與確定參考值時的模式選擇相關(guān)的模塊和方法
【專利摘要】一種被設(shè)置用于確定至少一個參考值的方法，所述至少一個參考值指示要如何影響車輛速度，并能夠用于控制車輛中的至少一個控制系統(tǒng)，該方法的特征在于執(zhí)行下述步驟：-從至少兩個可選驅(qū)動模式中進行模式選擇，每個可選驅(qū)動模式均包括獨特的一組設(shè)定，所述獨特的一組設(shè)定影響至少一個參考值的計算；-進行沿地平線的車輛速度的第一預(yù)測vpred_Tnew_ret和第二預(yù)測vpred_Tnew_acc，所述第一預(yù)測基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛減速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Tret，而所述第二預(yù)測基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛加速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Tacc；-將車輛速度的相應(yīng)的所述第一預(yù)測vpred_Tnew_ret和所述第二預(yù)測vpred_Tnew_acc與界定出車輛速度應(yīng)處的范圍的下限值vmin和/或上限值vmax相比較；以及-基于所述模式選擇并且基于相應(yīng)的所述比較中的至少一個和沿地平線的車輛速度的所述第一預(yù)測vpred_Tnew_ret和所述第二預(yù)測vpred_Tnew_acc來確定至少一個參考值，使得所述至少一個參考值處于由下限值vmin和上限值vmax界定的范圍內(nèi)。
【專利說明】與確定參考值時的模式選擇相關(guān)的模塊和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)獨立權(quán)利要求的前序部分的一種用于確定用于車輛控制系統(tǒng)的至少一個參考值的模塊和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]巡航控制當今在機動車輛(例如轎車、卡車、以及巴士)中常見。巡航控制的目的是實現(xiàn)均勻的預(yù)定速度。這通過下述方式完成:調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)矩以避免減速，或在車輛由其自身重量加速的下坡行駛中施加制動作用。巡航控制的更一般性的目的是為車輛的駕駛員提供方便的駕駛和更好的舒適性。配備有巡航控制的車輛的駕駛員通常選擇設(shè)定速度Vsrt作為他/她希望車輛在水平道路上維持的速度。巡航控制于是向車輛的發(fā)動機系統(tǒng)提供用于控制發(fā)動機的參考速度vMf。設(shè)定速度Vsrt從而可被視為到巡航控制的輸入信號，而參考速度Vm可被視為來自巡航控制的輸出信號且被用于控制發(fā)動機。
[0003]當今的傳統(tǒng)巡航控制(CC)維持通常由車輛駕駛員以設(shè)定速度Vsrt形式設(shè)定的不變的參考速度vMf，該設(shè)定速度因而在此是例如由他/她選擇的期望速度，并且對于當今的傳統(tǒng)巡航控制而言，參考速度是不變的并且等于設(shè)定速度，即Vref = Vseto參考速度Vref的值僅在由駕駛員在車輛運動時進行調(diào)節(jié)時才改變。然后，參考速度Vm被發(fā)送到控制車輛的控制系統(tǒng)，使得車輛速度在可能時對應(yīng)于參考速度Vref。在車輛配備有自動換擋系統(tǒng)的情況下，可通過該系統(tǒng)基于參考速度Vref來換擋，以使車輛能夠維持參考速度VMf，即:使車輛能夠維持期望設(shè)定速度Vsrt。
[0004]在斜坡地帶，巡航控制系統(tǒng)將會試圖在上坡和下坡時維持設(shè)定速度vset。這尤其將導(dǎo)致車輛加速越過斜坡頂部并進入隨后的下坡。于是，車輛將需要被制動以避免超過設(shè)定速度Vsrt或?qū)竭_恒速制動被啟動的速度Vkfb,這對駕駛車輛而言是費油的方式。在車輛越過斜坡頂時不加速的情況下，可能也需要在下坡時制動，以避免超過設(shè)定速度Vsrt或恒速制動的啟動速度Vkfb。
[0005]為降低燃料消耗，特別是降低在斜坡道路上的燃料消耗，經(jīng)濟型巡航控制(比如斯堪尼亞的Ecocruise?:)已被開發(fā)。這種巡航控制試圖估計車輛的當前行駛阻力，并且還具有關(guān)于車輛的歷史行駛阻力的信息。經(jīng)濟型巡航控制還可以被提供包括地形信息的地圖數(shù)據(jù)。于是例如可借助于GPS在地圖上定位車輛，并估計沿前方道路的行駛阻力。因此，可針對不同類型的道路來優(yōu)化車輛的參考速度以節(jié)省燃料，在這種情況下參考速度Vref可能不同于設(shè)定速度vsrt。這種規(guī)定涉及允許參考速度與由駕駛員選擇的設(shè)定速度Vsrt不同的巡航控制，即參考速度調(diào)節(jié)式巡航控制。
[0006]經(jīng)濟型巡航控制的進一步開發(fā)的示例是“前瞻型”巡航控制(LACC)，一種使用前方道路區(qū)段的信息(即前方道路特性的信息)以確定參考速度的巡航控制策略形式。因此，LACC是參考速度調(diào)節(jié)式巡航控制的示例，其中，參考速度Vref在特定范圍內(nèi)被允許與由駕駛員選擇的設(shè)定速度Vsrt不同，以便實現(xiàn)更多燃料節(jié)約。
[0007]前方道路區(qū)段的信息例如可包括關(guān)于當前地形、道路弧度、交通情況、道路作業(yè)、交通密度和道路狀態(tài)的信息。前方道路區(qū)段的信息還可包括前方區(qū)段上的速度限度和道路旁邊的交通標識。這樣的信息例如能夠通過下述方式得知:位置信息(例如GPS (全球定位系統(tǒng))信息)、地圖信息和/或地形圖信息、天氣報告、各個車輛之間的通訊信息以及由無線電提供的信息。所有這種信息可以以各種方式被使用。例如，關(guān)于前方道路上的速度限度的信息可被用于通過在到達低速區(qū)之前降低車輛速度來實現(xiàn)燃料效率。類似地，指示出例如前方彎路或交叉路口的道路標識信息還可被用于通過在車輛到達彎路或交叉口之前制動來實現(xiàn)燃料效率。
[0008]LACC巡航控制例如可使得在大坡度爬升之前將參考速度提高到高于設(shè)定速度Vsrt的水平，因為預(yù)計車輛將由于它的相對于發(fā)動機性能的高車輛總重而在進行這種爬升時失速。類似地，在大坡度下坡之前，LACC巡航控制使得參考速度Vref被降低到低于設(shè)定速度Vsrt的水平，因為預(yù)計(預(yù)測)車輛將由于其高車輛總重而在這樣的下坡中加速。在此的概念是，降低車輛開始下坡行駛的速度使得能夠降低被制動損耗的能量和/或空氣阻力損失(反映為在下坡之前被噴射的燃料量)。因此，LACC巡航控制可在不顯著影響行程時間的情況下降低燃料消耗。
[0009]因此，在斜坡地帶，與傳統(tǒng)巡航控制不同，參考速度調(diào)節(jié)式巡航控制能夠主動地改變車輛速度。例如，車輛速度在陡峭下坡之前將會被降低，以便能夠更多地利用由下坡提供的無成本能量，而不是通過制動耗費掉能量。速度還可在陡坡爬升之前被提高，以便防止車輛損失過多速度和時間。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]不同的駕駛員通常在巡航控制應(yīng)當如何表現(xiàn)以特別地適應(yīng)于他們和他們的需求方面具有不同的需求和希望，例如駕駛員可能不總是感興趣于并且愿意主要集中精力于節(jié)約燃料，而是可能有時反而希望實現(xiàn)更短的行程時間。
[0011]EP0838363描述了通過使用傳統(tǒng)的或自適應(yīng)型巡航控制來控制車輛速度的方法和裝置。駕駛員能夠通過變更關(guān)于車輛被允許以何種程度加速或減速的巡航控制限值來更改車輛表現(xiàn)的方式，以及從而在運動模式和舒適模式之間切換。這種解決方案僅應(yīng)用于不具有前方道路信息的傳統(tǒng)巡航控制和自適應(yīng)型巡航控制。因此，這些解決方案不是最優(yōu)的，因為迫近的斜坡、彎道、路標等不能被預(yù)見并且不能提前被顧及。此外，駕駛員對于設(shè)定巡航控制功能的范圍非常受限，因為僅有兩個模式供選擇。
[0012]本發(fā)明的一個目的是提出用于控制車輛速度的改進的模塊和方法，該模塊和方法能增強駕駛員對于車輛巡航控制的認可度，并尤其顧及前方道路區(qū)段上的行駛阻力。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一方面，以上目的通過使用前述模塊來至少部分地實現(xiàn)，該模塊的特征在于被設(shè)置成:
[0014]-從至少兩個可選驅(qū)動模式中選擇，每個可選驅(qū)動模式均包括獨特的一組設(shè)定，所述獨特的一組設(shè)定影響至少一個參考值的計算；
[0015]-進行沿地平線(horizon)的車輛速度的第一預(yù)測vpMd—Tnew—和第二預(yù)測νρι.?ι—τ_—a。。，所述第一預(yù)測基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛減速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TMt，所述第二預(yù)測基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛加速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Tacx ；
[0016]-將車輛速度的相應(yīng)的所述第一預(yù)測vpMd—Tnew—和所述第二預(yù)測vprad—Tn?—a。。與界定出車輛速度應(yīng)處的范圍的下限值Vmin和/或上限值Vmax相比較；以及
[0017]-基于所選擇的驅(qū)動模式并且基于相應(yīng)的所述比較中的至少一個和沿地平線的車輛速度的所述第一預(yù)測vpMd—ΤΜ—%和所述第二預(yù)測vpMd—TM—a。。來確定至少一個參考值，使得所述至少一個參考值處于由下限值Vmin和上限值Vmax界定的范圍內(nèi)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一方面，以上目的通過使用前述方法來至少部分地實現(xiàn)，該方法的特征在于:
[0019]-從至少兩個可選驅(qū)動模式中選擇，每個可選驅(qū)動模式均包括獨特的一組設(shè)定，所述獨特的一組設(shè)定影響至少一個參考值的計算；
[0020]-進行沿地平線的車輛速度的第一預(yù)測vpMd—TMW—%和第二預(yù)測vpMd—TMW—a。。，所述第一預(yù)測基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛減速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Iret，而所述第二預(yù)測基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛加速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Tacx ；
[0021]-將車輛速度的相應(yīng)的所述第一預(yù)測vpMd—Tne;w—和所述第二預(yù)測vprad—Tn?—a。。與界定出車輛速度應(yīng)處的范圍的下限值Vmin和/或上限值Vmax相比較；以及
[0022]-基于所選擇的驅(qū)動模式并且基于相應(yīng)的所述比較中的至少一個和沿地平線的車輛速度的所述第一預(yù)測vpMd—ΤΜ—%和所述第二預(yù)測vpMd—TM—a。。來確定至少一個參考值，使得所述至少一個參考值處于由下限值Vmin和上限值Vmax界定的范圍內(nèi)。
[0023]所述至少一個參考值在此優(yōu)選地是參考速度、參考轉(zhuǎn)矩TMf或參考發(fā)動機速度
ω ref °
[0024]駕駛員能夠通過在不同的驅(qū)動模式之間選擇來影響車輛速度被維持的方式的事實使得他/她能夠?qū)④囕v行為與當時交通密度和道路類型相匹配或與他的/她的情緒和/或駕駛風格相匹配，從而增強駕駛員對于使用該系統(tǒng)的認可度。例如有時更期望的是具有更短的行程時間而非以燃料經(jīng)濟性方式駕駛，在這種情況下駕駛員能夠通過更改驅(qū)動模式來使得車輛基于對更短行程時間的期望來調(diào)節(jié)。
[0025]例如，在交通密度增加的情況下，對于駕駛員而言易于從可使車輛速度急劇變化的經(jīng)濟模式切換到正常模式，以避免通過在他的/她的車輛速度方面的較大改變而激怒其他道路使用者。正常模式在此被限定為比經(jīng)濟模式更像傳統(tǒng)巡航控制，并產(chǎn)生對高交通密度中而言更可接受的驅(qū)動模式。驅(qū)動模式的更改可涉及變更可容許的速度范圍、用于自動換擋系統(tǒng)的換擋點、可容許的加速度水平等。
[0026]因為驅(qū)動模式包括多個設(shè)定，該多個設(shè)定全部通過對于駕駛員而言易于實現(xiàn)的模式選擇來調(diào)整，所以本發(fā)明使得他/她更易于設(shè)定車輛，以期實現(xiàn)特定驅(qū)動效果。這意味著，駕駛員必須做的事情僅為模式選擇，而非分別地實現(xiàn)由該模式所涵蓋的設(shè)定中的每個。本發(fā)明還具有改進交通安全性的效果，因為駕駛員的注意力現(xiàn)在能夠集中在駕駛車輛上。
[0027]換言之，本發(fā)明使得能非常用戶友好地設(shè)定巡航控制參數(shù)。通過一個或兩個非常簡單的輸入，駕駛員于是能夠確定車輛速度將如何被控制。
[0028]應(yīng)用限定參考值大小的限度的方法、即界定出車輛速度應(yīng)處的范圍的下限值Vmin和上限值Vmax的方法，產(chǎn)生了迅速計算由車輛控制系統(tǒng)中的一個或多個使用的參考值的可預(yù)測和穩(wěn)定的方式。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，下限值Vmin和上限值Vmax基于驅(qū)動模式的選擇來限定。這對于至少一個參考值如何被確定具有直接影響。[0030]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，模式選擇限定權(quán)重參數(shù)β，該權(quán)重參數(shù)接下來在確定所述至少一個參考值時被用于評估一個或多個成本函數(shù)，并且對于至少一個參考值如何被確定具有直接影響。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，下限值Vmin和上限值Vmax和權(quán)重參數(shù)β基于驅(qū)動模式的選擇來限定。
[0032]優(yōu)選的實施例在從屬權(quán)利要求和詳細的說明書中被描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]本發(fā)明在下文中參照附圖被描述，在附圖中:
[0034]圖1示出了車輛中的根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的模塊的功能性連接。
[0035]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例設(shè)置模塊執(zhí)行的步驟的流程圖。
[0036]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的流程圖。
具體實施例
[0037]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面用于控制車輛速度的模塊。該模塊包括適于接收車輛的期望速度(即設(shè)定速度Vsrt)的輸入單元。駕駛員例如可以設(shè)定他/她希望車輛維持的速度vsrt。該模塊還包括模式選擇單元，該模式選擇單元可以是輸入單元的一部分。這種模式選擇單元適于選擇驅(qū)動模式。驅(qū)動模式的選擇可基于經(jīng)由輸入單元進行的驅(qū)動模式KM1^KM2,…KMn的輸入，如 圖1所示。
[0038]輸入單元還可以適于接收用于下限值Vmin和上限值Vmax的輸入值(未在圖中示出)。該模塊還包括適于借助于地圖數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)來確定行程的地平線H的地平線單元。地平線H由路線區(qū)段構(gòu)成，每個路線區(qū)段都具有至少一個特征。路線區(qū)段的特征的可能示例是它們的以弧度為單位的坡度α。
[0039]本發(fā)明的說明書表述了 GPS(全球定位系統(tǒng))被用于確定車輛的位置數(shù)據(jù)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，可想到其他類型的全球或區(qū)域定位系統(tǒng)來提供這些數(shù)據(jù)。這樣的定位系統(tǒng)例如可使用無線電接收器以確定車輛位置。車輛還可使用傳感器來掃描周圍環(huán)境并以此確定其位置。
[0040]圖1示出了如何通過地圖(地圖數(shù)據(jù))和GPS (位置數(shù)據(jù))向模塊提供關(guān)于行程的信息。例如，可通過CAN(控制器局域網(wǎng))總線一點點地將行程傳送至模塊。該模塊可與要使用參考值進行調(diào)節(jié)的一個或多個控制系統(tǒng)分開或可以是該控制系統(tǒng)的一部分。這樣的控制系統(tǒng)的示例是車輛發(fā)動機控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)還可以是車輛的任何其他適當?shù)目刂葡到y(tǒng)，例如巡航控制、變速箱控制系統(tǒng)或其他控制系統(tǒng)。例如，地平線被拼攏起來以用于每個控制系統(tǒng)，因為控制系統(tǒng)可依據(jù)不同的參數(shù)調(diào)節(jié)。替代性地，處理地圖和定位系統(tǒng)的單元也可以是要使用參考值進行調(diào)節(jié)的系統(tǒng)的一部分。于是，在模塊中，行程的數(shù)據(jù)一點點地在地平線單元中被拼攏起來以構(gòu)建地平線，并由處理器單元處理以形成控制系統(tǒng)可在上面進行調(diào)節(jié)的內(nèi)部地平線。于是，地平線通過從具有GPS和地圖數(shù)據(jù)的單元獲得的行程的新數(shù)據(jù)持續(xù)地增補，以便保持期望的地平線長度。因此，地平線在車輛運動時持續(xù)地更新。
[0041]CAN是特別開發(fā)用于在車輛中使用的串行總線系統(tǒng)。CAN數(shù)據(jù)總線使得數(shù)字數(shù)據(jù)能夠在傳感器、調(diào)節(jié)部件、致動器、控制裝置等之間交換，并且確保兩個或更多控制裝置能夠訪問來自給定傳感器的信號，以便使用所述信號來控制與它們連接的部件。圖1所示的單元之間的連接中的每個可采用纜線、數(shù)據(jù)總線(例如CAN(控制器局域網(wǎng))總線)、MOST(媒體導(dǎo)向系統(tǒng)傳輸)總線或某些其他總線配置、或無線連接中的一個或多個的形式。
[0042]該模塊被設(shè)置成使用模式選擇單元來從至少兩個可選驅(qū)動模式中選擇，每個可選驅(qū)動模式均包括獨特的一組設(shè)定，所述獨特的一組設(shè)定影響至少一個參考值的計算。所述選擇例如可基于來自駕駛員的輸入，但也可以以一些其他方式來確定。
[0043]該模塊還包括適于進行沿地平線的車輛速度的第一預(yù)測Vpral TMW Mt和第二預(yù)測vpral—T_—a。。的計算單元，所述第一預(yù)測基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛減速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Tret,而所述第二預(yù)測基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛加速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Ta。。。
[0044]該模塊還被設(shè)置成:能將車輛速度的相應(yīng)的所述第一預(yù)測vpMd—TMW—和所述第二預(yù)測vp<T_—a。。與界定出車輛速度應(yīng)處的范圍的下限值Vmin和/或上限值Vmax相比較。
[0045]之后，該模塊基于所選擇的驅(qū)動模式和相應(yīng)的所述比較中的至少一個、沿地平線的車輛速度的所述第一預(yù)測vprad—TmMt和所述第二預(yù)測vprad—a。。來確定至少一個參考值，所述至少一個參考值指示出要如何影響車輛速度。根據(jù)本發(fā)明，所述至少一個參考值被確定成處于由下限值Vmin和上限值Vmax界定的范圍內(nèi)。
[0046]模塊還被設(shè)置成:能將調(diào)節(jié)車輛所依據(jù)的所述至少一個參考值(例如通過發(fā)送)提供至車輛的控制系統(tǒng)。如何進行速度的預(yù)測將會在下文中更詳細地闡述。
[0047]驅(qū)動模式的選擇在確定至少一個參考值方面如何被使用，以及尤其是下限值Vmin和上限值Vmax如何被確定，將會在下文中根據(jù)本發(fā)明的各種實施例來更詳細地描述。
[0048]該模塊還被設(shè)置成:能將調(diào)節(jié)車輛所依據(jù)的所述至少一個參考值(例如通過發(fā)送)提供至車輛的控制系統(tǒng)。
[0049]模塊和/或計算單元至少包括適于根據(jù)本發(fā)明的方法進行所有計算、預(yù)測和比較的處理器和存儲器單元。處理器在此是指處理器或微型計算機，例如用于數(shù)字信號處理的電路(數(shù)字信號處理器，DSP)，或具有預(yù)定的特定功能的電路(應(yīng)用特定集成電路，ASIC)。計算單元被連接到存儲器單元，該存儲器單元向計算單元提供例如使計算單元能夠進行計算所需的被存儲的程序代碼和/或被存儲的數(shù)據(jù)。計算單元還適于在存儲器單元中存儲計算的部分或最終結(jié)果。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的用于控制車輛速度的方法及其不同的實施例還可在計算機程序中實施，該計算機程序當在計算機(例如前述處理器)中被執(zhí)行時使得該計算機能夠應(yīng)用該方法。計算機程序通常采用被存儲在數(shù)字存儲介質(zhì)上的計算機程序產(chǎn)品的形式，且被包括在計算機程序產(chǎn)品的計算機可讀介質(zhì)中，該計算機可讀介質(zhì)包括合適的存儲器，例如ROM (只讀存儲器)、PR0M (可編程只讀存儲器)、EPROM (可擦PR0M)、閃存存儲器、EEPROM (電可擦PR0M)、硬盤單元等。
[0051]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于控制車輛速度的方法的流程圖，包括確定根據(jù)本發(fā)明的至少一個參考值。該方法包括第一步驟A)獲取Vsrt，作為期望車輛維持的設(shè)定速度。在適當?shù)那闆r下，該第一步驟A)還可包括經(jīng)由輸入單元獲取所選擇的驅(qū)動模式KM1' KM2,...KMn。
[0052]作為第二步驟B)，借助于地圖數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)來確定行程的包括路線區(qū)段的地平線，每個區(qū)段都具有至少一個特征，以及確定要在模擬中應(yīng)用的驅(qū)動模式。驅(qū)動模式的選擇在此可以基于駕駛員輸入的所選擇的驅(qū)動模式KMp KM2,...KMn來進行，但是也可以基于其他參數(shù)來進行。同樣地，確定第二下限和上限值Vmin和vmax，以使得設(shè)定速度Vsrt能夠在這個第二步驟B)中被確定。下限值Vmin和上限值Vmax可以在此基于駕駛員輸入來確定和/或基于參數(shù)(諸如到前方車輛的時間間隔)來自動地確定。這將在下文中更詳細地描述。
[0053]然后執(zhí)行下述步驟:
[0054]Cl)基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛減速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TMt來進行沿地平線的車
輛速度的第一預(yù)測vpMd—TMW—Mt。
[0055]C2)將車輛速度的所述第一預(yù)測vpMd—TMW—%與界定出車輛速度應(yīng)處的范圍的下限值Vmin和/或上限值Vmax相比較。因此，在此不必將所述第一預(yù)測與下限值Vmin和上限值Vmax都進行比較。
[0056]C3)基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛加速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Ta。。來進行沿地平線的車輛速度的第二預(yù)測vpMd—TMW—a。。。
[0057]C4)將車輛速度的所述第二預(yù)測vpMd—TMW—a。。與界定出車輛速度應(yīng)處的范圍的下限值Vmin和/或上限值Vmax相比較。因此，在此不必將所述第二預(yù)測與下限值Vmin和上限值Vmax都進行比較。
[0058]C5)基于模式選擇并基于相應(yīng)的所述比較中的至少一個和沿地平線的車輛速度的所述第一預(yù)測Vprad—TnOT—Mt和所述第二預(yù)測vprad—TnOT—a。。來確定至少一個參考值。
[0059]然后，作為進一步的步驟D)，將所述至少一個參考值(例如通過經(jīng)由CAN總線發(fā)送)提供至車輛的控制系統(tǒng)，在所述控制系統(tǒng)中使用所述至少一個參考值來根據(jù)所述至少一個參考值調(diào)節(jié)車輛速度。
[0060]圖3中的流程圖示出了如何根據(jù)本發(fā)明的一個實施例來確定所述至少一個參考值。該圖示出方法在步驟SI處開始。隨后在步驟21和步驟31處分別是作出沿著地平線的車輛速度的第一預(yù)測vpMd—TMW—和第二預(yù)測vpMd—T_—a。。，所述第一預(yù)測基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛減速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TMt，而所述第二預(yù)測基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛加速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Ta。。。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，沿地平線的車輛速度的所述第一預(yù)測vpMd—ΤΜ—%和所述第二預(yù)測VpMd—TM—a。。并行地進行，即:在如圖3所示的用于該方法的流程圖的不同分支中以基本上相同的時間進行。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，沿地平線的車輛速度的所述第一預(yù)測Vpy—T_—M和所述第二預(yù)測VpMd—TMW—a。。相繼地進行，即一個接一個地進行。
[0062]接著，在相應(yīng)的步驟S22和步驟S32中，將車輛速度的相應(yīng)的所述第一預(yù)測VpralTnewjet和所述第二預(yù)測VpMd—TMW—a。。與界定出車輛速度應(yīng)處的范圍的下限值Vmin和/或上限值Vfflax比較。這些比較在圖3中的步驟S22和S32處進行。
[0063]根據(jù)一個實施例,車輛速度的所述第一預(yù)測vprad—Trew—和所述第二預(yù)測vpMd—a。。與下限值Vmin和/或上限值Vmax的相應(yīng)的比較在相應(yīng)的步驟S22和S32處基本上并行地進行，如圖3所示。根據(jù)另一個實施例，車輛速度的所述第一預(yù)測Vpral—τ_—%和所述第二預(yù)測vpred_Tnew_acc與下限值Vmin和/或上限值Vmax的比較相繼地進行。根據(jù)本發(fā)明，下限值Vmin和上限值Vmax在此使得設(shè)定速度Vsrt處于由它們界定的范圍內(nèi)。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，應(yīng)用規(guī)則來確定依據(jù)所述至少一個參考值中的哪一個來調(diào)節(jié)車輛。因此，在此使用一組規(guī)則來確定所述至少一個參考值的值。[0065]根據(jù)一個實施例，這種規(guī)則是:如果車輛速度的所述第一預(yù)測Vpral—Tnew—低于下限值Vmin且同時車輛速度的所述第二預(yù)測VpMd—Tnew—a。。高于上限值Vmax，所述至少一個參考值(在此是參考速度Vref)就被確定成代表設(shè)定速度Vsrt的值。這在圖3中的步驟S3處示出，如果步驟S22和S32的比較的結(jié)果都是“是”，該方法就進行到該步驟S3。
[0066]相反，如果車輛速度的所述第一預(yù)測vpMd TMW %不低于下限值vmin，該方法就進行到步驟S33，在該步驟S33中，評估減速(速度的下降)。
[0067]根據(jù)一個實施例，在步驟S33處，如果車輛速度的所述第一預(yù)測的最小值等于或高于下限值Vmin且車輛速度的所述第一預(yù)測的最大值等于或高于與設(shè)定速度Vsrt相關(guān)的另一上限值vmax2，參考速度AW就被確定成代表車輛速度的所述第一預(yù)測VpMd—T_—的值。根據(jù)一個實施例，所述另一上限值Vmax2相當于設(shè)定速度加上常數(shù)C1,即Vmax2 = vset+Cl。根據(jù)另一實施例，所述另一上限值Vmax2相當于因數(shù)C1乘以設(shè)定速度Vset,即Vmax2 = VsetXCp該因數(shù)C1的值例如可以是1.02，意味著所述另一上限值Vmax2比設(shè)定速度Vset高2%。
[0068]根據(jù)一個實施例，在步驟S33處，如果車輛速度的所述第一預(yù)測Vpred—Tnew—ret低于下限值Vmin和/或低于所述另一上限值vmax2，參考速度Vm就被確定成相當于設(shè)定速度Vsrt的值。
[0069]根據(jù)一個實施例，在步驟S33處，如果車輛速度的所述第一預(yù)測vpMd—Tnew—的最小值高于或等于下限值Vmin且車輛速度的所述第一預(yù)測的最大值高于或等于所述另一上限值Vfflax2,參考速度Vref就被確定成相當于下限值Vmin的值。這在圖3中示意性地示出。
[0070]相反，如果車輛速度的所述第二預(yù)測vpMd—TMW—a。。不低于下限值vmin，該方法就進行至步驟S23，在步驟S23中評估加速(速度的提高)。
[0071]根據(jù)一個實施例，在步驟S23處，如果車輛速度的所述第二預(yù)測的最大值等于或低于上限值Vmax且車輛速度的所述第二預(yù)測的最小值等于或低于與設(shè)定速度相關(guān)的另一下限值Vmin2,參考速度AW就被確定成代表車輛速度的所述第二預(yù)測VpMd—T_—a。。的值。根據(jù)一個實施例，所述另一下限值vmin2相當于設(shè)定速度Vsrt減去常數(shù)C2,即vmin2 = Vset-C20根據(jù)另一實施例，所述另一下限值Vmin2相當于因數(shù)C2乘以設(shè)定速度，即Vmin2 = vsrt X c2。該因數(shù)C2的值例如可以是0.98,意味著所述另一下限值Vmin2比設(shè)定速度Vset低2%。
[0072]根據(jù)一個實施例，在步驟S23處，如果車輛速度的所述第二預(yù)測vpMd—Tnew—a。。高于上限值Vmax和/或高于所述另一下限值vmin2，參考速度就被確定成相當于設(shè)定速度Vsrt的值。
[0073]根據(jù)一個實施例，在步驟S23處，如果車輛速度的所述第二預(yù)測vpMd—TMW—a。。的最大值低于或等于上限值Vmax且車輛速度的所述第二預(yù)測的最小值低于或等于所述另一下限值Vfflin2,參考速度就被確定成相當于上限值Vmax的值。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，參考速度Vref在此還可朝著相當于所述另一上限值Vmax2的值升高。
[0074]根據(jù)本發(fā)明的方法在確定所述至少一個參考值時產(chǎn)生恒定的和預(yù)定的處理器負載，因此，駕駛員可通過系統(tǒng)中的單一輸入來容易地設(shè)置如何對這些參考值進行確定。根據(jù)本發(fā)明，單個模式選擇直接地導(dǎo)致車輛的特定行為，對于駕駛員而言簡化了設(shè)定并且還產(chǎn)生他/她期望的車輛行為。從而將會通過駕駛員更高的認可度來增加該系統(tǒng)的使用。
[0075]因此，設(shè)定速度Vset是與期望的巡航控制速度相關(guān)的駕駛員輸入信號，且所述至少一個參考值是車輛調(diào)節(jié)所依據(jù)的值。所述至少一個參考值優(yōu)選是參考速度vMf、參考轉(zhuǎn)矩Traf或參考發(fā)動機轉(zhuǎn)速ωΜ?。
[0076]參考速度vMf被傳送至發(fā)動機控制單元的速度調(diào)節(jié)器。如上所述，在傳統(tǒng)巡航控制中，參考速度Vref等于設(shè)定速度Vset,即Vref = Vseto于是，速度調(diào)節(jié)器基于參考速度Vref通過向發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器要求必要的轉(zhuǎn)矩來控制車輛速度。根據(jù)所述至少一個參考值是參考轉(zhuǎn)矩Iref的實施例，可將所述至少一個參考值直接發(fā)送至發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器。在所述至少一個參考值是參考發(fā)動機轉(zhuǎn)速的實施例中，可將所述至少一個參考值直接發(fā)送至發(fā)動機的速度調(diào)節(jié)器。
[0077]通過使用關(guān)于車輛行程的信息，被發(fā)送至速度調(diào)節(jié)器的車輛參考速度Vref可被調(diào)節(jié)，以滿足節(jié)省燃料、加強安全性和改進舒適度的需要。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，被發(fā)送至其他控制系統(tǒng)的其他參考值也可被調(diào)節(jié)。地形顯著地影響尤其是載重車輛的傳動系的控制，因為上坡行駛比下坡時、以及在沒有換擋的情況下爬升陡峭斜坡都需要更多的轉(zhuǎn)矩。
[0078]根據(jù)本發(fā)明，參考值能夠以計算高效的方式被確定。適于應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法的模塊也可以是參考值預(yù)期要被調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)的一部分，但是也可以是與控制系統(tǒng)分離的獨立式模塊。
[0079]根據(jù)本發(fā)明的模塊包括模式選擇單元，該模式選擇單元適于設(shè)定驅(qū)動模式，例如基于由車輛駕駛員的輸入從至少兩個可選模式中選擇的適當模式來設(shè)定驅(qū)動模式，每個可選模式均包括獨特的一組設(shè)定，所述獨特的一組設(shè)定影響至少一個參考值的計算。圖1示出了各種驅(qū)動模式，如KMpKM2...ΚΜη。因此可存在對于駕駛員而言可以從中選擇的η個可選驅(qū)動模式。
[0080]產(chǎn)生的是一種能夠在車輛中被實施以根據(jù)駕駛員的希望來設(shè)定參考值(例如參考速度VMf)的計算的模塊。他/她進行模式選擇，例如通過按下按鈕、扭轉(zhuǎn)把手、操作控制裝置、進行菜單選擇、觸碰觸摸屏或?qū)崿F(xiàn)一些其他類型的輸入來進行，并以此通過單一輸入來設(shè)定多個參數(shù)和/或功能。
[0081]因此，不需要駕駛員單獨地進行各種設(shè)定，因為它們能夠通過單一模式選擇而共同地被包括。因為所述設(shè)定特別地被選擇成能實現(xiàn)期望效果，所以駕駛員不需要特定信息來設(shè)定車輛以使得其如期望的那樣被調(diào)節(jié)(即以使得其以滿足他的/她的希望的方式被調(diào)節(jié))。模塊可以是設(shè)定點值預(yù)期被調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)的一部分，或是與控制系統(tǒng)分離的獨立式模塊。
[0082]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所選擇的驅(qū)動模式限定出下限值Vmin和上限值￥_。模式選擇從而在此限定出這些限度值之間的范圍寬度。模式選擇從而還限定參考值(例如參考速度vMf)被允許相對于設(shè)定速度Vsrt改變的限度。
[0083]模式選擇使得計算單元執(zhí)行設(shè)定下限值Vmin和上限值Vmax之間的范圍寬度的指令。以這種方式，參考值(例如參考速度vMf)被允許改變的范圍能夠被設(shè)定，并且繼而車輛將被驅(qū)動的燃料經(jīng)濟性程度能夠被設(shè)定。寬范圍提供與較窄范圍相比更大的燃料節(jié)約范圍。
[0084]根據(jù)一個實施例，所述范圍相對于設(shè)定速度Vsrt不對稱。根據(jù)一個實施例，所述范圍的較大部分小于設(shè) 定速度Vsrt，使得更多燃料節(jié)約成為可能，因為參考值被允許下降更多。根據(jù)另一個實施例，所述范圍的較大部分大于設(shè)定速度Vsrt，使得更短行程時間成為可能，因為參考值被允許上升更多，從而可產(chǎn)生更高的平均速度。[0085]例如，四個不同的范圍寬度可以被限定，例如“最大范圍寬度”、“中等范圍寬度”、“最小范圍寬度”以及“平均范圍寬度”。這些范圍的間距取決于由駕駛員選擇的設(shè)定速度Vseto根據(jù)一個實施例，界定所述范圍的下限值Vmin和上限值Vmax的值與設(shè)定速度Vsrt相關(guān)，例如作為該設(shè)定速度的百分比。
[0086]根據(jù)一個實施例，下限值Vmin和上限值Vmax的值通過以km/h為單位的絕對速度值的形式與設(shè)定速度Vsrt相關(guān)。設(shè)定速度為80km/h的這樣的范圍寬度/模式的非限制性實施例在下文中載列。
[0087]
【權(quán)利要求】
1.一種被設(shè)置用于確定至少一個參考值的模塊，所述至少一個參考值指示要如何影響車輛速度，并能夠用于控制車輛中的至少一個控制系統(tǒng)， 其特征在于，具有計算單元，所述計算單元適于: -從至少兩個可選驅(qū)動模式中選擇，每個可選驅(qū)動模式均包括獨特的一組設(shè)定，所述獨特的一組設(shè)定影響所述至少一個參考值的計算； -進行沿地平線的車輛速度的第一預(yù)測VpMd—TM—M和第二預(yù)測vpMd—TMW—a。。，所述第一預(yù)測基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛減速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TMt，所述第二預(yù)測基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛加速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Tacx ； -將車輛速度的相應(yīng)的所述第一預(yù)測vpMd—Tne;w—和所述第二預(yù)測vpMd—Tmw—a。。與界定出車輛速度應(yīng)處的范圍的下限值Vmin和/或上限值Vmax相比較；以及 -基于所選擇的驅(qū)動模式并且基于相應(yīng)的所述比較中的至少一個和沿地平線的車輛速度的所述第一預(yù)測vPMd—TM—和所述第二預(yù)測vPMd—TM—a。。來確定至少一個參考值，使得所述至少一個參考值處于由下限值Vmin和上限值Vmax界定的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其特征在于，下限值Vmin和上限值Vmax基于驅(qū)動模式的選擇而被限定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一所述的模塊，其特征在于，另一下限值Vmin2和另一上限值Vmax2基于驅(qū)動模式的選擇而被限定并且與設(shè)定速度Vsrt相關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的模塊，其特征在于，驅(qū)動模式的選擇決定將如何對所述至少一個參考值進行所述確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的模塊，其特征在于，在所述至少一個參考值是參考速度VMf的情況下，所述模式選擇限定出車輛的可容許的加速度和/或減速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的模塊，其特征在于，所述模式選擇限定出權(quán)重參數(shù)β，所述權(quán)重參數(shù)β被用于在確定所述至少一個參考值時評估一個或多個成本函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模塊，其特征在于，所述計算單元適于通過使用至少一個成
JTnew_ret、JTnew acc、JTk+new—ret、 JTk+?ew_acc評估車輛速度的所述第一預(yù)測VP<T_—_、所述第二預(yù)測VpMd—TMW—a。。以及另一第一預(yù)測vpMd—Tk+Mw—和另一第二預(yù)測vpMd—Tk+Mw—a。。中的至少一個的成本來評估模擬。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模塊，其特征在于，所述計算單元適于:通過將車輛速度的所述第一預(yù)測vprad—TMW—、所述第二預(yù)測vprad—TMW—a。。、所述另一第一預(yù)測vpMd—Tk+Mw—和所述另一第二預(yù)測vPMd—Tk+MW—a。。相對于車輛速度的傳統(tǒng)預(yù)測vPMd—。。的相應(yīng)的能量降低和行程時間降低以權(quán)重參數(shù)β進行加權(quán)來確定用于車輛速度的所述第一預(yù)測VpMd—TM—、所述第二預(yù)測vpMd—Tn?—a。。、所述另一第一預(yù)測rt和所述另一第二預(yù)測vpMd—Tk_—a。。的相應(yīng)的成
JTnew_ret、JTnew acc、JTk+new_ret 和 JTk+new_ acc °
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模塊，其特征在于，所述計算單元適于使得用于車輛速度的所述第一預(yù)測vpMd—Tnrat—、所述第二預(yù)測vprad—Tnew—a。。、所述另一第一預(yù)測VpMd——和所述另一第二預(yù)測vpMd_

Tk+new_acc

的成本函數(shù) JTnew_ret、JTiictv—a。。、JTk+new_ret 以及JTk+n?—a。。經(jīng)過成本函數(shù)比較，接著基于所述比較來確定所述至少一個參考值，以便達到最低消耗。
10.一種被設(shè)置用于確定至少一個參考值的方法，所述至少一個參考值指示要如何影響車輛速度，并能夠用于控制車輛中的至少一個控制系統(tǒng)，其特征在于，執(zhí)行下述步驟: -從至少兩個可選驅(qū)動模式中進行模式選擇，每個可選驅(qū)動模式均包括獨特的一組設(shè)定，所述獨特的一組設(shè)定影響所述至少一個參考值的計算； -進行沿地平線的車輛速度的第一預(yù)測VpMd—TM—M和第二預(yù)測vpMd—TMW—a。。，所述第一預(yù)測基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛減速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Tm，所述第二預(yù)測基于與傳統(tǒng)巡航控制相比使車輛加速的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Tacx ； -將車輛速度的相應(yīng)的所述第一預(yù)測vpMd—Tne;w—和所述第二預(yù)測VpMd—Tmw—a。。與界定出車輛速度應(yīng)處的范圍的下限值Vmin和/或上限值Vmax相比較；以及 -基于所述模式選擇并且基于相應(yīng)的所述比較中的至少一個和沿地平線的車輛速度的所述第一預(yù)測vPMd—TM—和所述第二預(yù)測vPMd—TM—a。。來確定至少一個參考值，使得所述至少一個參考值處于由下限值Vmin和上限值Vmax界定的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，下限值Vmin和上限值Vmax基于驅(qū)動模式的選擇而被限定。
12.根據(jù)權(quán)利要求10和11中任一所述的方法，其特征在于，另一下限值Vmin2和另一上限值v_2基于驅(qū)動模式的選擇而被限定并且與設(shè)定速度Vsrt相關(guān)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一所述的方法，其特征在于，驅(qū)動模式的選擇決定將如何對所述至少一個參考值進行所述確定。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中任一所述的方法，其特征在于，在所述至少一個參考值是參考速度的情況下，所述模式選擇限定出車輛的可容許的加速度和/或減速度。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14中任一所述的方法，其特征在于，所述模式選擇限定出權(quán)重參數(shù)β，所述權(quán)重參數(shù)β被用于在確定所述至少一個參考值時評估一個或多個成本函數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，基于通過使用至少一個成本函數(shù)Jtmwret、JTnew acc、JTk+new—ret、JTk+new—acc 對用于車輛速度的所述第一預(yù)測Vpral—TMW—Mt、所述第二預(yù)測Vpred_Tnew_acc以及另一第一預(yù)測Ved—和另一第二預(yù)測Ved—Tk+_—a。。中的至少一個的成本的至少一個評估來確定所述至少一個參考值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，用于車輛速度的所述第一預(yù)測VpralTn?rat、所述第二預(yù)測VpMd—TMW—a。。、所述另一第一預(yù)測VpMd—Tk+nOT—和所述另一第二預(yù)測Vprad—Tk+n?—acc的相應(yīng)的成本函數(shù)JTn_t、JTnOT—a。。、JTk+nOT—M和JTk+nOT—a。。通過將車輛速度的所述第一預(yù)測VpM—Mt、所述第二預(yù)測Vprad—TMW—a。。、所述另一第一預(yù)測Vprad—Tk+nOT—和所述另一第二預(yù)測Vpred_Tk+new_acc相對于車輛速度的傳統(tǒng)的預(yù)測Vpred—。。的相應(yīng)的能量減少和行程時間減少以權(quán)重參數(shù)β進行加權(quán)來確定。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，用于車輛速度的所述第一預(yù)測VpralTn?rat、所述第二預(yù)測Vp?d—Tma。。以及所述另一第一預(yù)測VpMd—Tk+nM—和所述另一第二預(yù)測VpMd—Tk+new—acc
的成本函數(shù) Jtiict—ret、Jtiictv—a。。、JTk+new_ret 和JTk+n?—a。。經(jīng)過成本函數(shù)比較，接著基于所述比較來確定所述至少一個參考值，以便達到最低消耗。
19.一種計算機程序產(chǎn)品，包括程序指令，當這些指令在車輛中的計算機系統(tǒng)上運行時，所述指令能夠使所述計算機系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求10-18中任一所述的方法的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，所述程序指令被存儲在能夠由計算機系統(tǒng)讀取的介質(zhì)上。
【文檔編號】B60W50/08GK104010860SQ201180075674
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月22日
【發(fā)明者】O·約翰松, M·瑟得格倫, F·羅斯 申請人:斯堪尼亞商用車有限公司