CN101784778B

CN101784778B - 车辆控制方法以及车辆控制装置

Info

Publication number: CN101784778B
Application number: CN200880103638.0A
Authority: CN
Inventors: 河井圭助
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-08-21
Filing date: 2008-04-01
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2028-04-01
Also published as: JP4483907B2; DE112008001903B4; CN101784778A; US20100138077A1; WO2009025100A1; US8065068B2; DE112008001903T5; JP2009047099A

Abstract

本发明涉及车辆控制方法以及车辆控制装置，其目的在于：能够均衡性良好地实现(满足)多个控制逻辑各自具有的目的，能够作为车辆整体进行适当的控制。从具有各自的目的的多个控制逻辑的各个，对车辆中的多个种类的控制参数输出要求。按控制参数的每个种类对来自多个控制逻辑的各个的要求进行调停，从而确定各控制参数的目标值。此时，在存在已执行的调停中要求已反映到目标值的控制逻辑的情况下，在以后的调停中，使来自该控制逻辑的要求撤消或缓和来执行调停。

Description

车辆控制方法以及车辆控制装置

技术领域

本发明涉及车辆控制方法以及车辆控制装置。

背景技术

日本特开2004-52769号公报公开了如下技术：在确定对车辆的内燃机的转矩要求的最终的目标值时，预先对驱动滑动控制、行驶动态特性控制等各种转矩要求发生源的各个的转矩要求分配优先级，按该优先级的顺序对各个的要求转矩进行考虑，优选从具有最低优先级的要求转矩起进行考虑。

专利文献1：日本特开2004-52769号公报

发明内容

然而，在上述现有技术中，各转矩要求发生源仅以要求转矩的形式对车辆发出要求。该情况下，能够满足来自全部的转矩要求发生源的要求的概率极低。因此，从车辆整体来看时，存在不一定能确定适当的目标值这样的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的发明，目的在于提供一种车辆控制方法以及车辆控制装置，其能够均衡性良好地实现(满足)多个控制逻辑各自具有的目的，能够作为车辆整体而进行适当的控制。

第一发明是用于实现上述目的的车辆控制方法，其特征在于，包括：

要求输出步骤，从具有各自的目的的多个控制逻辑的各个，对车辆中的多个种类的控制参数输出要求；和

目标值确定步骤，按所述控制参数的每个种类对来自所述多个控制逻辑的各个的要求进行调停，从而确定各控制参数的目标值，

在所述要求输出步骤中，所述各控制逻辑发出对所述多个种类的控制参数的各个的要求、以及关于这些要求之间的优先级的信息，

在所述目标值确定步骤中，基于所述优先级对来自所述多个控制逻辑的要求进行调停。

另外，第二发明的特征在于，在第一发明中，

在所述目标值确定步骤中，按所述控制参数的每个种类来合计所述优先级，基于该合计结果来确定执行所述控制参数的每个种类的调停的顺序。

另外，第三发明的特征在于，在第一或第二发明中，

在所述目标值确定步骤中，在按所述控制参数的每个种类来依次执行所述调停时，在存在已执行的调停中要求已反映到目标值的控制逻辑的情况下，在以后的调停中，撤消或缓和来自该控制逻辑的要求而执行调停。

另外，第四发明是一种车辆控制装置，其特征在于，具备：

多个要求输出单元，其按照各个控制逻辑分别对车辆中的多个种类的控制参数输出要求；和

目标值确定单元，其按所述控制参数的每个种类对来自所述多个要求输出单元的各个的要求进行调停，从而确定各控制参数的目标值，

所述各要求输出单元发出对所述多个种类的控制参数的各个的要求、以及关于这些要求之间的优先级的信息，

所述目标值确定单元基于所述优先级对来自所述多个要求输出单元的要求进行调停。

另外，第五发明的特征在于，在第四发明中，

所述目标值确定单元包括调停顺序确定单元，该调停顺序确定单元按所述控制参数的每个种类来合计所述优先级，基于该合计结果来确定执行所述控制参数的每个种类的调停的顺序。

另外，第六发明的特征在于，在第四或第五发明中，

所述目标值确定单元，在按所述控制参数的每个种类来依次执行所述调停时，在存在已执行的调停中要求已反映到目标值的要求输出单元的情况下，在以后的调停中，撤消或缓和来自该要求输出单元的要求而执行调停。

根据第一发明，各控制逻辑对多个种类的各个控制参数发出要求，按控制参数的每个种类对来自各控制逻辑的要求进行调停，确定最终的目标值。因此，能够增加来自各控制逻辑的要求反映到控制参数的目标值的机会。也即是，关于来自各控制逻辑的要求中的、对至少一部分的种类的控制参数的要求，其反映到最终的目标值的概率变高。若对一部分的种类的控制参数的要求被反映到目标值，则能够某种程度地实现该控制逻辑的目的。由此，根据第一发明，能够均衡性良好地实现(满足)多个控制逻辑各自具有的目的，作为车辆整体能够进行适当的控制。

另外，为了实现各控制逻辑实现各自的目的，通常存在原本要要求的种类的控制参数、和作为备用而(预备性地)要要求的种类的控制参数。根据第一发明，各控制逻辑能够按照是原本要要求的种类的控制参数、还是作为备用而要要求的种类的控制参数，使对各控制参数的要求具有优先级。因此，能够优选满足各个控制逻辑原本要要求的种类的控制参数，所以作为车辆整体能够进行更适当的控制。

根据第二发明，按控制参数的每个种类对来自各控制逻辑的优先级进行合计，从而能够精度较好地判别整体上哪个种类的控制参数作为原本要要求的种类的参数而重要度较高。并且，基于该合计结果来确定各控制参数的调停顺序，从而能够优先满足对原本要要求的种类的控制参数的要求。因此，作为整体能够更适当地设定各控制参数的目标值。

根据第三发明，当按控制参数的每个种类依次执行调停时，在存在已执行的调停中要求已反映到目标值的控制逻辑的情况下，在以后的调停中，能够撤消或缓和来自该控制逻辑的要求。因此，在以后的调停中，能够提高已实施调停中要求未反映到目标值的控制逻辑的要求被反映到目标值的概率。由此，能够以更好的均衡性满足各控制逻辑的要求，作为车辆整体能够进行更适当的控制。另外，当从一个控制逻辑发出的对各控制参数的要求都反映到目标值时，有时该控制逻辑的目的被过度地实现，反而产生弊病。根据第三发明，能够可靠地防止那样的情况、也即是仅一部分的控制逻辑的目的被过度实现而引起的弊病。

根据第四发明，各控制逻辑对多个种类的各个控制参数发出要求，按控制参数的每个种类对来自各控制逻辑的要求进行调停，确定最终的目标值。因此，能够增加来自各控制逻辑的要求反映到控制参数的目标值的机会。也即是，关于来自各控制逻辑的要求中的、对至少一部分的种类的控制参数的要求，其反映到最终的目标值的概率变高。若对一部分的种类的控制参数的要求被反映到目标值，则能够某种程度地实现该控制逻辑的目的。由此，根据第四发明，能够均衡性良好地实现(满足)多个控制逻辑各自具有的目的，作为车辆整体能够进行适当的控制。

另外，为了各控制逻辑实现各自的目的，通常存在原本要要求的种类的控制参数、和作为备用而(预备性地)要要求的种类的控制参数。根据第四发明，各控制逻辑能够按照是原本要要求的种类的控制参数、还是作为备用而要要求的种类的控制参数，使对各控制参数的要求具有优先级。因此，能够优先满足各个控制逻辑原本要要求的种类的控制参数，作为车辆整体能够进行更适当的控制。

根据第五发明，按控制参数的每个种类对来自各控制逻辑的优先级进行合计，从而能够精度较好地判别整体上哪个种类的控制参数作为原本要要求的种类的参数而重要度较高。并且，通过基于该合计结果来确定各控制参数的调停顺序，从而能够优先满足对原本要要求的种类的控制参数的要求。因此，作为整体能够更适当地设定各控制参数的目标值。

根据第六发明，当按控制参数的每个种类依次执行调停时，在存在已执行的调停中要求已反映到目标值的控制逻辑的情况下，在以后的调停中，能够撤消或缓和来自该控制逻辑的要求。因此，在以后的调停中，能够提高已实施的调停中要求未反映到目标值的控制逻辑的要求被反映到目标值的概率。由此，能够以更好的均衡性满足各控制逻辑的要求，作为车辆整体能够进行更适当的控制。另外，当从一个控制逻辑发出的对各控制参数的要求都反映到目标值时，有时该控制逻辑的目的被过度地实现，反而产生弊病。根据第六发明，能够可靠地防止那样的情况、也即是仅一部的控制逻辑的目的被过度地实现而引起的弊病。

附图说明

图1是用于说明本发明实施方式1的系统结构的图。

图2是本发明实施方式1的ECU的功能框图。

图3是用于说明本发明实施方式1的要求调停方法的图。

图4是本发明实施方式1中执行的程序的流程图。

符号说明

10 内燃机

12 进气通路

14 排气通路

18 节气门

26 燃料喷注器

30 火花塞

40 催化剂

42 空燃比传感器

50 ECU

具体实施方式

实施方式1.

(系统结构的说明)

图1是用于说明本发明实施方式1的系统结构的图。如图1所示那样，本实施方式的系统具备作为驱动源而搭载于车辆的内燃机10。内燃机10的汽缸数和/或汽缸配置并没有特别限定。

与内燃机10的汽缸连通有进气通路12和排气通路14。在进气通路12配置有检测吸入空气量GA的空气流量计16。在空气流量计16的下游配置有节气门18。节气门18是基于加速踏板开度等由节气门电机20驱动的电子控制式的阀门。在节气门18的附近配置有用于检测其开度的节气门位置传感器22。加速踏板开度由设置在加速踏板附近的加速踏板位置传感器24来检测。

在内燃机10的汽缸配置有用于向进气口11内喷射燃料的燃料喷注器26。需说明的是，内燃机10不限于图示那样的口喷射式内燃机，也可以是将燃料直接喷射至缸内的缸内直喷式内燃机和/或并用口喷射和缸内喷射的内燃机。在内燃机10的汽缸还设置有进气门28、火花塞30以及排气门32。

在内燃机10的曲轴36附近安装有用于检测曲轴36的转角的曲轴角传感器38。根据曲轴角传感器38的输出，能够检知曲轴36的旋转位置和/或内燃机转速NE等。

在内燃机10的排气通路14的途中设置有用于净化排气气体的催化剂40。催化剂40的种类没有特别限定，例如可以是三元催化剂、吸藏还原型NOx催化剂、选择还原型NOx催化剂、氧化催化剂等各种催化剂。另外，可以在催化剂40的上游侧和/或下游侧配置其他的催化剂。

在催化剂40的下游侧的排气通路14设置有检测排气气体的空燃比的空燃比传感器42。需说明的是，空燃比传感器42也可以设置在催化剂40的上游侧。

本实施方式的系统还具备ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)50。在ECU50连接有上述的各种传感器以及致动器。ECU50基于这些传感器的输出来控制内燃机10。

(实施方式1的特征)

图2是ECU50的功能框图。ECU50具有根据各自的观点(目的)发出要求的多个控制逻辑。在本实施方式中，如图2所示那样，ECU50具有：以降低排放为目的而发出要求的排放控制逻辑52；以使驾驶性能良好为目的而发出要求的驾驶性能控制逻辑54；和以提高燃料经济性为目的而发出要求的燃料经济性控制逻辑56。

在本实施方式中，各控制逻辑52、54、56对车辆的三个控制参数的各个发出要求。该控制参数没有特别限定，例如为内燃机10的转矩、空燃比A/F、效率η等。需说明的是，在本说明书中，效率η被定义为以点火时期为MBT(Minimum advance for the Best Torque：最大转矩的最小点火提前角)时的转矩为1时的产生转矩的比例。也即是，在点火时期被设定为MBT的情况下，为效率η＝1。并且，点火时期从MBT起越延迟，则效率η越低。

在以下的说明中，将上述三个控制参数区别为“A”“B”“C”。并且，将对控制参数A的要求称为“要求A”，将对控制参数B的要求称为“要求B”，将对控制参数C的要求称为“要求C”。

需说明的是，本发明不限于上述结构，也可以是各控制逻辑由各自的ECU来实现。

如图2所示那样，ECU50还具备要求A调停部58、要求B调停部60、要求C调停部62、目标值变换部64、和致动器控制部66。

要求A调停部58合并从各个控制逻辑52、54、56输出的要求A来进行调停，由此确定控制参数A的最终的目标值(以下，称为“目标值A”)。同样地，要求B调停部60合并从各个控制逻辑52、54、56输出的要求B来进行调停，由此确定控制参数B的最终的目标值(以下，称为“目标值B”)。要求C调停部62合并从各个控制逻辑52、54、56输出的要求C来进行调停，由此确定控制参数C的最终的目标值(以下，称为“目标值C”)。后面对这些的要求调停方法进行叙述。

目标值变换部64将分别由要求A调停部58、要求B调停部60以及要求C调停部62算出的目标值A、目标值B以及目标值C变换为为了实现这些目标值而所需的向致动器的指示值。该致动器指示值例如是从燃料喷注器26喷射的燃料喷射量、节气门18的开度、点火时期等。

致动器控制部66为了实现由目标值变换部64算出的致动器指示值，对燃料喷注器26、节气门18、火花塞30等各致动器的工作进行控制。

图3是用于说明本实施方式的要求调停方法的图。在本实施方式中，各控制逻辑52、54、56分别与要求A、要求B以及要求C一同地发出这些要求间的优先级(实现所希望的级)。即，在图3所示的例子中，排放控制逻辑52将要求A设为优先级1级，将要求C设为优先级2级，将要求B设为优先级3级。另一方面，驾驶性能控制逻辑54将要求C设为优先级1级，将要求A设为优先级2级，将要求B设为优先级3级。另外，燃料经济性控制逻辑56将要求A设为优先级1级，将要求C设为优先级2级，将要求B设为优先级3级。

在本实施方式中，按每个要求A、B、C合计上述优先级，基于该合计结果，确定要求A、B、C间的调停顺序。即，在图3所示的例子中，关于要求A，在排放控制逻辑52中为优先级1级，在驾驶性能控制逻辑54中为优先级2级，在燃料经济性控制逻辑56中为优先级1级，所以合计结果为1+2+1＝4。同样地，关于要求B，在排放控制逻辑52中为优先级3级，在驾驶性能控制逻辑54中为优先级3级，在燃料经济性控制逻辑56中改为优先级3级，所以合计结果为3+3+3＝9。另外，关于要求C，在排放控制逻辑52中为优先级2级，在驾驶性能控制逻辑54中为优先级1级，在燃料经济性控制逻辑56中为优先级2级，所以合计结果为2+1+2＝5。因此，该情况下的调停顺序按合计结果较小的顺序为要求A、要求C、要求B的顺序。

另外，在本实施方式中，在各控制逻辑52、54、56之间设定优先度。在图3所示的例子中，按排放控制逻辑52、驾驶性能控制逻辑54、燃料经济性控制逻辑56的顺序，优先度被设得较高。

上述的各控制逻辑52、54、56之间的优先度、和/或各控制逻辑52、54、56发出的要求A、要求B以及要求C之间的优先级，按照内燃机10的运行状态、或运行阶段(phase)(例如，催化剂预热阶段、燃料经济性优先阶段、转矩优先阶段等)来设定(变更)。

在本实施方式中，各要求A、B、C作为对各控制参数A、B、C的值的要求范围(要求值范围)而被输出。在图3中，横轴示出各要求A、B、C，横向的各箭头表示上述要求范围。

各要求调停部58、60、62，在来自各控制逻辑52、54、56的要求存在重复部分的情况下，根据该重复部分来确定调停结果(目标值)，在不存在重复部分的情况下，根据来自优先度较高的控制逻辑的要求的范围来确定调停结果(目标值)。以下，具体说明图3所示的例子的情况。

首先，如下那样执行调停顺序第一的要求A调停部58中的调停处理。在图3所示的例子中，在来自排放控制逻辑52的要求A、来自驾驶性能控制逻辑54的要求A以及来自燃料经济性控制逻辑56的要求A之间不存在重复部分。因此，根据来自优先度较高的排放控制逻辑52的要求A的范围来确定调停结果(目标值A)(图3中的虚线位置)。

这样在执行了关于要求A的调停之后，按照上述调停顺序，按要求C、要求B的顺序，依次执行调停。此时，在本实施方式中，在存在已执行的调停中要求被反映到目标值的控制逻辑的情况下，在以后的调停中，设为撤消来自该控制逻辑的要求来执行调停。

即，在图3所示的例子的情况下，在关于要求A的调停中，来自排放控制逻辑52的要求A被反映到调停结果(目标值A)，所以在此后进行的要求C和要求B的调停中，视为来自排放控制逻辑52的要求C和B已被撤消。

由此，调停顺序第二的要求C调停部62中的调停处理变为以下那样。在该调停处理中如上所述那样，来自排放控制逻辑52的要求C视为已被撤消而不进行考虑。并且，在图3所示的例子中，在来自驾驶性能控制逻辑54的要求C和来自燃料经济性控制逻辑56的要求C之间不存在重复部分。因此，根据来自优先度较高方的驾驶性能控制逻辑54的要求C的范围来确定调停结果(目标值C)(图3中的虚线位置)。

这样，在关于要求C的调停中，来自驾驶性能控制逻辑54的要求C已被反映到调停结果(目标值C)，所以在此后进行的要求B的调停中，来自驾驶性能控制逻辑54的要求B视为已被撤消。

由此，要求B调停部60中的调停处理变为以下那样。如上述那样，来自排放控制逻辑52的要求B、和来自驾驶性能控制逻辑54的要求B视为已被撤消而不进行考虑，所以仅考虑来自燃料经济性控制逻辑56的要求B。因此，根据来自燃料经济性控制逻辑56的要求B的范围来确定调停结果(目标值B)(图3中的虚线位置)。

(实施方式1中的具体处理)

图5是为了实现上述的功能而在本实施方式中ECU50执行的程序的流程图。根据图5所示的程序，首先从各控制逻辑52、54、56向各要求调停部58、60、62分别输入要求A、B、C和关于这些要求间的优先级的信息(步骤100)。

接着，按各要求调停部58、60、62对上述优先级进行合计(步骤102)，基于该合计结果，确定要求调停部58、60、62间的调停顺序(步骤104)。

接着，按照上述步骤104的调停顺序，在未实施调停的要求调停部中，实施调停顺序最先的要求调停部中的调停(步骤106)。接着，在上述步骤106中已实施的调停中要求已被反映到目标值的控制逻辑存在的情况下，在以后的调停中，执行撤消来自该控制逻辑的要求的处理(步骤108)。

接着上述步骤108的处理，判别是否存在未实施调停的要求调停部(步骤110)，在存在未实施调停的要求调停部的情况下，再次执行上述步骤106以下的处理。另一方面，在上述步骤110中，在判别为全部的要求调停部的调停结束的情况下，结束本程序的处理。

根据以上说明的本实施方式，各控制逻辑52、54、56对各个控制参数A、B、C发出要求，按控制参数A、B、C对来自各控制逻辑52、54、56的要求进行调停，确定目标值A、B、C。因此，能够增加各控制逻辑52、54、56的要求反映到控制参数A、B、C的目标值上的机会。也即是，在来自各控制逻辑52、54、56的要求A、B、C中至少一个要求反映到最终的目标值的概率变高。即使是要求A、B、C中的一个要求被反映到目标值，也能够某种程度地实现其控制逻辑的目的。因此，根据本实施方式，能够均衡性良好地实现(满足)各控制逻辑52、54、56具有的目的，作为车辆整体能够进行适当的控制。

另外，为了各控制逻辑52、54、56实现各自的目的，通常存在原本要要求的种类的控制参数、和作为备用(预备性地)而要要求的种类的控制参数。根据本实施方式，各控制逻辑52、54、56能够按照该控制参数是原本要要求的种类的参数、还是作为备用而要要求的种类的参数，使要求A、B、C之间具有优先级。因此，能够优先满足各控制逻辑52、54、56原本要要求的种类的控制参数，所以作为车辆整体能够进行更适当的控制。

另外，在本实施方式中，按要求A、B、C对来自各控制逻辑52、54、56的优先级进行合计，由此能够高精度地判别整体上哪个种类的控制参数作为原本要要求的种类的参数而重要度高。并且，通过基于其合计结果来确定控制参数A、B、C的调停顺序，从而能够优先满足对原本要要求的种类的控制参数的要求。因此，作为整体能够更适当地对各控制参数A、B、C的目标值进行设定。

而且，根据本实施方式，在按控制参数A、B、C依次执行调停时，在存在已执行的调停中要求已被反映到目标值的控制逻辑的情况下，能够在以后的调停中，撤消来自该控制逻辑的要求。因此，在以后的调停中，能够提高已实施的调停中要求没有反映到目标值的控制逻辑的要求被反映到目标值的概率。由此，能够均衡性更好地满足各控制逻辑52、54、56的要求，作为车辆整体能进行更适当的控制。另外，当从一个控制逻辑输出的对各控制参数A、B、C的要求全部反映到目标值时，有时会过度地实现其控制逻辑的目的，反而产生弊病。根据本实施方式，能够可靠地防止那样的事态、也即是由于仅一部分的控制逻辑的目的被过度地实现而引起的弊病。

需说明的是，在上述的实施方式1中，对将本发明适用于控制车辆的内燃机10的情况进行了说明，但本发明也能够将车辆的驱动轮的转矩等在车辆中应控制的各种控制量作为对象来进行适用。

另外，在上述的实施方式1中，在存在已执行的调停中要求已被反映到目标值的控制逻辑的情况下，在以后的调停中，撤消来自该控制逻辑的要求，但在该情况下，本发明也可以代替完全撤消要求，而使要求缓和(例如，扩大要求范围)。

另外，在上述的实施方式1中，排放控制逻辑52、驾驶性能控制逻辑54以及燃料经济性控制逻辑56相当于所述第四发明中的“要求输出单元”。另外，通过ECU50执行上述步骤102～110的处理来实现所述第四发明中的“目标值确定单元”，通过执行所述步骤102和104的处理来实现所述第五发明中的“调停顺序确定单元”。

Claims

1.一种车辆控制方法，其特征在于，包括：

在所述目标值确定步骤中，基于所述优先级对来自所述多个控制逻辑的要求进行调停，

2.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，

在所述目标值确定步骤中，在按所述控制参数的每个种类来依次执行所述调停时，在存在已执行的调停中要求已反映到目标值的控制逻辑的情况下，在以后的调停中，撤消来自该控制逻辑的要求而执行调停。

3.一种车辆控制装置，其特征在于，具备：

所述目标值确定单元基于所述优先级对来自所述多个要求输出单元的要求进行调停，

4.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述目标值确定单元，在按所述控制参数的每个种类来依次执行所述调停时，在存在已执行的调停中要求已反映到目标值的要求输出单元的情况下，在以后的调停中，撤消来自该要求输出单元的要求而执行调停。