CN108626001A - 车辆的控制装置 - Google Patents
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Abstract
为了通过根据发动机单位时间内燃烧次数设定车辆姿态控制中转矩降低量来适当抑制对由车辆姿态控制得到的转矩降低的响应性恶化,本发明提供的车辆的控制装置具有:发动机(10);用于控制该发动机(10)的生成转矩(发动机转矩)的发动机控制机构;及车辆处于行驶中且与转向装置的转向角相关的转向角相关值增大的车辆姿态控制执行条件成立时,以使发动机转矩降低的形式控制发动机控制机构,由此产生车辆减速度而执行车辆姿态控制的PCM(50)。该PCM(50)还在发动机(10)单位时间内燃烧次数为第一值的情况下,相比发动机(10)单位时间内燃烧次数为大于第一值的第二值的情况,将由车辆姿态控制部得到的发动机(10)的生成转矩的降低量设定为更大。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的控制装置,尤其涉及进行发动机控制以实现期望的车辆姿态(车辆行为)的车辆的控制装置。
背景技术
以往,已知有在因滑移等使车辆的行为变得不稳定的情况下向安全方向控制车辆行为的装置(侧滑防止装置等)。具体而言,已知有在车辆转弯时等,检测出车辆发生转向不足、转向过度等行为,并赋予车辆适当的减速度以抑制这些行为的装置。
另一方面,已知有如下的车辆运动控制装置:与上述那样用于改善车辆的行为变得不稳定的行驶状态下的安全性的控制不同,以使处于通常行驶状态中的车辆转弯时驾驶员的一系列操作(制动、转向切入、加速、以及转向回正等)变得自然且稳定的形式,在转弯时调节减速度并调节施加于作为转向轮的前轮上的载荷。
此外,提出了根据与驾驶员的转向操作相对应的横摆角速度(yaw rate)相关量(例如横摆加速度)来降低车辆的驱动力(转矩),以此在驾驶员开始转向操作时使车辆迅速地产生减速度,并向作为转向轮的前轮迅速地施加充分的载荷的车辆用行为控制装置(例如,参照专利文献1)。根据该车辆用行为控制装置,在转向操作开始时向前轮迅速地施加载荷,以此增加前轮与路面之间的摩擦力,且增大前轮的转弯力,因此进入弯道初期的车辆的入弯性得以改善,对转向切入操作的响应性(即操作稳定性)得以改善。藉此,实现按照驾驶员意图的车辆行为。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-166014号公报。
发明内容
发明要解决的问题:
然而,以往,已知有在具有多个汽缸的多汽缸发动机中,为了提高燃油效率,根据车辆的运行状态,在所有的汽缸内实施混合气的燃烧的全缸运行与在多个汽缸中的一部分汽缸内停止混合气的燃烧的减缸运行之间切换运行模式的技术。在可以如此减缸运行的汽缸休止发动机的减缸运行时,在燃烧顺序不连续的汽缸中禁止燃烧,在剩余的汽缸中进行依次燃烧。因此,减缸运行时的燃烧间隔比全缸运行时较长。
因此,在汽缸休止发动机中,在通过上述专利文献1中所记载的车辆用行为控制装置,以根据驾驶员的转向操作来产生车辆减速度的形式进行降低发动机转矩的控制(车辆姿态控制)的情况下,在全缸运行时和减缸运行时会有从产生转矩降低需求到汽缸的燃烧正时最初来临并实际开始车辆姿态控制之间产生时间差的情况。因此,在减缸运行中进行车辆姿态控制的情况下,对由车辆姿态控制得到的转矩降低的响应性较在全缸运行中进行车辆姿态控制的情况有恶化的倾向。其结果是,由发动机转矩的降低而使前轮的转弯力增大的时刻、根据转弯力的增大而使转向的反作用力增大的时刻等会延迟,从而在转弯时无法实现期望的车辆行为,会给驾驶员带来不适感。
另,上面陈述了在汽缸休止发动机中的减缸运行时,对由车辆姿态控制得到的转矩降低的响应性的恶化,但上述问题不只限于汽缸休止发动机中的减缸运行时,在单位时间内燃烧次数较少的发动机的运行条件(例如发动机的低转速区域)下有发生的倾向。总之,在减缸运行时、发动机的低转速时等期间,发动机在单位时间内的燃烧次数变小,在这样燃烧次数较小的运行条件下进行车辆姿态控制时,对转矩降低的响应性有恶化的倾向。
本发明是为了解决上述现有技术的问题而作出的,其目的在于提供一种根据发动机在单位时间内的燃烧次数来设定车辆姿态控制中的转矩的降低量,由此能够适当抑制对由车辆姿态控制得到的转矩降低的响应性恶化的车辆的控制装置。
解决问题的手段:
为达成上述目的,本发明的车辆的控制装置,具有:发动机;用于控制该发动机的生成转矩的发动机控制机构;以及车辆姿态控制部,所述车辆姿态控制部在车辆处于行驶中且与转向装置的转向角相关的转向角相关值增大的条件成立时,以使发动机的生成转矩降低的形式控制发动机控制机构,由此产生车辆减速度而控制车辆姿态;该车辆的控制装置还具有:转矩降低量设定部,所述转矩降低量设定部在所述发动机的单位时间内的燃烧次数为第一值的情况下,相比所述发动机的单位时间内的燃烧次数为大于所述第一值的第二值的情况,将由所述车辆姿态控制部得到的所述发动机的生成转矩的降低量设定为更大;车辆姿态控制部以基于由转矩降低量设定部设定的降低量来降低发动机的生成转矩的形式控制发动机控制机构;
根据如此构成的本发明,在执行根据转向角相关值使发动机转矩降低而产生车辆减速度的车辆姿态控制的情况下,发动机在单位时间内的燃烧次数为第一值时,相比发动机在单位时间内的燃烧次数为大于第一值的第二值时,增大由车辆姿态控制得到的转矩降低量。藉此,在发动机的燃烧次数较少时执行车辆姿态控制的情况下,能够适当确保该由车辆姿态控制得到的转矩降低,即能够抑制对转矩降低的响应性恶化。因此,根据本发明,能够适当抑制因在发动机的燃烧次数较少时进行车辆姿态控制导致在转弯时无法实现期望的车辆行为而给驾驶员带来不适感的情况。
本发明中,优选地,发动机具备多个汽缸,能够进行在该多个汽缸中休止一部分汽缸的燃烧的减缸运行,转矩降低量设定部在多个汽缸中休止燃烧的汽缸数越多时将发动机的生成转矩的降低量设定为越大;
根据如此构成的本发明,虽然在减缸运行中休止汽缸数变多则发动机在单位时间内的燃烧次数变少,但是能够适当抑制因在该休止汽缸数较多时进行车辆姿态控制导致在转弯时无法实现期望的车辆行为而给驾驶员带来不适感的情况。
本发明中,优选地,还具有检测发动机的转速的转速检测部,转矩降低量设定部在由转速检测部测得的转速越低时将发动机的生成转矩的降低量设定为越大;
根据如此构成的本发明,虽然发动机转速变低则发动机在单位时间内的燃烧次数变少,但是能够适当抑制因在该发动机转速较低时进行车辆姿态控制导致在转弯时无法实现期望的车辆行为而给驾驶员带来不适感的情况。
本发明中,优选地,也可以是还具有检测转向装置的转向角的转向角传感器,车辆姿态控制部在由转向角传感器测得的转向角的变化速度在规定速度以上时判断增大转向角相关值。
在另一个观点中,本发明的车辆的控制装置,具有:发动机;用于控制该发动机的生成转矩的发动机控制机构;以及车辆姿态控制部,所述车辆姿态控制部在车辆处于行驶中且与转向装置的转向角相关的转向角相关值增大的条件成立时,以使发动机的生成转矩降低的形式控制发动机控制机构,由此产生车辆减速度而控制车辆姿态;该车辆的控制装置还具有:转矩降低量设定部,所述转矩降低量设定部在所述发动机的单位时间内的燃烧次数越小时将由所述车辆姿态控制部得到的所述发动机的生成转矩的降低量设定为越大;车辆姿态控制部以基于由转矩降低量设定部设定的降低量来降低发动机的生成转矩的形式控制发动机控制机构;
根据如此构成的本发明,能够适当抑制因在发动机的燃烧次数较少时进行车辆姿态控制导致在转弯时无法实现期望的车辆行为而给驾驶员带来不适感的情况。
在又一个观点中,本发明的车辆的控制装置,具有:发动机;用于控制该发动机的生成转矩的发动机控制机构;以及车辆姿态控制部,所述车辆姿态控制部在车辆处于行驶中且与转向装置的转向角相关的转向角相关值增大的条件成立时,以使发动机的生成转矩降低的形式控制发动机控制机构,由此产生车辆减速度而控制车辆姿态;发动机具备多个汽缸,且能够在休止该多个汽缸中一部分汽缸的燃烧的减缸运行和在所有的多个汽缸内进行燃烧的全缸运行之间切换;车辆的控制装置还具有:转矩降低量设定部,所述转矩降低量设定部在发动机进行减缸运行的情况下,将由车辆姿态控制部得到的发动机的生成转矩的降低量设定为较发动机进行全缸运行的情况更大;车辆姿态控制部以基于由转矩降低量设定部设定的降低量来降低发动机的生成转矩的形式控制发动机控制机构;
根据如此构成的本发明,能够适当抑制在减缸运行时进行车辆姿态控制导致在转弯时无法实现期望的车辆行为而给驾驶员带来不适感的情况。
发明效果:
根据本发明的车辆的控制装置,根据发动机在单位时间内的燃烧次数来设定车辆姿态控制中的转矩的降低量,由此能够适当抑制对由车辆姿态控制得到的转矩降低的响应性恶化。
附图说明
图1是根据本发明的实施形态的车辆的控制装置所适用的发动机系统的概略结构图;
图2是根据本发明的实施形态的发动机的概略平面图;
图3是示出根据本发明的实施形态的车辆的控制装置的电气结构的框图;
图4是示意性示出本发明的实施形态中切换运行模式的发动机的运行区域的映射图(map);
图5是根据本发明的实施形态的发动机控制处理的流程图;
图6是根据本发明的实施形态的转矩降低量决定处理的流程图;
图7是示出根据本发明的实施形态的目标附加减速度与转向速度的关系的映射图;
图8是根据本发明的实施形态的附加减速度的修正映射图;
图9是用于说明根据本发明的实施形态的车辆的控制装置的作用效果的时序图;
符号说明:
1 进气通路;
2(2A~2D) 汽缸;
5 节气门;
10 发动机;
13 燃料喷射阀;
14 火花塞;
18 可变进气门机构;
20 气门停止机构;
30 加速器开度传感器;
39 车速传感器;
50 PCM;
51 车辆姿态控制部;
53 转矩降低量设定部;
100 发动机系统。
具体实施方式
以下,参照附图,说明根据本发明的实施形态的车辆的控制装置。
<系统结构>
首先,通过图1至图3,说明根据本发明的实施形态的车辆的控制装置所适用的发动机系统。图1是根据本发明的实施形态的车辆的控制装置所适用的发动机系统的概略结构图。图2是根据本发明的实施形态的发动机的概略平面图。图3是示出根据本发明的实施形态的车辆的控制装置的电气结构的框图。
如图1以及图3所示,发动机系统100主要具有:从外部导入的进气(空气)所通过的进气通路1;使从该进气通路1供给的进气和从后述燃料喷射阀13供给的燃料的混合气燃烧而产生车辆的动力的发动机10(具体而言汽油发动机);将由该发动机10内的燃烧产生的排气排出的排气通路25;检测与发动机系统100相关的各种状态的传感器30~40;以及控制发动机系统100整体的PCM(Power-train Control Module,动力系控制模块)50。
进气通路1上从上游侧依次设置有:净化从外部导入的进气的空气滤清器3、调节通过的进气的量(吸入空气量)的节气门5、以及暂时储存向发动机10供给的进气的缓冲罐7。
本实施形态的发动机10如图2所示,为具备呈直线状排列的四个汽缸2(2A~2D)的直列四汽缸型的发动机。该发动机10主要具有:将从进气通路1供给的进气导入燃烧室11内的进气门12;向燃烧室11喷射燃料的燃料喷射阀13;对供给至燃烧室11内的进气和燃料的混合气点火的火花塞14;通过燃烧室11内的混合气的燃烧进行往复运动的活塞15;通过活塞15的往复运动进行旋转的曲轴16;以及将由燃烧室11内的混合气的燃烧产生的排气向排气通路25排出的排气门17;
设置于汽缸2A~2D的各活塞15以曲轴角中相位差为180°(180°CA)进行往复运动。对应于此,将各汽缸2A~2D中的点火时期设定为相位分别错开180°CA的正时。
本实施形态的发动机10是能够进行使四个汽缸2A~2D中的两个休止并使剩余两个汽缸运转的运行即能够减缸运行的汽缸休止发动机;
具体而言,从图2的左侧依次令汽缸2A为第一汽缸、汽缸2B为第二汽缸、汽缸2C为第三汽缸、汽缸2D为第四汽缸,在使四个汽缸2A~2D全部运转的全缸运行时(全缸运行模式时),按第一汽缸2A→第三汽缸2C→第四汽缸2D→第二汽缸2B的顺序依次点火;
又,减缸运行时(减缸运行模式时),在点火顺序不连续的两个汽缸(本实施形态中的第一汽缸2A以及第四汽缸2D)中禁止火花塞14的点火动作,在剩余的两个汽缸(即第三汽缸2C以及第二汽缸2B)中交替进行点火。
又,发动机10形成为可通过作为可变气门正时机构(Variable Valve TimingMechanism)的可变进气门机构18以及可变排气门机构19来改变进气门12以及排气门17各自的动作正时(相当于气门的相位)的结构。作为可变进气门机构18以及可变排气门机构19,可以使用公知的各种形式,例如可以使用形成为电磁式或油压式的机构来改变进气门12以及排气门17的动作正时。
此外,发动机10具有在减缸运行时停止第一汽缸2A以及第四汽缸2D的进气门12及排气门17的开闭动作的气门停止机构20。该气门停止机构20例如形成为包括有介于凸轮与气门之间,使凸轮的驱动力可以或者无法向气门传递的所谓的空动(lost motion)机构的结构。或者,也可以是气门停止机构20形成为以下结构,包括:凸轮廓线(cam profile)不同的两种凸轮,所述两种凸轮是具有使气门进行开闭动作的凸轮脊(cam ridge)的第一凸轮和使气门的开闭动作停止的第二凸轮;以及将该第一及第二凸轮中任意一方凸轮的工作状态选择性地传递至气门的所谓的凸轮变换(cam shifting)机构。
排气通路25上主要设置有例如NOx催化器、三元催化器、氧化催化器等具有排气净化功能的排气净化催化器26a、26b。以下,在不区分使用排气净化催化器26a、26b的情况下,简记为“排气净化催化器26”。
又,发动机系统100上设置有检测与该发动机系统100相关的各种状态的传感器30~40。这些传感器30~40具体如下。加速器开度传感器30检测作为加速器踏板的开度(相当于驾驶员踩踏加速器踏板的量)的加速器开度。空气流量传感器31检测与通过进气通路1的进气的流量相当的吸入空气量。节气门开度传感器32检测作为节气门5的开度的节气门开度。压力传感器33检测与向发动机10供给的进气的压力相当的进气歧管压(进气歧管的压力)。曲轴角传感器34检测曲轴16的曲轴角。水温传感器35检测作为冷却发动机10的冷却水的温度的水温。温度传感器36检测作为发动机10的汽缸2内的温度的缸内温度。凸轮角传感器37、38分别检测包括进气门12以及排气门17的闭阀时期的动作正时。车速传感器39检测车辆速度(车速)。转向角传感器40检测方向盘的旋转角度。这些各种传感器30~40分别将与测得的参数对应的检测信号S130~S140输出至PCM50。
PCM50基于从上述各种传感器30~40输入的检测信号S130~S140,执行对发动机系统100内的构成要素的控制。具体而言,如图3所示,PCM50向节气门5供给控制信号S105并控制节气门5的开闭时期、节气门开度等,向燃料喷射阀13供给控制信号S113并控制燃料喷射量、燃料喷射正时等,向火花塞14供给控制信号S114并控制点火时期,向可变进气门机构18以及可变排气门机构19分别供给控制信号S118、S119并控制进气门12以及排气门17的动作正时,向气门停止机构20供给控制信号S120并控制第一汽缸2A以及第四汽缸2D的进气门12以及排气门17的开闭动作的停止/工作。另,这些节气门5、燃料喷射阀13、火花塞14、可变进气门机构18以及可变排气门机构19分别相当于本发明中的“发动机控制机构”的一个例子。
本实施形态中,PCM50具有如下的功能性的构成要素。首先,PCM50具有车辆姿态控制部51,所述车辆姿态控制部51在车辆处于行驶中且与方向盘的转向角相关的转向角相关值(典型地,转向速度)增大的条件(车辆姿态控制开始条件/执行条件)成立时,通过降低发动机转矩并产生车辆减速度,来执行用于控制车辆姿态的车辆姿态控制。该车辆姿态控制部51还在结束车辆姿态控制的规定的条件(车辆姿态控制结束条件)成立时,以使发动机转矩恢复至执行该车辆姿态控制前的转矩的形式控制发动机10。另,以下会酌情将车辆姿态控制改称为“转矩降低控制”。
又,PCM50具有根据发动机10在单位时间内的燃烧次数,来设定由车辆姿态控制部51得到的转矩降低量(降低量)的转矩降低量设定部53。具体而言,转矩降低量设定部53不直接使用发动机10在单位时间内的燃烧次数,而是基于影响该燃烧次数的发动机10的运行模式(全缸运行或减缸运行)以及发动机转速来设定由车辆姿态控制部51得到的转矩降低量。即,转矩降低量设定部53在减缸运行时将转矩降低量设定的比全缸运行时更大,且在发动机转速越低时将转矩降低量设定的越大。
这些PCM50的各构成要素由计算机构成,该计算机具备:CPU、在该CPU上解释执行的各种程序(包括OS等基本控制程序、在OS上启动并实现特定功能的应用程序等)、以及用于存储程序和各种数据的如ROM、RAM等内部存储器。
此处,参照图4,说明在本发明的实施形态中分别进行减缸运行以及全缸运行的运行区域。图4是示意性示出本发明的实施形态中切换运行模式(全缸运行模式以及减缸运行模式)的发动机的运行区域的映射图。图4中横轴表示发动机转速,纵轴表示发动机负荷;
如该图4所示,在发动机转速相对较低且发动机负荷相对较低的范围内,设定有进行减缸运行的减缸运行区域A,在该减缸运行区域以外的范围内,设定有进行全缸运行的全缸运行区域B。PCM50以参照上述映射图判定发动机转速以及发动机负荷属于减缸运行区域A以及全缸运行区域B中的哪一区域,并根据该判定结果执行减缸运行以及全缸运行的其中之一的形式,来控制第一汽缸2A以及第四汽缸2D的进气门12及排气门17的开闭动作的停止/工作。
<根据本实施形态的控制内容>
接着,参照图5至图8,说明本发明的实施形态中车辆的控制装置进行的控制。
图5是根据本发明的实施形态的发动机控制处理的流程图。图6是根据本发明的实施形态的转矩降低量决定处理的流程图。图7是示出根据本发明的实施形态的目标附加减速度与转向速度的关系的映射图。图8是根据本发明的实施形态的附加减速度的修正映射图。
图5的发动机控制处理在车辆的点火装置被打开且发动机的控制装置接通电源的情况下启动,并反复执行。又,该发动机控制处理主要在车辆行驶中执行。
开始发动机控制处理时,如图5所示,在步骤S1中,PCM50获得车辆的运行状态。具体而言,PCM50获得包括加速器开度传感器30测得的加速器开度、车速传感器39测得的车速、转向角传感器40测得的转向角、以及车辆的自动变速器当前设定的齿轮档位等的上述各种传感器30~40输出的检测信号S130~S140作为运行状态。又,PCM50基于发动机转速以及发动机负荷来判断发动机10正在执行减缸运行以及全缸运行中的哪一个运行模式,并将获得的该运行模式也作为运行状态。此时,PCM50参照图4的映射图来判断运行模式。
接着,在步骤S2中,PCM50基于在步骤S1中获得的包括加速器踏板的操作的车辆的运行状态来设定目标加速度。具体而言,PCM50从规定各种车速以及各种齿轮档位的加速度特性映射图(预先制作并存储于存储器等)中,选择与当前的车速及齿轮档位对应的加速度特性映射图,并参照选择的加速度特性映射图决定与当前的加速器开度对应的目标加速度。
接着,在步骤S3中,PCM50决定用于实现在步骤S2中决定的目标加速度的发动机10的基本目标转矩。此时,PCM50基于当前的车速、齿轮档位、路面坡度、以及路面μ(摩擦系数)等,在发动机10可输出的转矩的范围内决定基本目标转矩。
又,与步骤S2~S3的处理并行地,执行步骤S4的处理。在步骤S4中,PCM50基于由转向角传感器40测得的方向盘的转向角,执行上述车辆姿态控制(转矩降低控制)中用于决定转矩降低量的转矩降低量决定处理。该转矩降低量决定处理的具体内容在后详述。
接着,在步骤S5中,PCM50基于在步骤S3中决定的基本目标转矩与在步骤S4的转矩降低量决定处理中决定的转矩降低量来决定最终目标转矩。具体而言,在转矩降低量决定处理中决定转矩降低量的情况(相当于执行车辆姿态控制的情况)下,PCM50通过从基本目标转矩中减去转矩降低量来决定最终目标转矩。相对于此,在转矩降低量决定处理中不决定转矩降低量的情况(相当于不执行车辆姿态控制的情况)下,PCM50将基本目标转矩直接决定为最终目标转矩。
接着,进至步骤S6,PCM50决定用于使发动机10输出在步骤S5中决定的最终目标转矩的目标空气量以及目标燃料量。此处,“空气量”是指导入发动机10的燃烧室11内的空气的量。另,也可以使用将该空气量无量纲化(dimensionless)而得到的填充效率。具体而言,PCM50算出从最终目标转矩中除去由摩阻损失(friction loss)、泵送损失(pumping loss)等造成的损失转矩后的目标图示转矩,算出为了产生该目标图示转矩所需的目标燃料量,并基于该目标燃料量与目标当量比来决定目标空气量。
接着,在步骤S7中,PCM50以将在步骤S6中决定的目标空气量的空气导入发动机10的形式,考虑由空气流量传感器31测得的空气量,决定节气门5的开度以及通过可变进气门机构18执行的进气门12的开闭时期。
接着,在步骤S8中,PCM50基于在步骤S7中设定的节气门开度以及进气门12的开闭时期,控制节气门5以及可变进气门机构18,且基于在步骤S6中算出的目标燃料量控制燃料喷射阀13。
接着,在步骤S9中,PCM50基于在步骤S5中决定的最终目标转矩和在步骤S7中由节气门5以及可变进气门机构18的控制而实际导入燃烧室11的实际空气量,以使发动机10输出最终目标转矩的形式设定点火时期,以在该点火时期进行点火的形式控制火花塞14。步骤S9以后,PCM50结束发动机控制处理。
接着,说明图6所示的转矩降低量决定处理。该转矩降低量决定处理在图5的步骤S4中执行。
开始转矩降低量决定处理时,在步骤S21中,PCM50判定当前是否未在执行车辆姿态控制。其结果是,在并未执行车辆姿态控制的情况下(步骤S21:是),进至步骤S22,PCM50判定车辆姿态控制开始条件是否成立。具体而言,PCM50判定转向角的变化速度(基于在步骤S1中获得的转向角算出转向速度即可)是否在规定的开始阈值以上。其结果是,在转向角的变化速度处于开始阈值以上的情况下,即在车辆姿态控制开始条件成立的情况下(步骤S22:是),进至步骤S23。相对于此,在转向角的变化速度小于开始阈值的情况下,即在车辆姿态控制开始条件不成立的情况下(步骤S22:否),结束处理。
接着,步骤S23中,PCM50判定转向速度(转向角的变化速度)是否正在增加。其结果是,在转向速度处于正在增加的情况下(步骤S23:是),进至步骤S24,PCM50基于转向速度设定目标附加减速度。该目标附加减速度是为了正确地实现驾驶员所意图的车辆行为而根据转向操作应附加至车辆的减速度;
大体上,PCM50基于图7的映射图所示的目标附加减速度和转向速度的关系,获得与当前的转向速度对应的目标附加减速度。图7中,横轴表示转向速度,纵轴表示目标附加减速度。如图7所示,随着转向速度的增大,对应于该转向速度的目标附加减速度不断增大。具体而言,转向速度越增大则目标附加减速度越增大,且该增大量的增加比例变小(详细而言,逐渐趋近于规定值);
本实施形态中,PCM50基于发动机转速以及运行模式(减缸运行或全缸运行)来修正上述由图7的映射图决定的目标附加减速度。具体而言,PCM50在减缸运行时将目标附加减速度修正至较全缸运行时更大的值,且发动机转速越降低则将目标附加减速度修正至越大的值。之后会参照图8详述上述目标附加减速度的修正。
另一方面,步骤S23的判定的结果是,在转向速度没有正在增加的情况下(步骤S23:否),即在转向速度正在减少的情况或没有变化的情况下,进至步骤S25。步骤S25中,PCM50将前次处理中决定的附加减速度决定为本次处理中的附加减速度。
另一方面,步骤S21的判定的结果是,在已经执行车辆姿态控制的情况下(步骤S21:否),进至步骤S26。步骤S26中,PCM50判定车辆姿态控制结束条件是否成立。具体而言,PCM50判定转向角的变化速度是否小于规定的结束阈值。其结果是,在转向角的变化速度处于结束阈值以上的情况下,即在车辆姿态控制结束条件不成立的情况下(步骤S26:否),进至步骤S23。此时,PCM50为了继续车辆姿态控制,进行上述步骤S23之后的处理。
相对于此,在转向角的变化速度小于结束阈值的情况下,即在车辆姿态控制结束条件成立的情况下(步骤S26:是),进至步骤S27。步骤S27中,PCM50获得前次处理中决定的附加减速度在本次处理中减少的量(减速度减少量)。在一个示例中,与目标附加减速度同样地,PCM50使用如图7所示的映射图,并基于与转向速度对应的减少率算出减速度减少量。在另一示例中,PCM50基于预先存储于存储器等的一定的减少率(例如0.3m/s3)算出减速度减少量;
如上所述,基于发动机转速以及运行模式来修正目标附加减速度,在典型的示例中,PCM50无论修正后的目标附加减速度大小如何,都以使发动机转矩恢复至执行车辆姿态控制前的转矩的时刻为大致相同的形式,决定恢复时应使用的减速度减少量。
接着,在步骤S28中,PCM50通过从前次处理中决定的附加减速度中减去在步骤S27中获得的减速度减少量来决定本次处理中的附加减速度。
步骤S24、S25或S28之后,在步骤S29中,PCM50基于步骤S24、S25或S28中决定的本次的附加减速度来决定转矩降低量。具体而言,PCM50基于在步骤S1中获得的当前的车速、齿轮档位、路面坡度等来决定用于实现本次的附加减速度所需的转矩降低量。该步骤S29之后,PCM50结束转矩降低量决定处理,返回主程序。
接着,参照图8,说明本发明的实施形态中修正目标附加减速度的方法。图8中横轴表示发动机转速,纵轴表示用于修正目标附加减速度的修正值(附加减速度修正值)。又,在图8中,曲线图(graph)G11表示应用于全缸运行的映射图,曲线图G12表示应用于减缸运行的映射图。
上述使用附加减速度修正值的目标附加减速度的修正如上所述在图6的步骤S24中进行。即,通过对与转向速度对应的目标附加减速度(参照图7的映射图)应用附加减速度修正值来进行该目标附加减速度的修正。典型地,该修正通过将修正值与目标附加减速度相乘得以进行。此时,修正值(绝对值)越增大,则越大幅度地修正目标附加减速度,即将目标附加减速度(绝对值)设定为越大的值。目标附加减速度越增大,则转矩降低量越增大,最终目标转矩则进一步大幅度降低。
如图8所示,本实施形态中,在减缸运行时将附加减速度修正值设定为较全缸运行时更大的值。而且,发动机转速越是降低,则将附加减速度修正值设定为越大的值。本实施形态中,在发动机10进行减缸运行的情况以及发动机转速较低的情况下(相当于发动机10在单位时间内的燃烧次数变少的情况),加大附加减速度修正值,以增大目标附加减速度的变化量(还有变化速度)。由此,能够抑制对由车辆姿态控制得到的转矩降低的响应性恶化。
另,图8中,附加减速度修正值随发动机转速连续地变化,在另一示例中,也可以是使附加减速度修正值根据发动机转速呈阶梯状变化。在一个示例中,也可以是根据发动机转速是小于规定转速还是在规定转速以上,使附加减速度修正值呈阶梯状变化。
<作用效果>
接着,参照图9说明根据本发明的实施形态的车辆的控制装置的作用效果。图9是示出装载有根据本发明的实施形态的车辆的控制装置的车辆在因方向盘的操作而进行转弯的情况中与发动机控制相关的参数的时间变化的时序图。此处,例示了车辆进行右转弯的状况。
图9中的(a)是示出发动机10的运行模式变化的线图。图9中的(a)的横轴表示时间,纵轴表示发动机10的运行模式(减缸运行模式或全缸运行模式)。以下,说明在发动机10进行全缸运行时(参照图9中的(a)的实线)执行车辆姿态控制的情况和在发动机10进行减缸运行时(参照图9中的(a)的虚线)执行车辆姿态控制的情况。
图9中的(b)是示出进行右转弯的车辆的转向角变化的线图。图9中的(b)的横轴表示时间,纵轴表示转向角。如图9中的(b)所示,开始向右转向后,通过进行转向增加操作使向右的转向角逐渐增大,直至向右的转向角变为最大。
图9中的(c)是示出如图9中的(b)所示进行右转弯的车辆的转向速度变化的线图。图9中的(c)的横轴表示时间,纵轴表示转向速度。车辆的转向速度表示为车辆的转向角的时间微分。即,如图9中的(c)所示,向右转向开始时产生向右的转向速度,此后转向速度保持为大致一定。
图9中的(d)是示出基于图9中的(c)所示的转向速度决定的附加减速度变化的线图。图9中的(d)的横轴表示时间,纵轴表示附加减速度。图9中的(d)的实线表示应用于全缸运行时的附加减速度,虚线表示应用于减缸运行时的附加减速度(实线以及虚线的定义在后述图9中的(e)~(g)中亦相同)。
基本上,PCM50在转向角的变化速度处于开始阈值以上的车辆姿态控制开始条件成立时,开始车辆姿态控制并开始增大附加减速度(绝对值)。具体而言,PCM50参照图7所示映射图,决定与转向速度对应的附加减速度,且参照图8所示映射图,决定与运行模式(减缸运行或全缸运行)以及发动机转速对应的附加减速度修正值。然后,PCM50通过如此获得的附加减速度修正值来修正附加减速度,由此决定最终应用的附加减速度。此时,在减缸运行时将附加减速度修正值决定为较全缸运行时更大(参照图8),因此在减缸运行时附加减速度的变化量以及变化速度较全缸运行时增大(参照图9中的(d)的实线以及虚线)。此后,PCM50在转向速度约为一定时保持附加减速度。
图9中的(e)是示出基于图9中的(d)所示的附加减速度决定的转矩降低量变化的线图。图9中的(e)的横轴表示时间,纵轴表示转矩降低量。PCM50基于当前的车速、齿轮档位、路面坡度等参数来决定用于实现附加减速度所需的转矩降低量。因此,这些参数为一定的情况下,转矩降低量以分别在全缸运行时以及减缸运行时进行与图9中的(d)所示附加减速度的变化相同的变化的形式进行决定(参照图9中的(e)的实线以及虚线)。
图9中的(f)是示出基于基本目标转矩和转矩降低量来决定的最终目标转矩变化的线图。图9中的(f)的横轴表示时间,纵轴表示转矩。PCM50通过从基本目标转矩中(此处视基本目标转矩为大致一定)减去在转矩降低量决定处理中决定的转矩降低量来决定最终目标转矩。藉此,分别在全缸运行时以及减缸运行时,图9中的(e)所示转矩降低量的变化反映在最终目标转矩中(参见图9中的(f)的实线以及虚线)。
图9中的(g)示出在如图9中的(b)所示进行转向的车辆中,在以实现最终目标转矩的形式进行发动机10的控制的情况下车辆产生的横摆角速度(实际横摆角速度)的变化。图9中的(g)的横轴表示时间,纵轴表示横摆角速度。
基本上,在开始向右转向且随着向右的转向速度的增大而使转矩降低量增大时(参照图9中的(e)),车辆的转向轮即前轮的载荷增加。其结果是,前轮与路面之间的摩擦力增加,前轮的转弯力增大,因此车辆的入弯性得以改善。即,如图9中的(g)所示,在车辆上产生顺时针(CW)的较大的横摆角速度。
此处,如前述“发明要解决的问题”部分中所述,在减缸运行中,发动机10的燃烧间隔较长,因此难以适当地在发动机10中实现根据转矩降低量决定的最终目标转矩。即,在减缸运行时,从产生转矩降低需求到汽缸2的燃烧正时最初来临的时间较全缸运行时变长,因此对由车辆姿态控制得到的实际的转矩降低的响应性有恶化的倾向。因此,若在减缸运行时执行车辆姿态控制,则车辆上产生的横摆角速度有变小的倾向,具体而言横摆角速度的变化率有变缓倾向。其结果是,转弯时无法实现期望的车辆行为,给驾驶员带来不适感。
相对于此,本实施形态中,如上所述,在减缸运行时比全缸运行时增大附加减速度的变化量(还有变化速度)(参照图9中的(d))。因此,在减缸运行时转矩降低量较全缸运行时增大(参照图9中的(e)),最终目标转矩大幅度降低(参照图9中的(f))。因此,根据本实施形态,在减缸运行时,能够适当确保由车辆姿态控制得到的转矩降低,即能够抑制在减缸运行中对因进行车辆姿态控制而引起的转矩降低的响应性恶化。其结果是,根据本实施形态,在减缸运行时,可以使车辆上产生与全缸运行时同样的较大的横摆角速度(参照图9中的(g)的实线以及虚线)。通过以上,根据本实施形态,可以适当抑制减缸运行中因进行车辆姿态控制导致在转弯时无法实现期望的车辆行为而给驾驶员带来不适感的情况。
<变形例>
接着,说明上述实施形态的各种变形例。
上述实施形态中,使用规定根据转向速度应设定的附加减速度的映射图(参照图7)来决定附加减速度,且使用规定根据发动机10的运行模式(减缸运行或全缸运行)以及发动机转速应设定的附加减速度修正值的映射图(参照图8)来决定附加减速度修正值,然后通过藉由附加减速度修正值修正附加减速度来决定应使用的附加减速度。在另一示例中,也可以是不使用上述两个映射图,仅使用规定根据转向速度、发动机10的运行模式和发动机转速应设定的附加减速度的一个映射图。即,也可以是不只限于通过修正来决定附加减速度,而是通过这些参数直接决定附加减速度;
又,上述实施形态中,通过考虑发动机10的运行模式以及发动机转速决定附加减速度,以增大由车辆姿态控制得到的转矩降低量。在另一示例中,也可以是仅基于转向速度来决定附加减速度,使用与该附加减速度对应的转矩降低量,在从该转矩降低量到决定最终目标转矩的中间过程中,进行根据发动机10的运行模式以及发动机转速来增大最终目标转矩的降低量的处理(修正)。
上述实施形态中,在减缸运行时比全缸运行时增大由车辆姿态控制得到的转矩降低量的时候,转矩的降低速度(变化速度)也增大(例如参照图9)。又,该图9所示示例中,在减缸运行时与全缸运行时降低转矩的期间相同。然而,还可以是另一示例中,在减缸运行时与全缸运行时,仅使转矩降低量不同,转矩的降低速度(变化速度)相同。在该种情况下,在减缸运行时若使降低转矩的期间较全缸运行时变长,则在减缸运行时最终的转矩降低量会较全缸运行时增大。在这种情况下,虽然在减缸运行时实际的发动机转矩的降低较全缸运行时有延迟的倾向,但是会提前达到在全缸运行时的降低后的发动机转矩,能够抑制给驾驶员带来不适感的情况。
上述实施形态中,将本发明应用于仅有减缸运行以及全缸运行两个运行模式的发动机10(四汽缸发动机)。该发动机10中减缸运行的运行模式仅由使汽缸2A~2D中的两个休止并使剩余的两个运转的模式组成。在另一示例中,也可以将本发明应用于具有两种以上运行模式作为减缸运行的发动机。例如,在六汽缸发动机中,除了使全部六个汽缸运转的全缸运行的模式之外,还有由使两个汽缸休止并使剩余四个汽缸运转的模式、和使三个汽缸休止并使剩余三个汽缸运转的模式组成的两种减缸运行的模式,均为可实现的运行模式。在具有上述两种以上运行模式作为减缸运行的发动机中应用本发明时,休止的汽缸数越多则将由车辆姿态控制得到的转矩降低量设定为越大即可。
上述实施形态中,基于发动机10的运行模式(减缸运行或全缸运行)以及发动机转速两者来设定由车辆姿态控制得到的转矩降低量,而在另一示例中,也可以是基于发动机10的运行模式以及发动机转速中的仅一项来设定由车辆姿态控制得到的转矩降低量。此外在另一示例中,也可以直接使用发动机10在单位时间内的燃烧次数而非发动机10的运行模式以及发动机转速,来设定由车辆姿态控制得到的转矩降低量。在该例子中,也可以是计测发动机10的燃烧次数(例如可以使用缸内压力传感器等计测燃烧次数),计测到的燃烧次数越少则将由车辆姿态控制得到的转矩降低量设定为越大。或者,在计测到的燃烧次数小于规定次数时,将由车辆姿态控制得到的转矩降低量设定为较计测到的燃烧次数在规定次数以上时更大。
上述实施形态中,基于转向角以及转向速度来执行车辆姿态控制,而在另一示例中,也可以取代转向角以及转向速度,基于横摆角速度或横加速度来执行车辆姿态控制。这些转向角、转向速度、横摆角速度以及横加速度相当于本发明中的“转向角相关值”的一个例子。
Claims (7)
1.一种车辆的控制装置,其特征在于,
所述车辆的控制装置具有:
发动机;
用于控制该发动机的生成转矩的发动机控制机构;以及
车辆姿态控制部,所述车辆姿态控制部在车辆处于行驶中且与转向装置的转向角相关的转向角相关值增大的条件成立时,以使所述发动机的生成转矩降低的形式控制所述发动机控制机构,由此产生车辆减速度而控制车辆姿态;
该车辆的控制装置还具有:转矩降低量设定部,所述转矩降低量设定部在所述发动机的单位时间内的燃烧次数为第一值的情况下,相比所述发动机的单位时间内的燃烧次数为大于所述第一值的第二值的情况,将由所述车辆姿态控制部得到的所述发动机的生成转矩的降低量设定为更大;
所述车辆姿态控制部以基于由所述转矩降低量设定部设定的所述降低量来降低所述发动机的生成转矩的形式控制所述发动机控制机构。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述发动机具备多个汽缸,能够进行在该多个汽缸中休止一部分汽缸的燃烧的减缸运行,
所述转矩降低量设定部在所述多个汽缸中休止燃烧的汽缸数越多时将所述发动机的生成转矩的降低量设定为越大。
3.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其特征在于,
还具有检测所述发动机的转速的转速检测部,
所述转矩降低量设定部在由所述转速检测部测得的转速越低时将所述发动机的生成转矩的降低量设定为越大。
4.根据权利要求2所述的车辆的控制装置,其特征在于,
还具有检测所述发动机的转速的转速检测部,
所述转矩降低量设定部在由所述转速检测部测得的转速越低时将所述发动机的生成转矩的降低量设定为越大。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆的控制装置,其特征在于,
还具有检测所述转向装置的转向角的转向角传感器,
所述车辆姿态控制部在由所述转向角传感器测得的转向角的变化速度在规定速度以上时判断增大所述转向角相关值。
6.一种车辆的控制装置,其特征在于,
所述车辆的控制装置具有:
发动机;
用于控制该发动机的生成转矩的发动机控制机构;以及
车辆姿态控制部,所述车辆姿态控制部在车辆处于行驶中且与转向装置的转向角相关的转向角相关值增大的条件成立时,以使所述发动机的生成转矩降低的形式控制所述发动机控制机构,由此产生车辆减速度而控制车辆姿态;
该车辆的控制装置还具有:转矩降低量设定部,所述转矩降低量设定部在所述发动机的单位时间内的燃烧次数越小时将由所述车辆姿态控制部得到的所述发动机的生成转矩的降低量设定为越大;
所述车辆姿态控制部以基于由所述转矩降低量设定部设定的所述降低量来降低所述发动机的生成转矩的形式控制所述发动机控制机构。
7.一种车辆的控制装置,其特征在于,
所述车辆的控制装置具有:
发动机;
用于控制该发动机的生成转矩的发动机控制机构;以及
车辆姿态控制部,所述车辆姿态控制部在车辆处于行驶中且与转向装置的转向角相关的转向角相关值增大的条件成立时,以使所述发动机的生成转矩降低的形式控制所述发动机控制机构,由此产生车辆减速度而控制车辆姿态;
所述发动机具备多个汽缸,且能够在休止该多个汽缸中一部分汽缸的燃烧的减缸运行和在所有的多个汽缸内进行燃烧的全缸运行之间切换;
所述车辆的控制装置还具有:转矩降低量设定部,所述转矩降低量设定部在所述发动机进行所述减缸运行的情况下,将由所述车辆姿态控制部得到的所述发动机的生成转矩的降低量设定为较所述发动机进行所述全缸运行的情况更大;
所述车辆姿态控制部以基于由所述转矩降低量设定部设定的所述降低量来降低所述发动机的生成转矩的形式控制所述发动机控制机构。
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