CN103847737B - 用于车辆的自动巡航下坡控制方法 - Google Patents

用于车辆的自动巡航下坡控制方法 Download PDF

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Abstract

本文公开一种用于车辆的自动巡航下坡控制(ADC)方法，凭借该方法，当车辆的速度超过自动巡航设定速度时，通过使用发动机控制单元(ECU)和电子稳定控制(ESC)单元将车辆的速度自动调整为自动巡航设定速度。换言之，当车辆在较陡的斜坡上运行时，在当前车辆速度与用于自动巡航的驾驶员设定速度相比超过预定值时，则通过ESC单元执行自动制动激活控制以将车辆的速度调整为自动巡航设定速度。此外，当驾驶员对设定速度做出急剧向下的调整时，通过ESC单元执行自动制动激活控制以将车辆的速度加速降低至向下调整的水平。

Description

用于车辆的自动巡航下坡控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的自动巡航下坡控制(ADC)方法，并且更特别地，涉及一种用于车辆的ADC方法，凭借该方法，当车辆的速度偏离自动巡航设定速度时，通过使用发动机控制单元(ECU)和电子稳定控制(ESC)单元可以将车辆的速度自动调整为自动巡航设定速度。
背景技术
自动巡航控制系统为恒定速度行驶装置或自动速度调整装置，其通过简单的激活开关操作能够使车辆的速度维持在恒定的行驶速度，以通过降低加速踏板操作力来提高行驶的便利性。
通过使用自动巡航控制，基于通过车轮传感器测量的车辆的速度的信息来调整发动机的注入燃料量。因此，可以根据限制的速度和经济的速度来使车辆行驶，而不需要查看仪表板的速度表。
当车辆在上坡行驶时，除非使用加速踏板，否则车辆的速度降低。因此，通过自动巡航控制来增加供应至发动机的燃料量，以将车辆的速度维持在恒定速度而不会下降。可选择地，当车辆在下坡行驶时，车辆的速度增加。因此，通过自动巡航控制来降低供应至发动机的燃料量，以将车辆的速度维持在恒定速度而不会增加。
通过从各个传感器接收信号的发动机控制单元(ECU)(例如微处理器)来执行一系列的自动巡航控制技术。由于车辆以恒定速度行驶，能够防止突然加速带来的燃料消耗，并且因此能够实现行驶里程的增加。
然而，当车辆在较陡的下坡上行驶时，车辆的速度突然增加。因此，车辆的速度与由驾驶员设定的用于自动巡航的速度之间具有很大的差别。结果是，自动巡航控制操作可能停止。
此外，当驾驶员对用于自动巡航的设定速度做出急剧的向下调整时，应当将车辆的速度加速降低至向下调整的水平；然而，车辆的速度反而缓慢降低至向下调整的水平。
发明内容
本发明提供一种用于车辆的自动巡航下坡控制(ADC)的方法，包括：当车辆在较陡的斜坡上运行时，在车辆的速度与由驾驶员设定的用于自动巡航的速度相比超过预定值时，使用电子稳定控制(ESC)单元来执行自动制动激活控制，以将车辆速度维持在设定速度。
本发明还提供一种用于车辆的ADC方法，包括：当驾驶员对用于自动巡航的设定速度做出急剧的向下调整时，使用ESC单元执行自动制动激活控制来加速降低车辆的速度直到向下调整的水平。
本发明的一个方面，提供一种用于车辆的自动巡航下坡控制(ADC)方法，所述方法包括：当车辆以自动巡航设定速度行驶的同时需要制动力时，将目标减速度值从发动机控制单元(ECU)传输至电子稳定控制(ESC)单元；并且通过使用ESC单元来执行用于车辆的自动制动的ADC以制动车辆并且将车辆的速度自动地调整为自动巡航设定速度。
ADC可包括：通过使用接收ECU的目标减速度的ESC单元，基于设置在车轮处的速度传感器的检测值来计算当前减速度；通过使用ESC单元，在一个或更多的液压制动器之间分布液压力以实现目标减速度；并且通过使用液压制动器来执行制动激活直到目标减速度，以将车辆的速度调整为自动巡航设定速度。
此外，当产生制动力来实现目标减速度时，发动机控制单元(ECU)可连续地计算适当的减速度并且可将所计算的适当的减速度传输至ESC单元，以可变地调整通过ESC单元调整的液压制动力。
当车辆在较陡的斜坡上运行并且当前车辆的速度与驾驶员的自动巡航设定速度相比超过了预定值时，以及当驾驶员对自动巡航速度做出了急剧的向下调整时，可自动执行ADC。
当所需要的ECU的减速度信号被传输至ESC单元，ESC单元可通过使用参数来计算用于ADC的最终目标减速度，所述参数包括所需要的减速度跟随周期和所需要的减速度跟随ECU的量。此外，当ESC单元的压力传感器运行时，在压力传感器的压力检测值超过预定参考值时，制动灯可自动开启。而且，当ESC单元的压力传感器已发生故障时，在ESC单元的马达激活量超过参考值时，制动灯可自动开启。
附图说明
通过参考附图具体描述本发明的示例性实施方案，本发明的以上及其他特征和优点将变得更加明显，其中：
图1显示了根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的自动巡航下坡控制(ADC)方法的示例性配置。
图2A和图2B为应用根据本发明的ADC方法的车辆行驶状态与不应用根据本发明的ADC方法的行驶状态的进行比较的示例性视图。
图3为显示在应用根据本发明的ADC方法时和不应用根据本发明的ADC方法时，车辆的速度随着时间变化以及通过根据本发明的示例性实施方案的电子稳定控制(ESC)单元的控制的车轮液压制动压力的变化的示例性图表。
图4为显示根据本发明的示例性实施方案的在图1中显示的ADC方法的示例性流程图；以及
图5为显示通过使用根据本发明的示例性实施方案的图1中的ADC方法，经处理成为用于平滑减速度控制的目标减速度信号所需要的发动机控制单元(ECU)的信号的示例性波形图。
具体实施方式
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车，包括船只，例如各种舟艇、船舶，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃机车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非汽油能源的燃料)。
尽管示例性实施方案被描述为使用多个单元来执行示例性程序，但应当理解，示例性程序也可以由一个或多个模块来执行。此外，应当理解术语控制器涉及包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置为存储模块/单元，并且处理器特别被配置为执行所述模块以实现一个或更多的在下面进一步描述的程序。
此外，本发明的控制逻辑可以体现为在计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可读介质包括由处理器、控制器等等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括(但不限于)ROM、RAM、压缩盘(CD)-ROM、磁带、软盘、随身碟、智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质还能够分布在连接网络的计算机系统上，使得计算机可读介质被存储并在以分布式的形式执行，例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)。
此处所使用的术语目的仅是描述特定实施方案，并无意图限制本发明。如本文所用的单数形式“一”、“一个”和“这个”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地作出其他表示。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包含”和/或“包括”指所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一种或多种其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。如本文所用的术语“和/或”包括一个或更多相关联的列出项的任意和所有的结合。
现在将更充分地参考附图对本发明进行描述，其中显示出本发明的示例性实施方案。
图1显示了根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的自动巡航下坡控制方法的示例性配置。
在图1中，附图标记10和12分别表示设置在方向盘上的自动巡航开启/关闭开关和用于调整用于自动巡航的设定速度的速度调整开关。此外，当打开自动巡航开启/关闭开关10并且使用速度调整开关12设定期望的行驶速度，发动机控制单元(ECU)14可以控制注入燃料量，以允许车辆以设定行驶速度行驶。
此外，可以在放置在驾驶员座位前侧上的仪表板16处开启表示自动巡航行驶状态的警告灯。
特别地，根据本发明，可以连接ECU14和电子稳定控制(ESC)单元18以执行信号传输，并且安装在车轮上的速度传感器20的检测值可以被输入至ESC单元18。
此外，配置ESC单元18以通过产生使用液压力的制动力来稳定车辆运动，以防止车辆被拉向与车辆运动的转向方向相反的方向(特别是当车辆在转向时)。
根据本发明，当车辆以自动巡航设定速度行驶并需要制动力时，ECU14可以将目标减速度值传输至ESC单元18时。此外，当ECU14将车辆的目标减速度传输至ESC单元18，可控制ESC单元18基于速度传感器20的检测值来计算当前减速度(例如通过控制产生减速度以降低由ECU14应用的燃料量)并且之后可将在其上可实现目标减速度的液压力分布在一个或更多液压制动器22的每个上，以允许液压制动器22执行制动操作。
同时，后制动灯24可由ESC单元开启，下面将对所述ESC单元进行更具体的描述。
由于ESC单元18可将适合于ECU14的目标减速度的液压力分布至液压制动器22，所述液压制动器22可执行制动操作直到目标减速度。作为结果，通过ECU14可以使车辆的速度降低至所需要的目标减速度。
在本发明的示例性实施方案中，ECU可包括具有第一处理器和第一存储器的第一控制器，其中第一处理器配置为执行程序。此外，ESC可包括具有第二处理器和第二存储器的第二控制器，其中第二处理器配置为执行程序。
现在将在下面描述具有如上所述的配置的用于车辆的ADC方法。
根据本发明的示例性实施方案的自动巡航下坡控制(ADC)为控制操作，其中，当车辆在较陡的斜坡上运行时，在当前车辆速度与用于自动巡航的驾驶员设定的速度相比超过预定值时，ESC可自动地应用制动器，以将车辆速度维持在驾驶员设定的速度。此外，ADC为控制操作，其中，当驾驶员对用于自动巡航的设定速度做出急剧的向下调整时，ESC可以启动自动制动操作，以将车辆速度加速降低至向下调整的水平。
图2A和图2B为显示当车辆在下坡行驶时，应用ADC的状态(图2A)与不应用ADC的状态(图2B)的进行比较的示例性视图。
参考显示不应用ADC的巡航控制的图2B，当车辆以自动巡航状态在斜坡上运行并且车辆的速度由于惯性和下坡行驶而增加时，ECU可降低供应至发动机的燃料量以维持自动巡航设定速度。然而，当车辆的速度在斜坡上突然增加，ECU可停止自动巡航控制。
参考显示应用ADC的巡航控制的图2A，当车辆以自动巡航状态在斜坡上运行并且通过车辆的速度由于惯性和下坡行驶而增加时，ECU可降低供用至发动机的燃料量，并且可以启动ADC的自动制动操作，以将车辆的速度维持在驾驶员设定的速度。因而，车辆的速度可以维持在用于自动巡航的驾驶员设定的速度。
图3为显示车辆的速度随着时间变化以及通过ESC单元的控制的车轮液压制动压力的变化的示例性图表。参考图3，当不应用ADC并且车辆在斜坡上运行时，与由驾驶员设定的自动巡航设定速度相比，车辆的速度可以以加速率增加。
另一方面，当应用ADC并且车辆在斜坡上运行时，ECU可降低供应至发动机的燃料量并且可以启动ADC的自动制动操作，以将车辆的速度维持在驾驶员设定的速度。另外，当执行ADC，由于通过使用ESC单元进行液压力的分布，车轮液压制动压力可能增加。
现在将参考图4和图5更具体地描述根据本发明的用于车辆的ADC方法。图4为显示在图1中显示的ADC方法的示例性流程图，并且图5为显示通过使用图1的ADC方法，经处理成为用于平滑减速度控制的目标减速度信号所需要的发动机控制单元(ECU)的信号的示例性波形图。
首先，在车辆动态系统中的传感器可以检测车辆在下坡运行。当车辆在斜坡上运行时需要制动力时，当启动自动巡航行驶(S101)时，ECU14可以将车辆的目标减速度传输至ESC单元18(S102)并且可以执行ADC(S103)。换言之，当启动自动巡航行驶并且车辆的速度偏离初始设定速度(例如由驾驶员设定的速度)时，ECU14可以调整车辆速度误差以及燃料注入量，以将所需要的车辆减速度值经由CAN通信传输至ESC单元18，并且ESC单元18可以执行ADC以输出所需要的车辆减速度。
另外，为了执行ADC，当ESC单元18接收ECU14的目标减速度时，ESC单元18可基于设置在车轮处的速度传感器的检测值计算减速度，并且可通过泵送来驱动包含在ESC单元18中的马达，并且同时可通过马达的泵送驱动来操作待打开的电磁阀以将储液池中制动液分布至一个或更多液压制动器22中的每一个。
因此，ESC单元18可将适合于ECU14的目标减速度的液压力分布至液压制动器22，并且液压制动器22可执行制动操作直到目标减速度，以通过ECU14将车辆的速度降低至所需要的目标减速度来。此外，当产生用于减速的制动力时，ECU14可计算适当的减速度并可将所计算的减速度传输至ESC单元18，以调整由ESC单元18产生的液压制动力。另外，当通过使用液压制动器22的制动而达到目标减速度时，可以停止由ESC单元18控制的ADC。
特别地，当车辆在斜坡上运行并且车辆速度与驾驶员的自动巡航设定速度相比超过预定值时，由ESC单元18进行的自动制动激活控制(也即ADC)可以通过ECU14的目标减速度的需求来执行，以在较陡的斜坡上操作车辆时将车辆的速度维持在自动巡航设定速度。
此外，当驾驶员对自动巡航设定速度做出急剧的向下调整时，ESC单元18可根据ECU14的目标减速度启动自动制动操作，以将可以为向下调整的自动巡航设定速度的车辆的速度降低。
参考图5，所需要的ECU14的目标减速度值可以不是线性的，并且可以被传输至ESC单元18，当使用ESC单元18执行ADC时，用于初始减速度的制动力与所需要的值相比可能较大，并且可能产生在行驶中的差异感觉以及ESC单元18的非常大的制动液泵噪声。为了解决这些问题，下面将显示用于限制ECU14的输出目标减速度值的变化率的逻辑。
如图5所示，当所需要的ECU14的减速度信号(例如原始信号)被传输至ESC单元18，ESC单元18可通过使用两个参数，例如ECU14的减速度跟随周期ms(由图5中的①表示)以及ECU14的减速度跟随量g(由图5中的②表示)来计算用于ADC的最终目标减速度(例如经处理的信号)，以执行平滑的减速度控制。
当车辆的速度由于重力和车辆在斜坡上运行而增加时，可以执行以上描述的ADC，以将车辆的速度降低至自动巡航设定速度。由于在驾驶员不使用制动踏板时自动执行ADC，后制动灯24可能没有被开启，从而对其他驾驶员引起了潜在的危险。
因此，当执行ADC时，ESC可确定安装在ESC单元18中的压力传感器是否已经发生故障并且可测量制动液排出压力(S104)，并且当确定压力传感器为可操作的时，ESC可确定压力传感器的压力检测值是否超过预定参考值P(S105)，并且当确定压力检测值超过参考值P时，通过ESC单元可以自动开启后制动灯24(S106)。此外，当确定压力传感器已经发生故障时，通过使用ESC单元18的马达激活量K可以开启后制动灯24。
换言之，当ESC单元18的马达激活量K(也即，在泵送制动液时的马达激活时间)超过参考值P(S107)时，可以推导出增加的制动力。因此，可以自动开启后制动灯24，通过向随后的车辆提供制动警告来实现安全驾驶。
如上所述，本发明提供以下的作用。
根据本发明，当车辆在较陡的斜坡上运行的同时以自动巡航状态行驶，并且车辆的速度与驾驶员的自动巡航设定速度相比超过预定值时，可使用电子稳定控制(ESC)单元执行用于自动制动激活的自动巡航下坡控制，以便当车辆在较陡的斜坡上运行时将车辆的速度调整为驾驶员的自动巡航设定速度，其中所述电子稳定控制单元接收发动机控制单元(ECU)的目标减速度。
此外，当驾驶员对自动巡航设定速度做出急剧的向下调整时，相似地，可使用ESC单元执行用于自动制动激活的自动巡航下坡控制，以将车辆的速度加速降低至向下调整的水平。
此外，当通过根据本发明的自动巡航下坡控制来执行制动激活时，可以自动开启/关闭制动灯以确保后方车辆的安全行驶。
虽然本发明已参考其示例性实施方案进行了详细地显示和描述，但应当理解，本领域的技术人员可以做出各种形式上的和具体的变化，而不脱离由权利要求所定义的本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.一种用于车辆的自动巡航下坡控制方法，所述方法包括：
通过在车辆动态系统中的传感器，检测车辆在下坡运行；
对应于检测到车辆在下坡运行并且当车辆以自动巡航设定速度行驶的同时需要制动力时，通过发动机控制单元将目标减速度值传输至电子稳定控制单元；以及
通过电子稳定控制单元，执行自动巡航下坡控制以自动制动车辆并且自动将车辆的速度调整为自动巡航设定速度；以及
当通过使用参数将所需要的发动机控制单元的减速度信号传输至电子稳定控制单元时，通过电子稳定控制单元计算用于自动巡航下坡控制的最终目标减速度，所述参数包括发动机控制单元的所需要的减速度跟随周期和所需要的减速度跟随量，
其中，自动巡航下坡控制包括：通过电子稳定控制单元，基于设置在车轮处的速度传感器的检测值来计算当前减速度；通过泵送来驱动包含在电子稳定控制单元中的马达，并且同时通过马达的泵送驱动来操作待打开的电磁阀以将储液池中的制动液分布至一个或更多的液压制动器中的每一个；通过电子稳定控制单元，将液压力分布至一个或更多的液压制动器以实现目标减速度；以及通过电子稳定控制单元，使用液压制动器执行制动激活来实现目标减速度，以将车辆的速度调整为自动巡航设定速度。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的自动巡航下坡控制方法，进一步包括：
当产生制动力时，通过电子稳定控制单元计算适当的减速度来实现目标减速度；以及
通过电子稳定控制单元将所计算的适当的减速度传输至电子稳定控制单元以可变地调整液压制动力。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的自动巡航下坡控制方法，其中当所述车辆在较陡的斜坡上运行，并且当前车辆速度与驾驶员的自动巡航设定速度相比超过预定值时，以及当驾驶员对自动巡航设定速度做出急剧的向下调整时，自动执行自动巡航下坡控制。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的自动巡航下坡控制方法，进一步包括：
当电子稳定控制单元的压力传感器状况良好，并且压力传感器的压力检测值超过预定参考值时，通过电子稳定控制单元自动开启制动灯。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的自动巡航下坡控制方法，进一步包括：
当电子稳定控制单元的压力传感器发生故障时，并且电子稳定控制单元的马达激活量超过参考值时，通过电子稳定控制单元自动开启制动灯。
6.一种自动巡航下坡控制系统，所述系统包括：
传感器，配置所述传感器以检测车辆在下坡运行；
发动机控制单元，配置所述发动机控制单元，对应于检测到车辆在下坡运行并且当车辆以自动巡航设定速度行驶的同时需要制动力时，以传输目标减速度值；以及
电子稳定控制单元，配置所述电子稳定控制单元以接收来自发动机控制单元的传输，并且执行自动巡航下坡控制以自动制动车辆并且自动将车辆的速度调整为自动巡航设定速度，
所述电子稳定控制单元配置成当通过使用参数将所需要的发动机控制单元的减速度信号传输至电子稳定控制单元时，计算用于自动巡航下坡控制的最终目标减速度，所述参数包括发动机控制单元的所需要的减速度跟随周期和所需要的减速度跟随量，
其中，电子稳定控制单元配置成基于设置在车轮处的速度传感器的检测值来计算当前减速度；通过泵送来驱动包含在电子稳定控制单元中的马达，并且同时通过马达的泵送驱动来操作待打开的电磁阀以将储液池中的制动液分布至一个或更多的液压制动器中的每一个；将液压力分布至一个或更多的液压制动器以实现目标减速度；以及使用液压制动器执行制动激活来实现目标减速度，以将车辆的速度调整为自动巡航设定速度。
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