专利名称：道路车辆控制方法
技术领域：
本发明涉及一种道路车辆控制方法。
本发明能够有利地应用于汽车，将在以下描述中对汽车进行明显 的参考，因此本发明不丧失其^^适用性。
背景技术：
为了试图使驾驶更安全，现代汽车配备有一 系列电动辅助设备，
例如，这样的电动辅助设备可以是ABS (防抱死系统一防止车轮在 制动时锁定)、ESP(电子稳定程序一控制车辆的稳定性)、ASP(防 滑程序一防止驱动轮打滑)、以及电子悬架控制装置(改变悬架对外 应力的机械响应)。
此外，有些汽车设有使驾驶员能够将他或她对汽车动态特性的 选择传送到电子控制单元的选择设备；电子控制单元根据驾驶员做 出的选择改变电子驾驶辅助设备的干预参数，以便使汽车的动态特 性尽可能适应于驾驶员的需要。借助于上述选择设备，驾驶员可以 使汽车的动态特性适应于他或她自己的驾驶风格、驾驶能力以及天 气条件，同时显著提高驾驶安全性，尤其是在天气条件恶劣(暴雨、 雪或水冻)的情况下。
在专利申请WO2004087484Al中提供了上述类型的选择设备的 示例，其中选择设备由整合在汽车转向盘中的开关构成，该开关能 够在五个不同位置之间转换，每个位置对应于汽车相应的动态特性。
然而，驾驶员对他或她的驾驶能力估计不当(特指估计过高) 时有发生，因此，驾驶员做出的关于汽车动态特性的选择可能仅仅 反应的是驾驶员对自己驾驶能力的愿望而非其真实的驾驶能力。在 这些情况下，因为驾驶员驾驶的是对驾驶员自己真实的驾驶能力响 应不当的汽车，所以驾驶员做出的关于汽车动态特性的选择降低了驾驶安全性。一 在通常易于高估他或她的驾驶能力并低估道路危险的 年轻且新领取驾照的驾驶员身上可能容易发生这种情况。
为此，根据最近提议，新领取驾照的驾驶员仅允许驾驶重量/功 率比有限(即低于法定最大阔值)的汽车。这样的法律草案具有以 下毋庸置疑的优点，即不允许新领取驾照的驾驶员驾驶对于他们的 驾驶能力而言性能过高的汽车，但是另一方面，该草案也存在一些 缺点，因为它迫使新领取驾照的驾驶员只能去驾驶低档汽车，仅仅 因为只有低档汽车的重量/功率比低于法定最大阈值。实际上，不但 低档汽车的被动安全性不可避免地低于高档汽车，而且通常家庭中 新领取驾照的驾驶员没有重量/功率比小于现行法定最大阈值的汽
车，因此这些驾驶员必须在法定限期结束之后才能开始驾驶，在法 定限期结束时他或她不再在法律上被认定是新领取驾照的驾驶员， 因此可以驾驶任何类型的汽车，在这种情况下，显然其结果与让新 领取驾照的驾驶员真正安全地驾驶，即用低性能汽车练习驾驶的法 律精神相悖。
发明内容
本发明的目的是提供一种道路车辆控制方法，该控制方法不存 在上述缺点并特别容易且成本有效地实施。
根据本发明，提供了一种道路车辆控制方法，该控制方法包括
以下步骤
检测沿预定行程移动位置的加速控制装置的位置；以及
利用加速控制装置的位置来控制道路车辆的发动机产生的转矩 的产生，从而根据加速控制装置的位置产生转矩；
该控制方法的特征在于，其包括进一步的以下步骤
借助于驾驶能力识别装置检测当前驾驶员的能力；以及
根据当前驾驶员的能力对转矩的产生进行限制。
现在将参考示出本发明的非限制性实施方式的附图来描述本发 明，具体地，图l是实施本发明的控制方法的汽车的示意性平面图。
具体实施例方式
在图1中，标记1在总体上指代设有两个前轮2和两个后驱动 轮3的汽车，后驱动轮3接收来自动力系统4的转矩。
动力系统4包括内燃发动机5和伺服控制传动系7，内燃发动机 5布置在前部位置处并设有驱动轴6，伺服控制传动系7将内燃发动 机5产生的转矩传递到后驱动轮3，并且传动系7包括容置在与内 燃发动机5成一体的盖中的伺服控制离合器8。
离合器8置于驱动轴6和传动轴9之间，传动轴9的端部位于 布置在后部位置处的伺服控制机械变速箱10中，并且变速箱10设 有连接到传动轴9的主轴和连接到差速器11的副轴，与后驱动轮3 成一体的一对半轴12从差速器11处分开。汽车l还包括具有四个 盘式制动器的制动系统13 (示意性示出)，每个盘式制动器均耦接 到相应的车轮2或3。
在汽车l的乘坐室内具有转向盘14，转向盘14适合借助于伺 服助力转向系统对前轮2分配转向角；由制动踏板15构成的制动控 制装置，制动踏板15适于控制制动系统13产生作用在车轮2和3 上的制动力矩；以及由加速踏板16构成的加速控制装置，加速踏板 16适于调节内燃发动机5产生的转矩。
汽车1还包括电子控制单元17 (示意性示出)，电子控制单元 17控制动力系统4，从而驱动内燃发动机5和伺服控制传动系7。 电子控制单元17与分布在汽车1内的一系列传感器18相连，传感 器18适于实时检测汽车1的相应参数，例如汽车1的前进速度、转 向角、横摆速度、侧向加速度、纵向加速度、每个后驱动轮3的转 速、加速踏板16的位置、制动踏板15的位置、内燃发动机5产生 的转矩、以及姿态角P，即汽车l的前进方向与其自身的纵向轴线之间存在的夹角。显而易见，电子控制单元17可由例如通过数据总线互
相连接的多个在物理原理上独立的处理单元构成；而且，为了检测汽 车l的一个或多个参数，可以采用由电子控制单元17自己执行的估算
法替代物理传感器18。
电子控制单元17通常检测沿预定行程移动位置的加速踏板16 的位置，并利用加速踏板16的位置直接控制转矩的产生，使得所产 生的转矩与加速踏板16的位置相一致。换言之，电子控制单元17 根据加速踏板16的位置确定期望的转矩，从而驱动内燃发动机5 产生期望的转矩。
此外，汽车l还包括包括读取器20的驾驶能力识别装置19, 驾驶能力识别装置19由汽车1携载并布置在汽车1自身的乘坐室 内；以及多个移动个人存储装置21，移动个人存储装置21中的每 一个都与汽车1的相应驾驶员相关联，并包含驾驶员的第一识别代 码和表征驾驶员能力的第二评价代码。根据可能的实施方式，将每 个移动个人存储装置21插入汽车1相应的点火钥匙22中并通过应 答通信系统以射频读取。可替代地，将每个移动个人存储装置21 插入USB棒(USB stick) 23中，U盘23以机械方式插入在适当的 USB (通用串行总线)口中。
在使用中，电子控制单元17通过读取器20读取当前驾驶员的 移动个人存储装置21，以检测当前驾驶员的能力，从而根据当前驾 驶员的能力对转矩的产生进行限制。值得强调的是，在没有移动个 人存储装置21的情况下(即当读取器20无任何移动个人存储装置 21可读取时)，电子控制单元17可以不允许发动机5起动，或者可 以允许发动机5起动但不允许汽车1开动(例如通过阻止齿轮啮合 从而使伺服控制机械变速箱IO—直处于空档位置)，或者可以认定 当前的驾驶员完全是新手，从而允许汽车l在针对绝对初学者保留 的最大限制的条件下行驶。
根据优选实施方式，电子控制单元17根据当前驾驶员的能力确 定能够达到的最大速度和/或加速度，从而对转矩的产生进行限制， 以防止汽车1的实际速度和/或加速度超过能够达到的最大速度和/ 或加速度。值得注意的是，转矩限制能够采取实际值和转矩的加速 度两种形式，即除转矩之外还能够对转矩对时间的一阶导数进行限制。优选地，电子控制单元17根据当前驾驶员的能力确定在直道上 能够达到的第 一最大速度和/或加速度以及在弯道上能够达到的第 二最大速度和/或加速度，在弯道上能够达到的第二最大速度和/或加 速度比在直道上能够达到的第一最大速度和/或加速度低。而且，汽 车l驶过的弯道的曲率越大，在弯道上能够达到的第二最大速度和/ 或加速度越低。
根据可能的实施方式，电子控制单元17判断汽车l外面的天气 条件(基本上通过检测外界温度以及借助于耦接到挡风玻璃的雨传 感器检测可能的降雨)，并还根据外部天气条件对转矩的产生进行限 制；通常，与温暖干燥的天气条件相比，在存在潜在的冰冻或降雨 (或降雪)危险的情况下，愈加限制汽车的性能。
根据可能的实施方式，电子控制单元17借助于卫星定位系统确 定汽车1的位置，并还根据汽车1的位置对转矩的产生进行限制. 例如，电子控制单元17根据汽车1的位置确定汽车1所在区域中的 法律所允许的最大速度，并还根据汽车1所在区域中的法律所允许 的最大速度对转矩的产生进行限制。可替代地，电子控制单元17 确定汽车1所在区域中的最大建议速度(显然不高于法律所允许的 最大速度)，并还4艮据汽车1所在区域中的最大建议速度对转矩的产 生进行限制。
根据优选实施方式，电子控制单元17并不仅仅是根据当前驾驶 员的能力对转矩的产生进行限制，而是还根据当前驾驶员的能力确 定汽车1的有效系统的运行参数。汽车1的有效系统可包括例如伺 服助力传动系7的电子控制系统、自锁差速器ll锁定比例的电子控 制系统、悬架响应的电子控制系统、汽车l稳定性的电子控制系统、 后驱动轮3的牵引力的电子控制系统、以及动力转向响应的电子控 制系统。换言之，电子控制单元17不但通过对汽车1的性能进行限 制而且通过尝试调整汽车1的响应而力图使汽车1的动态特性适应 于当前驾驶员的能力。换言之，所述系统力图为经验不足的驾驶员 提供一种不是很快但是具有可预期且"真诚"特性(即非常渐进式) 的汽车1，使得驾驶员可以充分提前地预测待实施的操控，从而随 后能够从容地实施这些操控而不使执行起来过紧。
根据可能的实施方式，电子控制单元17测量并存储相应的移动个人存储装置21中的当前驾驶员全部完成的驾驶小时数，从而还根 据当前驾驶员全部完成的驾驶小时数来限定当前驾驶员的能力。通 过这种方式，随着驾驶员逐渐获得驾驶经验，电子控制单元17逐步 允许为驾驶员提供更多的性能。
根据可能的实施方式，电子控制单元17检测在相应的移动个人 存储装置21中的当前驾驶员的识别代码，并将关联了当前驾驶员识 别代码的存储时间的当前驾驶员识别代码以预定的时间频率(例如 每5分钟)存储在电子控制单元17自己的固定存储装置24中。通 常，固定存储装置24将识别代码管理成先进先出(FIFO )型排列， 这样能够将汽车1的驾驶员的最新(例如上个月的)记录存储在固 定存储装置24中。事实上，电子控制单元17的固定存储装置24 是汽车1的驾驶员的"黑匣子"，该黑匣子可以被例如警察用来检验 驾驶员在特定时间的身份和限制(例如，在意外事故或违章驾驶的 情况下查证实际责任，或者检验新领取驾照的驾驶员确实驾驶的是 在公路法规规定的限制范围内的性能有限的车辆)。
根据可能的实施方式，电子控制单元17检验当前驾驶员的能力 是否对应于新领取驾照的驾驶员的能力，并借助于从汽车l外部能 够看到的至少一个灯光指示器视觉地指示正在驾驶的是新领取驾照 的驾驶员。这样，警察和其它道路使用者可以立即看出汽车l正在 由受到比普通驾驶员更低速的限制的新领取驾照的驾驶员驾驶。为 此，灯光指示器25可以是在汽车中已经常见的不同于通常的方式驱 动的灯光指示器，或者是在汽车中不常见的灯光指示器(例如布置 于面板附近的彩灯)。
因为该方法使得能够有效且高效地使汽车1的动态特性与当前
驾驶员的真实驾驶能力相适应，所以上述控制方法显示出许多优点。 具体地，值得注意的是，因为除了一般已经存在的部件之外，上迷 控制方法基本上不需要安装任何附加部件，所以上述方法是成本有 效的，且易于在现代汽车中实施。顺带地，值得注意的是，几乎所 有市售的汽车都设有嵌入在用作防盗系统的点火钥匙中的存储装置 应答读取器。
通过上述控制方法，同一辆汽车(也可能是高性能汽车)可以 由多个驾驶员(通常是同一个家庭的成员)共享，这些驾驶员中的每一个都能够驾驶动态特性与他们的驾驶需求完美适应的汽车。通 过这种方式，新领取驾照的驾驶员可以驾驶经过适当限制的高档汽 车(因此内在更安全)，与此同时以主动的方式(通过性能限制)和 被动的方式(车辆的高被动安全性)使新领取驾照的驾驶员的安全 性达到最大。
显然，上述控制方法可以应用于不同于汽车的任何类型的道路 车辆，例如上述控制方法可以应用于摩托车、卡车、或客车。
权利要求
1. 一种道路车辆(1)控制方法，所述控制方法包括以下步骤检测沿预定行程移动位置的加速控制装置(16)的位置；以及利用所述加速控制装置(16)的位置来控制所述道路车辆(1)的发动机(5)产生的转矩的产生，从而根据所述加速控制装置(16)的位置产生转矩；所述控制方法的特征在于，其包括进一步的以下步骤借助于驾驶能力识别装置(19)检测当前驾驶员的能力；以及根据当前驾驶员的能力对所述转矩的产生进行限制
2. 如权利要求l所述的控制方法，还包括进一步的以下步骤 根据所述当前驾驶员的能力确定能够达到的最大速度和/或加速度；以及对所述转矩的产生进行限制，以防止所述道路车辆(1)的实际 速度和/或加速度超过所述能够达到的最大速度和/或加速度。
3. 如权利要求2所述的控制方法，其中，确定所述能够达到的最大 速度和/或加速度的所述步骤包括进一步的以下步骤确定在直道上能够达到的第一最大速度和/或加速度；以及 确定在弯道上能够达到的第二最大i!JL和/或加速度,所述能够达到的第二最大速度和/或加速度比所述能够达到的第 一最大速度和/或加速度低。
4. 如权利要求3所述的控制方法，其中，所述道路车辆(l)驶过 的弯道的曲率越大，所述能够达到的第二最大速度和/或加速度越低。
5. 如权利要求l所述的控制方法，还包括进一步的以下步骤 确定所述道路车辆(1)外的天气条件；以及 还根据所述外部天气条件对所述转矩的产生进行限制。
6. 如权利要求l所述的控制方法，还包括进一步的以下步骤 借助于卫星定位系统确定所述道路车辆(1)的位置；以及还根据if^车辆(1)的所述位置对所述转矩的产生进行限制。
7. 如权利要求6所述的控制方法，还包括进一步的以下步骤 确定所述道路车辆(1)所在区域中的法律所允许的最大速度；以及还根据所述道路车辆(1)所在区域中的法律所允许的所述最大 速度对所述转矩的产生进行限制。
8. 如权利要求6所述的控制方法，还包括进一步的以下步骤 确定所述道路车辆(1)所在区域中的最大建议速度；以及 还根据所述道路车辆(1)所在区域中的所述最大建议速度对所述转矩的产生进行限制。
9. 如权利要求l所述的控制方法，还包括进一步的以下步骤 根据所述当前驾驶员的能力确定所述道路车辆(1)的有效系统的运行参数。
10. 如权利要求9所述的控制方法，其中，所述道路车辆(1) 的有效系统包括伺服控制传动系(7)的电子控制系统、自锁差速器(11)锁定比例的电子控制系统、悬架响应的电子控制系统、道路车 辆(l)稳定性的电子控制系统、驱动轮(3)的牵引力的电子控制系 统、和/或动力转向响应的电子控制系统。
11. 如权利要求l所述的控制方法，其中，检测当前驾驶员能力 的所述步骤包括进一步的以下步骤使相应的移动个人存储装置(21)与每个驾驶员相关联； 写入评价代码，所述评价代码指示每个所述移动个人存储装置 (21)中相应的驾驶员的能力；以及借助于所述道路车辆(1)携栽的读取器(20)读取当前驾驶员 的移动个人存储装置(21)。
12.如权利要求11所述的控制方法，其中，将每个所述移动个 人存储装置(21)插入所述道路车辆(1)的相应点火钥匙内。
13. 如权利要求11所述的控制方法，其中，借助于应答通信系 统以射频读取每个所述移动个人存储装置(21 )。
14. 如权利要求11所述的控制方法，其中，将每个所述移动个 人存储装置(21)插入在USB棒内。
15. 如权利要求l所述的控制方法，其中，检测当前驾驶员能力 的所述步骤包括进一步的以下步骤测量并存储当前驾驶员全部完成的驾驶小时数；以及 还根据当前驾驶员全部完成的所述驾驶小时数限定当前驾驶员的能力。
16. 如权利要求l所述的控制方法，还包括进一步的步骤 检测所述当前驾驶员的识别代码；以及将关联了当前驾驶员识别代码的存储时间的当前驾驶员识别代 码以预定的时间频率存储在所述道路车辆(1)的固定存储装置中。
17. 如权利要求16所述的控制方法，其中，所述固定存储装置 (24)将所述识别代码管理成先进先出(FIFO)型排列。
18. 如权利要求l所述的控制方法，还包括进一步的以下步骤 检验当前驾驶员的能力是否对应于新领取驾照的驾驶员的能力；以及借助于从道路车辆(1)外能够看到的至少一个灯光指示器视觉 地指示正在驾驶的是新领取驾照的驾驶员。
19. 一种道路车辆(1)，包括 发动机(5);沿预定行程移动位置的加速控制装置(16);以及 电子控制单元(17)，所述电子控制单元(17)适于检测所述加 速控制装置(16)的位置，并利用所述加速控制装置(16)的位置控 制所述发动机(5)产生的转矩的产生，从而使所产生的转矩与所述加速控制装置(16)的位置相一致；所述道路车辆(1)的特征在于，其包括 适于检测当前驾驶员的能力的驾驶能力识别装置(19);以及 适于根据所述当前驾驶员的能力对所述转矩的产生进行限制的控制单元(17)。
全文摘要
一种道路车辆(1)控制方法，该控制方法包括以下步骤检测沿预定行程移动位置的加速控制装置(16)的位置；利用加速控制装置(16)的位置控制道路车辆(1)的发动机(5)产生的转矩的产生，从而根据加速控制装置(16)的位置产生转矩；借助于驾驶能力识别装置(19)检测当前驾驶员的能力；以及根据当前驾驶员的能力对转矩的产生进行限制。
文档编号B60W40/08GK101445113SQ20081017302
公开日2009年6月3日 申请日期2008年10月29日 优先权日2007年10月29日
发明者乔瓦尼·马里亚·加维亚尼, 瓦尔特·内希, 米凯莱·彭内塞, 罗伯托·达拉 申请人:玛涅蒂玛瑞利动力系公开有限公司