CN1766295A - 用于车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的控制装置。其中,ECT_ECU执行包括以下步骤的程序:识别驱动模式的步骤(S100);判断发动机是否处于怠速状态的步骤(S102);当不处于怠速状态时(S102为否)检测自动变速器的档位的步骤(S104);检测加速器压下变化率的步骤(S106);检测车速的步骤(S108);根据驱动模式、自动变速器的档位、加速器压下变化率和车速计算车辆的目标加速度变化率的步骤(S110);以及通过对计算的目标加速度变化率进行时间积分而计算目标加速度的步骤(S112)。

Description

用于车辆的控制装置
本非临时申请基于在2004年10月25日向日本专利局提交的日本专利申请No.2004-309913,该专利申请的全部内容通过引用结合在此。
技术领域
本发明涉及用于车辆的控制装置,更具体地,涉及计算目标加速度以根据所计算的目标加速度控制驱动力的用于车辆的控制装置。
背景技术
已经公知,车辆的加速度对驾驶性能会产生很大的影响。换句话说,如果加速度过大或过小,则驾驶员将会感觉到不舒适。因此,需要适当地控制车辆的加速度。
日本专利待审公开No.10-009018公开了一种可以提供适当的加速感的用于车辆的驱动力控制装置。在该公开中所公开的驱动力控制装置控制车辆的驱动力,以通过在从燃料供给停止的滑行状态恢复燃料供给时临时降低发动机输出来减小纵向振动。该驱动力控制装置包括:一个检测加速器压下度(程度)的检测单元、一个可以独立于加速器(加速踏板)压下度控制发动机的节气门开度的节气门控制单元、和一个相对于当通过减振器控制输出时加速器中的变化来限制目标驱动力的变化率的驱动力变化率限制器。
根据在上述公开中所公开的驱动力控制装置,发动机输出性能被校正,以抑制从滑行状态加速时传动系的扭曲振动。同时,目标驱动力的变化特性相对于加速器中的变化而受到限制。当加速器中的变化率或变化量大于一预定值时,目标驱动力受到限制,从而加速特性变得比加速器中的实际变化更缓和。因此,车辆在加速时的纵向振动受到抑制以提供更好的加速感。通过相对于加速器中的变化使实际加速特性变得更缓和,可以有效地抑制加速的突然感觉变得过大(太差)。
在日本专利待审公开No.10-009018中所公开的驱动力控制装置存在以下缺陷:在目标驱动力的变化特性不受限制的区域,加速感可能不会变得缓和,从而可能导致由于突然加速而对乘员造成不舒适。此外,如果目标驱动力的变化率受到限制,则目标驱动力本身也将相应地受到限制。在乘员希望及时的加速的情况下,不能获得所希望的加速感。一个问题就是使车辆的乘员感觉到不舒适。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可以使车辆加速同时抑制对乘员造成不舒适的用于车辆的控制装置。
本发明的另一个目的是提供一种可以计算怠速时的适当加速度的用于车辆的控制装置。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于车辆的控制装置,该控制装置包括:用于检测加速器压下度变化率的检测单元;用于基于所检测的加速器压下变化率来设定车辆的目标加速度变化率的设定单元;用于基于所设定的目标加速度变化率计算车辆目标加速度的计算单元;和用于基于所计算的目标加速度来控制车辆的驱动力的控制单元。
根据本发明,通过对例如根据加速器压下变化率所设定的目标加速度变化率进行积分来计算目标加速度。从而,可以获得平稳的目标加速度。可以获得所希望的目标加速度同时抑制由于以阶梯状设置的目标加速度而引起的突然变化。控制车辆驱动力以满足目标加速度。因此,可以所希望的加速度实现加速时的颠簸(摇晃)被抑制的平稳的加速感觉。从而,可提供一种可以使车辆加速同时抑制对乘员造成不舒适的用于车辆的控制装置。
优选地,该控制装置还包括用于从具有不同行驶特性的多个行驶模式中选择一种行驶模式的选择单元。所述设定单元根据所选择的行驶模式来设定目标加速度变化率。
根据本发明,可以根据由驾驶员所选择的行驶模式来设定目标加速度变化率。因此,车辆能够以对应于行驶模式的加速度行驶。
此外,优选地,所述计算单元对所设定的目标加速度变化率进行积分以计算车辆的目标加速度。
根据本发明,通过对目标加速度变化率进行积分来计算目标加速度。在直接计算目标加速度的情况下,目标加速度将以阶梯状突然变化。加速度将突然变化,导致可能对乘员造成不舒适。在通过对目标加速度变化率进行积分来计算目标加速度的情况下,目标加速度平稳地变化直到所期望的目标加速度。可以抑制目标加速度阶梯状的突然变化。因此,可以期望的加速度实现加速时的颠簸被抑制的平稳的加速感觉。
此外,优选地,所述车辆装有发动机和与所述发动机连接的变速器。所述控制装置还包括:用于检测所述发动机的怠速状态的怠速状态检测单元;用于当检测到发动机的怠速状态时禁止由所述计算单元计算目标加速度的禁止单元;用于检测车速的车速检测单元;用于检测所述变速器的变速比的变速比检测单元;用于基于所检测的车速和所检测的变速比计算车辆目标加速度的加速度计算单元。
根据本发明,根据车辆状态以一对一的对应方式确定怠速时的目标加速度。这表示必须根据发动机怠速状态和非怠速状态之间的区别来计算目标加速度。当发动机处于怠速状态时,禁止根据加速器压下变化率计算目标加速度,而根据车速和变速比计算目标加速度。因此,可以根据车辆状态计算怠速状态下适于控制发动机的目标加速度。
附图说明
从下面结合附图对本发明进行的详细说明,可以更清楚本发明的上述及其它目的、特征、方面和优点。
图1是包括根据本发明的一实施例的用于车辆的控制装置的车辆的控制框图;
图2是由作为根据本发明的一实施例的用于车辆的控制装置的ECU所执行的程序的控制结构的流程图;
图3是表示当加速器压下度和加速器压下变化率变化时,目标加速度的转换的时序图。
具体实施方式
下面将参照附图说明根据本发明的一实施例。在下面的说明中,相同的元件标以相同的参考符号。相同的元件所指定的内容和功能也相同。因此,将不再重复对其详细的说明。
参照图1说明包括本实施例的控制装置的车辆的动力传动系。根据本发明的用于车辆的控制装置通过图1所示的ECU(电子控制单元)1000所执行的程序而实现。下面将说明本实施例,其中,具有齿轮型变速器的自动变速器包括一液力变矩器作为液力偶合器。应理解,本发明并不限于具有齿轮型变速机构的自动变速器。例如,也可应用一种例如带式的无级变速器。此外,齿轮型变速机构也可以由行星齿轮或者恒定啮合变速齿轮构成。
参照图1,车辆的动力传动系包括发动机100、液力变矩器200、自动变速器300和ECU 1000。
发动机100的输出轴与液力变矩器200的输入轴连接。发动机100和液力变矩器200通过旋转轴连接。因此,由发动机速度传感器所检测到的发动机100的输出轴转速NE(发动机速度NE)与液力变矩器200的输入轴转速(泵转速)相同。
液力变矩器200包括:在输入轴和输出轴之间建立直接连接的锁止离合器、位于输入轴侧的泵叶轮、位于输出轴侧的涡轮叶轮、包括单向离合器以具有转矩放大能力的定子。液力变矩器200通过一旋转轴与自动变速器300连接。液力变矩器200的输出轴转速NT(涡轮转速NT)由涡轮转速传感器所检测。自动变速器300的输出轴转速NOUT由输出轴转速传感器所检测。
这种自动变速器300在其中装备有离合器和制动器作为多个摩擦元件。基于预定操作表控制油压回路,使得摩擦元件例如离合器元件(例如离合器C1-C4)、制动器元件(例如制动器B1-B4)、单向离合器元件(例如单向离合器F0-F3)对应于自动变速器300的希望档位而接合和脱离。自动变速器300的变速位置(换档位置)包括:驻车(P)位置、倒档(R)位置、空档(N)和前进行驶(D)位置。
控制上述动力传动系的ECU 1000包括:控制发动机100的发动机ECU1010;控制自动变速器300的ECT(电子控制变速器)_ECU 1020;以及控制空调400的A/C_ECU 1030。
ECT_ECU 1020接收由输出轴转速传感器所检测的表示输出轴转速NOUT的信号。ECT_ECU 1020还从发动机ECU 1010接收由发动机速度传感器所检测的表示发动机速度NE的发动机速度信号。
这些速度传感器被设置成朝向固定在液力变矩器200的输入轴、液力变矩器200的输出轴、自动变速器300的输出轴上的转速检测齿轮的齿。这些速度传感器足够敏感地用于检测液力变矩器200的输入轴、液力变矩器200的输出轴和自动变速器300的输出轴的任何轻微的转动。这种传感器采用了一种通常称为半导体传感器的磁阻元件。
ECT_ECU 1020向发动机ECU 1010输出发动机控制信号(例如节气门打开信号)。发动机ECU 1010基于发动机控制信号和其它控制信号控制发动机100和交流发电机102。如下所述,ECT_ECU 1020计算车辆的目标加速度以将满足所计算的目标加速度的发动机控制信号传送至发动机ECU 1010。
发动机ECU 1010计算由交流发电机102施加给发动机100的负荷,并将表示该计算的负荷的信号传送给ECT_ECU 1020。计算交流发电机102的负荷的方法在本技术领域中是公知的,在此不对其进行详细说明。
ECT_ECU 1020输出液力变矩器200的锁止离合器控制信号。基于该锁止离合器控制信号来控制该锁止离合器的接合压力。ECT_ECU 1020向自动变速器300输出一电磁阀控制信号。该电磁阀控制信号用于控制自动变速器300的油压回路的线性电磁阀、开/关电磁阀等,从而控制摩擦接合元件的接合和脱离,以完成预定的变速器档位(例如从第一档至第五档)。
ECT_ECU 1020从加速器压下传感器2100接收表示由驾驶员操作的加速踏板的压下度的信号,从车速传感器2200接收表示车速的信号、从驱动模式开关2300接收表示当前驱动模式的信号。ECU 1000包括其中存储有各种数据和程序的存储器。
根据本实施例,ECT_ECU 1020从舒适模式和比舒适模式更注重加速的运动模式中选择一种驱动模式。根据从驱动模式开关2300传送来的信号选择驱动模式。具体地,乘员操作驱动模式开关2300来选择所希望的驱动模式。驱动模式不限于舒适模式和运动模式。也可以采用其它驱动模式。
A/C_ECU 1030根据乘员的操作控制空调400,以使车辆车厢获得所希望的温度。A/C_ECU 1030计算由空调400通过压缩机(未示出)等向发动机100施加的负荷,以向ECT_ECU 1020传送表示所计算出的负荷的信号。计算空调400的负荷的方法在本技术领域中是公知的。因此,在此不对其进行详细说明。
下面参照图2说明由作为根据本实施例的控制装置的ECU1000的ECT_ECU 1020所执行的程序的控制结构。
在步骤(下文中,步骤缩写为S)100,ECT_ECU 1020基于从驱动模式开关2300传送来的信号识别当前驱动模式。
在S102,ECT_ECU 1020基于从加速器压下传感器2100传送来的信号判断发动机100是否处于怠速状态。当发动机100处于怠速状态时(在S102为是),控制前进到S114,否则(在S102为否),控制前进到S104。
在S104,ECT_ECU 1020检测自动变速器300的档位,即变速比。由于ECT_ECU 1020自身判定自动变速器300的档位,所以在ECT_ECU1020内部进行档位检测。
在S106,ECT_ECU 1020基于从加速器压下传感器2100传送来的信号检测加速器压下变化率。在S108,ECT_ECU 1020基于从车速传感器2200传送来的信号检测车速。
在S110,ECT_ECU 1020使用存储在存储器中的一个图,以根据驱动模式、自动变速器300的档位、加速器压下变化率和车速计算目标加速度变化率。在选择为运动模式的情况下,与选择为舒适模式时相比计算出的目标加速度变化率为较高的值。当自动变速器300的档位较低(高变速比)时,与自动变速器300的档位较高(低变速比)时相比计算出的目标加速度变化率为较高的值。当加速器压下变化率高时,与加速器压下变化率低时相比计算出的目标加速度变化率为较高的值。当车速低时,与车速高时相比计算出的目标加速度变化率为较高的值。
在S112,ECT_ECU 1020通过对所计算的目标加速度变化率进行时间积分来计算目标加速度。然后,处理结束。
在S114,ECT_ECU 1020检测自动变速器300的档位,即变速比。由于ECT_ECU 1020自身判定自动变速器的档位,所以在ECT_ECU 1020内部进行档位检测。在S116,ECT_ECU 1020基于从车速传感器2200传送来的信号检测车速。
在S118,ECT_ECU 1020计算当发动机100上没有负荷时的转矩。发动机100处于无负荷状态下的转矩由发动机ECU 1010根据例如燃料供给是否切断、怠速速度控制阀(未示出)的打开以及燃料喷射量等参数来计算。表示所计算的转矩的信号传送至ECT_ECU 1020。由于可以通过公知技术计算发动机100处于无负荷状态下的转矩,所以在此不对其进行详细说明。
在S120,ECT_ECU 1020基于从发动机ECU 1010和A/C_ECU 1030传送来的信号检测由例如交流发电机102和空调400等辅机施加的负荷。
在S122,ECT_ECU 1020使用存储在存储器中的一个图,以根据车速、自动变速器300的档位、发动机无负荷转矩以及辅机施加的负荷来计算怠速状态下的目标加速度。然后,处理结束。
下面根据上述结构和流程图说明作为本实施例的控制装置的ECT_ECU 1020的操作。
在车辆系统启动过程中,根据从驱动模式开关2300传送来的信号识别当前驱动模式(S100)。然后,根据从加速器压下传感器2100传送来的信号判断发动机100是否处于怠速状态(S102)。
当发动机100不处于怠速状态时(S102为否),检测自动变速器300的档位(S104)、加速器压下变化率(S106)、车速(S108)。然后,使用存储在存储器中的一个图,根据驱动模式、自动变速器300的档位、加速器压下变化率和车速计算车辆的目标加速度变化率(S110)。对该目标加速度变化率进行时间积分,从而计算目标加速度(S112)。
当如同常规情况下直接计算目标加速度时,目标加速度将由于加速器压下度和加速器压下变化率的变化而阶梯状地突然变化,如图3中的点划线所示。这表示加速度将突然变化,导致可能对乘员造成不舒适。
当如本实施例中通过对目标加速度变化率进行时间积分来计算目标加速度时,目标加速度平稳地变化直到所期望的目标加速度,如图3中的实线所示。因此,可以抑制由于加速器压下度和加速器压下变化率的变化而导致的目标加速度的突然的阶梯状变化。因而,可以满足驾驶员期望的加速度,同时可以抑制由于突然加速而导致的颠簸感觉。
怠速时的目标加速度是根据车辆状态以及在发动机100上没有负荷时的转矩特性而以一对一的对应方式确定的。因此需要根据怠速状态和非怠速状态之间的区别来计算目标加速度。
当发动机100处于怠速状态(S102为是),不执行(禁止)通过对目标加速度变化率积分来计算目标加速度。执行变速比检测(S114)、车速检测(S116)、发动机100无负荷时的转矩计算(S118)、以及辅机施加的负荷的检测(S120)。然后,直接根据自动变速器300的档位、车速、发动机100无负荷时的转矩、和辅机施加的负荷来计算目标加速度(S122)。
从而,当发动机100处于驾驶员不要求加速的怠速状态时,可以根据车辆状态来计算怠速状态下适于控制发动机100的目标加速度。
作为本实施例的控制装置的ECT_ECU根据加速器压下变化率计算目标加速度变化率。ECT_ECU通过对目标加速度变化率进行时间积分来计算目标加速度。因此,可以实现平稳地变化直到所期望的目标加速度的目标加速度。对发动机进行控制以实现该目标加速度。可以期望的加速度对车辆进行加速,同时可抑制由于加速度的突然变化而导致的颠簸。从而,可实现加速同时可抑制对乘员造成的不舒适。
尽管如上详细说明和示出了本发明,但是应清楚地理解,这只是作为说明和示例而并非用以进行限制,本发明的精神和范围仅由所附权利要求的条款限定。

Claims (4)

1.一种用于车辆的控制装置,其包括:
用于检测加速器压下度的变化率的检测单元(1000);
用于基于所述检测的加速器压下变化率来设定车辆的目标加速度变化率的设定单元(1000);
用于基于所述设定的目标加速度变化率计算所述车辆目标加速度的计算单元(1000);和
用于基于所述计算的目标加速度来控制车辆的驱动力的控制单元(1000)。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的控制装置,其特征在于,还包括用于从多个行驶特性不同的行驶模式中选择一种行驶模式的选择单元(2300),
其中,所述设定单元(1000)根据所述选择的行驶模式来设定所述目标加速度变化率。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的控制装置,其特征在于,所述计算单元(1000)对所述设定的目标加速度变化率进行积分来计算所述车辆目标加速度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于车辆的控制装置,其特征在于,所述车辆装有发动机(100)和与所述发动机(100)连接的变速器(300),
所述控制装置还包括:
用于检测所述发动机(100)的怠速状态的怠速状态检测单元(1000);
用于当检测到发动机的所述怠速状态时禁止由所述计算单元(1000)计算目标加速度的禁止单元(1000);
用于检测车速的车速检测单元(2200);
用于检测所述变速器的变速比的变速比检测单元(1000);和
用于基于所述检测的车速和所述检测的变速比计算所述车辆目标加速度的加速度计算单元(1000)。
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