車(chē)輛速度控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于控制車(chē)輛的速度的系統(tǒng)。特別地而不排他地，本發(fā)明涉及用于控制基于陸地的車(chē)輛的速度的系統(tǒng)，所述基于陸地的車(chē)輛能夠在各種不同且極端的地形和條件情況下駕駛。本發(fā)明的各方面涉及系統(tǒng)、方法和車(chē)輛。
[0002]共同未決的UK專(zhuān)利申請(qǐng)第GB1214651.0號(hào)的內(nèi)容通過(guò)引用合并于本文。
【背景技術(shù)】
[0003]在通常稱(chēng)為巡航控制系統(tǒng)的已知車(chē)輛速度控制系統(tǒng)中，一旦由用戶(hù)設(shè)定了車(chē)輛速度，就在道路上保持該車(chē)輛速度而無(wú)需用戶(hù)的進(jìn)一步干預(yù)，使得通過(guò)減少工作量來(lái)改進(jìn)用戶(hù)的駕駛體驗(yàn)。
[0004]用戶(hù)選擇車(chē)輛要保持的速度，并且只要用戶(hù)不踩制動(dòng)器或在一些系統(tǒng)中不踩離合器就將該車(chē)輛保持在該速度。巡航控制系統(tǒng)從驅(qū)動(dòng)軸或輪速度傳感器取得其車(chē)輛速度信號(hào)。當(dāng)壓下制動(dòng)器或離合器時(shí)，停用巡航控制系統(tǒng)，使得用戶(hù)能夠在不受系統(tǒng)阻抗的情況下改變車(chē)輛速度。如果用戶(hù)壓下加速度器踏板，則車(chē)輛速度將增大，而一旦用戶(hù)將其腳從加速度器踏板移開(kāi)車(chē)輛就回復(fù)至預(yù)設(shè)的巡航速度。
[0005]更多復(fù)雜的巡航控制系統(tǒng)被集成到發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)中，并且可以包括自適應(yīng)功能性，其中該自適應(yīng)功能性利用基于雷達(dá)的系統(tǒng)來(lái)考慮至前方車(chē)輛的距離。例如，車(chē)輛可以設(shè)置有前視雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)，使得在不需要用戶(hù)輸入的情況下自動(dòng)地檢測(cè)前方車(chē)輛的速度和距離并且保持安全跟隨速度和距離。如果頭車(chē)減慢或者雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到另一對(duì)象，則系統(tǒng)向發(fā)動(dòng)機(jī)或制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)來(lái)使車(chē)輛相應(yīng)地減慢。
[0006]這樣的系統(tǒng)通常僅在一定速度典型地約15至20mph以上可操作，并且這樣的系統(tǒng)在如下情況下是理想的:其中，車(chē)輛在穩(wěn)定交通狀況下并且特別地在公路或高速公路上行駛。然而，在其中車(chē)輛速度趨于變化較大的擁擠交通狀況下，巡航控制系統(tǒng)是無(wú)效的，并且特別地，其中系統(tǒng)由于最小速度需求而不可操作。最小速度需求通常被強(qiáng)加于巡航控制系統(tǒng)，使得降低例如停車(chē)時(shí)的低速碰撞的概率。因此，這樣的系統(tǒng)在一定的駕駛狀況(例如低速度)下是無(wú)效的，并且在用戶(hù)可能沒(méi)有考慮期望這樣做的情況下被設(shè)定成自動(dòng)停用。
[0007]已知巡航控制系統(tǒng)還在檢測(cè)到輪滑動(dòng)事件的情況下取消對(duì)由牽引力控制系統(tǒng)(TCS)或穩(wěn)定控制系統(tǒng)(SCS)干預(yù)的需求。因此，在其中這樣的事件可能相對(duì)普遍的非道路狀況下駕駛時(shí)，它們沒(méi)有良好地保持車(chē)輛前進(jìn)。
[0008]還已知提供了用于控制一個(gè)或更多個(gè)車(chē)輛子系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛控制系統(tǒng)。其內(nèi)容通過(guò)引用合并于本文的US7349776公開(kāi)了車(chē)輛控制系統(tǒng)，該車(chē)輛控制系統(tǒng)包括:包括發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的多個(gè)子系統(tǒng)控制器、傳動(dòng)控制器、轉(zhuǎn)向控制器、制動(dòng)器控制器和中止控制器。子系統(tǒng)控制器每個(gè)都在多個(gè)子系統(tǒng)功能模式下可操作。子系統(tǒng)控制器連接至車(chē)輛模式控制器，其中該車(chē)輛模式控制器控制子系統(tǒng)控制器以采取所需功能模式，使得針對(duì)車(chē)輛提供若干駕駛模式。駕駛模式中的每一個(gè)都對(duì)應(yīng)于特定駕駛狀況或一組駕駛狀況，并且在每個(gè)模式下，每個(gè)子系統(tǒng)都被設(shè)定成最適合于那些狀況的功能模式。這樣的狀況與可以在其上駕駛車(chē)輛的地形類(lèi)型有關(guān)，例如草/砂礫/雪、泥和車(chē)轍、巖石爬行、沙和稱(chēng)為“特殊程序關(guān)閉”(SPO)的公路模式。車(chē)輛模式控制器可以稱(chēng)為地形響應(yīng)(TR) (RTM)系統(tǒng)或控制器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]可以參照附圖來(lái)理解本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0010]本發(fā)明的各方面提供了一種系統(tǒng)、一種車(chē)輛和一種方法。
[0011]為了解決現(xiàn)有系統(tǒng)的上述限制，在尋求保護(hù)的本發(fā)明的一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了一種用于具有多個(gè)輪的車(chē)輛的車(chē)輛速度控制系統(tǒng)，所述車(chē)輛速度控制系統(tǒng)包括:用于接收目標(biāo)速度的用戶(hù)輸入的裝置，其中所述目標(biāo)速度是車(chē)輛意在以其行駛的速度；以及用于命令向車(chē)輛的一個(gè)或更多個(gè)輪施加轉(zhuǎn)矩的裝置，其中，所述系統(tǒng)被配置成使得當(dāng)需要使車(chē)輛加速以達(dá)到目標(biāo)速度并且系統(tǒng)檢測(cè)到輪滑動(dòng)事件時(shí)，系統(tǒng)能夠操作成暫時(shí)中止車(chē)輛的進(jìn)一步加速。從而，防止車(chē)輛的速度向由用戶(hù)設(shè)定的目標(biāo)速度進(jìn)一步增大。
[0012]在尋求保護(hù)的本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于具有多個(gè)輪的車(chē)輛的車(chē)輛速度控制系統(tǒng)，所述車(chē)輛速度控制系統(tǒng)包括:用于接收目標(biāo)速度的用戶(hù)輸入的裝置，其中所述目標(biāo)速度是車(chē)輛意在以其行駛的速度；以及用于命令向車(chē)輛的一個(gè)或更多個(gè)輪施加轉(zhuǎn)矩的裝置，其中，系統(tǒng)被配置成使得當(dāng)需要使車(chē)輛加速以達(dá)到目標(biāo)速度并且系統(tǒng)檢測(cè)到輪滑動(dòng)事件時(shí)，系統(tǒng)能夠操作成暫時(shí)將車(chē)輛速度保持在如下值:該值基本上等于在檢測(cè)到輪滑動(dòng)事件時(shí)車(chē)輛正以其行駛的值。從而，防止車(chē)輛的速度向由用戶(hù)設(shè)定的目標(biāo)速度進(jìn)一步增大。
[0013]系統(tǒng)可以能夠操作成與指示一個(gè)或更多個(gè)輪的滑動(dòng)超過(guò)指定值的滑動(dòng)檢測(cè)輸出信號(hào)無(wú)關(guān)地、在已達(dá)到目標(biāo)速度時(shí)將車(chē)輛保持在目標(biāo)速度。
[0014]還稱(chēng)為巡航控制系統(tǒng)的現(xiàn)有車(chē)輛速度控制系統(tǒng)的特性是，系統(tǒng)在車(chē)輛檢測(cè)到一個(gè)或更多個(gè)輪處的輪滑動(dòng)事件時(shí)取消速度控制，該特性使系統(tǒng)與使用非道路不相容?，F(xiàn)有系統(tǒng)在激活防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)時(shí)取消牽引力控制系統(tǒng)或穩(wěn)定控制系統(tǒng)等。雖然由已知巡航控制系統(tǒng)采取的方法可以完全適合于在公路上駕駛，然而該方法使這些“公路上”巡航控制系統(tǒng)不可靠并且完全不適合用在大多數(shù)非道路駕駛情形中，在所述非道路駕駛情形中駕駛速度通常非常低并且地形的變化特性趨于引起頻繁的滑動(dòng)事件。
[0015]換句話(huà)說(shuō)，對(duì)于在其中輪滑動(dòng)并不罕見(jiàn)的不利且光滑狀況的非道路駕駛，公路上巡航控制系統(tǒng)是無(wú)效的。
[0016]本發(fā)明的一些實(shí)施方式的一個(gè)益處是:這些實(shí)施方式提供基于速度的控制，其使用戶(hù)能夠選擇非常低的目標(biāo)速度，車(chē)輛以該目標(biāo)速度前進(jìn)而無(wú)須當(dāng)車(chē)輛移動(dòng)時(shí)用戶(hù)所需的任何踏板輸入，而且在激活任一車(chē)輛滑動(dòng)控制機(jī)構(gòu)時(shí)不停用基于速度的控制。特別地，這使車(chē)輛的速度能夠在如下駕駛狀況下被控制:其中，比如在光滑或結(jié)冰的地形上可能相對(duì)頻繁地發(fā)生滑動(dòng)，而其中仍期望車(chē)輛低速前進(jìn)。
[0017]本發(fā)明的一些實(shí)施方式的另一益處是:由于用戶(hù)不必集中于調(diào)節(jié)車(chē)輛的速度，因此更容易關(guān)注導(dǎo)航方面比如路線(xiàn)計(jì)劃和障礙避免。這在車(chē)輛正在其上行駛的路面對(duì)導(dǎo)航有挑戰(zhàn)性時(shí)是特別有利的，比如針對(duì)非道路地形(比如沙、巖石、砂礫)或者在比如冰或雪的狀況或其中穿過(guò)深水駕駛車(chē)輛的狀況、其中對(duì)用戶(hù)集中度的要求更大的狀況。
[0018]在尋求保護(hù)的本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于具有多個(gè)輪的車(chē)輛的車(chē)輛速度控制系統(tǒng)，所述車(chē)輛速度控制系統(tǒng)包括:
[0019]用于向多個(gè)輪中的至少之一施加轉(zhuǎn)矩的裝置；
[0020]用于檢測(cè)滑動(dòng)事件并且在所述滑動(dòng)事件的情況下提供滑動(dòng)檢測(cè)輸出信號(hào)的裝置，其中所述滑動(dòng)事件是當(dāng)車(chē)輛在運(yùn)動(dòng)時(shí)在任一個(gè)或更多個(gè)輪與車(chē)輛正在其上行駛的地形之間的滑動(dòng)事件；以及
[0021]用于接收目標(biāo)速度的用戶(hù)輸入的裝置，其中所述目標(biāo)速度是車(chē)輛意在以其行駛的速度，
[0022]其中，系統(tǒng)被配置成使得:當(dāng)需要使車(chē)輛加速以達(dá)到目標(biāo)速度并且系統(tǒng)檢測(cè)到輪滑動(dòng)事件時(shí)，系統(tǒng)能夠操作成暫時(shí)中止車(chē)輛的加速。
[0023]在尋求保護(hù)的本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于具有多個(gè)輪的車(chē)輛的車(chē)輛速度控制系統(tǒng)，所述車(chē)輛速度控制系統(tǒng)包括:
[0024]用于向多個(gè)輪中的至少之一施加轉(zhuǎn)矩的裝置；
[0025]用于檢測(cè)滑動(dòng)事件并且在所述滑動(dòng)事件的情況下提供滑動(dòng)檢測(cè)輸出信號(hào)的裝置，其中所述滑動(dòng)事件是當(dāng)車(chē)輛在運(yùn)動(dòng)時(shí)在任一個(gè)或更多個(gè)輪與車(chē)輛正在其上行駛的地形之間的滑動(dòng)事件；以及
[0026]用于接收目標(biāo)速度的用戶(hù)輸入的裝置，其中所述目標(biāo)速度是車(chē)輛意在以其行駛的速度，
[0027]其中，系統(tǒng)被配置成使得:當(dāng)需要使車(chē)輛加速以達(dá)到目標(biāo)速度并且系統(tǒng)檢測(cè)到輪滑動(dòng)事件時(shí)，系統(tǒng)能夠操作成暫時(shí)將車(chē)輛保持在如下速度:所述速度基本上等于在檢測(cè)到輪滑動(dòng)事件時(shí)車(chē)輛正以其行駛的速度。
[0028]此特征具有如下優(yōu)點(diǎn):可以減少車(chē)輛正在其上行駛的表面的降級(jí)。這是因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)識(shí)別出該表面至少暫時(shí)不能支持車(chē)輛以期望速率加速。作為響應(yīng)，控制系統(tǒng)使試圖將車(chē)輛加速至目標(biāo)速度中止，并且將車(chē)輛的行駛速度保持在如下值:所述值基本上等于最初檢測(cè)到滑動(dòng)事件時(shí)的速度。
[0029]應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語(yǔ)輪滑動(dòng)事件意指其中一個(gè)或更多個(gè)輪的滑動(dòng)量超過(guò)指定值的事件。
[0030]有利地，系統(tǒng)可以被配置成一旦滿(mǎn)足指定的一個(gè)或更多個(gè)條件就自動(dòng)恢復(fù)車(chē)輛的加速。
[0031]所指定的一個(gè)或更多個(gè)條件可以選自如下條件:滑動(dòng)事件已停止；車(chē)輛自涉及一個(gè)或更多個(gè)輪的滑動(dòng)事件停止以來(lái)已行駛指定距離或已行駛指定時(shí)間段；以及車(chē)輛自涉及一個(gè)或更多個(gè)引導(dǎo)輪的滑動(dòng)事件停止以來(lái)已行駛指定距離或已行駛指定時(shí)間段。
[0032]引導(dǎo)輪意指相對(duì)于車(chē)輛行駛方向而言在跟隨輪前方的輪。
[0033]有利地，所指定的一個(gè)或更多個(gè)條件可以包括如下條件:車(chē)輛自涉及一個(gè)或更多個(gè)引導(dǎo)輪的滑動(dòng)事件停止以來(lái)已行駛指定距離，其中所述指定距離對(duì)應(yīng)于車(chē)輛的引導(dǎo)輪與跟隨輪之間的距離(比如基本上等于此距離、或者此距離的倍數(shù)比如1.5、2或任何其他的合適值)；或者車(chē)輛自涉及一個(gè)或更多個(gè)引導(dǎo)輪的滑動(dòng)事件停止以來(lái)已行駛指定時(shí)間段，其中所述指定時(shí)間段對(duì)應(yīng)于跟隨輪到達(dá)如下位置所需要的時(shí)間:在所述位置處，涉及一個(gè)或更多個(gè)引導(dǎo)輪的滑動(dòng)事件停止。所述指定時(shí)間段可以對(duì)應(yīng)于車(chē)輛行駛?cè)缦戮嚯x所需要的時(shí)間:所述距離基本上等于前向輪與引導(dǎo)輪之間的距離或者基本上等于前向輪與引導(dǎo)輪之間的距離的倍數(shù)比如1.5、2或任何其他的合適值。
[0034]此特征具有如下優(yōu)點(diǎn):直到車(chē)輛的跟隨輪已到達(dá)或者通過(guò)引導(dǎo)輪滑動(dòng)停止處的位置，才會(huì)發(fā)生使至一個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的凈轉(zhuǎn)矩的任何所需增加恢復(fù)。這降低了跟隨輪在使引導(dǎo)輪滑動(dòng)的地形的相同區(qū)域上經(jīng)歷滑動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)當(dāng)理解的是，如果跟隨輪在與引導(dǎo)輪相同的區(qū)域上滑動(dòng)，則該區(qū)域可能經(jīng)受致使跟隨輪更難于通過(guò)該區(qū)域的進(jìn)一步降級(jí)。
[0035]系統(tǒng)可以被配置成在暫時(shí)中止進(jìn)一步加速的情況下保持基本上恒定的速度。
[0036]有利地，基本上恒定的速度可以對(duì)應(yīng)于在檢測(cè)到滑動(dòng)事件時(shí)車(chē)輛正以其行駛的速度。
[0037]系統(tǒng)可以被配置成以指定速率恢復(fù)加速。
[0038]指定速率可以對(duì)應(yīng)于當(dāng)檢測(cè)到滑動(dòng)事件時(shí)的車(chē)輛的加速速率。
[0039]換句話(huà)說(shuō)，系統(tǒng)可以將車(chē)輛的加速速率限制成由車(chē)輛在最初檢測(cè)到滑動(dòng)事件時(shí)所經(jīng)歷的速率。從而，系統(tǒng)確保加速速率不超過(guò)此速率。
[0040]有利地，用于將車(chē)輛速度保持在目標(biāo)速度的裝置包括:用于確定車(chē)輛正以其行駛的當(dāng)前速度的裝置；用于將當(dāng)前速度與目標(biāo)速度進(jìn)行比較并且提供指示當(dāng)前速度與目標(biāo)速度之差的輸出的裝置；以及用于根據(jù)所述輸出來(lái)評(píng)估要施加至車(chē)輛的至少一個(gè)輪的轉(zhuǎn)矩的
目.ο
[0041]控制系統(tǒng)可以操作成命令基本上同時(shí)向車(chē)輛的至少兩個(gè)輪施加轉(zhuǎn)矩。
[0042]控制系統(tǒng)可以操作成命令基本上同時(shí)向車(chē)輛的至少四個(gè)輪施加轉(zhuǎn)矩。
[0043]系統(tǒng)還可以包括用于在確定了當(dāng)前速度超過(guò)預(yù)定閾值速度的情況下抑制車(chē)輛控制系統(tǒng)的操作的裝置。
[0044]預(yù)定閾值速度可以在25至35kph之間。
[0045]預(yù)定閾值速度可以為基本上30kph。
[0046]有利地，預(yù)定閾值速度是第一較低閾值速度，車(chē)輛速度控制系統(tǒng)還包括用于進(jìn)行如下操作的裝置:將當(dāng)前車(chē)輛速度與第二較高閾值速度進(jìn)行比較，并且如果當(dāng)前車(chē)輛速度小于第二較高閾值速度，則將車(chē)輛速度控制系統(tǒng)保持在等待狀態(tài)，并且僅在當(dāng)前車(chē)輛速度降低至第一較低閾值速度以下時(shí)才啟動(dòng)車(chē)輛速度控制。
[0047]更有利地，系統(tǒng)可以操作成在速度超過(guò)第二較高閾值速度時(shí)采取取消狀態(tài)。取消狀態(tài)與等待狀態(tài)的區(qū)別在于:如果在系統(tǒng)處于取消狀態(tài)下時(shí)速度隨后下降到第一閾值以下，則不發(fā)生對(duì)所車(chē)