CN102114837A - 具有改善的燃料经济性的巡航控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有改善的燃料经济性的巡航控制系统。具体地，提供了一种用于车辆的巡航控制系统，其包括存储速度设定点的速度设定点模块。速度变化模块存储预定速度变化。所述预定速度变化可以是用户限定的，或者可以是预设的。换档禁止模块接收变速器降档请求，并且当车辆速度小于设定速度并大于设定速度减去预定速度变化时阻止所请求的变速器降档，而当车辆速度小于设定速度减去预定速度变化时允许所请求的变速器降档。

Description

具有改善的燃料经济性的巡航控制系统

技术领域

本公开涉及用于车辆的巡航控制系统。

背景技术

本文所提供的背景技术描述的目的在于从总体上呈现本公开的背景。当前署名的发明人的一部分工作在背景技术部分中被描述，这部分内容以及在提交申请时该描述中不另构成现有技术的方面，既不明确也不暗示地被承认是破坏本发明的现有技术。

当巡航控制被接合时，正在牵引拖车的车辆在爬坡时需要降档以保持设定的速度。类似的结果也可能会发生在车辆没有牵引拖车但却正在爬具有更陡坡度的山坡的时候。当行驶在起伏的山坡上时，车辆的变速器可能会降档以保持设定的速度，处于降低后的档位中并持续一段短时间，然后再换回到较高档位。对于每一个山峰，都可能会重复这样的降档。在许多情况下，车辆可能恰好在快到起伏山坡的坡顶之前或者在起伏山坡的坡顶附近进行降档。

降档使得燃料经济性降低，并且加大了发动机噪音。有些驾驶者可能会在起伏山坡上禁用巡航控制来防止车辆的频繁降档。但是这种途径要求驾驶员来控制加速器踏板，从而降低了巡航控制系统的有效性。

发明内容

一种用于车辆的巡航控制系统，其包括存储速度设定点的速度设定点模块。速度变化模块存储预定的速度变化。换档禁止模块接收变速器的降档请求，并当车辆速度小于设定速度且大于所述设定速度减去预定速度变化时，阻止所请求的变速器降档；当车辆速度小于设定速度减去预定速度变化时，允许所请求的变速器降档。

在其他特征中，用户接口与所述速度变化模块通信，并使用户能够设定所述预定的速度变化。

在其他特征中，所述预定的速度变化由车辆制造商设定。

一种系统，其包括所述巡航控制系统，且进一步包括与所述巡航控制系统通信并且控制燃料输送和火花正时的发动机控制模块。变速器控制模块产生所请求的变速器降档。

一种用于车辆的巡航控制系统，其包括存储速度设定点的速度设定点模块。换档禁止模块接收变速器降档请求，并当车辆速度小于设定速度且所持续的时间段小于预定换档禁止时间段时，阻止所请求的变速器降档；当车辆速度小于设定速度且所持续的时间段大于所述预定换档禁止时间段时，允许所请求的变速器降档。

在其他特征中，用户接口与所述速度变化模块通信，并使用户能够设定所述预定的换档禁止时间段。

在其他特征中，所述预定的换档禁止时间段由车辆制造商设定。

一种系统，其包括所述巡航控制系统，并进一步包括与所述巡航控制系统通信并且控制燃料输送和火花正时的发动机控制模块。变速器控制模块产生所请求的变速器降档。

在其他特征中，以上所述的系统和方法都是由一个或多个处理器所执行的计算机程序实施的。所述计算机程序可以存在于有形的计算机可读介质上，比如但不限于存储器、非易失性数据存储器、和/或其他合适的有形存储介质。

本发明还提供了以下方案：

方案1. 一种用于车辆的巡航控制系统，包括：

存储速度设定点的速度设定点模块；

存储预定速度变化的速度变化模块；和

换档禁止模块，所述换档禁止模块接收变速器降档请求，并且当车辆速度小于设定速度且大于所述设定速度减去所述预定速度变化时，所述换档禁止模块阻止所请求的变速器降档，而当所述车辆速度小于所述设定速度减去所述预定速度变化时，所述换档禁止模块允许所请求的变速器降档。

方案2. 如方案1所述的巡航控制系统，进一步包括用户接口，所述用户接口与所述速度变化模块通信并且使用户能够设定所述预定速度变化。

方案3. 如方案1所述的巡航控制系统，其中，所述预定速度变化由车辆制造商设定。

方案4. 一种包括如方案1所述的巡航控制系统的系统，所述系统进一步包括：

发动机控制模块，其与所述巡航控制系统通信并且控制燃料输送和火花正时；和

变速器控制模块，其产生所请求的变速器降档。

方案5. 如方案1所述的巡航控制系统，其中，当所述车辆速度小于所述设定速度且大于所述设定速度减去所述预定速度变化并且持续的时间段大于预定换档禁止时间段的时候，所述换档禁止模块允许所请求的变速器降档。

方案6. 一种用于车辆的巡航控制系统，包括：

存储速度设定点的速度设定点模块；

换档禁止模块，所述换档禁止模块接收变速器降档请求，并且当车辆速度小于设定速度且所持续的时间段小于预定换档禁止时间段的时候，所述换档禁止模块阻止所请求的变速器降档，而当所述车辆速度小于所述设定速度且所持续的时间段大于所述预定换档禁止时间段的时候，所述换档禁止模块允许所请求的变速器降档。

方案7. 如方案6所述的巡航控制系统，进一步包括用户接口，所述用户接口与所述速度变化模块通信并且使用户能够设定所述预定换档禁止时间段。

方案8. 如方案6所述的巡航控制系统，其中，所述预定换档禁止时间段由车辆制造商设定。

方案9. 一种包括如方案5所述的巡航控制系统的系统，所述系统进一步包括：

发动机控制模块，其与所述巡航控制系统通信并控制燃料输送和火花正时；和

变速器控制模块，其产生所请求的变速器降档。

方案10. 如方案6所述的巡航控制系统，其中，当所述车辆速度小于所述设定速度减去预定速度变化的时候，所述换档禁止模块允许所请求的变速器降档。

方案11. 一种用于操作车辆所用的巡航控制系统的方法，包括：

存储速度设定点；

存储预定速度变化；

接收变速器降档请求；

当车辆速度小于设定速度且大于所述设定速度减去所述预定速度变化的时候，阻止所请求的变速器降档；和

当所述车辆速度小于所述设定速度减去所述预定速度的时候，允许所请求的变速器降档。

方案12. 如方案11所述的方法，进一步包括提供接口以允许用户设定所述预定速度变化。

方案13. 如方案11所述的方法，其中，所述预定速度变化由车辆制造商设定。

方案14. 如方案11所述的方法，进一步包括：当所述车辆速度小于所述设定速度且大于所述设定速度减去所述预定速度变化并且所持续的时间段大于预定换档禁止时间段的时候，允许所请求的变速器降档。

方案15. 一种用于操作车辆所用的巡航控制系统的方法，包括：

存储速度设定点；

接收变速器降档请求；

当车辆速度小于设定速度且所持续的时间段小于预定换档禁止时间段的时候，阻止所请求的变速器降档；和

当所述车辆速度小于所述设定速度且所持续的时间段大于所述预定换档禁止时间段的时候，允许所请求的变速器降档。

方案16. 如方案15所述的方法，进一步包括提供接口以允许用户设定所述预定换档禁止时间段。

方案17. 如方案15所述的方法，其中，所述预定换档禁止时间段由车辆制造商设定。

方案18. 如方案15所述的方法，进一步包括：当所述车辆速度小于所述设定速度减去预定速度变化的时候，允许所请求的变速器降档。

通过本文后面提供的详细描述将明了本公开更多的应用领域。应当理解的是，这些详细描述和特定示例仅仅用于说明的目的，而并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

根据详细描述和附图，本公开将得到更加全面的理解，附图中：

图1是根据本公开的用于车辆的巡航控制系统的功能方框图；

图2是根据本公开的另一个用于车辆的巡航控制系统的功能方框图；

图3是根据本公开的图1的控制模块的一个示例性实施方式的功能方框图；

图4是根据本公开的图1的控制模块的另一个示例性实施方式的功能方框图；

图5示出了用于操作根据本公开的巡航控制系统的方法；

图6示出了用于操作根据本公开的巡航控制系统的替代性方法。

具体实施方式

下面的描述本质上仅仅是示例性的，并不试图以任何方式限制本发明、其应用或用途。为了清楚起见，在附图中将使用相同附图标记来表示相似元件。如本文所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当解释为指的是逻辑“A或者B或者C”的含义，其中使用了非排他的逻辑“或”。应当理解的是，在不改变本公开原理的情况下，方法内的步骤可按照不同顺序执行。

如本文所使用的，术语“模块”指专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共用处理器、专用处理器或组处理器）和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其他适合部件。

现在参考图1，其示出了根据本公开的用于车辆10的巡航控制系统。车辆10包括巡航控制接口（或界面）20，巡航控制接口20包括输入装置22，其允许用户控制巡航控制系统。仅是举例，输入装置22可以包括关闭致动器（off actuator）24、设定致动器28、恢复致动器32、撤销致动器36、和/或经济或牵引致动器38。这些致动器的有些功能可以组合起来。例如，开启致动器（on actuator）也可以用作撤销致动器。这些致动器可以包括按键、开关或其他适用的装置。

巡航控制接口20与提供了巡航控制功能的控制模块40通信。控制模块40可以包含单个控制模块或一组互相通信的控制模块。控制模块接收用户输入，发动机、车辆和/或变速器的速度输入，以及变速器控制参数。控制模块40产生扭矩请求和/或节气门面积请求以保持车辆的速度，如以下将进行详细描述的那样。控制模块40可以根据需要来产生变速器控制信号以禁止变速器降档。

制动器踏板位置传感器44与控制模块40通信，并确定制动器踏板46的位置。在一些实施方式中，当制动器踏板被驾驶者踩下时，巡航控制系统被停用。加速器踏板位置传感器48和控制模块40通信，并指示了加速器踏板50的位置。控制模块40与发动机52和变速器54通信，并控制发动机52和变速器54。仅作为示例，控制模块40可以接收感测的信号，例如进气温度、空气质量流量、节气门位置等，从而允许控制模块40控制发动机和变速器。

控制模块40可以从变速器输出信号传感器（TOSS）56接收变速器输出速度信号。可替代地，发动机输出端的发动机速度、车轮速度和/或任何其他适当的途径都可以用于监测车辆速度。

在一些实施方式中，启用经济或牵引致动器38使车辆能够在允许变速器降档之前以预定速度变化（比如预定的每小时英里数）减速。所述预定速度变化（variance）可以设定为每时间单位内的距离、所述设定速度的百分比、和/或使用任何其他合适的途径。

仅作为示例，用户接口58可以用于设定和其他车辆设置一起的预定速度变化。在爬起伏山坡的时候，当接合了巡航控制时允许车辆变慢而不是降档，将会延缓嘈杂而强力的降档。其结果是，减少的降档次数将倾向于提高燃料经济性。

虽然图1示出了经济或牵引致动器38，但仍然有其他方式来启用巡航控制系统的经济或牵引模式。比如，经济或牵引模式可以由所述“开启”致动器的第二次按压来启用。要注意，当在坡路上牵引拖车或在没有拖车的情况下爬具有更陡坡度的山坡时，经济或牵引模式会被激活。

现在参考图2，其示出了根据本公开的另一个用于车辆的巡航控制系统。在这个实施方式中，巡航控制接口62不包括与巡航控制输入装置集成在一起的经济或牵引致动器38。可以提供与巡航控制输入分开的致动器64。还可以设想其他的变型。

现在参考图3，其示出了控制模块40的一个示例性实施方式。控制模块40包括巡航控制模块70，巡航控制模块70具有速度设定点模块72、速度变化模块74和换档禁止模块76。

控制模块40进一步包括发动机控制模块80，发动机控制模块80控制发动机的运行，例如燃料输送、火花正时和其他发动机控制参数。控制模块40可以进一步包括变速器控制模块84，变速器控制模块84控制变速器的运行，例如变速器的换档正时。

速度设定点模块72存储由用户设定的速度设定点。速度设定点是当巡航控制系统被激活时驾驶者希望保持的速度。速度变化模块74存储可能由制造商和/或用户设置的预定速度变化。预定速度变化可以是当需要降档时车辆所能够减慢以阻止降档的预定速度。换档禁止模块76比较速度设定点、预定速度变化和当前速度。

当变速器控制模块请求降档时，换档禁止模块76在当前速度小于设定点速度减去预定速度变化时向变速器控制模块84发送换档禁止信号。如果车辆速度降到小于设定点速度减去预定速度变化，则换档禁止信号被停用，并允许降档。

现在参考图4，巡航控制模块70包括速度设定点模块72、计时器90和换档禁止模块76。换档禁止模块76将速度设定点和当前速度进行比较。计时器90对开始于当前车辆速度小于速度设定点且变速器控制模块请求了降档时的时刻的预定换档禁止时间段进行计时。

当变速器控制模块84请求了降档的时候，换档禁止模块76在当前速度低于设定点速度并持续预定时间段时向变速器控制模块84发送换档禁止信号。当所述预定时间段已到时，当前车辆速度仍小于设定点速度且变速器控制模块仍请求降档，则换档禁止信号中止，从而允许发生降档。

现在参考图5，其示出了用于操作根据本公开的巡航控制系统的方法100。控制方法从步骤104开始并继续到步骤108。在步骤108，控制方法确定巡航控制系统是否打开。如果步骤108为假（或为“否”），则控制方法返回步骤108。如果步骤108为真（或为“是”），则控制方法在步骤112确定用户是否已经设定了期望的速度。

如果步骤112为假，则控制方法返回至步骤108。如果步骤112为真，则控制方法在步骤116确定车辆速度是否大于或等于设定速度。如果步骤116为假，则控制方法在步骤120调整节气门面积或扭矩请求以将车辆速度提高至设定的速度。在步骤124，控制方法确定是否请求了变速器降档以使车辆速度提高至设定速度。如果步骤124为假，则控制方法返回到步骤108。如果步骤124为真，则控制方法在步骤128允许车辆速度降低。

在步骤132，控制方法确定车辆速度是否大于设定速度减去预定速度变化。如果步骤132为真，则控制方法返回到步骤108。如果步骤132为假，则控制方法在步骤136允许降档。

如果步骤116为真，则控制方法调整节气门面积和扭矩请求以使车辆速度降低至设定的速度。在步骤142，控制方法确定是否请求了变速器升档。如果步骤142为假，则控制方法返回至步骤108。如果步骤142为真，则控制方法在步骤144允许变速器升档，并且控制方法以步骤108继续。

现在参考图6，其示出了用于操作根据本公开的巡航控制系统的替代性方法200。控制方法从步骤204开始并继续到步骤208。在步骤208，控制方法确定巡航控制系统是否打开。如果步骤208为假，则控制方法返回到步骤208。如果步骤208为真，则控制方法在步骤222确认用户是否设定了期望的速度。

如果步骤222为假，则控制方法返回到步骤208。如果步骤222为真，则控制方法在步骤226确定车辆速度是否大于或等于设定的速度。如果步骤226为假，则控制方法在步骤220调整节气门面积或扭矩请求以使车辆速度提高至设定的速度。在步骤224，控制方法确定是否请求了变速器降档以使车辆速度提高至设定速度。如果步骤224为假，则控制方法返回到步骤208。如果步骤224为真，则控制方法在步骤230启动计时器。在步骤232，控制方法允许车辆速度降低。在步骤236，控制方法确认计时器是否到时。如果步骤236为假，则控制方法返回到步骤228。如果步骤236为真，则控制方法在步骤240允许降档，并且控制方法返回到步骤208。

如果步骤224为真，则控制方法在步骤242调整节气门面积或扭矩请求以使车辆速度朝向设定的速度减小。在步骤244，控制方法确定是否请求了变速器升档。如果步骤244为假，则控制方法返回到步骤208。如果步骤244为真，则控制方法在步骤248允许变速器升档，并且控制方法以步骤208继续。

在一些实施方式中，所述预定的速度变化是介于每小时2英里到每小时10英里之间的值。在其他实施方式中，所述预定的速度变化是介于每小时4英里到每小时7英里之间的值。正如能够被认识到的那样，可以使用其他的值。

在一些实施方式中，所述预定的时间段是介于5秒到45秒之间的值。在其他实施方式中，所述预定的时间段是介于5秒到20秒之间的值。正如能够被认识到的那样，可以使用其他的值。

在又一些其他实施方式中，还可使用图5和图6中所示途径的组合。换言之，还可以禁止换档直到预定的速度变化，并且可以禁止换档且持续小于预定的换档禁止时间段的时间段。可替代地，只要当前车辆速度不低于设定速度减去预定速度变化，就可以在小于预定时间段的时间段内禁止换档。

本公开的广泛教导可按照多种形式来实施。因此，尽管本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围却不应当限于这些具体示例，因为本领域技术人员在研究了附图、说明书和所附权利要求后将会明白其他的修改。

Claims (10)

1. 一种用于车辆的巡航控制系统，包括：

存储速度设定点的速度设定点模块；

存储预定速度变化的速度变化模块；和

换档禁止模块，所述换档禁止模块接收变速器降档请求，并且当车辆速度小于设定速度且大于所述设定速度减去所述预定速度变化时，所述换档禁止模块阻止所请求的变速器降档，而当所述车辆速度小于所述设定速度减去所述预定速度变化时，所述换档禁止模块允许所请求的变速器降档。

2. 如权利要求1所述的巡航控制系统，进一步包括用户接口，所述用户接口与所述速度变化模块通信并且使用户能够设定所述预定速度变化。

3. 如权利要求1所述的巡航控制系统，其中，所述预定速度变化由车辆制造商设定。

4. 一种包括如权利要求1所述的巡航控制系统的系统，所述系统进一步包括：

发动机控制模块，其与所述巡航控制系统通信并且控制燃料输送和火花正时；和

变速器控制模块，其产生所请求的变速器降档。

5. 如权利要求1所述的巡航控制系统，其中，当所述车辆速度小于所述设定速度且大于所述设定速度减去所述预定速度变化并且持续的时间段大于预定换档禁止时间段的时候，所述换档禁止模块允许所请求的变速器降档。

6. 一种用于车辆的巡航控制系统，包括：

存储速度设定点的速度设定点模块；

换档禁止模块，所述换档禁止模块接收变速器降档请求，并且当车辆速度小于设定速度且所持续的时间段小于预定换档禁止时间段的时候，所述换档禁止模块阻止所请求的变速器降档，而当所述车辆速度小于所述设定速度且所持续的时间段大于所述预定换档禁止时间段的时候，所述换档禁止模块允许所请求的变速器降档。

7. 如权利要求6所述的巡航控制系统，进一步包括用户接口，所述用户接口与所述速度变化模块通信并且使用户能够设定所述预定换档禁止时间段。

8. 一种包括如权利要求5所述的巡航控制系统的系统，所述系统进一步包括：

发动机控制模块，其与所述巡航控制系统通信并控制燃料输送和火花正时；和

变速器控制模块，其产生所请求的变速器降档。

9. 一种用于操作车辆所用的巡航控制系统的方法，包括：

存储速度设定点；

存储预定速度变化；

接收变速器降档请求；

当车辆速度小于设定速度且大于所述设定速度减去所述预定速度变化的时候，阻止所请求的变速器降档；和

当所述车辆速度小于所述设定速度减去所述预定速度的时候，允许所请求的变速器降档。

10. 一种用于操作车辆所用的巡航控制系统的方法，包括：

存储速度设定点；

接收变速器降档请求；

当车辆速度小于设定速度且所持续的时间段小于预定换档禁止时间段的时候，阻止所请求的变速器降档；和

当所述车辆速度小于所述设定速度且所持续的时间段大于所述预定换档禁止时间段的时候，允许所请求的变速器降档。

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