车辆的减速控制装置和方法 【技术领域】
本发明涉及一种车辆的减速控制装置和方法。更特别地，本发明涉及一种车辆的减速控制装置和方法，该装置和方法通过一个制动装置对车辆作用制动力以及将自动变速器换入相对较低的变速档或变速比而对车辆进行减速控制。
背景技术
减速控制常用于对自动变速器进行降档操作和对制动装置进行操作，使得目标车辆与前方车辆之间的距离不等于或小于一个预定的值。JP(A)2001-30792公开了一种技术，其中当目标减速度不能够通过完全关闭节气门和降档而获得时，可以通过完全关闭节气门和对自动变速器进行操作而不降档而获得该目标减速度，这种技术通过避免由于降档而引起的冲击而改善行驶舒适性。此外，当目标减速度高于一个预定的减速度时，就会被认作为是紧急情况，从而通过完全关闭节气门、进行降档操作，并操作自动制动器。(在本说明书中当提到减速度时，应当明白“高”指的是减速度地绝对值大，“低”指的是减速度的绝对值小。)
专利No.3123384公开了一种通过变速器降档的减速控制(即，降档减速控制)，这种减速控制在车辆与车辆之间的距离较小时进行。根据这种技术，当车辆间的距离(下文中也称为“车与车之间的距离”)变得更小时，通过制动车轮的一种减速控制与降档减速控制同时进行。但是，当这种制动减速控制在降档减速控制开始后的一段预定时间内开始后，降档减速控制会被取消装置所取消。因此，减速控制仅通过对车轮进行制动而实现，因而任何不舒服的感觉都不会传递给驾驶员，从而获得良好的行驶性。
在这种减速控制中，在将变速器减为低速的换档控制和操作制动装置的制动控制中均有优点和缺点。换档控制的优点是发动机制动力平稳上升。而另一方面，换档控制的一个缺点是响应和可控性较差。相比之下，制动控制的优点是可以提供良好的响应和可控性。但是，从持久性和可靠性来看，制动控制的缺点是制动器不能够在一段持久的时间内连续作用。
在JP(A)2001-30792中公开的这种技术仅在紧急情况下同时进行降档和制动控制，因为这样做会反面地影响驾驶性能。在专利No.3123384中公开的技术则会在制动控制开始时取消降档减速控制。
上述的任何一种技术都不能同时并积极地进行降档和制动控制，从而不能够同时结合执行降档和制动控制的所有优点(制动控制的良好响应性能和可控性，以及降档控制的发动机制动力平稳上升)。为了获得换档控制和制动控制的全部优点，有必要进行一种能同时进行换档控制和制动控制的减速控制，且不会给驾驶员带来不舒服感。
【发明内容】
考虑到上述的问题，本发明提供一种车辆的减速控制装置，该装置结合了制动装置控制和换档控制的优点，对车辆进行减速控制，其中制动装置的控制是对车辆作用一个制动力，而换档控制是将自动变速器换入到一个相对较低的变速档或变速比。
因此，本发明的一个方面是涉及一种车辆减速控制装置，该装置根据车辆与车辆前方的包括前面车辆的障碍之间的距离而进行车辆的减速控制。该减速控制装置的特征在于，它是通过一个制动装置对车辆作用一个制动力以及通过换档操作将车辆的变速器换入到一个较低的变速档或变速比而实现的，并且它具有一个目标减速度设定部分，该目标减速度设定部分根据所述的距离的大小而获得一个令车辆减速的目标减速度，另外它还具有一个变速档/变速比选择部分，该变速档/变速比选择部分选择一个作为换档操作过程变速器的变速档或变速比，使得可以对车辆作用一个等于或小于目标减速度的减速度。(注意：在这以及在全文中提到的减速度大小均指减速度的绝对值大小。)
本发明的另一方面是涉及一种车辆减速控制方法，该方法根据车辆与车辆前方的包括前面车辆的障碍之间的距离而进行车辆的减速控制。该减速控制方法包括以下步骤：根据所述的距离而获得一个使车辆减速的目标减速度；选择一个作为换档操作过程变速器的变速档或变速比，使得可以对车辆作用一个等于或小于目标减速度的减速度；通过一个制动装置对车辆作用一个制动力以及通过换档操作将车辆的变速器换入到一个较低的变速档或变速比而进行减速控制。
根据上述的车辆的减速控制装置和方法，由于将对车辆作用一个等于或小于目标减速度的减速度的变速档或变速比被选择为换档过程的变速器的变速档或变速比，因此即使制动装置的操作和换档操作同时进行，减速度也不会过大，从而不会对驾驶员带来不舒服感。此外，根据本发明，由于将对车辆作用一个等于或小于目标减速度的减速度的变速档或变速比被选择为换档过程的变速器的变速档或变速比，因此即使在距离和相对车速分别等于或大于目标值而制动装置的操作结束时，发动机制动会继续有效。这样，可以保持较小的距离变化。
在根据上述的车辆减速控制装置和方法的减速控制中，制动装置的操作(即，制动控制)和换档操作(即，换档控制)可以同时进行。这里的减速度指的是由减速度或减速转矩代表的车辆减速程度(量)。目标减速度可以包括在减速控制开始时获得的一个最大目标减速度，以及当车辆实际减速度完全等于目标减速度实时获得的一个目标减速度。所选择的变速档或变速比可以是这样的一个变速档或变速比，它对车辆作用的减速度大于减速控制过程的变速档或变速比对车俩作用的减速度，且等于或小于最大目标减速度。制动装置的操作完全与换入到所选择的变速档或变速比的换档操作同时进行，使得车辆实际的减速度符合目标减速度。
另外在这种车辆减速控制装置和方法中，变速档或变速比的选择优选地考虑了车辆的行驶环境，包括路面坡度、路面形状和路面的光滑度之中的至少一种。
这样，就可以选择可以获得一个合适的减速度的变速档或变速比，从而不会给驾驶员带来不舒服感。
此外，在这种车辆减速控制装置和方法中，优选地根据车辆的实际减速度和通过换档到所选择的变速档或变速比的换档操作而作用的减速度来结束制动装置的操作。
在这种车辆减速控制装置和方法中，可以在车辆的实际减速度完全符合通过换档到所选择的变速档或变速比的换档操作而作用在车辆的减速度时，结束制动装置的操作。此外，在这种减速控制中，制动装置的操作时间可以缩短，从而可以提高制动装置的耐久性。通过同时进行制动装置的控制和换档操作，可以使车辆的实际减速度完全符合目标减速度。因此，当实时获得的目标减速度完全符合通过换档到所选择的变速档或变速比的换档操作而作用在车辆的减速度时，可以结束制动装置的操作。
另外在这种车辆减速控制装置和方法中，优选地在进行加速器操作或当距离等于或大于一个预定值时结束换档操作。
根据上述的这种车辆减速控制装置和方法，可以在进行加速器操作后的一段时间之后结束换档操作。也可以在结束制动装置控制后、进行加速器操作或距离等于或大于一个预定值时结束换档操作。
此外，在这种车辆减速控制装置和方法中，变速档目标减速度优选地作为通过换档操作作用在车辆上的减速度，该变速档目标减速度通过查找基于物体和车辆之间时间、物体与车辆的相对速度的对应图获得，所述的物体和车辆间的时间是通过用物体与车辆之间的距离除以车速而计算得到，或者也可以利用目标减速度计算得到，而所述变速档或变速比优选地根据该变速档目标减速度而进行选择的。在这，该变速档目标减速度优选地至少根据路面坡度、路面形状和路面光滑度的至少一个来修正。
根据上述的这种车辆减速控制装置和方法，变速档目标减速度的值可以被设定为大于在减速控制中通过变速档或变速比而作用在车辆上的减速度，但等于或小于目标减速度。该变速档目标减速度可以作为目标减速度和一个大于0但等于或小于1的系数之乘积来获得。另外，该变速档目标减速度可以通过下面的表达式来获得：(目标减速度一在减速控制中通过变速档或变速比而作用在车辆上的减速度)×系数+在减速控制中通过变速档或变速比而作用在车辆上的减速度。所述的系数可以根据车速以及选中的变速档或变速比而变化。
此时，若变速档目标减速度是根据路面坡度、路面形状和路面光滑度中的至少一个来进行修正，那么该减速度就是一个考虑了车辆行驶环境的值，从而获得更加平顺的减速。
【附图说明】
本发明上述的或其他的目的、特点、优点以及技术和工业意义将通过阅读下面的结合附纸而对本发明的典型实施例的说明而变得更加清楚，其中在这些附图中：
图1A是根据本发明第一个典型实施例的一种车辆减速控制装置中的一个操作的第一部分流程图；
图1B是根据本发明第一个典型实施例的一种车辆减速控制装置中的一个操作的第二部分流程图；
图2是根据本发明第一个典型实施例的一种车辆减速控制装置的原理框图；
图3是根据本发明第一个典型实施例的一种车辆减速控制装置中的自动变速器的简图；
图4是图3的车辆减速控制装置中的自动变速器的接合/分离组合图表；
图5是根据本发明第一个典型实施例的一种车辆减速控制装置的目标减速度对应图；
图6是根据本发明第一个典型实施例的一种车辆减速控制装置的变速档目标减速度；
图7是根据本发明第一个典型实施例的一种车辆减速控制装置中通过输出轴转速和车速而计算得到的减速度；
图8是根据本发明第一个典型实施例的一种车辆减速控制装置中的变速档目标减速度、当前变速档位减速度和最大目标减速度之间的关系图表；
图9是根据本发明第一个典型实施例的一种车辆减速控制装置中每个变速档位下每种车速的减速度图表；
图10是根据本发明第一个典型实施例的一种车辆减速控制装置的操作时间图表；
图11是根据本发明第二个典型实施例的一种车辆减速控制装置中的控制电路的原理框图；
图12是根据本发明第三个典型实施例的一种车辆减速控制装置中的控制电路的原理框图；
图13是在根据本发明第三个典型实施例的一种车辆减速控制装置中，为每种弯道大小和输出轴转速而对减速度进行的修正量图表；
图14是在根据本发明第四个典型实施例的一种车辆减速控制装置中，为每种路面系数μ和输出轴转速而对减速度进行的修正量图表。
【具体实施方式】
在下面的说明和附图中，将结合典型的实施例而对本发明进行更详细的说明。
下面将结合图1A至10而对本发明的第一个典型实施例进行说明。该典型实施例涉及一种车辆减速控制装置，该装置对制动器(即，制动装置)和自动变速器进行协调控制。
该典型实施例提供了一种减速控制，该减速控制具有结合由制动控制(自动制动控制)而获得的良好响应和可控性的优点、以及通过换档控制(通过自动变速器进行的降档控制)而获得的增加发动机制动力的优点，当它根据车与车之间的距离信息而检测到车辆间的距离等于或小于一个预定值时，对这两种控制进行协调控制。
根据该典型实施例的结构，是假定了车辆上提供了可以测量主车辆和前方车辆之间距离的装置、可以根据所述的距离信息而协调地操作自动制动器或再生制动器(下文中将简单地称为“制动器”)和自动变速器(AT(自动变速器)、CVT(无级变速器)、或安装在混合动力车上的AT)的换档控制的一个减速控制装置。
图2显示了一个自动变速器10、一个发动机40、一个制动装置200。自动变速器10可以通过控制液压而获得5种变速档(1档到5档)，所述的液压控制通过对电磁阀121a，121b，和121c进行通电或断电而实现。图2显示了三个电磁阀121a，121b，和121c，但是它们的标号不仅限于此。三个电磁阀121a，121b，和121c由控制电路130发出的信号所驱动。
一个节气门开度传感器114用于检测布置在发动机40的进气道41内的节气门43的开度。一个发动机速度传感器116用于检测发动机40的转速。一个车速传感器122用于检测与车速成比例的自动变速器10的输出轴120c的转速。一个换档位置传感器123用于检测自动变速器10的换档位置。一个模式选择开关117被用于选择自动变速器10的换档模式。一个加速度传感器90用于检测车辆的减速度(下文中将简称为“减速度”)。一个相对车速检测/估计部件95用于检测或估计主车辆和前方车辆之间的相对车速。一个车辆间距离测量部件100具有一个类似激光雷达传感器或毫米波雷达传感器的传感器安装在车辆的前方，用于测量与前方车辆之间的距离。一个路面系数μ检测/估计部件115用于检测或估计路面的摩擦系数(下文中将简称为“路面系数”)μ。
各种从节气门开度传感器114、发动机转速传感器116、车速传感器122、换档位置传感器123、以及加速度传感器90检测到指示信号全部输入到控制电路130中。另外，输入到该控制电路130中的还有模式选择开关117的开关指示信号、指示路面系数μ检测/估计部件115的检测或估计结果的信号、相对车速检测/估计部件95的检测信号、以及指示车辆间距离测量部件100的测量结果信号。
控制电路130是一种常见的微型计算机，包括一个中央处理器(CPU)131，随机存储器(RAM)132、只读存储器(ROM)133、输入端口134、输出端口135以及总线136。来自各种传感器114，116，122，123，和90的信号，以及模式选择开关117、相对车速检测/估计部件95、路面系数μ检测/估计部件115以及车辆间距离测量部件100的信号都输入到输入端口134中。电磁阀驱动部件138a，138b，和138c，以及通向制动器控制电路230的制动器制动力信号线L1都连接到输出端口135上。所述的制动器制动力信号线L1传递一个制动器制动力信号SG1。
如流程图1A和1B所示的操作(控制步骤)、用于切换自动变速器10的速度的换档对应图、以及用于换档控制的一个操作(图中没有表示)都预先存放在ROM133中。控制电路130根据输入的各种控制条件来对自动变速器10进行换档。
制动装置200由制动控制电路230所控制，制动器制动力信号SG1从控制电路130中被输入到该制动装置200中，从而对车辆进行制动。该制动装置200包括一个液压控制电路220和分别布置在车轮204，205，206和207上的制动装置208、209、210和211。每个制动装置208、209、210和211分别根据由液压控制电路220所控制的制动液压力来控制各车轮204，205，206和207的制动力。该液压控制电路220由制动控制电路230所控制。
液压控制电路220根据最终决定作用在车辆上的制动力的制动控制信号SG2，通过控制提供给每个制动装置208、209、210和211的制动液压力来进行制动控制。制动控制信号SG2由制动控制电路230在制动器制动力信号SG1的基础上所产生的，所述的制动器制动力信号SG1由制动控制电路230从自动变速器10的控制电路130中获得的。
制动控制电路230是一种常见的微型计算机，并包括一个CPU231，RAM232，ROM233，一个输入端口234，一个输出端口235以及一条总线236。液压控制电路220连接到该输出端口235上。用于根据各种包括制动器制动力信号SG1在内的数据而产生制动控制信号SG2的操作被预先存储在ROM233中。制动控制电路230根据所输入的各种控制条件来控制制动装置200(即进行制动控制)。
自动变速器10的结构如图3所示。在该图中，发动机40(即，作用为行驶车辆的驱动源的内燃机)的输出通过一个输入离合器12和一个液力变矩器14而被输入到自动变速器10中，并通过一个差速齿轮单元和一个轴(图中没有标示)来驱动车辆，所述的液力变矩器14是一种液力传递装置。作用为电动机和发电机的第一电动/发电机MG1被布置在输入离合器12和液力变矩器14之间。
液力变矩器14包括一个连接到输入离合器12上的泵轮20，一个连接到自动变速器10的输入轴22上的涡轮24，一个用于将泵轮20和涡轮24锁止在一起的锁止离合器26，以及一个导向器30，该导向器被一个单向离合器28阻止在其中一个方向上转动。
自动变速器10包括能在高变速档和低变速档之间切换的第一传递部分32，以及能够在倒档和四个前进档之间切换的第二传递部分34。第一传递部分32包括一个HL行星齿轮组36，一个离合器C0、一个单向离合器F0以及一个制动器B0。该HL行星齿轮组36包括一个太阳轮S0、一个齿圈R0、以及行星齿轮P0，行星齿轮P0可转动地被一个保持架K0所支撑，并与太阳轮S0和齿圈R0啮合。离合器C0和单向离合器F0位于太阳轮S0和保持架K0之间，而制动器B0位于太阳轮S0和壳座38之间。
第二传递部分34包括第一行星齿轮组400、第二行星齿轮组42以及第三行星齿轮组44。第一行星齿轮组400包括一个太阳轮S1、一个齿圈R1和行星齿轮P1，行星齿轮P1可转动地被一个保持架K1所支撑，并与太阳轮S1和齿圈R1啮合。第二行星齿轮组42包括一个太阳轮S2、一个齿圈R2和行星齿轮P2，行星齿轮P2可转动地被一个保持架K2所支撑，并与太阳轮S2和齿圈R2啮合。第三行星齿轮组44包括一个太阳轮S3、一个齿圈R3和行星齿轮P3，行星齿轮P3可转动地被一个保持架K3所支撑，并与太阳轮S3和齿圈R3啮合。
太阳轮S1和太阳轮S2整体连接在一起，而齿圈R1则和保持架K2以及保持架K3连成一整体。保持架K3连接到输出轴120c上。相似地，齿圈R2与太阳轮S3和一个中间轴48连成一整体。在齿圈R0和中间轴48之间有一个离合器C1，在太阳轮S1和太阳轮S2以及齿圈R0之间有一个离合器C2。另外，为了防止太阳轮S1和太阳轮S2转动，在壳座38上有一个带式制动器B1。此外，在太阳轮S1和太阳轮S2以及壳座38之间还串联地布置一个单向离合器F1和一个制动器B2。当太阳轮S1和太阳轮S2试图在与输入轴22转动的相反方向而转动时，单向离合器F1就会起作用。
在保持架K1和壳座38之间有一个制动器B3，而在齿圈R3和壳座38之间并联地布置有一个制动器B4和一个单向离合器F2。当齿圈R3试图在与输入轴22转动的反方向而转动时，单向离合器F2就会起作用。
上述结构的自动变速器10能够根据如图4所示的自动变速器接合/分离组合表，在倒档和5个前进档(1档到5档)之间进行任意切换。在如图4所示的表中，单圆圈表示作用，空格表示分离，双重圆圈(牛眼)表示在发动机制动器接合时作用，而三重圆圈表示作用，但没有动力传递。离合器C0到C2以及制动器B0到B4均为液力摩擦作用装置，可由液压执行器所作用。
下面将结合图1A和1B而对第一个典型实施例的操作进行说明。
首先在图1A的步骤S1中，控制电路130根据从车辆间距离测量部件100输入的车辆间距离信号来判断目标主车辆与前方车辆之间的距离是否等于或小于一个预定的值。若判断出车辆间距离等于或小于该预定值，则步骤S2将被执行。另一方面，若判断出车辆间距离不等于或小于该预定值，则控制流程返回。
除了直接判断车辆间距离是否等于或小于该预定值，控制电路130也可以通过能够推断出车辆间距离是否等于或小于该预定值的参数来判断车辆间距离是否等于或小于该预定值，例如所述的参数可以是即将碰撞的时间(车辆间距离/相对车速)、车辆间的时间(车辆间距离/目标主车辆车速)，或者上述的两者组合。
在步骤S2中，控制电路130根据从节气门开度传感器114输出的一个信号而判断出加速器是否关闭。若在步骤S2中判断出加速器已经关闭，步骤S3将被执行。车辆跟踪控制从步骤S3开始。另一方面，若判断出加速器没有关闭，则控制流程结束。
在步骤S3中，控制电路130获得一个目标减速度。该目标减速度是作为这样的一个值(减速度)而得到的，在根据以目标减速度为基础的减速控制(在下面说明)在主车辆中执行时，该目标减速度使得目标主车辆与前方车辆之间的关系等于目标车辆间距离或相对车速。指示该目标减速度的信号从控制电路130中作为一个制动器制动力信号SG1而通过制动器制动力信号线L1被输出到制动控制电路230中。
目标减速度是通过查找预先存储在ROM133中的目标减速度对应图(图5)而获得的。如图5所示，目标减速度是根据相对车速(km/h)和车辆间的时间(sec)而获得的。在这，如上所述那样，车辆间的时间为车辆间距离除以主车辆车速的商。
在图5中，例如，当相对车速(在这，相对车速等于前方车辆车速减去目标主车辆的车速)为-20[km/h]，而车辆间的时间为1.0[sec]，则目标减速度为-0.20(G)。当主车辆与前方车辆之间的关系越接近一个安全的相对车速以及车辆间距离时，目标减速度被设定为一个较小的值(从而使车辆不减速)。也就是说，在图5的目标减速度对应图中的右上部分，主车辆与前方车辆之间的距离越大时，目标减速度的绝对值就越小。另一方面，在图5的目标减速度对应图中的左下部分，主车辆与前方车辆之间的距离越小时，目标减速度的绝对值就越大。
在步骤S3中获得的目标减速度被称为目标减速度，或者更加明确地，最大目标减速度，被应用于在开始减速控制(步骤S1和S2)的条件满足之后，在换档控制(步骤S6)和制动控制(步骤S7)实际进行(即，减速控制的开始点)之前。也就是说，由于目标减速度是即使当减速控制进行中而实时获得的，因此，如下所述，在步骤S3中获得的该目标减速度被特别地称作为最大目标减速度，以将它减去在制动控制和换档控制实际进行(即，制动控制和换档控制在执行中)后所获得的目标减速度。在步骤S3后，步骤S4将被执行。
在步骤S4中，控制电路130获得由自动变速器10所产生的目标减速度(下文中将称为“变速档目标减速度”)，然后根据该变速档目标减速度而确定出自动变速器10换档控制(降档)所选择的变速档。步骤S4的细节将被分成两部分((1)和(2))进行说明，如下所述。
(1)首先获得变速档目标减速度。该变速档目标减速度对应于将由自动变速器10的换档控制获得的发动机制动力(减速度)。该变速档目标减速度被设定为一个等于或小于最大目标减速度的值。当在本说明书中提到减速度，应当明白“高”指的是减速度的绝对值大，而“低”指的是减速度的绝对值小。变速档目标减速度可以通过下面的三种方法之一而获得。
获得变速档目标减速度的第一种方法如下所述。在步骤3中变速档目标减速度被设定为一个大于0小于等于1的系数与通过图5中的目标减速对应图获得的最大目标减速度的乘积。例如，当最大目标减速度为-0.20G，如步骤S3中的例子那样，变速档目标减速度可以被设定为-0.10G，也就是最大目标减速度-0.20G乘以系数0.5。
获得变速档目标减速度的三种方法的第二种方法如下所述。一个变速档目标减速度对应图(图6)被预先存储在ROM 133中。该变速档目标减速度可以通过查找图6的变速档目标减速度对应图而获得。如图6所示，变速档目标减速度可以如图5的目标减速度那样，根据相对车速[km/h]和主车辆和前方车辆间的时间[sec]而获得。例如，如步骤S3中的例子那样，若相对车速为-20[km/h]，而车辆间的时间为1.0[sec]，就可以得到变速档目标减速度为-0.10G。从图5和6可以明显看出，当i)相对车速较高，以至车辆会突然靠近，ii)车辆间的时间较短，或者iii)车辆间距离较小，则车辆间距离必要要及早得到，从而使得减速度较大。这也使得在上述的情况下选择一个更低的变速档。
获得变速档目标减速度的第三种方法如下所述。首先在自动变速器10的当前变速档位下当加速器关闭时获得发动机制动力(减速度G)(下文中将简称为“当前变速档位减速度”)。一个当前变速档位减速度的对应图(图7)被预先存储在ROM133中。当前变速档位减速度可以通过查找图7的当前变速档位减速度的对应图而获得。如图7所示，当前变速档位减速度可以根据变速档位和自动变速器10的输出轴120c的转速No而获得。例如，当当前变速档位为5档，而输出转速为1000[rpm]，则当前变速档位减速度为-0.04G。
当前变速档位减速度也可以通过当前变速档位减速度对应图获得并根据某种条件修正得到，例如可以根据车辆上的空调是否在运行、是否停止供油等。此外，分别对应各种条件的多个当前变速档位减速度对应图也可以预先被存储在ROM133中，而可以根据条件来切换需要使用的当前变速档位减速度对应图。
然后，变速档目标减速度被设定为当前变速档位减速度和最大目标减速度之间的一个值。也就是说，变速档目标减速度是一个大于当前变速档位减速度并等于或小于最大目标减速度的一个值。变速档目标减速度、当前变速档位减速度和最大目标减速度之间的一种关系如图8所示。
变速档目标减速度可以通过下面的表达式得到。
变速档目标减速度＝(最大目标减速度-当前变速档位减速度)×系数+当前变速档位减速度
在上述的表达式中，系数是一个大于0、等于或小于1的一个值。
在上述的例子中，最大目标减速度为-0.20G，当前变速档位减速度为-0.04G。当计算用到的系数为0.5，则变速档目标减速度为-0.12G。
如上所述，在第一种到第三种获得变速档目标减速度的方法中，使用了一个系数。但是该系数的值并不是通过理论获得的，而是可以根据各种条件适当调整的一个值。也就是说，例如，在一辆跑车上，减速时的减速度越大越为理想，因此该系数可以设定为较大的值。另外，在同样的一辆车上，该系数可以根据车速的不同而受到控制。在一种具有所谓运动模式(旨在提高车辆对驾驶员操作的响应，以获得轻快而精确地操纵)、华贵模式(旨在获得对驾驶员操作的放松和简单的响应)、以及经济模式(旨在获得燃油经济性)的车辆上，当运动模式被选中时，该系数就会被设定为比华贵模式或经济模式更大的值。
变速档目标减速度在步骤S4中获得之后，一直保持到减速控制结束。也就是说，变速档目标减速度被设定成，一旦它在减速控制的开始点(即，换档控制(步骤S6)和制动控制(步骤S7)实际开始的点)获得之后，它的值就保持不变，直到减速控制结束。如图8所示，变速档目标减速度(如虚线所示的值)是一个不随时间变化的常量。
(2)然后，根据在部分(1)中所获得的变速档目标减速度而确定出自动变速器10换档控制过程中所选择的变速档。在加速器关闭时指示每种变速档位下的减速度G的车辆特性数据，例如如图9所示的数据，被预先存储在ROM133中。
在这，假定输出转速为1000[rpm]，而变速档目标减速度为-0.12G，如上述的例子那样，则如图9所示，当输出速度1000[rpm]以及减速度接近为-0.12G时对应于车速的变速档位为4档。因此，在上述例子的这种情况下，在步骤S4中将确定出要选择的变速档位为4档变速档。
在这，可以获得接近变速档目标减速度的减速度的变速档位被选择。但是，另一方面，所选择的变速档位也可以是这样的一个值，它能够获得既小于或等于(或等于或大于)变速档目标减速度又接近变速档目标减速度的减速度。在步骤S4后，步骤S5将被执行。
在步骤S5中，控制电路130判断加速器和制动器是否关闭。在步骤S5中，当制动器关闭，就意味着驾驶员没有对制动踏板(图中没有标示)进行操作。这个确定是根据从一个制动器传感器(图中没有标示)输出并通过制动控制电路230输入的信号所作出的。若在步骤S5中确定出加速器和制动器都已经关闭，步骤S6就会被执行。另一方面，若确定出加速器和制动器都没有关闭，则步骤S11将被执行。
图10是本典型实施例的减速控制时间图表。在图中显示了当前变速档位减速度、变速档目标减速度、最大目标减速度、自动变速器10的速度、自动变速器10(AT)的输入轴转速、AT输出轴的转矩、制动力和加速器开度。
在图10中的时刻T0，如标号302所示，制动器关闭(即，制动力为零)，而如标号301所示，加速器也关闭(即，加速器完全关闭，加速器开度为零)。在时刻T0，如标号303所示，当前减速度(减速度)等于当前变速档位减速度。
在步骤S6中，控制电路130开始进行换档控制。也就是说，自动变速器10被切换到由步骤S4所确定选择的变速档位(本例子是4档变速档)下。自动变速器10在图10中的时刻T0时由换档控制降档，如标号304所示。因此，发动机制动力增大，而当前减速度303则从时刻T0开始增大。步骤S6之后，步骤S7被执行。
在步骤S7中，制动控制电路230开始进行制动控制。也就是说，制动力以一个预定的斜率逐渐增加(sweep控制)，直到达到目标减速度。从图10中的时刻T0到T1，制动力302以一个预定的斜率增大，从而使当前减速度303增大。制动力302持续增大，直到当前减速度303到达时刻T1下的目标减速度(步骤S8)。
在步骤S7中，制动控制电路230根据从控制电路130输入的制动器制动力信号SG1而产生制动控制信号SG2，并将该制动控制信号SG2输出到液压控制电路220中。如上所述，液压控制电路220根据该制动控制信号SG2，通过控制提供给制动装置208，209，210，和211的液压力而产生一个由制动控制信号SG2所指示的制动力302。
在步骤S7中的预定斜率通过制动器制动力信号SG1(该信号被用于产生制动控制信号SG2)所确定的。预定斜率由制动器制动力信号SG1所指示并且可以根据路面系数μ、控制开始时(图10中的紧邻时刻T0前)加速器回位速率或者加速器回位前的开度而改变。例如，当路面系数μ较小、而加速器回位速率较大或者加速器回位前的开度较大时，该斜率就被设定成较小。
除了上述的以一个预定斜率增大制动力302的方法，也可以根据当前减速度303和目标减速度之间的差值而进行作用在车辆上的制动力302的反馈控制，使得当前减速度303变为目标减速度。此外，由制动控制所产生的制动力302也可以结合考虑自动变速器10的输入轴转速的时间微分值以及由惯量所确定出的换档惯性扭矩而确定。
在这，在步骤S3中获得的最大目标减速度和在步骤S9中获得的目标减速度(将在后文中说明)，都包括在步骤S7中的“目标减速度”中。步骤S7的制动控制持续执行，直到步骤S11才停止。在步骤S7后，步骤S8将被执行。
在步骤S8中，控制电路130判断出当前减速度303是否为目标减速度。若判断出当前减速度303为目标减速度，那么就执行步骤S9。另一方面，若判断出当前减速度303不是目标减速度，那么程序就返回到步骤S7。由于当前减速度303在图10中的时刻T1前不会到达目标减速度，因此在那时之前，在步骤S7中制动力302持续以一个预定的斜率增大。
然后，在步骤S9中，再次获得目标减速度，如图1B所示。控制电路130通过查找目标减速度对应图(图5)而获得目标减速度，如步骤S3那样。如上所述，该目标减速度是根据相对车速和车辆间距离所设定的。由于相对车速和车辆间距离在减速控制开始后发生变化，因此目标减速度是根据这种变化而实时获得的。
在步骤S9中实时获得目标减速度时，制动力302被作用到车辆上，使得当前减速度303符合由制动控制所产生的目标减速度，所述的制动控制从步骤S7开始后就一直继续(见步骤S7和步骤88)。
在步骤S9中获得目标减速度的操作持续进行，一直到步骤S11制动控制结束。制动控制持续进行(步骤S10和S11)，一直到当前减速度303与变速档目标减速度相符，如后文所述。如上所述，由于当前减速度303受到控制以与目标减速度相符(步骤S7和S8)，因此在步骤S9中获得目标减速度的操作持续进行，一直到所获得的目标减速度与变速档目标减速度相符。
在执行步骤S9时，由于减速控制已经开始执行，主车辆的车速小于执行步骤S3时减速控制执行前的车速。因此，为了实现预期的车辆间距离和相对车速而获得的目标减速度，在步骤S9中通常会小于在步骤S3中所获得的最大目标减速度。
从图10的时刻T1到T7，重复进行实时获得目标减速度和作用制动力302的操作，使得当前减速度303与目标减速度相符。但是，在这个过程中，由于制动控制继续进行，因此在步骤S9重复获得的目标减速度会逐渐减小。响应于该目标减速度的减小，由制动控制作用的制动力302也逐渐减小，并基本与目标减速度符合。在步骤S9后，步骤S10将被执行。
在步骤S10中，控制电路130判断出当前减速度303是否与变速档目标减速度相符。若判断出当前减速度303与变速档目标减速度相符，则制动控制结束(步骤S11)，并且这个结果会通过制动器制动力信号SG1而被传递给制动控制电路230。另一方面，若判断出当前减速度303与变速档目标减速度不相符，制动控制就不会结束。由于在图10的时刻T7时当前减速度303与变速档目标减速度相符，因此作用在车辆上的制动力302变为零(即，制动控制结束)。
在步骤S12中，控制电路130判断加速器是否打开。若加速器打开，则步骤S13被执行。若否，则步骤S16被执行。在图10的例子中，在时刻t8时判断出加速器打开。
在步骤S13，一个返回计时器开始工作。在图10的例子中，该返回计时器从时刻T8开始。在步骤S13后，步骤S14将被执行。返回计时器(图中没有标示)被提供在控制电路130的CPU131中。
在步骤S14中，控制电路130判断返回计时器的计数值是否等于或大于一个预定的值。若该计数值不等于或大于该预定值，则程序返回到步骤S12。若该计数值等于或大于该预定值，程序会继续执行S15。在图10的例子中，该计数值在时刻T9时等于或大于该预定值。
在步骤S15中，控制电路130结束换档控制(降档控制)并根据预先存储在ROM133中的正常换档对应图(换档线)而将自动变速器10恢复到基于加速器开度和车速的速度。在图10所示的例子中，换档控制在时刻T9结束，此时执行升档。当执行步骤S15时，控制流程结束。
在步骤S16中，控制电路130判断车辆间距离是否超过一个预定值。步骤S16对应于步骤S1。若判断出车辆间距离确实超过该预定值，步骤S15将被执行。若判断出车辆间距离没有超过该预定值，程序会返回到步骤S12。
上述的典型实施例能够获得以下的效果。根据该典型实施例，变速档目标减速度被设定在当前变速档位减速度和最大目标减速度之间(步骤S4)。也就是说，由通过降档(换档控制)到所选择的变速档位而获得的发动机制动力所产生的减速度被设定在减速控制开始前的速度对应的发动机制动力(即，当前变速档位减速度)与最大目标减速度之间。因此，即使在减速控制中制动控制和换档控制同时进行(步骤S6和S7)，减速度也不会太大，从而不会给驾驶员带来不舒服感。此外，即使车辆间距离和相对车速已经分别到达它们的目标值，并且制动控制已经结束(步骤S11)，由降档所引起的发动机制动力依然作用，因而可以有效地抑制由于制动控制结束(步骤S11)速度上升(特别是在下坡时)带来的制动控制不稳定的问题。
另外，根据该典型实施例，从图10的时刻T1到T7，在当前减速度303与最大目标减速度相符(步骤S8)后，当前减速度303会逐渐减小，并于实时计算得到的目标减速度相符。然后，在目标减速度(在本例子中与当前减速度303相同)与变速档目标减速度相符后，制动控制结束，如步骤S10和S11所示。也就是说，控制控制在实时计算得到的目标减速度与变速档目标减速度(即，降档控制后的减速度)相符时结束。也就是说，制动控制不会继续，直到目标减速度(在本例子中与当前减速度303相同)恢复到时刻T0减速控制开始时的减速度(即，恢复到当前变速档位减速度)。
若减速控制是由制动控制单独进行的，即，没有进行换档控制，那么就有必要一直继续进行制动控制，直到目标减速度恢复到当前变速档位减速度附近，且通过当前变速档位减速度可以实现目标车辆间距离以及相对车速。对比之下，由于在本典型实施例中换档控制和制动控制是同时进行的，制动控制可以在目标减速度完全与换档控制所获得的减速度(即，变速档目标减速度)相符后结束，而目标车辆间距离以及相对车速可以仅由换档控制所获得的减速度单独实现。因此，在本典型实施例中，制动控制可以在较短的时间内结束，从而保证了制动器的耐久性(即，降低了制动器蹄片和制动盘的制动失效率和磨损)。
此外，在本典型实施例中，制动控制在目标减速度(在本例子中与当前减速度303相同)与变速档目标减速度(即，降档控制后的减速度)相符后结束，从那时开始减速控制仅由换档控制进行(步骤S10和S11；图10的时刻T7)。因此，当当前减速度303完全与换档控制后的减速度(即，由发动机制动力产生的减速度)相符后，减速控制就仅由换档控制执行，因而可以使发动机制动力产生的减速度平缓变化。
如上所述，当目标减速度完全与变速档目标减速度(即，换档控制后由发动机制动力产生的减速度)相符后，制动控制就会结束。另一方面，换档控制是在制动控制结束后(步骤S11)、加速器打开(步骤S12和S13)后的一段预定的时间后结束，或者在制动控制结束后(步骤S16)、车辆间距离超过一个预定值后结束。通过这种方式，通过不同地设定结束(即，返回)制动控制的条件和换档控制的条件，制动控制可以在一个较短的时间内结束，从而有效地保证了制动器的耐久性。另外，由于除非车辆间距离超过一个预定值，换档控制是不会结束的，因而发动机制动力继续有效。
下面将结合图11对本发明的第二个典型实施例进行说明。对于第二个典型实施例中与第一个典型实施例相同的部件，说明省略；只有不同的部件才会说明。
第二个典型实施例涉及到第一个典型实施例的变速档目标减速度(步骤S4)。在第二个典型实施例中，根据路面的坡度对变速档目标减速度进行修正。图11是根据第二个典型实施例的控制电路130的原理框图。在第二个典型实施例中，提供了一个路面坡度测量/估计部件118，用于测量或估计路面坡度。
路面坡度测量/估计部件118可以作为CPU131的一部分。路面坡度测量/估计部件118可以根据由加速度传感器90检测得到的加速度而测量或估计出路面坡度。此外，该坡度测量/估计部分118能够预先在ROM133中存储水平路面的加速度，然后通过比较存储的加速度与由加速度传感器90检测到的实际加速度来获得路面坡度。
在本典型实施例中，变速档目标减速度如下所述进行修正。首先获得一个坡度修正量(减速度)。在这，获得的坡度1％≈0.01G(向上的坡度为正，向下的坡度为负)。
然后，经过修正的变速档目标减速度可以根据上述的第三种获得变速档目标减速度的方法从下面的表达式得到。
变速档目标减速度＝(最大目标减速度-当前变速档位减速度)×系数+当前变速档位减速度+坡度修正量
在上述的表达式中，该系数是一个大于0并等于或小于1的值。
因此，在一个向下的坡度上，变速档目标减速度被修正成一个大的值，从而使在步骤S4中确定出的选择变速档位比在一个水平路面的选择变速档位低。在一个向上的坡度上，变速档目标减速度被修正成一个小的值，从而使在步骤S4中确定出的选择变速档位比在一个水平路面的选择变速档位高。
根据第二个典型实施例，根据车辆行驶路面坡度而对变速档目标减速度进行的修正使得可以获得一个最佳的发动机制动力。因此，从而获得一个符合驾驶员预期(驾驶员需要的)的发动机制动量。
下面将结合图12和13对本发明的第三个典型实施例进行说明。对于第三个典型实施例中与上述典型实施例相同的部件，说明省略；只有不同的部件才会说明。
第三个典型实施例和第二个典型实施例一样，涉及第一个典型实施例的变速档目标减速度(步骤S4)。第三个典型实施例根据路面形状对变速档目标减速度进行修正，所述的路面形状如即将到来的弯道的大小(半径)、或者前方的任何十字路口。根据弯道大小的修正如下所述。图12是根据第三个典型实施例连接到控制电路130上的外围部件的原理框图。在第三个典型实施例中，用于测量/估计弯道大小的一个弯道测量/估计部件119被连接到控制电路130上。
弯道测量/估计部件119用于判断车辆前方是否有弯道，若是，则测量或估计其大小。所述的判断和测量或估计是根据从安装在车辆上的导航系统所获得的道路形状信息和从安装在车辆前方的摄像机所获得的图像而进行的。在下面的例子中，弯道测量/估计部件119(预先)存储根据由汽车导航系统获得的指示弯道大小的信息而分为三级(即，平缓，中等和U形急转弯)的弯道大小信息。
在本典型实施例中，变速档目标减速度的修正如下所述。首先，获得用于转弯的减速度修正量(减速度)。这里，可以使用一个如图13所示的对应图，该对应图可以保存在弯道测量/估计部件119中。减速度的修正量预先存储在对应图上。该修正量是基于三种不同等级的弯道大小以及对应车速的自动变速器10的输出轴120c的转速(No)。
例如，当车辆前方的弯道是一个中等弯道且输出轴120c的转速为2000[rpm]时，对应于该弯道的减速度修正量为0.007(G)。弯道测量/估计部件119将指示对应弯道的该减速度修正量(下文将简称为“弯道修正量”)的数据输出到控制电路130中。
然后，经过修正的变速档目标减速度可以根据上述的第三种获得变速档目标减速度的方法从下面的表达式得到。
变速档目标减速度＝(最大目标减速度-当前变速档位减速度)×系数+当前变速档位减速度-弯道修正量
在上述的表达式中，该系数是一个大于0并等于或小于1的值。
因此，在一个急弯上，变速档目标减速度被修正成一个相当大的值，使得在步骤S4中确定出的选择变速档位比在一个直线路面(即，不是弯道)的选择变速档位低得多。在平缓的弯道上，变速档目标减速度的增大量比急弯的增大量相对较小，使得在步骤S4中确定出的选择变速档位比在一个直线路面的选择变速档位稍低。
根据第三个典型实施例，根据车辆行驶的道路形状如弯道，而对变速档目标减速度进行的修正使得可以获得最佳的发动机制动力。因而可以获得一个符合驾驶员预期(驾驶员需要的)的发动机制动量。
下面将结合图14对本发明的第四个典型实施例进行说明。对于第四个典型实施例中与上述典型实施例相同的部件，说明省略；只有不同的部件才会说明。
第四个典型实施例和第二以及第三个典型实施例一样，涉及第一个典型实施例的变速档目标减速度(步骤S4)。第四个典型实施例根据车辆行驶道路的路面光滑度，如路面系数μ，对变速档目标减速度进行修正。第四个典型实施例利用了由检测或估计路面系数μ的路面系数μ测量/估计部件115所获得的检测或估计结果。
通过路面系数μ测量/估计部件115而检测或估计路面系数μ的方法不受限制，可以是任何一种已知的合适方法。例如，除了前轮和后轮的轮速差，轮速变化率、ABS(防抱死制动装置)、TRS(牵引控制系统)或VSC(车辆稳定控制)的工作记录、车辆的加速度以及导航信息中的至少一种都可以用于检测/估计路面系数μ。在这，导航信息包括预先存储在如汽车导航系统中的存储媒介(如DVD或HDD)的关于路面的信息(例如道路是否被铺砌)，以及由车辆本身通过与前方车辆、其它车辆或通讯中心通讯(包括车与车通讯和路旁与车辆之间的通讯)而获得的信息(包括交通和天气信息)。这种通讯也包括道路交通信息通讯系统(VICS)和所谓的信息通讯业务。
在本典型实施例中，变速档目标减速度的修正如下所述。首先获得一个路面系数μ修正量(减速度)。在这可能要使用如图14所示的对应图，该图可以存储在ROM133中。减速度修正量被预先保存在该对应图中。这些修正量是基于路面系数μ和对应车速的自动变速器10的输出轴120c的转速(No)。例如，当路面系数μ为0.5，而输出轴120c的当前转速为2000[rpm]时，对应该路面系数μ的减速度修正量(路面系数μ修正量)为0.003(G)。
然后，经过修正的变速档目标减速度可以根据上述的第三种获得变速档目标减速度的方法从下面的表达式得到。
变速档目标减速度＝(最大目标减速度-当前变速档位减速度)×系数+当前变速档位减速度+路面系数μ修正量
在上述的表达式中，该系数是一个大于0并等于或小于1的值。
因此，路面系数μ越低，变速档目标减速度被修正成越小，使得在步骤S4中确定出的选择变速档位比在一个高路面系数μ上的选择变速档位高。
根据第四个典型实施例，根据路面光滑度如路面系数μ而对变速档目标减速度进行的修正使得可以获得最佳的发动机制动力。因而可以获得一个符合驾驶员预期(驾驶员需要的)的发动机制动量。
在上述的说明中，本发明被用于一个分级的自动变速器10中，但它也可以被应用在CVT(无级变速器)中。在这种情况下，术语“变速档位”和“变速档”应被替换为“变速比”，而“降档”则应被替换为“CVT调整”。此外，制动装置也不仅限于上述的种类，可以是一种再生制动器或其它制动装置，只要它能够对车辆作用制动力即可。此外，在上述的说明中，减速度(G)被用于指示车辆减速量的减速度。但是，该控制也可以是在减速扭矩的基础上进行。
在一种车辆减速控制方法中，其中车辆的减速控制是根据车辆与车辆前方的包括前面车辆的障碍之间的距离而进行的，使车辆减速的目标减速度是根据所述的距离而获得的；可以对车辆作用一个等于或小于目标减速度的减速度的变速档或变速比被选择作为换档操作过程中变速器(10)的变速档或变速比；减速控制是通过一个制动装置(200)对车辆作用一个制动力以及通过换档操作将车辆的变速器(10)换入到一个较低的变速档或变速比而进行的。