专利名称：车速控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车速控制系统。
背景技术：
为防止车辆在下坡时加速，车辆驾驶员通常必须减小油门和/或踩刹车。因此，理想的是自动地吸收由坡度产生的能量，从而，就不再要求车辆驾驶员采取行动以维持通常恒定的车速。
发明内容
如果判定驾驶员想在下坡时维持已确立的车速，那么就使用根据本发明的自动下坡速度控制或ADSC方法来吸收由坡度产生的能量，以使得车辆不会加速。为了本发明的这个目的，当下坡时，如果油门松开且车速增加则判定驾驶员想维持已确立的车速。触发ADSC所需的特定的油门释放量是可变的，但根据本发明的一个优选实施例，该量可以被设置为85％的油门减小量。根据另一优选实施例，ADSC只有在油门被松开可变的时间量后，例如5秒，才会被触发。
反馈控制器将预先规定的车辆目标速度与当前车速进行比较以产生误差信号。该误差信号优选地实施为产生命令信号，该命令信号被传送到减速和/或再生装置以吸收由坡度产生的能量，从而维持目标车速。
在本发明的一个方面，ADSC只有当车辆的制动踏板松开时才运用。
在本发明的另一个方面，ADSC只有在当前车速大于预先规定的最小车速时才运用。
在本发明的再一个方面，ADSC只有在车辆的防抱死制动系统解除的情况下才运用。
在本发明的又一个方面，ADSC只有在当前和所请求的驾驶模式均为前进速比时才运用。
结合附图，通过以下对实施本发明的优选模式的详细描述可以容易地理解上述特征和优点以及本发明的其他特征和优点。
图1为根据本发明的一个方面的车辆示意图；图2为说明根据本发明的优选实施例中的方法的框图；图3为说明图2中的控制算法运行步骤的框图。
具体实施例方式
参照附图，在这些附图中，相同的附图标记代表了几幅视图中同样或相应的部件，如图1所示，对车辆10作了示意性的描述，车辆10具有发动机12，变速器14，多个车轮16。车辆10还包括油门踏板18，油门传感器20，制动踏板22，制动传感器24和控制器26。控制器26可以与档位选择器28，发动机制动器30，变速器14和/或车轮制动器32电连接。根据本发明的优选实施例，车辆10为混合动力汽车，变速器14包括电动机/发电机34或液压泵/电动机(未示出)。
如果判定驾驶员想在下坡时维持已设定的车速，那么就使用根据本发明的自动下坡速度控制或ADSC方法来吸收由坡度产生的能量，以使得车辆不会加速。为了本发明的这个目的，当下坡时，如果油门松开且车速增加则判定驾驶员想维持已设定的车速。触发ADSC所必须的特定的油门释放量是可变的，但根据本发明的一个优选实施例，该量可以被设置为85％的油门减小量。根据另一优选实施例，ADSC只有在油门被释放预定量的时间后，例如5秒，才会被触发。然而，应该意识到的是，预定的时间量可以根据需要而改变以满足具体应用的要求。
反馈控制器将预先规定的车辆目标速度ST与当前车速SV进行比较以产生误差信号ΔS。根据优选实施例，本发明的反馈控制器为比例加积分控制器或PI控制器，然而，应该意识到的是其他类型的控制器同样可以被采用。优选采用误差信号ΔS以产生命令信号S，该命令信号S被发送到减速和/或再生装置以吸收由坡度产生的能量，从而维持目标车速ST。
如图1所示，用于吸收由坡度产生的能量的减速和/或再生装置可采用几种不同形式中的任一种。例如，发动机制动器30，变速器14中的内离合器元件(未示出)，和/或车轮制动器32都可以用于吸收由坡度产生的能量。根据优选实施例，其中车辆10为混合动力汽车，电动机/发电机34或液压泵/电动机(未示出)也可适用于吸收由坡度产生的能量并将所吸收的能量储存在一附属电池或蓄电池中(未示出)。该实施例具有显著的优势，因为存储的能量可以用于为车辆10提供动力，从而减小对发动机12的依赖，并提高车辆10的效率。
图2-3示出了本发明的方法。尤其是，图2-3示出了代表控制器26(图1中所示)所执行步骤的一系列框图。
参照图2，本发明中的自动下坡速度控制方法50(在此也称作算法50)被在步骤52配置成用以判断由计时器测定的时间T是否大于预先规定的时间值。根据优选实施例，预先规定的时间值为5秒，然而，应当知道还可选择可替换的时间值。如果时间T大于预先规定的时间值，那么算法50就进行到步骤72。如果时间T不大于预先规定的时间值，算法50则进行到步骤54。
步骤54-62通常表示在ADSC激活之前必须满足的一系列条件或触发准则。在步骤54中，算法50判断油门是否释放。步骤54所要求的特定的油门释放量是可变的，但根据一优选实施例，该量可以被设置为85％。优选地是，油门释放通过油门传感器20来测量，该传感器用于监测油门踏板18。如果油门未释放，那么算法50就进行到步骤64。如果油门松开，算法50则进行到步骤56。
在步骤56中，算法50判断制动器是否完全松开。优选执行步骤56，因为如果驾驶员正人工运用制动器以保持车速，那么就不需要ADSC。优选地是，制动器的运用由制动传感器24来识别，该传感器用于监测制动踏板22。如果制动器未松开，那么算法50就进行到步骤64。如果制动器松开，算法50则进行到步骤58。
在步骤58中，测量当前车速SV以判断当前车速SV是否大于预先规定的最小速度。预先规定的最小速度是可变的，但根据优选实施例，其可以被设置为5mph。优选执行步骤58，因为已经确定通常在很低车速情况下不希望使用ADSC。优选地是，当前车速SV由传统速度传感器(未示出)给出，例如由车速表所使用的传感器给出。如果当前车速SV不大于预先规定的最小速度，那么算法50就进行到步骤64。如果当前车速SV大于预先规定的最小速度，算法50则进行到步骤60。
在步骤60中，算法50判断车辆10的防抱死制动是否解除。优选地，执行步骤60，因为如果防抱死制动启动，那么车辆牵引力就可能小于最佳值，并且因此不使用ADSC。如果防抱死制动解除，那么算法50就进行到步骤62。如果防抱死制动未解除，算法50则进行到步骤64。
在步骤62中，算法50判断当前模式和所请求模式是否均为“前进”。换句话说，在步骤62中，算法50判断已达到的传动比和命令的传动比是否均为前进速比(即非空挡或倒档)。优选，车辆10的当前模式和所请求模式通过与档位选择器28连接的传感器(未示出)识别。如果当前模式与所请求模式并不是都为“前进”，那么算法50就进行到步骤64。如果当前模式和所请求模式均为“前进”，算法50则进行到步骤66。
在步骤64中，算法50将ADSC状态设置为“解除”，将时间T重置为零，并将PI控制器的积分项SI设置为零。积分项SI和PI控制器将在下文中作更具体的描述。步骤64完成后，算法50返回到步骤52。
在步骤66中，算法50判断ADSC状态是否为“解除”。如果ADSC状态为“解除”，算法50就进行到步骤68。如果ADSC状态不是“解除”，算法50则进行到步骤70。在步骤68中，算法50将目标车速ST设置为当前车速SV，将ADSC状态设置为“进行中”，并将PI控制器的积分项SI设置为零。步骤68完成后，算法50进行到步骤70。在步骤70中，算法50按预定量增加时间T。时间T增加的预定量是可变的，但根据优选实施例，在步骤70中该预定量可以以循环时间(例如20毫秒)增加。步骤70完成后，算法50返回到步骤52。
在步骤72中，算法50判断ADSC状态是否为“进行中”。如果ADSC状态为“进行中”，算法50就进行到步骤74。如果ADSC状态不是“进行中”，算法50则进行到步骤76。在步骤74中，算法50将ADSC状态设置为“激活”。步骤74完成后，算法50进行到步骤76。在步骤76中，算法50将时间T重置为零。步骤76完成后，算法50进行到步骤78。在步骤78中，算法50运行PI控制器，其将在下文中作具体描述。步骤78完成后，算法50返回到步骤52。
参照图3，更详细地示出了运行PI控制器的步骤78。“PI控制器”是一种反馈控制器，其适用于自动将测量值保持为预先规定的目标值，从而消除对驾驶员的持续注意力的要求。如本领域所公知的，PI控制器具有比例项和积分项，它们都与误差项相关。误差项被定义为(目标值-测量值)。为了本发明的目的，测量值为当前车速SV，目标值为目标车速ST。
在步骤80中，算法50判断ADSC状态是否为“激活”。如果ADSC状态为“激活”，算法50就进行到步骤82。如果ADSC状态不为“激活”，那么在算法50的当前时间循环期间就不再采取进一步的动作。在步骤82中，PI控制器的误差项(ΔS)根据公式ΔS＝(目标速度ST-当前速度SV)计算得到。
在步骤84中，计算出PI控制器的比例项SP和积分项SI。命令信号S也在步骤84中计算得到。比例项PI根据公式PI＝(KP×ΔS)计算，其中KP是表示比例项增益的常数。积分项SI根据公式SI＝(SI+KI×ΔS)计算，其中KI是表示积分项增益的常数。命令信号S是比例项和积分项的结合，因此根据公式S＝(SP+SI)计算得到。命令信号S传送到车辆的减速和/或再生装置中的一个(例如发动机制动器30，电动机/发电机34或车轮制动器32)，其用于吸收由坡度产生的能量并降低当前车速SV，使得当前车速SV得以保持在或接近于目标车速ST。
在步骤86中，步骤78中的PI控制器判断控制信号S是否为负值，如果在步骤86中，控制信号S非负，PI控制器就进行到步骤87。在步骤87中，PI控制器产生用于控制耗散和/或再生装置的信号。如果步骤86中的命令信号S为负，PI控制器则进行到步骤88。在步骤88中，命令信号S和PI控制器的积分项SI设置为零。应该意识到如果车辆并不是在加速，控制信号S将为负，并且PI控制器将因此绕开步骤87，从而不生成用于耗散和/或再生装置的命令信号。在这种方式中，ADSC仅仅在车辆加速和速度增长超过目标车速ST时才起作用。
虽然对实施本发明的最佳方式已经作了详细描述，但所附权利要求范围内的为实现本发明的各种可供选择的设计和实施例，对于本发明所属领域的那些技术人员都是显而易见的。
权利要求
1.一种用于对车辆进行自动下坡速度控制的方法，包括判断是否已满足多个预先规定的触发准则，其中包括判断车辆油门是否已松开；且判断车辆制动器是否已松开；如果所述预先规定的触发准则已满足，则确立目标车速；且如果所述预先规定的触发准则已满足，则执行控制算法，其中该控制算法适用于自动将车速维持在或接近于目标车速。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括监测所述触发准则一段预定量的时间。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述执行控制算法包括产生命令信号，该命令信号可传送到减速装置以吸收由坡度产生的能量。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述判断是否已满足多个预先规定的触发准则进一步包括判断车速是否大于预先规定的最小车速。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述判断是否已满足多个预先规定的触发准则进一步包括判断车辆的防抱死制动系统是否解除。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述判断是否已满足多个预先规定的触发准则进一步包括判断当前选择的车辆驾驶模式是否是前进速比。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述判断是否已满足多个预先规定的触发准则进一步包括判断所请求车辆驾驶模式是否是前进速比。
8.一种用于对具有减速装置的车辆进行自动下坡速度控制的方法，所述方法，包括判断是否已满足多个预先规定的触发准则，其中包括判断车辆油门是否已松开；且判断车辆制动器是否已松开；如果所述预先规定的触发准则已满足，则确立目标车速；且
9.如果所述预先规定的触发准则已满足，则执行控制算法，该控制算法包括产生控制信号，该控制信号可传送到减速装置以吸收由坡度产生的能量，从而自动将车速维持在或接近于目标车速。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述判断是否已满足多个预先规定的触发准则进一步包括判断车速是否大于预先规定的最小车速。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述判断是否已满足多个预先规定的触发准则进一步包括判断车辆的防抱死制动系统是否解除。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述判断是否已满足多个预先规定的触发准则进一步包括判断当前选择的与所请求的车辆驾驶模式是否均为前进速比。
12.如权利要求8所述的方法，其中所述减速装置为离合器，制动器，电动机/发电机或液压泵/电动机。
13.一种用于对具有减速装置的车辆进行自动下坡速度控制的方法，所述方法包括判断是否已满足多个预先规定的触发准则，其中包括判断车辆油门是否已松开；且判断车辆制动器是否已松开；监测该触发准则一段预定量的时间；如果全部预先规定的触发准则均满足，则确立目标车速；且如果在该预定量时间的持续期间全部预先规定的触发准则均满足，则执行控制算法，所述运行控制器包括产生命令信号，该命令信号可传送到减速装置以吸收由坡度产生的能量，从而将车速自动维持在或接近于目标车速。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述判断是否已满足多个预先规定的触发准则进一步包括判断车速是否大于预先规定的最小车速。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述判断是否已满足多个预先规定的触发准则进一步包括判断车辆的防抱死制动系统是否解除。
16.如权利要求13所述的方法，其中所述判断是否已满足多个预先规定的触发准则进一步包括判断当前选择的与所请求的车辆驾驶模式是否均为前进速比。
17.如权利要求13所述的方法，其中所述减速装置为离合器，制动器，电动机/发电机或液压泵/电动机。
全文摘要
本发明提供了一种适用于自动吸收由坡度产生的能量以致于不再要求车辆驾驶员采取行动以维持通常的恒定车速的自动下坡车速控制或ADSC方法。优选，在油门松开并且车辆加速时触发ADSC。触发ADSC所需的特定的油门释放量是可变的，但根据本发明的一个优选实施例，该量可以被设定为85％的油门减少量。根据另一个优选实施例，ADSC只有在油门松开预定量的时间后，例如5秒，才被触发。
文档编号B60T8/174GK101016032SQ200610064009
公开日2007年8月15日 申请日期2006年10月30日 优先权日2005年10月31日
发明者F·詹达德 申请人:通用汽车公司