CN104684776A - 车辆速度控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括：用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是所述车辆意在以其行驶的速度；以及用于命令向所述车辆的一个或更多个轮施加转矩的装置，其中，所述系统被配置成使得当需要使所述车辆加速以达到所述目标速度并且所述系统检测到轮滑动事件时，所述系统能够操作成暂时中止所述车辆的进一步加速。

Description

车辆速度控制系统
技术领域
本发明涉及用于控制车辆的速度的系统。特别地而不排他地，本发明涉及用于控制基于陆地的车辆的速度的系统，所述基于陆地的车辆能够在各种不同且极端的地形和条件情况下驾驶。本发明的各方面涉及系统、方法和车辆。
共同未决的UK专利申请第GB1214651.0号的内容通过引用合并于本文。
背景技术
在通常称为巡航控制系统的已知车辆速度控制系统中，一旦由用户设定了车辆速度，就在道路上保持该车辆速度而无需用户的进一步干预，使得通过减少工作量来改进用户的驾驶体验。
用户选择车辆要保持的速度，并且只要用户不踩制动器或在一些系统中不踩离合器就将该车辆保持在该速度。巡航控制系统从驱动轴或轮速度传感器取得其车辆速度信号。当压下制动器或离合器时，停用巡航控制系统，使得用户能够在不受系统阻抗的情况下改变车辆速度。如果用户压下加速度器踏板，则车辆速度将增大，而一旦用户将其脚从加速度器踏板移开车辆就回复至预设的巡航速度。
更多复杂的巡航控制系统被集成到发动机管理系统中，并且可以包括自适应功能性，其中该自适应功能性利用基于雷达的系统来考虑至前方车辆的距离。例如，车辆可以设置有前视雷达检测系统，使得在不需要用户输入的情况下自动地检测前方车辆的速度和距离并且保持安全跟随速度和距离。如果头车减慢或者雷达检测系统检测到另一对象，则系统向发动机或制动系统发送信号来使车辆相应地减慢。
这样的系统通常仅在一定速度典型地约15至20mph以上可操作，并且这样的系统在如下情况下是理想的：其中，车辆在稳定交通状况下并且特别地在公路或高速公路上行驶。然而，在其中车辆速度趋于变化较大的拥挤交通状况下，巡航控制系统是无效的，并且特别地，其中系统由于最小速度需求而不可操作。最小速度需求通常被强加于巡航控制系统，使得降低例如停车时的低速碰撞的概率。因此，这样的系统在一定的驾驶状况(例如低速度)下是无效的，并且在用户可能没有考虑期望这样做的情况下被设定成自动停用。
已知巡航控制系统还在检测到轮滑动事件的情况下取消对由牵引力控制系统(TCS)或稳定控制系统(SCS)干预的需求。因此，在其中这样的事件可能相对普遍的非道路状况下驾驶时，它们没有良好地保持车辆前进。
还已知提供了用于控制一个或更多个车辆子系统的机动车辆控制系统。其内容通过引用合并于本文的US7349776公开了车辆控制系统，该车辆控制系统包括：包括发动机管理系统的多个子系统控制器、传动控制器、转向控制器、制动器控制器和中止控制器。子系统控制器每个都在多个子系统功能模式下可操作。子系统控制器连接至车辆模式控制器，其中该车辆模式控制器控制子系统控制器以采取所需功能模式，使得针对车辆提供若干驾驶模式。驾驶模式中的每一个都对应于特定驾驶状况或一组驾驶状况，并且在每个模式下，每个子系统都被设定成最适合于那些状况的功能模式。这样的状况与可以在其上驾驶车辆的地形类型有关，例如草/砂砾/雪、泥和车辙、岩石爬行、沙和称为“特殊程序关闭”(SPO)的公路模式。车辆模式控制器可以称为地形响应(TR)(RTM)系统或控制器。
发明内容
可以参照附图来理解本发明的实施方式。
本发明的各方面提供了一种系统、一种车辆和一种方法。
为了解决现有系统的上述限制，在寻求保护的本发明的一个方面中，本发明提供了一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括：用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是车辆意在以其行驶的速度；以及用于命令向车辆的一个或更多个轮施加转矩的装置，其中，所述系统被配置成使得当需要使车辆加速以达到目标速度并且系统检测到轮滑动事件时，系统能够操作成暂时中止车辆的进一步加速。从而，防止车辆的速度向由用户设定的目标速度进一步增大。
在寻求保护的本发明的另一方面中，提供了一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括：用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是车辆意在以其行驶的速度；以及用于命令向车辆的一个或更多个轮施加转矩的装置，其中，系统被配置成使得当需要使车辆加速以达到目标速度并且系统检测到轮滑动事件时，系统能够操作成暂时将车辆速度保持在如下值：该值基本上等于在检测到轮滑动事件时车辆正以其行驶的值。从而，防止车辆的速度向由用户设定的目标速度进一步增大。
系统可以能够操作成与指示一个或更多个轮的滑动超过指定值的滑动检测输出信号无关地、在已达到目标速度时将车辆保持在目标速度。
还称为巡航控制系统的现有车辆速度控制系统的特性是，系统在车辆检测到一个或更多个轮处的轮滑动事件时取消速度控制，该特性使系统与使用非道路不相容。现有系统在激活防抱死制动系统(ABS)时取消牵引力控制系统或稳定控制系统等。虽然由已知巡航控制系统采取的方法可以完全适合于在公路上驾驶，然而该方法使这些“公路上”巡航控制系统不可靠并且完全不适合用在大多数非道路驾驶情形中，在所述非道路驾驶情形中驾驶速度通常非常低并且地形的变化特性趋于引起频繁的滑动事件。
换句话说，对于在其中轮滑动并不罕见的不利且光滑状况的非道路驾驶，公路上巡航控制系统是无效的。
本发明的一些实施方式的一个益处是：这些实施方式提供基于速度的控制，其使用户能够选择非常低的目标速度，车辆以该目标速度前进而无须当车辆移动时用户所需的任何踏板输入，而且在激活任一车辆滑动控制机构时不停用基于速度的控制。特别地，这使车辆的速度能够在如下驾驶状况下被控制：其中，比如在光滑或结冰的地形上可能相对频繁地发生滑动，而其中仍期望车辆低速前进。
本发明的一些实施方式的另一益处是：由于用户不必集中于调节车辆的速度，因此更容易关注导航方面比如路线计划和障碍避免。这在车辆正在其上行驶的路面对导航有挑战性时是特别有利的，比如针对非道路地形(比如沙、岩石、砂砾)或者在比如冰或雪的状况或其中穿过深水驾驶车辆的状况、其中对用户集中度的要求更大的状况。
在寻求保护的本发明的另一方面中，提供了一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括：
用于向多个轮中的至少之一施加转矩的装置；
用于检测滑动事件并且在所述滑动事件的情况下提供滑动检测输出信号的装置，其中所述滑动事件是当车辆在运动时在任一个或更多个轮与车辆正在其上行驶的地形之间的滑动事件；以及
用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是车辆意在以其行驶的速度，
其中，系统被配置成使得：当需要使车辆加速以达到目标速度并且系统检测到轮滑动事件时，系统能够操作成暂时中止车辆的加速。
在寻求保护的本发明的另一方面中，提供了一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括：
用于向多个轮中的至少之一施加转矩的装置；
用于检测滑动事件并且在所述滑动事件的情况下提供滑动检测输出信号的装置，其中所述滑动事件是当车辆在运动时在任一个或更多个轮与车辆正在其上行驶的地形之间的滑动事件；以及
用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是车辆意在以其行驶的速度，
其中，系统被配置成使得：当需要使车辆加速以达到目标速度并且系统检测到轮滑动事件时，系统能够操作成暂时将车辆保持在如下速度：所述速度基本上等于在检测到轮滑动事件时车辆正以其行驶的速度。
此特征具有如下优点：可以减少车辆正在其上行驶的表面的降级。这是因为控制系统识别出该表面至少暂时不能支持车辆以期望速率加速。作为响应，控制系统使试图将车辆加速至目标速度中止，并且将车辆的行驶速度保持在如下值：所述值基本上等于最初检测到滑动事件时的速度。
应当理解的是，术语轮滑动事件意指其中一个或更多个轮的滑动量超过指定值的事件。
有利地，系统可以被配置成一旦满足指定的一个或更多个条件就自动恢复车辆的加速。
所指定的一个或更多个条件可以选自如下条件：滑动事件已停止；车辆自涉及一个或更多个轮的滑动事件停止以来已行驶指定距离或已行驶指定时间段；以及车辆自涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止以来已行驶指定距离或已行驶指定时间段。
引导轮意指相对于车辆行驶方向而言在跟随轮前方的轮。
有利地，所指定的一个或更多个条件可以包括如下条件：车辆自涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止以来已行驶指定距离，其中所述指定距离对应于车辆的引导轮与跟随轮之间的距离(比如基本上等于此距离、或者此距离的倍数比如1.5、2或任何其他的合适值)；或者车辆自涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止以来已行驶指定时间段，其中所述指定时间段对应于跟随轮到达如下位置所需要的时间：在所述位置处，涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止。所述指定时间段可以对应于车辆行驶如下距离所需要的时间：所述距离基本上等于前向轮与引导轮之间的距离或者基本上等于前向轮与引导轮之间的距离的倍数比如1.5、2或任何其他的合适值。
此特征具有如下优点：直到车辆的跟随轮已到达或者通过引导轮滑动停止处的位置，才会发生使至一个或更多个驱动轮的净转矩的任何所需增加恢复。这降低了跟随轮在使引导轮滑动的地形的相同区域上经历滑动的风险。应当理解的是，如果跟随轮在与引导轮相同的区域上滑动，则该区域可能经受致使跟随轮更难于通过该区域的进一步降级。
系统可以被配置成在暂时中止进一步加速的情况下保持基本上恒定的速度。
有利地，基本上恒定的速度可以对应于在检测到滑动事件时车辆正以其行驶的速度。
系统可以被配置成以指定速率恢复加速。
指定速率可以对应于当检测到滑动事件时的车辆的加速速率。
换句话说，系统可以将车辆的加速速率限制成由车辆在最初检测到滑动事件时所经历的速率。从而，系统确保加速速率不超过此速率。
有利地，用于将车辆速度保持在目标速度的装置包括：用于确定车辆正以其行驶的当前速度的装置；用于将当前速度与目标速度进行比较并且提供指示当前速度与目标速度之差的输出的装置；以及用于根据所述输出来评估要施加至车辆的至少一个轮的转矩的装置。
控制系统可以操作成命令基本上同时向车辆的至少两个轮施加转矩。
控制系统可以操作成命令基本上同时向车辆的至少四个轮施加转矩。
系统还可以包括用于在确定了当前速度超过预定阈值速度的情况下抑制车辆控制系统的操作的装置。
预定阈值速度可以在25至35kph之间。
预定阈值速度可以为基本上30kph。
有利地，预定阈值速度是第一较低阈值速度，车辆速度控制系统还包括用于进行如下操作的装置：将当前车辆速度与第二较高阈值速度进行比较，并且如果当前车辆速度小于第二较高阈值速度，则将车辆速度控制系统保持在等待状态，并且仅在当前车辆速度降低至第一较低阈值速度以下时才启动车辆速度控制。
更有利地，系统可以操作成在速度超过第二较高阈值速度时采取取消状态。取消状态与等待状态的区别在于：如果在系统处于取消状态下时速度随后下降到第一阈值以下，则不发生对所车辆速度控制的启动。
车辆速度控制系统还可以包括巡航控制系统，其可操作成将车辆速度保持在预定阈值速度以上的速度。
巡航控制系统可以包括用于在接收到滑动检测输出信号时中止车辆加速的装置。在一些实施方式中，如果滑动检测信号指示滑动超过预定阈值，则可以中止加速。
系统还可以包括：用于检测车辆正在其上行驶的地形的特性的装置；用于确定目标速度是否适合于车辆正在其上行驶的地形的特性的装置；以及用于仅在系统确定目标速度适合时才通过命令向多个轮中的至少之一施加转矩来将车辆保持在目标速度的装置。可选地，系统可以操作成确定适合的目标速度并且在该适合的目标速度低于由用户设定的目标速度时将车辆保持在该适合的目标速度。
可选地，控制系统可以被配置成仅在检测到滑动事件时才中止加速，其中所述滑动事件超过根据所检测的地形特性例如按照指定地形分类的地形类型而设定的值。例如，与适于在更容易发生表面降级的草上驾驶的模式相比，在适于在沙上驾驶的模式下可以以更高滑动速率来中止加速。
在寻求保护的本发明的一个方面中，提供了一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括：用于向多个轮中的至少之一施加转矩的装置；用于检测滑动事件并且在所述滑动事件的情况下提供滑动检测输出信号的装置，其中所述滑动事件是任何一个或更多个轮与车辆正在其上行驶的地面之间的滑动事件；以及用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是车辆意在以其行驶的速度，其中，系统被配置成使得当需要使车辆加速以达到目标速度并且系统在使车辆加速以达到所述目标速度期间检测到轮滑动事件时，系统可操作成暂时中止车辆的进一步加速。
控制系统可以中止进一步加速直到不再检测到滑动事件为止。
控制系统可以被配置成仅在确定车辆正在运动时才中止加速。
系统可以操作成当不再检测到滑动事件时，以不超过在检测到滑动事件时车辆正以其进行加速的速率的速率来恢复加速。
系统可以被配置成在达到新目标速度之前不超过这个加速速率。
系统可以操作成监测轮与驾驶表面之间的表面摩擦的系数。系统可以操作成在系统确定表面摩擦系数超过预定值的情况下允许车辆加速而不强加上述限制。从而，如果系统确定驾驶表面现在能够支持与当前允许的加速速率相比更高的加速速率，则系统可以解除如下限制：车辆不能以超过由车辆在滑动事件最初被检测时所经历的速率的速率加速。应当理解的是，出于安全的目的，系统仍可以对最大可容许加速速率强加限制，例如1.25ms-2。其他的值也是有用的。
可选地，系统可以根据车辆正在其上行驶的地形的特性来对车辆的可容许加速速率施加限制；可以在一些实施方式中通过控制系统来自动地检测地形的特性，或者可以通过用户手动地设定地形的特性。
系统可以操作成当不再检测到滑动事件时，以与在检测到滑动事件时车辆正以其进行加速的速率基本上相等的速率恢复加速。
在寻求保护的本发明的另一方面中，提供了一种包括根据前述方面的控制系统的车辆。
在寻求保护的本发明的又一方面中，提供了一种对具有多个轮的车辆的速度进行控制的方法，所述方法包括：向多个轮中的至少之一施加转矩；检测滑动事件并且在所述滑动事件的情况下提供滑动检测输出信号，其中所述滑动事件是当车辆在运动时任何一个或更多个轮与车辆正在其上行驶的表面之间的滑动事件；接收目标速度的用户输入，其中所述目标速度是车辆意在以其行驶的速度；以及使车辆加速以达到目标速度，其中，在检测到轮滑动事件的情况下，所述方法包括暂时中止车辆的进一步加速。
通过中止传递至一个或更多个轮以使车辆加速的动力系转矩的增大，可以中止车辆的进一步加速。其他的布置也是有用的。
在寻求保护的本发明的又一方面中，提供了一种对具有多个轮的车辆的速度进行控制的方法，所述方法包括：向多个轮中的至少之一轮施加转矩；检测滑动事件并且在所述滑动事件的情况下提供滑动检测输出信号，所述滑动事件是当车辆在运动时任何一个或更多个轮与车辆正在其上行驶的表面之间的滑动事件；接收目标速度的用户输入，其中所述目标速度是车辆意在以其行驶的速度；以及使车辆加速以达到目标速度，其中，在检测到轮滑动事件的情况下，所述方法包括将车辆保持在如下速度：所述速度基本上等于在检测到车辆滑动事件时车辆正以其行驶的速度。
方法可以包括在不再检测到滑动事件时恢复车辆的加速。通过恢复用于增大被传递至一个或更多个轮的动力系转矩的请求，可以完成对加速的恢复。
方法可以包括在检测到滑动事件之后恢复车辆的加速，恢复加速的步骤包括以与在最初检测到滑动时车辆的速率相对应的速率恢复加速。
在寻求保护的本发明的一个方面中，提供了一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括：用于向多个轮中的至少之一施加转矩的装置；用于检测滑动事件并且在所述滑动事件的情况下提供滑动检测输出信号的装置，所述滑动事件是当车辆在运动时任何一个或更多个轮与车辆正在其上行驶的地面之间的滑动事件；以及用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是车辆意在以其行驶的速度，其中，当需要系统使车辆加速以达到目标速度并且系统检测到轮滑动事件时，系统可操作成暂时中止车辆的进一步加速。
系统可以包括用于与滑动检测输出信号无关地将车辆保持在目标速度的装置。
在寻求保护的本发明的一个方面中，提供了一种能够在非公路状况下操作的速度控制系统，在所述非公路操作状况下，系统命令动力系向车辆的一个或更多个轮传递所需转矩以保持指定的地面上的设定速度，在系统正使车辆加速至新设定速度时检测到超过指定值的滑动的情况下，系统可操作成自动地中止加速。
在寻求保护的本发明的另一方面中，提供了一种能够在非公路状况下操作的速度控制系统，在所述非公路操作状况下，系统命令动力系向车辆的一个或更多个轮传递所需转矩以保持指定的地面上的设定速度，在系统正使车辆加速至新设定速度时检测到超过指定值的滑动的情况下，系统可操作成自动地将车辆速度保持在检测到超过指定值的滑动时的速度。
在寻求保护的本发明的又一方面中，提供了一种能够在非公路状况下操作的速度控制系统，在所述非公路操作状况下，系统命令动力系向车辆的一个或更多个轮传递所需转矩以保持指定的地面上的设定速度，在系统正使车辆加速至新设定速度时检测到超过指定值的滑动的情况下，系统可操作成自动地将车辆速度保持在检测到超过指定值的滑动时的速度。可以采取此动作直到车轮滑动小于指定值为止，这时，系统可以控制加速以使车辆能够达到新设定速度。
在上述每个方面中，系统可以操作成一旦滑动事件已停止就恢复加速。参照合适的信号，比如由牵引力控制系统(TCS)或稳定控制系统(SCS)在系统激活时即在系统正干预减小滑动时设定的标记，可以确定滑动事件的停止。一旦TCS或SCS标记不再指示TCS或SCS系统激活，非道路速度控制系统就可以恢复车辆的加速。在一些实施方式中，非道路速度控制系统可以在不再检测到过度轮滑动之后、以从指定时段和指定距离中选择的一者来恢复加速。其他的布置也是有用的。来自其他的子系统的信号标记也可以是有用的。
在一些实施方式中，在检测到车辆正在攀爬或者越过台阶时，非道路速度控制系统可以操作成将车辆速度保持在与遇到台阶时的速度相同的速度，直到已越过台阶为止。在一些实施方式中，系统可以保持车辆速度直到一个或更多个跟随轮以及一个或更多个引导轮已越过台阶为止。
在一些实施方式中，可以因检测到涉水事件而限制加速，以便于管理弓形波并且增强车辆控制。
在一些实施方式中，非道路速度控制系统可以处理在车辆的一个或更多个跟随轮(在车辆正沿前向方向运动的情况下为后轮)处检测到的滑动事件(或者台阶)，该滑动事件不同于在一个或更多个引导轮(在车辆正沿前向方向运动的情况下为前轮)处检测到的滑动事件。
在一些实施方式中，非道路速度控制系统可以操作成在与车辆速度和车辆轴距成比例的时间、基于在一个或更多个引导轮处识别出滑动事件(或存在台阶)来预测滑动事件(和/或在一些实施方式中遇到台阶)可能在一个或更多个后轮处。速度控制系统可以操作成管理在至少一个或更多个跟随轮处的滑动或台阶攀登，使得能够降低跟随轮处的任何滑动对车辆加速的影响。应当理解的是，如果同侧的前后轮胎二者在特定的一块光滑表面上通过并且经历滑动，则可以折衷车辆加速。可以折衷响应于用户请求的车辆加速直到恢复抓牢为止。从而，在一些实施方式中，速度控制系统将车辆向更高速度的加速中止一定的时间段或行驶距离，其中该时间段或行驶距离足以使跟随轮清除在其处发生滑动事件或越过台阶的位置。
本发明的一些实施方式具有如下优点：可以降低在速度控制系统设法使车辆加速时轮滑动对车辆加速的影响。在一些实施方式中，可以基本上改进车辆的定力。这至少部分因为可以通过在检测到一个或更多个引导轮的滑动时中止加速来减小一个或更多个引导(和在一些实施方式中的跟随)轮的滑动量。此外，在一些实施方式中，可以减小非道路表面因一个或更多个滑动事件而经受的降级量。
在一些实施方式中，非道路速度控制系统可以操作成控制或否则影响变速和/或传动比选择，以确保车辆正以适合于避免发动机熄火并且保持适当前进的变速在非道路上低速行驶。
在一些实施方式中，非道路速度控制系统可以操作成与陡坡缓降控制(HDC)/陡坡保持辅助一起工作，从而优化甚至在陡峭坡度上越过障碍时的车辆定力。在一些实施方式中，如果车辆正在其上行驶的坡度大于预定值和/或速度在预定阈值以下，则HDC/陡坡保持辅助制动命令超越或否则优先于非道路速度控制系统的命令。
在一些实施方式中，通过由根据地形模式的地形响应而指示的预设性能特性，可以影响速度控制系统在从当前巡航速度加速至变化设定速度时所采用的加速速率。
应当理解的是，在一些实施方式中，可以在非道路速度控制模式下、在前向或反向驾驶方向上操作车辆。
根据寻求保护的本发明的另一方面，提供了一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括：用于向多个轮中的至少之一施加转矩的装置；用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是车辆意在以其行驶的速度；用于确定车辆正在其上行驶的地形的特性的装置；以及用于确定目标速度是否适合于车辆正在其上行驶的地形的特性的装置。车辆速度控制系统还包括用于仅在确定目标速度适合的情况下通过向多个轮中的至少之一施加转矩来将车辆保持在目标速度的装置。当需要系统使车辆加速以达到目标速度并且系统检测到轮滑动事件时，系统可操作成暂时中止车辆的加速。通过中止施加另外的转矩来使车辆加速，可以完成对加速的中止。
如上所述，在一些实施方式中，提供了一种非道路速度控制系统，所述非道路速度控制系统被布置成：在速度车辆控制系统响应于用户请求来使车辆加速时检测到滑动事件的情况下，暂时保持车辆速度或暂时中止车辆加速。在一些实施方式中，将车辆速度保持在车辆最初遇到滑动事件时的速度。在一些实施方式中，系统仅被配置成在滑动事件已停止时朝向由用户选择的增大的设定速度来恢复车辆加速。
这样，非道路车辆速度控制系统可以接受设定速度的增大，但仅试图实现牵引力允许的设定速度。
在一些实施方式中，降低轮速使得将轮滑动限于指定量比如从约5％至约20％的量。其他的量也是有用的。该量可以响应于车辆速度、轮铰接、车辆姿态和/或所选择的TR模式。另外地或者代替地，其他的参数也是有用的。
在一些实施方式中，如果在降低轮速后仍发生一个或更多个轮的滑动，则进一步降低轮速使得轮滑动落入上述指定量内。
在一些实施方式中，速度控制系统可以操作成检测何时车辆可能正穿过或者跨过坡度。在一种场景中，如果车辆正穿过在车辆左边上升的坡度，则一个或更多个上坡轮比如左前轮和左后轮会比右前轮和右后轮经受更轻的车辆载荷。在给出的示例中，如果左轮正在滑动并且倾斜度或者其他的传感器输出指示斜坡在车辆左边上升，则速度控制系统可以管理车辆速度来暂时将速度降低至指定值以下，该指定值可以低于用户的设定速度(根据用户设定速度的值)。
在一些实施方式中，非道路速度控制系统可以操作成在与车辆速度和车辆轴距成比例的时间、基于识别出一个或更多个引导轮处的滑动事件(或存在台阶)来预测滑动事件(和/或在一些实施方式中遇到台阶)可能在一个或更多个后轮处。速度控制系统可以操作成管理至少一个或更多个跟随轮处的滑动或台阶攀登以使得降低跟随轮处的任何滑动对车辆加速的影响。应当理解的是，如果同侧的前后轮胎二者在特定的一块光滑表面上通过并且经历滑动，则可以折衷车辆加速。可以折衷响应于用户请求的车辆加速直到恢复抓牢为止。
本发明的实施方式具有如下优点：可以降低在速度控制系统设法使车辆加速时轮滑动对车辆加速的影响。在一些实施方式中，可以基本上改进车辆的定力。这至少部分因为可以通过在检测到一个或更多个轮的滑动时中止加速来减小一个或更多个引导(和在一些实施方式中的跟随)轮的滑动量。此外，在一些实施方式中，可以减小非道路表面因一个或更多个滑动事件而经受的损害量。
在一些实施方式中，非道路速度控制系统可以操作成控制或者否则影响变速和/或传动比选择，以确保车辆正以适合于避免发动机熄火并且保持合适前进的变速在非道路上低速行驶。
在根据本发明的一个方面的系统中，在用户于一个时段内请求增大目标速度的情况下，系统可以操作成接受设定速度的增大，其中在所述时段内，系统已因检测到滑动事件而暂时中止车辆的进一步加速。然而，系统可以暂时延迟试图使车辆加速至新设定速度。系统可以延迟试图使车辆加速至新设定速度，直到如上所述牵引力允许恢复加速为止。其他的布置也是有用的。
在根据本发明的一方面的方法中，在用户于一个时段内请求增大目标速度的情况下，方法可以包括接受设定速度的增大，其中在所述时段内，系统已因检测到滑动事件而暂时中止车辆的进一步加速。然而，方法可以包括暂时延迟试图使车辆加速至新设定速度。方法可以包括延迟试图使车辆加速至新设定速度，直到如上所述牵引力允许恢复加速为止。其他的布置也是有用的。
在本申请的范围内，明确意在的是：在之前段落中、在权利要求中和/或以下描述和附图中所阐述的各个方面、实施方式、示例以及替选方案，特别是其各自的特征，可以独立地或以任意组合的形式来取得。例如，参照一个实施方式所描述的特征适用于所有实施方式，除非这样的特征是不相容的。
附图说明
现在将参照以下附图仅作为示例来描述本发明的一个或更多个实施方式，其中：
图1是根据本发明的实施方式的车辆的平面图的示意性图示；
图2示出了图1的车辆的侧视图；
图3是根据本发明的实施方式的、包括在图1的车辆中的车辆速度控制系统的实施方式的高级示意图，其示出了巡航控制系统和低速前进控制系统；
图4是示出图3的巡航控制系统与低速前进控制系统之间的交互的流程图；
图5是图3的车辆速度控制系统的另外的特征的示意图；
图6示出了图1的车辆的方向盘以及制动踏板和加速踏板；
图7是在根据本发明的实施方式的车辆中、在一部分示例性非道路旅程的过程中的车辆速度v、设定速度vset和牵引力控制系统标记状态随时间变化的曲线；以及
图8是在增大设定速度的请求之后车辆速度v随时间t变化的曲线。
具体实施方式
在本文中对块例如功能块的引用要理解为包括对用于执行在其中响应于一个或更多个输入而提供输出的指定功能或动作的软件代码的引用。代码可以是由主计算机程序调用的软件例程或函数的形式，或者可以是构成不作为单独例程或函数的代码流的一部分的代码。对功能块的引用使得易于说明根据本发明的实施方式的控制系统的操作方式。
图1示出了根据本发明的实施方式的车辆100，车辆其具有动力系129。动力系129包括发动机121，发动机121连接至具有自动变速器124的传动系统130。传动系统130被布置成借助于前差速器137和一对前驱动轴118来驱动车辆的一对前轮111、112。传动系统130还包括辅助传动部131，辅助传动部131被布置成借助于辅助驱动轴或传动轴132、后差速器135以及一对后驱动轴139来驱动一对后轮114、115。本发明的实施方式适合用于其中变速器被布置成驱动仅一对前轮或仅一对后轮的车辆(即，前轮驱动车辆或后轮驱动车辆)，或可选的两轮驱动/四轮驱动车辆。在图1的实施方式中，变速器124借助于动力传输单元(PTU)131P来可释放地连接至辅助传动部131，以使得能够进行可选的两轮驱动或四轮驱动操作。要理解的是，本发明的实施方式可以适于具有多于四轮或其中仅两轮被驱动的车辆，例如三轮车辆或四轮车辆或具有多于四轮的车辆中的两轮。还应当理解的是，本发明的实施方式适合用于具有各种类型变速器比如持续可变变速器或手动变速器的车辆。其他类型的变速器也与本发明的实施方式相容。
用于车辆的控制系统包括称为车辆控制单元(VCU)10的中央控制器、动力系控制器11、制动控制器13以及转向控制器170C。VCU 10从设置在车辆上的各种传感器和子系统(未示出)接收多个信号并且向其输出多个信号。VCU 10包括图3所示的低速前进(LSP)控制系统12和稳定控制系统(SCS)14，其中后者是现有车辆控制系统的已知部件。SCS14通过检测并且降低牵引力损失来改进对车辆100的操纵。当检测到转向控制损失时，SCS 14自动地应用制动系统22来帮助将车辆转向用户想去的方向。在所示实施方式中，由VCU 10实现SCS 14。在一些替选实施方式中，可以由制动控制器13实现SCS 14。另外替选地，可以由独立的控制器实现SCS 14。
虽然未在图3中详细示出，但是VCU 10还包括动态稳定控制(DSC)功能块、牵引力控制(TC)功能块、防锁制动系统(ABS)功能块以及下坡控制(HDC)功能块。这些功能块提供指示例如DSC活动、TC活动、ABS活动、对车辆的单个轮的制动干预以及从VCU10至发动机121的发动机转矩请求的输出。前述事件中的所有事件指示已经发生车轮滑动事件。其他车辆子系统例如侧倾稳定控制系统等也可以是有用的。
车辆还包括巡航控制系统16，其可操作成当车辆正在以超过30kph的速度行驶时将车辆速度自动地保持在所选的速度。巡航控制系统16设置有巡航控制HMI(人机接口)18，通过巡航控制HMI 18，用户可以以已知的方式将目标车辆速度输入至巡航控制系统16。在本发明的一个实施方式中，将巡航控制系统输入控制装置安装至方向盘171(图6)。按下“设定速度”控制173来将设定速度设定为当前车辆速度。按下“+”按钮174使得能够增大设定速度，而按下“-”按钮175使得能够减小设定速度。在一些实施方式中，如果巡航控制系统16在“+”按钮174被按下时没有激活，则激活该巡航控制系统16。
巡航控制系统16监测车辆速度并且自动地调节与目标车辆速度的任何偏差，以使得将车辆速度保持在通常超过30kph的基本恒定的值。换言之，在低于30kph的速度处巡航控制系统是不起作用的。巡航控制HMI18还可以被配置成经由HMI 18的视觉显示器来向用户提供关于巡航控制系统16的状态的警告。
LSP控制系统12向用户提供基于速度的控制系统，该基于速度的控制系统使用户能够选择非常低的目标速度，在该目标速度处车辆可以在无需用户的任何踏板输入的情况下前进。仅以30kph以上的速度进行操作的高速公路巡航控制系统16不提供低速前进控制功能。而且，包括本系统16的已知公路上巡航控制系统被配置成使得在用户按下制动器(或者在具有手动变速器的车辆的情况下为离合器)的情况下，取消巡航控制功能并且车辆回复至需要用户踏板输入来保持车辆速度的手动操作模式。另外，可能由于牵引力损失而发起的轮滑动事件检测也具有取消巡航控制功能的效果。
控制系统12可操作成将选择的动力系动作、牵引力控制动作和制动动作共同地或单独地施加至车轮，以将车辆100保持在期望速度。应当理解的是，如果车辆100正在其中仅前轮111、112被驱动的两轮驱动模式下操作，则可以防止控制系统12向车辆100的后轮113、114施加驱动转矩。
用户经由低速前进控制HMI(LSP HMI)20(图1、图3)将期望目标速度输入至LSP控制系统12。LSP控制系统12以通常在约50kph以下的车辆速度进行操作，而直到车辆速度降低至30kph以下才激活，这时车辆的巡航控制系统变得无效。LSP控制系统12被配置成与牵引力事件无关地进行操作，即，系统12在检测到轮滑动时不取消速度控制。相反，LSP控制系统12有效地管理车辆行为，并且在此方式下至少不同于巡航控制系统16的功能，如下面将更详细描述的一样。
在车厢内提供LSP控制HMI 20以便用户能够容易地获取。车辆的用户能够经由LSP HMI 20将用户期望车辆行驶的速度(称为“目标速度”)的指示输入至LSP控制系统12。LSP HMI 20还包括视觉显示器(未示出)，在该视觉显示器上可以向用户提供关于LSP控制系统12的状态的信息和引导。
LSP控制系统12从车辆的制动系统22接收指示用户已经借助于制动踏板163施加的制动的程度的输入。LSP控制系统12还从加速踏板161接收指示用户已经下压加速踏板161的程度的输入。还从变速器或变速箱124向LSP控制系统12提供输入。该输入可以包括表示例如来自变速箱124的输出轴的速度、转矩转换器滑动以及变速比请求的信号。LSP控制系统12的其他输入包括来自巡航控制HMI 18的、表示巡航控制系统16的状态(开/关)的输入，以及来自LSP控制HMI 20的、表示LSP控制功能的状态的输入。
巡航控制HMI和LSP HMI具有设置在车辆的方向盘171上的输入控制装置以便于用户操作。
图6更详细地示出了图1的车辆100的方向盘171连同加速踏板161和制动踏板163。方向盘171支承巡航控制HMI 18和LSP控制HMI 20的用户可操作输入控制装置。如同在传统车辆的情况下一样，方向盘171具有‘设定速度’控制装置173，按下‘设定速度’控制装置173使用户能够激活传统的巡航控制系统16来保持当前车辆速度。轮171还具有‘LSP’控制激活172和恢复按钮173R。恢复按钮173R可以用来在道路上驾驶时控制“公路上”巡航控制系统且在非道路上驾驶时控制LSP控制系统12。LSP控制激活按钮173用来激活LSP控制系统12，并且恢复按钮173R用来命令系统12控制车辆100恢复先前设定的(用户定义的)设定速度。
如果车辆正在公路上操作，则按下设定速度控制装置173使巡航控制系统16激活，只要当前车辆速度在巡航控制系统16的操作范围内即可。按下‘+’控制装置174使巡航控制系统16增大设定速度，而按下‘-’控制装置175使巡航控制系统16减小设定速度。应当认识到，‘+’控制装置和‘-’控制装置可以是一些布置中的单个按钮，比如摇杆式按钮。在一些实施方式中，‘+’控制装置174还可以用作‘设定速度’控制装置，在该情况下可以去除设定速度控制装置173。
如果车辆正在非公路上操作，则按下设定速度控制装置173使LSP控制系统12激活并且如上所述进行操作，只要车辆速度在LSP控制系统12的操作范围内即可。
在一些实施方式中，系统还可以包括‘取消’按钮，该‘取消’按钮可以操作成取消LSP控制系统12的速度控制。在一些实施方式中，LSP系统可以处于激活条件和备用条件中的任一条件下。在一些实施方式中，LSP控制系统12可以操作成采取一中间条件，在该中间条件下，LSP控制系统12的车辆速度控制被中止，并且如果下坡控制(HDC)系统等已经激活则可以保持激活。
在LSP控制系统12激活的情况下，用户可以借助于“+”按钮174和“-”按钮175来增大或减小车辆设定速度。另外，用户还可以通过分别轻按加速踏板161或制动踏板163来增大或减小车辆设定速度。在一些实施方式中，在LSP控制系统12激活的情况下，禁用“+”按钮174和“-”按钮175。后一特征可以防止由于例如在越过可能需要相对大且频繁的转向角度改变的困难地形时意外地按压这些按钮之一而产生的设定速度改变。其他布置也是有用的。
图4示出了说明巡航控制系统18与LSP控制系统12之间的交互的流程处理。如果在用户尝试经由LSP控制HMI 20来激活LSP控制系统12时巡航控制是激活的，则向巡航控制系统16发送信号来取消速度控制例程。然后启动LSP控制系统12并且将车辆速度保持在由用户经由LSPHMI 20选择的低目标速度。如下情况也如此：如果LSP控制系统12是激活的，则抑制巡航控制系统16的操作。因此，两个系统12、16独立于彼此进行操作，使得根据车辆正以其行驶的速度，在任一时间仅一个系统是能够操作的。
在一些实施方式中，巡航控制系统16可以将车辆速度控制移交给LSP控制系统12，只要用户将设定速度100降低至在LSP控制系统12的操作速度范围内的值即可。类似地，在一些实施方式中，如果用户将车辆设定速度升高至在巡航控制系统16的操作范围内的值，则LSP控制系统16可以将车辆速度控制移交给巡航控制系统16车辆。其他的布置也是有用的。
在一些实施方式中，巡航控制HMI 18和LSP控制HMI 20可以被配置在相同硬件内，使得例如经由相同硬件来输入速度选择，其中一个或更多个单独开关被设置以在LSP输入与巡航控制输入之间进行切换。
图5示出了通过其在LSP控制系统12中对车辆速度进行控制的装置。经由LSP控制HMI 20将由用户选择的速度输入至LSP控制系统12。与动力系129(图1中所示)相关联的车辆速度传感器34将指示车辆速度的信号36提供至LSP控制系统12。LSP控制系统12包括比较器28，该比较器28将由用户选择的设定速度(也称为“目标速度”38)与所测量的速度36进行比较，并且提供指示该比较的输出信号30。将输出信号30提供至VCU 10的评估单元40，其根据需要增大还是减小车辆速度以保持已由用户选择的速度而将输出信号30解释为用于要将另外的转矩施加至车轮的请求，或用于减小施加至车轮的转矩的请求。通常通过增大传递至轮的动力系转矩的量来完成转矩增大。可以通过减小传递至轮的动力系转矩和/或通过增大轮上的制动力来完成将转矩减小至更小的正值或更大的负值。应当理解的是，在一些实施方式中，动力系129具有可操作为发电机的电机，可以由动力系129将负转矩施加至一个或更多个轮。然而，应当理解的是，在确定是否需要由功率系129的电机提供制动转矩和是否应当由电机或基于摩擦力的基础制动系统22提供制动转矩的过程中，涉及制动控制器13。
将来自评估单元40的输出42提供至动力系控制器11和制动控制器13，其又对施加至车轮111-115的净转矩进行控制。根据来自评估单元40的正转矩或负转矩的请求，可以增大或减小净转矩。从而，为了发起向轮施加需要的正转矩或负转矩，评估单元40可以命令向车轮施加附加的动力和/或向车轮施加制动力，上述二者中的任一者或二者可以用于实现保持目标车辆速度所需要的转矩改变。在所示的实施方式中，将转矩单独地施加至车轮使得保持目标车辆速度，但是在另一实施方式中，可以将转矩共同地施加至轮以保持目标速度。在一些实施方式中，动力系控制器11可操作成通过控制传动部件例如后驱动单元、前驱动单元、差速部件或任何其他合适的部件来控制施加至一个或更多个轮的转矩量。例如，传动系统130的一个或更多个部件可以包括可操作成使得施加至一个或更多个轮的转矩量能够改变的一个或更多个离合器。其他布置也是有用的。
在动力系129包括一个或更多个电机例如一个或更多个推进电机和/或发电机的情况下，动力系控制器11可操作成借助于一个或更多个电机来调制施加至一个或更多个轮的转矩。在一些实施方式中，一个或更多个电机可以在动力系控制器11的控制下操作为推进电机或发电机。从而，在一些实施方式中，动力系控制器11可以被控制成借助于电机来将更大的正转矩或更大的负转矩施加至一个或更多个轮。
LSP控制系统12还接收指示已经发生轮滑动事件的信号48。这可以是与提供至车辆的公路上巡航控制系统16的信号相同的信号48，并且在后者的情况下，触发公路上巡航控制系统16中的超越或抑制操作模式，使得中止或取消由公路上巡航控制系统16对车辆速度的自动控制。然而，LSP控制系统12不被布置成根据接收到指示轮滑动的轮滑动信号48来取消或中止操作。相反，系统12被布置成监测并且随后管理轮滑动，使得减小驾驶员工作量。在滑动事件期间，LSP控制系统12继续将所测量的车辆速度与由用户输入的期望车辆速度进行比较，并且继续自动地控制施加在车轮上的转矩，使得将车辆速度保持为所选值。因而应当理解的是，与巡航控制系统16不同地配置LSP控制系统12，这是由于轮滑动事件具有超越巡航控制功能的效果，使得必须恢复车辆的手动操作或者必须重设巡航控制功能。
本发明的另一实施方式(未示出)是其中向车辆提供轮滑动信号48的实施方式，其中不仅根据轮速度的比较得到轮滑动信号48，而且还使用指示车辆在地面上的速度的传感器数据来提炼轮滑动信号48。可以经由全球定位系统(GPS)数据或者经由被布置成对车辆与车辆正在其上行驶的地面的相对运动进行确定的车载雷达或基于激光的系统，来做出对这样的地面上速度的确定。在一些实施方式中，可以采用相机系统来确定地面上速度。
在LSP控制处理的任一阶段处，用户可以通过下压加速踏板161和/或制动踏板163来超越此功能，以在正或负的意义上调节车辆速度。然而，在经由信号48检测轮滑动事件的情况中，LSP控制系统12保持激活并且不中止由LSP控制系统12对车辆速度的控制。如图5所示，这可以通过将轮滑动事件信号48提供至LSP控制系统12来实现，LSP控制系统12然后管理该信号。在图1所示的实施方式中，SCS 14生成轮滑动事件信号48并且将其提供至LSP控制系统12和巡航控制系统16。
轮滑动事件在车辆的任一个轮处发生牵引力损失时被触发。轮和轮胎可以更倾向于例如在雪上、冰上、或沙地上和/或在陡坡或横坡上行驶时损失牵引力，或者例如在与在正常道路上条件下的公路上驾驶相比地形较不平坦或光滑的环境下损失牵引力。因而本发明的实施方式在车辆正在非道路环境下或者在其中轮滑动可能普遍发生的条件下被驾驶时找到特定的益处。用户在这样的条件下的手动操作可能是困难且经常是紧张的体验，并且可能导致不舒适的乘坐。本发明的实施方式使得能够以相对低的目标速度持续前进而无需用户干预。
车辆100还设置有表示与车辆运动和状态相关联的各种不同参数的附加传感器(未示出)。这些附加传感器可以是速度控制系统唯一的惯性系统，或乘客约束系统的一部分、或可以提供来自传感器例如陀螺仪和/或加速度计的、可以指示车体运动的数据并且可以将有用输入提供至LSP控制系统12的任何其他子系统。来自传感器的信号提供或用于计算指示车辆正在其上行驶的地形条件的特性(比如，泥和车辙、沙、草/砂砾/雪)的多个驾驶条件指示符(也称为地形指示符)。信号被提供至VCU 10，VCU 10基于地形指示符来确定用于各种子系统的最适合的控制模式，并且相应地自动控制子系统。在我们的共同未决的专利申请第GB1111288.5号、第GB1211910.3号和第GB1202427.9号中更详细地描述了本发明的这个方面，这些专利申请中的每一个的内容通过引用合并于本文。
车辆上的传感器(未示出)包括但不限于向VCU 10提供持续传感器输出的传感器，包括如之前所述且在图5中所示的轮速度传感器、环境温度传感器、大气压力传感器、轮胎压力传感器、轮铰接传感器、检测车辆偏摆、侧倾和俯仰角度和速率的陀螺仪传感器、车辆速度传感器、纵向加速度传感器、发动机转矩传感器(或发动机转矩估算器)、转向角度传感器、方向盘速度传感器、坡度传感器(或坡度估算器)、可以作为稳定控制系统(SCS)的一部分的横向加速度传感器、制动踏板位置传感器、制动压力传感器、加速踏板位置传感器、纵向、横向和垂直运动传感器以及构成车辆涉水辅助系统(未示出)的一部分的水检测传感器。
在其他实施方式中，仅可以使用前述传感器中的选择。
VCU 10还从转向控制器170C接收信号。转向控制器是电子动力辅助转向单元(ePAS单元)的形式。转向控制器170C向VCU 10提供指示施加至车辆100的可转向路面轮111、112的转向力的信号。这个力与由用户施加至方向盘171的、与由控制器170C生成的转向力结合的力相对应。
VCU 10评估各种传感器输入以确定针对车辆子系统的多个不同控制模式中的每个控制模式适合的可能性，其中每个控制模式与如上指出的车辆正在其上行驶的特定地形类型相对应。然后，VCU 10选择控制模式中最适合的控制模式，并且相应地控制各种车辆参数。
在LSP控制系统12中还可以利用(如通过参考所选的控制模式确定的)车辆正在其上行驶的地形的特性，来确定要施加至车轮的驱动转矩的适当增大或减小。例如，在用户选择不适于车辆正在其上行驶的地形的特性的目标速度，则系统12可操作成通过减小车轮速度来自动地向下调节车辆速度。在一些情况下，例如，用户所选速度可能是在某些地形类型上特别是在不平坦或粗糙地面的情况下不可达到或不适合的。如果系统12选择与用户所选设定速度(即目标速度)不同的设定速度，则经由LSPHMI 20向用户提供速度约束的视觉指示以指示已经采用替选速度。
应当理解的是，如果用户采用LSP控制系统12来越过非道路上光滑表面或陡坡并且在车辆100于表面上驾驶或爬陡坡时增大设定速度，则VCU 10可能试图激烈地增大发动机转矩从而造成牵引力损失。
因此，VCU 10被配置成在用户命令增大LSP控制系统12的设定速度时检测到滑动事件的情况下，中止对车辆100的加速。这样，LSP控制系统12可以接受增大设定速度，但仅试图达到牵引力允许的设定速度。
在一些实施方式中，在检测到滑动事件的情况下，控制轮速度使得轮滑动限于指定量，比如从约5％至约20％的量。其他的量也是有用的。该量可以响应于车辆速度、轮铰接、车辆姿态和/或所选TR模式。另外地或代替地，其他的参数也是有用的。
在一些实施方式中，如果在预定阈值以上的一个或更多个轮的滑动在降低轮速度之后持续，则通过控制净转矩来主动地管理一个或更多个轮的速度，使得轮滑动落入在上述指定范围内的值。
图7是车辆速度v、车辆设定速度vset和牵引力控制系统(TCS)标记状态F随时间变化的曲线，这时根据本发明的实施方式的车辆100正在穿过变化的地形。
在时刻t＝0，车辆100在LSP控制系统12的控制下正以速度v1行驶，其中设定速度vset＝v1。在比时刻t＝0迟的时刻t＝t1，车辆100的用户将vset的值增大至值vset＝v3。LSP控制系统12通过控制车辆100从速度v1至v3加速来做出响应。
在示出的示例中，在时刻t＝t2，车辆100经历牵引力控制事件，其中，TCS系统干预车辆前进控制以管理一个或更多个轮111-115的过度滑动。TCS系统可以被触发，同时车辆因若干不同原因例如由于光滑水平地形或光滑倾斜地形而正在加速。
当TCS系统的干预被触发时，TCS系统标记F从值F＝0改变成F＝1。通过中止用于进一步增大正转矩来使车辆100加速的请求，LSP控制系统12响应于TCS标记状态从F＝0至F＝1的改变。系统12将车辆速度保持在车辆恰好在触发TCS系统进行干预的事件之前正以其运动的速度(v2)。
如果仍存在过度滑动，则LSP控制系统12可以将轮速度降低至车辆恰好在触发TCS系统的操作的事件之前正以其运动的速度以下，即v2以下。
在一些实施方式中，系统12将车辆速度保持在v＝v2，直到TCS标记状态回复至指示已停止滑动事件的F＝0为止。然后，系统12可以试图朝向更早请求的设定速度v3来增大车辆速度。在一些实施方式中，系统12可以在将F设定为零之后、在试图增大车辆速度之前等待指定的时间段。在一些实施方式中，该时间段可以是预定时段或者响应于一个或更多个参数比如车辆速度而选择的时间段，针对此时间段，TCS标记被设定为F＝1和/或另外地或可代替地一个或更多个其他的参数。在本实施方式中，系统12被配置成在试图再次增大车辆速度之前等待1s的时间段，然而其他的值也是有用的。从而，一旦在时刻t＝t3将TCS标记恢复为F＝0，系统12就在试图在时刻t＝t4将车辆速度增大至速度v3之前等待1s。可以看出的是，在时刻t＝t5，车辆100实现新的设定速度vset＝v3。
图7的轨迹v’作为比较而示出了在从v1至v3的加速期间没有发生滑动事件并且TCS标记F没有采取值F＝1的情况下、随时间t变化的预测车辆速度。
本发明的实施方式具有如下优点：可以改进在非道路速度控制模式下的加速期间的车辆定力。在一些实施方式中，可以降低非道路路线上的轮胎侵蚀的影响，并且可以改进轮胎磨损和燃料消耗二者。可以通过将LSP控制系统12的操作适配于可用的抓牢水平并且抵抗发动机的超转速，来增强车辆定力。另外，与已知的巡航控制系统相比，在牵引力控制或者滑动事件期间没有使LSP控制系统12取消。应当理解的是，借助于LSP系统12取消车辆速度控制，可以是在非道路上驾驶时的显著注意力分散、不便和额外工作量的原因。
在一些实施方式中，在滑动事件之后重新开始对车辆100的加速时，LSP系统12被配置成朝向增大的设定速度来将加速速率限制成在检测到滑动事件时的加速速率。这使得降低了由于为使车辆加速而施加的增大的轮转矩而发生另外的滑动事件的风险。
图8是在如下时间段内的随时间t变化的车辆速度的曲线(图PP)：在该时间段内，在不存在轮滑动事件的情况下，在获得新设定速度之前，LSP控制系统12使车辆100加速至新设定速度。
在时刻t＝t1，动力系129传递足够的驱动转矩以在时刻t＝t1保持普遍的设定速度vset0＝v1。紧接着时刻t＝t1之后，用户将设定速度增大至vset1＝v3。作为响应，LSP控制系统12命令增大动力系转矩以使车辆100加速。车辆100在时刻ts获得新设定速度v3。
轨迹PA示出了在如下事件中车辆速度v的增长形式：在该事件中，发生牵引力控制事件同时车辆正被加速至新设定速度v3。
动力系129增大因此发展的转矩量并且使车辆100加速，使得车辆在时刻t＝t2获得了速度v2，其中该速度以速率v2’增长。通过图8中线v2’的梯度而给出速率v2’，其在时刻t＝t2与随时间变化的v的曲线相切。
在时刻t＝t2，TCS标记被设定成指示滑动事件发生的F＝1。LSP控制系统12通过中止对车辆100的进一步加速来做出响应。LSP控制系统12在F＝1的时间段内试图将车辆速度保持在值v2。
在时刻t＝t3，TCS标记被设定回指示已停止滑动事件的F＝0。作为响应，LSP控制系统12在自F被设定成零时起的1s期满之后、即在时刻t4之后命令增大动力系转矩以使车辆加速至速度vset1。在滑动事件之后，LSP控制系统12将车辆100的最大可容许加速速率限制成在时刻t＝t2普遍的速率，即限定成值v2’。如可以从图8看出的，在时刻t＝t3结束滑动事件之后被LSP控制系统12允许的最大速度增长速率发生在时刻t＝t4’，并且通过线v2’A的梯度来给出。由于LSP控制系统12限制车辆100的加速速率，因此线v2’A的梯度不超过线v2’的梯度，并且在示出的示例中基本上等于线v2’的梯度。LSP系统12被配置成将在时刻t4基本从零开始的速度增长速率过渡至值v2’A(其基本上等于如上指出的v2’)。
当车辆速度接近vset1时，加速速率降低，直到在时刻t＝t5达到vset1为止。
如上所指出的，图8的轨迹PP示出了在没有发生滑动事件的情况下在相似条件下的指定车辆速度。可以看出，在示出的特定示例中，最大的速度增长速率将会发生在时刻t2与t3之间的时刻，并且具有值v’。如可从图8看出的，v’>v2’＝v2’A。
因此，在上述示例中可以看出，在检测到滑动事件后，LSP控制系统12将在恢复加速之后的最大加速速率限制为车辆在滑动事件发生时所经历的加速速率。
本发明的实施方式具有如下优点：降低了车辆在从一个设定速度向更高设定速度加速时经受重复的滑动事件的风险。重复的滑动事件会造成驾驶表面降级并且致使该表面对于车辆而言更难于随后越过。例如，如果车辆护航队正穿过光滑地形并且引领的车辆由于重复的轮滑动事件而使地形的表面降级，则跟随的车辆会发现由于引导的车辆造成的地形变化而更难于越过地形。通过在滑动事件后限制动力系转矩的增长速率同时将车辆加速至新设定速度，可以降低发生重复滑动事件的风险。
一些实施方式还可以在从静止加速车辆并且发生轮滑动事件时是有用的。例如，可能在车辆从静止加速至设定速度(或最小操作速度)时发生轮滑动事件，从而导致中止对车辆的加速直到滑动事件已经停止为止。
在一些实施方式中，LSP控制系统12被配置成：一旦车辆的跟随轮已行驶与车辆的跟随轮通过其中引导轮经历滑动的地形区域所需要的距离相对应的距离，就在涉及引导轮的滑动事件之后允许恢复对车辆的加速。这降低了跟随轮经受过度轮滑动的风险。在一些实施方式中，这个距离可以与车辆的轴距的长度成比例。在一些实施方式中，这个距离可以基本上等于车辆的轴距的长度。
在示出的实施方式中，LSP控制系统12可以操作成在已中止对车辆100的加速的时间段内接收需要改变设定速度的用户输入。然而，在本实施方式中，系统12没有试图加速至新设定速度，直到已解除对加速的中止为止。这个特征允许驾驶员甚至在其中已中止加速的时间段内、根据普遍驾驶条件来更新设定速度，从而减少驾驶员工作量。其他的布置也是有用的。
应当理解，上述实施方式仅作为示例而给出，并且不意在限制本发明，本发明的范围以所附权利要求来限定。
可以参照下面的编号段落来理解本发明的实施方式：
1.一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统可操作成：
接收目标速度的用户输入，其中所述目标速度是所述车辆意在以其行驶的速度；以及
命令向所述车辆的一个或更多个轮施加转矩，
其中，所述系统被配置成使得：当需要使所述车辆加速以达到所述目标速度并且所述系统检测到轮滑动事件时，所述系统可操作成暂时中止所述车辆的进一步加速。
2.根据段落1所述的系统，其被配置成一旦满足指定的一个或更多个条件就自动恢复所述车辆的加速。
3.根据段落1所述的系统，其中，所述指定的一个或更多个条件选自如下条件：所述滑动事件已停止；以及所述车辆自涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止以来已行驶指定距离或指定时间段。
4.根据段落3所述的系统，其中，所述指定的一个或更多个条件包括如下条件：所述车辆自涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止以来已行驶指定距离，其中所述指定距离对应于所述车辆的引导轮与跟随轮之间的距离；或者所述车辆自涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止以来已行驶指定时间段，其中所述指定时间段对应于所述跟随轮到达涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止的位置处所需要的时间。
5.根据段落1所述的系统，其被配置成在暂时中止进一步加速时保持基本上恒定的速度。
6.根据段落5所述的系统，其中，所述基本上恒定的速度对应于在检测到所述滑动事件时所述车辆正以其行驶的速度。
7.根据段落1所述的系统，其被配置成以指定速率恢复加速。
8.根据段落7所述的系统，其中，所述指定速率对应于当检测到所述滑动事件时所述车辆的加速速率。
9.根据段落1所述的车辆速度控制系统，其可操作成：
确定所述车辆正以其行驶的当前速度；
将所述当前速度与所述目标速度进行比较并且提供指示所述当前速度与所述目标速度之差的输出；以及
根据所述输出来评估要施加至车辆的轮中的至少之一的转矩。
10.根据段落9所述的车辆速度控制系统，其可操作成命令基本上同时向所述车辆的至少两个轮施加转矩。
11.根据段落10所述的车辆速度控制系统，其可操作成命令基本上同时向所述车辆的至少四个轮施加转矩。
12.根据段落9所述的车辆速度控制系统，其还可操作成在确定所述当前速度超过预定阈值速度的情况下抑制所述车辆控制系统的操作。
13.根据段落12所述的车辆速度控制系统，其中，所述预定阈值速度在25kph与35kph之间。
14.根据段落13所述的车辆速度控制系统，其中，所述预定阈值速度为基本上30kph。
15.根据段落12所述的车辆速度控制系统，其中，所述预定阈值速度是第一较低阈值速度，所述车辆速度控制系统还可操作成：
将当前车辆速度与第二较高阈值速度进行比较，并且如果所述当前车辆速度小于所述第二较高阈值速度，则将所述车辆速度控制系统保持在等待状态，并且仅在所述当前车辆速度被降低至所述第一较低阈值速度以下时才发起车辆速度控制。
16.根据段落12所述的车辆速度控制系统，还包括巡航控制系统，所述巡航控制系统可操作成保持车辆速度处于在所述预定阈值速度以上的速度。
17.根据段落16所述的车辆速度控制系统，其中，所述巡航控制系统可操作成在接收到滑动检测输出信号时中止所述系统的操作。
18.根据任一前述段落所述的车辆速度控制系统，还可操作成：
检测所述车辆正在其上行驶的地形的特性；
确定所述目标速度是否适合于所述车辆正在其上行驶的地形的特性；以及
仅在确定出所述目标速度适合时才通过命令向所述多个轮中的至少之一施加转矩，来将所述车辆保持在所述目标速度。
19.一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆控制系统可操作成：
向所述多个轮中的至少之一施加转矩；
检测滑动事件并且在所述滑动事件的情况下提供滑动检测输出信号，其中所述滑动事件是当所述车辆在运动时任何一个或更多个轮与所述车辆正在其上行驶的地面之间的滑动事件；以及
接收目标速度的用户输入，其中所述目标速度是所述车辆意在以其行驶的速度，
其中，所述系统被配置成使得：当需要使所述车辆加速以达到所述目标速度并且所述系统检测到轮滑动事件时，所述系统可操作成暂时中止所述车辆的进一步加速直到不再检测到所述滑动事件为止。
20.根据段落19所述的系统，其可操作成一旦不再检测到所述滑动事件，就以与在检测到所述滑动事件时所述车辆正以其进行加速的速率基本上相等的速率恢复加速。
21.一种包括根据段落1所述的控制系统的车辆。
22.一种对具有多个轮的车辆的速度进行控制的方法，所述方法包括：
向所述多个轮中的至少之一施加转矩；
检测滑动事件并且在所述滑动事件的情况下提供滑动检测输出信号，所述滑动事件是当所述车辆在运动时任何一个或更多个轮与所述车辆正在其上行驶的地面之间的滑动事件；
接收目标速度的用户输入，其中所述目标速度是所述车辆意在以其行驶的速度；以及
使所述车辆加速以达到所述目标速度，
其中，在检测到轮滑动事件的情况下，所述方法包括暂时中止所述车辆的进一步加速。
23.根据段落22所述的方法，其中，所述方法包括在不再检测到所述滑动事件时恢复所述车辆的加速。
24.根据段落22所述的方法，包括在检测到所述滑动事件之后恢复所述车辆的加速，恢复加速的步骤包括以与在最初检测到滑动时所述车辆的速率相对应的速率来恢复加速。
25.一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括：用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是所述车辆意在以其行驶的速度；以及用于命令向所述车辆的一个或更多个轮施加转矩的装置，其中，所述系统被配置成使得当需要使所述车辆加速以达到所述目标速度并且所述系统检测到轮滑动事件时，所述系统可操作成暂时将所述车辆速度保持在如下值：所述值基本上等于在检测到所述轮滑动事件时所述车辆正以其行驶的值。
贯穿本说明书以及权利要求，词语“包括(comprise)”和“包含(contain)”及其变型——例如“包括(comprising)”和“包括(comprises)”——意指“包括但不限于”，并且不意在(并且不)将其他部分、附加物、部件、整数或步骤排除在外。
贯穿本说明书以及权利要求，除非上下文另有要求，否则单数包括复数。特别地，在使用不定冠词的情况下，除非上下文另有要求，否则本说明书应当被理解为考虑复数和单数。
结合本发明的特定方面、实施方式或示例所描述的特征、整数、特性、组合、化学部分或组，应当被理解为适用于本文中所描述的任何其他方面、实施方式或示例，除非与其不相容。

Claims (27)

1.一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括：
用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是所述车辆意在以其行驶的速度；以及
用于命令向所述车辆的一个或更多个轮施加转矩的装置，
其中，所述系统被配置成使得：当需要使所述车辆加速以达到所述目标速度并且所述系统检测到轮滑动事件时，所述系统能够操作成暂时中止所述车辆的进一步加速。
2.根据权利要求1所述的系统，所述系统被配置成：一旦满足指定的一个或更多个条件就自动恢复所述车辆的加速。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述指定的一个或更多个条件选自如下条件：所述滑动事件已停止；所述车辆自涉及一个或更多个轮的滑动事件停止以来已行驶指定距离或指定时间段；以及所述车辆自涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止以来已行驶指定距离或指定时间段。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述指定的一个或更多个条件包括如下条件：所述车辆自所述涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止以来已行驶指定距离，其中所述指定距离对应于所述车辆的引导轮与跟随轮之间的距离；或者所述车辆自所述涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止以来已行驶指定时间段，其中所述指定时间段对应于所述跟随轮到达所述涉及一个或更多个引导轮的滑动事件停止的位置处所需要的时间。
5.根据前述任一权利要求所述的系统，所述系统被配置成在暂时中止进一步加速时保持基本上恒定的速度。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述基本上恒定的速度对应于在检测到所述滑动事件时所述车辆正以其行驶的速度。
7.根据前述任一权利要求所述的系统，所述系统被配置成以指定速率恢复加速。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述指定速率对应于当检测到所述滑动事件时所述车辆的加速速率。
9.根据前述任一权利要求所述的系统，其中，用于将所述车辆速度保持在所述目标速度的装置包括：
用于确定所述车辆正以其行驶的当前速度的装置；
用于将所述当前速度与所述目标速度进行比较并且提供指示所述当前速度与所述目标速度之差的输出的装置；以及
用于根据所述输出来评估要施加至所述车辆的轮中的至少之一的转矩的装置。
10.根据权利要求9所述的系统，所述系统能够操作成命令基本上同时向所述车辆的至少两个轮施加转矩。
11.根据权利要求10所述的系统，所述系统能够操作成命令基本上同时向所述车辆的至少四个轮施加转矩。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的系统，包括：
用于在确定所述当前速度超过预定阈值速度的情况下抑制所述车辆控制系统的操作的装置。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述预定阈值速度在25kph至35kph之间。
14.根据权利要求13所述的车辆速度控制系统，其中，所述预定阈值速度为基本上30kph。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的系统，其中，所述预定阈值速度为第一较低阈值速度，所述车辆速度控制系统还包括：
用于将当前车辆速度与第二较高阈值速度相比较并且如果所述当前车辆速度小于所述第二较高阈值速度则将所述车辆速度控制系统保持在等待状态并且仅在所述当前车辆速度被降低至所述第一较低阈值速度以下时才发起车辆速度控制的装置。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述第二阈值速度对应于这样的速度：所述速度控制系统在该速度以上被取消，其中如果所述车辆速度随后下降到所述第二阈值速度以下，则所述系统不采取所述等待状态。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的系统，包括巡航控制系统，所述巡航控制系统能够操作成保持车辆速度处于在所述预定阈值速度以上的速度。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述巡航控制系统包括用于在接收到所述滑动检测输出信号时中止所述系统的操作的装置。
19.根据前述任一权利要求所述的系统，包括：
用于检测所述车辆正在其上行驶的地形的特性的装置；
用于确定所述目标速度是否适合于所述车辆正在其上行驶的地形的特性的装置；以及
用于仅在确定所述目标速度适合时才通过命令向所述多个轮中的至少之一施加转矩来将所述车辆保持在所述目标速度的装置。
20.一种用于具有多个轮的车辆的系统，所述车辆控制系统包括：
用于向所述多个轮中的至少之一施加转矩的装置；
用于检测滑动事件并且在所述滑动事件的情况下提供滑动检测输出信号的装置，其中所述滑动事件是当所述车辆在运动时任何一个或更多个轮与所述车辆正在其上行驶的地面之间的滑动事件；以及
用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是所述车辆意在以其行驶的速度，
其中，所述系统被配置成使得：当需要使所述车辆加速以达到所述目标速度并且所述系统检测到轮滑动事件时，所述系统能够操作成暂时中止所述车辆的进一步加速直到不再检测到所述滑动事件为止。
21.根据权利要求20所述的系统，所述系统能够操作成一旦不再检测到所述滑动事件，就以与在检测到所述滑动事件时所述车辆正以其进行加速的速率基本上相等的速率来恢复加速。
22.一种用于具有多个轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统包括：用于接收目标速度的用户输入的装置，其中所述目标速度是所述车辆意在以其行驶的速度；以及用于命令向所述车辆的一个或更多个轮施加转矩的装置，其中，所述系统被配置成使得当需要使所述车辆加速以达到所述目标速度并且所述系统检测到轮滑动事件时，所述系统能够操作成暂时将所述车辆速度保持在如下值：所述值基本上等于在检测到所述轮滑动事件时所述车辆正以其行驶的值。
23.一种包括根据前述任一权利要求所述的系统的车辆。
24.一种用于控制具有多个轮的车辆的速度的方法，所述方法包括：
向所述多个轮中的至少之一施加转矩；
检测滑动事件并且在所述滑动事件的情况下提供滑动检测输出信号，其中所述滑动事件是当所述车辆在运动时任何一个或更多个轮与所述车辆正在其上行驶的地面之间的滑动事件；
接收目标速度的用户输入，其中所述目标速度是所述车辆意在以其行驶的速度；以及
使所述车辆加速以达到所述目标速度，
其中，在检测到轮滑动事件的情况下，所述方法包括暂时中止所述车辆的进一步加速。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述方法包括在不再检测到所述滑动事件时恢复所述车辆的加速。
26.根据权利要求24或25所述的方法，包括在检测到所述滑动事件之后恢复所述车辆的加速，恢复加速的步骤包括以与在最初检测到滑动时所述车辆的速率相对应的速率来恢复加速。
27.一种基本上如在上文中参照附图所描述的系统、车辆或方法。
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