用于確定有效道路坡度特性的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于確定有效道路坡度特性的系統(tǒng)和方法
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求美國臨時專利申請?zhí)枮?1/915, 365,申請日為2013年12月12日 (案卷號為83391397)，標題為"基于規(guī)則的智能巡航控制（Rule Based Smart Cruise Control) "的優(yōu)先權(quán)，其完整內(nèi)容以其整體通過參考合并于此。
【背景技術】
[0003] 車輛控制操作，比如汽車巡航控制，可以取決于環(huán)境條件和影響車輛運動的有關 的力。例如，道路坡度是可以阻礙或推動車輛縱向運動的環(huán)境條件，并且，因此，比如巡航控 制這樣的控制操作可以根據(jù)來自于車輛上的特定道路坡度的合力作用來調(diào)整?？赡苡绊戃?輛運動的其它條件，單獨或與道路坡度結(jié)合以及彼此結(jié)合等，包括來自于逆風作用于車輛 上的力，車輛質(zhì)量的改變，以及其它的空氣動力效應。對于車輛控制系統(tǒng)來說，對這樣的作 用于車輛上的力的總數(shù)精確地和有效地建模是值得期望的，但目前是困難的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種車輛系統(tǒng)，包含車輛內(nèi)的計算機，計算機包含處理器和存儲 器，其中計算機配置為：
[0005] 確定車輛的操作狀態(tài)；
[0006] 從來自于第一傳感器的數(shù)據(jù)中計算道路坡度值；
[0007] 從扭矩需求值中計算有效坡度值；
[0008] 更新建模變量以便當操作狀態(tài)確定是穩(wěn)定狀態(tài)條件時，將道路坡度值實質(zhì)上映射 到有效坡度值；以及
[0009] 采用道路坡度值和建模變量計算道路坡度特性。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中計算機進一步配置為從收集數(shù)據(jù)中估計扭矩需求 值。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中收集數(shù)據(jù)包括車輛速度數(shù)據(jù)，需求扭矩數(shù)據(jù)，以及 加速度數(shù)據(jù)中的至少一個。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中第一傳感器是加速度計傳感器。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中道路坡度值從來自于第一傳感器和車輛速度傳感 器的數(shù)據(jù)中計算。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中建模變量采用最小二乘計算來更新。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種方法，包含：
[0016] 確定車輛的操作狀態(tài)；
[0017] 從來自于第一傳感器的數(shù)據(jù)中計算道路坡度值；
[0018] 從扭矩需求值中計算有效坡度值；
[0019] 更新建模變量以便當操作狀態(tài)確定是穩(wěn)定狀態(tài)條件時，將道路坡度值實質(zhì)上映射 到有效坡度值；以及
[0020] 采用道路坡度值和建模變量計算道路坡度特性。
[0021 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含從收集數(shù)據(jù)中估計扭矩需求值。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中收集數(shù)據(jù)包括車輛速度數(shù)據(jù)，需求扭矩數(shù)據(jù)，以及 車輛加速度數(shù)據(jù)中的至少一個。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中第一傳感器是加速度計傳感器。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中道路坡度值從來自于第一傳感器和車輛速度傳感 器的數(shù)中計算。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中建模變量采用最小二乘計算來更新。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種永久的計算機可讀介質(zhì)，其有形地體現(xiàn)了使處理器執(zhí)行操 作的計算機可執(zhí)行指令，其中所述操作包含：
[0027] 確定車輛的操作狀態(tài)；
[0028] 從來自于第一傳感器的數(shù)據(jù)中計算道路坡度值；
[0029] 從扭矩需求值中計算有效坡度值；
[0030] 更新建模變量以便當操作狀態(tài)確定是穩(wěn)定狀態(tài)條件時，將道路坡度值實質(zhì)上映射 到有效坡度值；以及
[0031] 采用道路坡度值和建模變量計算道路坡度特性。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，操作進一步包含從收集數(shù)據(jù)中估計扭矩需求值。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中收集數(shù)據(jù)包括車輛速度數(shù)據(jù)，需求扭矩數(shù)據(jù)，以及 車輛加速度數(shù)據(jù)中的至少一個。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中第一傳感器是加速度計傳感器。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中道路坡度值從來自于第一傳感器和車輛速度傳感 器的數(shù)據(jù)中計算。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中建模變量采用最小二乘計算來更新。
【附圖說明】
[0037] 圖1說明了用于確定有效道路坡度特性的示例性車輛系統(tǒng)。
[0038] 圖2是可以通過車輛系統(tǒng)實施的一個示例性程序的流程圖。
【具體實施方式】
[0039] 道路坡度是許多具有可能會阻礙或推動車輛的縱向運動的相關的力的條件中的 一個。為了說明除了道路坡度以外的不可測量的力一一比如逆風，車輛質(zhì)量的改變，未知的 空氣動力效應等，可以計算或建模有效道路坡度。在比如巡航控制這樣的應用中，阻礙車輛 運動的未知阻力的知識對于速度分布規(guī)劃至關重要。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明，在穩(wěn)定狀態(tài)接通電源的操縱中，有效坡度可以從測量的，感測的或估 計的扭矩和保持車輛在平坦道路上處于穩(wěn)定狀態(tài)所需的已知扭矩之間的差值中計算。在瞬 時扭矩或關閉電源操縱期間，力平衡不為零，因此，有效坡度不能有效地從估計的扭矩中計 算，例如，這樣的計算將需要復雜得多的模型來捕獲所有的動態(tài)效應，因此，那會相對更容 易受到誤差和/或通過相對更復雜的計算機操作一一比如數(shù)字區(qū)別車輛的速度一一的車輛 加速度的估計的影響。根據(jù)本發(fā)明，道路坡度也可以計算，在所有的條件下，通過基于加速 度計的測量值，并且基于加速度計的道路坡度和測量的基于扭矩的有效坡度都通過道路坡 度特性的在線映射或更新得到使用，這個模型是基于在穩(wěn)定狀態(tài)，通電操縱期間的有效坡 度計算更新的。
[0041] 圖1示意性地說明了示例性車輛100。示例性系統(tǒng)可以采取許多不同的形式，并且 包括多個和/或可選擇的組件和設施。應當理解的是，所示的示例性組件不旨在限制，且可 以使用額外的或可選擇的組件和/或?qū)嵤┓绞?。例如，車輛100可以是任何乘客或商用車 輛，比如汽車，卡車，運動型多用途車，公共汽車，火車，船，或飛機。
[0042] 進一步參照圖1，一種示例性車輛100包括車輛計算裝置或一般包括處理器和存 儲器的計算機105,存儲器包括一個或多個形式的計算機可讀介質(zhì)并且存儲通過處理器可 執(zhí)行的用于執(zhí)行各種操作的指令，包括作為本文所公開的。車輛100的計算機105接收信 息，例如，來自一個或多個與車輛100的各種組件或條件有關的數(shù)據(jù)采集器110的收集數(shù) 據(jù)，例如，比如加速度計傳感器系統(tǒng)，扭矩傳感器系統(tǒng)，制動系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，動力傳動系統(tǒng) 等這樣的組件和/或比如車輛100的扭矩需求，速度，加速度，齒距，偏航，搖擺等這樣的條 件。計算機105可以包括多個計算裝置，例如，控制器或類似物一一其包括在車輛100內(nèi)用 于監(jiān)測和/或控制各種車輛組件，例如，控制器模塊106,發(fā)動機控制單元（E⑶)，傳輸控制 單元（TCU)等。計算機一般配置用于在控制器局域網(wǎng)（CAN)總線或類似物上通信。計算機 還可以具有與車載診斷連接器（OBD-II)的連接。通過CAN總線，OBD-II和/或其它有線 或無線的機構(gòu)，計算機可以傳遞消息到車輛內(nèi)的各種裝置和/或從各種裝置一一例如，控制 器，致動器，傳感器等一一接收消息。可選地或另外，在計算機實際上包含多