车辆控制系统和方法_2

文档序号:8416921阅读:来源:国知局
[0075]可选地,所述至少两个低摩擦作用模式可以包括适于行驶经过较深的泥地的泥地模式、以及适于在雪上、在草地上或在碎石上驾驶的另一个低摩擦作用模式。
[0076]可选地,具有多个低摩擦作用模式,所述多个低摩擦作用模式中的一者可以是以适于在草地上驾驶的方式来控制子系统的草地模式;所述多个低摩擦作用模式中的一者可以是以适于在冰上驾驶的方式来控制子系统的冰上模式;并且所述多个低摩擦作用模式中的一者可以是以适于在泥地上驾驶的方式来控制子系统的泥地模式。
[0077]可选地,这些模式中的一者是以适于在沙地上驾驶的方式来控制子系统的沙地模式。子系统中的至少一者可以设置成:在沙地模式中,在车辆以低速行驶时仅允许相对较低水平的车轮滑转,从而避免车辆的车轮变为陷入沙地中,但在车辆以较高的速度行驶时允许相对较高水平的车轮滑转。可选地,在沙地模式中,动力系控制系统设置成用以在低车辆速度时就给定的节气门踏板位置而言提供相对较低水平的驱动扭矩,以及在较高的车辆速度时就给定的节气门踏板位置而言提供相对较高水平的驱动扭矩。
[0078]越野模式可以是以适于在岩石上驾驶的方式来控制子系统的攀爬岩石模式。替代性地,越野模式可以配置成用于更普通的越野用途。另外或替代性地,可以提供一种或更多种其他越野模式。
[0079]所述模式中的一者可以是以适于在粗糙不平的道路上驾驶、例如适于以相对较高的速度在粗糙不平的表面上驾驶的方式来控制子系统的粗糙道路模式。
[0080]所述模式中的至少一者可以是耕地表面模式,在所述耕地表面模式中,制动控制子系统设置成在制动的情况下允许相对较大程度的车轮滑移。耕地表面模式例如在雪上或沙地上可能是可用的,在这种情况下,在制动作用下在车轮的前方积聚的物质能够改善制动性能。
[0081]可选地,所述模式中的至少一者是以适于在道路上驾驶的方式来控制子系统的道路模式。例如,所述模式中的一者可以是以适于在平坦的道路表面上高速驾驶的方式来控制子系统的高速公路模式。所述模式中的一者可以是以适于在乡间道路上驾驶的方式来控制子系统的乡间道路模式。
[0082]驾驶模式可以是能够通过至少两个输入来进行选择的,所述至少两个输入中的一者可以是设置成对基于选定的地形而选择的模式产生影响的地形选择输入,并且所述至少两个输入中的另一者可以是设置成对基于选定的车辆的使用模式而选择的模式产生影响的使用模式输入。这些输入中的每一者都可以是受使用者控制的输入,或者可以从一个或更多个传感器导出。
[0083]使用模式输入可以设置成允许在多个驾驶方式之间进行选择,所述多个驾驶方式可以包括例如常规方式、运动方式和经济方式。
[0084]替代性地或另外地,使用模式输入可以设置成允许在例如包括拖挂状态或加载状态在内的多个车辆状态之间进行选择。
[0085]控制系统可以配置成根据表示滑移控制系统的状态的信号来启用VLA功能。
[0086]将理解到,滑移控制系统是能够操作成与VLA功能无关地减小滑移的系统。
[0087]所述系统可以配置成:在所述信号表示所述滑移控制系统处于所述滑移控制系统能够进行干预以减少滑移的状态的情况下防止所述VLA功能起作用并尝试防止过度的车轮滑移。
[0088]因此,在滑移控制系统能够进行干预以减小滑移的情况下,可以防止VLA功能采取措施,例如强制施加所述一个或更多个限制。
[0089]将理解到,在车辆速度低于阈值速度的情况下,滑移控制系统可以处于滑移控制系统不能够进行干预以减小滑移的状态,所述阈值速度是例如大约5kph的速度之类的下述速度:如果小于该速度,则由于车辆速度信号不可用或不可靠的而不允许滑移控制系统采取措施来减小滑移。
[0090]滑移控制系统可以是稳定性控制系统和/或牵引力控制系统、或者包括稳定性控制系统和/或牵引力控制系统。
[0091]在本发明的要求保护的另一方面中,提供了一种通过计算装置实施的控制至少一个车辆子系统的方法,该方法包括:
[0092]启用起步辅助功能以防止过度的车轮滑移,启用所述起步辅助功能的步骤包括下述步骤:对施加于车辆的一个或更多个车轮的扭矩量强制施加第一组的一个或更多个规定限制以防止车轮滑移超过规定值,
[0093]所述方法包括:通过参照与能够在车轮滑移量超过规定值之前施加的车轮扭矩量相关的信息或数据来确定所述第一组的一个或更多个限制。
[0094]可选地。通过参照与车轮扭矩量相关的信息或数据来确定所述第一组的一个或更多个限制包括:通过参照涉及与轮胎相接触的地形向车辆提供牵引力的能力的信息或数据来确定所述第一组的一个或更多个限制。
[0095]可选地,对施加于车辆的一个或更多个车轮的扭矩量强制施加第一组的一个或更多个规定限制包括:对所述车辆的动力系的操作强制施加至少一个限制。
[0096]可选地,所述第一组的一个或更多个限制包括从下述各项中选出的至少一者:使动力系对驾驶员请求的扭矩的增大的响应速率减小、使动力系扭矩的最大许可增大速率减小、以及使动力系扭矩的最大许可值减小。
[0097]在本发明的要求保护的又一方面中,提供了一种载体介质,所述载体介质载有用于控制车辆以实施根据本发明的一方面所述的方法的计算机可读编码。
[0098]在本发明的要求保护的一个方面中,提供了一种用于车辆的至少一个车辆子系统的车辆控制系统,所述系统能够操作成用以启用车辆起步辅助(VLA)功能以防止过度的车轮滑移,当所述起步辅助功能起作用时,所述系统配置成用以对施加于车辆的一个或更多个车轮的扭矩量强制施加成组的一个或更多个规定限制,从而防止车轮滑移超过规定值,
[0099]其中,所述成组的一个或更多个限制是通过参照与轮胎相接触的地形向车辆提供牵引力的能力有关的信息或数据来确定的。
[0100]在本发明的要求保护的一个方面中,提供了一种用于车辆的至少一个车辆子系统的车辆控制系统,该系统能够操作成在满足规定的成组的一个或更多个条件时启用车辆起步辅助(VLA)功能以防止过度的车轮滑移,当起步辅助功能起作用时,该系统配置成用以对车辆子系统中的一者或更多者的操作强制施加第一组的一个或更多个规定限制,
[0101]其中,所述第一组的一个或更多个限制是通过参照与能够在车轮滑移量超过规定值之前施加的车轮扭矩量相关的数据来确定的。
[0102]本发明的实施方式具有下述优点:可以就支承车辆的给定表面来对VLA功能进行优化。因此,当位于某些表面上时,可以避免将不必要的严苛的限制强制施加于车辆子系统的操作。
[0103]例如,在某些实施方式中,如果车辆支承在相对较深的松软沙地上,则相比于车辆支承在干草地上的情况,第一组的一个或更多个限制可能更加严苛。这是因为在干草地上时可以在发生过度滑移之前施加的车轮扭矩量比在松软沙地的情况下的车轮扭矩量更大。将理解到,在某些实施方式中,车轮滑移的最大许可值可以取决于支承车辆的表面的类型。
[0104]第一组的一个或更多个限制可以包括与动力系扭矩的产生相关的一个或更多个限制。这些限制可以是与响应于驾驶员的请求、可选地响应于加速器/节气门控制的给定致动量一一诸如加速器/节气门踏板的给定致动量一一的动力系扭矩产生相关的限制。
[0105]有利地,第一组的一个或更多个限制可以包括从下述各项中选出的至少一者:使动力系对驾驶员请求的扭矩或诸如踏板位置之类的加速器/节气门控制位置的增大的响应速率减小、使动力系扭矩的最大许可增大速率减小、以及使动力系扭矩的最大许可值减小。
[0106]将理解到,在某些实施方式中,该系统可能不对动力系响应速率、最大增大速率或最大动力系扭矩刻意强制施加限制。即,任意这种限制仅是由于一个或更多个部件的固有限制,例如内燃发动机的惯性等。因此,所提到的给定的特征的‘减小’在这样的实施方式中可以被理解为指的是相对于给定的固有系统限制的减小。
[0107]第一组的一个或更多个限制条件可以是根据从下述各项中选出的一者或更多者来确定的:支承车辆的地形的类型、支承车辆的表面的可变形性、表面与车辆的一个或更多个车轮之间的接触面积的尺寸、一个或更多个车轮与表面之间的表面摩擦系数。
[0108]地形的类型可以是通过参照一个或更多个地形指标来确定的,可选地,另外或代替地是通过参照从一个或更多个传感器接收到的信号、以及/或者从一个或更多个传感器导出的信号来确定的。所述一个或更多个地形指标本身可以是响应于从一个或更多个传感器输出得到的数据、以及/或者从一个或更多个传感器输出导出的数据而产生的。
[0109]可选地,与可以施加的车轮扭矩量相关的数据是根据与从下述各项中选出的至少一者相关的数据来确定的:轮胎压力、悬架行程、悬架铰接、坡度、锁定差速器的状态、选定的档位以及选定的分动器单元的传动比。
[0110]车轮滑移的规定值可以是根据一个或更多个车辆操作参数来确定的。
[0111]可选地,所述一个或更多个操作参数是从车辆速度、车轮速度以及车辆正在其上移动的地形的类型中选出的。
[0112]响应于规定的成组的一个或更多个条件而启用所述VLA系统,所述规定的成组的一个或更多个条件包括从下述各项中选出的至少一者:车辆速度小于规定值、驾驶员请求的扭矩大于规定值、加速度踏板位置超出规定的行程量、选定的变速器档位是规定的一个或更多个档位、以及选定的分动器单元的传动比是规定的传动比。
[0113]有利地,所述系统可以包括子系统控制装置,所述子系统控制装置用于在多种子系统控制模式中的选定的一种子系统控制模式下启动对多个车辆子系统中的一者或每一者的控制,所述多种子系统控制模式中的每种子系统控制模式都与车辆的一个或更多个不同的驾驶条件相对应,该系统配置成允许使用者选择所需的子系统控制模式。
[0114]该系统可以配置成:仅在条件一一规定的子系统控制模式是由使用者选择的一一得到满足时才允许启用VLA功能或者允许VLA功能强制施加一个或更多个限制。
[0115]规定的子系统控制模式可以是与车辆在沙地上的运动相对应的模式。
[0116]在本发明的一个方面中,提供了一种包括根据前述方面的系统的车辆。
[0117]在本发明的要求保护的一方面中,提供了一种通过计算装置实施的控制至少一个车辆子系统的方法,该方法包括:在规定的成组的一个或更多个条件得到满足时启用起步辅助功能以防止过度的车轮滑移,启用起步辅助功能的步骤包括下述步骤:对车辆子系统中的一个或更多个车辆子系统的操作强制施加第一组的一个或更多个规定限制,其中,所述第一组的一个或更多个限制是通过参照与能够在车轮滑移量超过规定值之前施加的车轮扭矩量相关的数据来确定的。
[0118]在本申请的范围内,可以清楚地想到,在前述段落中、在权利要求中和/或在下列说明和附图中陈述的各个方面、实施方式、示例和替代方案、以及特别是其各个特征可以独立地或以任意组合的方式采用。结合一个实施方式所描述的特征能够应用于所有实施方式,除非这样的特征之间不相容。
[0119]为了避免疑问,将理解到,关于本发明的一个方面所描述的特征可以单独地或者以与一个或更多个其他特征适当结合的方式而包括在本发明的任意其他方面内。
【附图说明】
[0120]现在将参照附图仅通过示例的方式对本发明的一个或更多个实施方式进行描述,在附图中:
[0121]图1为根据本发明的实施方式的车辆的示意图;
[0122]图2为示出了根据本发明的实施方式的车辆控制系统的框图,包括受到该车辆控制系统的控制的各个车辆子系统;
[0123]图3为示出了在每种相应的车辆操作模式下选择何种车辆子系统配置模式的图表;
[0124]图4为根据本发明的实施方式的系统的控制模块的示意图;以及
[0125]图5为示出了根据本发明的另一实施方式的车辆控制系统的框图,包括受到该车辆控制系统的控制的各个车辆子系统。
【具体实施方式】
[0126]图1示出了根据本发明的实施方式的车辆100,该车辆100意于适于在除正规的柏油路以外的地形上使用的越野用途。车辆100具有动力系129,该动力系129包括连接至具有变速器124的动力传动系130的发动机121。在示出的实施方式中,变速器124为自动变速器124。本发明的实施方式还适于在具有手动变速器、无极变速器或者任意其他适当的变速器的车辆中使用。
[0127]动力传动系130设置成通过前差速器135F和一对前传动轴118来驱动一对前车轮111、112。动力传动系120还包括辅助动力传动系部分131,该辅助动力传动系部分131设置成通过辅助传动轴或驱动轴132、后差速器135以及一对后传动轴139来驱动一对后轮114、115。本发明的实施方式适于与如下车辆一起使用:变速器在其中设置成仅驱动一对前轮或仅驱动一对后轮的车辆(即前轮驱动车辆或后轮驱动车辆)、或者可选的两轮驱动车辆/四轮驱动车辆。在图1的实施方式中,变速器124能够通过分动器单元(PTU) 137以可脱离的方式连接至辅助动力传动系部分131,从而允许可选的两轮驱动或四轮驱动操作。将理解到,本发明的实施方式可以适用于具有多于四个车轮的车辆或者仅两个车轮一一例如三轮车辆或四轮车辆或者具有多于四个车轮的车辆中的两个车轮——被驱动的情况。
[0128]PTU 137能够以“高传动比”或“低传动比”配置操作,其中,PTU 137的输入轴与输出轴之间的传动比被选择成高传动比或低传动比。高传动比配置适用于普通的道路或‘公路’操作,而低传动比配置更适用于穿越某些越野地形条件。
[0129]车辆100具有被称作车辆控制单元(V⑶)10的中央控制器,V⑶10接收来自设置在车辆100上的各种传感器和子系统12的多个信号以及将多个信号输出至设置在车辆100上的各种传感器和子系统12。
[0130]图2更加详细地示出了 V⑶10。V⑶10控制多个车辆子系统12,所述多个车辆子系统12包括但不限于发动机管理系统12a、变速器系统12b、电子动力辅助转向单元12c(ePAS单元)、制动系统12d以及悬架系统12e。尽管五个子系统被示出为受到VCU 10的控制,但是实际上在车辆上可以包括更多数目的车辆子系统,并且这些车辆子系统可以受到VCU 10的控制。VCU 10包括子系统控制模块14,该子系统控制模块14经由线路13向车辆子系统12中的每一者提供控制信号,从而以适于诸如车辆正在行驶的地形(称作为地形条件)之类的驾驶条件的方式启动对子系统的控制。子系统12还经由信号线路13与子系统控制模块14进行通信以反馈关于子系统状态的信息。
[0131]VCU 10接收
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