專利名稱：驅(qū)動(dòng)力控制裝置和驅(qū)動(dòng)力控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制在車輛中產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的控制裝置以及用于控制驅(qū)動(dòng) 力的控制方法。尤其是，本發(fā)明涉及能夠自動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)力從而例如保持預(yù) 定車輛速度的驅(qū)動(dòng)力控制裝置，以及用于控制該驅(qū)動(dòng)力的控制方法。
背景技術(shù)：
日本專利申請(qǐng)公開No. JP-A-2000-225868描述了一種技術(shù)，其在進(jìn)行 巡航控制(下文中稱為C/C)的同時(shí)，從車輛以恒定速度行駛時(shí)采用的目 標(biāo)值和基于加速踏板操作量計(jì)算的目標(biāo)值中選擇較大的值作為控制目標(biāo) 值。在所述巡航控制中，從C/C系統(tǒng)到發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的指令是以節(jié)氣門 開啟量(加速踏板操作量)或者基于節(jié)氣門開啟量計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩量的 形式給出的。通常，以節(jié)氣門開啟量的形式給出指令。近年來(lái)，嵌入車輛中的系統(tǒng)已經(jīng)逐漸變得復(fù)雜和多樣化。因而，提供 了各種指令來(lái)校正目標(biāo)值(傳統(tǒng)上是校正目標(biāo)節(jié)氣門開啟量)，該目標(biāo)值 最初是基于駕駛員的輸入(加速踏板操作量)來(lái)計(jì)算的。這種指令的示例 包括來(lái)自駕駛員支持系統(tǒng)(諸如上述C/C系統(tǒng))的指令，和來(lái)自動(dòng)態(tài)行為 控制系統(tǒng)(諸如牽引控制系統(tǒng))的指令。因而，必須使這些指令與目標(biāo)值 相協(xié)調(diào)。優(yōu)選地，如日本專利申請(qǐng)公開No. JP-A-2000-225868所述，使用適于 指令的物理量單位(即，驅(qū)動(dòng)力單位)進(jìn)行這樣的協(xié)調(diào)處理，而不是使用 節(jié)氣門開啟量的單位(或者基于節(jié)氣門開啟量計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的單位) 進(jìn)行協(xié)調(diào)處理。其主要優(yōu)點(diǎn)是能夠進(jìn)行適合于此類指令的協(xié)調(diào)處理，從而 允許更適合地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行集成控制。此外，更有利的是，因?yàn)槊看芜M(jìn)行協(xié) 調(diào)處理時(shí)不必改變物理量的單位，這將通信延遲減至最小。
然而，使用驅(qū)動(dòng)力單位來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)處理這樣的構(gòu)造也不是沒有問(wèn)題。 例如，即使基于加速踏板操作量來(lái)計(jì)算目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力，僅僅基于目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力 和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力改變方式也仍然難以精確地確定駕駛員增大或者減小車輛速 度的意圖。結(jié)果，難以基于駕駛員為增大或者減小車輛速度而進(jìn)行的輸入 來(lái)進(jìn)行適合的協(xié)調(diào)處理。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)以上情況來(lái)進(jìn)行本發(fā)明。因而，本發(fā)明目的是提供一種驅(qū)動(dòng)力 控制設(shè)備和驅(qū)動(dòng)力控制方法，其使用驅(qū)動(dòng)力的單位用各種指令適合地協(xié)調(diào) 駕駛員增大或者減小車輛速度的輸入。本發(fā)明的第一方面涉及驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其包括第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 裝置，用于基于駕駛員對(duì)加速踏板的操作量計(jì)算第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力；第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算裝置，用于計(jì)算第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力，第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力是車輛保 持恒定速度或者與所述車輛附近的目標(biāo)物體保持預(yù)定相對(duì)距離或者相對(duì)速度關(guān)系所需的；駕駛員意圖判定裝置，用于判定駕駛員打算增大還是減小 車輛速度；協(xié)調(diào)裝置，協(xié)調(diào)裝置使用驅(qū)動(dòng)力單位通過(guò)考慮由駕駛員意圖判 定裝置判定的駕駛員意圖來(lái)將第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力和第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力彼此協(xié) 調(diào)；和驅(qū)動(dòng)力控制裝置，用于基于通過(guò)協(xié)調(diào)裝置進(jìn)行協(xié)調(diào)處理獲得的目標(biāo) 驅(qū)動(dòng)力來(lái)控制驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生裝置。本發(fā)明第二方面涉及驅(qū)動(dòng)力控制方法。根據(jù)該方法，首先基于駕駛員 對(duì)加速踏板的操作量計(jì)算第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力；然后計(jì)算第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力，所 述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力是車輛保持恒定速度或者與所述車輛附近的目標(biāo)物體保 持預(yù)定相對(duì)距離或者相對(duì)速度關(guān)系所需的；然后判定駕駛員打算增大還是 減小車輛速度；基于所判定的駕駛員意圖，使用驅(qū)動(dòng)力單位通過(guò)考慮駕駛 員意圖來(lái)將第一 目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力和第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力彼此協(xié)調(diào)；以及基于通過(guò)協(xié) 調(diào)處理獲得的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力來(lái)控制驅(qū)動(dòng)力。利用上述的驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備和驅(qū)動(dòng)力控制方法，可以使用驅(qū)動(dòng)力單位 基于駕駛員增大或者減小車輛速度的意圖進(jìn)行適合的協(xié)調(diào)處理。在第一和第二方面的每個(gè)中，當(dāng)判定駕駛員打算增大或者減小車輛速 度時(shí)，給予第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力的優(yōu)先級(jí)要高于給予第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力的優(yōu)先 級(jí)。另外，當(dāng)判定駕駛員打算增大車輛速度時(shí)，從第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力和第二 目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力中選擇較大的值，第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力和第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力當(dāng)被施加 來(lái)增大車輛速度時(shí)是正值。另一方面，當(dāng)判定駕駛員打算減小車輛速度 時(shí)，從第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力和第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力中選擇較小的值，第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng) 力和第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力當(dāng)被施加來(lái)減小車輛速度時(shí)是負(fù)值。


通過(guò)結(jié)合附圖思考，閱讀以下對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本 發(fā)明的特征、優(yōu)點(diǎn)、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)重要性將得到更好的理解，其中圖1圖示了設(shè)置有車輛集成控制設(shè)備的車輛的俯視圖，其中根據(jù)本發(fā) 明的驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備嵌在車輛集成控制設(shè)備中；圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛集成控制設(shè)備的系統(tǒng)圖；和圖3圖示了示出協(xié)調(diào)部分70用來(lái)自P-DRM的信號(hào)表示的初始驅(qū)動(dòng)力 F0協(xié)調(diào)由來(lái)自DSS的信號(hào)表示的DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd的方式的表。
具體實(shí)施方式
在以下的說(shuō)明和附圖中，將根據(jù)示例性實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。 首先將參考圖1示意性地描述包括車輛集成控制設(shè)備的車輛，其中根據(jù)本 發(fā)明的驅(qū)動(dòng)力控制裝置嵌在車輛集成控制設(shè)備中。車輛設(shè)置有左、右前輪100和左、右后輪100。在圖1中，"FR"表 示右前輪，"FL"表示左前輪，"RR"表示右后輪，"RL"表示左后 輪。車輛包括作為動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)140。動(dòng)力源不限于發(fā)動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)也 可以用作唯一的動(dòng)力源。可選地，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)結(jié)合使用作為動(dòng) 力源。用于電動(dòng)機(jī)的電源可以是蓄電池組或燃料電池。基于駕駛員對(duì)加速踏板200 (是由駕駛員操作以控制車輛的向前運(yùn) 動(dòng)、向后運(yùn)動(dòng)、速度或加速度的輸入構(gòu)件中的一個(gè))的操作量來(lái)以電氣方 式控制發(fā)動(dòng)機(jī)140的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。如果需要，可以獨(dú)立于駕駛員對(duì)加速踏板 200的操作來(lái)自動(dòng)地控制發(fā)動(dòng)機(jī)140的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。通過(guò)以電氣方式控制例如設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)140的進(jìn)氣歧管中的節(jié)氣門 (未示出)的開啟量(以下稱作"節(jié)氣門開啟量")、噴入發(fā)動(dòng)機(jī)140的 燃燒室中的燃料量、或者對(duì)閥打開/關(guān)閉正時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)的進(jìn)氣凸輪軸的角度 位置，來(lái)以電氣方式控制發(fā)動(dòng)機(jī)140。這種示例車輛是后輪驅(qū)動(dòng)的車輛，其中右前輪和左前輪是從動(dòng)輪，右 后輪和左后輪是驅(qū)動(dòng)輪。由此，發(fā)動(dòng)機(jī)140的輸出軸經(jīng)由變矩器220、變 速器240、傳動(dòng)軸260、差速齒輪單元280以及與后輪一起旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸 300連接至右后輪和左后輪。變矩器220、變速器240、傳動(dòng)軸260、差速 齒輪單元280是由右后輪和左后輪共用的傳動(dòng)元件。但是，根據(jù)本實(shí)施例 的車輛集成控制裝置的應(yīng)用不限于后輪驅(qū)動(dòng)的車輛。例如，車輛集成控制 裝置可以應(yīng)用于前輪驅(qū)動(dòng)的車輛，其中右前輪和左前輪是驅(qū)動(dòng)輪，而右后 輪和左后輪是從動(dòng)輪。此外，車輛集成控制裝置還可以應(yīng)用于所有車輪都 是驅(qū)動(dòng)輪的四輪驅(qū)動(dòng)車輛。變速器240是自動(dòng)變速器。自動(dòng)變速器以電氣方式控制速比，基于該 速比，發(fā)動(dòng)機(jī)140的速度轉(zhuǎn)換成變速器240的輸出軸的轉(zhuǎn)速。該自動(dòng)變速 器可以是有級(jí)變速器或無(wú)級(jí)變速器(CVT)。車輛包含由駕駛員操作的方向盤440。轉(zhuǎn)向反作用力供應(yīng)裝置480以 電氣方式向方向盤440供應(yīng)轉(zhuǎn)向反作用力，即與駕駛員對(duì)方向盤440進(jìn)行 的操作(以下，有時(shí)稱作"轉(zhuǎn)向")相對(duì)應(yīng)的反作用力。轉(zhuǎn)向反作用力可 以以電氣方式進(jìn)行控制。左前輪和右前輪的方向(即前輪的轉(zhuǎn)向角)由前轉(zhuǎn)向裝置500以電氣 方式控制。前轉(zhuǎn)向裝置500基于駕駛員使方向盤440旋轉(zhuǎn)的角度來(lái)控制前 輪的轉(zhuǎn)向角。如果需要，前轉(zhuǎn)向裝置500可以獨(dú)立于駕駛員對(duì)方向盤440 的操作來(lái)自動(dòng)地控制前輪的轉(zhuǎn)向角。換言之，方向盤440可以與左前輪和 右前輪以機(jī)械的方式隔離。類似的，左后輪和右后輪的方向(即后輪的轉(zhuǎn)向角)由后轉(zhuǎn)向裝置 520以電氣方式控制。這些車輪100設(shè)置有相應(yīng)的制動(dòng)器560，制動(dòng)器560用于抑制車輪 100的旋轉(zhuǎn)?；隈{駛員對(duì)制動(dòng)踏板580 (是由駕駛員操作以控制車輛的向前運(yùn)動(dòng)、向后運(yùn)動(dòng)、速度或加速度的輸入構(gòu)件中的一個(gè))的操作量來(lái)以電氣方式控制制動(dòng)器560。如果需要，可以對(duì)各個(gè)車輪100進(jìn)行單獨(dú)和自 動(dòng)的控制。在這種示例車輛中，這些車輪100經(jīng)由各個(gè)懸架620連接至車身(未 示出)。每個(gè)懸架620的懸架性質(zhì)是獨(dú)立于其它懸架620來(lái)以電氣方式控 制的。以下的致動(dòng)器用于以電氣方式控制上述相應(yīng)的部件(1) 以電氣方式控制發(fā)動(dòng)機(jī)140的致動(dòng)器；(2) 以電氣方式控制變速器240的致動(dòng)器；(3) 以電氣方式控制轉(zhuǎn)向反作用力供應(yīng)裝置480的致動(dòng)器；(4) 以電氣方式控制前轉(zhuǎn)向裝置500的致動(dòng)器；(5) 以電氣方式控制后轉(zhuǎn)向裝置520的致動(dòng)器；(6) 以電氣方式控制制動(dòng)器560的致動(dòng)器；和(7) 以電氣方式控制懸架620的致動(dòng)器。 以上僅列出了常用的致動(dòng)器。是否需要以上列出的所有致動(dòng)器取決于車輛的具體情況。 一些車輛不包括以上列出的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器?；蛘?， 除了以上列出的致動(dòng)器，其它車輛還可以包括其它致動(dòng)器，例如用于以電 氣方式對(duì)方向盤440的轉(zhuǎn)向量和被轉(zhuǎn)向車輪的轉(zhuǎn)向量之間的比率(轉(zhuǎn)向傳 動(dòng)比)進(jìn)行控制的致動(dòng)器、和用于以電氣方式控制加速踏板200的反作用 力的致動(dòng)器。因此，本發(fā)明不限于上述的具體致動(dòng)器構(gòu)造。如圖1所示，安裝在車輛中的車輛集成控制裝置以電氣方式連接至上 述的各個(gè)致動(dòng)器。電池(未示出)用作用于車輛集成控制裝置的電源。 圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛集成控制裝置的系統(tǒng)圖。 與常用的ECU (電子控制單元)中的情況一樣，下述的每個(gè)管理器 (和模組)可以是微計(jì)算機(jī)，微計(jì)算機(jī)包括儲(chǔ)存控制程序的ROM、儲(chǔ)存 計(jì)算結(jié)果等并可以恢復(fù)和/或更新數(shù)據(jù)的RAM、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、輸入接口、輸出接口等。在以下的描述中，根據(jù)功能對(duì)控制單元進(jìn)行分組，并且 例如稱之為P-DRM、 VDM等。但是，P-DRM、 VDM等不必是在實(shí)體上 彼此獨(dú)立的構(gòu)造。P-DRM、 VDM等可以使用合適的軟件結(jié)構(gòu)來(lái)彼此一體地構(gòu)造。如圖2所示，管理器布置在驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的最高級(jí)別，該管理器用作 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的駕駛員意圖確定部分(以下稱作"P-DRM":傳動(dòng)系駕駛員模組)。駕駛員支持系統(tǒng)(以下稱作"DSS ":駕駛員支持系統(tǒng))與P-DRM并列布置在驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的最高級(jí)別。在比P-DRM高的級(jí)別布置了加速行程傳感器。加速行程傳感器產(chǎn)生 與加速踏板200的操作量相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，其直接反映了駕駛員的輸入。在比DSS高的級(jí)別布置了車輪速度傳感器。對(duì)各個(gè)車輪IOO設(shè)置相應(yīng) 的車輪速度傳感器。每個(gè)車輪速度傳感器在車輪100每次轉(zhuǎn)過(guò)預(yù)定角度時(shí) 輸出脈沖信號(hào)。P-DRM接收從加速行程傳感器和車輪速度傳感器輸出的信號(hào)。在P-DRM中的最高級(jí)別處，目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部分基于分別由來(lái)自加速行程傳 感器和車輪速度傳感器的電信號(hào)表示的加速踏板操作量(％)和車輪速度 No (rpm)來(lái)計(jì)算初始驅(qū)動(dòng)力F0 (N)。在此說(shuō)明書中，施加來(lái)增大車輛 速度的驅(qū)動(dòng)力稱為"正驅(qū)動(dòng)力"，施加來(lái)減小車輛速度的驅(qū)動(dòng)力稱為"負(fù) 驅(qū)動(dòng)力"。在適合之處，負(fù)驅(qū)動(dòng)力也可以稱為"制動(dòng)力"。可以以以下的方式得到初始驅(qū)動(dòng)力F0: 1)使用加速踏板操作量 (%)和車輪速度(rpm)作為參數(shù)，根據(jù)適合的三維映射圖來(lái)計(jì)算目標(biāo) 加速度G (m/s2) ， 2)通過(guò)將目標(biāo)加速度G (m/s2)轉(zhuǎn)換成適于力(N) 的物理量來(lái)得到目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力，以及3)通過(guò)使用上坡坡度補(bǔ)償量(N)校 正目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力來(lái)得到初始驅(qū)動(dòng)力F0，其中上坡坡度補(bǔ)償量(N)是根據(jù)行 駛阻力(N)和路面傾斜度來(lái)確定的。由此確定的表示初始驅(qū)動(dòng)力F0 (N)的信號(hào)經(jīng)由從目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部 分延伸的兩根信號(hào)線傳輸至處于下方級(jí)別處的控制元件。以下，表示初始 驅(qū)動(dòng)力F0的信號(hào)傳輸時(shí)所通過(guò)的兩個(gè)路線將被稱作"發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)傳 輸路線"和"T/M控制系統(tǒng)傳輸路線"。由經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)傳輸路線 傳輸?shù)男盘?hào)所表示的初始驅(qū)動(dòng)力F0可以被平滑化以防止驅(qū)動(dòng)力的急劇變 化。然而，由經(jīng)過(guò)T/M控制系統(tǒng)傳輸路線傳輸?shù)男盘?hào)所表示的初始驅(qū)動(dòng)力 F0 —般不被平滑化。如圖2所示，如果從DSS提供校正初始驅(qū)動(dòng)力F0 (N)的指令，則在 每個(gè)路線中，下文詳述的協(xié)調(diào)部分70將DSS指令中規(guī)定的DSS指令驅(qū)動(dòng) 力Fd (N)與初始驅(qū)動(dòng)力F0 (N)相協(xié)調(diào)。基于與位于車輛周圍的障礙物相關(guān)的信息(該信息是例如通過(guò)相機(jī)或 雷達(dá)捕捉的)、從導(dǎo)航系統(tǒng)獲得的道路信息和周圍區(qū)域信息、從導(dǎo)航系統(tǒng) 的GPS定位裝置獲得的當(dāng)前位置信息、或者經(jīng)由與操作中心的通訊、車輛 與車輛的通訊或者道路與車輛的通訊獲得的各種信息，DSS提供適當(dāng)?shù)闹?令作為對(duì)駕駛員輸入的替代或者提供適當(dāng)?shù)闹噶钜孕Ｕ{駛員的輸入。例如，當(dāng)使用者一般通過(guò)操縱設(shè)置在方向盤附近的巡航開關(guān)開啟巡航 控制時(shí)，DSS計(jì)算和提供表示DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd (N)的指令，其中 DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd (N)是與前方車輛保持所期望的車輛間距離(或者車 輛間的時(shí)間間隔)所需的。例如，在恒定車輛速度行駛控制中，DSS基于與例如從車輪速度傳感 器傳輸?shù)男盘?hào)所表示的車輛速度有關(guān)的信息，來(lái)計(jì)算和提供表示DSS指令 驅(qū)動(dòng)力Fd (N)的指令，該DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd (N)是保持預(yù)定的恒定車 輛速度所需的。例如，在用于使車輛停止在停止位置處的減速控制中，DSS基于與位 于車輛周圍的障礙物有關(guān)的信息、道路信息、周圍區(qū)域信息等，對(duì)車輛前 面的停止位置進(jìn)行檢測(cè)。如果基于停止位置和車輛之間的位置關(guān)系以及車 輛速度降低的方式判斷為需要進(jìn)行干預(yù)減速(intervention-deceleration)控 制，則DSS計(jì)算和提供表示DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd (<0)的指令，該DSS指 令驅(qū)動(dòng)力Fd是使車輛停在停止位置所需的。例如，在車輛通過(guò)急彎道的開始點(diǎn)之前進(jìn)行減速控制，來(lái)將車輛速度 降低至適合的車輛速度(適于彎道曲率半徑等的車輛速度)，在該減速控 制中，DSS基于與車輛周圍的障礙物有關(guān)的信息、道路信息、周圍區(qū)域信 息等來(lái)檢測(cè)車輛前面的停止位置。然后，如果基于停止位置和車輛之間的 位置關(guān)系以及車輛通過(guò)彎道開始點(diǎn)之前車輛速度降低的方式判斷為需要進(jìn) 行干預(yù)減速控制，則DSS計(jì)算和提供表示DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd (<0)的指
令，該DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd是降低車輛速度使其在車輛通過(guò)開始點(diǎn)之前變 成開始點(diǎn)處適合的車輛速度所需的。圖3圖示的表示出了協(xié)調(diào)部分70對(duì)由來(lái)自P-DRM的信號(hào)表示的初始 驅(qū)動(dòng)力FO和由來(lái)自DSS的信號(hào)表示的DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd進(jìn)行協(xié)調(diào)的方 式。圖3所示方式的通常示例尤其適合于巡航控制。對(duì)于其它控制，可以 根據(jù)該控制的目的和性質(zhì)對(duì)圖3中的表所示的方式進(jìn)行適合的修改。根據(jù)本實(shí)施例，如圖3所示，DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd可以分成三類，即 取正值的DSS指令驅(qū)動(dòng)力、為零的DSS指令驅(qū)動(dòng)力(沒有指令)和取負(fù) 值的DSS指令驅(qū)動(dòng)力。另外，駕駛員增大/減小車輛速度的意圖也分成三 類，即增大車輛速度的意圖、沒有減小車輛速度的意圖和減小車輛速度的 意圖。圖3使用3X3矩陣的表格示出了協(xié)調(diào)結(jié)果，該結(jié)果對(duì)應(yīng)于三種類 型的DSS指令驅(qū)動(dòng)力和三種類型的駕駛員增大/減小車輛速度的意圖的組 合如圖3所示，當(dāng)駕駛員打算增大車輛速度時(shí)，駕駛員操作加速踏板 200 (加速踏板200開)。當(dāng)駕駛員沒有減小車輛速度的意圖時(shí)，就不操 作加速踏板200，并且初始驅(qū)動(dòng)力FO對(duì)應(yīng)于爬行力或者制動(dòng)踏板580未被 操作。當(dāng)駕駛員打算減小車輛速度時(shí)，不操作加速踏板200，并且初始驅(qū) 動(dòng)力FO小于爬行力或者制動(dòng)踏板580被操作(制動(dòng)踏板580開)。判定 部分(未示出)基于從加速行程傳感器和制動(dòng)傳感器(主缸壓力傳感器、 制動(dòng)器下壓力傳感器等)輸出的信號(hào)和由來(lái)自P-DRM的信號(hào)表示的初始 驅(qū)動(dòng)力FO判定駕駛員是否有增大車輛速度的意圖、沒有減小車輛速度的 意圖或者有減小車輛速度的意圖。然后，設(shè)定對(duì)應(yīng)于駕駛員意圖的標(biāo)記。當(dāng)這樣的設(shè)定的標(biāo)記表示駕駛員打算增大車輛速度時(shí)，如果DSS指令 驅(qū)動(dòng)力Fd是正值，則協(xié)調(diào)部分70從DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd和初始驅(qū)動(dòng)力FO 中選擇較大的值。另一方面，如果DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd是零或者負(fù)值，則 協(xié)調(diào)部分70選擇初始驅(qū)動(dòng)力FO。類似地，當(dāng)該標(biāo)記表示駕駛員打算減小 車輛速度時(shí)，如果DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd是正值或者零，則協(xié)調(diào)部分70選擇 初始驅(qū)動(dòng)力FO。另一方面，如果DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd是負(fù)值，則協(xié)調(diào)部分 70從DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd和初始驅(qū)動(dòng)力FO中選擇較小的值(該值情況下 指令的制動(dòng)力較大)。盡管此處沒有詳細(xì)描述，不過(guò)圖3中示出了駕駛員 沒有減小車輛速度的意圖的情況。以下，通過(guò)由協(xié)調(diào)部分70執(zhí)行的協(xié)調(diào)處理來(lái)計(jì)算的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(初始驅(qū)動(dòng)力FO或者DSS指令驅(qū)動(dòng)力Fd)將稱為"目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F1"。如圖2所 示，表示目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl (N)的信號(hào)被傳輸?shù)絺鲃?dòng)系管理器(以下稱作 "PTM":傳動(dòng)系管理器)。PTM是起驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的指令協(xié)調(diào)部分的作 用的管理器。在PTM的最高級(jí)別，表示目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F1 (N)的信號(hào)從P-DRM傳遞 至動(dòng)態(tài)行為控制系統(tǒng)的管理器(以下稱作"VDM":車輛動(dòng)態(tài)管理器)。 VDM布置在比用作制動(dòng)控制系統(tǒng)的駕駛員意圖確定部分的管理器(以下 稱作"B-DRM":制動(dòng)駕駛員模組)低的級(jí)別。VDM是用作車輛運(yùn)動(dòng)協(xié) 調(diào)部分的管理器。使車輛的動(dòng)態(tài)行為穩(wěn)定的這種系統(tǒng)的示例包括牽引控制 系統(tǒng)(對(duì)車輛在較滑的道路上起動(dòng)或加速時(shí)可能發(fā)生的驅(qū)動(dòng)輪的不必要打 滑進(jìn)行抑制的系統(tǒng))、對(duì)車輛進(jìn)入較滑道路時(shí)可能發(fā)生的側(cè)滑進(jìn)行抑制的 系統(tǒng)、使車輛的方向穩(wěn)定以防止車輛沿彎道行駛時(shí)在穩(wěn)定性達(dá)到其極限的 情況下旋出或滑離車道的系統(tǒng)、以及主動(dòng)造成四輪驅(qū)動(dòng)車輛的右后輪和左 后輪的驅(qū)動(dòng)力不同以由此引起橫擺力矩的系統(tǒng)。在比VDM低的級(jí)別，對(duì)用于前轉(zhuǎn)向裝置500和后轉(zhuǎn)向裝置520的致 動(dòng)器進(jìn)行控制的轉(zhuǎn)向控制單元和對(duì)用于懸架620的致動(dòng)器進(jìn)行控制的懸架 控制單元與對(duì)用于制動(dòng)器560的致動(dòng)器進(jìn)行控制的制動(dòng)控制單元并行布 置。在B-DRM中，目標(biāo)制動(dòng)力計(jì)算部分將從制動(dòng)傳感器傳輸?shù)碾娦盘?hào)轉(zhuǎn) 換成表示目標(biāo)制動(dòng)力的信號(hào)。然后，該信號(hào)經(jīng)由VDM傳輸至制動(dòng)控制單 元。盡管此說(shuō)明書中未詳細(xì)描述，但是如下文中的詳細(xì)描述，由目標(biāo)制動(dòng) 力計(jì)算部分計(jì)算的目標(biāo)制動(dòng)力所受到的各種校正(協(xié)調(diào))處理，其方式與 目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl受到校正(協(xié)調(diào))處理的方式是相同或相似的。然后，表 示校正(協(xié)調(diào))后得到的目標(biāo)制動(dòng)力的信號(hào)輸出至制動(dòng)控制單元。最初，目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl主要是基于駕駛員的輸入來(lái)確定的。VDM的驅(qū) 動(dòng)力校正部分輔助性地提供指令以校正目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl，由此使車輛的動(dòng)態(tài) 行為穩(wěn)定。就是說(shuō)，如果需要，VDM的驅(qū)動(dòng)力校正部分可以提供指令以 校正目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl。在這種情況下，優(yōu)選地，VDM的驅(qū)動(dòng)力校正部分表 示應(yīng)當(dāng)替換目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl的絕對(duì)量，而不是目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl 應(yīng)當(dāng)增加或減小的校正量AF。以下，由來(lái)自VDM的指令所指示的目標(biāo)驅(qū) 動(dòng)力的絕對(duì)量將被稱作"目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2"，它是根據(jù)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl得到 的。如圖2所示，表示目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2的信號(hào)輸入到PTM中。如圖2所 示，表示目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2的信號(hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)傳輸線路和T/M控制 系統(tǒng)傳輸線路中的每一條。在每個(gè)線路的輸入部分處，將目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2 與目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl進(jìn)行協(xié)調(diào)。在該協(xié)調(diào)處理中，優(yōu)選地，給予目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力 F2的優(yōu)先級(jí)高于給予目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl的優(yōu)先級(jí)，因?yàn)檩^高的優(yōu)先級(jí)應(yīng)當(dāng)給 予車輛的穩(wěn)定動(dòng)態(tài)行為?？蛇x地，可以通過(guò)為目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2和目標(biāo)驅(qū)動(dòng) 力Fl分配適當(dāng)?shù)臋?quán)重來(lái)得到最終的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力。為了給予車輛的穩(wěn)定動(dòng) 態(tài)行為較高的優(yōu)先級(jí)，給予目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2的權(quán)重大于給予目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl 的權(quán)重。通過(guò)這樣的協(xié)調(diào)處理得到的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力將被稱作"目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力 F3"。如圖2所示，在T/M控制系統(tǒng)傳輸線路中，目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F3被轉(zhuǎn)換成 節(jié)氣門開啟量Pa (%)，表示節(jié)氣門開啟量Pa (%)的信號(hào)傳輸?shù)侥繕?biāo) 換檔速度設(shè)定部分。目標(biāo)換檔速度設(shè)定部分基于預(yù)定的換檔圖(表示節(jié)氣 門開啟量和車輪速度No之間關(guān)系的換檔圖)來(lái)設(shè)定最終目標(biāo)換檔速度。 可以基于預(yù)定的換檔圖(表示驅(qū)動(dòng)力和車輪速度No之間關(guān)系的換檔圖) 直接設(shè)定最終目標(biāo)換檔速度，而不將目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F3轉(zhuǎn)換成節(jié)氣門開啟量 Pa (%)。表示PTM中如此設(shè)定的目標(biāo)換檔速度的信號(hào)被輸出至T/M控制單 元，T/M控制單元布置在比PTM級(jí)別低的級(jí)別。T/M控制單元控制用于 變速器240的致動(dòng)器以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)換檔速度。如圖2所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)傳輸線路中，"F—Te轉(zhuǎn)換部分"將 表示目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F3的模式從驅(qū)動(dòng)力(N)表示的模式轉(zhuǎn)換成發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩 (Nm)表示的模式。發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩協(xié)調(diào)部分將如此獲得的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩 Tel (Nm)與由從T/M控制單元傳輸至PTM的信號(hào)所指示的指令發(fā)動(dòng)機(jī) 扭矩(Nm)進(jìn)行協(xié)調(diào)。通過(guò)這種協(xié)調(diào)得到的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩稱為"目標(biāo) 發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩Te2"。表示目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩Te2的信號(hào)輸出至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，發(fā)動(dòng)機(jī)控制 單元布置在比PTM的級(jí)別低的級(jí)別。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和T/M控制單元控 制用于發(fā)動(dòng)機(jī)140的致動(dòng)器以實(shí)現(xiàn)由來(lái)自PTM的信號(hào)所表示的目標(biāo)發(fā)動(dòng) 機(jī)扭矩。根據(jù)上述實(shí)施例，由P-DRM的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部分計(jì)算的目標(biāo)驅(qū)動(dòng) 力Fl受到各種校正(協(xié)調(diào))處理，表示已受過(guò)各種校正(協(xié)調(diào))處理的 目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力的信號(hào)被輸出至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和T/M控制單元。這些控制單 元控制用于發(fā)動(dòng)機(jī)140和變速器240的致動(dòng)器，由此實(shí)現(xiàn)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl (如果目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl已受過(guò)協(xié)調(diào)處理，則實(shí)現(xiàn)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2或目標(biāo)驅(qū)動(dòng) 力F3)。在此實(shí)施例中，每個(gè)協(xié)調(diào)部分使用適于該指令的物理量單位來(lái)進(jìn)行協(xié) 調(diào)處理。因?yàn)镈SS和VDM基本上是控制驅(qū)動(dòng)力的系統(tǒng)，所以，優(yōu)選地提 供來(lái)自DSS和VDM的指令，并使用驅(qū)動(dòng)力的單位來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)處理。因?yàn)?T/M控制單元基本上是控制驅(qū)動(dòng)扭矩的單元，所以，優(yōu)選地提供來(lái)自T/M 控制單元的指令，并使用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的單位來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)處理。根據(jù)上述實(shí) 施例，因?yàn)槭褂梦锢砹康暮线m單位來(lái)提供指令并進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，所以可以 進(jìn)行適于指令的適當(dāng)協(xié)調(diào)處理。此外，不需要在進(jìn)行協(xié)調(diào)處理時(shí)和提供指 令時(shí)之間改變物理量的單位。此外，可以避免由于物理量單位的改變而導(dǎo) 致的通信軟件結(jié)構(gòu)改變。結(jié)果，可以有效地將這樣的改變和修改造成的低 效情況減至最小。然而，當(dāng)使用驅(qū)動(dòng)力單位進(jìn)行協(xié)調(diào)處理時(shí)，即使基于加速踏板的操作 量來(lái)計(jì)算初始驅(qū)動(dòng)力F0，僅僅基于初始驅(qū)動(dòng)力F0和其改變方式也不能夠 精確地確定駕駛員增大/減小車輛速度的意圖。結(jié)果，難以基于駕駛員意圖 進(jìn)行適合的協(xié)調(diào)處理。與加速踏板操作量(節(jié)氣門開啟量)的情況不同， 驅(qū)動(dòng)力可以是負(fù)值。因而，對(duì)于從應(yīng)該彼此協(xié)調(diào)的驅(qū)動(dòng)力的兩個(gè)值中選擇 較大的值這樣的協(xié)調(diào)處理，如果需要對(duì)負(fù)驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行協(xié)調(diào)，則將出現(xiàn)問(wèn) 題。
相反，根據(jù)參照?qǐng)D3描述的本實(shí)施例，確定駕駛員增大/減小車輛速度 的意圖，并在考慮駕駛員意圖的情況下進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，而不是進(jìn)行從應(yīng)該 彼此協(xié)調(diào)的驅(qū)動(dòng)力Fl和驅(qū)動(dòng)力Fd中選擇較大或者較小的值這樣的協(xié)調(diào)處 理。因而，即使對(duì)于使用驅(qū)動(dòng)力單位進(jìn)行協(xié)調(diào)處理的構(gòu)造，也能夠基于駕駛員意圖進(jìn)行適合的協(xié)調(diào)處理。此外，根據(jù)本實(shí)施例，根據(jù)驅(qū)動(dòng)力Fl和 驅(qū)動(dòng)力Fd是負(fù)值還是正值來(lái)改變進(jìn)行協(xié)調(diào)處理的方式。因而，即使當(dāng)驅(qū) 動(dòng)力Fl和驅(qū)動(dòng)力Fd是負(fù)值時(shí)，也能夠適合地將驅(qū)動(dòng)力Fl和驅(qū)動(dòng)力Fd彼 此協(xié)調(diào)。在說(shuō)明書中描述的本發(fā)明的實(shí)施例在各個(gè)方面應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是示例性的 而非限制性的。本發(fā)明的技術(shù)范圍由權(quán)利要求來(lái)限定，因此，包含在權(quán)利 要求的意思和等同范圍內(nèi)的所有改變都應(yīng)當(dāng)包含在其中。在上述實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)140包括電子節(jié)氣門，并用作動(dòng)力源。但 是，本發(fā)明也可以應(yīng)用于使用不帶電子節(jié)氣門的電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的構(gòu)造 中。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于包括第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算裝置，用于基于駕駛員對(duì)加速踏板的操作量計(jì)算第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(F0)；第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算裝置，用于計(jì)算第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(Fd)，所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力是車輛保持恒定車輛速度或者與所述車輛附近的目標(biāo)物體保持預(yù)定的相對(duì)距離或者相對(duì)速度關(guān)系所需的；駕駛員意圖判定裝置，用于判定駕駛員打算增大還是減小所述車輛速度；協(xié)調(diào)裝置，所述協(xié)調(diào)裝置使用驅(qū)動(dòng)力的單位，在考慮由所述駕駛員意圖判定裝置判定的駕駛員意圖的情況下使所述第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(F0)和所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(Fd)彼此協(xié)調(diào)；和驅(qū)動(dòng)力控制裝置，用于基于通過(guò)由所述協(xié)調(diào)裝置進(jìn)行的協(xié)調(diào)處理獲得的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(F1)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)力控制裝置，其特征在于當(dāng)所述駕駛員意圖判定裝置判定所述駕駛員打算增大或者減小所述車輛速度時(shí)，所述協(xié)調(diào)裝置給予所述第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(F0)的優(yōu)先級(jí)高于給 予所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(Fd)的優(yōu)先級(jí)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于當(dāng)所述駕駛員意圖判定裝置判定所述駕駛員打算增大所述車輛速度時(shí)，所述協(xié)調(diào)裝置從所述第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(F0)和所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力 (Fd)中選擇較大的值，所述第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(F0)和所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(Fd)當(dāng)被施加來(lái)增大所述車輛速度時(shí)是正值；并且當(dāng)所述駕駛員意圖判定裝置判定所述駕駛員打算減小所述車輛速度時(shí)，所述協(xié)調(diào)裝置從所述第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(F0)和所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力 (Fd)中選擇較小的值，所述第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(F0)和所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(Fd)當(dāng)被施加來(lái)減小所述車輛速度時(shí)是負(fù)值。
4. 一種驅(qū)動(dòng)力控制方法，其特征在于包括 基于駕駛員對(duì)加速踏板的操作量計(jì)算第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(F0);計(jì)算第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(Fd)，所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力是車輛保持恒定車輛速度或者與所述車輛附近的目標(biāo)物體保持預(yù)定的相對(duì)距離或者相對(duì)速度關(guān)系所需的；判定駕駛員打算增大還是減小所述車輛速度；使用驅(qū)動(dòng)力單位，在考慮所判定的駕駛員意圖的情況下使所述第一目 標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(F0)和所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(Fd)彼此協(xié)調(diào)；和 基于通過(guò)協(xié)調(diào)處理獲得的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(Fl)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)力控制方法，其特征在于 當(dāng)判定所述駕駛員打算增大或者減小所述車輛速度時(shí)，給予所述第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(F0)的優(yōu)先級(jí)高于給予所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(Fd)的優(yōu)先 級(jí)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或者5所述的驅(qū)動(dòng)力控制方法，其特征在于 當(dāng)判定所述駕駛員打算增大所述車輛速度時(shí)，從所述第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(F0)和所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(Fd)中選擇較大的值，所述第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng) 力(F0)和所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(Fd)當(dāng)被施加來(lái)增大所述車輛速度時(shí)是 正值；并且當(dāng)判定所述駕駛員打算減小所述車輛速度時(shí)，從所述第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力 (F0)和所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(Fd)中選擇較小的值，所述第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng) 力(F0)和所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(Fd)當(dāng)被施加來(lái)減小所述車輛速度時(shí)是 負(fù)值。
全文摘要
在根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)力控制裝置和驅(qū)動(dòng)力控制方法中，基于駕駛員對(duì)加速踏板的操作量計(jì)算第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(FO)，計(jì)算第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力，所述第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力是車輛保持恒定速度或者與所述車輛附近的目標(biāo)物體保持預(yù)定相對(duì)距離或者相對(duì)速度關(guān)系所需的，然后判定駕駛員打算增大還是減小車輛速度的意圖，使用驅(qū)動(dòng)力單位通過(guò)考慮駕駛員意圖來(lái)將第一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(FO)和第二目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(Fd)彼此協(xié)調(diào)，基于通過(guò)協(xié)調(diào)處理獲得的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力(F1)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)力。
文檔編號(hào)B62D101/00GK101155709SQ200680011569
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2006年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月15日
發(fā)明者桑原清二, 甲斐川正人 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社