车辆速度控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于控制车辆的速度的系统。特别地而不排他地，本发明涉及用于控制基于陆地的车辆的速度的系统，所述基于陆地的车辆能够在各种不同且极端的地形和条件情况下驾驶。本发明的各方面涉及系统、方法和车辆。
[0002]共同未决的UK专利申请第GB1214651.0号的内容通过引用合并于本文。
【背景技术】
[0003]在通常称为巡航控制系统的已知车辆速度控制系统中，一旦由用户设定了车辆速度，就在道路上保持该车辆速度而无需用户的进一步干预，使得通过减少工作量来改进用户的驾驶体验。
[0004]用户选择车辆要保持的速度，并且只要用户不踩制动器或在一些系统中不踩离合器就将该车辆保持在该速度。巡航控制系统从驱动轴或轮速度传感器取得其车辆速度信号。当压下制动器或离合器时，停用巡航控制系统，使得用户能够在不受系统阻抗的情况下改变车辆速度。如果用户压下加速度器踏板，则车辆速度将增大，而一旦用户将其脚从加速度器踏板移开车辆就回复至预设的巡航速度。
[0005]更多复杂的巡航控制系统被集成到发动机管理系统中，并且可以包括自适应功能性，其中该自适应功能性利用基于雷达的系统来考虑至前方车辆的距离。例如，车辆可以设置有前视雷达检测系统，使得在不需要用户输入的情况下自动地检测前方车辆的速度和距离并且保持安全跟随速度和距离。如果头车减慢或者雷达检测系统检测到另一对象，则系统向发动机或制动系统发送信号来使车辆相应地减慢。
[0006]这样的系统通常仅在一定速度典型地约15至20mph以上可操作，并且这样的系统在如下情况下是理想的:其中，车辆在稳定交通状况下并且特别地在公路或高速公路上行驶。然而，在其中车辆速度趋于变化较大的拥挤交通状况下，巡航控制系统是无效的，并且特别地，其中系统由于最小速度需求而不可操作。最小速度需求通常被强加于巡航控制系统，使得降低例如停车时的低速碰撞的概率。因此，这样的系统在一定的驾驶状况(例如低速度)下是无效的，并且在用户可能没有考虑期望这样做的情况下被设定成自动停用。
[0007]已知巡航控制系统还在检测到轮滑动事件的情况下取消对由牵引力控制系统(TCS)或稳定控制系统(SCS)干预的需求。因此，在其中这样的事件可能相对普遍的非道路状况下驾驶时，它们没有良好地保持车辆前进。
[0008]还已知提供了用于控制一个或更多个车辆子系统的机动车辆控制系统。其内容通过引用合并于本文的US7349776公开了车辆控制系统，该车辆控制系统包括:包括发动机管理系统的多个子系统控制器、传动控制器、转向控制器、制动器控制器和中止控制器。子系统控制器每个都在多个子系统功能模式下可操作。子系统控制器连接至车辆模式控制器，其中该车辆模式控制器控制子系统控制器以采取所需功能模式，使得针对车辆提供若干驾驶模式。驾驶模式中的每一个都对应于特定驾驶状况或一组驾驶状况，并且在每个模式下，每个子系统都被设定成最适合于那些状况的功能模式。这样的状况与可以在其上驾驶车辆的地形类型有关，例如草/砂砾/雪、泥和车辙、岩石爬行、沙和称为“特殊程序关闭”(SPO)的公路模式。车辆模式控制器可以称为地形响应(TR) (RTM)系统或控制器。
【发明内容】
[0009]可以参照附图来理解本发明的实施方式。
[0010]本发明的各方面提供了一种系统、一种车辆和一种方法。
[0011]为了解决现有系统的上述限制，在寻求保护的本发明的一个方面中，本发明提供了一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括:用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是车辆意在以其行驶的速度；以及用于命令向车辆的一个或更多个轮施加转矩的装置，其中，所述系统被配置成使得当需要使车辆加速以达到目标速度并且系统检测到轮滑动事件时，系统能够操作成暂时中止车辆的进一步加速。从而，防止车辆的速度向由用户设定的目标速度进一步增大。
[0012]在寻求保护的本发明的另一方面中，提供了一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括:用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是车辆意在以其行驶的速度；以及用于命令向车辆的一个或更多个轮施加转矩的装置，其中，系统被配置成使得当需要使车辆加速以达到目标速度并且系统检测到轮滑动事件时，系统能够操作成暂时将车辆速度保持在如下值:该值基本上等于在检测到轮滑动事件时车辆正以其行驶的值。从而，防止车辆的速度向由用户设定的目标速度进一步增大。
[0013]系统可以能够操作成与指示一个或更多个轮的滑动超过指定值的滑动检测输出信号无关地、在已达到目标速度时将车辆保持在目标速度。
[0014]还称为巡航控制系统的现有车辆速度控制系统的特性是，系统在车辆检测到一个或更多个轮处的轮滑动事件时取消速度控制，该特性使系统与使用非道路不相容。现有系统在激活防抱死制动系统(ABS)时取消牵引力控制系统或稳定控制系统等。虽然由已知巡航控制系统采取的方法可以完全适合于在公路上驾驶，然而该方法使这些“公路上”巡航控制系统不可靠并且完全不适合用在大多数非道路驾驶情形中，在所述非道路驾驶情形中驾驶速度通常非常低并且地形的变化特性趋于引起频繁的滑动事件。
[0015]换句话说，对于在其中轮滑动并不罕见的不利且光滑状况的非道路驾驶，公路上巡航控制系统是无效的。
[0016]本发明的一些实施方式的一个益处是:这些实施方式提供基于速度的控制，其使用户能够选择非常低的目标速度，车辆以该目标速度前进而无须当车辆移动时用户所需的任何踏板输入，而且在激活任一车辆滑动控制机构时不停用基于速度的控制。特别地，这使车辆的速度能够在如下驾驶状况下被控制:其中，比如在光滑或结冰的地形上可能相对频繁地发生滑动，而其中仍期望车辆低速前进。
[0017]本发明的一些实施方式的另一益处是:由于用户不必集中于调节车辆的速度，因此更容易关注导航方面比如路线计划和障碍避免。这在车辆正在其上行驶的路面对导航有挑战性时是特别有利的，比如针对非道路地形(比如沙、岩石、砂砾)或者在比如冰或雪的状况或其中穿过深水驾驶车辆的状况、其中对用户集中度的要求更大的状况。
[0018]在寻求保护的本发明的另一方面中，提供了一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括:
[0019]用于向多个轮中的至少之一施加转矩的装置；
[0020]用于检测滑动事件并且在所述滑动事件的情况下提供滑动检测输出信号的装置，其中所述滑动事件是当车辆在运动时在任一个或更多个轮与车辆正在其上行驶的地形之间的滑动事件；以及
[0021]用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是车辆意在以其行驶的速度，
[0022]其中，系统被配置成使得:当需要使车辆加速以达到目标速度并且系统检测到轮滑动事件时，系统能够操作成暂时中止车辆的加速。
[0023]在寻求保护的本发明的另一方面中，提供了一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括:
[0024]用于向多个轮中的至少之一施加转矩的装置；
[0025]用于检测滑动事件并且在所述滑动事件的情况下提供滑动检测输出信号的装置，其中所述滑动事件是当车辆在运动时在任一个或更多个轮与车辆正在其上行驶的地形之间的滑动事件；以及
[0026]用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是车辆意在以其行驶的速度，
[0027]其中，系统被配置成使得:当需要使车辆加速以达到目标速度并且系统检测到轮滑动事件时，系统能够操作成暂时将车辆保持在如下速度:所述速度基本上等于在检测到轮滑动事件时车辆正以其行驶的速度。
[0028]此特征具有如下优点:可以减少车辆正在其上行驶的表面的降级。这是因为控制系统识别出该表面至少暂时不能支持车辆以期望速率加速。作为响应，控制系统使试图将车辆加速至目标速度中止，并且将车辆的行驶速度保持在如下值:所述值基本上等于最初检测到滑动事件时的速度。
[0029]应当理解的是，术语轮滑动事件意指其中一个或更多个轮的滑动量超过指定值的事件。
[0030]有利地，系统可以被配置成一旦满足指定的一个或更多个条件就自动恢复车辆的加速。
[0031]所指定的一个或更多个条件可以选自如下条件:滑动事件已停止；车辆自涉及一个或更多个轮的滑动事件停止以来已行驶指定距离或已行驶指定时间段；以及车辆自涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止以来已行驶指定距离或已行驶指定时间段。
[0032]引导轮意指相对于车辆行驶方向而言在跟随轮前方的轮。
[0033]有利地，所指定的一个或更多个条件可以包括如下条件:车辆自涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止以来已行驶指定距离，其中所述指定距离对应于车辆的引导轮与跟随轮之间的距离(比如基本上等于此距离、或者此距离的倍数比如1.5、2或任何其他的合适值)；或者车辆自涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止以来已行驶指定时间段，其中所述指定时间段对应于跟随轮到达如下位置所需要的时间:在所述位置处，涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止。所述指定时间段可以对应于车辆行驶如下距离所需要的时间:所述距离基本上等于前向轮与引导轮之间的距离或者基本上等于前向轮与引导轮之间的距离的倍数比如1.5、2或任何其他的合适值。
[0034]此特征具有如下优点:直到车辆的跟随轮已到达或者通过引导轮滑动停止处的位置，才会发生使至一个或更多个驱动轮的净转矩的任何所需增加恢复。这降低了跟随轮在使引导轮滑动的地形的相同区域上经历滑动的风险。应当理解的是，如果跟随轮在与引导轮相同的区域上滑动，则该区域可能经受致使跟随轮更难于通过该区域的进一步降级。
[0035]系统可以被配置成在暂时中止进一步加速的情况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对应于在检测到滑动事件时车辆正以其行驶的速度。
[0037]系统可以被配置成以指定速率恢复加速。
[0038]指定速率可以对应于当检测到滑动事件时的车辆的加速速率。
[0039]换句话说，系统可以将车辆的加速速率限制成由车辆在最初检测到滑动事件时所经历的速率。从而，系统确保加速速率不超过此速率。
[0040]有利地，用于将车辆速度保持在目标速度的装置包括:用于确定车辆正以其行驶的当前速度的装置；用于将当前速度与目标速度进行比较并且提供指示当前速度与目标速度之差的输出的装置；以及用于根据所述输出来评估要施加至车辆的至少一个轮的转矩的
目.ο
[0041]控制系统可以操作成命令基本上同时向车辆的至少两个轮施加转矩。
[0042]控制系统可以操作成命令基本上同时向车辆的至少四个轮施加转矩。
[0043]系统还可以包括用于在确定了当前速度超过预定阈值速度的情况下抑制车辆控制系统的操作的装置。
[0044]预定阈值速度可以在25至35kph之间。
[0045]预定阈值速度可以为基本上30kph。
[0046]有利地，预定阈值速度是第一较低阈值速度，车辆速度控制系统还包括用于进行如下操作的装置:将当前车辆速度与第二较高阈值速度进行比较，并且如果当前车辆速度小于第二较高阈值速度，则将车辆速度控制系统保持在等待状态，并且仅在当前车辆速度降低至第一较低阈值速度以下时才启动车辆速度控制。
[0047]更有利地，系统可以操作成在速度超过第二较高阈值速度时采取取消状态。取消状态与等待状态的区别在于:如果在系统处于取消状态下时速度随后下降到第一阈值以下，则不发生对所车