專利名稱：車輛集成控制設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝在設(shè)置有動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)(其包括驅(qū)動(dòng)源和變速器)的 車輛中的車輛集成控制設(shè)備和用于控制，以及用于以集成方式控制動(dòng)力源 和變速器的車輛集成控制方法。
背景技術(shù)：
例如，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)JP-A-2002-180860揭示了一種用于根據(jù)基 于加速器踏板操作量、車速等計(jì)算的目標(biāo)車軸轉(zhuǎn)矩，來(lái)計(jì)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 矩和目標(biāo)換擋速度的技術(shù)。
為了以合適的協(xié)調(diào)和集成的方式來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī) 和變速器的最終控制目標(biāo)值(例如，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和目標(biāo)換擋速度)需 要基于例如根據(jù)加速器踏板操作等確定的相同目標(biāo)值來(lái)確定。
但是，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與換擋速度在響應(yīng)性等方面不同。因此，對(duì)于上述 根據(jù)相同的目標(biāo)車軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和目標(biāo)換擋速度兩者的結(jié) 構(gòu)，難以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間單獨(dú)地控制發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器。例如，如果使控制目 標(biāo)值平滑以防止驅(qū)動(dòng)力的迅速改變，則換擋容易被延遲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種車輛集成控制設(shè)備和方法，其可以在考慮 到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和換擋速度之間諸如響應(yīng)性之類的屬性的不同的情況下在合 適的時(shí)間單獨(dú)地控制驅(qū)動(dòng)源和變速器。
本發(fā)明的第一方面涉及一種車輛集成控制設(shè)備，其安裝在設(shè)置有包括 驅(qū)動(dòng)源和變速器的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的車輛中，并以集成方式控制所述驅(qū)動(dòng)源 和所述變速器。所述車輛集成控制設(shè)備包括第一目標(biāo)值獲得裝置，其用 于基于由駕駛員或者自動(dòng)操作裝置提供的指令來(lái)首先獲得控制目標(biāo)值；第二目標(biāo)值獲得裝置，其用于基于所述控制目標(biāo)值來(lái)中間地獲得由與所述控 制目標(biāo)值相同的物理量單位表達(dá)的、并且互相不同的兩個(gè)控制目標(biāo)值；第 三目標(biāo)值獲得裝置，其用于基于中間獲得的所述控制目標(biāo)值來(lái)分別最終獲 得由適用于對(duì)所述驅(qū)動(dòng)源的控制和對(duì)所述變速器的控制的物理量單位或模 式所表達(dá)的控制目標(biāo)；和控制器，其控制所述驅(qū)動(dòng)源和所述變速器以實(shí)現(xiàn)
所述最終獲得的控制目標(biāo)。
本發(fā)明的第二方面涉及一種車輛集成控制方法，其應(yīng)用于設(shè)置有包括 驅(qū)動(dòng)源和變速器的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的車輛，并被執(zhí)行而以集成方式控制所述
驅(qū)動(dòng)源和所述變速器。所述車輛集成控制方法包括基于由駕駛員或者自 動(dòng)操作裝置提供的指令來(lái)首先獲得控制目標(biāo)值；基于所述控制目標(biāo)值來(lái)中
間地獲得由與所述控制目標(biāo)值相同的物理量單位表達(dá)的、并且互相不同的
兩個(gè)控制目標(biāo)值；基于中間獲得的所述控制目標(biāo)值來(lái)分別最終獲得由適用 于對(duì)所述驅(qū)動(dòng)源的控制和對(duì)所述變速器的控制的物理量單位或模式所表達(dá) 的控制目標(biāo)；并且控制所述驅(qū)動(dòng)源和所述變速器以實(shí)現(xiàn)所述最終獲得的控 制目標(biāo)。
車輛集成控制設(shè)備可以包括第一信號(hào)傳遞系統(tǒng)，其將表示基于由所述 駕駛員或所述自動(dòng)操作裝置提供的所述指令所首先獲得的所述控制目標(biāo)的 信號(hào)傳遞到控制所述驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)源控制單元；和第二信號(hào)傳遞系統(tǒng)，其 將所述信號(hào)傳遞到控制所述變速器的變速器控制單元。此外，所述車輛集 成控制設(shè)備可以通過(guò)修正由所述第一信號(hào)傳遞系統(tǒng)傳遞的所述信號(hào)使得由 所述第一信號(hào)傳遞系統(tǒng)傳遞的所述信號(hào)具有與通過(guò)所述第二信號(hào)傳遞系統(tǒng) 傳遞的所述信號(hào)的波形不同的波形，來(lái)中間地獲得所述控制目標(biāo)值。


通過(guò)結(jié)合附圖閱讀對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)說(shuō)明，將更好地理 解本發(fā)明特征及其優(yōu)點(diǎn)、以及技術(shù)和工業(yè)意義，附圖中
圖1圖示了設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的車輛集成控制設(shè)備的車輛的俯視圖， 其中嵌入了驅(qū)動(dòng)力控制裝置；
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；圖3圖示了曲線圖，其示出了界定加速踏板操作量(％)、車輪轉(zhuǎn)數(shù)
(rpm)和目標(biāo)加速度G (m/s2)之間關(guān)系的三維圖的示例； 圖4A圖示了改變目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F1的方式的示例；并且 圖4B圖示了通過(guò)修正目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl (由虛線表示)獲得的、用于發(fā)
動(dòng)機(jī)控制的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlEGN (由實(shí)線表示)的示例。
具體實(shí)施例方式
在以下說(shuō)明和附圖中，將根據(jù)示例實(shí)施例來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明。首 先，將參考圖l描述包括根據(jù)本發(fā)明的車輛集成控制設(shè)備的車輛。
車輛設(shè)置有左右前輪IOO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，而"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)。電機(jī)可以 用作動(dòng)力源。用于電機(jī)的電源可以是二次電池或燃料電池。
基于由駕駛員對(duì)加速踏板200 (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)件之一)的操作量來(lái)電氣地控制發(fā) 動(dòng)機(jī)140的工作狀態(tài)。在必要時(shí)，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的工作狀態(tài)。
通過(guò)電氣地控制例如設(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(kāi)度(此后稱作"節(jié)氣門開(kāi)度")、噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)140的燃燒室中 的燃料量、或者調(diào)節(jié)氣門打開(kāi)/關(guān)閉正時(shí)的進(jìn)氣凸輪軸的角位置，來(lái)電氣地 控制發(fā)動(dòng)機(jī)140。
示例車輛是后輪驅(qū)動(dòng)式車輛，其左右前輪是從動(dòng)輪，左右后輪是驅(qū)動(dòng) 輪。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)140的輸出軸經(jīng)由變矩器220、變速器240、推進(jìn)軸 260、差速齒輪單元280和與后輪一起旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸300連接到左右后 輪。變矩器220、變速器240、推進(jìn)軸260和差速齒輪單元280是由左右 后輪共用的動(dòng)力傳遞元件。但是，根據(jù)本實(shí)施例的車輛集成控制設(shè)備不限 于后輪驅(qū)動(dòng)式車輛。車輛集成控制設(shè)備可以應(yīng)用于例如前輪驅(qū)動(dòng)式車輛， 其左右前輪是驅(qū)動(dòng)輪，而左右后輪是從動(dòng)輪。而且，車輛集成控制設(shè)備可 以應(yīng)用于全部車輪是驅(qū)動(dòng)輪的四輪驅(qū)動(dòng)式車輛。變速器240是自動(dòng)變速器。自動(dòng)變速器電氣地控制速比，基于該速 比，發(fā)動(dòng)機(jī)140的速度被轉(zhuǎn)換為變速器240的輸出軸的轉(zhuǎn)速。自動(dòng)變速器 可以是有級(jí)變速器或無(wú)級(jí)變速器(CVT)。
車輛包括由駕駛員操作的轉(zhuǎn)向盤440。轉(zhuǎn)向反作用力供應(yīng)裝置480對(duì) 轉(zhuǎn)向盤440電氣地提供轉(zhuǎn)向反作用力，即，與由駕駛員進(jìn)行的對(duì)轉(zhuǎn)向盤 440的操作(此后，有時(shí)稱作"轉(zhuǎn)向")相對(duì)應(yīng)的反作用力。可以電氣地 控制轉(zhuǎn)向作用力。
由前轉(zhuǎn)向裝置500電氣地控制左右前輪的方向，B卩，前輪的轉(zhuǎn)向角。 前轉(zhuǎn)向裝置500基于駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)向盤400轉(zhuǎn)過(guò)的角度來(lái)控制前輪的轉(zhuǎn)向 角。在必要時(shí)，前轉(zhuǎn)向裝置500可以獨(dú)立于由駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)向盤440的操作 而自動(dòng)地控制前輪的轉(zhuǎn)向角。換言之，轉(zhuǎn)向盤440可以與左右前輪機(jī)地械
隔離開(kāi)°
類似地，由后轉(zhuǎn)向裝置520電氣地控制左右后輪的方向，即，后輪的 轉(zhuǎn)向角。
車輪100設(shè)置有各自的制動(dòng)器560，其被用于抑制車輪100的旋轉(zhuǎn)。 基于由駕駛員對(duì)制動(dòng)踏板580 (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)件之一)的操作量來(lái)電氣地控制制動(dòng)器 560。在必要時(shí)，可以單獨(dú)并自動(dòng)地控制車輪IOO。
在示例車輛中，車輪100經(jīng)由各自的懸架620連接到車體(未示 出)。每個(gè)懸架620的懸架屬性可以獨(dú)立于其他懸架620而被電氣地控 制。
以下致動(dòng)器用于電氣地控制上述對(duì)應(yīng)元件
(1) 電氣地控制發(fā)動(dòng)機(jī)140的致動(dòng)器；
(2) 電氣地控制變速器240的致動(dòng)器；
(3) 電氣地控制轉(zhuǎn)向反作用力供應(yīng)裝置480的致動(dòng)器；
(4) 電氣地控制前轉(zhuǎn)向裝置500的致動(dòng)器；
(5) 電氣地控制后轉(zhuǎn)向裝置520的致動(dòng)器；
(6) 電氣地控制制動(dòng)器560的致動(dòng)器；
(7) 電氣地控制懸架620的致動(dòng)器。以上僅列出了通常使用的致動(dòng)器。是否需要以上列出的全部致動(dòng)器取 決于車輛的規(guī)格。 一些車輛不包括以上列出的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器?？蛇x 地，其他車輪可以包括除了以上列出的致動(dòng)器之外的其他致動(dòng)器，例如用 于電氣地控制轉(zhuǎn)向盤440的轉(zhuǎn)向量與轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向量之間的比率(轉(zhuǎn)向比
率)的致動(dòng)器，以及用于電氣地控制加速踏板200的反作用的致動(dòng)器。因
此，本發(fā)明不限于上述具體致動(dòng)器結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，安裝在車輛中的車輛集成控制設(shè)備電連接到上述各種致 動(dòng)器。電池(未示出)用作用于車輛集成控制設(shè)備的電源。
圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛集成控制設(shè)備的系統(tǒng)圖。 如在通用ECU (電子控制單元)的情況下，下述的每個(gè)管理器(和模 組)可以是微計(jì)算機(jī)，其包括例如存儲(chǔ)控制程序的ROM、存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果 等并可以取回和/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。在以下說(shuō)明中，控制單元根據(jù)功能來(lái)群組化，并被稱作例如P-DRM、 VDM等。但是，P-DRM、 VDM等不需要物理上互相獨(dú)立地構(gòu) 造。P-DRM、 VDM等可以使用合適的軟件結(jié)構(gòu)而構(gòu)造為互相集成。
如圖2所示，在驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的最高級(jí)別，布置了用作驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) 的駕駛員意愿判定部分(此后，稱作"P-DRM" : Power-Train Driver Model,動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)駕駛員模組)。在驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的最高級(jí)別，布置 了駕駛員支持系統(tǒng)(此后，稱作"DSS" : Driver Support System,駕駛員 支持系統(tǒng))。
在高于DSS的級(jí)別，布置了車輪速度傳感器。車輪速度傳感器設(shè)置用 于各自的車輪100。每次車輪100轉(zhuǎn)過(guò)預(yù)定角度時(shí)，每個(gè)車輪速度傳感器 100就輸出脈沖信號(hào)。
P-DRM接收從加速器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，目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部分基于由分別來(lái)自加速器行程傳 感器和車輪速度傳感器的電信號(hào)所表示的加速踏板操作量(％)和車輪轉(zhuǎn) 數(shù)(rpm)來(lái)計(jì)算目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl?？梢愿鶕?jù)以下方式獲得目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl: 1)基于例如圖3中的合適三維圖，使用加速踏板操作量(％)和車輪速 度(rpm)作為參數(shù)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)換為適用于力(N)的物理量來(lái)獲得目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力，3)通過(guò)使 用基于行駛阻力(N)和路面傾斜度確定的上坡補(bǔ)償量(N)以修正目標(biāo) 驅(qū)動(dòng)力，來(lái)獲得目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F1。
根據(jù)本實(shí)施例的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部分基于如上所述獲得的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力 Fl (N)來(lái)獲得目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F1EGN (N)和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F1TM (N)。如圖2
所示，表示目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlxM的信號(hào)分別經(jīng)由從目標(biāo)驅(qū)
動(dòng)力計(jì)算部分延伸的兩條信號(hào)線傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和T/M (變速器)
控制單元。此后，表示目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlTM的信號(hào)所傳遞
經(jīng)過(guò)的路徑將分別被稱作"發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)傳遞路徑"和"T/M控制系統(tǒng) 傳遞路徑"。
在本實(shí)施例中，從相同的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl獲得并互相協(xié)調(diào)的、表示目
標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlTM的信號(hào)分別經(jīng)由傳遞路徑輸出到發(fā)動(dòng)機(jī)
控制單元和T/M控制單元，并用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制和T/M控制。于是，能以 集成方式并以合適的協(xié)調(diào)來(lái)執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)控制和換擋控制。
根據(jù)本發(fā)明，由相同的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl獲得分別用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制和換
擋控制的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F1tm。因此，可以對(duì)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力
進(jìn)行單獨(dú)的修正以進(jìn)行合適的發(fā)動(dòng)機(jī)控制和換擋控制，同時(shí)位置發(fā)動(dòng)機(jī)控 制和換擋控制之間合適的協(xié)調(diào)。
圖4A和4B圖示了修正目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力的方式。圖4A圖示了其中改變目 標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl的方式的示例。圖4B圖示了用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力 F1ECN (由實(shí)線表示)的示例，其通過(guò)對(duì)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl (由虛線表示)進(jìn) 行修正得到。
在發(fā)動(dòng)機(jī)控制中，如圖4B所示，需要對(duì)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī) 控制的各種修正處理，例如，用于補(bǔ)償在驅(qū)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中引起的驅(qū)動(dòng)力 損耗的處理、用于防止驅(qū)動(dòng)力的快速改變對(duì)可驅(qū)動(dòng)性(可控制性)的影響 的平滑化處理、用于補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)力輸出中的延遲的處理、以及用于驅(qū)動(dòng)力傳 遞系統(tǒng)的阻尼控制(用于減小沖擊、縱傾和傾翻(tip-in))。
這些修正處理在換擋控制上的反映可以引起對(duì)換擋控制的負(fù)面效果， 這是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與換擋速度在響應(yīng)性上不同等。例如，如圖4B所示，如果用于使目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力暫時(shí)平滑化或波動(dòng)化的修正反映在換擋控制
上，則將發(fā)生諸如換擋的延遲和換擋振蕩(shift hunting,速比的周期性波
動(dòng))之類的問(wèn)題。
相反，根據(jù)上述實(shí)施例，用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F1e^和用于
換擋控制的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlTM由相同的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl各自地獲得。僅對(duì)用 于發(fā)動(dòng)機(jī)控制的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlE(jN進(jìn)行各種修正處理，因此可以避免這種 修正對(duì)用于換擋控制的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlxM的影響。
如圖2所示，在必要時(shí)，這樣獲得的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力
F1tm與由來(lái)自DSS的指令所表示的驅(qū)動(dòng)力相協(xié)調(diào)。
DSS基于由例如相機(jī)或雷達(dá)獲得的與位于車輛周圍的障礙物相關(guān)的信
息，從導(dǎo)航系統(tǒng)得到的道路信息和周圍區(qū)域信息，或者經(jīng)由與操作中心通 信、車輛對(duì)車輛通信或道路對(duì)車輛通信獲得的各種信息，來(lái)提供合適的指 令來(lái)作為對(duì)駕駛員的輸入的替代，或者提供合適的指令來(lái)對(duì)駕駛員的輸入 進(jìn)行修正。這些指令的示例包括在自動(dòng)巡航控制或者與自動(dòng)巡航控制類似
的自動(dòng)或半自動(dòng)行駛控制期間來(lái)自DSS的指令，以及在執(zhí)行介入式減速度 控制或轉(zhuǎn)向輔助控制期間以例如避開(kāi)障礙物期間來(lái)自DSS的指令。
表示已經(jīng)經(jīng)過(guò)協(xié)調(diào)處理的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F1tm的信號(hào)
被輸出到動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)管理器(此后稱作"PTM" : Power-Train Manager,動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)管理器)。PTM是用作驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的指令協(xié)調(diào) 部分的管理器。
在PTM的最高級(jí)別，來(lái)自P-DRM的表示目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlEGN和目標(biāo)驅(qū) 動(dòng)力F1 (N)的信號(hào)被傳遞到動(dòng)力學(xué)行為控制系統(tǒng)的管理器(此后稱作 "VDM" : Vehicle Dynamics Manager,車輛動(dòng)力學(xué)管理器)。VDM布置
在低于用作制動(dòng)控制系統(tǒng)的駕駛員意愿檢測(cè)部分(此后，稱作"B-DRM" : Brake Driver Model,制動(dòng)駕駛員模組)的級(jí)別處。VDM是用作 車輛移動(dòng)協(xié)調(diào)部分的管理器。使車輛的動(dòng)力學(xué)行為穩(wěn)定的這種系統(tǒng)的示例 包括牽引控制系統(tǒng)(抑制當(dāng)車輛在較滑的道路上啟動(dòng)或加速時(shí)容易發(fā)生的 驅(qū)動(dòng)輪的不必要的打滑的系統(tǒng))，抑制當(dāng)車輛進(jìn)入較滑道路時(shí)容易發(fā)生的 側(cè)滑的系統(tǒng)，穩(wěn)定車輛的方向以防止當(dāng)車輛繞曲線行進(jìn)時(shí)在穩(wěn)定性達(dá)到其限度的情況下車輛轉(zhuǎn)出或滑出車道的系統(tǒng)，以及在四輪驅(qū)動(dòng)式車輛中主動(dòng) 產(chǎn)生左后輪和右后輪之間驅(qū)動(dòng)力的差別以從而引起橫擺矩的系統(tǒng)。
在低于VDM的級(jí)別，與控制用于制動(dòng)器560的致動(dòng)器并聯(lián)地布置了 控制用于前轉(zhuǎn)向裝置500和后轉(zhuǎn)向裝置520的致動(dòng)器，以及控制用于懸架 620的致動(dòng)器的懸架控制單元。在B-DRM中，目標(biāo)制動(dòng)力計(jì)算部分將從 制動(dòng)器傳感器傳遞的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為表示目標(biāo)制動(dòng)力的信號(hào)。此信號(hào)接著經(jīng) 由VDM傳遞到制動(dòng)控制單元。雖然在此說(shuō)明書中未詳細(xì)描述，不過(guò)，由 目標(biāo)制動(dòng)力計(jì)算部分計(jì)算的目標(biāo)制動(dòng)力以與以下詳細(xì)描述的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力
FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlxM所經(jīng)歷的各種修正(協(xié)調(diào))處理相同或相似的方
式經(jīng)歷各種修正(協(xié)調(diào))處理。然后，表示修正(協(xié)調(diào))之后的目標(biāo)制動(dòng) 力的信號(hào)被輸出到制動(dòng)控制單元。
主要基于駕駛員的輸入來(lái)首先確定目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl。其次，VDM的驅(qū) 動(dòng)力修正部分提供了指令以修正目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl，來(lái)穩(wěn)定車輛的動(dòng)力學(xué)行 為。g卩，在必要時(shí)，VDM的驅(qū)動(dòng)力修正部分提供了指令以修正目標(biāo)驅(qū)動(dòng) 力FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F1tm。在此前情況下，優(yōu)選地，VDM的驅(qū)動(dòng)力修
正部分提供了表示應(yīng)該替換目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlxM的目標(biāo)驅(qū) 動(dòng)力的絕對(duì)值(而非目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlxM的應(yīng)該增大或減
小的修正量AF)的指令。此后，從目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F1tm 獲得的、由來(lái)自VDM的指令所表示的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力的絕對(duì)值將分別被稱作 "目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2訓(xùn)"和"目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2m"。
如圖2所示，表示目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2EGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2tm的信號(hào)被瑜入 在PTM中。此時(shí)，表示目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2EGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2tm的信號(hào)分別 沿發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)傳遞路徑和T/M控制系統(tǒng)傳遞路徑輸入。然后，目標(biāo)驅(qū)
動(dòng)力F2EGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2TM在傳遞路徑的輸入部分分別與目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力 FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlTM協(xié)調(diào)。在此協(xié)調(diào)處理中，優(yōu)選地，相比目標(biāo)驅(qū)動(dòng) 力FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F1tm，將更高的優(yōu)先級(jí)給予目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2egn和目
標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F2TM，以將更高的優(yōu)先級(jí)給予使車輛的動(dòng)力學(xué)行為穩(wěn)定。通過(guò)這 種協(xié)調(diào)處理獲得的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力將被稱作"目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F3EGN"和"目標(biāo)驅(qū) 動(dòng)力F3TM"。在T/M控制系統(tǒng)傳遞路徑中，目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F3^被轉(zhuǎn)換為節(jié)氣門開(kāi)度
Pa (%)，并且表示節(jié)氣門開(kāi)度Pa (%)的信號(hào)被傳遞到目標(biāo)換擋速度設(shè) 定部分，如圖2所示。目標(biāo)換擋速度設(shè)定部分基于預(yù)定的換擋圖(表示節(jié) 氣門開(kāi)度與車輪速度之間關(guān)系的換擋圖)設(shè)定最終目標(biāo)換擋速度。也可以 不將目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F3TM轉(zhuǎn)化為節(jié)氣門開(kāi)度Pa (%)基于預(yù)定換擋圖(表示 驅(qū)動(dòng)力和車輪速度之間關(guān)系的換檔圖)直接設(shè)定最終目標(biāo)換擋速度。
在PTM中這樣設(shè)定的表示目標(biāo)換擋速度的信號(hào)被輸出到布置在低于 PTM的級(jí)別處的T/M控制單元。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)換擋速度Nth。
在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)傳遞路徑，Te轉(zhuǎn)換部分"將目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力 F3E(3N的表達(dá)模式從由驅(qū)動(dòng)力(N)表達(dá)的模式轉(zhuǎn)換為由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 (Nm)表達(dá)的模式，如圖2所示。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)部分將目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 矩T3e^與由從T/M控制單元傳遞到PTM的信號(hào)所表示的指令發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 矩(Nm)相協(xié)調(diào)。于是，設(shè)定了最終發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩T4EGN (Nm)。目標(biāo)發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩T3ECN與指令發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(Nm)協(xié)調(diào)的方式不受具體限制。例 如，更高的優(yōu)先級(jí)可以給予由來(lái)自T/M控制單元的信號(hào)所表示的指令發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)矩(Nm)。
表示已經(jīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)部分處經(jīng)歷了協(xié)調(diào)處理的最終目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)矩T4e^的信號(hào)被瑜出到布置在低于PTM的級(jí)別處的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。 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)表示的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。
根據(jù)至此描述的實(shí)施例，由P-DRM的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部分所計(jì)算的
目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlxM經(jīng)歷了各種修正(協(xié)調(diào))處理，且表
示已經(jīng)經(jīng)歷了各種修正(協(xié)調(diào))處理的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力的信號(hào)被分別輸出到發(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的致動(dòng) 器和變速器240，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F1TM (如果目
標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlEGN和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlTM已經(jīng)經(jīng)歷了協(xié)調(diào)處理，則為目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力
F2和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F3)。
已經(jīng)在說(shuō)明書中描述的本發(fā)明的實(shí)施例在全部方面都應(yīng)被認(rèn)為是解釋性的而非限制性的。本發(fā)明的技術(shù)范圍由權(quán)利要求界定，并且因此意圖將 落在權(quán)利要求等同方案的含義和范圍內(nèi)的全部改變都包含在內(nèi)。
例如，在上述實(shí)施例中，圖4A和4B圖示了針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制的修正處 理，其執(zhí)行以從目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl獲得目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力F1EGN。但是，目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力 FlTM可以在不經(jīng)歷任何修正的情況下輸出到T/M控制系統(tǒng)傳遞路徑(即，
目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlTM等于目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力Fl)?？蛇x地，目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力FlTM可以在
經(jīng)歷了針對(duì)換擋控制的修正之后輸出。
在本實(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)明可以應(yīng)用于不具有電子節(jié)氣門的電機(jī)用作動(dòng)力源的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種車輛集成控制設(shè)備，其安裝在設(shè)置有包括驅(qū)動(dòng)源(140)和變速器(240)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的車輛中，并以集成方式控制所述驅(qū)動(dòng)源(140)和所述變速器(240)，其特征在于包括第一目標(biāo)值獲得裝置，其用于基于由駕駛員或者自動(dòng)操作裝置提供的指令來(lái)首先獲得控制目標(biāo)值(F1)；第二目標(biāo)值獲得裝置，其用于基于所述控制目標(biāo)值(F1)在中間獲得由與所述控制目標(biāo)值(F1)相同的物理量單位表達(dá)的、并且彼此不同的兩個(gè)控制目標(biāo)值(F1EGN、F3EGN；F1TM、F3TM)；第三目標(biāo)值獲得裝置，其用于基于在中間獲得的所述控制目標(biāo)值(F1EGN、F3EGN；F1TM、F3TM)來(lái)分別最終獲得由適合于對(duì)所述驅(qū)動(dòng)源(140)的控制和對(duì)所述變速器(240)的控制的物理量單位或模式所表達(dá)的控制目標(biāo)(T4EGN，Nth)；和控制器，其控制所述驅(qū)動(dòng)源(140)和所述變速器(240)以實(shí)現(xiàn)所述最終獲得的控制目標(biāo)(T4EGN；Nth)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛集成控制設(shè)備，其特征在于還包括 第一信號(hào)傳遞系統(tǒng)，其將表示基于由所述駕駛員或所述自動(dòng)操作裝置提供的所述指令而首先獲得的所述控制目標(biāo)(Fl)的信號(hào)傳遞到控制所述 驅(qū)動(dòng)源(140)的驅(qū)動(dòng)源控制單元；和第二信號(hào)傳遞系統(tǒng)，其將所述信號(hào)傳遞到控制所述變速器(240)的 變速器控制單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛集成控制設(shè)備，其特征在于，通過(guò)對(duì)傳 遞通過(guò)所述第一信號(hào)系統(tǒng)的所述信號(hào)進(jìn)行修正，使得傳遞通過(guò)所述第一信 號(hào)傳遞系統(tǒng)的所述信號(hào)具有與傳遞通過(guò)所述第二信號(hào)傳遞系統(tǒng)的所述信號(hào) 的波形不同的波形，來(lái)在中間獲得所述控制目標(biāo)值(F1EGN、 F3EGN; F1tm、 F3tm)。
4. 一種車輛集成控制方法，其應(yīng)用于設(shè)置有包括驅(qū)動(dòng)源(140)和變 速器(240)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的車輛，并被執(zhí)行以便以集成方式控制所述驅(qū)動(dòng)源(140)和所述變速器(240)，其特征在于包括基于由駕駛員或者自動(dòng)操作裝置提供的指令來(lái)首先獲得控制目標(biāo)值 (Fl);基于所述控制目標(biāo)值(Fl)在中間獲得由與所述控制目標(biāo)值(Fl)相 同的物理量單位表達(dá)的、并且彼此不同的兩個(gè)控制目標(biāo)值(F1ECN、 F3egn; F1tm、 F3丁m);基于在中間獲得的所述控制目標(biāo)值(Flegn、 F3egn; F1丁m、 F3jm)來(lái) 分別最終獲得由適合于對(duì)所述驅(qū)動(dòng)源(140)的控制和對(duì)所述變速器 (240)的控制的物理量單位或模式所表達(dá)的控制目標(biāo)(T4ECN， Nth);并且控制所述驅(qū)動(dòng)源(140)和所述變速器(240)以實(shí)現(xiàn)所述最終獲得的 控制目標(biāo)(T4EGN; Nth)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛集成控制方法，其特征在于還包括 將表示基于由所述駕駛員或所述自動(dòng)操作裝置提供的所述指令而首先獲得的所述控制目標(biāo)(Fl)的信號(hào)傳遞到控制所述驅(qū)動(dòng)源(140)的驅(qū)動(dòng) 源控制單元；并且將所述信號(hào)傳遞到控制所述變速器(240)的變速器控制單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛集成控制方法，其特征在于， 通過(guò)對(duì)傳遞至所述驅(qū)動(dòng)源控制單元的所述信號(hào)進(jìn)行修正，使得傳遞至所述驅(qū)動(dòng)源控制單元的所述信號(hào)具有與傳遞至所述變速器控制單元的所述 信號(hào)的波形不同的波形，來(lái)在中間獲得所述控制目標(biāo)值(F1E(3N、F1tm)。
全文摘要
在應(yīng)用于設(shè)置有包括驅(qū)動(dòng)源和變速器的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的車輛的車輪集成控制設(shè)備和方法中，基于由駕駛員或者自動(dòng)操作裝置提供的指令來(lái)首先獲得控制目標(biāo)值(F1)；基于該控制目標(biāo)值(F1)來(lái)中間地獲得由與該控制目標(biāo)值(F1)相同的物理量單位表達(dá)的、并且互相不同的兩個(gè)控制目標(biāo)值(F1_EGN、F3_EGN；F1_TM、F3_TM)；基于中間獲得的控制目標(biāo)值(F1_EGN、F3_EGN；F1_TM、F3_TM)來(lái)分別最終獲得由適用于對(duì)驅(qū)動(dòng)源的控制和對(duì)變速器的控制的物理量單位或模式所表達(dá)的控制目標(biāo)(目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩T4_EGN，目標(biāo)換擋速度Nth)；并且控制驅(qū)動(dòng)源和變速器以實(shí)現(xiàn)所述最終獲得的控制目標(biāo)(T4_EGN；Nth)。
文檔編號(hào)F02D29/00GK101309823SQ200680005894
公開(kāi)日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31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