方案,在第一示范实施例的控制流程(图1)中增加步骤S210和S220并颠倒执行步骤S6和步骤S7的顺序也是可能的。
此外,在上面的描述中,仅仅在通过变速点控制进行换档的情况下执行避免车辆中不稳定现象(例如轮胎附着程度的减小)的操作。这种操作同样也可以在手动换档的情况下执行,在这种情况下,与通过变速点控制进行的换档相比,执行避免车辆中不稳定现象的操作的判别标准(在上面的说明中,滑移程度)对于手动换档能不同地设定,例如,在手动换档的情况下,减速度根据驾驶员的意图增加,因此使判别标准更严格是可能的(即,使得执行避免操作更加困难),以便结果不会与驾驶员的意图相矛盾(即,减速度的增加量不会容易地减小)。
此外,在上述例子中,用附着程度作为判别标准的例子,其由车辆不稳定检测/估计部118检测或估计并用于执行避免车辆中不稳定现象的操作。然而,作为替换方案,也可以使用其它的指标,例如不稳定现象的实际出现(例如轮胎的滑移)(例如,由前后轮胎转速之间的差别作出的检测等等)、车辆侧滑或VSC(车辆稳定性控制)的操作信号。此外,取决于换档是通过变速点控制进行的换档还是手动换档,避免车辆中不稳定现象的操作的判别标准还可以使用不同的指标。
下面,将描述第五示范实施例。第五示范实施例中与前述示范实施例中相同的部分将用同样的附图标记表示,将不对它们进行详细描述。
根据本示范实施例,在用来合作地控制制动装置和自动变速器的装置中,当执行手动降档或通过变速点控制进行的降档时,通过换档和制动器实现的共同目标减速度被设定,对制动器至少进行反馈控制。当输出多重换档的命令并且新的换档命令是降档时,实现与初始换档命令对应的目标减速度的控制能平稳地转换成这样一种控制,该控制能实现与新的换档命令对应的新目标减速度。
下面,将参考图14、15和16描述本示范实施例的操作。
图14A和14B是流程图,表示本示范实施例的控制流程,图15是时间图,表示实施例中的第一种情况,而图16是时间图,表示示范实施例中的第二种情况。图15和16都示出了自动变速器10的输入转速、加速器开度、制动控制量、离合器转矩和作用于车辆上的减速度(G)。
现在参考图14和15描述第一种情况。步骤S1至S5基本上与上述图1中的步骤S1至S5相同,因此这里不对其进行描述。然而,图15中的时间t4比图5中的早(即,在时间t3和时间t4之间),结果,图15中的时间t5对应图5中的时间t4,图15中的时间t6对应图5中的时间t5,等等。
在步骤S6中,控制电路130基于当前的车辆实际减速度或当前的目标减速度403设定目标减速度403。在图15的例子中,目标减速度403最初基于时间t1时的车辆实际减速度来设定,时间t1时的车辆实际减速度对应图15中的目标减速度403的起始点。在开始之后(即,在步骤S8中的制动控制开始之后),目标减速度403基于当前的车辆实际减速度或当前的目标减速度403来设定。
如果步骤S8中的制动反馈控制的目标跟随性能(跟随能力)好,那么当前的车辆实际减速度或当前的目标减速度403可以用于步骤S6中,目标跟随性能将在后面描述。在步骤S6之后,执行步骤S7。
基准S7和S8基本上与图1中的步骤S6和S7相同。
即,在制动装置200中,在步骤S8中控制制动器制动力(即,制动控制量406),以便车辆实际减速度与目标减速度403相符。即,制动控制量406如此设定,以便当产生车辆中的目标减速度403时,制动控制量406产生一个减速度,该减速度补偿由自动变速器10的换档引起的减速度402和车辆中的目标减速度403之间的差别,以便车辆能实现目标减速度403。
在步骤S9,控制电路130确定在与步骤S7中输出的降档命令相应的换档结束之前,是否有再次换档(即,新的换档)的确定(即,是否有新的换档命令)。更具体地,确定是否从手动换档判定部95或变速点控制换档判定部100输出了一个表示再次换档需求的信号。
如果在步骤S9中确定从手动换档判定部95或变速点控制换档判定部100输出了一个表示再次换档需求的信号(即,步骤S9中为是),那么执行步骤S17。如果没有(即,步骤S9中为否),那么执行步骤S10。
在第一种情况下,图15中的步骤S9在时间t4执行,并且确定没有从手动换档判定部95或变速点控制换档判定部100输出表示再次换档需求的信号(即,步骤S9中为否),因而,在第一种情况下,在执行步骤S9之后,程序进入步骤S10。
步骤S10和S11与图1中的步骤S8和S9相同,因此不对这些步骤进行描述。
在步骤S12中,控制电路130和制动控制电路230逐渐减小制动控制量406,通过制动器制动力信号线L1,表示制动量逐渐减小的信号作为制动器制动力信号SG1从控制电路130输出到制动控制电路230。然后,制动控制电路230基于制动器制动力信号SG1产生与制动量的该逐渐减小相应的制动控制信号SG2,并将其输出到液压控制电路220。
当确定自动变速器10的换档正在结束(或接近结束)时(即,步骤10中为是),在制动器的反馈控制结束之后(步骤S11),执行步骤S12,当制动控制量406变成零时,步骤S12结束。在制动控制量406变成零之后,车辆实际减速度保持在通过自动变速器10的降档获得的最终减速度Ge。在步骤S12之后,执行步骤S13,步骤S13与图1中的步骤S11相同。
上述第一种情况中的操作能实现图15中所示的减速过渡特性。下面,将参考图14和16描述第二种情况,与第一种情况中相同的细节将不再进行描述。
直到时间t4之前的那刻,第二种情况都与第一种情况相同,如图15和16中所示。在第二种情况中,在时间t4作出步骤S9中的确定,就如同第一种情况中那样,但该确定的结果是不同的,即,在第二种情况中,确定表示再次换档需求的信号已经从手动换档判定部95或变速点控制换档判定部100输出(即,步骤S9中为是)。结果,与第一种情况相比,程序在第二种情况中进入不同的步骤(即,在步骤S9之后,程序进入步骤S17而不是步骤S10),因而,下面的描述将从时间t4时步骤S9中的确定开始。
在步骤S9,控制电路130确定在与步骤S7中输出的降档命令相应的换档结束之前,是否有新的换档的确定(即,命令),就如同上述那样。
在第二种情况中,关于从手动换档判定部95或变速点控制换档判定部100输出的表示新的换档需求的信号,控制电路130在时间t4确定有新的换档需求(即,步骤S9中为是),在这种情况下,接着执行步骤S17。
在步骤S17中,确定在步骤S9中确定的、来自手动换档判定部95或变速点控制换档判定部100的新的换档需求是否与降档有关。如果这样的话,即,如果它与降档有关,那么执行步骤S18。另一方面,如果确定它与降档无关,而是与升档有关,则执行步骤S19。在下面的描述中,假定新的换档是降档。
在步骤S18,控制电路130将标记F设定成2,然后重置控制流程。
当控制流程经由步骤S18重置之后,程序返回到步骤S1。在第二种情况中,因为加速器在时间t4完全关闭(即,步骤S1中为是),所以程序进入步骤S2。在步骤S2中,确定标记F是2,因此执行步骤S4。
在步骤S4,确定与新的换档相应的最大目标减速度Gta,就象第一次的步骤S4中那样。最大目标减速度Gta如此确定,以便与根据车速和新的换档类型确定的最大减速度相同(或接近相同),其中新的换档类型在步骤S9中被确定必需的。在图16中,由附图标记402a表示的实线表明与自动变速器10的输出轴120c的负转矩相应的减速度,其由换档类型和车速确定。最大目标减速度Gta如此确定,以便基本上与减速度402a的最大值402amax相同,减速度402a由于自动变速器10的换档而作用于车辆上。由于自动变速器10的换档而产生的减速度402a的最大值402amax参照上述的最大减速度图来确定。在步骤S4之后,执行步骤S5。
在步骤S5,就如同第一次在步骤S5中那样确定目标减速度403a的斜率αa。即当确定该斜率αa时,首先基于从输出降档命令之后(步骤S7中在时间t4)开始到换档实际开始(时间t7)为止的时间ta’,确定目标减速度403a的初始斜率最小值,以便车辆实际减速度不迟于换档开始的时间t6达到最大目标减速度Gta从输出降档命令的时间t4开始到换档实际开始的时间t7为止的时间ta’基于换档类型进行确定,就如同上面所述那样。
在图17中,由附图标记404a表示的双点划线与目标减速度的初始斜率最小值相应。而且,由图17中的附图标记405a表示的双点划线与斜率上限值相应。在步骤S5中,目标减速度403a的斜率αa设定得大于斜率最小值404a,但小于斜率上限值405a,如图17中所示。目标减速度403a的斜率αa确定在时间t4作用于车辆上的制动震动,时间t4是输出新的降档命令的时间,因此斜率上限值405a如此设定以便抑制该制动震动。
在步骤S4和S5,目标减速度403a被确定为图16中的粗体虚线所示的那样,即,如图16中所示,目标减速度403a设定成以斜率αa达到最大目标减速度Gta,此后,目标减速度403a保持在最大目标减速度Gta,直到自动变速器10的换档结束的时间t8为止。这被用制动器来完成,以便实现减速度直到通过自动变速器10的换档产生的最大减速度402amax(≈最大目标减速度Gta)被达到为止,制动器具有好的响应,同时迅速抑制减速震动。在步骤S5之后,执行步骤S6。
在步骤S6,控制电路130基于当前的车辆实际减速度或当前的目标减速度403设定与新的降档相应的目标减速度403a,在这种情况下,时间t4时的当前车辆实际减速度或当前目标减速度403与时间t4时的目标减速度403相应。在步骤S6,基于这设定目标减速度403a。在步骤S6之后,执行步骤S7。
在步骤S7,新的降档命令从控制电路130的CPU131输出到电磁阀驱动部138a至138c,如上所述。当控制电路130在时间t4确定有降档需求时(即,步骤S9中为是),新的降档命令与该确定同时输出(即,在时间t4)。
如图16中所示,当在时间t4输出新的降档命令时(即,步骤S7),自动变速器10实际上在时间t7开始换档,换档是在从该时间(即,从在时间t4输出命令的时间)经过了时间段ta’之后,其中时间段ta’基于换档类型确定。当自动变速器10实际开始换档时,离合器转矩408a开始增加,通过自动变速器10的换档产生的减速度402a增加。
即使在输出新的降档命令的时间t4之后,与初始降档命令相应的降档也继续执行(如同上述第一种情况中那样),如通过自动变速器10的换档产生的减速度402所示。然后,换档在时间t6结束,之后减速度保持在由初始降档产生的最终减速度Ge。然后,新的降档在时间t7开始并在时间t8结束,如附图标记402a所示,之后减速度保持在由新的降档产生的最终减速度Gea。在步骤S7之后,执行步骤S8。
在步骤S8,响应初始降档命令开始的制动反馈控制继续执行。如响应新的降档的制动控制量406a所示,执行制动反馈控制,以便车辆减速度等于目标减速度403。
在图16的例子中,自动变速器10根据初始降档产生的减速度402从输出新的降档命令的时间t4开始产生,直到新的降档结束的时间t6为止。因而,为了达到目标减速度403a,制动控制量406a被生成以产生一个减速度,该减速度补偿由自动变速器10引起的减速度402和目标减速度403a之间的差别。
以同样的方式,由自动变速器10根据初始降档从时间t6到时间t7产生最终减速度Ge,因而,为了达到目标减速度403a,制动控制量406a被生成以产生一个减速度,该减速度补偿最终减速度Ge和目标减速度403a之间的差别。类似地,由自动变速器10根据新的降档产生的减速度402a从时间t7到时间t8产生,因此为了达到目标减速度403a,制动控制量406a被生成以产生一个减速度,该减速度补偿减速度402a和目标减速度403a之间的差别。
在步骤S9,如上所述,确定在与步骤S7中输出的降档命令相应的换档结束之前,是否有再次换档(即,新的换档)的确定(即,是否有新的换档命令)。关于从手动换档判定部95或变速点控制换档判定部100输出的表示新的换档需求的信号,控制电路130确定在图16中的时间t4和时间t8之间没有新的换档需求(即,步骤S9中为否),在这种情况下,接着执行步骤S10。
在步骤S10,确定是否满足前述关系式。如果不满足关系式,程序就重复直到它被满足。当在步骤S10中满足关系式时,接着执行步骤S11。在图16中,相应新的降档命令的换档在时间t8结束,以便满足关系式。如能在图16中看到的,由于新的降档而作用于车辆上的减速度402a在时间t8达到最大值402amax(≈最大目标减速度Gta),表示自动变速器10的换档已经结束。
在步骤S11,制动反馈控制结束,该制动反馈控制在步骤S8中第一次响应初始降档命令的时间t1开始,然后通过新的降档命令继续。在步骤S11之后,控制电路130在输出到制动控制电路230的制动器制动力信号SG1中不再包括与制动反馈控制相应的信号。
即,制动反馈控制被执行直到自动变速器10的换档(即,新的降档)结束为止。如图16中所示,制动控制量406a在自动变速器10的换档结束的时间t8为零。当自动变速器10的换档在时间t8结束时,由自动变速器10产生的减速度402a达到最大值402amax。在该时间t8,由自动变速器10独自产生的减速度402a足以达到目标减速度403a的最大目标减速度Gta,该最大目标减速度Gta(在步骤S4中)被设定成基本上与由自动变速器10产生的减速度402a的最大值402amax相同,因此制动控制量406a能为零。在步骤S11之后,执行步骤S12。
在步骤S12,制动控制量406a逐渐减小。然而,如果制动控制量406a在执行步骤S12的时间已经是零,如图16中所示,那么该步骤不必执行。在制动控制量406a达到零之后,车辆实际减速度变得等于由自动变速器10的新的换档产生的减速度,此后其被保持在由新的换档产生的最终减速度Gea。在步骤S12之后,步骤S13如上所述地执行。
下面,将描述这样的第二种情况,其中新的换档是升档(即,步骤S17中为否)。
在步骤S19,在步骤S8中响应初始降档命令开始的制动反馈控制结束,就如同步骤S11中那样。在步骤S19之后,控制电路130在输出到制动控制电路230的制动器制动力信号SG1中不再包括与制动反馈控制相应的信号。
在图16所示的例子中,当在时间t4被确定为必需的(即,步骤S9中为是)新的换档是升档时(即,步骤S17中为否),制动控制量由附图标记406b表示,其由从时间t4开始的另一个长短划线表示。制动控制量406b没有被反馈控制产生(步骤S19),而是在步骤S20中被控制成逐渐减小,如下所述。
当新的换档是升档时(即,步骤S17中为否),它意味着由于在步骤S3中第一次(即,在时间t1)被确定为必需的初始降档而产生的减速度不再是必需的。此外,通过执行作为新的换档的升档,由自动变速器10的换档产生的减速度将减小(未示出)。因而,当新的换档是升档时(即,步骤S17中为否),在步骤S8中在时间t1开始的制动反馈控制结束(即,步骤S19)。在步骤S19之后,执行步骤S20。
在步骤S20中,控制电路130和制动控制电路230逐渐减小制动控制量406b,就如同步骤S12中那样。当制动控制量406b变成零时(在时间t6),步骤S20结束。在制动控制量406b变成零之后,车辆实际减速度变成一个值,该值与自动变速器10引起的发动机制动力相应。在步骤S20之后,执行步骤S13,如上所述。
在第二种情况中,关于从手动换档判定部95或变速点控制换档判定部100输出的表示新的换档需求的信号,给出一个例子,其中控制电路130已经在时间t4确定有新的换档需求(即,步骤S9中为是),时间t4在初始降档开始的时间t3之后。然而,在该示范实施例中,确定有新的换档需求(即,步骤S9中为是)的时刻也可以在初始降档开始的时间t3之前,只要它在输出初始降档命令的时间t1之后。只要该时刻在输出初始降档命令的时间t1之后,与新的降档命令相应的目标减速度403a就被设定,与该目标减速度403a相应的减速控制就接管与初始降档命令相应的减速控制。
类似地,在本示范实施例中,确定有新的换档需求(即,步骤S9中为是)的时刻只需要在初始降档结束的时间t6之前(即,步骤S10中为是)。在这种情况下,与新的降档命令相应的目标减速度403a被设定,与该目标减速度403a相应的减速控制就接管与初始降档命令相应的减速控制。
下面,将描述本示范实施例的效果。在本示范实施例的第二情况下中,在确定初始(第n个)降档结束时(步骤S10),新的(第n+1个)换档确定被作出(步骤S9),每次执行新的换档都设定一个新的目标减速度(即,目标减速度被更新)。
这里,为了实现合作控制的总目标减速度,对具有良好响应的制动器进行反馈控制。因而,即使与新的换档确定相应的目标减速度403a改变了或由自动变速器10新的换档引起的减速度402a被产生,制动控制量406a也能实时改变,因此它能精确地跟随那些改变。
如第二种情况中所示,处理在初始降档结束之前产生的降档或升档的换档命令也是可能的。在本示范实施例中,在换档结束(步骤S10)之前的期间被看作一个控制单元。然而,作为替换方案,直到制动力变成零为止的期间也可以被看作一个控制单元。
下面,将参考图18A到29描述本发明的第六示范实施例。第六示范实施例中与前述示范实施例中相同的部分将用同样的附图标记表示,将不对它们进行详细描述。
本示范实施例提供了一种减速控制,通过执行制动控制(自动的制动控制),其结合了由制动器提供的良好响应和可控性的优点,以及通过执行换档控制(自动变速器进行的降档控制),其结合了由降档提供的增大的发动机制动的优点,当基于车辆间距离信息,检测到车辆之间的距离等于或小于一个预定值时,使两种控制方法彼此合作。
根据本示范实施例的结构,假定提供了能测量主车和前车之间距离的设备和减速控制装置,基于该距离信息,减速控制装置彼此合作地操作制动器和自动变速器的换档控制。将在下面对这些进行详细描述。
如图19中所示,本示范实施例设置有相对车速检测/估计部95a和车辆间距离测量部100a,而不是图2中的手动换档判定部95和变速点控制换档判定部100。相对车速检测/估计部95a检测或估计主车和前车之间的相对速度,车辆间距离测量部100a具有安装在车辆前部上的传感器,例如激光雷达传感器或毫米波雷达传感器,其用来测量到前车的距离。
控制电路130从相对车速检测/估计部95a输入表示检测或估计结果的信号,从车辆间距离测量部100a输入表示测量结果的信号。图18A和18B的流程图中表示的操作(控制步骤)预先存储在ROM133中。
现在参考图18A、18B、19和25描述本示范实施例的操作。图25是时间图,表示本示范实施例的减速控制,图25示出了当前变速档位减速度、变速档目标减速度、最大目标减速度、自动变速器10的变速档、自动变速器10(AT)的输入轴的转速、AT的输出轴的转矩、制动力和加速器开度。在时间T0,当前减速度(即,车辆实际减速度)与附图标记303表示的当前变速档位减速度相同。
首先在图18A的步骤S1中,基于从车辆间距离测量部100a输入的表示车辆到车辆距离的信号,控制电路130确定主车和前车之间的距离是否等于或小于一个预定值。如果确定车辆间距离等于或小于预定值,那么执行步骤S2。另一方面,如果确定车辆间距离既不等于也不小于预定值,则控制流程结束。
代替直接确定车辆间距离是否等于或小于预定值,控制电路130还可以通过一参数间接确定车辆间距离是否等于或小于预定值,通过该参数能知道车辆间距离等于或小于预定值,例如碰撞时间(车辆间距离/相对车速)、车辆之间的时间(车辆间距离/主车速度)或两者联合。
在步骤S2中,控制电路130基于从节气门开度传感器114输出的信号确定加速器是否没有起作用。如果在步骤S2中确定加速器没有起作用,那么执行步骤S3,车辆跟随控制从步骤S3开始。另一方面,如果确定加速器并非没有起作用,则控制流程结束。
在步骤S3,控制电路130获得目标减速度,目标减速度作为一个值(减速度)获得,通过该值,当在主车上执行基于该目标减速度(稍后描述)的减速控制时,与前车的关系开始等于目标车辆间距离或相对车速。
目标减速度参照预先存储在ROM133中的目标减速度图(图20)而获得。如图20中所示,基于主车和前车之间的相对速度(km/h)和时间(sec)来获得目标减速度。这里,车辆之间的时间是以主车速度除车辆间距离,如上所述。
在图20中,例如,当相对车速(这里相对车速等于前车速度减去主车速度)是-20[km/h]和车辆之间的时间是1.0[sec]时,目标减速度是-0.20(G)。主车和前车之间的关系越接近安全相对车速和车辆间距离,目标减速度的绝对值就设定得越小(以便车辆不减速),也就是说,目标减速度作为这样一个值而获得,即在主车和前车之间的距离越大,则在图20中的目标减速度图的上部右侧上,该值的绝对值越小。另一方面,目标减速度作为这样一个值而获得,即在主车和前车之间的距离越接近,则在图20中的目标减速度图的下部左侧上,该值的绝对值越大。
在步骤S3中获得的目标减速度称为目标减速度,或更明确地,最大目标减速度,其用于已经满足了开始减速控制(步骤S1和S2)的条件之后,在换档控制(步骤S7)和制动控制(步骤S8)被实际执行(即,在减速控制的开始时刻)之前。即,因为甚至当正在执行减速控制时,目标减速度也被实时设定,如稍后将描述的,所以步骤S3中获得的目标减速度明确称为最大目标减速度,以便使它不同于在实际执行了制动控制和换档控制之后(即,当制动控制和换档控制正在执行时)设定的目标减速度。步骤S3之后,执行步骤S4。
在步骤S4中,设定目标减速度。这里,目标减速度被设定成从当前(当控制开始时;图25中的时间T0)减速度303(即,当前变速档位减速度)开始,以预定斜率达到最大目标减速度。预定斜率能基于路面系数μ、在控制开始时的加速器回复速率或加速器返回之前的加速器开度来改变,例如,在路面系数μ小时,斜率(斜率)设定得小,当加速器回复速率或加速器返回之前的加速器开度大时,其设定得大。在图25的例子中,由于基于预定斜率设定目标减速度,所以目标减速度在时间T1达到最大目标减速度。通过制动器制动力信号线L1,表示该设定的目标减速度的信号作为制动器制动力信号SG1从控制电路130输出到制动控制电路230。这里,设定的目标减速度是制动装置200和自动变速器10的合作控制的总目标减速度。
在步骤S5中,控制电路130获得由自动变速器10产生的目标减速度(在下文中称为“变速档目标减速度”),然后基于变速档目标减速度来确定将被选择用于自动变速器10的换档控制(降档)的变速档。这里,被确定的将被选择的变速档与这样一个变速档相应,该变速档被选择为适合实现合作控制的总目标减速度的变速档。步骤S5的细节分成两个部分((1))和(2))如下描述。
(1)首先,获得变速档目标减速度。变速档目标减速度与通过自动变速器10的换档控制获得的发动机制动力(减速度)相应,变速档目标减速度设定成一个等于或小于最大目标减速度的值。(注意:这里和整篇说明书所提到的减速程度指的是减速度的绝对值的大小。)变速档目标减速度能通过下面三种方法中的任一种获得。
用来获得变速档目标减速度的三种方法中的第一种如下。在步骤S3中将变速档目标减速度设定为用最大目标减速度乘一个大于0但等于或小于1的系数的乘积,其中最大目标减速度从图20中的目标减速度图获得。例如,如步骤S3中的例子的情况,当最大目标减速度是-0.20G时,变速档目标减速度可以设定成-0.10G,它是例如用系数0.5乘最大目标减速度-0.20G的乘积。
用来获得变速档目标减速度的三种方法中的第二种如下。将变速档目标减速度图(图21)预先存储在ROM133中,然后,能参照图21中的该变速档目标减速度图获得变速档目标减速度。如图21中所示,变速档目标减速度能基于主车和前车之间的相对车速[km/h]和时间[sec]来获得,就象图20中的目标减速度那样。例如,如步骤S3中的例子的情况,如果相对车速是-20[km/h],车辆之间的时间是1.0[sec],则能获得-0.10G的变速档目标减速度。从图20和21中明显看出,当i)相对车速高以致车辆突然彼此接近时,ii)车辆之间的时间短时,或iii)车辆间距离短时,必须在早期适当地设立车辆间距离,因此必须使减速度更大,这也导致在上述情况下选择较低的变速档。
用来获得变速档目标减速度的三种方法中的第三种如下。首先,当加速器没有起作用时,发动机制动力(减速度G)在自动变速器10的当前变速档位中被获得(在下文中简单地称为“当前变速档位减速度”),在ROM133中预先存储一个当前变速档位减速度图(图22),当前变速档位减速度(减速度)能参照图22中的该当前变速档位减速度图来获得。如图22中所示,能基于变速档位和自动变速器10的输出轴120c的转速No获得当前变速档位减速度。例如,在当前变速档位是第五变速档并且输出转速是1000[rpm]时,当前变速档位减速度是-0.04G。
当前变速档位减速度还可以是一个从当前变速档位减速度图中获得的值,根据情况对其进行修正,例如根据车辆的空调是否正在运行、是否有停止供油装置等等。此外,可以在ROM133中提供多个当前变速档位减速度图,每种情况对应一个图,可以根据情况转换所用的当前变速档位减速度图。
接着,变速档目标减速度被设定为当前变速档位减速度和最大目标减速度之间的一个值,即,变速档目标减速度作为这样一个值被获得,该值大于当前变速档位减速度,但等于或小于最大目标减速度。在图23中示出了变速档目标减速度、当前变速档位减速度和最大目标减速度之间的关系的一个例子。
能通过下面的公式获得变速档目标减速度。
变速档目标减速度=(最大目标减速度-当前变速档位减速度)×系数+当前变速档位减速度
在上面的公式中,系数是一个大于0但等于或小于1的值。
在上面的例子中,最大目标减速度是-0.20G,当前变速档位减速度是-0.04G,当用系数0.5计算时,变速档目标减速度是-0.12G。
如上所述,在用来获得变速档目标减速度的第一到第三种方法中,使用了一个系数,然而,该系数的值不是理论上获得的,而是能根据各种条件适当设定的合适的值,即,例如在跑车中,当减速时相对大的减速度是较好的,因此系数能设定成一个大值。而且,在同一辆车中,系数值能根据车速或变速档位可变地控制。在可使用运动模式(其目的是增加车辆对于驾驶员操作的响应以便实现明确而精确的处理)、豪华模式(其目的是对驾驶员的操作实现放松的和容易的响应)和经济模式(其目的是实现燃料经济行驶)的车辆中,当选择运动模式时,变速档目标减速度如此设定,以便发生比豪华模式或经济模式中更大的变速档变化。
在步骤S5中获得变速档目标减速度之后,在减速度控制结束以前变速档目标减速度不会被重置。即,变速档目标减速度如此设定,以便一旦它在减速度控制的开始时刻(即,制动控制(步骤S8)和换档控制(步骤S7)的时刻)被获得,在减速度控制结束之前它都是相同的值。如图23中所示,变速档目标减速度(虚线所示的值)随着时间的经过是一个常量。
接着,基于上面在部分(1)中获得的变速档目标减速度,确定将在自动变速器10的换档控制期间选择的变速档。将车辆特性数据预先存储在ROM133中,例如图24中所示,车辆特性数据表示当加速器没有起作用时,在每个变速档位中在每个速度的减速度G。
这里,假定一种情况,其中输出转速是1000[rpm],变速档目标减速度是-0.12G,就象上面给出的例子中那样,当输出速度是1000[rpm]并且减速度最接近于-0.12G的变速档目标减速度时,与车速相应的变速档位是第四变速档,如能在图24中看到的。因而,在上面例子的情况下,将在步骤S5中确定将被选择的变速档位是第四变速档。
这里,能实现这样一个减速度的变速档位被选择为将会选择的变速档位,所述减速度最接近于变速档目标减速度。然而,作为替换方案,将会选择的变速档位可以是这样一个变速档位,其将实现一个等于或小于(或者是等于或大于)变速档目标减速度并且最接近于变速档目标减速度的减速度。在步骤S5之后,执行步骤S6。
在步骤S6,控制电路130确定加速器和制动器是否没有起作用。在步骤S6,当制动器没有起作用时,它意味着因为驾驶员没有操作制动踏板(未示出),所以制动器没有起作用。该确定基于来自制动器传感器(未示出)的输出作出,该输出通过制动控制电路230输入。如果在步骤S6中确定加速器和制动器都没有起作用,则执行步骤S7。另一方面,如果并非确定加速器和制动器都没有起作用,则执行步骤S12。
在图25中的时间T0,制动器不起作用(即,制动力等于零),如附图标记302所示,并且加速器没有起作用(即,加速器开度为零,加速器完全关闭),如附图标记301所示。
在步骤S7,控制电路130开始换档控制,即,自动变速器10换档到在步骤S5中确定的所选的变速档位(在该例子中是第四变速档)。在图25中的时间T0,自动变速器10通过换档控制降档,如附图标记304所示。结果,发动机制动力增加,因此当前减速度303增加一个相应的量。在步骤S7之后,执行步骤S8。
在步骤S8,制动控制电路230开始制动控制,即,对制动器进行反馈控制以便当前减速度303与步骤S4中设定的目标减速度相符。由于该反馈控制,制动力302从图25中的时间T0到时间T1逐渐增大,使得当前减速度303跟随目标减速度增大。制动反馈控制继续,直到当前减速度303在时间T1达到设定的目标减速度的终点减速度(在这种情况下,最大目标减速度)为止(步骤S9)。
在步骤S7,基于从控制电路130输入的制动器制动力信号SG11,制动控制电路230将制动控制信号SG2输出到液压控制电路220。如上所述,通过基于制动控制信号SG2控制供给到制动装置208、209、210和211的液压,液压控制电路220如制动控制信号SG2表明的那样产生制动力302。
还可以通过考虑到自动变速器10的输入轴转速的时间微分值和由惯量确定的换档惯性转矩量,来确定通过制动控制产生的制动力302。
这里,步骤S4中设定的目标减速度和步骤S10中再次设定的目标减速度包含在步骤S8和S9的“目标减速度”中,步骤S10中再次设定的目标减速度将稍后描述。步骤S8的制动控制继续执行,直到它在步骤S12中结束为止。在步骤S8之后,执行步骤S9。
在步骤S9,控制电路130确定当前减速度303是否是设定的目标减速度的终点减速度。如果确定当前减速度303是设定的目标减速度的终点减速度,则执行步骤S10。另一方面,如果确定当前减速度303不是设定的目标减速度的终点减速度,则程序返回到步骤S8。因为在图25中的时间T1之前,当前减速度303没有达到设定的目标减速度的终点减速度(这里,最大目标减速度),所以制动器的反馈控制在步骤S8继续,直到它达到所述终点减速度为止。
然后在步骤S10中,再次设定目标减速度,如图18B中所示。控制电路130参照目标减速度图(图20)设定目标减速度,就象步骤S3中那样。目标减速度基于相对车速和车辆间距离设定,如上所述。因为相对车速和车辆间距离在减速度控制(即,换档控制和制动控制)开始时变化,所以目标减速度根据该变化实时设定。
当在步骤S10中实时设定目标减速度时,制动力302施加到车辆上以便通过制动反馈控制使当前减速度303与目标减速度相符,制动反馈控制从它在步骤S8中开始后一直持续(看步骤S7和S8)。
在步骤S10中获得目标减速度的操作继续执行,直到制动控制在步骤S12中结束为止。制动控制持续(步骤S11和S12)到当前减速度303与变速档目标减速度相符为止,其将稍后描述。因为当前减速度受到控制以与目标减速度相符(步骤S8和S9),如上所述,所以在步骤S10中设定目标减速度的操作继续到设定的目标减速度与变速档目标减速度相符为止。
与减速控制开始前执行步骤S3的时候相比,在执行步骤S10的时候,主车的车速小这样一个量,即已经执行的减速控制的量。从这时起,为了实现目标车辆间距离和相对车速而设定的目标减速度通常在步骤S10中变成这样一个值,该值小于步骤S3中获得的最大目标减速度。
从图25中的时间T1到时间T7,实时设定目标减速度和施加制动力302以便使当前减速度303与该目标减速度相符的操作被重复进行。然而,在那期间,由于制动控制在继续,所以在步骤S10中重复设定的目标减速度逐渐减小。响应该目标减速度的值的减小,通过制动控制的反馈控制施加的制动力302也逐渐减小,以便在基本上与该目标减速度相符时,当前减速度303逐渐减小。在步骤S10之后,执行步骤S11。
在步骤S11,控制电路130确定当前减速度303是否与变速档目标减速度相符。如果确定当前减速度303与变速档目标减速度相符,则制动控制结束(步骤S12)并且该事实通过制动器制动力信号SG1传递到制动控制电路230。另一方面,如果当前减速度303与变速档目标减速度不相符,则制动控制不结束。由于在图25中的时间T7,当前减速度303与变速档目标减速度相符,所以施加到车辆上的制动力302变成零(即,制动反馈控制结束)。
在步骤S13,控制电路130确定加速器是否起作用。如果加速器起作用,执行步骤S14,如果没有起作用,执行步骤S17。在图25的例子中,确定加速器在时间t8起作用。
在步骤S14,一个返回计时器启动。在图25的例子中,返回计时器从时间T8开始启动。在步骤S14之后,执行步骤S15。返回计时器(未示出)设置在控制电路130的CPU131内。
在步骤S15,控制电路130确定返回计时器的计数值是否等于或大于一个预定值。如果计数值既不等于也不大于预定值,程序返回到步骤S13。如果计数值等于或大于预定值,程序进入步骤S16。在图25的例子中,计数值在时间T9变得等于或大于预定值。
在步骤S16,控制电路130结束换档控制(降档控制),并按照预先存储在ROM133中的正常换档图(换档线),使自动变速器10返回到基于加速器开度和车速确定的变速档。在图25的例子中,换档控制在执行升档的时间T9结束。当执行步骤S16时,控制流程结束。
在步骤S17,控制电路130确定车辆间距离是否超过预定值,步骤S17对应步骤S1。如果确定车辆间距离超过预定值,那么执行步骤S16,如果确定车辆间距离没有超过预定值,程序返回到步骤S13。
前述示范实施例能实现下面的效果。根据本示范实施例,车辆间距离控制所需的减速度被设定为合作控制的总目标减速度,并且对具有良好响应的制动器进行反馈控制以实现这个被设定的目标减速度。因而,当前减速度能精确地跟随合作控制的总目标减速度(即,车辆间距离控制所需的减速度),结果,相对于车辆之间连续改变的距离,能平稳地执行车辆跟随控制(即,车辆间距离控制)。
根据本示范实施例,变速档目标减速度被设定成处于当前变速档位减速度和最大目标减速度之间(步骤S4),即,通过降档(换档控制)到所选的变速档位中获得发动机制动力,由该发动机制动力引起的减速度被设定成处于减速控制开始之前的变速档的发动机制动力(即,当前变速档位减速度)和最大目标减速度之间(步骤S5)。结果,即使当执行这样一种减速控制时(步骤S7和S8),其中制动控制和换档控制彼此合作地同时执行,减速度也不会过大,因此不会给驾驶员不舒服的感觉。另外,即使当车辆间距离和相对车速达到它们各自的目标值并且制动控制结束时(步骤S12),降档产生的发动机制动也继续有效,因此能有效地抑制由于在制动控制结束(步骤S12)之后的车速增加(特别当处于斜坡上时)所引起的制动控制的振荡。
而且根据本示范实施例,在当前减速度303与最大目标减速度相符(步骤S9)之后,从图25中的时间T1到时间T7,当前减速度303在基本上与实时计算的目标减速度相符时逐渐减小,然后,在目标减速度(在这情况下与当前减速度303相同)与变速档目标减速度相符的时刻,制动控制结束,如步骤S11和S12中所示。即,当实时计算的目标减速度与变速档目标减速度(即,降档控制之后的减速度)相符时,制动控制结束。换句话说,在目标减速度(在这种情况下是当前减速度303)返回到时间T0的减速度(即,返回到当前变速档位减速度)之前,制动控制都不会继续,时间T0是减速控制开始的时间。
如果仅仅通过制动控制来执行减速控制,即,不执行换档控制,则必需在目标减速度返回到当前变速档位减速度附近、并且目标车辆间距离和相对车速能够只通过当前变速档位减速度实现之前,继续进行制动控制。相反,因为在本示范实施例中,换档控制和制动控制彼此合作地同时执行,所以当目标减速度基本上与通过换档控制实现的减速度(即,变速档目标减速度)相符,并且目标车辆间距离和相对车速能通过只由换档控制实现的减速度来实现时,制动控制能结束。结果,在本示范实施例中,制动控制能在更短的时间内结束,这确保了制动器的耐用性(即,减少制动器衰退和制动衬片与制动盘上的磨损)。
此外,在本示范实施例中,当目标减速度(即,在这种情况下是当前减速度303)与变速档目标减速度(即,降档控制之后的减速度)相符时,制动控制结束,仅仅通过换档控制进行的减速度控制从该时刻(步骤S11和S12;图25中的时间T7)开始执行,结果,在当前减速度303基本上与换档控制之后的减速度(即,由发动机制动力产生的减速度)相符时,仅仅用换档控制执行减速控制,这实现了向由发动机制动力产生的减速度的平稳过渡。
如上所述,当目标减速度基本上与变速档目标减速度(即,换档控制之后由发动机制动力产生的减速度)相符时,制动控制结束。另一方面,在下面两种情况下,换档控制结束,一种情况是在制动控制结束后(步骤S12),加速器起作用之后(步骤S13和S14)经过预定的时间段之后,另一种情况是在制动控制结束之后(步骤S17),当车辆间距离超过一个预定值时。这样,通过使结束制动控制(即,从制动控制返回)的条件不同于结束换档控制(即,从换档控制返回)的条件,制动控制能在短的时间段内结束,从而帮助确保制动器的耐用性。而且,因为如果车辆间距离不超过预定值,换档控制就不会结束,所以发动机制动继续有效。
下面,将参考图26A和26B和图25描述本发明的第七示范实施例。将不对第七示范实施例中与第六示范实施例相同的部分进行描述;仅仅对不同的部分进行描述。
在第六示范实施例中,执行反馈控制。相反,在第七示范实施例中,在制动器上如下执行制动控制。即,控制制动器以补偿通过自动变速器10的换档(即,通过降档到所选的变速档位中)产生的减速度402的不足,以便在作用于车辆上的减速度达到目标减速度之前,制动力12增大一个预定斜率。
图26A和26B表示本发明第七示范实施例的控制流程。图25是第七示范实施例的时间图(与第六示范实施例中的相同)。如能从图26A、26B和25中看到的,第七示范实施例中的许多地方与上述第六示范实施例相同,因而,这里仅仅描述不同的部分。
图18A中的步骤S4(以预定斜率设定目标减速度)在图26A中省略,如在将图26A与图18A比较时看到的,图18A表示第六示范实施例的流程。在第七示范实施例中,直到制动控制开始(步骤S7)之前为止,在步骤S3中对于目标减速度仅仅设定最大目标减速度。图26A中的步骤S1到S6与图18A中的步骤S1到S3和S5到S7相同,因此这里不对它们进行描述。
在步骤S7,制动控制电路230开始制动控制。即,制动力以预定斜率逐渐增大(sweep控制)到目标减速度为止。从图25中的时间T0到时间T1,制动力302以预定斜率增加,这导致当前减速度303的增加,制动力302继续增加,直到当前减速度303在时间T1达到目标减速度为止(步骤S8)。
就象第六示范实施例中那样,基于从控制电路130输入的制动器制动力信号SG1,制动控制电路230将制动控制信号SG2输出到液压控制电路220。
步骤S7中的预定斜率由制动器制动力信号SG1确定,当产生制动控制信号SG2时参考制动器制动力信号SG1。预定斜率由制动器制动力信号SG1指出,并能基于路面系数μ、在控制开始时(在图25中的时间T0之前立刻开始)的加速器回复速率或加速器返回之前的加速器开度来改变,例如,在路面系数μ小时,斜率(斜率)设定得小,当加速器回复速率或加速器返回之前的加速器开度大时,其设定得大。
可以通过考虑到自动变速器10的输入轴转速的时间微分值和由惯量确定的换档惯性转矩量,来确定通过制动控制产生的制动力302。
这里,步骤S3中获得的最大目标减速度和将稍后描述的在步骤S9中再次获得的目标减速度都包含在步骤S7中的“目标减速度”中。步骤S7的制动控制继续执行,直到它在步骤S11中结束为止。步骤S7之后,执行步骤S8。
在步骤S8中,控制电路130确定当前减速度303是否为目标减速度。如果确定当前减速度303是目标减速度,执行步骤S9。另一方面,如果确定当前减速度303不是目标减速度,程序返回到步骤S7。因为在图25中的时间T1之前,当前减速度303不会达到目标减速度,所以在步骤S7中,制动力302以预定斜率增加,直到达到目标减速度为止。
因为图26B中的步骤S9到S15与图18B中的步骤S10到S16相同,所以不对其进行描述。
就象上述示范实施例中那样,第七示范实施例也使用具有优良的响应和可控性的制动器,以补偿通过自动变速器10的换档产生的减速度的不足,以便目标减速度作为合作控制的总结果产生。
根据第七示范实施例,当由于制动力12施加到车辆上而使得最大目标减速度作为合作控制的总结果产生时,使制动力12(暂时地并具有良好响应地)停止施加到车辆上(时间T1)是可能的。因而,能将作为合作控制的总结果作用于车辆上的超过最大目标减速度的减速度(即,超出量)减到最小,不管它是不是暂时的。
下面,参考图27描述本发明的第八示范实施例。将不对第八示范实施例中与第六和第七示范实施例相同的部分进行描述;仅仅描述不同的部分。
第八示范实施例与第六和第七示范实施例的变速档目标减速度(步骤S5或步骤S4)有关。在第八示范实施例中,根据道路坡度修正变速档目标减速度。图27是框图,示意性地表示根据第八示范实施例的控制电路130。在第八示范实施例中,提供了道路坡度测量/估计部118,其测量或估计道路坡度。
道路坡度测量/估计部118能作为CPU131的一个部分提供,道路坡度测量/估计部118能基于加速度传感器90检测到的加速度来测量或估计道路坡度。此外,道路坡度测量/估计部118能预先将水平道路上的加速度存储在ROM133中,并通过将该存储的加速度与加速度传感器90检测到的实际加速度进行比较来获得道路坡度。
在本示范实施例中,变速档目标减速度如下进行修正。首先,获得斜率修正量(减速度)。这里,它作为斜率的1%≈0.01G而被获得(向上的斜率是正的,向下的斜率是负的)。
接着,根据用来获得变速档目标减速度的第三种方法,能从下面的公式获得修正之后的变速档目标减速度。
变速档目标减速度=(最大目标减速度-当前变速档位减速度)×系数+当前变速档位减速度+斜率修正量
在上面的公式中,系数是一个大于0但等于或小于1的值。
因而,在例如下坡的向下坡度上,变速档目标减速度被修正成一个大值,以便在步骤S5或步骤S4中确定的将被选择的变速档位低于在水平道路上时选择的变速档位。在向上的坡度上,变速档目标减速度被修正成一个小值,以便在步骤S5或步骤S4中确定的将被选择的变速档位高于在水平道路上时选择的变速档位。
根据第八示范实施例,根据车辆正在其上行驶的道路的坡度来修正变速档目标减速度能获得最佳的发动机制动力,结果,能获得符合驾驶员期望的(即,驾驶员所需的)发动机制动量。
下面,参考图28描述本发明的第九示范实施例。将不对第九示范实施例中与前述示范实施例相同的部分进行描述;仅仅描述不同的部分。
第九示范实施例与第六或第七示范实施例的变速档目标减速度(步骤S5或步骤S4)有关,就象第八示范实施例那样。第九示范实施例根据道路形状修正变速档目标减速度,例如即将到来的弯道的大小(半径)或任何可能在前方的十字路口或道路枢纽。根据弯道大小进行修正的一个例子如下。图28是框图,示意性地表示根据第九示范实施例的控制电路130。在第九示范实施例中,测量或估计弯道大小的弯道测量/估计部119连接到控制电路130。
弯道测量/估计部119确定车辆前方是否有弯道,如果有,测量或估计弯道大小。确定和测量或估计是基于例如道路形状信息和图像作出,道路形状信息从安装在车辆中的车辆导航系统获得,图像由安装在车辆前部的摄像机拍摄。在下面的例子中,弯道测量/估计部119基于通过车辆导航系统获得的表示弯道大小的信息,(预先)存储弯道的大小,弯道大小被分成三类(即,平缓、中等、急剧)中的一类。
在本示范实施例中,变速档目标减速度如下进行修正。首先,获得弯道的减速度修正量(减速度)。这里,可以使用例如图29中所示的图,该图例如可存储在弯道测量/估计部119中。减速度的修正量预先存储在图中,修正量是基于三种不同类别的弯道大小和与车速相应的自动变速器10的输出轴120c的转速(No)。
例如,当车辆前方的弯道是中等弯道并且输出轴120c的当前转速是2000[rpm]时,该弯道的减速度修正量作为0.007(G)被获得。弯道测量/估计部119将表示该弯道的减速度修正量(在下文中称为“弯道修正量”)的信息输出到控制电路130。
接着,根据用来获得变速档目标减速度的第三种方法,能从下面的公式获得修正之后的变速档目标减速度。
变速档目标减速度=(最大目标减速度-当前变速档位减速度)×系数+当前变速档位减速度-弯道修正量
在上面的公式中,系数是一个大于0但等于或小于1的值。
因而,在急弯上,变速档目标减速度被修正成一个相当大的值,以便在步骤S5中确定的将被选择的变速档位比在笔直道路上(即,不在弯道上)时选择的变速档位低得多。与在急弯上时相比,在平缓的弯道上,变速档目标减速度的增加量被保持得很小,以便在步骤S4中确定的将被选择的变速档位稍低于在笔直道路上时选择的变速档位。
根据第九示范实施例,根据车辆正在其上行驶的道路的形状,例如弯道,来修正变速档目标减速度,这样能获得最佳的发动机制动力,结果,能获得符合驾驶员期望的(即,驾驶员所需的)发动机制动量。
下面,参考图30描述本发明的第十示范实施例。将不对第十示范实施例中与前述示范实施例相同的部分进行描述;仅仅描述不同的部分。
第十示范实施例与第六或第七示范实施例的变速档目标减速度(步骤S5或步骤S4)有关,就象第八和第九示范实施例那样。第十示范实施例基于路面滑溜程度修正变速档目标减速度,例如车辆正在其上行驶的道路的路面系数μ。第十示范实施例使用来自路面系数μ检测/估计部115的检测或估计结果,路面系数μ检测/估计部115检测或估计路面系数μ。
路面系数μ检测/估计部115检测或估计路面系数μ的具体方法不受特别限制,而可以是任何合适的已知方法。例如,除了前后轮轮速之间的差别外,轮速变化率、ABS(防抱死制动装置)或TRS(牵引力控制系统)或VSC(车辆稳定性控制)的工作历史、车辆加速度和导航信息中的至少一个能用来检测/估计路面系数μ。这里,导航信息包括预先存储在存储介质(例如DVD或HDD)上的关于路面(例如道路是不是铺砌的)的信息,当具有车辆导航系统时,还包括通过与之前实际上正在行驶的车辆、其它车辆或通信中心的通信(包括车辆间通信和路旁到车辆的通信),由车辆本身获得的信息(包括交通和天气信息)。这样的通信还包括道路交通信息通信系统(VICS)和所谓的电信息通信。
在本示范实施例中,变速档目标减速度如下进行修正。首先,获得路面系数μ修正量(减速度)。这里,可以使用例如图30中所示的图,该图例如存储在ROM133中。减速度的修正量预先存储在图中,这些修正量是基于路面系数μ和与车速相应的自动变速器10的输出轴120c的转速(No)。例如,当路面系数μ是0.5并且输出轴120c的当前转速是2000[rpm]时,该路面系数μ的减速度修正量(路面系数μ修正量)作为0.003(G)被获得。
接着,根据用来获得变速档目标减速度的第三种方法,能从下面的公式获得修正之后的变速档目标减速度。
变速档目标减速度=(最大目标减速度-当前变速档位减速度)×系数+当前变速档位减速度+路面系数μ修正量
在上面的公式中,系数是一个大于0但等于或小于1的值。
因而,在较低的路面系数μ的情况下,变速档目标减速度被修正成一个较小的值,以便在步骤S5或步骤S4中确定的将被选择的变速档位高于在路面系数μ高时选择的变速档位。
根据第十示范实施例,根据车辆正在其上行驶的道路的路面滑溜程度,例如路面系数μ,来修正变速档目标减速度,这样能获得最佳的发动机制动力,结果,能获得符合驾驶员期望的(即,驾驶员所需的)发动机制动量。
因而,当在车辆上执行减速控制时,根据本示范实施例的车辆减速控制装置包括制动装置控制和换档控制的优点,制动装置控制将制动力施加到车辆上,换档控制使自动变速器换档到相对低的变速档或变速比中。
关于前述第一至第十示范实施例的各种改变也是可能的。例如,在上述例子中,使用制动控制,然而,代替制动控制,也能使用由设置在传动系统中的MG(电动机/发电机)装置进行的再生控制(当在混合动力系统的情况下)。此外,在上述例子中,分档自动变速器10被用于变速器,然而当然,本发明还可以应用到CVT(无极变速器),在这种情况下,术语“变速档位”和“变速档”可以用术语“速比”替换,而术语“降档”可以用术语“CVT调节”替换。而且,在上面的说明中,减速度(G)用作表示车辆减速量的减速度,然而,控制也可以基于减速转矩来进行。
基于i)目标减速度(403),其被设定为通过制动装置(200)的制动操作和换档操作施加到车辆上的减速度,制动装置(200)的制动操作在车辆中产生制动力,所述换档操作将变速器(10)换档到相对低的变速档或变速比中,和ii)通过向一变速档或变速比中的换档操作实现的减速度,所述变速档或变速比被选择为适合实现目标减速度(403)的变速档或变速比,对制动装置(200)产生的制动力进行控制,以便目标减速度(403)作用于车辆上。当设定了目标减速度和选择了适合实现该目标减速度的变速档或变速比时,对制动装置进行实时控制,以补偿通过换档到所选的变速档或变速比中实现的减速度和目标减速度之间的差别,以便目标减速度作为制动装置和变速器的合作控制的总结果作用于车辆上。
Claims (14)
1.一种车辆的减速控制装置,该车辆设置有用来在车辆中产生制动力的制动装置(200)和变速器(10),其特征在于,制动装置(200)和变速器(10)被控制成使得作用于车辆上的减速度与目标减速度(403)相符,该目标减速度(403)被设定为通过制动装置(200)的制动操作和换档操作施加到车辆上的减速度,所述换档操作将变速器(10)换档到相对低的变速档或变速比中。
2.一种车辆的减速控制装置,该车辆设置有用来在车辆中产生制动力的制动装置(200)和变速器(10),其特征在于,基于i)目标减速度(403),其被设定为通过制动装置(200)的制动操作和换档操作施加到车辆的减速度,所述换档操作将变速器(10)换档到一相对低的变速档或变速比,和ii)通过换档到一变速档或变速比的所述换档操作实现的减速度,所述变速档或变速比被选择为适合实现目标减速度(403)的变速档或变速比,所述制动装置(200)产生的制动力被控制成使得目标减速度(403)作用于所述车辆上。
3.如权利要求1或2所述的车辆的减速控制装置,其特征在于考虑到通过所述换档操作产生的减速度的变化,在所述制动装置(200)中执行反馈控制,以便作用于所述车辆上的减速度与所述目标减速度(403)相符。
4.如权利要求1或2所述的车辆的减速控制装置,其特征在于当执行由制动装置(200)产生的制动力的控制时,所述目标减速度(403)被实时更新。
5.如权利要求2所述的车辆的减速控制装置,其特征在于通过变速点控制或车辆间距离控制,设定所述目标减速度(403)并选择适合实现所述目标减速度(403)的变速档或变速比。
6.如权利要求1或2所述的车辆的减速控制装置,其特征在于结束所述制动装置(200)的控制的条件不同于结束所述换档操作的条件而设定。
7.如权利要求1或2所述的车辆的减速控制装置,其特征在于所述目标减速度被设定成沿着预定斜率(α)变化。
8.一种车辆的减速控制方法,该车辆设置有用来在车辆中产生制动力的制动装置(200)和变速器(10),其特征在于,由所述制动装置(200)产生的制动力和所述变速器(10)被控制成使得作用于所述车辆上的减速度与目标减速度(403)相符,该目标减速度(403)被设定为通过所述制动装置(200)的制动操作和换档操作要施加到所述车辆上的减速度,所述换档操作将变速器(10)换档到相对低的变速档或变速比中。
9.一种车辆的减速控制方法,该车辆设置有用来在车辆中产生制动力的制动装置(200)和变速器(10),其特征在于,基于i)目标减速度(403),其被设定为通过所述制动装置(200)的制动操作和换档操作要施加到车辆上的减速度,所述换档操作将所述变速器(10)换档到相对低的变速档或变速比,和ii)通过换档到一变速档或变速比的换档操作而实现的减速度,所述变速档或变速比被选择为适合实现所述目标减速度(403)的变速档或变速比,所述制动装置(200)产生的制动力被控制成使得目标减速度(403)作用于所述车辆上。
10.如权利要求8或9所述的车辆的减速控制方法,其特征在于考虑到通过所述换档操作产生的减速度的变化,在所述制动装置(200)中执行反馈控制,以便作用于所述车辆上的减速度与所述目标减速度(403)相符。
11.如权利要求8或9所述的车辆的减速控制方法,其特征在于当执行由制动装置(200)产生的制动力的控制时,所述目标减速度(403)被实时更新。
12.如权利要求9所述的车辆的减速控制方法,其特征在于通过变速点控制或车辆间距离控制,设定目标减速度(403)并选择适合实现该目标减速度(403)的变速档或变速比。
13.如权利要求8或9所述的车辆的减速控制方法,其特征在于结束所述制动装置(200)的控制的条件不同于结束所述换档操作的条件而设定。
14.如权利要求8或9所述的车辆的减速控制方法,其特征在于所述目标减速度(403)被设定成沿着预定斜率(α)变化。
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