[发明专利]车辆的控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆的控制设备，所述车辆结合有具有发动机和自动变速器的动力传动系，特别地，本发明涉及这样一种车辆的控制设备，该控制设备适合应用于驱动力控制，借助于该驱动力控制可以输出对应于驾驶员的请求驱动力的驱动力。

背景技术

对于设有发动机——该发动机能够独立于驾驶员的加速踏板操作来控制发动机输出转矩——和自动变速器的车辆，存在“驱动力控制”的概念，其中基于驾驶员的加速器踏板操作量、车辆行驶状况等计算出的正的或负的目标驱动转矩通过发动机转矩和自动变速器的变速器传动比而实现。类似的控制方式被称作“驱动力请求型”、“驱动力需求型”以及“转矩需求方式”。

转矩需求方式的发动机控制设备基于加速器操作量、发动机转速以及外部负荷计算发动机的目标转矩，并且控制燃料喷射量和空气供给量。

在这种转矩需求方式的发动机控制设备中，实际上，为计算目标产生转矩，除了请求输出转矩外，还考虑在发动机或动力传动系统中可能损失的诸如摩擦转矩之类的损失负荷转矩。控制燃料喷射量和空气供给量以实现所计算出的目标产生转矩。

根据转矩需求方式的发动机控制设备，使用发动机转矩作为控制的基准值，该发动机转矩是直接影响车辆控制的物理量。这改进了驾驶性能，例如，总是保持恒定的转向感觉。

日本专利未审定公报No.2005-178626公开了一种车辆综合控制系统，其改进了这种转矩需求方式的发动机控制设备的故障保护性能。该车辆综合控制系统包括多个控制单元和一处理单元，该多个控制单元基于操作请求来控制车辆的运行状态，该处理单元基于车辆位置信息来产生在禁止车辆操作时将在各个控制单元中使用的信息并且将所产生的信息提供给各控制单元。每个控制单元都包括检测装置和计算装置，该检测装置用于检测关于至少一个控制单元的操作请求，该计算装置用于使用在处理单元中产生的信息和所检测到的操作请求中至少一者来计算与控制目标相关的信息，以操作设定为对应于每个单元的致动器。

根据该车辆综合控制系统，所述多个控制单元包括例如驱动系统控制单元、制动系统控制单元和转向系统控制单元中的一个。驱动系统控制单元通过检测装置检测作为驾驶员请求的加速器踏板操作，以使用基于驱动的驾驶员模型(驱动器模型，driver model)来产生对应于加速器踏板操作的驱动系统控制目标，由此通过控制装置控制作为致动器的动力传动系。制动系统控制单元通过检测装置检测作为驾驶员请求的制动踏板操作，以使用基于制动的驾驶员模型来产生对应于制动踏板操作的制动系统控制目标，由此通过控制装置控制作为致动器的制动装置。转向系统控制单元通过检测单元检测作为驾驶员请求的转向操作，以使用基于转向的驾驶员模型来产生对应于转向操作的转向系统控制目标，由此通过控制装置控制作为致动器的转向装置。该车辆综合控制系统包括与自主操作的驱动系统控制单元、制动系统控制单元和转向系统控制单元并列操作的处理单元。例如，该处理单元：1)基于车辆周围的环境信息或涉及驾驶员的信息而产生将在各个控制装置中使用的信息，并且将所产生的信息提供给各个控制单元；2)为使得车辆实现预定的行为而产生将在各个控制装置中使用的信息，并且将所产生的信息提供给各个控制单元；以及3)基于当前的车辆动态状态而产生将在各个控制装置中使用的信息，并且将所产生的信息提供给各个控制单元。各控制单元判定，除来自处理单元的驾驶员请求外，这种输入信息是否需要被反映在车辆的运动控制中，以及如果需要反映则要达到何种反映程度。各控制单元还修正控制目标，并且在各个控制单元之间传递信息。由于各控制单元自主地操作，最终在各个控制单元中基于由检测单元检测的驾驶员的操作信息、从处理单元输入的信息和在各个控制单元之间传递的信息计算出的最终的驱动目标、制动目标和转向目标，来控制动力传动系、制动装置和转向装置。因此，提供了可以以彼此独立的方式操作的驱动系统控制单元、制动系统控制单元和转向系统控制单元，该驱动系统控制单元对应于作为车辆基本操作的“运行”操作，该制动系统控制单元对应于“停止”操作，该转向系统控制单元对应于“转弯”操作。对这些控制单元应用处理单元，使得对应于车辆环境的行驶操作、驾驶员的行驶支持和车辆动态运动控制可以以并列的方式自动地进行。因此，在没有位于其它控制单元上位层的主控制单元的情况下允许分散控制，并且故障保护性能得到改进。此外，由于自主地操作，允许基于各控制单元或各处理单元的改进。在将增加新的行驶支持功能的情况下，该新功能可以通过仅增加处理单元或修改现有的处理单元来实现。结果，在没有如常规情况下那样例如通过一个主ECU(电子控制单元)来实现车辆的整体控制的情况下，基于综合控制，可以提供一种车辆综合控制系统，该控制系统的故障保护性能得到改进并且能够容易地适应车辆控制功能的增加。此外，作为所述处理单元，配置有一单元，该单元产生在禁止车辆的突然操作时将在各控制单元中使用的信息并且将所产生的信息提供给各控制单元。例如，当车辆被停放在停车场的空停车位中时，突然加速/减速危险“高”的信息被产生并且被提供给各控制单元。接收到这种信息时，各控制单元控制驱动系统控制单元、制动系统控制单元以及转向系统控制单元，从而禁止突然的操作。以这种方式，可以提供能够避免无意的突然加速/减速的车辆综合控制系统。