專利名稱：巡航控制系統(tǒng)的制作方法
巡航控制系統(tǒng) 本發(fā)明涉及巡4元控制系統(tǒng)。用于車輛的巡航控制系統(tǒng)已經(jīng)得到發(fā)展，其能控制車輛的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，此外，必要時，使用電子穩(wěn)定裝置(ESP)單元內(nèi)的液壓制動器控制 單元實施制動以控制車輛速度。然而，為了獲得額外的制動控制，車 輛制造商必須調(diào)節(jié)車輛的發(fā)動機管理系統(tǒng)(EMS)以便所述巡航控制系 統(tǒng)能確定并產(chǎn)生一表示用于所述ESP單元的減速度信號。假定對每個 車輛來說所述EMS是不同的，這個問題對車輛制造商來說，通常需要 每個制造商研制數(shù)月，如果他們希望所述巡航控制系統(tǒng)利用由ESP單元 提供的主動制動的功能。相應地，其還希望解決上述問題或至少提供一有用的改進。 在本說明書中參考的任何現(xiàn)有技術不是，也不應認為是，對形成在 澳大利亞的/〉知常識的 一部分現(xiàn)有技術的認可或任何形式的建議。根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于車輛的巡航控制系統(tǒng)，包括電子穩(wěn)定單 元，該電子穩(wěn)定單元包括用于基于車輪轉(zhuǎn)速，和巡航控制信號產(chǎn)生一目 標減速度信號的減速度裝置。本發(fā)明還提供用于車輛的電子穩(wěn)定單元，包括至少一個用于接收車輪轉(zhuǎn)速和巡航控制信號的接口 ；用于基于所述信號產(chǎn)生目標減速度信號的減速裝置；和用于基于所述目標減速度信號產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩信號的主動制動模塊。本發(fā)明還提供一種巡航控制方法，該方法由車輛的電子穩(wěn)定單元實 施5 包括二接收車輪轉(zhuǎn)速和巡航控制信號；基于所述信號產(chǎn)生目標減速度信號；和基于所述目標減速度信號產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩信號。本發(fā)明的具體實施例如下所述，只是例子而已，并結合下述附圖， 其中

圖1是巡航控制系統(tǒng)的一具體實施例的方框圖；和圖2是巡航控制系統(tǒng)的ESP單元的巡航控制模塊的方框圖。一車輛2，如圖1所示，包括發(fā)動才幾4和制動器6 。 所述車輛2 是一汽車，例如一轎車或卡車，并具有一巡航控制系統(tǒng)，該巡航控制系統(tǒng)包括具有標準巡航控制模塊12的發(fā)動機管理系統(tǒng)(EMS),和具有擴 展的巡航控制模塊16(ECC)的電子穩(wěn)定裝置(ESP)單元14。 所述ESP 單元14還包括主動制動模塊18。 所述發(fā)動機管理系統(tǒng)(EMS) 10和 所述ESP14被連接到一 CAN (汽車局域網(wǎng)絡)總線，該總線用來在車輛 2的各種電的和電子的元件之間傳遞電的或電子的信號。例如，EMS 巡航控制模塊12可以響應于車輛駕駛員使用的巡航控制按鈕接收，巡 航控制開/關(啟動/關閉)的信號，加速信號和減速信號。當巡航控制 被啟動時，所述EMS巡航控制模塊12能基于所述接收到的駕駛員控制 信號和來自于ESP單元14的信號，例如制動燈啟動和車輪轉(zhuǎn)速感傳器 信號，產(chǎn)生發(fā)動機扭矩控制信號。所述發(fā)動機轉(zhuǎn)矩控制信號控制發(fā)動 機4的扭矩以便調(diào)節(jié)車輛的速度。ESP單元14給車輛提供了主動駕駛安全系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括防抱死 制動系統(tǒng)(ABS)和牽引控制系統(tǒng)(TCS)。 所述ESP單元檢測表示車輛2 的四個車輪速度的車輪轉(zhuǎn)速信號，和表示轉(zhuǎn)向角，偏航-率和橫向加速度 的信號，以啟動所述主動制動模塊18。主動制動模塊18能通過產(chǎn)生制 動力矩控制信號控制施加到車輛2的制動器6的制動力矩進而控制車輛 2的縱向和橫向動力學特性。所述ESP單元14的巡航控制模塊(ECC) 16依靠多個來自EMS 10的信號和接收到的車輪轉(zhuǎn)速感傳器信號產(chǎn)生一 用于所述主動制動模塊18的目標減速度信號，如下所述。所述ESP巡航控制模塊16,如圖2所示，具有基于非標準的車輪 半徑，從車輛的車輪速度傳感器獲得信號VFL, VFR, VRL和VRR的 車輪轉(zhuǎn)速感傳器接口 ， VFL, VFR， VRL和VRR分別表示車輛2的前左 輪轉(zhuǎn)速，前右輪轉(zhuǎn)速，后左輪轉(zhuǎn)速和后右輪轉(zhuǎn)速。所述ECC16的車輛 速度發(fā)生器204使用所述信號以產(chǎn)生表示車輛縱(X )向速度的縱向速 度(VX )信號。所述ECC 16的CAN接口 202接收來自所述EMS 10 的各種信號，包括(i) 巡航控制目標速度，表示駕駛員命令的目標速度；(ii) 巡航主動信號，表示巡航控制系統(tǒng)是否正操作來控制車輛速度；(iii) 巡航控制起動信號，表示巡航控制系統(tǒng)是否被打開(但不可以是主動的)；(iv) 制動燈開關(BLS)啟動信號，表明所述制動燈和所述制動已 經(jīng)被啟動；(v) 表示駕駛員油門位置的節(jié)氣門信號；和(vi) 通過所述EMS IO產(chǎn)生的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩信號。外的信號，以確定ECC模式。然而，所述巡航目標速度信號基于所述 縱向速度信號被讀出之前被調(diào)節(jié)。速度校準模塊206讀出所述縱向速 度(VX)信號和所述巡航目標速度信號，并產(chǎn)生速度同步因子信號， 速度同步因子信號在巡航目標速度信號被施加到ECC指示機208之前 作為修正目標速度信號加到所述巡航目標速度信號上。選擇不同的車 輪和輪胎可以得到一車輛類型，也就是車輪半徑可以由廠商，代理商， 等等改變。所述EMS 1(M吏用用于車輛的/^知的車4侖半徑，通常其對所 述ECC模塊16來說是不方便的。為了確定一正確的目標減速度，所 述EMS 10和所述ESP 14使用的車輪半徑中的任何不同需要通過施加由 速度校準模塊206確定的速度同步因子補償。當巡航控制目標速度被 首次設定時，模塊206為車輛2每個點火循環(huán)確定一速度校準因子。在 每個點火循環(huán)的開始，由所述EMS IO存儲并傳遞的巡航控制目標速度 被設定為零。當駕駛員第一次設定巡航目標速度時，(即車輛當前的 速度)所述EMS的巡航控制主動標志被設定。這時ECC 16保留它自 己內(nèi)部的速度確定，VX。 來自EMS IO的第一非零的巡航控制目標速 度表示在主動標記被設定的時候由EMS IO確定的實際車輛速度。當所 述非零的信號被接收時，ECC 16的模塊206確定已知的EMS車輛速度 測定數(shù)據(jù)(所述非零的目標速度)與它自己存儲的車輛速度VX的比值。 該比值隨后用來形成用于其余的電流點火循環(huán)的速度校準因子以平衡 或修正來自EMS 10的所述巡4元控制目標速度值。所述ECC狀態(tài)機208基于接收到的信號確定一個下列的ECC模式(i) 設定。巡4元控制被啟動且ECC制動被要求。這由設定的巡(ii) 滑行。 巡航控制被啟動且不要求ECC制動。這個狀態(tài)在所 述超越模式后進入。當駕駛員通過推動所述節(jié)氣門加速車輛時，車輛速度將增加。如果車輛速度和目標速度之間的差值大于一閾值，主動制動被禁止直到車速再次低于目標速度。這通過ECC 16執(zhí)行以防止車 速大的，非故意的改變。(iii) 超越。巡航控制被啟動且駕駛員油門位置信號表明駕駛員希 望加速。在這一情況下明顯地不需要車輛的制動，因此ECC制動是不 需要的。(iv) 恢復。這發(fā)生在當車速大于所述目標速度從而需要ECC制 動時。然而所述制動被改變以允許從所述滑行或超越狀態(tài)到所述設定 狀態(tài)的平穩(wěn)過渡。這通過改變或減少最大允許減速度極限獲得，如下 所述。ECC模式被傳遞到ECC釋放模塊212, ECC釋放模塊212確定是 否產(chǎn)生或設定一ECC啟動信號。這是基于當前的由所述指示機208確 定的ECC模式。ECC主動制動被釋放且當所述ECC模式為設定或恢 復模式時ECC主動信號設定。所述ECC模式還被傳遞到ECC 16的縱向加速度(AX)限制模塊 216，縱向加速度限制模塊216用來限制用于目標減速度信號的縱向加 速度目標極大值和縱向加速度目標最小值。所述限制同時基于來自 EMS 10的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩信號確定。所述目標減速度信號表示用于減速度 的一負值(也可以是用于加速度的正值，例如發(fā)出制動力矩的快速釋 放)。確定最大允許減速度的所述下限，被調(diào)節(jié)以保證巡航控制系統(tǒng) 需要一加速度時ECC不要求一減速度。該最大減速度限制基于發(fā)動機 轉(zhuǎn)矩和ECC模式確定。發(fā)動機轉(zhuǎn)矩還表明當發(fā)動機制動已經(jīng)飽時且， 因此提供一指示何時由ECC 16確定的主動制動可以開始。所述下限縱 向加速度目標最小值被相應地調(diào)節(jié)，所述上限縱向加速度目標最大值可 以設定為一預定值以防止控制誤差。所述限制被施加到ECC 16的限制 模塊214。一 ECC 16的比例和導數(shù)(PD)控制器210基于所述車輛速度VX, 所述修正的目標速度和是否ECC啟動被設定產(chǎn)生一 目標減速度信號(縱 向加速度目標)。如果ECC啟動被設定則產(chǎn)生目標減速度信號。所 述PD控制器首先確定一控制差值并施加一P增益，該差值不同于VX 和所述修正目標速度之間的差值。所述控制器210過一段時間之后確 定，表示VX和目標速度之間變化率的差值，且其加到D增益上。所述產(chǎn)生的P和D增益值相加并被用來提供由縱向加速度目標表示的目標減 速度。這就意味著所述縱向加速度目標隨著所述控制差值的增加而增 加，所以所述縱向加速度目標的值是大的以用于實際車速和目標車速之間大的差值。所述D增益被確定以便當所述實際車輛速度的速率快速 減少時，所述縱向加速度目標的合成的值也被減少。這起到阻尼的作 用?？v向加速度目標隨后施加到限制器214以確保其不超過縱向加速度 目標極大值或其不低于縱向加速度目標最小值并隨后輸出到主動制動 才莫塊18。限制器214保證EMS巡航控制12和ECC16不相互影響。由 于ECC 16的輸出是一目標減速度，這限于與實際發(fā)動機扭矩成比例的 最大減速度值。當所述實際發(fā)動機扭矩是一制動扭矩(負的)時所述 減速度限制被設定為大約1 m/s2。 當所述實際發(fā)動機扭矩是正的時所 述減速度限制是零，即沒有減速度需求因為EMS巡航控制12正在驅(qū)動 車輛2 。包括ECC模塊16在內(nèi)所述ESP 14是特別有利的，因為它允許車輛 制造商安裝一ESP 14以提供主動驅(qū)動安全，同時，獲得具有巡航控制 系統(tǒng)的額外的功能，而不需要車輛大范圍的研制和試驗以提供作為由該 廠家提供的EMS—部分的功能。 一標準單元12可以配置在所述EMS 中，而不需要任^T改進。具有ECC 16的ESP 14可以由^i午多不同的車 輛制造商制造且不是車輛特定的。對本領域技術人員來說，在不脫離本發(fā)明所述的范圍內(nèi)，許多改進 是顯而易見的。
權利要求
1.一種用于車輛的巡航控制系統(tǒng)，包括電子穩(wěn)定單元，該電子穩(wěn)定單元包括用于基于車輪轉(zhuǎn)速，和巡航控制信號產(chǎn)生目標減速度信號的減速裝置。
2. 如權利要求1所述的巡航控制系統(tǒng)，其中所述電子穩(wěn)定單元包括至少一個用于接收所述信號的接口；和用于基于所述目標減速度信號產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩信號的主動制動模塊。
3. 如權利要求2所述的巡航控制系統(tǒng)，包括用于產(chǎn)生所述巡航控制信號的發(fā)動機管理系統(tǒng)。
4. 如權利要求3所述的巡航控制系統(tǒng)，其中所述巡航控制信號包 括巡航目標速度信號。
5. 如權利要求4所述的巡航控制系統(tǒng)，其中所述巡航控制信號包 括主動巡4元，巡4元啟動，油門位置和制動啟動信號，以及控制車輛發(fā)動 機扭矩的發(fā)動機扭矩控制信號。
6. 如權利要求4或5所述的巡航控制系統(tǒng)，其中所述減速裝置包 括用于基于所述巡航控制信號確定巡航控制狀態(tài)的狀態(tài)指示裝置。
7. 如權利要求6所述的巡航控制系統(tǒng)，其中所述減速裝置包括 車輛速度發(fā)生器，用于基于所述車輪轉(zhuǎn)速信號確定表示車輛速度的速度信號；和控制器，當所述狀態(tài)表明需要主動制動時，比較所述速度信號和至 少一個巡航控制信號以產(chǎn)生所述目標減速度信號。
8. 如權利要求7所述的巡航控制系統(tǒng)，當從屬于權利要求5時， 其中所述減速裝置包括一限制器，該限制器限制所述目標減速度在最大 限度之間，至少一個所述限度基于所述發(fā)動機信號被調(diào)節(jié)。
9. 如權利要求8所述的巡航控制系統(tǒng)，其中當主動巡航控制信號 被設定時，所述目標減速裝置包括一速度因子模塊以基于速度因子修正 所述目標速度信號，所述速度因子基于所述速度信號和所述目標速度信 號確定。
10. —種用于車輛的電子穩(wěn)定單元，包括 至少一個用于接收車輪轉(zhuǎn)速和巡航控制信號的接口 ；用于基于所述信號產(chǎn)生目標減速度信號的減速裝置；和用于基于所述目標減速度信號產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩信號的主動制動模塊。
11. 如權利要求10所述的電子穩(wěn)定單元，其中所述巡航控制信號 來源于發(fā)動機管理系統(tǒng)。
12. 如權利要求11所述的電子穩(wěn)定單元，其中所述巡航控制信號 包括巡航目標速度信號。
13. 如權利要求12所述的電子穩(wěn)定單元，其中所述巡航控制信號 包括主動巡4元，巡4元啟動，油門位置和制動啟動信號，以及控制車輛發(fā) 動機扭矩的發(fā)動機扭矩控制信號。
14. 如權利要求12或13所述的電子穩(wěn)定單元，其中所述減速裝置 包括一用于基于所述巡航控制信號確定巡航控制狀態(tài)的狀態(tài)指示裝 置。
15. 如權利要求14所述的電子穩(wěn)定單元，其中所述減速裝置包括 車輛速度發(fā)生器，用于基于所述車輪轉(zhuǎn)速信號確定表示車輛速度的速度信號；和控制器，當所述狀態(tài)表明需要主動制動時，比較所述速度信號和至 少 一 個巡航控制信號以產(chǎn)生所述目標減速度信號。
16. 如權利要求15所述的電子穩(wěn)定單元，當從屬于權利要求13時， 其中所述減速裝置包括一限制器，該限制器限制所述目標減速度在最大 限度之間，至少 一個所述限度基于所述發(fā)動機信號被調(diào)節(jié)。
17. 如權利要求16所述的電子穩(wěn)定單元，其中當主動巡航控制信 號被設定時，所述目標減速裝置包括一速度因子模塊以基于速度因子修 正所述目標速度信號，速度因子基于所述速度信號和所述目標速度信號 確定。
18. —種巡4元控制方法，該方法由車輛的電子穩(wěn)定單元實施，包括 接收車輪轉(zhuǎn)速和巡航控制信號； 基于所述信號產(chǎn)生目標減速度信號；和 基于所述目標減速度信號產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩信號。
19. 如權利要求18所述的巡航控制方法，包括接收來自發(fā)動機管 理系統(tǒng)的巡航控制信號。
20. 如權利要求19所述的巡航控制方法，其中所述巡航控制信號包括巡航目標速度信號。
21. 如權利要求20所述的巡航控制方法，其中所述巡航控制信號 包括主動巡4元，巡^元啟動，油門位置和制動啟動信號，以及控制車輛發(fā) 動機扭矩的發(fā)動機扭矩控制信號。
22. 如權利要求20或21所述的巡航控制方法，包括基于所述巡 航控制信號確定巡航控制狀態(tài)。
23. 如權利要求22所述的巡航控制方法，包括 基于所述車輪轉(zhuǎn)速信號產(chǎn)生表示車輛速度的速度信號；和 當所述狀態(tài)表明需要主動制動時，比較所述速度信號和至少一個巡航控制信號以產(chǎn)生所述目標減速度信號。
24. 如權利要求23所述的巡航控制方法，當從屬于權利要求21 時，包括限制所述目標減速度在最大限度之間，至少一個所述限度基于 所述發(fā)動機信號被調(diào)節(jié)。
25. 如權利要求24所述的巡航控制系統(tǒng)，當所述主動巡航控制信 號被設定時，包括基于速度因子修正所述目標速度信號，所述速度因子 基于所述速度信號和所述目標速度信號確定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛的巡航控制系統(tǒng)，包括電子穩(wěn)定單元，所述電子穩(wěn)定單元包括用于基于車速和巡航控制信號產(chǎn)生目標減速度信號的減速裝置。
文檔編號B60K31/00GK101218124SQ200680024573
公開日2008年7月9日 申請日期2006年6月29日 優(yōu)先權日2005年7月7日
發(fā)明者C·伍德斯 申請人:羅伯特·博世有限公司