专利名称：控制车载驱动器设备以维持车内安静和舒适的控制器的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及用于控制车载的电机操作的驱动器设备的控制器，该驱动器设备例如是构成液压操作制动系统一部分的泵设备。
背景技术：
在车辆上，安装有各种电机操作的驱动器设备，其由各个电机所操作。在其驱动期间，每个驱动器设备都产生干扰车内宁静或者安静的操作噪音和振动。也就是说，噪音和振动在被传播到车辆乘客时，可能恶化车辆的舒适性，例如驾驶车辆的感觉。在这一点上，抑制车辆乘客可察觉的噪音和振动的产生被认为是所期望的。
作为用于减小由驱动器设备产生的噪音和振动的技术的示例，JP-A-H08-127331(于1996年早期公开的日本专利申请未审查公开)公开了一种技术，其涉及液压操作制动系统的泵设备的控制。此公开技术目的在于，以减小泵设备的电机转数和泵设备的操作时间的方式，基于车辆的运行速度和制动系统的制动操作部件的操作状态来控制泵设备，以达到减小施加到泵设备的负荷的目的。施加到泵设备的负荷的减小可以导致操作噪音和振动的产生的减小。但是，通过简单地限制或者减小泵电机的输出和操作时间不能令人满意地维持车内的安静和舒适。这是因为诸如噪音和振动的波相对于其强度被赋予了固有特性，其取决于例如在驱动器设备(作为波源)和车辆乘客之间的传播路径中发生的共振之类的因素或者现象。
本申请基于2004年3月30日递交的日本专利申请No.2004-097389，其内容通过引用而被包含于此。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种控制器，其能够以提高车内安静和舒适性的方式控制安装在车辆上的由电机操作的驱动器设备。此目的可以根据本发明的原理被实现，其提供了一种控制器，特征在于(a)基于至少一个波强度特性来确定目标值，所述至少一个波强度特性由以下两者之间的关系来表示(i)传播波强度(表示由于所述驱动器设备的驱动而产生并传播到所述车辆的乘客的波的强度)，以及(ii)输出指标(直接或间接地表示作为操作驱动器设备的驱动源的电机的输出的量)；和(b)基于所确定的目标值控制由电机操作的驱动器设备或者电机本身。
在根据本发明原理而构造的控制器中，基于电机的输出和传播的波(例如声波和振动波)的强度之间的关系，来控制驱动器设备或者电机，从而驱动器设备可以用电机的这样的输出量来操作，即该输出量使得车辆乘客可以听到或感觉到的操作噪音和振动最小。这样可以尽可能减小操作噪音和振动，由此可以提高车内的安静和舒适性。
将说明本发明的各种模式，它们被视为包含寻求保护的可要求权利的特征。本发明这些模式中的每一个与所附权利要求相似地进行编号，并且在适当处依赖于其他一个或多个模式，以更容易理解本说明书中公开的技术特征。应当理解到本发明不限于将要说明的技术特征或者其任何组合，而应该按照对本发明的各种模式和优选实施例的以下说明来构造。还应当理解到，在本发明以下模式的任何一个中包括的多个元件或特征不必要全部一起被提供，并且本发明可以用对于相同模式说明的元件或者特征中所选择的至少一个来实施。还应当理解到，在本发明以下模式的任何一个中包括的多个元件或者特征可以按照对本发明的各种模式和优选实施例的以下说明，与至少一个额外的元件或者特征相组合，并且对于相同模式本发明可以用这种可能的组合来实施。
(1)一种控制器，用于控制安装在车辆上并且由电机操作的驱动器设备，所述控制器包括电机控制部分，可操作来基于目标值控制所述电机；和目标值确定部分，可操作来基于至少一个波强度特性确定所述目标值，其中所述至少一个波强度特性中的每一个由以下两者之间的关系来表示(A)传播波强度，其表示由于所述驱动器设备的驱动而产生并传播到所述车辆的乘客的波的强度，以及(B)输出指标，其表示所述电机的输出的量。
根据本发明的此模式(1)构造的控制器被设置成基于电机的输出和传播波强度之间的关系来控制电机。传播波强度由于传播路径中发生的共振现象而增大到最高，并且由于作为与共振现象相反的现象的反共振现象而减小到最低。这样增大和减小的传播波强度不一定与电机的输出成比例。相反，通常波强度随着电机输出的增大而交替地增大和减小。也就是说，当电机输出为一个或多个特定值时波强度具有一个或多个峰值，而当电机输出为其他的一个或多个特定值时波强度具有一个或多个谷值。所以，通过使用电机输出和波强度之间的关系对驱动器设备进行控制，使得可以例如避免驱动器设备在提供高强度的传播波的输出范围内驱动，并且允许驱动器设备在提供低强度的传播波的输出范围内驱动。换言之，驱动器设备可以用使得车辆乘客可以听见和感觉到的操作噪音和振动最小化的电机输出量来操作。这样可以尽可能减小操作噪音和振动，由此可以提高车内的安静和舒适性。
由本发明的控制器控制的“驱动器设备”不受具体限制。驱动器设备可以是如后面详细说明的液压操作制动系统的泵设备，或者也可以是安装在车辆上的任何驱动器设备，例如雨刷、空调、动力转向系统中使用的转向助力设备和可变齿轮传动比(VGR)转向设备、以及用于驱动电动或者混合动力车的电控驱动单元。用作操作驱动器设备的驱动源的“电机”，被解释为主要指电动机，并且可以由其输出可控制的任何种类或者类型的电机来提供。本发明的“控制器”可以被构造成包括计算机作为其主要部件。
术语“波”被解释成主要指声波或者振动波。传播波的“强度”在该波指声波的情况下可以由传播波的声压或者幅值来表示，并且在该波指振动波的情况下可以由传播波的幅值或者加速度表示。此外，在两种情况的任一种中，传播波的强度不仅可以由这样的普通物理量表示，而且可以由表达车辆乘客可察觉的操作噪音或者振动的量的具体物理量来表示。电机的“输出指标”被解释成是指通过其可以表达电机输出量的数字标度或者参数，并因此可以被称为“与电机输出有关的参数或者值”。此外，输出指标可以是直接或者间接表示电机输出的指标。作为直接表示电机输出的指标的示例，有转数(即旋转速度)和电机的输出转矩。作为间接表示电机输出的指标的示例，有供应或者输入到电机的电流、电压、功率和能量。注意，本说明书中使用的术语“转数”应当被解释为对应于旋转速度，具体而言是指每预定时间长度(例如分)的转数，除非另有规定。
“波强度特性”由输出指标和传播波强度之间的关系表示。此关系可以包括(i)方程式，其中输出指标和波强度中的一个被表达为由输出指标和波强度中的另一个所提供的参数的函数，(ii)输出指标和波强度中的一个的每个特殊值(例如，最大值、最小值、峰值、谷值、最大值建立值、最小值建立值、峰值建立值、谷值建立值)与输出指标和波强度中的另一个中相对应的一个值的对应或者成对，(iii)输出指标和波强度中的一个的特殊值(例如，最大值、最小值、峰值、谷值)，和(iv)输出指标和波强度中的另一个的对应值(例如，最大值建立值、最小值建立值、峰值建立值、谷值建立值)，该值与上述特殊值相对应。“目标值”是与输出指标相关的值，并且被解释成主要指基于其控制电机以产生期望输出量的值。与输出指标相似，目标值可以由转数、电机的输出转矩和供应或输入到电机的电流、电压、功率和能量中的任何一个表示。注意，目标值和输出指标不一定以相同的项来表示。即，例如在目标值以电机的转数表示的情况下，输出指标不一定以电机的转数表示。但是，因为受到此控制的波本质上是周期性的，所以优选的是目标值和输出指标都用与电机的周期运动的速度等效的电机转数来表示。还要注意，上述峰值和谷值还可以分别被称为局部或相对最大值和局部或相对最小值，并且在上述峰值和谷值分别被称为相对最大值和相对最小值的情况下，上述最大值和最小值应当分别被称为绝对最大值和绝对最小值。
(2)根据模式(1)所述的控制器，其中所述目标值确定部分将所述目标值设置为与所述输出指标中的波强度谷值建立输出值相对应的值，所述波强度谷值建立输出值在所述传播波强度中建立谷值。
在根据本发明的此模式(2)构造的控制器中，基于作为输出指标中上述特殊值之一的“波强度谷值建立输出值”来确定目标值。如上所述，当电机输出为一个或多个特殊值时，由于反共振现象而存在波强度被赋予一个或多个谷值的情况。在这样的情况下，通过在输出被设置为该一个或多个特殊值时驱动电机，可以减小波强度。术语“与波强度谷值建立输出值相对应的值”应当被解释为不仅指所述输出指标中的波强度谷值建立输出值本身。例如，在输出指标由电机的转数表示的情况下，目标值可以由被供应到电机的电流值来提供，该电流值对应于电机转数中的波强度谷值建立输出值。此外，目标值可以由波强度谷值建立输出值所在的范围提供，或者可以由通过对波强度谷值建立输出值相加、相减、相乘或者相除一个给定值而获得的值来提供。
(3)如模式(1)所述的控制器，其中所述目标值确定部分选择所述输出指标中的多个波强度谷值建立输出值中的一个，所述多个波强度谷值建立输出值在所述传播波强度中建立各自的谷值，并且其中所述目标值确定部分将所述目标值设置为与所述输出指标中的所述多个波强度谷值建立输出值中所述被选择的一个相对应的值。
根据本发明的此模式(3)构造的控制器用于波强度具有多个谷值的情况。在此模式(3)的控制器中，目标值确定部分可以设置成将多个谷值互相比较，然后选择多个波强度谷值建立输出值中在波强度中建立最低值的一个。或者，目标值确定部分可以设置成考虑将由驱动器设备表现出的所需性能，然后选择多个值中最适合于满足这种需求的一个。
(4)如模式(3)所述的控制器，其中基于以下中的至少一个来选择所述输出指标中的所述多个波强度谷值建立输出值中的所述一个(i)所述车辆的行驶状态，(ii)所述车辆的操作状态，(iii)被安装在所述车辆上并且不同于由所述控制器控制的所述驱动器设备的至少一个设备中每一个的驱动状态，和(iv)所述车辆周围的环境。
在根据此模式(4)构造的控制器中，通过考虑与车辆相关的多个因素来进行所述多个波强度谷值建立输出值中的选择。在上述因素中，“车辆的行驶状态”可以由每个都表示车辆行为的参数来表示。这样的参数一般可以分类为定性参数和定量参数。具体而言，作为定性参数，有表示车辆是否在行驶、直行或者转弯、向前行驶或者向后行驶、在水平路上行驶或者在上坡或下坡路上行驶、以及在平坦路面上行驶或者在路况很差的路面上行驶的参数。作为定量参数，有表示每个车轮转速、车辆的行驶速度、在车辆行驶方向上测量的车辆加速度、在车辆的横向上测量的车辆加速度、在车辆的纵向上测量的车辆加速度、在垂直方向观察的车身和每个车轮的相对位置、在垂直方向上测量的车身和每个车轮的相对速度和加速度、转向角、车身倾斜程度、横摆率、俯仰率(pitching rate)、侧倾率(rolling rate)和车轮滑移率的参数。
“车辆的操作状态”可以由表示车辆正在如何被控制的参数和表示车辆被车辆驾驶员如何操作和操作大小(即表示驾驶员正在如何操作车辆和操作大小)的参数。具体而言，作为表示车辆操作状态的定性参数，有表示车辆发动机是否被驱动、点火开关被置于其ON(接通)状态或者置于其OFF(断开)状态、制动踏板和加速踏板中的每一个是否在被操作、车辆是否正受到防抱死制动(ABS)控制、牵引力控制(TRC)、车辆稳定性控制(VSC)等中的每一个、转向轮是否正被操作以转动、以及变速器的换档部件(例如换档手柄)的当前所选位置的参数。作为定量参数，有表示制动踏板的操作量、主缸中的压力、每个轮缸中的压力、加速踏板的操作量、进气门的开度、以及转向轮的操作角的参数。
上述“被安装在所述车辆上并且不同于由所述控制器控制的所述驱动器设备的至少一个设备”被解释为包括这样两种设备该设备在驱动期间可能对驱动器设备(由控制器控制)产生的波的强度施加影响；该设备被驱动，使得当由此设备产生的波传播到乘客时，可能使车辆乘客对驱动器设备(由控制器控制)产生的波的敏感性变得较低。上述至少一个设备的每一个的“驱动状态”例如可以由表示该设备是否正在被驱动、该设备的驱动的量、强度和频率的参数来表示。“车辆周围的环境”例如可以由表示天气状况(例如，是否正在下雨、温度、湿度、风力、风速)、路面状况(例如，路面是否光滑、颠簸或结冰)、路面的摩擦系数μ、环境噪音和车辆所在位置的海拔的参数来表示。
存在这样的情况，即声波强度或者振动波强度具有分别由输出指标中的两个波强度谷值建立输出值所建立的两个谷值，以使得由两个波强度谷值建立输出值中较高一个建立两个谷值中较高的一个，输出指标表示驱动泵设备形式的驱动器设备的电机的输出量，该泵设备作为液压操作制动系统的液压源。在此情况下，此模式(4)的控制器可以被设置成以根据泵设备当前是否被要求表现出高性能而可变的方式来控制泵设备。具体而言，在应当尽可能减小传播的噪音或者振动的通常状态下，目标值确定部分被设置成选择两个波强度谷值建立输出值中较低的一个，其建立声波或者振动波强度中的两个谷值中较低一个谷值，然后将目标值设置为与此较低波强度谷值建立输出值相对应的值。另一方面，当车辆在高速下行驶时、当车辆在下坡路上行驶时或者当车辆在具有低摩擦系数μ的路面上行驶时，即在由于执行例如上述ABS控制、TRC和VSC的非常规操作的可能性很高而要求泵设备表现出高性能的非常规情况下，目标值确定部分被设置成选择两个波强度谷值建立输出值中较高的一个，其建立声波或者振动波强度中的较高一个谷值，然后将目标值设置为与此较高波强度谷值建立输出值相对应的值。也就是说，在非常规状态下，重要性被赋予确保驱动安全性所要求的泵设备的性能，而在一定程度上牺牲了安静和舒适性。
上述模式(4)的控制器由此能够在满足对于驱动器设备的驱动量和性能的同时，确保一定程度的车内安静和舒适性。注意，上述模式(4)的控制器的目标值确定部分可以设置成基于通过在至少一个预定条件下考虑各种因素而已经做出的确定，来选择多个波强度谷值建立输出值中的一个，使得目标值被设置为与所选择的一个波强度谷值建立输出值相对应的值。
(5)如模式(1)所述的控制器，其中上述至少一个波强度特性包括(a)声波强度特性，其由传播声波强度和所述输出指标之间的基于声波的关系来表示，作为所述传播波强度的所述传播声波强度指示作为所述波的声波的强度；和(b)振动波强度特性，其由传播振动波强度和所述输出指标之间的基于振动波的关系来表示，作为所述传播波强度的所述传播振动波强度指示作为所述波的振动波的强度，并且其中所述目标值确定部分基于所述声波强度特性和所述振动波强度特性来确定所述目标值。
每个都由于驱动器设备的驱动而产生的声波和振动波可以由本发明的控制器作为波进行处理。但是，常见的是它们各自的波强度特性(即，声波强度特性和振动波强度特性)彼此不同，例如由于它们之间在发生共振和反共振的输出指标的值或者范围上的差异。所以，优选的是通过考虑声波强度特性和振动波强度特性两者来实现驱动器设备的控制，以确保车内的安静和舒适性。在根据本发明的模式(5)构造的控制器中，其中基于声波强度特性和振动波强度特性两者来确定目标值，可以进一步提高车内的安静和舒适程度。注意，声波强度特性和振动波强度特性可以被考虑来彼此合作以构成波强度特性组。
(6)如模式(5)所述的控制器，其中所述目标值确定部分选择以下两者中的一个(a)所述输出指标中的声波强度谷值建立输出值，其在所述传播声波强度中建立谷值，和(b)所述输出指标中的振动波强度谷值建立输出值，其在所述传播振动波强度中建立谷值，并且其中所述目标值确定部分将所述目标值设置为与所述输出指标中的所述声波强度谷值建立输出值和所述振动波强度谷值建立输出值中所述被选择的一个相对应的值。
在根据本发明的此模式(6)构造的控制器中，基于所述声波强度谷值建立输出值和所述振动波强度谷值建立输出值两者来确定目标值。此模式(6)的控制器的特性在上述普通情况下尤为重要，在该情况中所述声波强度谷值建立输出值和所述振动波强度谷值建立输出值彼此不同。此模式(6)的控制器可以被设置成以根据操作噪音和振动中的哪一个对车辆乘客更不舒服或更不可忍受而可改变的方式来控制驱动器设备。具体而言，当要求使车辆乘客更不易听见驱动器设备产生的噪音时，或者当车辆乘客对驱动器设备产生的振动不是如此敏感时，目标值确定部分可以被设置成将目标值设为与所述声波强度谷值建立输出值相对应的值。另一方面，当要求使车辆乘客更不易感觉到振动时，或者当车辆乘客对噪音不是如此敏感时，目标值确定部分可以被设置成将目标值设为与所述振动波强度谷值建立输出值相对应的值。由此，在模式(6)的控制器中，所产生波的强度被控制到对车辆乘客合适的水平，由此为乘客提供更高程度的舒适性。
(7)如模式(6)所述的控制器，其中基于以下中的至少一个来选择所述输出指标中的所述声波强度谷值建立输出值和所述振动波强度谷值建立输出值中的上述一个(i)所述车辆的行驶状态，(ii)所述车辆的操作状态，(iii)被安装在所述车辆上并且不同于由所述控制器控制的所述驱动器设备的至少一个设备中每一个的驱动状态，和(iv)所述车辆周围的环境。
在根据本发明的此模式(7)构造的控制器中，通过考虑上述与车辆相关的各种因素，来选择所述输出指标中的所述声波强度谷值建立输出值和所述振动波强度谷值建立输出值中的上述一个。在驱动器设备由液压操作制动系统的泵设备提供的情况下，此模式(7)的控制器可以被设置成例如以根据操作噪音和振动中的哪一个当前对车辆乘客更不舒服或更不可忍受而可改变的方式来控制泵设备。具体而言，在操作噪音被认为比振动更重要地由控制器处理的通常状态下，目标值可以被设置为与所述声波强度谷值建立输出值相对应的值。另一方面，存在这样的状态，即例如由于车辆在路况很差的道路上行驶期间产生的所谓的“道路噪音”，或者在将变速器置于倒车位置期间发出的“倒车警告蜂鸣”，而使得车辆乘客对操作噪音比较不敏感。在振动被认为比噪音更重要地由控制器处理的噪音可忍受状态下，目标值可以被设置为与所述振动波强度谷值建立输出值相对应的值。此外，在制动踏板正由车辆驾驶员操作而车辆驾驶员通过制动踏板感觉到的振动可能很大的状态下，出于减轻振动的目的，目标值确定部分可以被设置成将目标值设为与所述振动波强度谷值建立输出值相对应的值。同时，在制动踏板没有在被操作的状态下，目标值可以被设为与所述声波强度谷值建立输出值相对应的值。由此，在此模式(7)的控制器中，其中基于所述各种因素来选择所述声波强度谷值建立输出值和所述振动波强度谷值建立输出值之一，可以在满足所需车内安静程度的同时，向车辆乘客提供高度的舒适性。
(8)如模式(5)所述的控制器，其中所述目标值确定部分基于其中每一个都被赋予相对权重的所述声波强度特性和所述振动波强度特性来确定所述目标值。
在根据此模式(8)构造的控制器中，通过利用关于声波强度和振动波强度的总评价确定目标值来减小乘客可察觉的波，其中所述声波强度特性和所述振动波强度特性中的每一个的重要程度都被反映到总评价中。虽然确定目标值的具体方式或过程不受特别限制，但是例如可以采用评价函数来进行目标值的确定。更具体而言，声波强度和振动波强度被这样确定的各自的系数所乘，所述各自的系数中相应的一个所乘的声波强度和系数中另一个所乘的振动波强度两者可以用共同的单位来表达，该共同单位表示车辆乘客感觉到的舒适程度。于是，相应的系数所乘的声波强度和另一个系数所乘的振动波强度分别基于重要程度而被赋予了相对权重。这样被加权的两个值的和被定义为其参数由输出指标所提供的评价函数，使得目标值可以被设置成与输出指标中使此评价函数的值最小的值相对应的值。由此，在此模式(8)的控制器中，声波强度和振动波强度可以以使得车辆乘客所感觉到的不舒适性尽可能减小的方式而被减小。
(9)如模式(8)所述的控制器，其中所述目标值确定部分包括相对权重确定部分，其可操作来确定将赋予所述声波强度特性和所述振动波强度特性中每一个的所述相对权重。
赋予所述声波强度特性和所述振动波强度特性中每一个的相对权重可以是恒定的或者常数。但是，如同在根据此模式(9)构造的控制器中，相对权重可以基于每种情况的某些条件来确定，以在不同情况下可变，使得可以更灵活地处理操作噪音和振动两者。在处理操作噪音和振动中增强的灵活性导致进一步提高的车内舒适性。
(10)如模式(9)所述的控制器，其中所述相对权重确定部分是基于以下中的至少一个来确定所述相对权重的(i)所述车辆的行驶状态，(ii)所述车辆的操作状态，(iii)被安装在所述车辆上并且不同于由所述控制器控制的所述驱动器设备的至少一个设备中每一个的驱动状态，和(iv)所述车辆周围的环境。
在根据此模式(10)构造的控制器中，通过考虑与车辆相关的上述因素来确定相对权重。在驱动器设备由液压制动系统的泵设备提供的情况下，此模式(10)的控制器可以被设置成例如根据所述声波强度特性和所述振动波强度特性中的哪一个应当被赋予更大的权重或者重要性而可变的方式来控制作为驱动器设备的泵设备。具体而言，在车辆行驶速度正在减小的情况下，或者在车辆正行驶在下坡路上的情况下，即在认为将以增大的频率来实施制动操作的状态下，在确定目标值时赋予振动波强度特性的权重增大，以由此减小驾驶员通过制动踏板所感觉到的振动。此外，在其中由于例如车辆行驶在路况很差的道路期间产生的噪音而使得乘客对操作噪音比较不敏感的噪音可忍受状态下，赋予振动波强度特性的权重增大。另一方面，在其中例如由于车辆行驶在路况良好道路或平坦路面上期间所产生的小的道路噪音而使得车辆乘客对操作噪音有些敏感的噪音不可忍受状态下，赋予声波强度特性的权重增大。在此模式(10)的控制器中，可以基于上述各种因素来总体地评价声波强度和振动波强度，由此使得可以按照适合于车辆实际所处条件的方式来处理操作噪音和振动。注意，也可以对上述各种因素中的每一个都赋予相对权重，使得可以基于被加权的因素来确定将被赋予所述声波强度特性和所述振动波强度特性中的每一个的相对权重。
(11)如模式(9)或(10)所述的控制器，其中所述相对权重确定部分实现以下两者中的至少一个(a)基于振动波的权重，其中当所述车辆乘客对于所述声波的敏感性低时，增大赋予所述振动波强度特性的所述相对权重；和(b)基于声波的权重，其中当所述车辆乘客对于所述振动波的敏感性低时，增大赋予所述声波强度特性的所述相对权重。换言之，相对权重确定部分至少包括以下两者之一(a′)基于振动波的权重确定部分，当车辆乘客对于声波的敏感性较低时可操作来增大赋予所述振动波强度特性的相对权重，和(b′)基于声波的权重确定部分，当车辆乘客对于振动波的敏感性较低时可操作来增大赋予所述声波强度特性的相对权重。
在此模式(11)中，相对权重确定部分不同地定义或者根据与上述模式(10)中不同的观点来定义，虽然说明了在上述模式(10)中概括的规则(在相对权重的确定中)可以应用的一般形式。在根据此模式(11)构造的控制器中，通过考虑全局观点来确定相对权重，由此目标值可以确定为适合于车辆实际所处的情况。因为可以由此有效地减小传播波强度，所以车内安静和舒适程度可以提高到令人满意的程度。
(12)如模式(8)至(10)中任一项所述的控制器，还包括目标值可设置范围确定部分，其可以操作来确定目标值可设置范围，所述目标值可以在所述目标值可设置范围内被所述目标值确定部分所设置。
减小诸如操作噪音和振动之类的传播波的强度可以有效地满足车内所需的安静和舒适度。但是，例如存在这样的情况，其中对于输出指标中发生共振的范围，所述声波强度特性和所述振动波强度特性彼此不同。在这样的情况下，目标值必须避免被设置为这样的值，其与处于发生声波或振动波共振的范围内的输出值相对应。此外，例如由于需要确保将由驱动器设备表现出来的所需程度的性能，而存在这样的情况，其中驱动器设备要求被驱动成这样，即将电机的输出量保持在根据条件而受限制的输出指标的范围内。例如，在驱动器设备由液压操作制动系统的泵设备提供的情况下，在执行非常规操作(例如，上述ABS控制、TRC、VSC)期间要求泵设备表现出高性能。也就是说，在执行要求泵电机的大输出量的非常规操作期间，优选的是上述目标值可设置范围被确定成该范围的下限相对较高。在根据模式(12)构造的控制器中，因为目标值可设置范围被确定成适合于每种情况，所以可以按照实际上适合于任何一种情况的方式来控制驱动器设备，包括要求驱动器设备在电机的输出量被保持在特定范围内时被驱动的情况。
(13)如模式(12)所述的控制器，其中所述目标值可设置范围被确定为定义在两个值之间，所述两个值分别对应于从以下两者之中选择的所述输出指标中的两个输出值(a)所述输出指标中的至少一个声波强度谷值建立输出值，所述至少一个声波强度谷值建立输出值中的每一个都在所述传播声波强度中建立谷值，和(b)所述输出指标中的至少一个振动波强度谷值建立输出值，所述至少一个振动波强度谷值建立输出值中的每一个都在所述传播振动波强度中建立谷值。
在根据此模式(13)构造的控制器中，所述目标值可设置范围被确定为定义在两个值之间，所述两个值分别对应于两个所选择的波强度谷值建立输出值。换言之，所述目标值可设置范围被确定成其下限和上限分别由两个所选择的波强度谷值建立输出值所定义。常见的是在输出指标中接近每个波强度谷值建立输出值的值在输出指标中建立相对较低的值。所以，在此模式(13)的控制器中，在上述相对权重被赋予所述声波强度特性和所述振动波强度特性中的每一个的情况下，可以使得声波强度和振动波强度中的每一个都很小。
在此模式(13)的控制器中，在上述至少一个声波强度谷值建立输出值由单个输出值构成，而上述至少一个振动波谷值建立输出值由另一单个输出值构成的情况下，目标值可设置范围被确定为定义在这两个单个输出值之间。在上述至少一个声波强度谷值建立输出值和/或上述至少一个振动波谷值建立输出值由多个输出值构成的情况下，目标值可设置范围在多个范围中进行选择，其中上述多个范围中的每一个都定义在多个输出值中相对应的一对输出值之间。在此情况下，目标值可设置范围优选地确定为定义在以下两者之间以能够进一步减小传播波强度多个输出值中在声波或振动波强度中建立最低或者最小值的一个输出值，以及多个输出值中与在声波或振动波强度中建立最小值的输出值(可以被称为“波强度最小值建立输出值”)相邻的一个输出值。此外，可以基于上述与车辆相关的各种因素来确定目标值可设置范围，由此可以按照适合于车辆实际行驶条件的方式来减小传播的波。
此模式(13)的控制器可以被设置为这样，即使得目标值可设置范围被确定为定义在两个值之间，其中一个值从多个声波强度谷值建立输出值中选择，而另一个值从多个振动波强度谷值建立输出值中选择。此外，在一个或多个声波强度谷值建立输出值位于作为上述至少一个振动波强度谷值建立输出值的两个振动波强度谷值建立输出值之间的情况下，目标值可设置范围可以确定为被定义在这两个振动波强度谷值建立输出值之间。类似地，在一个或多个振动波强度谷值建立输出值位于作为上述至少一个声波强度谷值建立输出值的两个声波强度谷值建立输出值之间的情况下，目标值可设置范围可以确定为被定义在这两个声波强度谷值建立输出值之间。
(14)如模式(1)至(13)中任一项所述的控制器，还包括波强度特性确定部分，其可操作来确定所述至少一个波强度特性，所述目标值确定部分基于所述至少一个波强度特性来确定所述目标值。
根据本发明的此模式(14)构造的控制器有效地用于这样的情况，其中确定目标值所基于的波强度特性是可变的而非固定的，因此可以以很高的变化程度来控制驱动器设备。在此模式(14)的控制器中，波强度特性例如可以由通过适当修改标准特性获得的修改特性或者从多个可选择特性中选择的选择特性来提供。
(15)如模式(14)所述的控制器，其中所述波强度特性确定部分基于使得所述传播波强度和所述输出指标之间的所述关系被改变的特性变化因素，来确定所述至少一个波强度特性。
在根据此模式(15)构造的控制器中，可以基于适合于该确定的波强度特性来确定目标值，由此使得能够对驱动器设备进行精确控制，即使存在使得波强度特性本身被改变的因素。上述各种与车辆相关的因素包括与此模式(15)中说明的“特性变化因素”相对应的至少一个因素。例如，在波在传播路径中的传播行为根据环境温度或其他因素而改变的情况下，由输出指标中相同的值所建立的传播波强度值可能根据环境温度或其他因素而改变。此外，在此情况下，传播波强度的谷值和谷值的数量也可能改变。此模式(15)的控制器使得能够基于适当的波强度特性来确定目标值，即使在此情况下环境温度或者其他因素被改变。注意，在存在多个特性变化因素的情况下，可以基于此多个特性变化因素来确定波强度特性。
(16)如模式(15)所述的控制器，其中所述波强度特性确定部分基于所述特性变化因素的水平，从多个可选择的特性中选择所述至少一个波强度特性。
在根据此模式(16)构造的控制器中，可以设置波强度特性存储部分，其存储多个可选择特性，使得目标值确定部分基于上述至少一个波强度特性来确定目标值，所述至少一个波强度特性是基于特性改变因素的水平而从存储在波强度特性存储部分中的多个可选择特性中选择的。例如，如下面将说明的那样，可以通过在特性变化因素中各自不同的水平下实际测量传播波的强度来获得多个可选择特性。从这样获得的可选择特性中，那些特性中与特性变化因素的当前水平(在确定目标值时)相对应的一个被选择作为波强度特性，由此使得可以按照适合于实际情况的方式来实现传播波强度的减小。注意，在存在多个特性变化因素的情况下，可以基于多个特性变化因素来确定波强度特性，如上述模式(15)中一样。也就是说，波强度特性存储部分可以设置成存储多个可选择特性，多个可选择特性中的每一个都与各个特性变化因素中相对应的一个因素的各个水平中相对应的一个水平相对应，使得基于存储在波强度特性存储部分中的那些特性中当前适当的一个特性来确定目标值。
(17)如模式(1)至(16)中任何一项所述的控制器，还包括驱动条件改变部分，其可操作来改变驱动条件，在满足所述驱动条件时所述驱动器设备被驱动，其中所述驱动条件改变部分改变所述驱动条件，使得用于驱动所述驱动器设备的时间长度减小。
在根据此模式(17)构造的控制器中，也可以按照与上述模式中每一个的控制器不同的方式来控制驱动器设备，以确保车内安静和舒适性。具体而言，在此模式(17)的控制器中，可以选择性地执行其中基于波强度特性来控制驱动器设备的控制(以下称为“第一控制”)，和其中减小驱动器设备的驱动时间长度来限制操作噪音和振动的产生的控制(以下称为“第二控制”)。也就是说，可以以更高的变化程度来控制驱动器设备。例如，此模式(17)的控制器可以被设置成基于所述声波强度特性和所述振动波强度特性两者来正常执行第一控制，以及在禁止第一控制以将安静性提高到可以满足车辆乘客的程度的情况下，执行此模式(17)中说明的第二控制，以代替第一控制。
此模式(17)的控制器可以被用来控制液压操作制动系统的泵设备的形式的驱动器设备，其中当制动系统中的液压不高于阈值时泵设备被驱动。在此情况下，控制器可以被设置成在车辆的发动机没有在被旋转时，即在由于缺少行驶噪音和振动(其在车辆正行驶时将产生)车辆乘客很可能对泵设备产生的波敏感时，减小泵设备的驱动时间长度。例如可以通过降低上述阈值来减小泵驱动时间长度，使得车辆乘客可以享有更长时间的安静。在泵设备以间歇方式被驱动的情况下，降低的阈值导致泵驱动次数减少和/或每次驱动时泵驱动的时间长度减小。注意，术语“驱动器设备被驱动的时间长度”可以解释为，对应于驱动器设备的驱动时间的总长度对驱动设备的驱动时间的总长度加上非驱动时间的总长度之和的比值。
(18)如模式(1)至(17)中任何一项所述的控制器，还包括波强度特性获取部分，其可操作来测量所述波的所述强度，并基于所测量的所述波的强度来获取波强度特性，以作为所述至少一个波强度特性中的每一个。
在根据此模式(18)构造的控制器中，由控制器自身获取波强度特性。因为波强度特性对每个个别车辆是合适的，并且可能对不同的车而不同，所以通过使用由控制器自身获取的波强度特性，可以按照对所研究车辆合适的方式来控制驱动器设备。此外，波强度特性可能例如由于驱动器设备和车辆其他部件的老化而随时间改变。同样考虑到这点，基于更新的波强度特性数据做出的目标值确定使得驱动器设备能够以适合于车辆当前状况的方式被控制。
声波或者振动波的强度可以例如通过使用传感器(例如，能够测量声压水平的设备以及能够测量振动幅值的振动计)来测量，所述传感器布置在车辆的驾驶舱内的合适位置处，用于检测声波或者振动波。在使电机输出量改变的同时，通过这样的传感器来连续或者逐次地测量波强度。就是说，在输出指标的每个不同水平下测量波强度。通过将波强度的多个测量值与输出指标的各个水平相关联，可以获得波强度特性。这样获得的波强度特性可以存储在上述波强度特性存储部分中，从而可以在确定目标值时被获取。优选的是例如在发动机正停止时，即不存在可能影响波强度测量的任何干扰时，获取波强度特性。但是，如果由干扰对测量所施加影响的程度是已知的，或者如果从测量中排除了波的影响，则波强度特性可以在任何阶段中精确地获取，即使存在干扰。
(19)如模式(18)所述的控制器，其中所述波强度特性获取部分获取这样的所述波强度特性以作为所述至少一个波强度特性中的每一个，所述波强度特性对应于使得所述传播波强度和所述输出指标之间的所述关系被改变的特性变化因素的水平。
如上所述，在存在特性改变因素的情况下，波强度特性可能根据特性改变因素的水平而改变。所以优选的是基于特性改变因素的水平来获取波强度特性。此模式(19)可以与其中波强度特性(基于其来确定目标值)根据特性改变因素的水平而改变的上述模式一起有利地实施。也就是说，上述波强度特性存储部分可以设置成在其中存储与特性变化因素的各个不同水平相关联的、作为可选择特性的多个波强度特性。在此设置中，可以基于从多个可选择特性中选择的、并且与确定目标值时特性变化因素的水平相对应的波强度特性，来确定目标值。
(20)如模式(18)或(19)所述的控制器，还包括异常检测部分，其可操作来检测所述车辆和所述驱动器设备中至少一个的异常。
如果在提供波传播路径的构造或者驱动器设备自身中发生异常，则传播波的强度很可能改变。根据此模式(20)构造的控制器用来通过基于其自身获取的波强度特性检测传播波强度的改变，来检测车辆和/或驱动器设备的异常。本控制器能够检测通常车辆乘客不可检测的甚至很小的改变，并由此在早期检测到异常。检测或者确定异常的过程或者方式不受具体限制。但是，例如可以通过将当前获取的波强度特性与上次获取的波强度特性或者作为标准特性的预定波强度特性进行比较，来进行异常检测或者确定。具体而言，可以在以下情况下确定车辆和/或驱动器设备碰到异常(i)当前获取的波强度特性中的波强度谷值建立输出值偏离上次获取的或者预定的波强度特性的波强度谷值建立输出值达到超过预定阈值的值；(ii)与上次获取的或者预定的波强度特性的波强度谷值建立输出值的数量相比，当前获取的波强度特性中波强度谷值建立输出值的数量增加或者减少；以及(iii)由波强度谷值建立输出值所建立的谷值，在当前获取的波强度特性中比上次获取的或者预定的波强度特性中大或者小一个超过预定阈值的值。如果检测到异常，则可以通过合适的装置将异常可视或者可听地通知车辆乘客，合适的装置例如是在驾驶舱的仪表板中显示警告信息的显示设备和发出警告蜂鸣、铃音或者其他声音的发音器。
(21)如模式(1)至(20)中任何一项所述的控制器，其控制作为所述驱动器设备的泵设备，所述泵设备用作所述车辆的液压操作制动系统的液压源。
由泵设备的驱动产生的操作噪音和振动是恶化车内安静和舒适度的主要因素。根据此模式(21)构造的控制器能够减小这样的恶化因素并且显著提高车内安静和舒适度。应当注意到，即使电机的输出量有些改变，液压操作制动系统的泵设备的性能也不会显著改变，只要通过改变电机的驱动时间长度来补偿或者抵消电机输出量的改变。因此，可以通过在不影响泵设备性能的情况下改变电机输出，来控制作为驱动器设备的泵设备。在这方面，基于波强度特性的控制可以有利地应用到泵设备的控制。特别地，可以按照与某些上述模式相关的说明书中举例说明的任何一种方式来控制泵设备。
(22)一种波强度特性获取器，其设置在配备有由电机操作的驱动器设备的车辆中，所述波强度特性获取器用于获取由以下两者之间的关系所表示的波强度特性(A)传播波强度，其表示由于所述驱动器设备的驱动而产生并传播到所述车辆的乘客的波的强度，以及(B)输出指标，其表示所述电机的输出的量，所述波强度特性获取器包括测量设备，其可操作来测量所述波的所述强度；和波强度特性获取设备，其可操作来基于所测量的所述波的强度获取所述波强度特性。
根据上述模式的控制器的波强度特性获取部分可以被视为此模式(22)的波强度特性获取器。在配备有波强度特性获取器的车辆中，可以精确地进行基于波强度特性的控制，如上所述。波强度特性获取器可以选择性地配备异常检测部分，以使得能够更容易对车辆和/或驱动器设备的异常进行检测。
通过结合附图阅读对本发明当前优选实施例的以下详细说明，将更好地理解本发明的上述和其他目的、特征、优点以及技术和工业重要性，附图中
图1是示出包括泵设备的车辆的液压操作制动系统的回路图，该泵设备由根据本发明实施例构造的控制器所控制；图2是示出内置有泵设备的制动驱动器的立体图；图3是示出构成图2的制动驱动器的柱塞泵的剖视图；图4是示出车辆中液压操作制动系统的部件布置的视图；图5是曲线图，示出了由泵设备的驱动所产生并且传播到车辆乘客的声波和振动波的强度特性的示例；图6是示出包括本发明实施例的控制器在内的电子控制单元(ECU)的各个部分的框图；图7是示出在本发明实施例的控制器中执行的泵设备控制例程的流程图；图8是示出构成图7的泵设备控制例程一部分的基于声波/振动波的目标值确定子例程的流程图；图9是示出构成图8的基于声波/振动波的目标值确定子例程一部分的加权因子确定子例程的流程图；图10是曲线图，示出了车辆运行速度和用于对图9的加权因子确定子例程中的加权因子进行补偿的补偿率之间的关系；图11是曲线图，示出了在图8的基于声波/振动波的目标值确定子例程中的目标值确定中被使用的加权函数；图12是示出构成图7的泵设备控制例程一部分的基于声波的目标值确定子例程的流程图；图13示出构成图7的泵设备控制例程一部分的电机控制子例程的流程图；图14是示出在本发明实施例的控制器中执行的波强度特性获取例程的流程图；图15A和15B是曲线图，示出了与图5的示例不同的声波和振动波的强度特性的其他示例；和图16A-16C是曲线图，示出了与图6的示例不同的声波和振动波的强度特性的其他示例。
具体实施例方式
下面将参照附图，以用于控制液压操作制动系统的泵设备的控制器的形式来说明本发明的一个实施例。应当理解到本发明不限于以下实施例，而可以利用本领域技术人员是可以想到的各种变化和修改来实施，例如在上述“本发明的各种模式”中说明的那些模式。
首先将说明用于机动车辆的液压操作制动系统的概要。此制动系统配备有作为驱动器设备的泵设备，其将受到由根据本发明实施例构造的控制器所实现的控制。图1示出了本实施例的制动系统的回路图，此制动系统作为液压操作制动系统是非常普通的。制动系统构造成包括制动踏板10、主缸12、泵设备14、电磁操作的线性阀16、18和盘制动设备22，线性阀16、18每个都用作车辆的车轮中相应一个的增压或减压阀，盘制动设备22每个都设置在相应的车轮中并且包括轮缸20。泵设备14包括柱塞泵24、用于操作柱塞泵24的电机26、储能器28和泵压力传感器30，泵压力传感器30由布置来检测泵设备14的出口侧部分中的流体压力P的压力计来提供。注意，在泵设备14的出口侧部分中的压力基本上等于储能器28中的压力。
制动系统由后面说明的电子控制单元(以下称为“ECU”，)来控制。在通常状态下，电磁操作的主缸断流阀32(其由常开阀来提供)在有电流施加到其上的情况下处于关闭状态，因此制动设备22被泵设备14产生的液压所驱动。主缸压力传感器34被设置来检测主缸12中的压力，该压力对应于由车辆驾驶员施加到制动踏板10的操作力大小。同时，轮缸压力传感器36设置来检测各个轮缸20中的压力。ECU控制供应到每个线性阀16、18的电流，使得轮缸20中的压力对应于主缸12中的压力。此外，ECU还执行防抱死制动(ABS)控制、牵引力控制(TRC)和车辆稳定性控制(VSC)(将不对这些控制提供多余的说明)。此外，ECU还控制泵设备14，使得由泵设备14产生的流体压力被保持在预定范围内，该预定范围的上限比使得每个轮缸20能够提供预定最大制动力的压力值大出预定的裕量。
制动系统包括一个部分(由图1的双点划线所环绕)，其构成被称为驱动器单元50的单个单元。如图2所示，驱动器单元50包括形式为驱动器块52的主体、以及安装到驱动器块52以位于驱动器块52外面的上述电机26和储能器28。在驱动器块52的上表面中，形成有两个主缸侧端口54和四个轮缸侧端口56。两个主缸侧端口54连接到主缸12，而四个轮缸侧端口56分别连接到被分别设置在四个车轮中的四个轮缸20。在驱动器块52的上表面上，设置有入口60，其连接到主缸12中设置的储液器58。上述柱塞泵24、线性阀16、18、主缸断流阀32、泵压力传感器30、主缸压力传感器34和轮缸压力传感器36都内置在驱动器块52中。
柱塞泵24被设置在驱动器块52的上半部分中，并且具有作为柱塞泵的通常构造，如从图3的其剖视图可见。柱塞泵24被构造为包括一对缸设备70和置于缸设备70之间的偏心凸轮72。每个缸设备70包括大体圆筒形的主体74和柱塞76，圆筒形主体74具有圆筒壁和底壁，柱塞76可往复运动地设置在圆筒形主体74内。同时，偏心凸轮72主要由凸轮轴80构成，该凸轮轴80包括偏心部分78并且通过轴承81、83由驱动器块52可旋转地支撑。凸轮轴80在其轴向末端部分处固定到啮合部分82，啮合部分82由电机26的输出轴的远端部分提供，从而凸轮轴80不可以相对于电机26的输出轴旋转，即可以与电机26的输出轴一起旋转。轴承84配合装到凸轮轴80的偏心部分78上，并具有外轴承套86，柱塞76在其轴向末端部分处与该外轴承套86保持啮合。随着包括偏心部分78在内的凸轮轴80的旋转，每个柱塞76被往复运动，由此工作流体被加压以向着轮缸20传送。
如上构造的泵设备14在其驱动期间产生操作噪音和振动。例如，操作噪音主要包括作为轴承84在其轴向上往复运动的结果，而在轴承84的外轴承套86的轴向相对末端与垫片87、89抵靠接触时所产生的噪音，其中垫片87、89与各个轴承81、83的内环保持接触；以及由柱塞泵24的振动产生的噪音。操作振动主要包括由旋转的偏心凸轮72的动态不平衡产生的振动，以及由柱塞76的往复运动产生的惯性力所导致的振动。这样由泵设备14的驱动所产生的操作噪音和振动被传播到车辆乘客，并由此构成使得车内安静和舒适度恶化的因素。如下所述，本实施例的控制器是为了减小这种操作噪音和振动而提供的。
如图4所示，制动驱动器50设置在发动机舱的下面部分。制动踏板10设置在驾驶舱中。连接到制动踏板10的主缸12布置在发动机舱中，以被定位在缓冲板90的相对两侧中远离制动踏板10的一侧上。通过将这些部件如此设置，由泵设备14的驱动产生的操作振动例如经由连接制动驱动器50和主缸12的管线而被传播到制动踏板10。同时，由泵设备14的驱动产生的操作噪音通过缓冲板90向驾驶舱传播，从而可以被车辆乘客听见。
在图4中，标号100表示形式为设置在制动系统中的ECU(电子控制单元)的控制器。ECU 100主要由计算机构成，并被设置在仪表板102的内部深处。
制动系统具有大量传感器、开关等，以使得能够实现各种控制。传感器和开关设置在如图4所示的各个位置处，其中仅有与泵设备14的控制有关的那些用“○”标记。具体而言，制动驱动器50设置有上述泵压力传感器30和电机旋转传感器(r)104，后者主要由用于检测电机26的转速(例如每分钟的转数)的光学旋转编码器构成。踏板开关(Psw)106设置在支撑制动踏板10的踏板支架中，以检测由车辆驾驶员做出的对制动踏板10的操作。在用于支撑每个车轮的悬挂设备中，设置有转速传感器(V)108和垂直加速度传感器(G)110，分别用于检测车轮的转速和车轮的垂直位移加速度。仪表板102设置有点火开关(I/G)112，可操作来起动发动机以驱动车辆；模式选择开关(“模式”)114，用于选择ECU 100中可选择的控制模式之一；特性获取开关(“获取”)116，可操作来获取声波或振动波(即操作噪音和振动)的强度特性；和空调传感器(“空调”)118，用于检测空调的驱动状态。在从转向杆延伸出来的组合开关中，设置有雨刷开关(“雨刷”)120，其可操作来驱动车窗雨刷。在ECU 100附近，设置有温度传感器(T)122和倾斜传感器(INC)124，分别用于检测制动系统周围区域的环境温度和检测车辆在其纵向上的倾斜。在变速器的变速箱中，设置有档位传感器(Sh)126，用于检测变速器的换档部件(例如换档手柄)的当前选择位置。此外，作为获取波强度特性的测量设备，声压计(s)130和振动计(v)132分别设置在仪表板102和制动踏板10中，用于测量操作噪音和振动的强度。这些测量计130、132在图4中以三角形“△”标记。
上述传感器和开关被连接到ECU 100，由此它们所表示的信息被输入到ECU 100。注意，仪表板102还设置有警告设备134，其在制动驱动器50和其他设备出现异常事件时被激活以将该事实通知车辆乘客。
作为驱动泵设备14的结果而产生并且传播到车辆乘客的声波和振动波，操作噪音和振动具有各自的波强度特性，如图5的曲线图中作为示例示出的那样。在其中横轴表示形式为电机26转数r(rpm)的电机26的输出指标，而纵轴表示传播波的强度D的曲线图中，声波强度特性由虚线表示而振动波强度特性由实线表示。传播的声波强度DS是基于其声压来测量的强度，而传播的振动波强度DV是基于其振动幅值来测量的强度。虽然传播的声波强度DS和传播的振动波强度DV这样彼此不同地测量，但是它们两者都以对它们共同的任意单位(a.u.)来表示，以画在单个曲线图中。
传播的振动波强度DV是由上述振动计132测量的。为了简化本发明的本实施例的解释，在本实施例中仅通过制动踏板10传播的一部分振动受到由ECU 100所实现的控制，虽然振动实际上可能不只通过制动踏板10还通过除了制动踏板10的其他元件或多个元件传播到车辆乘客。同时，传播的声波强度DS是由上述声压计130测量的。与传播的振动相似，为了简化解释，在本实施例中，在由声压计130测量的声波强度基本上等于进入车辆乘客耳朵的声音或者噪音的强度的假设上来处理传播的噪音，虽然它们实际上在水平上可能有些不同。振动波强度特性和声波强度特性可以由下述表达式(1)、(2)所表达的关系来表示。从表达式(1)、(2)清楚可见，振动波强度特性和声波强度特性可以被定义成形式为电机26转数r的变量的函数。这些函数中的每个都被认为在概念上包括所谓的传递函数。
DV＝fV(r) (1)DS＝fS(r) (2)其中，DV表示传播的振动波强度DS表示传播的声波强度r表示电机的转数(rpm)。
如从图5的曲线图清楚可见，在振动波强度特性中，在电机26的转数中有一个波强度峰值建立输出值和一个波强度谷值建立输出值，它们分别建立传播的振动波强度DV中的峰值和谷值。一般认为峰值和谷值是由于共振现象和作为与共振现象相反现象的反共振现象而分别建立的。另一方面，在声波强度特性中，在电机26的转数中有两个波强度峰值建立输出值和两个波强度谷值建立输出值。为了令人满意地提高车内的安静和舒适度，所期望的是电机26在分别在振动波强度DV和声波强度DS中建立谷值的转数r下旋转。但是，振动波强度特性中的波强度谷值建立输出值不同于声波强度特性中的任一个波强度谷值建立输出值，即电机26的转数r中的任何值都不能在振动波强度DV以及声波强度DS中同时都建立谷值。考虑到这样的情况，电机26被控制为在适当的转数r下旋转，下面将详细说明。基于作为在传播波强度D中建立谷值的波强度谷值建立输出值类型的电机26的转数r来实现该控制，该数被称为转数的波强度谷值建立数PE。在振动波强度DV中建立谷值的电机26的转数r被称为转数的振动波强度谷值建立数PEV。类似地，在声波强度DS中建立各个谷值的电机26的转数r被称为转数的声波强度谷值建立数PES。这些转数PES中较低的一个被称为PES1，而转数PES中较高的一个被称为PES2。在图5所示的声波强度特性中，波强度DS在较低的声波强度谷值建立数PES1处比在较高的声波强度谷值建立数PES2处低。
图5所示的振动波强度特性和声波强度特性中的每一个都随着特定的一个因素或多个因素的变化而变化。例如，随着制动系统周围区域中环境温度T的变化，由于制动工作流体的粘性变化、车身或者其他车辆部件的膨胀或收缩以及构成支撑制动驱动器50的绝缘体的橡胶部件的硬度变化，波强度特性很可能变化。当波强度特性这样变化时，在电机26的相同转数r下，传播波强度D变化。此外，波强度特性的变化导致转数的波强度谷值建立数PE的变化，以及在传播波强度D中由转数的波强度谷值建立数PE所建立的谷值的变化。所以，在本实施例中，作为车辆周围的环境类型的环境温度T被当做特性变化因素之一，使得基于与环境温度T的当前水平相对应的波强度特性来实现控制。
ECU(电子控制单元)100主要由计算机构成，并且包括具有如图6的框图(其主要示出了ECU 100的与本发明密切相关的一部分)所示的各自功能的各个部分。ECU 100可以被划分成四个主要部分，包括信息输入部分150、泵设备控制部分152、制动控制部分154和数据存储部分156。信息输入部分1 50接收由ECU 100实现的控制所需要并从上述各个传感器和开关传送来的信息。泵设备控制部分152执行与本发明相关的控制，即基于波强度特性来控制泵设备14。制动控制部分154控制电磁操作线性阀16、18，使得产生与作用到制动踏板10的操作力成比例的制动力。制动控制部分154还执行防抱死制动(ABS)控制、牵引力控制(TRC)和车辆稳定性控制(VSC)。数据存储部分156存储这些控制所要求的各种数据。
基于波强度特性来控制泵设备14的泵设备控制部分152可以如下所述地划分为具有各自功能的多个部分。
作为泵设备控制部分152的核心部分的目标值确定部分160确定作为目标值的电机26的转数目标数r*，基于该目标数r*来控制电机26。目标值确定部分160包括基于声波/振动波的目标值确定部分162，其可以操作以基于声波强度特性和振动波强度特性来确定转数的目标数r*；以及基于声波的目标值确定部分164，其可以操作以仅基于声波强度特性来确定转数的目标数r*。也就是说，在目标值确定部分160中，两个确定部分162、164中所选择的一个被操作来确定转数的目标数r*。电机控制部分166基于由目标值确定部分160所确定的转数的目标数r*来控制电机26。注意，利用反馈控制系统来控制电机26的转数r，如下所述。
在由目标值确定部分160确定转数的目标数r*之前操作波强度特性确定部分168，以确定波强度特性，基于该波强度特性来确定转数的目标数r*。目标值可设置范围确定部分170确定目标值可设置范围，转数的目标数r*形式下的目标值可以由目标值确定部分160在该目标值可设置范围内设置。相对权重确定部分172确定将被赋予声波强度特性和振动波强度特性中的每一个的相对权重，使得上述基于声波/振动波的目标值确定部分162可以基于被赋予该相对权重的声波强度特性和振动波强度特性来确定转数的目标数r*。
在本实施例中，基于在目标车辆中测量的传播波的强度来获取波强度特性，目标值确定部分160是基于此波强度特性来确定转数的目标数r*的。获取此波强度特性的过程由包括在泵设备控制部分152中的波强度特性获取部分174实现。此外，获取的波强度特性被用来检测车辆或者泵设备14的异常，以通过上述警告设备134将检测到异常的事实通知给车辆乘客。检测异常的过程由也包括在泵设备控制部分152中的异常检测部分176实现。
泵设备控制部分152还执行不直接涉及波强度特性的控制。通过改变在满足时使得泵设备14被驱动的驱动条件来执行此控制。在这样的液压操作制动系统中，其中当上述泵压力传感器30检测到的流体压力P变得低于阈值时起动泵设备14的驱动，上述驱动条件是流体压力P低于该阈值。也就是说，通过使阈值在特定状态下低于通常状态来执行该控制。由同样包括在泵设备控制部分152中的驱动条件改变部分178来降低阈值，即改变泵驱动条件。注意，此阈值可以被称为泵驱动起动压力PL。
数据存储部分156也可以被划分成具有各自功能的多个部分。波强度特性存储部分180存储用作可选择波强度特性的各个波强度特性，在可选择波强度特性中选择至少一个波强度特性，使得目标值确定部分160基于所选择的一个或多个波强度特性来确定电机26的转数的目标数r*。更具体而言，波强度特性存储部分180包括存储多个振动波强度特性的振动波强度特性存储部分182、以及存储多个声波强度特性的声波强度特性存储部分184。注意，多个振动波和声波强度特性是在将环境温度T以离散方式设置的多个水平下获得的。在本实施例中，多个波强度特性是在这样的环境温度T的离散值下获得的，即相邻值之间的恒定间隔为2℃。数据存储部分156还包括分别存储加权函数和评价函数的加权函数存储部分186和评价函数存储部分188，这两个函数在由目标值确定部分160确定转数的目标数r*时被用作规则。
已经说明了ECU 100的整体构造的概要。在以下对ECU 100所实现控制的说明中，将更详细地说明ECU 100的每个部分的功能和作用。注意，根据本发明实施例的控制器主要由ECU 100的上述泵设备控制部分152和数据存储部分156构成。还要注意，ECU 100主要由配备两个CPU的计算机构成，使得泵设备控制部分152和数据存储部分156分别包含在两个CPU中，以被布置成彼此独立地执行控制。
由ECU 100的泵设备控制部分152根据图7的流程图中图示的泵设备控制例程来控制泵设备14。该泵设备控制例程以短的时间间隔(例如几十毫秒)被重复地执行。下面，将参照图7-9和12-14的流程图来详细说明由控制器实现的控制。
在执行此泵设备控制例程的每个周期中，最初执行步骤S1以确定设置在仪表板102中的模式选择开关114当前选择的是两个可选择模式中的哪一个。两个可选择模式包括基于声波强度特性和振动波强度特性来确定转数的目标数r*的基于声波/振动波的模式，以及仅基于声波强度特性来确定转数的目标数r*的基于声波的模式。如果选择基于声波/振动波的模式，则控制流程前进到步骤S2，在步骤S2中执行基于声波/振动波的目标值确定子例程。如果选择基于声波的模式，则控制流程前进到步骤S3，在步骤S3中执行基于声波的目标值确定子例程。
如图8的流程图所示，基于声波/振动波的目标值确定子例程从步骤S21开始，以基于环境温度T来确定声波强度特性和振动波强度特性，将基于这两者来确定电机26的转数的目标数r*。也就是说，从存储在声波强度特性存储部分184和振动波强度特性存储部分182中的可选择特性中，读出与环境温度T的当前水平(其由温度传感器122所检测)相对应的声波强度特性和振动波强度特性。此步骤S21由波强度特性确定部分168实现。换言之，在此步骤S21中，波强度特性确定部分168基于作为特性变化因素的环境温度T来确定声波强度特性和振动波强度特性，或者基于特性变化因素的当前水平而从可选择特性中选择声波强度特性和振动波强度特性的每一个。注意，将在图5所示的特性已经在步骤S21中被读出的假定上如下继续关于控制的说明。
步骤S21之后是步骤S22，其被执行以分别基于从上述档位传感器126、雨刷开关120和空调传感器118传送来的输出信号，确定变速器的换档部件当前所选择的位置、车窗雨刷目前是否被驱动以及空调的驱动状态。在满足以下三个条件中至少一个的情况下，控制流程前进到步骤S28而不执行步骤S23-S27，这三个条件包括(i)换档部件目前被置于变速器的倒档位置中的条件，(ii)车窗雨刷目前被驱动的条件，和(iii)空调目前被置于其高速风扇模式中的条件。也就是说，在上述三个条件中的至少一个被满足时，由于倒车警告蜂鸣、由车窗雨刷的驱动产生的噪音或者由空调排出的强气流产生的噪音，可以认为由泵设备14的驱动产生的噪音不太可能被车辆乘客听见。所以，在这样的情况下，步骤S22之后是步骤S28，在其中转数的目标数r*被设置为转数的振动波强度谷值建立数PEV。这些步骤S22和S28由基于声波/振动波的目标值确定部分162实现。换言之，在这些步骤S22和S28中，基于声波/振动波的目标值确定部分162基于作为车辆的操作状态和设备(其被安装在车辆上并且不同于泵设备14)的驱动状态形式的与车辆相关的各种因素，来选择转数的声波强度谷值建立数PES和转数的振动波强度谷值建立数PEV中的一个，然后将数PES、PEV中被选择的一个确定为转数的目标数r*。
如果在步骤S22中获得否定判断(否)，即如果上述三个条件中的任何一个都不满足，则步骤S22之后是步骤S23-S27。在步骤S23中，确定当前制动系统是否在执行防抱死制动控制、牵引力控制和车辆稳定性控制中的至少一个。如果在步骤S23中获得肯定判断(是)，则控制流程前进到步骤S24，在该步骤中相对较高的范围被设置为转数的目标数r*所设置的目标值可设置范围，因为在执行防抱死制动控制、牵引力控制和/或车辆稳定性控制期间通常要求泵设备14表现出高性能。也就是说，在步骤S24中，作为目标值可设置范围的目标数可设置范围rmin-rmax被确定为这样，即其下限rmin和上限rmax由上述转数的振动波强度谷值建立数PEV和较高的转数的声波强度谷值建立数PES2所定义。如果在步骤S23中获得否定判断(否)，即在认为不要求泵设备14表现出高性能时，则控制流程前进到步骤S25，在步骤S25中，目标数可设置范围rmin-rmax被确定为其下限rmin和上限rmax由较低的转数的声波强度谷值建立数PES1和转数的振动波强度谷值建立数PEV所定义。这些步骤S23-S25由目标值可设置范围确定部分170实现，使得目标数可设置范围rmin-rmax被确定为定义在两个转数的波强度谷值建立数PE之间，这两个数是基于作为与车辆相关的各种因素的车辆操作状态，而从至少一个转数的声波强度谷值建立数PES和至少一个转数的振动波强度谷值建立数PEV中选择的。
在已经如上所述地确定了目标数可设置范围rmin-rmax后，控制流程前进到步骤S26以执行在图9的流程图中图示的加权因子确定子例程。加权因子表示声波强度特性和振动波强度特性的相对重要性的程度。在本实施例中，加权因子用从“零”(0)到“六”(6)的一个实数表示，使得此表示数随着振动波强度特性被赋予相对较高的重要性而增大，而随着声波强度特性被赋予相对较高的重要性时此表示数减小。加权因子子例程从步骤S26-1开始，在该步骤中加权因子n被初始化设置成中间值，即“三”(3)。
随后，执行步骤S26-2以基于从倾斜传感器124传送来的信息，确定车辆当前是否行驶在倾斜度高于预定阈值的陡峭下坡路上。当车辆正行驶在具有高倾斜度的下坡路上时，车辆驾驶员很可能对通过制动踏板10的振动敏感，因为驾驶员进行制动操作的可能性很大。考虑到这点，如果在步骤S26-2中获得肯定判断(是)，则振动被赋予更高的重要性，因此执行步骤S26-3以对权重因子n加“一”(1)。如果在步骤S26-2中获得否定判断(否)，则控制流程前进到步骤S26-4以从加权因子n减“一”(1)。
接着，执行步骤S26-5来确定车辆当前是否正行驶在路况很差的道路上，例如颠簸的道路。当车辆正行驶在路况很差的道路上时，车辆乘客不太可能对泵设备14的驱动产生的噪音如此敏感，因为存在很大的噪音。所以，如果在步骤S26-5中获得肯定判断(是)，则振动被赋予更高的重要性，因此执行步骤S26-6以向加权因子n加“一”(1)。如果在步骤S26-2中获得否定判断(否)，则控制流程前进到步骤S26-4以从加权因子n减“一”(1)。如果在步骤S26-5中获得否定判断(否)，则控制流程前进到步骤S26-7以从加权因子n减“一”(1)。
接着，执行步骤S26-8，以基于来自踏板开关106的输出信号，来确定车辆驾驶员当前是否在执行制动操作，即驾驶员当前是否将他的脚与制动踏板10接触。当驾驶员正将他的脚与制动踏板10接触时，他很可能对泵设备14的驱动产生的振动非常敏感。所以，如果在步骤S26-8中获得肯定判断(是)，则振动被赋予更高的重要性，因此执行步骤S26-9以向加权因子n加“一”(1)。如果在步骤S26-8中获得否定判断(否)，则控制流程前进到步骤S26-10以从加权因子减“一”(1)。
接着，执行步骤S26-11，以基于来自转速传感器108的信息来获取车辆的行驶速度V，然后基于获取的行驶速度V来校正或者补偿加权因子n。当行驶速度V相对较低时，执行制动操作停车的可能性很高。另一方面，当行驶速度V相对较高时，由于增大的道路噪音和风噪音，车辆乘客不太可能对泵设备14的驱动产生的噪音如此敏感。考虑到这样的趋势，用图10所示的补偿率h来补偿加权因子n。具体而言，将加权因子n乘上与当前行驶速度V相应的补偿率h(V)，如以下表达式(3)所示n＝n×h(V)(3)因为存在由于补偿而使加权因子n大于“六”(6)的情况，所以执行步骤S26-12来确定补偿后的加权因子n是否等于或者小于“六”(6)。如果在步骤S26-12中获得否定判断(否)，则控制流程前进到步骤S26-13，在该步骤中加权因子n被强制减小到“六”(6)。
如上所述地确定加权因子n。上述步骤S26的加权因子确定子例程由相对权重确定部分172执行，以基于各种与车辆相关的因素来确定相对权重，这些因素例如车辆的行驶状态、车辆的操作状态、安装在车辆上且不同于泵设备14的设备的驱动状态以及车辆周围的环境。加权因子确定子例程被视为这样的过程，其用于改变相对权重以使得在车辆乘客对噪音不是非常敏感的状态下赋予振动波强度特性更高的重要性。
当在步骤S26中已经确定加权因子n后，控制流程前进到步骤S27，以基于预定评价函数J(r)来确定电机26的转数的目标数r*。此评价函数J(r)存储在评价函数存储部分188中，并且由以下表达式(4)表示J(r)＝g(n)·KV·fV(r)+g(6-n)·KS·fS(r) (4)在表达式(4)中，“g(n)”表示加权函数，其存储在加权函数存储部分186中并表示在图11的曲线图中。同时，“KV”和“KS”是预先确定为这样的系数，即使得被系数KV所乘的振动波强度fV(r)和被系数KS所乘的声波强度fS(r)中的每一个都可以按照共同的单位来表示，其用作表示车辆乘客感觉到振动或噪音的程度的指标。也就是说，例如在被系数KV所乘的振动波强度fV(r)和被系数KS所乘的声波强度fS(r)基本上彼此相等的情况下，车辆乘客感觉到程度基本相同的振动和噪音。在步骤S27中，转数目标数r*被设置成这样的数，其在目标数可设置范围rmin-rmax内并且使得由上述评价函数计算出的评价值J最小。此步骤S27由基于声波/振动波的目标值确定部分162实现，使得基于每个都被赋予相对权重的声波强度特性和振动波强度特性来确定目标值。
如上所述，通过执行步骤S2的基于声波/振动波的目标值确定子例程，确定了转数目标数r*。另一方面，如果在步骤S1中确定选择基于声波的模式，则控制流程前进到步骤S3，在此步骤中执行基于声波的目标值确定子例程，如图12的流程图所示。
首先，执行步骤S31，以基于环境温度T来确定声波强度特性，将基于此声波强度特性来确定转数的目标数r*。也就是说，从存储在声波强度特性存储部分184中的可选择特性中，读出与环境温度T的当前水平(其由温度传感器122所检测)相对应的声波强度特性。与上述步骤S21相似，此步骤S31由波强度特性确定部分168实现。换言之，在此步骤S31中，波强度特性确定部分168基于作为特性变化因素的环境温度T来确定声波强度特性，或者基于特性变化因素的当前水平而从可选择特性中选择声波强度特性。注意，将在图5所示的声波强度特性已经在步骤S31中被读出的假定上如下继续关于控制的说明。
步骤S31之后是步骤S32，其被执行以确定是否满足两个条件中的至少一个。这两个条件包括第一条件，即制动系统当前在执行防抱死制动控制、牵引力控制和车辆稳定性控制中的至少一个，和第二条件，即车辆当前正行驶在其倾斜度高于预定阈值的下坡路上。关于是否满足第二条件的判断是基于从倾斜传感器124传送来的信息做出的。在此示例中，确定当正在执行防抱死制动控制、牵引力控制和/或车辆稳定性控制时，要求泵设备14表现出高性能。还确定当车辆当前正行驶在具有很高倾斜度的下坡路上时，要求泵设备14显示出高性能的可能性很大，因为在这种陡峭的下坡路上行驶期间会以更高的频率来执行制动操作。所以，如果满足上述两个条件中的至少一个，即如果在步骤S32中获得肯定判断，则控制流程前进到步骤S34，在该步骤中转数的目标数r*被设置为较高的转数的声波强度谷值建立数PES2，该数在声波强度DS中建立相对较高的谷值。另一方面，如果不满足上述两个条件中的任何一个，即如果在步骤S32中获得否定判断，则控制流程前进到步骤S33，在该步骤中转数的目标数r*被设置为较低的转数的声波强度谷值建立数PES1，其在声波强度DS中建立相对较低的谷值。这些步骤S32-34由基于声波的目标值确定部分164实现，使得目标值被设置为多个转数的声波强度谷值建立数PES中基于各个与车辆相关的因素(例如车辆的行驶状态和操作状态)所选择的一个。
当如上所述在步骤S2或步骤S3中已确定转数的目标数r*后，执行步骤S4以基于从点火开关112传送来的信息确定发动机当前是否被驱动。当点火开关112置于“ACC”位置时，虽然车辆开始被驱动，但是发动机还未被驱动。在这样的状态下，驾驶舱中相对较安静，并且制动踏板10在起动发动机时被操作的可能性很高。同时，可以确定(在泵设备14的出口侧部分处的)流体压力P不必要很高，因为车辆还未行驶。所以，如果在步骤S4中获得否定判断(否)，则执行步骤S5以将上述泵驱动起动压力PL设置为第一值P1。如果在步骤S4中获得肯定判断(是)，则执行步骤S6以将该泵驱动起动压力PL设置为比第一值P1高的第二值P2(P1＜P2)。这种布置减小了当发动机未被驱动时泵设备14被驱动的时间长度，由此提高了车内的安静程度。这些步骤S4-S6由驱动条件改变部分178实现，使得在满足预定条件的情况下改变泵驱动条件(满足该条件时驱动泵设备14)。
然后，控制流程前进到步骤7的电机控制子例程，如图13的流程图中所示。执行步骤S71-S73，以基于由泵压力传感器30所检测到的流体压力P的值，来确定是否应当驱动电机26。也就是说，当(由传感器30所检测的)流体压力P变得低于泵驱动起动压力PL时起动电机26，而当流体压力P变得高于泵驱动中止压力PU(PU＞PL)时停止电机26。此外，当所检测的流体压力P不低于泵驱动起动压力PL并且不高于泵驱动中止压力PU时，电机26保持在与上次执行此电机控制子例程时相同的操作状态中。在电机26被停止或者保持在其非驱动状态中的情况下，控制流程前进到执行其来命令电机26停止的步骤S77，而不执行步骤S74-S76。
在电机26被起动或者保持在其驱动状态中的情况下，执行步骤S74以获取转数的实际数r(由电机旋转传感器104检测)对预定的转数目标数r*的偏差量Δr。步骤S74之后是步骤S75，执行步骤S75以基于偏差量Δr来确定将被施加到电机26的电流值I。然后执行步骤S76，以命令电机26在施加所确定的值为I的电流的情况下被驱动。电机26被反馈控制系统所控制，使得在短时间间隔下被重复地执行的泵设备控制例程的此电机控制子例程中，基于偏差量Δr来补偿转数r，由此可以使电机26保持在预定的转数目标数r*下旋转。步骤S7的此电机控制子例程由电机控制部分166执行，使得电机26基于预定的目标值而被控制。
在执行上述泵设备控制例程时，根据本发明实施例的控制器基于至少一个波强度特性来确定目标值，并且基于所确定的目标值来控制电机26或者泵设备14。这样，由于控制例程的执行，在配备有包括这样控制的泵设备14的液压操作制动系统的车辆中可以享有高度的安静和舒适性。
本控制器被设置成能够获取至少一个波强度特性，目标值确定部分160按照该波强度特性来确定转数的目标数r*。在车辆的驱动开始而发动机没有起动的状态下获取波强度特性。在这样的状态下，当根据车辆驾驶员的意图，特性获取开关116(设置在仪表板102中)被置于其ON(接通)位置时，执行获取波强度特性的过程。此过程通过由控制器执行波强度特性获取例程来实现。将参照图示波强度特性获取例程的图14的流程图来逐步说明此过程。
在过程开始时，首先执行步骤S101以获取由温度传感器122检测到的当前环境温度。在接下来的步骤S102中，当电机26的转数r在预定范围内被改变的同时，分别通过声压计130和振动计132来测量传播的声波强度DS和传播的振动波强度DV。也就是说，在此步骤S102中，在以离散方式被设置(例如使相邻值之间的间隔为10rpm)的电机26的转数r的各个值的每一个下，测量声波强度DS和振动波强度DV。然后执行步骤S103来定义所测量的声波强度DS和转数r之间的基于声波的关系、以及所测量的振动波强度DV和转数r之间的基于振动波的关系。也就是说，在此步骤S103中，获取基于声波的关系和基于振动波的关系，以分别作为获取的声波强度特性和获取的振动波强度特性。
在接下来的步骤S104中，从被存储在波强度特性存储部分180中的多个可选择特性中读出与当前环境温度T相对应的声波强度特性和振动波强度特性，然后将其分别与获取的声波强度特性和获取的振动波强度特性进行比较。也就是说，在步骤S104中，确定获取的声波强度特性和获取的振动波强度特性中，是否至少有一个与从特性存储部分180读出的那些中相对应的一个之间的不同达到大于预定程度的程度。具体而言，在以下几种情况下确定不同程度大于预定程度(i)在获取的特性中出现一个或多个新的转数的波强度谷值建立数PE的情况下(即，在波强度谷值建立输出值的数量增大的情况下)；(ii)在一个或多个转数的波强度谷值建立数PE在获取的特性中消失的情况下(即，在波强度谷值建立输出值的数量减小的情况下)；以及(iii)在获取的特性中的一个或多个转数的波强度谷值建立数PE与读出特性中相对应的一个或多个转数PE的不同达到超过预定阈值的量的情况下。
如果在此步骤S104中确定在声波强度特性中差别程度不大于预定程度，并且在振动波强度特性中差别程度不大于预定程度，即如果在此步骤S104中获得否定判断，则控制流程前进到步骤S105，以将获取的声波强度特性和获取的振动波强度特性与环境温度T的相应值关联起来，然后将它们存储在波强度特性存储部分180中，由此已存储在存储部分180中的特性被这些获取的特性所取代。步骤S101-S105由波强度特性获取部分174实现，使得基于传播波的测量强度来获取与特性变化因素的水平相对应的至少一个波强度特性中的每一个。由于这些步骤S101-S105的执行，本控制器能够基于至少一个按需要被更新的波强度特性来控制泵设备14。换言之，即使波强度特性由于泵设备14和车辆构造的老化恶化而改变，也可以有利地保持对泵设备14的控制精度。
如果在上述步骤S104中确定声波强度特性和/或振动波强度特性中的差别程度大于预定程度，即如果在此步骤S104中获得肯定判断，则控制流程前进到步骤S106，以确定泵设备14或者车辆发生异常。在接下来的步骤S107中，将此确定通过警告设备134通知给车辆乘客。这些步骤S106-S107由异常检测部分176实现，使得基于获取的声波强度特性和振动波强度特性来检测泵设备14或者车辆的异常。由于这些步骤S106-S107的执行，车辆乘客可以在早期被告知哪怕很小的异常，这些小的异常通常不为乘客所注意或者察觉。在检测到异常的情况下，执行步骤S108以丢弃获取的声波强度特性和振动波强度特性，而不将这些获取的特性存储到波强度特性存储部分180中，即不更新存储在存储部分180中的相对应的特性。
在本控制器中，其被分配来执行波强度特性获取例程的部分，即波强度特性获取部分174，或者此部分174以及异常检测部分176，可以被认为构成具有独立功能的设备。换言之，可以认为波强度特性获取部分174，或者此部分174以及异常检测部分176构成作为本发明的一种实施例的波强度特性获取器。在此情况下，波强度特性获取器可以被认为包括可以操作来测量传播波的强度的测量设备、以及可以操作来基于所测量的强度获取波强度特性的波强度特性获取设备，其中测量声波由上述声压计130和振动计132提供，而波强度特性获取声波由上述波强度特性获取部分174提供。
在上述实施例中，相对较高范围(其下限和上限分别由转数的振动波强度谷值建立数PEV和较高的转数的声波强度谷值建立数PES2所定义)和相对较低范围(其下限和上限分别由较低的转数的声波强度谷值建立数PES1和转数的振动波强度谷值建立数PEV所定义)中的一个被选择成作为目标值可设置范围的目标数可设置范围rmin-rmax。但是，目标数可设置范围rmin-rmax可以被定义成这样，即其下限和上限分别由两个转数的声波强度谷值建立数PES1、PES2所定义。
此外，已经在转数的振动波强度谷值建立数PEV高于较低的转数的声波强度谷值建立数PES1并且低于较高的转数的声波强度谷值建立数PES2的假定下说明了本实施例。但是，在转数的振动波强度谷值建立数PEV低于两个转数的声波强度谷值建立数PES1、PES2两者的情况下，如图15A所示，目标数可设置范围rmin-rmax可以被定义成这样，即其下限和上限分别由转数的振动波强度谷值建立数PEV和较低的转数的声波强度谷值建立数PES1所定义。此外，在转数的振动波强度谷值建立数PEV高于两个转数的声波强度谷值建立数PES1、PES2两者的情况下，如图15B所示，目标数可设置范围rmin-rmax可以被定义成这样，即其下限和上限分别由较高的转数的声波强度谷值建立数PES2和转数的振动波强度谷值建立数PEV所定义。
此外，在存在两个转数的振动波强度谷值建立数PEV1、PEV2的情况下，如图16A-16C所示，可以按照各种方式确定目标数可设置范围rmin-rmax。具体而言，在如图16A所示的情况下，目标数可设置范围rmin-rmax可以被定义成这样，即其下限和上限分别由较高的转数的声波强度谷值建立数PES2和较低的转数的振动波强度谷值建立数PEV1所定义。此外，如图16B和16C所示的每一种情况，可以确定两个目标数可设置范围rmin-rmax，即主要目标数可设置范围rmin-rmax和辅助目标数可设置范围rmin-rmax，当要求泵设备表现出高性能时可以替代地使用辅助目标数可设置范围rmin-rmax。具体而言，在如图16B所示的情况下，主要目标数可设置范围rmin-rmax可以被定义成这样，即其下限和上限分别由较低的转数的振动波强度谷值建立数PEV1和较高的转数的声波强度谷值建立数PES2所定义，因为这两个数PEV1和PES2之间的差较小。同时，辅助目标数可设置范围rmin-rmax可以被定义成这样，即其下限和上限分别由较高的转数的声波强度谷值建立数PES2和较高的转数的振动波强度谷值建立数PEV2所定义。在图16C所示的情况下，主要目标数可设置范围rmin-rmax可以被定义成这样，即其下限和上限分别由较低的转数的振动波强度谷值建立数PEV1和较低的转数的声波强度谷值建立数PES1所定义，因为声波强度DS和振动波强度DV中的峰值由相对较高的转数r所建立。同时，辅助目标数可设置范围rmin-rmax可以被定义成这样，即其下限和上限分别由较高的转数的声波强度谷值建立数PES2和较高的转数的振动波强度谷值建立数PEV2所定义。
在根据本发明实施例的上述控制器中，基于各种与车辆相关的因素来确定转数的目标数r*。在此示例中，根据预定的规则，基于这些因素的水平来确定噪音和振动中的哪一个应当被赋予更高的重要性。预定的规则只是一个示例，而且并不一定应用到所有种类的车辆上。也就是说，例如，在一个因素处于高水平的情况下对噪音和振动中的哪一个应当被赋予更高权重的确定，按照车辆的构造等对不同的车是不同的。换言之，可分别应用到各种车辆的规则可能彼此不同。所以，优选的是定义适合于每种个别车辆的规则，使得可以根据对该个别车辆专有的规则来进行对于每种个别车辆的上述确定。此外，在上述实施例中基于其确定转数的目标数r*的各种因素的集合或者组合也只是示例，并且可以被修改成包括某个其他因素。另外，上述评价函数和加权函数中的每一个都只是示例，并可以被修改以使得基于修改的评价函数和加权函数来确定转数的目标数r*。此外，虽然在上述实施例中，本发明的控制器由设置成控制构成液压操作制动系统一部分的泵设备的控制器来提供，但应当理解到本发明的原理同样可以应用到这样的控制器，其设置成控制除了泵设备以外的任何电机操作的驱动器设备。
权利要求
1.一种控制器，用于控制安装在车辆上并且由电机操作的驱动器设备，所述控制器包括电机控制部分，可操作来基于目标值控制所述电机；和目标值确定部分，可操作来基于至少一个波强度特性确定所述目标值，其中所述至少一个波强度特性中的每一个由以下两者之间的关系来表示(A)传播波强度，其表示由于所述驱动器设备的驱动而产生并传播到所述车辆的乘客的波的强度，以及(B)输出指标，其表示所述电机的输出的量。
2.如权利要求1所述的控制器，其中所述目标值确定部分将所述目标值设置为与所述输出指标中的波强度谷值建立输出值相对应的值，所述波强度谷值建立输出值在所述传播波强度中建立谷值。
3.如权利要求1所述的控制器，其中所述目标值确定部分选择所述输出指标中的多个波强度谷值建立输出值中的一个，所述多个波强度谷值建立输出值在所述传播波强度中建立各自的谷值，并且其中所述目标值确定部分将所述目标值设置为与所述输出指标中的所述多个波强度谷值建立输出值中所述被选择的一个相对应的值。
4.如权利要求3所述的控制器，其中基于以下中的至少一个来选择所述输出指标中的所述多个波强度谷值建立输出值中的所述一个(i)所述车辆的行驶状态，(ii)所述车辆的操作状态，(iii)被安装在所述车辆上并且不同于由所述控制器控制的所述驱动器设备的至少一个设备中每一个的驱动状态，和(iv)所述车辆周围的环境。
5.如权利要求1所述的控制器，其中所述至少一个波强度特性包括(a)声波强度特性，其由传播声波强度和所述输出指标之间的基于声波的关系来表示，作为所述传播波强度的所述传播声波强度指示作为所述波的声波的强度；和(b)振动波强度特性，其由传播振动波强度和所述输出指标之间的基于振动波的关系来表示，作为所述传播波强度的所述传播振动波强度指示作为所述波的振动波的强度，并且其中所述目标值确定部分基于所述声波强度特性和所述振动波强度特性来确定所述目标值。
6.如权利要求5所述的控制器，其中所述目标值确定部分选择以下两者中的一个(a)所述输出指标中的声波强度谷值建立输出值，其在所述传播声波强度中建立谷值，和(b)所述输出指标中的振动波强度谷值建立输出值，其在所述传播振动波强度中建立谷值，并且其中所述目标值确定部分将所述目标值设置为与所述输出指标中的所述声波强度谷值建立输出值和所述振动波强度谷值建立输出值中所述被选择的一个相对应的值。
7.如权利要求6所述的控制器，其中基于以下中的至少一个来选择所述输出指标中的所述声波强度谷值建立输出值和所述振动波强度谷值建立输出值中的所述一个(i)所述车辆的行驶状态，(ii)所述车辆的操作状态，(iii)被安装在所述车辆上并且不同于由所述控制器控制的所述驱动器设备的至少一个设备中每一个的驱动状态，和(iv)所述车辆周围的环境。
8.如权利要求5所述的控制器，其中所述目标值确定部分基于其中每一个都被赋予相对权重的所述声波强度特性和所述振动波强度特性来确定所述目标值。
9.如权利要求8所述的控制器，其中所述目标值确定部分包括相对权重确定部分，其可操作来确定所述相对权重。
10.如权利要求9所述的控制器，其中所述相对权重是基于以下中的至少一个来确定的(i)所述车辆的行驶状态，(ii)所述车辆的操作状态，(iii)被安装在所述车辆上并且不同于由所述控制器控制的所述驱动器设备的至少一个设备中每一个的驱动状态，和(iv)所述车辆周围的环境。
11.如权利要求9或10所述的控制器，其中所述相对权重确定部分实现以下两者中的至少一个(a)基于振动波的权重，其中当所述车辆乘客对于所述声波的敏感性低时，增大赋予所述振动波强度特性的所述相对权重；和(b)基于声波的权重，其中当所述车辆乘客对于所述振动波的敏感性低时，增大赋予所述声波强度特性的所述相对权重。
12.如权利要求8至10中任一项所述的控制器，还包括目标值可设置范围确定部分，其可以操作来确定目标值可设置范围，所述目标值可以在所述目标值可设置范围内被所述目标值确定部分所设置。
13.如权利要求12所述的控制器，其中所述目标值可设置范围被确定为定义在两个值之间，所述两个值分别对应于从以下两者之中选择的所述输出指标中的两个输出值(a)所述输出指标中的至少一个声波强度谷值建立输出值，所述至少一个声波强度谷值建立输出值中的每一个都在所述传播声波强度中建立谷值，和(b)所述输出指标中的至少一个振动波强度谷值建立输出值，所述至少一个振动波强度谷值建立输出值中的每一个都在所述传播振动波强度中建立谷值。
14.如权利要求1至10中任一项所述的控制器，还包括波强度特性确定部分，其可操作来确定所述至少一个波强度特性，所述目标值确定部分基于所述至少一个波强度特性来确定所述目标值。
15.如权利要求14所述的控制器，其中所述波强度特性确定部分基于使得所述传播波强度和所述输出指标之间的所述关系被改变的特性变化因素，来确定所述至少一个波强度特性。
16.如权利要求15所述的控制器，其中所述波强度特性确定部分基于所述特性变化因素的水平，从多个可选择的特性中选择所述至少一个波强度特性。
17.如权利要求1至10中任何一项所述的控制器，还包括驱动条件改变部分，其可操作来改变驱动条件，在满足所述驱动条件时所述驱动器设备被驱动，其中所述驱动条件改变部分改变所述驱动条件，使得用于驱动所述驱动器设备的时间长度减小。
18.如权利要求1至10中任何一项所述的控制器，还包括波强度特性获取部分，其可操作来测量所述波的所述强度，并基于所测量的所述波的强度来获取波强度特性，以作为所述至少一个波强度特性中的每一个。
19.如权利要求18所述的控制器，其中所述波强度特性获取部分获取这样的所述波强度特性以作为所述至少一个波强度特性中的每一个，所述波强度特性对应于使得所述传播波强度和所述输出指标之间的所述关系被改变的特性变化因素的水平。
20.如权利要求18所述的控制器，还包括异常检测部分，其可操作来检测所述车辆和所述驱动器设备中至少一个的异常。
21.如权利要求1至10中任何一项所述的控制器，其控制作为所述驱动器设备的泵设备，所述泵设备用作所述车辆的液压操作制动系统的液压源。
22.一种波强度特性获取器，其设置在配备有由电机操作的驱动器设备的车辆中，所述波强度特性获取器用于获取由以下两者之间的关系所表示的波强度特性(A)传播波强度，其表示由于所述驱动器设备的驱动而产生并传播到所述车辆的乘客的波的强度，以及(B)输出指标，其表示所述电机的输出的量，所述波强度特性获取器包括测量设备，其可操作来测量所述波的所述强度；和波强度特性获取设备，其可操作来基于所测量的所述波的强度获取所述波强度特性。
全文摘要
本发明公开了一种控制器，用于控制安装在车辆上并且由电机操作的驱动器设备。所述控制器包括电机控制部分，可操作来基于目标值控制所述电机；和目标值确定部分，可操作来基于波强度特性确定所述目标值。波强度特性由以下两者之间的关系来表示(A)传播波强度，其表示由于所述驱动器设备的驱动而产生并传播到所述车辆的乘客的波的强度，以及(B)输出指标，其表示所述电机的输出的量。还公开了一种波强度特性获取器，用于通过测量波的强度来获取波强度特性。
文档编号B60T17/02GK1677837SQ200510059910
公开日2005年10月5日 申请日期2005年3月30日 优先权日2004年3月30日
发明者冈野隆宏 申请人:丰田自动车株式会社