車輛控制系統(tǒng)及方法
【專利說明】車輛控制系統(tǒng)及方法
[0001]援引加入
[0002]共同未決的英國專利申請序列號GB 1111288.5、GB 1211910.3和GB 1202427.9，英國專利682325716、682308415、682341430、682382158和682381597，以及美國專利申請US2003/0200016的全部內(nèi)容通過參引明確地并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種用于一個或多個車輛子系統(tǒng)的車輛控制系統(tǒng)以及涉及一種控制一個或多個車輛子系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]已知提供了一種具有可以在不同配置下操作以適應(yīng)不同駕駛條件的多個子系統(tǒng)的車輛。例如，可以在如運(yùn)動、手動、冬季或經(jīng)濟(jì)的各種模式下控制自動變速器。在每種模式下，都可以對如加速器踏板響應(yīng)的子系統(tǒng)控制參數(shù)以及傳動比之間發(fā)生改變所依據(jù)的條件進(jìn)行修改以適應(yīng)地形的條件或駕駛員的特定品味。還已知的是，為空氣懸架提供了道路模式和越野模式。在某些模式下，可以以降低的活動性來操作穩(wěn)定性控制系統(tǒng)以給駕駛員更加直接的控制，并且可以以不同的模式來操作動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以根據(jù)駕駛條件來提供改變的輔助級別。
[0005]所需的是提供一種能夠以不同的配置進(jìn)行操作的用于機(jī)動車輛的改進(jìn)的控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實施例可以參照所附權(quán)利要求來理解。
[0007]本發(fā)明的各方面提供了一種控制系統(tǒng)、車輛以及方法。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制系統(tǒng)適于一系列不同的車輛，這些車輛包括傳統(tǒng)的僅發(fā)動機(jī)車輛、電動車輛以及/或者混合動力車輛。
[0009]在本發(fā)明的要求保護(hù)的一方面中，提供了一種用于機(jī)動車輛的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括:
[0010]用于檢測車輛穿越邊坡時的邊坡條件的裝置;以及
[0011]用于控制施加至一個或多個輪的扭矩的量以在車輛上引發(fā)轉(zhuǎn)矩，
[0012]系統(tǒng)被配置成使得在與后軸相對于導(dǎo)軸在下坡方向上的側(cè)滑移相反的方向上引發(fā)轉(zhuǎn)矩。
[0013]當(dāng)檢測到邊坡條件時，可以在與引發(fā)橫擺的邊坡方向相反的方向上引發(fā)轉(zhuǎn)矩。不管橫擺是否已經(jīng)開始，可以施加轉(zhuǎn)矩以防止或減小車輛的橫擺，其中，后軸相對于導(dǎo)軸遭受下坡側(cè)滑移。
[0014]本發(fā)明的一些實施例的優(yōu)點(diǎn)是:當(dāng)檢測到邊坡時，控制系統(tǒng)可以主動地引發(fā)轉(zhuǎn)矩以抵消由邊坡引發(fā)的橫擺。該優(yōu)點(diǎn)是可以減小當(dāng)車輛穿越邊坡時后軸滑移角增加的量。在一些實施例中，憑借系統(tǒng)引發(fā)的轉(zhuǎn)矩，后軸滑移角可以被設(shè)置成在穿越邊坡期間基本保持為零。
[0015]后軸滑移角是指后軸從以下取向偏離的角度，在該取向下，對于給定車道或在路面上行進(jìn)的路徑而言，后軸相對于導(dǎo)軸經(jīng)受基本為零的側(cè)滑移。后軸滑移角可被視為車輛的縱向軸和車輛的行進(jìn)方向之間的角度。如果車輛在與駕駛表面的坡度方向垂直的方向上行進(jìn)，沿在基準(zhǔn)高度如海平面之上的基本恒定的海拔或高度的線穿越邊坡，則后軸滑移角可以被視為車輛的縱向軸和與駕駛表面的坡度方向垂直的方向之間的角度。
[0016]控制系統(tǒng)可以被配置成當(dāng)邊坡角超過規(guī)定的角度時確定邊坡條件存在。
[0017]在一些實施例中，可以采用車輛側(cè)傾率來得出車輛側(cè)傾角和橫向加速度，以參照車輛幾何得出絕對車輛角。
[0018]控制系統(tǒng)還可以包括用于檢測后軸滑移角Angle_TAS超過閾值A(chǔ)ngle_TASt的裝置，系統(tǒng)被配置成使得根據(jù)檢測到后軸滑移角超過Angle_TASt來引發(fā)轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩在使后軸滑移角減小的方向上引發(fā)。
[0019]控制器系統(tǒng)可以被配置成使得引發(fā)具有根據(jù)Angle_TAS的值而確定的幅度的轉(zhuǎn)矩。
[0020]可選地，控制系統(tǒng)被配置成使得通過施加制動扭矩和/或動力系驅(qū)動扭矩引發(fā)轉(zhuǎn)矩，以減小后軸滑移角的值。
[0021]可選地，控制系統(tǒng)被配置成使得至少部分地通過將制動扭矩施加至后上坡輪來引發(fā)轉(zhuǎn)矩。
[0022]可選地，控制系統(tǒng)被配置成通過使傳遞至后上坡輪的動力系驅(qū)動扭矩的量超過傳遞至后下坡輪的動力系驅(qū)動扭矩的量來引發(fā)轉(zhuǎn)矩。
[0023]可以通過使至內(nèi)側(cè)后輪的動力系扭矩減小和/或通過使至外側(cè)后輪的動力系扭矩增加來建立動力系驅(qū)動扭矩的差。
[0024]可選地，控制系統(tǒng)被配置成通過使傳遞至后下坡輪的動力系驅(qū)動扭矩的量超過傳遞至后上坡輪的動力系驅(qū)動扭矩的量來引發(fā)轉(zhuǎn)矩。
[0025]應(yīng)理解，使傳遞至后下坡輪的動力系驅(qū)動扭矩的量超過傳遞至后上坡輪的動力系驅(qū)動扭矩的量是與車輛在平坦表面上行進(jìn)的情況下所使用的策略相反的策略。
[0026]在一些實施例中，控制系統(tǒng)可以被配置成使得:當(dāng)系統(tǒng)以一個或多個控制模式中的后上坡控制模式集操作時，通過使傳遞至后上坡輪的動力系驅(qū)動扭矩的量超過傳遞至后下坡輪的動力系驅(qū)動扭矩的量來引發(fā)轉(zhuǎn)矩。另外或替代地，系統(tǒng)可以被配置成使得:當(dāng)系統(tǒng)以規(guī)定的一個或多個后下坡控制模式操作時，通過使傳遞至后下坡輪的動力系驅(qū)動扭矩的量超過傳遞至后上坡輪的動力系驅(qū)動扭矩的量來引發(fā)轉(zhuǎn)矩。
[0027]—個或多個后下坡控制模式的集合可以包括用于在沙地上行進(jìn)的沙地模式。
[0028]在一些實施例中，可以通過在駕駛員踩下加速器踏板時建立軸兩端的動力系扭矩的差以及在駕駛員未踩下加速器踏板時建立軸兩端的制動扭矩的差來引發(fā)轉(zhuǎn)矩。
[0029]有利地，動力系扭矩的差或制動扭矩的差可以在后軸兩端建立。
[0030]可選地，控制系統(tǒng)可以被配置成使得懸架系統(tǒng)的調(diào)整產(chǎn)生車輛的上坡側(cè)上的底盤高度相對于車輛的下坡側(cè)上的底盤高度的差。
[0031]可以通過使車輛的下坡側(cè)上的懸架系統(tǒng)的底盤高度設(shè)置增大和/或使車輛的上坡側(cè)上的懸架系統(tǒng)的底盤高度設(shè)置減小來進(jìn)行底盤高度調(diào)節(jié)。
[0032]控制系統(tǒng)可以被配置成使得對車體側(cè)傾控制系統(tǒng)的調(diào)整，該車體側(cè)傾控制系統(tǒng)被設(shè)置成提供車體側(cè)傾校正以減小車體側(cè)傾，該系統(tǒng)被配置成使得車體側(cè)傾控制系統(tǒng)與邊坡條件關(guān)聯(lián)地增加車體側(cè)傾的阻力。
[0033]可選地，控制系統(tǒng)被配置成以車輛的至少一個子系統(tǒng)的多個控制模式中的所選擇的一個控制模式操作，該系統(tǒng)包括用于以所述多個子系統(tǒng)控制模式中的所選擇的一個子系統(tǒng)控制模式啟動對至少一個子系統(tǒng)的控制的子系統(tǒng)控制器，所述子系統(tǒng)控制模式中的每個子系統(tǒng)控制模式對應(yīng)于車輛的一個或多個不同的行駛條件。
[0034]可選地，控制系統(tǒng)可以被配置成根據(jù)所選擇的控制模式、后軸滑移角的值及所需的轉(zhuǎn)矩的量中的一個或多個來確定是否通過使施加至上坡輪的扭矩超過施加至下坡輪的扭矩或者通過使施加至下坡輪的扭矩超過施加至上坡輪的扭矩來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0035]可以對所需的轉(zhuǎn)矩的量進(jìn)行限定。
[0036]控制系統(tǒng)能夠以手動控制模式選擇條件進(jìn)行操作，在所述手動控制模式選擇條件下，用戶可以借助于用戶能夠操作的模式選擇輸入裝置來選擇所需的系統(tǒng)控制模式。
[0037]控制系統(tǒng)能夠以自動模式選擇條件操作，在所述自動模式選擇條件下，系統(tǒng)被配置成自動地選擇適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)控制模式。
[0038]可選地，控制系統(tǒng)包括用于估計一個或多個行駛條件指標(biāo)以確定子系統(tǒng)控制模式中的每個子系統(tǒng)控制模式的合適程度的估計裝置，該系統(tǒng)被配置成當(dāng)處于自動模式選擇條件時自動地控制子系統(tǒng)控制器以最適合的子系統(tǒng)控制模式啟動對一個或多個子系統(tǒng)的控制。
[0039]可選地，控制模式是選自以下系統(tǒng)中的至少一個車輛子系統(tǒng)的控制模式:發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)、變速器系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)以及懸架系統(tǒng)。
[0040]可選地，控制模式是選自以下系統(tǒng)中的至少兩個車輛子系統(tǒng)的控制模式:發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)、變速器系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)以及懸架系統(tǒng)。
[0041]操作模式可以是這些系統(tǒng)中的每個系統(tǒng)的控制模式。
[0042]可選地，在每種控制模式下，系統(tǒng)被配置成使一個或多個車輛子系統(tǒng)中的每個車輛子系統(tǒng)以適于駕駛條件的子系統(tǒng)配置模式操作。
[0043]例如，在車輛子系統(tǒng)呈對于給定的車輛荷載而言能夠以多個不同的底盤高度進(jìn)行操作的懸架系統(tǒng)的形式的情況下，子系統(tǒng)配置模式可以包括與不同的相應(yīng)底盤高度對應(yīng)的模式。在車輛子系統(tǒng)控制器呈發(fā)動機(jī)或動力系控制器的形式的情況下，控制器可以操作成在多種不同的動力系控制器配置模式中的每種動力系控制器配置模式下根據(jù)加速器踏板位置提供不同的相應(yīng)的發(fā)動機(jī)扭矩值。因此，子系統(tǒng)控制模式可以對應(yīng)于一組子系統(tǒng)配置模式，例如用于每個子系統(tǒng)的一種配置模式。例如，在一種操作模式下，“高”底盤高度子系統(tǒng)配置模式可以設(shè)定成用于懸架系統(tǒng)，并且“慢”加速器踏板映射子系統(tǒng)配置模式可以設(shè)定成用于動力系控制器。某些子系統(tǒng)可以允許設(shè)定兩種不同的參數(shù)。因此，懸架系統(tǒng)可以允許懸架的車體側(cè)傾剛度設(shè)置被設(shè)定為如低、中或高的多種配置模式中的一種配置模式。
[0044]現(xiàn)在將描述各種可能已知的子系統(tǒng)配置模式。讀者參照US2003/0200016以獲得與已知類型的子系統(tǒng)配置模式以及配置模式可以實施的方式相關(guān)的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。其他配置模式也是可用的。另外或替代地，還可以控制其他子系統(tǒng)。
[0045]可選地，控制模式可以包括懸架系統(tǒng)的控制模式，并且多個子系統(tǒng)配置模式包括多個底盤高度。
[0046]控制模式包括流體懸架系統(tǒng)的控制模式，在該流體懸架系統(tǒng)中，可以在用于位于車輛的相反側(cè)上的輪的懸架之間形成流體相互連接，并且其中，所述多種子系統(tǒng)配置模式提供了不同級別的所述相互連接。
[0047]可選地，控制模式包括可以提供轉(zhuǎn)向輔助的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制模式，并且其中，所述多種子系統(tǒng)配置模式提供了不同級別的所述轉(zhuǎn)向輔助。
[0048]可選地，控制模式包括可以提供制動輔助的制動系統(tǒng)的控制模式，并且所述多種子系統(tǒng)配置模式提供了不同級別的所述制動輔助。
[0049]可選地，控制模式包括制動控制系統(tǒng)的控制模式，該制動控制系統(tǒng)可以提供防抱死功能以控制輪滑移，并且所述多種子系統(tǒng)配置模式允許不同級別的所述輪滑移。
[0050]可選地，控制模式包括設(shè)置成控制輪空轉(zhuǎn)的牽引力控制系統(tǒng)的控制模式，并且所述多種子系統(tǒng)配置模式允許不同級別的所述輪空轉(zhuǎn)。
[0051]可