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根據設定速度自動地控制車輛速度的製作方法

2023-06-23 11:14:31 3


本發明涉及車輛的自動速度控制,並且特別地但不排他地涉及用於具有越野能力的車輛的自動速度控制系統。本發明的各方面涉及方法、系統、非暫態計算機可讀存儲介質以及車輛。



背景技術:

在通常被稱為巡航控制系統的公知的車輛速度控制系統中,車輛的設定速度可以通過下述方式來初始地設定:通過手動地使車輛達到期望速度,然後通過操縱例如按鈕的使用者可選擇型用戶界面設備來將該速度設定成設定速度。當使用者在此後想要改變設定速度時,可以操縱相同或不同的使用者輸入設備來增大或減小設定速度。響應於所請求的設定速度的改變或所指令的設定速度的改變,速度控制系統通過向例如車輛的動力傳動系子系統和/或制動子系統的一個或多個車輛子系統發送指令來酌情使車輛加速或減速,從而達到新設定速度或與新設定速度相同。

然而,這樣的已知速度控制系統的一個缺點在於:如果用戶(例如駕駛員)通過例如致動或操縱車輛的制動踏板使車輛停止或靜止,則系統會將該動作解釋為用戶希望超馳由速度控制系統執行的速度控制功能的指示,並且因此可能去激活或取消速度控制系統的功能。為了使速度控制系統在車輛在預期行駛方向上恢復運動或前進時(例如在用戶釋放制動踏板時)然後再次承擔車輛速度的控制,用戶必須操縱適當的用戶接口裝置(例如按鈕)以指示他/她對速度控制系統承擔車輛速度的控制的期望。儘管該功能可以適用於高速公路駕駛,但每當用戶使車輛停止時,用戶交互重新激活速度控制系統的需要增加用戶的工作量並且可能成為對用戶的刺激源和/或阻礙用戶的享受,尤其在車輛正穿過崎嶇的地形的情況下例如在野外駕駛的情況下。

因此,本發明的目的是解決例如以上所述的缺點。



技術實現要素:

根據本發明的一個方面提供了一種根據設定速度操作車輛的自動速度控制系統的方法。在實施方式中,該方法包括:接收表示車輛乘員發起的制動命令的至少一個電信號以使車輛減慢至停止;響應於制動命令,在將速度控制系統維持於激活狀態的同時,在制動命令的持續時間內自動地暫停至車輛的車輪的驅動扭矩的增大,並且向車輛的一個或更多個車輪施加阻滯扭矩以使車輛停止;接收表示車輛乘員發起的制動釋放命令的至少一個電信號;以及響應於制動釋放命令,並且在將速度控制系統維持於激活狀態的同時,自動地命令足以沿預期行駛方向推進車輛的驅動扭矩的生成,並且根據設定速度自動地控制車輛的速度。

根據本發明的另一方面提供了一種自動速度控制系統,該自動速度控制系統能夠被操作用以根據設定速度控制車輛的速度。在實施方式中,該系統包括:電子處理器;以及電子存儲器裝置,電子存儲器裝置電耦合至電子處理器並且具有存儲在電子存儲器裝置中的指令。處理器被配置成訪問存儲器裝置並且執行存儲在其中的指令,使得該系統能夠被操作用以:接收表示車輛乘員發起的制動命令的至少一個電信號以使車輛減慢至停止;響應於制動命令,在將速度控制系統維持於激活狀態的同時,在制動命令的持續時間內自動地暫停至車輛的車輪的驅動扭矩的增大,並且向車輛的一個或更多個車輪施加阻滯扭矩以使車輛停止;接收表示車輛乘員發起的制動釋放命令的至少一個電信號;以及響應於制動釋放命令,並且在將速度控制系統維持於激活狀態的同時,自動地命令足以沿預期行駛方向推進車輛的驅動扭矩的生成,並且根據設定速度自動地控制車輛的速度。

根據本發明的又一方面提供一種車輛,該車輛包括用於生成驅動扭矩的動力系、用於生成阻滯扭矩的制動系統以及如本文中所描述的自動速度控制系統。

根據本發明的再一方面提供了一種存儲有指令的非暫態計算機可讀存儲介質,所述指令當被一個或更多個電子處理器執行時使一個或更多個處理器執行本文中所描述的方法。

根據本發明的再一方面提供了一種用於車輛的電子控制器,車輛具有與其相關聯的存儲介質,存儲介質存儲指令,所述指令當被控制器執行時使得根據以下方法進行對車輛的自動速度控制:接收表示車輛乘員發起的制動命令的至少一個電信號以使車輛減慢至停止;響應於制動命令,當車輛即將停止時,在將速度控制系統維持於激活狀態的同時,暫停根據設定速度的自動速度控制並且向車輛的一個或更多個車輪施加阻滯扭矩以使車輛停止;接收表示車輛乘員發起的制動釋放命令的至少一個電信號;以及響應於制動釋放命令,並且在將速度控制系統維持於激活狀態的同時,自動地命令足以沿預期行駛方向推進車輛的驅動扭矩的生成,並且根據設定速度自動地控制車輛的速度。

下面在從屬權利要求中闡述本發明的各方面的可選特徵。

本發明的實施方式具有以下優點:當用戶使車輛停止(例如通過致動車輛的制動踏板)並且隨後發起制動釋放命令(例如通過釋放制動踏板)以恢復車輛在預期行駛方向上移動或前進時,速度控制系統可以維持於激活狀態,這使得速度控制系統在除發起制動釋放命令(例如釋放制動踏板)以外不需要任何用戶交互的情況下再次承擔對車輛速度的控制。因此,在實施方式中,可以僅通過使用例如車輛的制動踏板來控制車輛的行進,與必須在使車輛停止或靜止之後手動重新激活速度控制系統相比,這大大減少了用戶工作負擔和用戶煩惱並且還改善了用戶/車輛乘員的享受。

在本申請的範圍內,明確地意圖在於:之前的段落、權利要求書和/或下面的描述和附圖中闡述的各方面、實施方式、示例和替代以及特別是獨特的特徵可以獨立地或以任何組合的形式來採用。除非下述這樣的特徵是互斥的,否則結合實施方式所描述的特徵可以應用於所有實施方式。

附圖說明

現在將參照下面的附圖僅通過示例的方式來描述本發明的一個或更多個實施方式,在附圖中:

圖1是車輛的示意性框圖;

圖2是圖1所示的車輛的另一框圖;

圖3是與車輛例如圖1和圖2所示的車輛一起使用的方向盤的圖;

圖4是示出車輛例如圖1和圖2所示的車輛的速度控制系統的示例的操作的示意性框圖;以及

圖5是描繪操作車輛的自動速度控制系統例如圖1和圖2所示的車輛的圖4所示的速度控制系統的方法的實施方式的各步驟的流程圖。

具體實施方式

本文中所描述的系統和方法可以用於根據設定速度自動地控制車輛的速度。在實施方式中,本系統和方法接收表示用戶或車輛乘員發起的制動命令的一個或更多個電信號以使車輛減慢至停止並且響應於該制動命令,當車輛即將停止時,在將速度控制系統維持於激活狀態的同時,在制動命令持續時間內暫停至車輪的驅動扭矩的增大命令向車輛的一個或更多個車輪施加阻滯扭矩以使車輛停止。該系統和方法還接收表示用戶或車輛乘員發起的制動釋放命令的一個或更多個電信號並且響應於該制動釋放命令並且在將速度控制系統維持於激活狀態的同時,自動地命令足以推進車輛的驅動扭矩的生成並且還根據設定速度自動地控制車輛的速度。

本文中對塊例如功能塊的參引應理解為包括對響應於一個或更多個輸入而提供輸出的用於執行指定的功能或作用的軟體代碼的參引。該代碼可以是由主電腦程式調用的軟體程序或函數的形式,或者可以是形成代碼流的一部分而非單獨的程序或函數的代碼。對功能塊的參引是為了易於說明根據本發明的實施方式的控制系統的操作的方式而進行的。

參照圖1和圖2,示出了本系統和方法可以與其一起使用的車輛10的部件中的一些部件。儘管以下描述是在圖1和圖2中示出的特定車輛的背景下提供的,但是將理解的是,該車輛僅為示例,並且當然可以替代地使用其他車輛。例如,在各種實施方式中,本文中所描述的方法和系統可以與具有自動變速器、手動變速器或無級變速器的任意類型的車輛一起使用,舉幾種可能性來說,包括傳統車輛、混合動力電動車輛(HEV)、增程式電動車輛(EREV),電池電動車輛(BEV)、客車、運動型多用途車(SUV)、跨界車和卡車。根據實施方式,車輛10總體上包括多個子系統12、多個車輛傳感器14、以及具有控制器16形式的車輛控制裝置(在如下所述的非限制性實施方式中,控制器16包括車輛控制單元(VCU)(即VCU 16)),此外還有未在本文中示出或者以其他方式描述的任意數量的其他部件、系統和/或裝置。

車輛10的子系統12可以被配置成執行或控制與車輛有關的各種功能和操作,並且如圖2中所示,車輛10的子系統12可以包括任意數量的子系統,例如:僅舉幾種可能性來說,例如動力系子系統121、底盤控制或管理子系統122、制動子系統123、傳動系子系統124和轉向子系統125。

如本領域中所公知的,動力系子系統121被配置成生成用於推進車輛的動力或扭矩(下面也被稱為「驅動扭矩」)。由動力系子系統產生的扭矩的量可以被調節以控制車輛的速度(例如,為了使車輛10的速度增大,增大扭矩輸出)。由於不同的動力系子系統具有不同的最大輸出扭矩能力,因此動力系子系統能夠輸出的扭矩的量取決於該子系統的特定類型或設計。然而,在實施方式中,車輛10的動力系子系統121的最大輸出能力可以為大約600Nm。如本領域中已知的,動力系輸出扭矩可以使用以下所描述的車輛傳感器14(例如,發動機扭矩傳感器、傳動系扭矩傳感器等)中的一個或更多個車輛傳感器或其他適當的感測裝置來測量,並且可以由除了動力系子系統121之外的例如包括不限於以下所描述的部件、模塊或子系統中的一個或更多個的車輛10的一個或更多個部件、模塊或子系統用於各種目的。本領域的技術人員將理解的是,動力系子系統121可以根據任意數量的不同實施方式來設置,可以連接在任意數量的不同配置中、並且可以包括任意數量的不同部件例如輸出扭矩傳感器、控制單元和/或本領域中已知的任意其他適當的部件。例如,在實施方式中,動力系子系統121可以包括一個或更多個電機例如可操作為發電機的一個或更多個電機,所述一個或更多個電機被配置成向動力系子系統的一部分以及/或者車輛的一個或更多個車輪施加阻滯扭矩,以使車輛在使用制動子系統(例如摩擦制動)或者不使用制動子系統(例如摩擦制動)的情況下減速。因此,本發明不限於任意一個特定的動力系子系統。

底盤管理子系統122可以被配置成執行、或者可以被配置成有助於執行許多重要功能,舉幾個可能性來說,包括與例如牽引控制(TC)、例如動態穩定性控制(DSC)之類的穩定性控制系統(SCS)、陡坡緩降控制(HDC)以及轉向控制有關的功能。為此,如本領域中所公知的,底盤管理子系統122還可以被配置成使用例如從本文中所描述或標識的傳感器14和/或其他車輛子系統12中的一個或更多個接收到的讀數、信號或信息來監測和/或控制車輛的各個方面或操作參數。例如,子系統122可以被配置成監測車輛的姿態。更具體地,子系統122可以從本文中所描述或標識的傳感器14和/或子系統12(例如陀螺傳感器、車輛加速度傳感器等)中的一個或更多個接收讀數或信息以評估車輛(特別地,和/或車身)的俯仰、側傾、橫擺、橫向加速、振動(例如幅度和頻率),並且由此評估車輛的總體姿態。在任何情況下,如上所述,由底盤管理子系統122接收到的或確定的信息可以由其單獨使用,或者替代地,可以與車輛10的其他子系統12或部件(例如VCU 16)共享,所述其他子系統12或部件可以出於任意數量的目的而使用該信息。儘管僅提供了底盤管理子系統122可以監測和/或控制的車輛的操作參數和/或方面的一個示例,但將理解的是,子系統122可以被配置成以與如上所述的方式相同或相似的方式控制和/或監測車輛10的任意數量的其他的或另外的參數/方面。因此,本發明不意在限於對任何特定的參數/方面的控制和/或監測。此外,還將理解的是,底盤管理子系統122可以根據任意數量的不同實施方式、實現方式或配置來提供,並且可以包括任意數量的不同部件,例如傳感器、控制單元和/或本領域中已知的任意其他適當的部件。因此,本發明不限於任意一個特定的底盤管理子系統。

如本領域所公知的,制動子系統123可以被配置成生成和控制施加至或施加在車輛10的一個或更多個車輪上的負扭矩(也被稱為「阻滯扭矩」或「制動扭矩」)的量。將足夠量的這樣的負扭矩或阻滯扭矩施加至車輛10的車輪引起車輛10的行進慢下來和/或停止,並且/或者使車輛10保持靜止(例如如果由動力系子系統121正生成不足量的驅動扭矩,則沿預期行駛方向推進車輛10或在車輛10沒有沿與預期行駛方向相反的方向側傾的情況下使車輛10保持靜止)。制動子系統123可以採取任何數量的形式,其包括但當然不限於電動液壓系統、機電系統、再生系統和線控制動系統中的一個系統或組合。因此,應當理解,本發明不意在限於任何一種特定類型的制動子系統。

在實施方式中,雖然當然不僅一個實施方式,但底盤管理子系統122和制動子系統123可以是在單個控制裝置或控制器(下面提供控制器的描述)內執行的功能部,該單個控制裝置或控制器可以是制動控制器(通常被稱為防抱死制動系統(ABS)控制器)並且能夠單獨地和分別地對施加至車輛的每個車輪的阻滯扭矩進行控制。替代地,底盤管理子系統122可以接收並且處理來自車輛傳感器的信號(如上所述),並且制動子系統123可以執行各種控制功能例如與僅舉幾種可能性來說的TC、SCS(例如DSC)和HDC有關的控制功能。

如圖1所示,傳動系子系統124可以包括多傳動比變速器或變速箱200,該多傳動比變速器或變速箱200與動力傳動系子系統121的推進機構(例如動力傳動系子系統121的發動機或電動馬達,其在圖1中被標識為附圖標記202)的輸出軸機械地耦合。變速器200設置成用以通過前差速器204和一對前傳動軸2061、2062來驅動車輛10的前輪。在所示的實施方式中,傳動系子系統124還包括輔助傳動系部分208,該輔助傳動系部分208設置成用以通過輔助傳動軸或傳動軸210、後差速器212以及一對後傳動軸2141、2142來驅動車輛10的後輪。在各種實施方式中,傳動系子系統124可以設置成用以僅驅動前輪或後輪、或者可以是可選擇的兩輪驅動/四輪驅動車輛。在例如圖1所示實施方式之類的實施方式中,變速器200能夠通過分動器或動力分配單元216而以可拆除的方式連接至輔助傳動系部分208,從而允許可選擇的兩輪驅動或四輪驅動操作。在某些情況下,以及如本領域中所公知的,分配單元216可以配置成以能夠由傳動系子系統124自身和/或由例如VCU16的車輛10的其他部件進行調節的高範圍(HI)傳動比或者低範圍(LO)傳動比進行操作。本領域的技術人員將理解的是,傳動系子系統124可以根據任意數量的不同實施方式、實現方式或配置來提供、可以連接在任意數量的不同配置中、並且可以包括任意數量的不同部件,例如傳感器(例如HI/LO傳動比傳感器、變速器傳動比傳感器等)、控制單元和/或本領域中已知的任意其他適當的部件。因此,本發明不意在限於任意一個特定的傳動系子系統。

除了以上所描述的那些子系統以外,車輛10還可以包括例如轉向子系統125的任意數量的其他或另外的子系統。就本發明的目的而言,以上所描述的子系統12中的每個及其對應的功能在本領域中都是常規的。因此,將不提供詳細的描述;並且每個標識出的子系統12的結構和功能對於本領域的技術人員而言將是明顯的。

在任何情況下,在實施方式中,子系統12中的一個或更多個可受到VCU 16(下面將提供對VCU 16的詳細描述)的至少一定程度的控制。在這種實施方式中,那些子系統12電耦合至VCU 16並且被配置成用於與VCU 16進行通信,以向VCU 16提供與車輛的操作上的參數或操作參數相關的反饋以及接收來自VCU 16的指示或指令。以動力傳動系子系統121為例,動力傳動系子系統121可以被配置成收集與該動力傳動系子系統121的例如扭矩輸出、發動機或馬達速度等的某些操作參數相關的各種類型的信息,並且將該信息傳達至VCU 16。該信息可以從例如下述車輛傳感器14中的一個或更多個收集。動力傳動系子系統121還可以從VCU16接收指令以在例如條件的改變表示這樣的改變時(例如,在已經經由車輛10的制動踏板(圖1中的踏板18)或加速器踏板(圖1中的踏板20)而請求車輛速度的改變時)調節某些操作參數。儘管以上描述已經特別地參考動力傳動系子系統121,但是將理解的是,同樣的原理也適用於被配置成與VCU 16交換信息/指令或直接彼此直接交換信息/指令的每個這樣的其他子系統12。

每個子系統12可以包括具有一個或更多個控制器(例如一個或更多個電子控制單元(ECU))的形式的專用控制裝置,其中,一個或更多個控制器被配置成接收並且執行由VCU 16提供的指令或命令以及/或者被配置成獨立於VCU 16執行或控制某些功能。替代地,兩個或更多個子系統12可以共享單個控制器(例如可以在如上所述的單個控制器內實現底盤管理子系統和制動子系統),或者可以由VCU 16本身直接控制一個或更多個子系統12。在子系統12與VCU 16和/或其他子系統12進行通信的實施方式中,可以經由任何合適的有線或無線連接例如控制器區域網(CAN)總線、系統管理總線(SMBus)、專用通信鏈路或通過本領域已知的某種其他布置來促進這樣的通信。

對於本公開的目的而言,應當理解,本文中所描述的控制器可以各自包括具有一個或更多個電子處理器的控制單元或計算裝置。車輛10和/或其子系統12可以包括單個控制單元或電子控制器,或者替代地,控制器的不同功能可以以不同的控制單元或控制器來實現或者駐留在不同的控制單元或控制器中。如本文所使用的,術語「控制單元」應當被理解為包括單個控制單元或控制器以及共同操作以提供所需控制功能的多個控制單元或控制器。可以提供一組指令,該組指令當被執行時使所述控制器或控制單元實現本文中所描述的控制技術(包括下面描述的方法)。該組指令可以以一個或更多個電子處理器來實現,或者替代地,該組指令可以被提供為要被一個或更多個電子處理器執行的軟體。例如,第一控制器可以以一個或更多個電子處理器上運行的軟體來實現,並且一個或更多個其他控制器也可以在一個或更多個電子處理器上運行的軟體中實現,其中,可選地,一個或更多個處理器與第一控制器相同。然而,應當理解,其他布置也是有用的,並且因此,本發明不意在限於任何特定的布置。在任何情況下,上述的該組指令可以以計算機可讀存儲介質(例如非暫態存儲介質)來實現,該計算機可讀存儲介質可以包括用於以機器或電子處理器/計算裝置可讀的形式存儲信息的任何機構,任何機構包括但不限於:磁存儲介質(例如軟盤);光存儲介質(例如CD-ROM);磁光存儲介質;只讀存儲器(ROM);隨機存取存儲器(RAM);可擦除可編程存儲器(例如EPROM和EEPROM);閃速存儲器或用於存儲這樣的信息/指令的電介質或其他類型的介質。

將理解的是,前述內容僅表示與車輛10的可能被包括的特定子系統以及那些子系統與VCU 16的設置相關的可能性中的某些可能性。因此,還將理解的是,包括其他的或另外的子系統以及子系統/VCU設置的車輛10的實施方式仍處於本發明的精神和範圍內。

車輛傳感器14可以包括任意數量的不同傳感器、部件、裝置、模塊、系統等。在實施方式中,傳感器14中的一些或所有傳感器都可以向子系統12和/或VCU 16提供可以由本方法使用的信息或輸入,並且因此可以(例如,經由線纜或以無線的方式)電耦合至VCU 16、一個或更多個子系統12或車輛10的一些其他適當的裝置,以及被配置成與VCU 16、一個或更多個子系統12或車輛10的一些其他適當的裝置進行通信。傳感器14可以被配置成監測、感測、檢測、測量或者以其他方式確定與車輛10及其操作和配置相關的各種參數,並且傳感器14可以包括例如但不限於以下所述傳感器中的任意一者或多者:車輪速度傳感器;環境溫度傳感器;大氣壓力傳感器;輪胎壓力傳感器;用以檢測車輛的橫擺、側傾和俯仰的陀螺傳感器;車輛速度傳感器;縱向加速度傳感器;發動機扭矩傳感器;傳動系扭矩傳感器;節氣門傳感器;轉向角傳感器;方向盤速度傳感器;坡度傳感器;例如穩定性控制系統(SCS)上的橫向加速度傳感器;制動踏板位置傳感器;制動踏板壓力傳感器;加速器踏板位置傳感器;空氣懸架傳感器(即行駛高度傳感器);車輪位置傳感器;車輪鉸接傳感器;車身振動傳感器;水檢測傳感器(用於涉水的接近和涉水的深度兩種情況);分動器HI-LO傳動比傳感器;進氣路徑傳感器;車輛乘員傳感器;以及縱向、橫向和豎向運動傳感器、還有本領域中已知的其他傳感器。

以上標識出的傳感器以及可以提供本方法能夠使用的信息的任意其他的傳感器都可以實施成硬體、軟體、固件或它們的一些組合。傳感器14可以直接感測或測量這樣的狀態:傳感器14是為該狀態而設置的,或者傳感器14可以基於由其他傳感器、部件、裝置、模塊、系統等提供的信息間接地評估這些狀態。此外,這些傳感器可以直接地耦合至VCU 16和/或車輛子系統12中的一個或更多個車輛子系統12;這些傳感器可以經由其他電子裝置、車輛通信總線、網絡等間接地耦合至VCU 16和/或車輛子系統12中的一個或更多個車輛子系統12;或者這些傳感器可以根據本領域中已知的一些其他設置進行耦合。這些傳感器中的一些或所有傳感器可以成一體地結合在以上標識出的車輛子系統12中的一個或更多個車輛子系統12內、可以是獨立部件、或者可以根據一些其他設置來提供。最後,本方法中所使用的各種傳感器讀數中的任意傳感器讀數可以由車輛10的一些其他部件、模塊、裝置、子系統等來提供而不是由實際的傳感器元件直接提供。例如,VCU 16可以從子系統12的ECU接收某些信息而不是直接從傳感器14接收信息。應當理解的是,由於車輛10不限於任意特定傳感器或傳感器設置,因而前述情形僅表示可能性中的一些可能性;而可以使用任意適當的實施方式。

在實施方式中,VCU 16可以包括任意適當的ECU,並且可以包括任意類型的電子處理裝置、存儲器裝置、輸入/輸出(I/O)裝置和/或其他已知部件,以及執行與各種控制和/或通信相關的功能。在實施方式中,VCU16包括電子存儲器裝置22,電子存儲器裝置22可以存儲各種信息、傳感器讀數(例如,由車輛傳感器14生成的傳感器讀數)、查找表或其他數據結構(例如,在下述方法的執行中所使用的查找表或其他數據結構)、算法(例如,在下述方法中實施的算法)等。存儲器裝置22可以包括載有用於控制車輛10的一個或更多個部件以執行下述方法的計算機可讀代碼的載體媒介。存儲器裝置22還可以存儲與車輛10和子系統12相關的相關特徵和背景信息。VCU 16還可以包括一個或更多個電子處理裝置24(例如微處理器、微控制器、專用集成電路(ASIC)等),該電子處理裝置24執行存儲在存儲器裝置22中的用於軟體、固件、程序、算法、腳本、應用等的指示,並且可以控制本文中描述的方法。如上所述,VCU 16可以經由適當的車輛通信而電子地連接至其他車輛裝置、模塊、子系統和部件(例如傳感器),並且能夠在需要時或根據需要與所述其他車輛裝置、模塊、子系統和部件(例如傳感器)交互作用。除了在本文中別處描述的可以由VCU 16執行的功能之外,在實施方式中,VCU 16還可以負責關於子系統12的以上所描述的各種功能,尤其是在那些子系統也未被配置成這樣做時。當然,這些僅為VCU 16的可能的設置、功能和性能中的一些設置、功能和性能,因為還可以使用其他實施方式、實現方式或配置。根據特定實施方式,VCU 16可以為獨立的車輛電子模塊,VCU 16可以被結合或包括在另外的車輛電子模塊內(例如,在以上所標識出的子系統12中的一者或多者中),或者VCU 16可以以本領域中已知的方式另外設置和配置。因此,VCU 16並不限於任意一個特定實施方式或設置。

除了以上所描述的部件和系統以外,在實施方式中,車輛10還可以包括一個或更多個自動車輛速度控制系統。例如並且繼續參照圖2,在實施方式中,車輛10還可以包括巡航控制系統26和低速行進(LSP)控制系統28,該巡航控制系統26也被稱作「公路」或「道路」巡航控制系統,LSP控制系統28也可以被稱作「非公路」或「越野」行進控制系統。

公路巡航控制系統26(其可以包括任意數量的本領域中已知的常規巡航控制系統)能夠被操作用以使車輛速度自動地維持在由使用者設定的期望的「設定速度」。這種系統在其使用方面通常受到限制,原因在於車輛必須在某最小閾值速度(例如,30mph(近似50kph))以上行駛以使該系統是可操作的。因此,這些系統特別適於在公路駕駛或在至少其中不存在大量反覆的起動及停止並且允許車輛以相對較高的速度行駛的駕駛中使用。如本領域中已知的,公路巡航控制系統26可以包括被配置成執行及實施系統的功能的專用的ECU或獨立的ECU,或者替代地,巡航控制系統26的功能可以集成在車輛10的另外的子系統12(例如動力傳動系子系統121)或者例如VCU 16(如圖2中所示)中。

此外,如本領域中已知的,巡航控制系統26可以包括一個或多個用戶接口裝置30,該一個或多個用戶接口裝置30可以由使用者(例如駕駛員)使用以與系統26(例如,系統26的ECU)交互作用,並且在某些實施方式中,用戶接口裝置30允許系統與使用者交互作用。舉幾種可能性來說,例如,這些裝置可以允許使用者激活/去激活系統26以及設定和/或調節系統的設定速度。這些裝置中的每個裝置均可以採用任意數量的形式,例如但不限於下述形式中的一者或多者:按鈕;開關;觸控螢幕;可視顯示器;揚聲器;警告信息顯示器;小鍵盤;鍵盤;或者任意其他合適的裝置。另外,這些裝置可以定位於車廂內的並且相對較緊密地靠近使用者的任意數量的位置處(例如方向盤、轉向柱、儀錶板、中央控制臺等)。例如,參照圖3,車輛10的方向盤(即圖1中的方向盤32)可以被配置成具有呈按鈕的形式的巡航控制系統26的多個用戶接口裝置。一個這種裝置可以是「設定速度」按鈕301,該「設定速度」按鈕301在被以特定方式操縱時可以激活巡航控制系統26的操作並且還設定期望的設定速度。巡航控制系統26還可以包括一個或多個其他的使用者可選擇型接口裝置(例如,按鈕),以允許使用者增大或減小系統的設定速度。例如,可以設置「+」按鈕302以允許使用者以離散增量(例如,1mph(或1kph))增大設定速度,以及設置「-」按鈕303以允許使用者以相同的或不同的離散增量減小設定速度。替代地,「+」按鈕302和「-」按鈕303可以成一體地結合在單個使用者可選擇型裝置中。系統26的另外的使用者可選擇型接口裝置可以包括例如:用於去激活系統的「取消」按鈕304,以及在系統功能的暫時性的暫停例如標準巡航控制系統進入待機狀態之後允許系統被重新激活的「恢復」按鈕305,其中,在待機狀態中如果用戶按下面進一步詳細描述的那樣進行制動,則標準巡航控制系統不控制車輛速度。

應當理解的是,由於車輛10不限於任意特定的巡航控制系統或用戶接口裝置或設置,因而前述情形僅表示巡航控制系統26及其用戶接口裝置的可能性中的一些可能性;而可以使用任意適當的實施方式。

LSP控制系統28提供速度控制系統,該速度控制系統例如使得配備有這樣的系統的車輛的用戶能夠選擇很低的目標速度或設定速度,在該目標速度或設定速度下車輛可以在例如不需要用戶進行任何踏板輸入的情況下行進。該低速行進控制功能與巡航控制系統26的行進控制功能不同之處在於:與巡航控制系統26不同,車輛不需要以相對高的速度(例如30mph(大約為50kph))行駛以使系統可操作(雖然系統28可以被配置成有利於以從靜止到大約30mph(大約為50kph)或更高的速度進行自動速度控制並且因此不限於「低速」操作)。此外,已知的公路巡航控制系統被配置成使得在用戶按壓或下壓制動器或離合器踏板的情況下,例如,暫停道路巡航控制功能並且車輛恢復到需要用戶踏板輸入的手動操作模式以維持車輛速度,並且需要專用操作者輸入(例如「恢復」按鈕)以在激活模式下重新激活巡航控制,在該激活模式下,公路巡航控制系統將車輛速度控制成先前設置的設定速度。此外,在至少某些巡航控制系統中,對可能由於牽引力損失而引發的車輪滑移事件進行的檢測也會具有取消巡航控制功能的效果。LSP控制系統28也可以與這樣的巡航控制系統不同,這是因為在至少一個實施方式中,LSP控制系統28以以下這樣的方式被配置:由LSP控制系統28提供的速度控制功能可以不響應於上述那些事件而被取消或去激活。在實施方式中,LSP控制系統28特別適用于越野或非公路駕駛。

在實施方式中,LSP控制系統28在潛在的其他部件中包括具有控制器42形式的控制裝置,在例如下面描述的實施方式中,控制器42包括ECU(即ECU 42)(所示出的實施方式並且由於下面描述的原因,如包括VCU 16那樣所示的)和一個或更多個用戶輸入裝置44。ECU 42可以包括任何種類的電子處理裝置、存儲器或存儲器裝置、輸入/輸出(I/O)和任何其他已知的部件並且可以執行LSP控制系統28的任何數量的功能,其包括下面描述的並且在本方法中實現的那些功能。為了該目的,ECU 42可以被配置成從各種源(例如車輛傳感器14、車輛子系統12、用戶輸入裝置44)接收信息並且被配置成對該信息進行評估、分析和/或處理以試圖控制或監測車輛10的一個或更多個操作方面,例如:對由用戶或車輛乘員發起的制動命令和制動釋放命令進行檢測;自動地命令並且控制由動力系子系統121生成的驅動扭矩和/或由例如制動子系統123生成並且施加至車輛10的一個或更多個車輪的阻滯扭矩;確定車輛10在其上行駛的地形的類型和/或一個或更多個特性;等等。此外,在實施方式中,ECU 42被配置成實行或執行下面更詳細地描述的本方法的一個或更多個步驟。應當理解,ECU 42可以是獨立的電子模塊或者可以被集成到或包含到車輛10的另一子系統12或例如VCU 16中。出於說明和清楚的目的,將關於以下實施方式進行下面的描述,在該實施方式中,ECU 42的功能被集成或包含到VCU 16中,使得如圖2所示的那樣,VCU 16包括LSP控制系統28的ECU。因此,在這樣的實施方式中,VCU 16以及VCU 16的或由VCU 16可訪問的存儲器裝置(例如存儲器裝置22)特別地存儲用於執行LSP控制系統28的功能所需要的各種信息、數據(例如預定的設定速度)、傳感器讀數、查找表或其他數據結構、算法、軟體、加速度/減速度分布圖等,其中,LSP控制系統28的功能包括在下面描述的方法中實現的功能。

與上述的公路巡航控制系統26一樣,LSP控制系統28還包括一個或更多個用戶接口裝置44,一個或更多個用戶接口裝置44可以由用戶使用以與系統28交互並且在某些實施方式中使得系統28與用戶交互。這些裝置可以使得用戶例如激活/去激活LSP控制系統28、設置和/或調節系統的設定速度、從多個預定的設定速度中選擇期望設定速度、在兩個或更多預定的設定速度之間切換、識別車輛10正經過的地形的特定類型以及另外如下面可以描述的那樣與系統28交互。這些用戶接口裝置還可以使得系統28向用戶提供包括但不限於下面本文中所描述的以下內容:某些通知、警報、消息、請求等。這些裝置中的每個可以採取任何數量的形式,例如但不限於以下中的一個或更多個:按鈕;開關;觸控螢幕;視覺顯示器;揚聲器;平視顯示器;按鍵;鍵盤;選擇旋鈕或撥盤;或任何其他合適的裝置。此外,這些裝置可以位於車輛駕駛室內並且相對靠近用戶的任何數量的位置(例如方向盤、轉向柱、儀錶板等)處。在實施方式中,公路巡航控制系統26和LSP控制系統28的用戶接口裝置30、44分別以彼此相鄰的方式被布置在車輛10內並且在實施方式中被布置在車輛10的方向盤32上。然而,在例如本文所述的其他實施方式中,公路巡航控制系統26和LSP控制系統28可以共享相同的用戶接口裝置中的一些或全部。在這樣的實施方式中,另外的用戶可選裝置例如開關、按鈕或任何其他合適的裝置可以被設置成在兩個速度控制系統之間進行切換。因此,在圖3所示的實施方式中,上面關於巡航控制系統26所描述的那些用戶接口裝置301至305也可以用於LSP控制系統28的操作中並且因此也可以在系統28的上下文中被討論時被稱為用戶接口裝置441至445。

為了說明目的並且除下面描述的LSP控制系統28的功能以外,現在將提供對LSP控制系統28的一個說明性實施方式的一般操作的描述。首先,在本文中所描述的實施方式中包括LSP控制系統28的ECU的VCU16確定車輛要行駛的期望速度(本文中被稱為「期望設定速度」)。這可以是由用戶經由用戶接口裝置44所選擇的設定速度,或者替代地,VCU16可以被配置成基於某些條件或因素並且在沒有任何用戶參與的情況下自動地確定或選擇期望設定速度,或暫時地修改用戶選擇的設定速度。在任一情況下,響應於對期望設定速度的選擇,VCU 16被配置成通過實施將選擇動力系、牽引力控制和/或制動動作共同地或單獨地施加至車輛的車輪來使車輛根據期望設定速度操作,以實現或維持車輛在期望設定速度處。在實施方式中,這可以包括例如VCU 16生成並且發送適當的命令到適當的子系統12(例如動力系子系統121和制動子系統123)和/或直接控制車輛10的一個或更多個部件、模塊、子系統等的操作。

更具體地,參照圖4,期望設定速度一經確定,則與車輛底盤或傳動系相關聯的車輛速度傳感器(在圖4中被標識為傳感器141)就向VCU16提供指示車輛速度的信號46。在實施方式中,VCU 16包括比較器48,該比較器48將期望設定速度(在圖4中以附圖標記49表示)與所測量的速度46進行比較並且提供表示該比較的輸出信號50。輸出信號50被提供至評估器單元52,該評估器單元52根據車輛速度是需要增大還是減小從而維持或達到期望設定速度來將該輸出信號50解釋為需要由例如動力系子系統121向車輪施加另外的扭矩、或者需要降低由例如制動子系統123向車輪施加的扭矩,在後一種情況下,根據預定的或規定的加速度分布圖、加速度差(例如,+/-(0.1g-0.2g))、或者加速度分布圖和加速度差二者來進行。來自評估器單元52的輸出54隨後被提供至一個或更多個子系統12,以根據是存在來自評估器單元52的對扭矩的正需求還是存在來自評估器單元52的對扭矩的負需求來管理向車輪施加的扭矩。為了開始向車輪施加必需的正扭矩或負扭矩,評估器單元52可以指令向車輛的車輪施加另外的動力和/或指令向車輛的車輪施加制動力,這兩種情況中的任一者或兩者均可以用於實施為達到或維持期望的車輛設定速度所必需的扭矩的改變。向車輪同步施加正(即驅動)扭矩和負(即阻滯)扭矩以控制施加於車輪的淨扭矩是由LSP控制系統28來命令的,以維持車輛的穩定性和平穩性以及調節施加在每個車軸上的扭矩,特別是在一個或更多個車輪處發生滑移事件的情況下維持車輛的穩定性和平穩性以及調節施加在每個車軸上的扭矩。在某些示例中,VCU 16還可以接收表示已經出現車輪滑移事件的信號56。在這樣的實施方式中,在車輪滑移事件期間,VCU16繼續將所測量的車輛速度與期望設定速度進行比較,並且繼續自動地控制施加在車輪上的扭矩以將車輛速度維持在期望設定速度並且例如通過暫時地減小設定速度或減小驅動扭矩來管理滑移事件以減少車輪滑移。

除以上所描述的功能之外,在實施方式中,LSP控制系統28還可以被配置成檢測、感測、推導或以其他方式確定與車輛10正行駛的地形有關的信息(例如,地形類型、表面類型、地形分類、地形或表面粗糙度等)。根據實施方式,VCU 16可以被配置成執行該功能並且以許多方式來執行該功能。一種這樣的方式是於2013年1月16日公布的英國公布申請No.GB2492748A中描述的方式,該申請的全部內容通過參引併入本文中。更具體地,在實施方式中,和與車輛相關聯的多個不同參數有關的信息是從多個車輛傳感器和/或各種車輛子系統(包括例如以上所述的那些傳感器14和/或子系統12中的一些或所有傳感器14和/或子系統12)接收或獲取的。所接收到的信息隨後被評估並且用於確定一個或更多個地形指標,該地形指標可以表示地形的類型,並且在某些實例中,可以表示地形的一個或更多個特徵,例如地形的分類、粗糙度等。

更具體地,在實施方式中,速度控制系統(例如VCU 16)可以包括具有如下評估器模塊形式的評估裝置:從一個或更多個傳感器14和/或子系統12獲取或接收的信息(下文統稱為「傳感器/子系統輸出」)被提供至該評估器模塊。在評估器模塊的第一級內,所述傳感器/子系統輸出中的各個傳感器/子系統輸出用於導出許多地形指標。在該第一級中,從車輪速度傳感器導出車輛速度,從車輪速度傳感器導出車輪加速度,從車輛縱向加速度傳感器導出車輪上的縱向力,以及從由傳動系子系統提供的傳動系扭矩信號導出發生車輪滑移(在車輪滑移發生的情況下)的扭矩、以及附加地或替代地,從由傳動系子系統(例如變速器)提供的扭矩信號導出發生車輪滑移(在車輪滑移發生的情況下)的扭矩、以及從用於檢測橫擺、俯仰和側傾的運動傳感器導出發生車輪滑移(在車輪滑移發生的情況下)的扭矩。在評估器模塊的第一級內執行的其他計算包括車輪慣性扭矩(與使旋轉的車輪加速或減速相關聯的扭矩)、「行進的連續性」(評估車輛是否反覆起動和停止,例如,可以是車輛在巖石地形上行駛時的情況)、空氣動力阻力和橫向車輛加速度。

評估器模塊還包括第二級,在第二級中計算下述地形指標:表面滾動阻力(基於車輪慣性扭矩、車輛上的縱向力、空氣動力阻力和車輪上的縱向力)、方向盤上的轉向力(基於來自方向盤傳感器和/或轉向柱傳感器的輸出和橫向加速度)、車輛縱向滑移(基於車輪上的縱向力、車輪加速度、穩定性控制系統(SCS)的動作和指示是否已經發生車輪滑移的信號)、橫向摩擦力(由所測量的橫向加速度和橫擺與所預測的橫向加速度和橫擺相比計算出)、以及波紋檢測(指示搓板型表面的高頻、低幅度的豎向車輪激勵)。SCS動作信號是由來自包括有動態穩定性控制(DSC)功能、地形控制(TC)功能、防抱死制動系統(ABS)以及陡坡緩降控制(HDC)算法的穩定性控制系統(SCS)的ECU的若干輸出導出的,表示DSC動作、TC動作、ABS動作、對各個車輪的制動幹預、以及從SCS ECU到動力系子系統的動力系扭矩降低請求。所有這些均表示滑移事件已經發生並且SCS EDU已經採取行動來控制滑移。評估器模塊還使用來自車輪速度傳感器的輸出,並且在四輪車輛中,對每個車軸上的輸出進行比較且對位於每一側的從前到後的輸出進行比較,以確定車輪速度變化和波紋檢測信號。

在實施方式中,除評估器模塊以外,還可以包括道路粗糙度模塊以用於基於空氣懸架傳感器(行駛高度傳感器或懸架鉸接傳感器)和車輪加速計來計算地形粗糙度。在這樣的實施方式中,從道路粗糙度模塊輸出呈粗糙度輸出信號形式的地形指標信號。

在任何情況下,在評估器模塊內對車輪縱向滑移的評估和橫向摩擦力評估相互比較作為真實性檢查。然後從評估器模塊輸出對車輪速度變化和波紋輸出的計算、表面滾動阻力的評估、車輪縱向滑移和波動檢測、以及摩擦力真實性檢查,並且提供表示車輛正行駛的地形的性質的地形指標輸出信號,以用於由VCU 16進行進一步處理。例如,地形指標可以用於:基於車輛正行駛的地形的類型的指標來確定多個車輛子系統控制模式(例如地形模式)中的哪種控制模式最合適,並且隨後相應地自動控制適當的子系統12。

在另一實施方式中,不是LSP控制系統28執行以上所描述的地形感測/檢測功能,而是可以適當地將車輛10的另外的部件、模塊或子系統例如VCU 16(在其不執行LSP控制系統28的功能的情況下)、底盤管理子系統122或另一適合的部件配置成執行以上所描述的地形感測/檢測功能,並且這樣的其他實施方式仍處於本發明的精神和範圍內。

應當理解的是,LSP控制系統28的布置、功能和性能的前面的描述僅是出於示例和說明的目的而提供,而並不意味著在本質上進行限制。因此,無意於將LSP控制系統28限制於任意特定實施方式或布置。

再次,車輛10的先前描述以及圖1和圖2中的圖示僅意在說明一種可能的車輛布置並且意在以常規的方式進行說明。還可以替代地使用任意數量的其他車輛布置和架構,包括與圖1和圖2所示的布置和架構明顯不同的布置和架構。

現在轉向圖5,示出了用於根據規定的設定速度操作車輛的自動速度控制系統的方法100的示例。為了說明和清楚起見,將包括車輛10的低速行進(LSP)控制系統28的在圖1和圖2所示的以及以上所描述的車輛10的背景下描述方法100,其中,在實施方式中並且為了說明的目的,該低速行進控制系統28集成在VCU 16中(即VCU 16包括LSP控制系統28的ECU 42)。然而,將理解的是,本方法的應用不意味著僅限於這樣的布置,相反,方法100可以通過包括例如除以上所描述的LSP控制系統以外的LSP控制系統(例如,未集成在車輛的VCU中、和/或VCU未包括速度控制系統的ECU)的任意數量的其他速度控制系統布置而獲得應用,並且在至少某些實例中,方法100可以通過例如以上所描述的巡航控制系統26的傳統「公路」巡航控制系統而獲得應用。因此,本發明並不意味著限於任意一種特定布置或類型的速度控制系統。此外,將理解的是,除非另外指出,否則方法100的執行並不意味著限於步驟的任意一種特定的順序或次序或者不意味著限於用於執行步驟的任何特定部件。

在實施方式中,方法100包括接收車輛乘員發起的制動命令以使車輛減慢至停止的步驟102。更具體地,在實施方式中,步驟102包括接收表示制動命令的一個或更多個電信號。該命令可以從許多源接收,並且因此,可以以許多種方式執行該步驟。例如,在實施方式中,可以從制動激活/去激活裝置例如制動踏板(例如制動踏板18)或從與制動激活/去激活裝置相關聯的一個或更多個傳感器(例如車輛傳感器14中的一個或更多個)例如制動踏板壓力傳感器直接接收命令。當用戶或車輛乘員致動或操縱(例如按壓或下壓)制動激活/去激活裝置時,可以生成表示車輛乘員發起的制動命令的一個或更多個電信號。在另一實施方式中,可以從車輛的子系統例如制動子系統(例如制動子系統123)接收命令,車輛的該子系統進而可以檢測或接收來自製動激活/去激活裝置或與制動激活/去激活裝置相關聯的一個或更多個傳感器的命令。在這種情況下,子系統可以在接收到制動命令時生成表示車輛乘員發起的制動命令的一個或更多個電信號。因此,鑑於前述內容將理解的是,本發明不意在限於任何一種特定技術或可以從其接收命令的源。在任何情況下,速度控制系統(例如LSP速度控制系統28)能夠被操作用以響應於制動命令的生成和接收而維持於激活狀態(即,速度控制系統的操作不被去激活或取消)。在實施方式中,步驟102的上述功能可以由VCU 16或者LSP控制系統28或車輛10的另一合適部件執行。

響應於在步驟102中接收到制動命令,方法100移動到步驟104:在將速度控制系統維持於激活狀態的同時,自動地暫停根據在接收到制動命令之前車輛的速度被維持於的設定速度維持車輛的速度控制所需要的驅動扭矩的任何增大(例如自動增大),並且自動地命令向車輛的一個或更多個車輪施加阻滯扭矩以使車輛減慢並使其停止。更具體地,在步驟104中,速度控制系統在其整個操作不響應於制動命令而被去激活或取消的意義上維持於激活狀態,使得用戶或車輛乘員必須採取肯定步驟以在車輛恢復沿預期行駛方向的行進或運動時特別地重新激活系統(例如操縱速度控制裝置的用戶接口裝置、操縱加速踏板等)。更確切地,暫時停止在檢測到車輛速度與設定速度之間的差時通過自動地增大驅動扭矩來將車輛的速度維持在設定速度的特定功能,使得車輛減慢並且根據用戶的命令使車輛停止,但是速度控制系統仍然維持於操作的激活狀態。

如上面所闡述的,步驟104還包括:命令(即經由一個或更多個電信號)向車輛的一個或更多個車輪施加足夠量的阻滯扭矩或負扭矩以使車輛停止。在實施方式中,步驟104可以:包括命令施加足夠量的阻滯扭矩以根據規定的加速度/減速度分布圖(存儲在例如VCU 16上)使車輛停止,該規定的加速度/減速度分布圖可以包括加速度/減速度差,其中,加速度/減速度差包括期望減速度與最大期望減速度之間的範圍。在實施方式中,該差可以是+/-(0.1g-0.2g);但是應當理解,其他差範圍也可以是有用的,並且本文中對特定差的參引不被認為是限制性的,這是因為在一些情況下,可以優選的是例如具有比加速度差更急劇的減速度差,以便提升用戶對系統正迅速響應其命令的信心。替代地,當然,減速度可以直接取決於用戶制動命令輸入。

阻滯扭矩可以由任何數量的裝置或源施加。例如,在實施方式中,可以命令車輛的制動子系統(例如車輛10的制動子系統123)向一個或更多個車輪施加阻滯扭矩(例如可以經由車輪的制動盤施加阻滯扭矩)。如果適當地被配置,則車輛的動力系子系統(例如車輛10的動力系子系統121)也可以或替代地被命令將阻滯扭矩間接地施加至一個或更多個車輪。更具體地,在動力系子系統包括一個或更多個電機例如能夠被操作為發電機的一個或更多個電機的實施方式中,可以命令動力系子系統施加阻滯扭矩,其中,一個或更多個電機被配置成向動力系子系統的一部分和/或車輛的一個或更多個車輪施加阻滯扭矩,以便使車輛在使用或不使用制動子系統的情況下減速。在其他實施方式中,可以使用除制動子系統和動力系子系統以外的部件,這包括例如但不限於通過變速或改變傳動比的車輛的陡坡緩降控制(HDC)系統、車輛的傳動系子系統(例如車輛10的傳動系子系統124)。因此,應當理解,本發明不限於阻滯扭矩的任何特定源;更確切地,可以使用單獨或組合的任何數量的源。

在步驟104中經命令而被施加的阻滯扭矩的特定量(以及/或者獲得或施加的比率)可以取決於一個因素或因素組合。這些因素可以包括例如但不限於車輛的速度、速度控制系統要維持車輛的速度的特定設定速度和/或由動力系子系統生成並因此在步驟102中接收到制動命令時施加至車輪的驅動扭矩的量或大小。在任何情況下,可以以許多種方式來確定阻滯扭矩的大小和/或施加阻滯扭矩的速率。例如,在實施方式中,前述因素中的一個或更多個可以與數據結構例如經驗導出的查找表或分布圖一起使用,其中,該數據結構使因素中的一個或更多個與阻滯扭矩大小和施加這樣的扭矩的速率相關聯。在另一實施方式中,可以使用閉環控制系統(例如在執行步驟104的部件中以軟體實現的PID控制器)或任何其他合適的技術。在實施方式中,可以由VCU 16或者LSP控制系統28或車輛10的另一合適部件執行步驟104的上述功能。

在接收到車輛乘客發起的制動命令信號時或者在車輛已經停止時,正驅動扭矩可以斜坡下降,即,正驅動扭矩可以隨時間逐漸減小。

在車輛即將停止之前的制動階段期間,速度控制系統可以使驅動扭矩元件維持抵抗阻滯扭矩,使得車輛以平穩的方式減慢。驅動扭矩的維持元件可以是被確定為在沒有阻滯扭矩的情況下維持瞬時速度所需要的扭矩量。以這種方式,如果用戶/車輛乘員(即駕駛員)在車輛停止之前釋放制動器,則將使平穩過渡在驅動扭矩下進行。此外,當使車輛靜止時,剩餘驅動扭矩是例如在外力例如重力沿先前行駛的方向作用的情況下使車輛保持靜止所需要的扭矩。當車輛靜止時,正扭矩可以如上所闡述的那樣斜坡下降。

在步驟104之後,方法100還可以包括步驟106:接收車輛乘員發起的制動釋放命令,該制動釋放命令指示車輛乘員或用戶希望恢復或繼續車輛沿預期行駛方向的移動或行進。更具體地,在實施方式中,步驟106包括:接收表示制動釋放命令的一個或更多個電信號。與在步驟102中接收的制動命令一樣,可以從多個源接收制動釋放命令,並且因此,步驟106可以以許多種方式來執行。例如,在實施方式中,可以直接從制動激活/去激活裝置例如車輛的制動踏板(例如車輛10的制動踏板18)或從與制動激活/去激活裝置相關聯的一個或更多個傳感器(例如車輛傳感器14中的一個或更多個)例如制動踏板壓力傳感器接收制動釋放命令。在這些情況中的任一情況下,當用戶或車輛乘員至少以足以指示期望恢復車輛的移動或行進的量來適當地操縱(例如釋放)制動激活/去激活裝置時,可以生成表示車輛乘員發起的制動釋放命令的一個或更多個電信號。在另一個實施方式中,可以從車輛的子系統例如制動子系統(例如制動子系統123)接收命令,該子系統進而可以檢測或接收來自製動激活/去激活裝置或與制動激活/去激活裝置相關聯的一個或更多個傳感器的命令。在這種情況下,子系統可以在接收到制動釋放命令時生成表示車輛乘員發起的制動釋放命令的一個或更多個電信號。因此,鑑於前述內容將理解的是,本發明不意在限於可以生成制動釋放命令的任何一種特定技術。在任何情況下,速度控制系統(例如LSP速度控制系統28)能夠被操作用以在生成和接收到制動釋放命令之前以及響應於生成和接收到制動釋放命令而維持於激活狀態。在實施方式中,步驟106的上述功能可以由VCU 16或者LSP控制系統28或車輛10的另一合適部件來執行。

響應於在步驟106中接收到制動釋放命令,方法100移動到步驟108:自動地命令(即經由一個或更多個電信號)生成足以沿預期行駛方向推進車輛的驅動扭矩並且根據規定的設定速度自動地控制車輛的速度。在實施方式中,可以根據規定的加速度/減速度分布圖(存儲在例如VCU 16上)來命令驅動扭矩的生成和/或控制車輛的速度,其中,如上所述,加速度/減速度分布圖可以包括加速度差/減速度差,該加速度差/減速度差包括期望加速度與最大期望加速度之間的範圍。例如,在實施方式中,加速度/減速度分布圖可以具有+/-(0.1g-0.2g)的加速度/減速度差;但是在其他實施方式中,其他範圍也可以是有用的。在另一實施方式中,在步驟108中命令驅動扭矩以及控制車輛速度可以包括命令驅動扭矩以及控制車輛速度以以設定速度並且不考慮任何加速度分布圖或速率沿預期行駛方向推進車輛。

在任何情況下,步驟108包括:例如命令車輛的動力系子系統(例如車輛10的動力系子系統121)生成一定量的驅動扭矩,該驅動扭矩足以根據速度控制系統的規定的設定速度來恢復車輛的移動或行進。因此,在實施方式中,可以生成一個或更多個電信號並將一個或更多個電信號傳送至車輛的動力系子系統,以使車輛恢復沿預期行駛方向的移動或行進(即,使車輛從停止加速到設定速度或至少比最初的設定速度小的速度(例如速度控制系統可以控制/維持車輛速度的最小設定速度))。與施加上述維持扭矩一樣,在步驟108中命令動力系子系統生成的特定量的驅動扭矩(以及其特定量的驅動扭矩生成的速率)可以取決於一個因素或因素的組合。這些因素可以包括例如但不限於:舉幾種可能性來說,速度控制系統維持車輛速度的特定設定速度、速度控制系統的最小設定速度、和/或施加至車輛的車輪並且車輛必須克服或抵消的阻滯扭矩的量或大小。在任何情況下,可以以許多種方式來確定生成的驅動扭矩的大小和/或生成的驅動扭矩的速率。例如,在實施方式中,前述因素中的一個或更多個可以與數據結構(例如經驗導出的查找表或分布圖)一起使用,其中,該數據結構使因素中的一個或更多個與阻滯扭矩大小和施加這樣的扭矩的速率相關聯。在另一實施方式中,可以使用閉環控制系統(例如在執行步驟108的部件中以軟體實現的PID控制器)或任何其他合適的技術。

當已生成足夠量的驅動扭矩以推進車輛並且車輛恢復移動或行進時,步驟108此後包括:根據規定的設定速度自動地控制車輛的速度。這可以利用LSP控制系統28例如以上面描述的並且圖4中所示的方式來完成或實現;但是本發明不意在限於任何特定技術。在實施方式中,步驟108的上述功能可以由VCU 16或者LSP控制系統28或車輛10的另一合適部件執行。

在實施方式中,當在步驟104中使車輛停止或靜止時,方法100可以還包括步驟110:甚至在在步驟106中接收到制動釋放命令之後,維持施加步驟104中施加的阻滯扭矩的至少一部分以使車輛維持停止。步驟110意在防止車輛由於作用在車輛上的一個或更多個外力(例如在車輛沿坡道向下行駛的情況下的重力)而沿預期行駛方向移動或由於作用在車輛上的一個或更多個外力(例如在車輛沿坡道向上行駛的情況下的重力)沿與預期行駛方向相反的方向移動。被維持的阻滯扭矩的量可以等於防止車輛由於作用在車輛上的外力任何向前或向後移動所需要的阻滯扭矩的最小量,並且該最小量可以以包括但不限於以上關於步驟104描述的那些方式的任何數量的合適方式來確定。在實施方式中,步驟110的上述功能可以由VCU 16或者LSP控制系統28或車輛10的另一合適組件。

在其中方法100包括步驟110的實施方式中,方法100還可以包括在自動地命令足以沿行駛方向推進車輛的驅動扭矩的生成之後執行的步驟112,並且步驟112包括:自動地控制由動力系子系統生成的驅動扭矩,並且當等於或大於阻滯扭矩的被維持部分的足夠量的驅動扭矩已生成時,自動地命令所施加的阻滯扭矩的減小。換言之,在實施方式中,維持所施加的阻滯扭矩的至少一部分的施加,直到足夠量的驅動扭矩已生成從而克服剩餘的阻滯扭矩和/或對車輛具有減速作用的任何外力(即,在車輛要攀爬坡道的情況下)以沿預期行駛方向推進車輛,此時,阻滯扭矩可以被突然地或逐漸地向下修改或調整為基本為零。

與在步驟104中施加阻滯扭矩和在步驟108中生成驅動扭矩和/或控制車輛速度一樣,在實施方式中,步驟112中的控制驅動扭矩和/或命令阻滯扭矩的減小可以進行以便根據規定的加速度/減速度分布圖(存儲在例如VCU 16上)推進和加速車輛,其中,如上所述,加速度/減速度分布圖可以包括加速度差/減速度差,該加速度差/減速度差包括期望加速度與最大期望加速度之間的範圍。例如,在實施方式中,加速度/減速度分布圖可以具有+/-(0.1g-0.2g)的加速度/減速度差;但是其他範圍也可以是有用的。在另一實施方式中,控制驅動扭矩和/或命令阻滯扭矩的減小可以包括這樣做以在不考慮任何加速度分布圖或速率的情況下推進或加速車輛。在實施方式中,步驟112的上述功能可以由VCU 16或者LSP控制系統28或車輛10的另一合適部件執行。

當車輛恢復運動並且速度控制系統再次根據設定速度自動地控制車輛的速度時,可以在接收到被接收以使車輛停止的另一車輛乘客發起的制動命令(即第二制動命令)的情況下重複上述處理。因此,當在步驟102中接收到這樣的命令時,可以如上所描述的那樣重複步驟104;並且當在步驟106、步驟108中接收到隨後的車輛乘員發起的制動釋放命令(即第二制動釋放命令)時並且如果適用,則可以如上所描述的那樣重複步驟110和步驟112。因此,上述功能可以重複任何次數,直到作為整體的速度控制系統或上述特定功能被去激活或取消為止。

上述方法100的功能可以是速度控制系統的特徵:每當速度控制系統本身是激活的(即,速度控制系統響應於車輛乘員發起的制動命令和/或制動釋放命令而維持於激活狀態),這就是激活的或可操作的。替代地,速度控制系統可以僅當確定了其應當維持於這種狀態時響應於車輛乘員發起的制動命令和/或制動釋放命令而維持於激活狀態。換言之,在實施方式中,除非確定響應於這樣的命令速度控制系統應當維持激活,否則在接收到車輛乘員發起的制動命令和/或制動釋放命令時,速度控制系統被自動去激活。因此,在實施方式中,方法100可以包括步驟114:確定速度控制系統是否應當響應於車輛乘員發起的制動命令或制動釋放命令而維持激活;並且如圖5所示,該確定可以例如在速度控制系統首次被激活或初始化時(例如在步驟102中接收車輛乘員發起的制動命令之前)和/或在速度控制系統操作期間的任何時間例如在步驟102中接收到制動命令和/或在步驟106中接收到制動釋放命令之後進行。

步驟114可以以多種方式執行或實行。在一個實施方式中,在步驟114中可以響應於表示在接收到車輛乘員發起的制動命令和/或制動釋放命令時要將速度控制系統維持於激活狀態的命令或指令的用戶輸入(例如一個或更多個電信號)而進行關於速度控制系統應當維持激活的確定。車輛乘員可以使用速度控制系統的適當配置的用戶接口裝置(例如上述LSP控制系統28的用戶輸入裝置44中之一)或位於車輛駕駛室內的另一用戶接口裝置來提供該輸入。該用戶輸入裝置可以包括例如按鈕或其他用戶可選裝置、與方向盤相鄰的杆或轉向柱安裝式控制器、顯示在觸控螢幕顯示器上的虛擬按鈕或圖標、或任何其他合適的用戶可選裝置。在任何情況下,在實施方式中,步驟114可以包括:確定是否已經接收到這樣的用戶輸入,並且如果接收到這樣的用戶輸入,則進一步確定速度控制系統應當響應於車輛乘員發起的制動命令和/或制動釋放命令而維持激活;另外,可以確定速度控制系統應當響應於這樣的命令中的一個或任一個而被去激活。

附加地或替代地,在步驟114中進行的確定可以在沒有任何用戶或車輛乘員參與的情況下由速度控制系統自動進行。例如,可以在滿足一個或更多個預定條件時自動進行確定速度控制系統應當維持激活。在實施方式中,一個這樣的條件是車輛正經過特定類型的地形,其中,方法100的功能特別適合於該類型的地形。因此,在實施方式中,步驟114可以包括:首先確定車輛正經過的地形的類型,並且然後確定當前地形是否是一種或更多種特定地形類型中的一種。

確定地形的類型可以以許多種方式來執行。例如,在實施方式中,速度控制系統可以被配置成以上面關於LSP控制系統28詳細描述的方式自動地確定地形類型。例如,可以從多個車輛傳感器(例如傳感器14)和/或各車輛子系統(例如子系統12)獲取和與車輛相關聯的各種不同參數有關的信息。然後,可以評估所獲取的信息並將其用於確定地形類型。可以確定地形類型的另外或替代方式是響應於表示特定地形類型的用戶輸入。車輛乘員可以使用適當配置的用戶接口裝置例如速度控制系統的用戶接口裝置(例如上述LSP控制系統28的用戶輸入裝置44中之一)或位於車輛駕駛室內的另一用戶接口裝置例如旋鈕、開關、按鈕、觸控螢幕顯示器或使得從一個或更多個不同地形類型中選擇地形類型的其他合適的裝置來提供該輸入。因此,應當理解,可以使用任何數量的技術來確定地形類型,並且因此,本發明並不意在限於用於確定地形類型的任何特定技術。

如上面簡要描述的,當確定出當前地形類型時,步驟114還可以包括確定該地形類型是否是預先確定的速度控制系統可以響應於車輛乘員發起的制動命令和/或制動釋放命令而維持於激活狀態的一個或更多個地形類型中的一個。因此,步驟114可以包括將當前地形類型與存儲在例如數據結構(例如查找表)中的一個或更多個預限定或預定地形類型進行比較。如果當前地形類型事實上匹配預定地形類型中的一個,則可以在步驟114中確定速度控制系統應當響應於車輛乘員發起的制動命令和/或制動釋放命令而維持激活;否則,可以確定速度控制系統應當響應於這樣的命令中的一個或兩個而被去激活。本文中所描述的功能可以特別適用於任何數量的地形類型,並且因此,與當前地形類型進行比較的預定地形類型可以包括任何數量的不同地形類型。一種這樣的地形類型的示例儘管當然不是唯一的,但是與車輛的巖石或巨石地形操作模式對應的或特徵在於車輛的巖石或巨石地形操作模式的地形類型。更具體地,這樣的地形或地形模式的特徵可以以可接受地且成功地經過地形所需要的扭矩(例如驅動扭矩和/或阻滯扭矩)的高正步長和高負步長或擺動為特徵,並且典型地以高摩擦係數為特徵。這樣的地形的示例可以包括例如但不限於巖石曠野或巨石曠野、步行臺階或洞、以及具有車輛必須越過的多個物體的其他類似地形。

在實施方式中,上述步驟114的功能可以由VCU 16或者LSP控制系統28或車輛10的另一合適部件連同如果適用的話合適的用戶接口裝置44執行。

除了上面之外,方法100還可以包括每當速度控制系統響應於車輛乘員發起的制動命令和/或制動釋放命令而將維持於激活狀態時通知車輛的乘員的步驟(未示出)。在速度控制系統首次被激活和/或連續地或周期性地使系統維持於激活狀態時可以提供的該通知可以採取任何數量的形式。例如,通知可以採取經由位於車輛駕駛室中靠近用戶/車輛乘員(例如在方向盤附近)的合適的用戶接口裝置例如揚聲器或視覺顯示器(例如安裝在車輛的儀錶板中的顯示裝置、平視顯示器等)向車輛乘員廣播的音頻和/或視頻消息的形式。替代地,通知可以採取在車輛的儀表面板或儀錶板上或附近顯示的照明標記的形式或任何其他合適的形式。該通知意在當速度控制系統響應於車輛乘員發起的制動命令和/或制動釋放命令而維持激活(例如速度控制系統在接收到制動釋放命令時恢復對車輛速度的控制)時防止車輛乘員/用戶感到驚訝或被擋住,並且在實施方式中,該通知可以使得或提供給車輛乘員/用戶使速度控制系統超馳以及去激活或取消其速度控制功能的機會。在任何情況下,在實施方式中,該功能可以由VCU16或者LSP控制系統28或車輛10的另一合適部件連同LSP控制系統28或車輛10的合適用戶接口裝置執行。

鑑於上述內容將理解的是,在潛在的其他優點中,本發明的益處或優點在於:當用戶使車輛停止(例如通過致動車輛的制動踏板)時,速度控制系統可以維持於激活狀態,並且然後隨後發起制動釋放命令以恢復運動(例如通過釋放制動踏板)。這引起車輛的速度控制在不需要除發起制動釋放命令(例如釋放制動踏板)之外的任何用戶交互的情況下由速度控制系統恢復。因此,可以預期的是,該功能可以使得車輛乘員/用戶利用速度控制系統上升至特定障礙物、接合制動踏板以暫時使車輛停止、並且然後釋放制動踏板以在速度控制系統的控制下並且根據規定的設定速度恢復車輛的行進,所有這些除操作制動踏板或上面其他位置所描述的其他制動激活/去激活裝置以外皆不需要以需要另外的用戶幹預或介入以重新激活或重新啟動系統的方式來激活或取消速度控制系統。因此,在實施方式中,可以僅通過使用車輛的制動踏板(或另一制動激活/去激活裝置)來控制車輛的行進,與每次使車輛停止或靜止時必須手動重新激活車輛的速度控制系統相比,這大大減少了用戶的工作負擔和用戶煩惱並且還可以改善或增強車輛乘員/用戶的享受。

將理解的是,以上所描述的實施方式僅是通過示例的方式給出而不意在限制本發明,本發明的範圍限定於所附的權利要求中。本發明不限於本文所公開的特定實施方式,而是僅由所附的權利要求來限定。此外,除了以上明確定義了術語或短語的情況之外,在前面描述中包含的陳述涉及特定實施方式而不應當被解釋成是對本發明的範圍或權利要求中所使用的術語的定義的限制。對於本領域技術人員而言,各種其他實施方式以及對所公開的實施方式的各種改變和修改將變得明顯。例如,由於本方法可以包括與本文所示的步驟相比具有較少、較多或者不同的步驟的步驟組合,因而步驟的特定組合和順序僅是一種可能性。所有這樣的其他實施方式、改變和修改都意在處於所附權利要求的範圍內。

如在本說明書和權利要求書中所使用的,術語「例如」、「如」、「比如」、「例如」和「像」以及動詞「包含」、「具有」、「包括」及它們的其他動詞形式在與一個或更多個部件或其他項結合使用時均被解釋為開放式,這意味著該列出項不應被認為是排除其他的、另外的部件或項。此外,術語「電連接」或「電耦合」以及其變型意在包含無線式電連接和經由一個或更多個導線、線纜或導體進行的電連接(有線連接)二者。其他術語要使用最廣義的合理意義來解釋,除非它們被用在需要不同解釋的上下文中。

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