CN105683016A - 车辆速度控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于具有多个车轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统被配置成根据输入目标设定速度将所述车辆的速度自动控制到车辆控制速度。所述系统包括：接收装置，用于接收所述车辆意图行驶的目标设定速度的用户输入，所述接收装置包括输入装置，所述输入装置使所述用户能够通过按下并按住目标设定速度+按钮来逐渐增加所述目标设定速度；施加装置，用于将扭矩施加到所述多个车轮中的至少一个车轮来以所述车辆控制速度推动所述车辆。控制装置，被配置成当所述设定速度+按钮被按住时逐渐增加所述目标设定速度，以及当所述设定速度+按钮被松开时，所述控制器被配置成将所述目标设定速度继续增加由所述控制器根据所述即时车辆速度和所述车辆在其上行驶的地形中的至少一个来确定的值。

Description

车辆速度控制系统
技术领域
本发明涉及一种用于控制车辆的速度的系统。特别地但是不排他地，本发明涉及一种用于控制以陆地为基础的车辆的速度的系统，该车辆能够在各种不同和极端的地形和条件下驾驶，特别是在越野条件下驾驶。
背景技术
在通常称为巡航控制系统的已知的车辆速度控制系统中，在由用户设定后车辆速度被维持而无需由用户进一步地干预，以提高用户的驾驶体验。
用户选择车辆要被维持的速度，只要用户不施加制动或者用户在某些情况下不施加离合器，车辆就被维持在该速度。巡航控制系统从传动轴或车轮速度传感器得到其速度信号。当制动器或离合器被踩下时，巡航控制系统被禁用，使得用户可以改变车辆速度而不存在来自系统的阻力。如果用户踩下加速器踏板，则车辆速度会增加，但是当用户将他的脚从加速器踏板移开时，车辆恢复到预设巡航速度。
更复杂的巡航控制系统被集成到发动机管理系统中，并且可以包括使用基于雷达的系统来考虑与前方车辆的距离的自适应功能。例如，车辆可以设置有前瞻性的雷达检测系统，使得能够自动地检测前方车辆的速度和距离并且维持安全跟随速度和距离，而不需要用户输入。如果前方车辆减慢，或者由雷达检测系统检测到另一物体时，系统向发动机或制动系统发送信号以相应地使车辆减慢。
这样的系统通常仅在高于某个速度——通常为大约15mph——的情况下能够运行，并且在车辆在稳定的交通状况下特别是在公路或快车道上行驶的情况下是理想的。然而，在拥塞的交通状况下，当车辆速度趋向于变化很大时，巡航控制系统是无效的，尤其在系统由于最小速度要求而无法运行的情况下。最小速度要求经常被施加在巡航控制系统上，以减少例如当停车时的低速碰撞的可能性。因此，这样的系统在某些驾驶条件(例如，低速)下无效，并且在其中用户可能没有考虑到这样做是理想的的情况下被设定为自动禁用。在检测到车轮滑移事件时，已知系统也取消速度控制。
还已知的是，提供了一种用于控制一个或更多个车辆子系统的、机动车辆的控制系统。其内容通过引用并入本文中的US7349776公开了一种包括多个子系统控制器的车辆控制系统，所述多个子系统控制器包括发动机管理系统、变速器控制器、转向控制器、制动控制器和悬架控制器。子系统控制器可以分别在多个子系统功能模式下操作。子系统控制器连接至车辆模式控制器，车辆模式控制器控制子系统控制器以采取所需的功能模式，以提供车辆的若干个驾驶模式。每个驾驶模式对应于特定的驾驶条件或者一组驾驶条件，并且在每个模式中，每个子系统被设定为最适合于这些条件的功能模式。这样的条件被链接至车辆可能在上面驾驶的地形的类型，如草地/碎石地/雪地、泥地和车辙、岩石爬行、沙地以及称为“关闭特殊程序(SPO)”的公路模式。车辆模式控制器可以称为地形反馈(TR)(RTM)系统或控制器。
在其全部内容通过引用并入本文中的共同未决的专利申请GB2507622中，公开了一种特别是在越野环境中适于将车辆的速度控制在较低速度的速度控制系统。该系统使用施加正扭矩和负扭矩来控制车辆的速度，并且与已知的系统相反，如果在一个或更多个车轮处检测到滑移事件，则不取消速度控制功能，而是管理车轮处的扭矩以控制滑移事件并且维持车辆的行进。在本文中将这种类型的系统或者用于控制车辆的速度的类似系统称为低速行进控制(LSP)。
本发明改进了在越野条件下对速度的控制，尤其是当需要车辆克服障碍物时。
发明内容
可以参照所附权利要求来理解本发明的实施例。
本发明的各方面提供了系统、车辆和方法。
根据请求保护的本发明的一个方面，提供有一种用于具有多个车轮的车辆的车辆速度控制系统，该车辆速度控制系统被配置成根据输入目标设定速度将车辆的速度自动控制到车辆控制速度，以及该车辆速度控制系统包括：接收装置，该接收装置用于接收车辆意图行驶的目标设定速度的用户输入，该接收装置包括输入装置，该输入装置使用户能够通过按下并按住目标设定速度+按钮来逐渐增加目标设定速度；施加装置，该施加装置用于将扭矩施加到多个车轮中的至少一个车轮来以车辆控制速度推动车辆；以及控制装置，该控制装置被配置成当设定速度+按钮被按住时逐渐增加目标设定速度，以及当设定速度+按钮被松开时，控制器被配置成将目标设定速度继续增加由控制器根据即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形中的至少一个而确定的值。
在实施例中，接收装置和控制装置包括：电子处理器，该电子处理器具有用于接收指示目标设定速度的用户输入的一个或更多个信号的电输入端以及用于输出指示期望的扭矩的信号的电输出端；以及电子存储器装置，该电子存储器装置电耦接至电子处理器，以及在电子存储器装置中存储有指令，其中，处理器被配置成访问存储器装置并且执行存储在存储器装置中的指令，使得处理器能够操作成：当处理器接收指示目标设定速度的用户输入的一个或更多个信号时逐渐增加目标设定速度，以及当处理器停止接收指示目标设定速度的用户输入的一个或更多个信号时，将目标设定速度增加根据即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形中的至少一个而确定的值。
施加装置可以包括处理器，该处理器被配置成访问存储器装置并且执行存储在存储器装置中的指令，使得处理器能够操作成输出动力系扭矩请求信号以请求车辆的动力系产生所请求的扭矩。如本领域技术人员将理解的那样，可以将扭矩请求信号导向动力系控制器，该动力系控制器管理车辆的发动机和制动器，以在车辆的车轮处提供所需的扭矩以获得车辆控制速度。
在设置中，控制系统可以被配置成将目标设定速度继续增加根据接收到的指示车辆被配置成在其中运行的地形操作模式的信号而确定的值。
设定速度的最大值可以包括根据即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形中的至少一个而确定的绝对最大值。系统可以被配置成基于即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形中的至少一个通过限定现有目标设定速度与新的用户输入目标设定速度之间的差的最大值来限制最大输入目标设定速度。可以根据施加到多个车轮中的至少一个车轮的即时扭矩来减少现有目标设定速度与新的用户输入目标设定速度之间的差的最大值。
在本发明的一种设置中，车辆速度控制系统还包括用于根据车辆控制速度来减少目标设定速度的装置。目标设定速度可以被减少至：车辆控制速度+ΔV_set_max，其中，ΔV_set_max限定在给定车辆速度下允许目标设定速度超过控制速度的最大值。
根据请求保护的本发明的另一个方面，提供有包括在上文中描述的控制系统的车辆。
该车辆可以包括地形模式控制器，驾驶员能够经由地形模式控制器来选择地形操作模式，地形模式控制器被配置成输出指示所选择的地形模式的信号。可替代地或者额外地，该车辆可以包括自动地形响应控制器，自动地形响应控制器被配置成根据感测的车辆参数和/或环境参数来确定适当的地形模式，以及将车辆自动配置成在所确定的适当的地形模式下运行，自动地形响应控制器还被配置成输出指示车辆被配置在其中的地形模式的信号。
根据请求保护的本发明的另一个方面，提供有一种根据输入目标设定速度将具有多个车轮的车辆的速度自动控制在车辆控制速度的方法，该方法包括：接收车辆意图行驶的目标设定速度的用户输入，包括：经由目标设定速度输入装置的用户输入来进行接收，目标设定速度输入装置被配置成使用户能够通过按下并按住目标设定速度+按钮来逐渐增加目标设定速度；以及当设定速度+按钮被按下时逐渐增加目标设定速度；当设定速度+按钮被松开时，将目标设定速度继续增加根据即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形中的至少一个而确定的值；以及将扭矩施加到多个车轮中的至少一个车轮来以车辆控制速度推动车辆。
将扭矩施加到多个车轮中的至少一个车轮来以车辆控制速度推动车辆可以包括：输出动力系扭矩请求信号以请求车辆的动力系产生所请求的扭矩。
该方法可以包括：将目标设定速度继续增加根据接收到的指示车辆被配置成在其中运行的地形操作模式的信号而确定的值。指示车辆被配置成在其中运行的地形操作模式的信号可以包括指示用户选择的地形模式的信号。可替代地，所述指示车辆被配置在其中运行的地形操作模式的信号包括指示根据感测的车辆参数和/或环境参数自动确定的地形模式的信号。
设定速度的最大值可以包括根据即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形中的至少一个而确定的绝对最大值。
该方法还可以包括：基于即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形中的至少一个通过限定现有目标设定速度与新的用户输入目标设定速度之间的差的最大值来限制最大输入目标设定速度。根据施加到多个车轮中的至少一个车轮的即时扭矩来减少现有目标设定速度与新的用户输入目标设定速度之间的差的最大可容许值。
该方法还可以包括用于根据车辆控制速度来减少目标设定速度的装置。
根据请求保护的本发明的另一个方面，提供有一种存储有指令的非暂态计算机可读存储介质，该指令在由一个或更多个电子处理器执行时使一个或更多个电子处理器实施在上文中描述的方法。
根据本发明的另一个方面，提供有一种用于车辆的电子控制器，具有与该电子控制器相关联的用于存储指令的存储介质，该指令在由控制器执行时根据下述方法来控制车辆的运行：接收车辆意图行驶的目标设定速度的用户输入，包括：经由目标设定速度输入装置的用户输入来进行接收，目标设定速度输入装置被配置成使用户能够通过按下并按住目标设定速度+按钮来逐渐增加目标设定速度；以及当设定速度+按钮被按下时逐渐增加目标设定速度，以及当设定速度+按钮被松开时，将目标设定速度继续增加根据即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形中的至少一个而确定的值；以及将扭矩施加到多个车轮中的至少一个车轮来以车辆控制速度推动车辆。
附图说明
现在将参照附图仅通过示例的方式对本发明进行描述，在附图中：
图1是以平面视图形式的根据本发明的实施例的车辆的示意图；
图2以侧视图形式示出了图1中的车辆；
图3是本发明的车辆速度控制系统的实施例的高级别示意图，该车辆速度控制系统包括巡航控制系统和低速行进控制系统；
图4是图3中的车辆速度控制系统的另外的特征的示意图；
图5示出了根据本发明的实施例的车辆的方向盘、制动踏板和加速器踏板；
图6是示出了可应用本发明的车辆操作的流程图；以及
图7是示出了根据本发明的一个实施例的车辆的操作的流程图。
具体实施方式
本文中对块如功能块的引用应当理解为包括对用于执行指定的功能或动作的软件代码的引用，该指定的功能或动作可以是响应于一个或更多个输入而提供的输出。该代码可以呈现为由主计算机程序调用的软件程序或函数的形式，或者可以呈现为形成代码流的一部分的代码而非单独的程序或函数。参照功能块以便于说明本发明的实施例的操作的方式。
图1示出了根据本发明的实施例的车辆100。车辆100具有动力系129，动力系129包括发动机121，发动机121连接至动力传动系统130，动力传动系统130具有自动变速器124。应当理解的是，本发明的实施例也适用于在具有手动变速器、无级变速器或者任何其他合适的变速器的车辆中使用。
在图1的实施例中，可以借助于变速器模式选择器拨盘124S将变速器124设定为下述多个变速器操作模式之一：驻车模式、倒车模式、空挡模式、驾驶模式或运动模式。选择器拨盘124S将输出信号提供给动力系控制器11，动力系控制器11响应于该输出信号使变速器124按照所选择的变速器模式操作。
动力传动系统130被设置成借助于前差速器137和一对前传动轴118来驱动一对前车轮111、112。动力传动系统130还包括辅助动力传动系统部131，该辅助动力传动系统部131被设置成借助于辅助传动轴或后驱传动轴132、后差速器135和一对后传动轴139来驱动一对后轮114、115。
本发明的实施例适用于与下述车辆一起使用：变速器被设置为仅驱动一对前轮或者仅驱动一对后轮(即前轮驱动车辆或后轮驱动车辆)，或者为可选择的两轮驱动/四轮驱动车辆。在图1的实施例中，变速器124能够借助于动力传输单元(PTU)131P以可释放的方式连接至辅助动力传动系统部131，从而允许以两轮驱动模式或四轮驱动模式操作。应当理解的是，本发明的实施例可以适用于具有多于四个车轮的车辆或者其中仅两个车轮被驱动的车辆，例如三轮车或四轮车或者具有多于四个车轮的车辆的两个轮被驱动。
用于车辆发动机121的控制系统包括称为车辆控制单元(VCU)10的中央控制器10、动力系控制器11、制动控制器13和转向控制器170C。制动控制器13形成制动系统22(图3)的一部分。VCU10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，并且向设置在车辆上的各种传感器和子系统输出多个信号。VCU10包括图3中示出的低速行进(LSP)控制系统12和稳定性控制系统(SCS)14。SCS14通过检测并管理牵引力的损失来提高车辆100的安全性。当检测到牵引力减少或转向控制时，SCS14能够操作成自动地命令制动控制器13施加车辆的一个或更多个制动，以帮助将车辆100引导到用户希望行驶的方向上。在示出的实施例中，SCS14由VCU10来实现。在一些可替代的实施例中，SCS14可以由制动控制器13来实现。此外可替代地，SCS14可以由单独的控制器来实现。
尽管在图3中未详细示出，但是VCU10还包括动态稳定控制(DSC)功能块、牵引力控制(TC)功能块、防抱死制动系统(ABS)功能块和陡坡缓降控制(HDC)功能块。这些功能块在由VCU10的计算装置运行的软件代码中实现并且提供输出，所述输出指示例如在车轮滑移事件发生时的DSC活动、TC活动、ABS活动、对各个车轮的制动干预以及从VCU10向发动机121的发动机扭矩请求。上述事件中的每个事件指示车轮滑移事件已发生。其他车辆子系统如滚动稳定性控制系统等也可以是有用的。
如上所述，车辆100还包括巡航控制系统16，当车辆以超过25kph的速度行驶时，巡航控制系统16能够操作成将车辆速度自动维持在选定速度。巡航控制系统16设置有巡航控制HMI(人机接口)18，用户可以通过已知的方式借助于巡航控制HMI18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例中，巡航控制系统输入控制被安装到方向盘171(图5)。可以通过按下巡航控制系统选择按钮176来开启巡航控制系统16。当巡航控制系统16被开启时，按下“设定速度”控制173将巡航控制设定速度参数cruise_set-speed的当前值设定为当前车辆速度。按下“+”按钮174使得cruise_set-speed的值增加，而按下“-”按钮175使得cruise_set-speed的值降低。提供有恢复按钮173R，恢复按钮173R能够操作成控制巡航控制系统16以按照驾驶员超驰以cruise_set-speed的即时值来恢复速度控制。应该理解的是，包括本发明的系统16的已知的公路巡航控制系统被配置成使得在用户踩下制动器的事件中，或者在车辆具有手动变速器的情况下用户踩下离合器踏板的事件中，巡航控制功能被取消，并且车辆100恢复到手动操作模式，即需要由用户进行加速器踏板输入来维持车辆速度。此外，如可能由牵引力的损失引起的检测到车轮滑移事件也有取消巡航控制功能的效果。如果驾驶员随后按下恢复按钮173R，则恢复由系统16进行的速度控制。
巡航控制系统16监测车辆速度，并且自动调节与目标车辆速度的任何偏离，使得车辆速度被维持在通常超过25kph的基本上恒定的值。换言之，巡航控制系统在速度低于25kph时是无效的。巡航控制HMI18还可以被配置成经由HMI18的视觉显示器向用户提供关于巡航控制系统16的状态的警告。在本实施例中，巡航控制系统16被配置成允许将cruise_set-speed的值设定为范围在25kph至150kph中的任意值。
LSP控制系统12还为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，在该目标速度下，车辆可以在不要求用户进行任何踏板输入的情况下行进。低速速度控制(或者行进控制)功能不是由公路巡航控制系统16提供的，公路巡航控制系统16只在高于25kph的速度下工作。
LSP控制系统12借助于安装在方向盘171上的LSP控制系统选择器按钮172来激活。系统12能够操作成对车辆100的一个或更多个车轮共同地或分别地施加选择性的动力系、牵引力控制和制动动作，以将车辆100维持在期望的速度。
LSP控制系统12被配置成使用户能够经由低速行进控制HMI(LSPHMI)20(图1、图3)将set-speed参数、LSP_set-speed(在本文中可替代地称为目标设定速度)的期望值输入至LSP控制系统12，低速行进控制HMI20与巡航控制系统16和HDC控制系统12HD共享某些输入按钮173至175。假如车辆速度在LSP控制系统的可允许操作范围内(在本实施例中为从2kph至30kph的范围，尽管其他范围也是有用的)，则LSP控制系统12按照LSP_set-speed的值来控制车辆速度。与巡航控制系统16不同，LSP控制系统12被配置成独立于牵引力事件的发生而工作。也就是说，LSP控制系统12在检测到车轮滑移时不取消速度控制。相反，LSP控制系统12在检测到滑移时主动管理车辆的行为。
LSP控制HMI20被设置在车厢中，以便用户可以容易地访问。车辆100的用户能够以与巡航控制系统16类似的方式借助于“设定速度”按钮173和“+”按钮174/“-”按钮175经由LSPHMI20将用户期望车辆行驶的速度的指示(称为“目标速度”)输入到LSP控制系统12。LSPHMI20还包括视觉显示器，可以在视觉显示器上将关于LSP控制系统12的状态的信息和指导提供给用户。
LSP控制系统12从车辆的制动系统22接收用于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还从加速器踏板161接收用于指示用户已经踩下加速器踏板161的程度的输入。还从变速器或齿轮箱124向LSP控制系统12提供输入。该输入可以包括表示例如齿轮箱124的输出轴的速度、扭矩变换器滑移和齿轮比请求的信号。对LSP控制系统12的其他输入包括来自巡航控制HMI18的输入，该输入表示巡航控制系统16的状态(开/关)以及来自LSP控制HMI20的输入。
VCU10的HDC功能块形成HDC系统12HD的一部分。当HDC系统12HD被激活时，系统12HD对制动系统22(ABS功能块形成制动系统22的一部分)进行控制，以将车辆速度限制到与可以由用户设定的HDC设定速度参数HDC_set-speed的值对应的值。HDC设定速度也可以称为HDC目标速度。假设当HDC系统被激活时用户不通过踩下加速器踏板来超驰HDC系统，则HDC系统12HD对制动系统22(图3)进行控制，以防止车辆速度超过HDC_set-speed。在本实施例中，HDC系统12HD不能够操作成施加正驱动扭矩。相反，HDC系统12HD只能够操作成施加负制动力矩。
设置有HDC系统HMI20HD，用户可以借助于HMI20HD来控制HDC系统12HD，包括设定HDC_set-speed的值。在方向盘171上设置有HDC系统选择器按钮177，用户可以借助于HDC系统选择器按钮177来激活HDC系统12HD以控制车辆速度。
如上所述，HDC系统12HD能够操作成使用户能够设定HDC设定速度参数HDC_set-speed的值，并且使用与巡航控制系统16和LSP控制系统12相同的控制来调节HDC_set-speed的值。因此，在本实施例中，当HDC系统12HD正在控制车辆速度时，可以以与巡航控制系统16和LSP控制系统的设定速度类似的方式使用相同的控制按钮173、173R、174、175将HDC系统设定速度增加、降低或者设定到车辆的即时速度。HDC系统12HD能够操作成允许将HDC_set-speed的值设定为从2kph至30kph的范围内的任意值。
当车辆100以50kph或者更低的速度行驶并且没有运行其他速度控制系统时，如果HDC系统12HD被选择，则HDC系统12HD将HDC_set-speed的值设定成选自查找表的值。由查找表输出的值根据对当前选择的变速器齿轮、当前选择的PTU齿轮比(Hi/LO)和当前选择的驾驶模式的识别来确定。然后，假设驾驶员没有通过踩下加速器踏板161来超驰HDC系统12HD，则HDC系统12HD应用动力系129和/或制动系统22将车辆100减慢到HDC系统设定速度。HDC系统12HD被配置成以不超过最大允许速率的减速率将车辆100减慢到设定速度值。在本实施例中，该速率被设定为1.25ms至2ms，然而，其他的值也是有用的。如果用户随后按下“设定速度”按钮173，假设即时速度是30kph或者更低，则HDC系统12HD将HDC_set-speed的值设定成即时车辆速度。当车辆100以超过50kph的速度行驶时，如果HDC系统12HD被选择，则HDC系统12HD忽略该请求，并且向用户提供该请求已被忽略的指示。
应当理解的是，VCU10被配置成实现上述类型的已知地形反馈(TR)(RTM)系统，其中VCU10根据选定的驾驶模式控制一个或更多个车辆系统或子系统例如动力系控制器11的设定。驾驶模式可以由用户借助于驾驶模式选择器141S(图1)来选择。驾驶模式也可以称为地形模式、地形反馈模式或者控制模式。在图1的实施例中，提供了4种驾驶模式：“公路”驾驶模式适合于在其中驱动表面与车轮之间存在相对高的表面摩擦系数的相对坚硬、平滑的驱动表面上驾驶；“沙地”驾驶模式适合于在沙漠地形上驾驶；“草地、碎石地或雪地”驾驶模式适合于在草地、碎石地或雪地上驾驶；“岩石爬行”驾驶模式适合于在岩石表面上缓慢驾驶；以及“泥地和车辙”驾驶模式适合于在泥泞的、有车辙的地形上驾驶。可以附加地或者替代地提供其他驾驶模式。
在一些实施例中，LSP控制系统12可以处于活动状态、待机状态和“关闭”状态中的任何一种状态下。在活动状态下，LSP控制系统12通过控制动力系扭矩和制动系统扭矩来主动管理车辆速度。在待机状态下，LSP控制系统12不控制车辆速度直到用户按下恢复按钮173R或“设定速度”按钮173为止。在关闭状态下，LSP控制系统12不响应输入控制，直到LSP控制系统选择器按钮172被按下为止。
在本实施例中，LSP控制系统12也能够操作成采取与活动模式的中间状态类似的中间状态，但是在该中间状态下，LSP控制系统12被防止由动力系129命令将正驱动扭矩施加到车辆100的一个或更多个轮。因此，借助于制动系统22和/或动力系129只能施加制动扭矩。其他设置也是有用的。
在LSP控制系统12处于活动状态时，用户可以借助于“+”按钮174和“-”按钮175来增加或降低车辆设定速度。此外，用户可以可选地通过分别轻踩加速器踏板161或制动踏板163来还增加或降低车辆设定速度。在一些实施例中，在LSP控制系统12处于活动状态时，可以禁用“+”按钮174和“-”按钮175，使得只能借助于加速器踏板161和制动踏板163来调节LSP_set-speed的值。后一特征可以防止设定速度发生非故意变化，例如由于意外按下“+”按钮174或“-”按钮175中之一。意外按下可能发生在通过例如可能需要相对大而频繁改变转向角的困难地形时。其他设置也是有用的。
应该理解的是，在本实施例中，LSP控制系统12能够操作成使车辆按照从2kph至30kph的范围内的设定速度的值行驶，而巡航控制系统能够操作成使车辆按照从25kph至150kph的范围内的设定速度的值行驶，尽管其他值也是有用的。当车辆速度高于30kph而小于或基本上等于50kph时，如果LSP控制系统12被选择，则LSP控制系统12采取中间模式。在中间模式下，如果驾驶员松开加速器踏板161同时以高于30kph的速度行驶，则LSP控制系统12部署制动系统22以将车辆100减慢到与参数LSP_set-speed的值对应的设定速度的值。在车辆速度降到30kph或更低时，LSP控制系统12采取活动状态，在活动状态下LSP控制系统12能够操作成经由动力系129施加正驱动扭矩，以及经由动力系129(经由发动机制动)和制动系统22来施加制动扭矩，以按照LSP_set-speed值来控制车辆。如果没有设定LSP设定速度值，则LSP控制系统12采取待机模式。
应该理解的是，如果LSP控制系统12处于活动模式，则巡航控制系统16的操作被禁止。因此，系统12、16这两个系统彼此独立地操作，使得根据车辆正在行驶的速度，在任何一个时间处只有一个系统能够操作。
在一些实施例中，巡航控制HMI18和LSP控制HMI20可以被配置在相同的硬件内，使得例如经由相同的硬件来输入速度选择，该硬件提供有一个或更多个单独的开关，以在LSP输入与巡航控制输入之间进行切换。
图4示出了用于在LSP控制系统12中控制车辆速度的装置。如上所述，由用户选择的速度(设定速度)经由LSP控制HMI20输入至LSP控制系统12。与动力系129(如图1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提供给LSP控制系统12。LSP控制系统12包括比较器28，比较器28将由用户选择的“设定速度”38(也称为目标速度38)与测量速度36进行比较，并且提供指示比较结果的输出信号30。输出信号30被提供给VCU10的评估器单元40，评估器单元40根据需要增加还是减少车辆速度来维持速度LSP_set-speed将输出信号30解释成要将附加扭矩施加到车轮111至115的命令或者减少向车轮111至115施加附加扭矩的命令。扭矩的增加通常是通过增加传递到动力系的给定位置的动力系扭矩的量来实现的，所述给定位置例如发动机输出轴、车轮或者任何其他合适的位置。将给定车轮处的扭矩降低到更不正向或者更负向的值可以通过降低传递到车轮的动力系扭矩以及/或者在通过车轮上增加制动力来实现。应当理解的是，在一些实施例中，动力系129具有能够操作成发电机的一个或更多个电机，可以由动力系129通过电机将负扭矩施加到一个或更多个车轮。在某些情况下，也可以至少部分地根据车辆100正在移动的速度借助于发动机制动来施加负扭矩。如果设置有能够操作成推进马达的一个或更多个电动机，则可以借助于一个或更多个电机来施加正驱动扭矩。
来自评估器单元40的输出42被提供给动力系控制器11和制动控制器13，动力系控制器11和制动控制器13继而控制施加到车轮111至115的净扭矩。可以根据评估器单元40是命令正扭矩还是命令负扭矩来增加或降低净扭矩。为了对车轮施加必要的正扭矩或负扭矩，评估器单元40可以命令由动力系129将正扭矩或负扭矩施加到车轮，以及/或者由制动系统22将制动力施加到车轮，可以使用上述方法中的任意一种或两种方法来实现用于得到并维持要求的车辆速度所必需的扭矩的变化。在图示的实施例中，扭矩被单独地施加到车轮，以将车辆维持在要求的速度，但是在另一实施例中，可以将扭矩共同地施加到车轮，以维持要求的速度。在一些实施例中，动力系控制器11可以能够操作成通过控制动力传动系统的部件如后驱动单元、前驱动单元、差速器或者任何其他合适的部件来控制施加到一个或更多个车轮的扭矩的量。例如，动力传动系统130的一个或更多个部件可以包括能够操作成允许改变施加到一个或更多个车轮的扭矩的量的一个或更多个离合器。其他设置也是有用的。
在动力系129包括一个或者更多个电机例如一个或更多个推进马达和/或发电机的情况下，动力系控制器11可以能够操作成借助于一个或更多个电机来调节施加到一个或更多个车轮的扭矩。
LSP控制系统12还接收指示车轮滑移事件已发生的信号48。该信号48可以与供应至车辆的公路巡航控制系统16的信号48相同，并且在后者的情况下会触发对公路巡航控制系统16中的操作模式的超驰或禁用，使得由公路巡航控制系统16对车辆速度的自动控制被暂停或取消。然而，LSP控制系统12不被设置成根据接收到指示车轮滑移的车轮滑移信号48来取消或暂停操作。相反，系统12被设置成监测并且随后管理车轮滑移以减少驾驶员的工作量。在滑移事件期间，LSP控制系统12继续将测量的车辆速度与LSP_set-speed的值进行比较，并且继续自动控制施加到车轮的扭矩，以将车辆速度维持在选定值。因此，应该理解的是，LSP控制系统12被配置成与巡航控制系统16不同，对于巡航控制系统16，车轮滑移事件具有超驰巡航控制功能的效果，使得必须恢复对车辆的手动操作，或者必须通过按下恢复按钮173R或设定速度按钮173来恢复巡航控制系统12的速度控制。
在本发明的另外的实施例(未示出)中，不只是通过对各车轮的速度之间进行比较来得出车轮滑移信号48，而是使用指示车辆的对地速度的传感器数据来进一步细化车轮滑移信号48。这样的对地速度的确定可以经由全球定位(GPS)数据来作出，或者经由设置成确定车辆100与行驶在其上的地面的相对运动的车载雷达或者基于激光的系统来作出。在一些实施例中，可以采用照相机系统来确定对地速度。
在LSP控制过程的任何阶段处，用户可以通过踩下加速器踏板161和/或制动踏板163来超驰功能，以正向或负向的方式来调节车辆速度。然而，在经由信号48检测到车轮滑移事件的事件中，LSP控制系统12保持活动，并且由LSP控制系统12对车辆速度进行的控制不被暂停。如图4所示，这可以通过下述步骤来实现：将车轮滑移事件信号48提供给LSP控制系统12，然后由LSP控制系统12来管理车轮滑移事件信号48。在如图1所示的实施例中，SCS14生成车轮滑移事件信号48并且将车轮滑移事件信号48提供给LSP控制系统12和巡航控制系统16。
当在车轮中的任何一个车轮处发生牵引力损失时车轮滑移事件被触发。当例如在雪地、冰面、泥地或沙地和/或陡坡或横坡上行驶时，车轮和轮胎可能更容易失去牵引力。在与在正常的道路状况中的公路上行驶相比地形更不平坦或者打滑的情况下，车辆100也可能更容易失去牵引力。因此，我们发现本发明的实施例特别有益于当车辆100在越野环境中或者在经常发生车轮滑移的条件下驾驶时。在这样的条件下，对于驾驶员来说，手动操作可能非常困难并且往往经历较大的压力，并且可能使乘坐不舒适。
车辆100还设置有另外的传感器(未示出)，该传感器表示与车辆运动和状态相关联的各种不同的参数。这些可能是LSP或HDC控制系统12、12HD或者乘员约束系统的一部分或者任何其他子系统特有的惯性系，这些传感器可以提供来自传感器如陀螺仪和/或加速度计的可以指示车体运动的数据，并且可以向LSP和/或HDC控制系统12、12HD提供有用的输入。来自这些传感器的信号提供或者被用于计算指示车辆在其上行驶的地形条件的性质的多个驾驶条件指示符(也称为地形指示符)。
车辆100上的传感器(未示出)包括但不限于如前面提到的向VCU10提供连续传感器输出的传感器，以及如图5所示的环境温度传感器、大气压力传感器、轮胎压力传感器、车轮接地传感器、用于检测车辆的横摆、侧倾和俯仰的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、发动机扭矩传感器(或者发动机扭矩估计器)、转向角传感器、方向盘速度传感器、坡度传感器(或者坡度估计器)、可以是SCS14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、加速器踏板位置传感器、纵向、横向和垂直运动传感器、以及形成车辆涉水辅助系统的一部分的水检测传感器(未示出)。在其他实施例中，可以仅使用选自前述中的一些传感器。
前轮111、112与前传动轴118和前差速器137的组合可以称为前桥136F。后轮114、115与后传动轴139和后差速器135的组合可以称为后桥136R。
车轮111、112、114、115均具有相应的制动器111B、112B、114B、115B。相应的速度传感器111S、112S、114S、115S与车辆100的每个车轮111、112、114、115相关联。传感器111S、112S、114S、115S被安装至车辆100的底盘100C并且被设置成测量相应车轮的速度。
VCU10还接收来自转向控制器170C的信号。转向控制器170C以电子助力转向单元(ePAS单元)的形式存在。转向控制器170C向VCU10提供指示施加到车辆100的可转向车轮111、112的转向力的信号。该力与由用户施加到方向盘171的力与由ePAS单元170C产生的转向力的组合对应。
VCU10评估各种传感器输入，以确定用于车辆子系统的多种不同的控制模式(驾驶模式)中的每一种模式适当的概率，每一种控制模式与车辆在其上行驶的特定地形类型(例如，泥地和车辙、沙地、草地/碎石地/雪地)对应。
如果用户在自动驾驶模式选择条件下选择了车辆的操作，则VCU10选择各种控制模式中最合适的一种控制模式，并且VCU10被配置成根据所选择的模式来自动控制子系统。本发明的这个方面在我们的共同未决的已公开专利申请第GB2392748号、第GB2492655号和第GB2499252号中进行了更详细的描述，上述申请中的每个申请的内容通过引用并入本文中。
车辆在其上行驶的地形的性质(如通过参考所选择的控制模式来确定)，也可以在LSP控制系统12中用来确定适当增加或者减少车辆速度。例如，如果用户选择不适合车辆在其上行驶的地形的性质的LSP_set-speed的值，则系统12能够操作成通过减少车轮的速度来自动向下调节车辆速度。在某些情况下，例如，用户选择的速度可能无法实现或者不适合于某种地形类型，特别是在不平坦或者粗糙表面的情况下。如果系统12选择的设定速度与用户选择的设定速度不同，则经由LSPHMI20向用户提供速度约束的视觉指示，以指示已采用可替代的速度。
在上述系统中，当车辆遇到物体或障碍物如巨石、路缘或原木时，尤其是当以非常低的速度行驶时，由于先前传递到车轮的扭矩不足以驱动车辆通过障碍物时车辆可能会临时停止，并且当扭矩增加时存在轻微的时间延迟。可替代地，驾驶员可以在驱动车辆通过物体之前当车辆遇到该物体时手动地使车辆减速并停止。在车辆停止或者当前轮邻近障碍物时基本上处于静止的情形下，如果驾驶员增加LSP_set-speed，例如，如果驾驶员认为车辆需要更高的设定速度来克服该物体，或者按下LSP恢复按钮以将LSP控制重新恢复到先前保存的LSP_set-speed，则当车辆翻越物体时，由于用于克服障碍物的即时速度与用户增加的或恢复的LSP_set-speed之间的人为的和非故意的高差距，车辆会积极地加速到选定的LSP_set-speed。由于在翻越物体的点处的扭矩会很高，并且由于在当前车辆速度与LSP_set-speed之间存在大的差距，因此车辆可能以不按驾驶员意图的方式的速度向前突然加速。这可能不利于车辆的镇定性。
为了克服这个问题，车辆的控制系统可根据LSP_set-speed将车辆的速度控制到车辆控制速度，并且应该理解的是，在许多驾驶条件下，车辆控制速度将为LSP_set-speed。然而，车辆控制速度可以偏离LSP_set-speed而变化，特别是如果车辆以非常低的速度行驶或者从静止开始行驶，则车辆控制速度可以被减少。此外，扭矩请求信号可以被用作输入，基于该输入来计算车辆控制速度的减少。以这种方式，当车辆基本上处于静止状态并且高扭矩被请求时，车辆被控制到的速度被减少。以这种方式，当导致高扭矩请求的障碍物被克服时，车辆速度与车辆控制速度之间仅存在小的差异，并且结果将是传递到车轮的正扭矩迅速减少，从而使得车辆能够以更镇定的方式向前移动，并且根据检测到的障碍物来控制车辆加速度。因此有效地对加速度施加至少临时封顶。
在实施例中，可以维持LSP_set-speed，并且当障碍物被克服并且扭矩减少时，车辆控制速度可以沿规定的加速度曲线自动地增加回到LSP_set-speed，然而，当车辆控制速度是扭矩的函数时，上述情况仅当扭矩已减少时才会发生，从而防止当车辆通过并克服阻塞时的任何突然的或有力的车辆运动。控制系统在将车辆控制速度朝LSP_set-speed增加回来之前也可以存在延迟。这特别有利，因为如果前轮已通过该物体，则后轮很可能也会遇到相同的物体，因此维持减少的车辆控制速度直到后轮也克服了障碍物为止可能是有益的。此外，延迟还可以为驾驶员提供用于评估障碍物前的地形的时间。
在另一个实施例中，系统可以实际地减少LSP_set-speed，并且只允许车辆响应于用户输入而以较高的速度恢复行进以增加LSP_set-speed。LSP_set-speed可以被减少至车辆控制速度，或者可替代地，LSP_set-speed可以被减少至下述值，该值低于其先前值而比车辆控制速度高ΔV_set_max的值，使得：
减少的LSP_set-speed＝车辆控制速度+ΔV_set_max，
其中，ΔV_set_max限定针对给定的即时车辆速度允许目标设定速度(LSP_set-speed)超过车辆控制速度的最大值。以这种方式，在翻越物体之后，车辆将以LSP_set-speed被临时调节成的减少的车辆控制速度行进，直到驾驶员采取积极动作来增加速度为止。
由于当车辆处于静止或虚拟静止，即车辆仅非常缓慢地行驶时，对驾驶员可以增加LSP_set-speed的量进行限制以至少部分缓和实际车辆速度与LSP_set-speed之间的大差异的问题可能是有利的，特别是当正在向或者将要向车轮施加大扭矩时。因此，可以取决于或者根据即时车辆速度来限制LSP_set-speed的变化。特别地，系统的控制器还可以根据车辆在其上行驶的地形来限制最大输入LSP_set-speed。限制最大输入目标设定速度可由根据即时车辆速度限定最大ΔV_set的系统实现，其中ΔV_set是现有目标设定速度与新的用户输入目标设定速度之间的差。因此，系统将不允许用户输入会导致ΔV_set超过最大ΔV_set的LSP_set-speed。
现在将参照图6的流程图来描述控制系统功能的操作。
在步骤S101处，控制系统验证LSP控制系统是否处于活动配置。如果控制系统确定LSP控制系统处于活动配置，则方法继续进行到步骤S103。
在步骤S103处，控制系统例如通过参考车轮速度传感器、GPS数据等来确定实际车辆速度，并且确定车辆速度是否低于LSP_control_speed。如果车辆速度不低于LSP_control_speed，则方法进行到下面将描述的步骤S115。如果车辆速度低于LSP_control_speed，则方法进行到步骤S105。
在步骤S105处，控制系统确定对于车辆速度(以及/或者对于实际车辆速度与LSP_set-speed之间的差)而言扭矩请求信号是否高。如果对于车辆速度而言扭矩请求信号不高，则指示车辆当前并未试图克服障碍物，而仅是试图到达其LSP_set-speed，并且方法进行到下面将详细描述的步骤S113。
如果对于车辆速度(以及/或者对于实际车辆速度与LSP_set-speed之间的差)而言扭矩请求信号高，则这可以指示车辆试图翻越或克服障碍物，这要求比驾驶通过基本上平坦的地形大得多的驱动扭矩，并且方法进行到步骤S106。
在步骤S106处，系统确定车辆控制速度是否高于根据速度和/或扭矩的目标车辆控制速度。如果系统确定车辆控制速度不高于根据速度和/或扭矩的目标车辆控制速度，则方法进行到步骤S109。如果系统确定车辆控制速度高于根据速度和/或扭矩的目标车辆控制速度，则方法进行到步骤S107。
在步骤S107处，车辆控制速度被减少。此时，该方法可选地可以包括步骤S111，在S111处LSP_set-speed也被减少。车辆控制速度被减少至根据被请求的扭矩的量的值。然后，方法进行到步骤S109。
在步骤S109处，控制系统将车辆控制到车辆控制速度，然后循环返回到步骤S101，并且该控制循环继续。
如果在步骤105处对于给定速度而言扭矩不高，则如上所述，方法进行到步骤S113。在步骤S113处，系统确定车辆控制速度是否低于LSP_set-speed。如果车辆控制速度低于LSP_set-speed，则指示在该方法的先前循环中车辆控制速度已被减少，即，车辆遇到障碍物并且现在已通过该障碍物。如果系统确定车辆控制速度低于LSP_set-speed，则在方法进行到步骤S115之前引入时间延迟。在一个实施例中，时间延迟可以考虑车辆的轴距和车辆速度，以确保时间延迟是足够的，即，如果车辆的后轮也将翻越相同的障碍物则车辆不会加速，直到所有的车轮都通过了障碍物为止。其他时间延迟可以是有用的。在步骤S113处，如果系统确定车辆控制速度不低于LSP_set-speed，则指示车辆在正常条件下加速到LSP_set-speed，并且方法直接行进到步骤S115而不具有时间延迟。
在步骤S115处，控制系统控制车辆，以获得并且维持LSP_set-speed。
当驾驶员无法经由车辆HMI接口看到该驾驶员使用巡航控制按钮174、175设定的LSP_set-speed时，驾驶员可能会按下并按住“设定+”按钮并且设定比当前车辆速度高得多的目标速度。这可能是因为实际速度未被显示或者因为驾驶员正在集中精力控制车辆的方向而没有看车辆显示。
这可以导致车辆加速到非故意设定的高目标速度，这可能会使驾驶员感到不安，因为驾驶员不知道什么时候车辆会停止加速。
在设定+按钮被按下时，车辆速度以与时间相关的方式递增地增加，例如在按下按钮的情况下每秒钟增加1mph。在车辆以慢于LSP_set-speed增加的速度加速的情况下，当驾驶员松开设定+按钮时，当前车辆速度与LSP_set-speed之间可能发生差距，然后车辆可能以非预期或者超过由驾驶员预计的方式继续加速。这可以部分地通过操作车辆速度来减轻，使得车辆在+按钮被按下时加速，然后，系统将在设定+按钮被松开之后任何附加的速度增加限制到固定值，而不管LSP_set-speed本应该单纯地基于设定+按钮被按下的时间的量而增加的值。这防止了在按钮被松开时由于非故意的高设定速度而使车辆比预期加速得快。特别是在可变条件下越野驾驶时可能发生上述情况，当车辆可能被这样的因素限制其加速的速率时，车轮处发生滑移事件。在这种情况下，这样的可能性增加：驾驶员集中精力控制车辆的轨迹，而不是看可能正在显示设定速度的车辆HMI界面。因此，对任何附加的加速度的限制将目标速度(LSP_set-speed)绑定到车辆速度，因此按下并按住+按钮的车辆行为就像驾驶员在按住按钮的同时使汽车加速。在松开按钮时，汽车将最新的限定的量的加速度施加到目标。
然而，在低速驾驶期间，这种在设定+按钮被松开时使用封顶的附加速度增加的方法仍可能无意中造成镇定性的损失，因为加速度的最后一部分可以导致LSP_set-speed对于地形类型尤其在粗糙表面上而言太大。因此，驾驶员可能会无意中按下并按住设定+按钮，使车辆加速到对于该表面而言令人不安的太快的速度。
为了克服这个问题，本发明的车辆速度控制系统可以被配置成通过LSP_set-speed的方式将车辆的速度自动控制到车辆控制速度，LSP_set-speed根据即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形中至少一个来控制。
在一种设置中，车辆包括TR控制器，驾驶员经由该TR控制器可以设定地形模式。车辆速度控制系统可以根据车辆在其上行驶的地形来控制取决于LSP_set-speed的车辆控制速度，车辆在其上行驶的地形则是根据指示用户选择的地形模式的信号。可替代地，车辆可以具有本文如上所述的自动地形反馈(TR)控制器，并且系统可以根据车辆在其上行驶的地形来控制取决于LSP_set-speed的车辆控制速度，车辆在其上行驶的地形则取决于指示根据感测的车辆参数和/或环境参数来自动选择的地形模式的信号。
可以如上所述地控制车辆，其中，当驾驶员按住设定+按钮并且当驾驶员松开设定+按钮时，车辆加速。如果LSP_set-speed大于当前车辆速度，则控制器可以将LSP_set-speed设定成当前车辆速度加上最大可容许的附加量，其中，所述最大附加量根据即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形。
系统可以根据即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形中的至少一个将最大LSP_set-speed封顶到设定+按钮会将LSP_set-speed设定到的值，并由此将最大LSP_set-speed封顶到控制系统会将车辆加速到的值。以这种方式，驾驶员不会无意中请求车辆加速并且将车辆控制到大于对于正在通过的地形而言适当的LSP_set-speed。可以将最大LSP_set-speed(LSP_set-speed_max)限定为根据即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形中至少一个的绝对量。可替代地，系统可以基于即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形中的至少一个通过限定最大ΔV_set来限制最大输入目标设定速度，其中ΔV_set是现有目标设定速度与新的用户输入目标设定速度之间的差；即，系统不允许请求对当前LSP_set-speed的高于指定的增加，并且该差取决于即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形中的至少一个。
现在将参照图7的流程图来描述根据本发明的实施例的控制系统功能的操作。
在步骤S201处，控制系统验证LSP控制系统是否处于活动配置。如果控制系统确定LSP控制系统处于活动配置，则方法继续进行到步骤S203。
在步骤S203处，系统确定驾驶员是否正在按下设定+按钮。如果设定+按钮未被按下，则方法返回到步骤S201。如果设定+按钮被按下，则方法继续到步骤S205。
在步骤S205处，系统确定LSP_set-speed是否已经处于最大允许设定速度LSP_set-speed_max。为了执行此功能，控制器获取与即时车辆速度和车辆在其上行进的地形类型中的一者或二者相关的数据。地形类型由TR控制器获得并且可以是用户输入的TR模式，或者可以是自动确定的TR模式。然后，控制器在系统的存储器中的查找表中查找与所识别的即时车辆速度和/或地形类型相关的LSP_set-speed_MAX的值。如果LSP_set-speed等于针对主要状况的LSP_set-speed_max，则不会进一步增加LSP_set-speed并且不允许有加速度。然后方法继续进行到步骤S215，在步骤S215处，系统将车辆的速度控制到LSP_set-speed。如果LSP_set-speed低于LSP-set_speed_max，则系统继续进行到步骤S207，在步骤S207处，车辆逐渐加速并且LSP_set-speed被增加以匹配增加的车辆速度。然后方法继续进行到步骤S209。
在步骤S209处，系统确定设定+按钮是已被松开还是设定+按钮继续保持被按下。如果设定+按钮保持被按下，则方法循环回到步骤S205。以这种方式，在设定+按钮保持被按下的同时，控制系统会增加车轮处的扭矩以使车辆加速。加速的速率可以是预定的速率，并且可以例如取决于下述的因素：车辆运行的TR模式以及其他因素如车辆的姿势和检测到的滑移事件。用于确定合适的加速度的其他因素可能是有用的。扭矩增加的速率(即车辆加速度)可以根据即时速度和车辆运行的TR模式中的一者或二者而变化。此循环将一直持续，直到达到LSP_set-speed_max为止，或者直到在步骤S209处系统确定设定+按钮已被松开为止。如果在步骤S209处系统确定设定+按钮已被松开，则方法继续进行到步骤S211。
在步骤S211处，进一步检查是否已达到LSP_set-speed_max。如果已达到LSP_set-speed_max，则方法进行到步骤S215，并且系统将车辆控制到LSP_set-speed。然而，如果尚未达到LSP_set-speed_max，则方法继续进行到步骤S213。
在步骤S213处，在松开设定+按钮时，车辆将等于LSP_set-speed和LSP_set-speed_max中的较低值分配给LSP_set-speed，其中LSP_set-speed_max由当前车辆速度+ΔV_set_max来限定，其中ΔV_set_max限定针对主要地形类型允许LSP_set-speed超过即时车辆速度的最大值；即，在设定+按钮被松开时如果LSP_set-speed高于当前车辆速度，则车辆将继续朝LSP_set-speed加速，继续加速的幅度根据车辆的速度和/或主要的TR模式来确定。ΔV_set_max的值由系统从存储在控制系统的存储器中的查找表获得。然后方法继续进行到步骤S215，在步骤S215处，车辆被控制到LSP_set-speed。
尽管在本文中对设定+按钮进行了描述，但是应当认识到，当LSP控制模式在运行时，加速器可以被配置成充当设定+按钮，并且当车辆运行在LSP控制模式下时，上述方法和系统可以用踩下加速器来替代激活设定+按钮。
人们已经认识到，在使用车辆来通过不同的地形时，对于向车辆给出相同的命令输入而作出的车辆响应可能根据主要地形而导致不同的行为。特别是由于例如由不同的表面施加在车辆上的不同阻力，以及不同的表面摩擦，当通过向驱动轮施加增加正扭矩而车辆加速，以及通过减少正扭矩或者向驱动轮施加负扭矩来而车辆减速时，车辆的响应可以根据地形类型而不同。此外，对于不同的地形类型，由于地形的性质，因此需要不同水平的驾驶员控制。例如，在坚硬平整的表面如柏油路或者水泥路上行驶时，驾驶员工作量比较低，而在穿过散落着不同大小的石块的巨石区地时，驾驶员的工作量会比较高。由于这些原因，至少对于车辆而言可能理想的是对于相同的驾驶员输入，根据车辆在其上行驶的地形类型而作出不同的反馈，以便有助于控制车辆、增强镇定性以及减轻驾驶员的工作量和越野行驶时的疲劳。
如上所述，提出了一种低速行进控制系统，该低速行进控制系统将车辆的速度控制在低于由标准巡航控制系统控制的速度，并且该低速行进控制系统特别适合于非公路驾驶状况。
系统将车辆的速度控制到目标设定速度LSP_set-speed，可以由例如驾驶员通过按下设定+按钮和设定-按钮来逐渐增加或降低设定速度来设定和增加/降低LSP_set-speed。
车辆速度控制系统被配置成根据输入目标设定速度来自动控制车辆的速度。该车辆速度控制系统包括：用于接收车辆意图行驶的目标设定速度的用户输入的装置；用于将扭矩施加到多个车轮中的至少一个车轮来以车辆控制速度推动车辆的装置；以及用于根据即时车辆速度和车辆在其上行驶的地形中的至少一个来控制目标设定速度的装置。
用于控制目标设定速度的装置包括输入装置，该输入装置使用户能够通过对输入装置的每次致动来将目标设定速度逐渐增加和/或降低增量值。该控制系统被配置成根据即时车辆速度与车辆在其上行驶的地形中的至少一个来确定增量值。
用于根据车辆在其上行驶的地形来控制车辆控制速度的装置包括设置在车辆的方向盘171上的设定+按钮174和设定-按钮175。
每次当设定+按钮或设定-按钮被按下时，控制系统将LSP_set-speed增加或降低预定量。在可替代的布置中，设定+按钮或设定-按钮可以将由控制系统请求的扭矩的量增加或降低预定量，导致速度增加。然后可以将LSP_set-speed重置为新的车辆速度。
设定+或设定-增加或降低LSP_set-speed或扭矩请求的预定量根据车辆在其上行驶的地形来确定。
如上所述，车辆包括TR控制器，该TR控制器根据车辆在其上行驶的地形来控制车辆设置。TR模式可以由用户输入或者可以响应于从设置在车辆上的多个车辆传感器和/或环境传感器收集的数据由TR控制器来自动确定和设定。
在一种布置中，控制系统可以根据指示用户选择的地形模式的信号来对设定+和设定-的增量进行设定。可替代地，控制系统可以根据指示取决于感测的车辆参数和/或环境参数而自动选择的地形模式的信号来对设定+和设定-的增量进行设定。
控制系统包括包含查找表的存储器装置，该查找表将+增量幅度和/或-增量幅度关联到相关联的或者适当的TR模式。控制系统可以验证当设定+按钮或设定-按钮被选择时车辆运行在哪个TR模式下，并且查找用于该模式的适当的增量幅度。可替代地，对TR模式的设定或选择可以自动地使控制系统查找适当的增量幅度，并且存储该增量幅度以备设定按钮+或设定-按钮被激活时使用。
特别地，用于更多的一些TR模式——特别是可能关联到较大的悬挂行驶(suspensiontravel)或者大的扭矩变化的TR模式——的设定+增量可以较低。例如，TR模式可以包括“泥地和车辙”模式和“岩石爬行”模式，并且用于这些模式的设定+增量可以小于用于其他模式例如沙地、草地、碎石地、雪地；SPO等的设定+增量。以这种方式，当设定+控制被激活时，在某些模式下加速度的量可能被减少，使得车辆不会响应于设定+输入而加速得那么多，从而允许在困难地形中以更大的策略来进行控制，由此提高车辆的镇定性。也可以通过减少LSP_set-speed的变化率来改进牵引力，即从当前速度到新的LSP_set-speed的加速度会被减少。
在一些实施例中，可以以相同的方式来被配置设定-控制，然而，可替代地，设定-控制可以具有单独的查找表，使得设定-控制可以独立于设定+控制而变化，或者可以被设定为恒定值。例如，对于减速增量而言理想的是维持恒定，因此当车辆减慢时，驾驶员在所有模式下获得相同的或者类似的车辆减慢。
可以根据即时车辆速度来进一步修正增量的幅度，特别是在较低速度下增量可以较小，而在较高速度下增量可以较大。这可以通过使用将TR模式和速度关联到增量值的查找表来实现，或者可以通过将车辆速度的函数应用到增量值来实现。例如：
增量值＝IVLOOKUP×C(VINST)
其中，IVLOOKUP是从查找表中获得的IV值；VINST是车辆的即时速度，C是常数。
应该理解的是，在一些实施例中，越野速度控制系统可以能够操作于正向或者反向的驱动用途。
应该理解的是，根据本发明的实施例的速度控制系统可以形成ATPC(全地形行进控制)系统的一部分，ATPC系统可以被设置成独立于一个或更多个车辆控制系统工作或者结合一个或更多个车辆控制系统工作，所述一个或更多个车辆控制系统被设置成将一个或更多个车辆配置例如用于车辆在其上行驶的给定地形的一个或者更多个子系统配置进行优化。这样的系统的示例是地形反馈(RTM)系统。
将要理解的是，上文中描述的实施例仅通过示例给出并且不旨在限制本发明，本发明的范围在所附权利要求中限定。
贯穿本文的说明书和权利要求书，词语“包括(comprise)”和“包含(contain)”以及这些词语的变体例如“包括(comprising)”和“包括(comprises)”意味着“包括但不限于”，并且不旨在(并且不)排除其他部分、添加物、部件、整体或步骤。
贯穿本文的说明书和权利要求书，除非上下文另有要求，否则单数包括复数。特别是在使用不定冠词时，除非上下文另有要求，否则说明书应被理解为考虑复数以及单数。
除非与其不兼容，否则结合本发明的特定方面、实施例或示例来描述的特征、整体、特性、化合物、化学成分或基团应被理解为适用于本文中描述的任何其他方面、实施例或示例。

Claims (24)

1.一种用于具有多个车轮的车辆的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统被配置成根据输入目标设定速度将所述车辆的速度自动控制到车辆控制速度，以及所述车辆速度控制系统包括：
接收装置，用于接收所述车辆意图行驶的目标设定速度的用户输入，所述接收装置包括输入装置，所述输入装置使所述用户能够通过按下并按住目标设定速度+按钮来逐渐增加所述目标设定速度；
施加装置，用于将扭矩施加到所述多个车轮中的至少一个车轮来以所述车辆控制速度推动所述车辆；以及
控制装置，被配置成当所述设定速度+按钮被按住时逐渐增加所述目标设定速度，以及当所述设定速度+按钮被松开时，所述控制器被配置成将所述目标设定速度继续增加由所述控制器根据所述即时车辆速度和所述车辆在其上行驶的地形中的至少一个来确定的值。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接收装置和所述控制装置包括：
电子处理器，所述电子处理器具有用于接收指示目标设定速度的用户输入的一个或更多个信号的电输入端以及用于输出指示期望的扭矩的信号的电输出端；以及
电子存储器装置，所述电子存储器装置电耦接至所述电子处理器，以及在所述电子存储器装置中存储有指令，
其中，所述处理器被配置成访问所述存储器装置并且执行存储在所述存储器装置中的指令，使得所述处理器能够操作成：
当所述处理器接收所述指示目标设定速度的用户输入的一个或更多个信号时逐渐增加所述目标设定速度，以及当所述处理器停止接收所述指示目标设定速度的用户输入的一个或更多个信号时，将所述目标设定速度增加根据所述即时车辆速度和所述车辆在其上行驶的地形中的至少一个而确定的值。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述施加装置包括所述处理器，所述处理器被配置成访问所述存储器装置并且执行存储在所述存储器装置中的指令，使得所述处理器能够操作成输出动力系扭矩请求信号以请求所述车辆的动力系产生所请求的扭矩。
4.根据前述权利要求中任一项所述的车辆速度控制系统，所述车辆速度控制系统被配置成将所述目标设定速度继续增加根据接收到的指示所述车辆被配置成在其中运行的地形操作模式的信号而确定的值。
5.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，设定速度的最大值包括根据所述即时车辆速度和所述车辆在其上行驶的地形中的至少一个而确定的绝对最大值。
6.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，所述系统被配置成基于所述即时车辆速度和所述车辆在其上行驶的地形中的至少一个通过限定现有目标设定速度与新的用户输入目标设定速度之间的差的最大值来限制最大输入目标设定速度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，根据施加到所述多个车轮中的至少一个车轮的即时扭矩来减少现有目标设定速度与新的用户输入目标设定速度之间的差的最大值。
8.根据前述权利要求中任一项所述的车辆速度控制系统，还包括用于根据所述车辆控制速度来减少所述目标设定速度的装置。
9.根据权利要求8所述的车辆速度控制系统，其中，所述目标设定速度被减少至
车辆控制速度+ΔV_set_max，其中，ΔV_set_max限定在给定车辆速度下允许所述目标设定速度超过所述控制速度的最大值。
10.一种车辆，包括根据前述权利要求中任一项所述的控制系统。
11.根据权利要求10所述的车辆，包括地形模式控制器，驾驶员能够经由所述地形模式控制器来选择地形操作模式，所述地形模式控制器被配置成输出指示所选择的地形模式的信号。
12.根据权利要求10或11所述的车辆，包括自动地形响应控制器，所述自动地形响应控制器被配置成根据感测的车辆参数和/或环境参数来确定适当的地形模式，以及将所述车辆自动配置成在所确定的适当的地形模式下运行，所述自动地形响应控制器还被配置成输出指示所述车辆被配置在其中的地形模式的信号。
13.一种根据输入目标设定速度将具有多个车轮的车辆的速度自动控制在车辆控制速度的方法，所述方法包括：
接收所述车辆意图行驶的目标设定速度的用户输入，包括：经由目标设定速度输入装置的所述用户输入来进行接收，所述目标设定速度输入装置被配置成使所述用户能够通过按下并按住目标设定速度+按钮来逐渐增加所述目标设定速度，以及；
当所述设定速度+按钮被按下时逐渐增加所述目标设定速度；
当所述设定速度+按钮被松开时，将所述目标设定速度继续增加根据所述即时车辆速度和所述车辆在其上行驶的地形中的至少一个而确定的值；以及
将扭矩施加到所述多个车轮中的至少一个车轮来以所述车辆控制速度推动所述车辆。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述将扭矩施加到所述多个车轮中的至少一个车轮来以所述车辆控制速度推动所述车辆包括：输出动力系扭矩请求信号以请求所述车辆的动力系产生所请求的扭矩。
15.根据权利要求13或14所述的方法，包括：将所述目标设定速度继续增加根据接收到的指示所述车辆被配置成在其中运行的地形操作模式的信号而确定的值。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述指示所述车辆被配置成在其中运行的地形操作模式的信号包括指示用户选择的地形模式的信号。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述指示所述车辆被配置成在其中运行的地形操作模式的信号包括指示根据感测的车辆参数和/或环境参数自动选择的地形模式的信号。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法，其中，设定速度的最大值包括根据所述即时车辆速度和所述车辆在其上行驶的地形中的至少一个而确定的绝对最大值。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的方法，还包括：基于所述即时车辆速度和所述车辆在其上行驶的地形中的至少一个通过限定现有目标设定速度与新的用户输入目标设定速度之间的差的最大值来限制最大输入目标设定速度。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的方法，其中，根据施加到所述多个车轮中的至少一个车轮的即时扭矩来减少现有目标设定速度与新的用户输入目标设定速度之间的差的最大可容许值。
21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括用于根据所述车辆控制速度来减少所述目标设定速度的装置。
22.一种存储有指令的非暂态计算机可读存储介质，所述指令在由一个或更多个电子处理器执行时使所述一个或更多个电子处理器实施根据权利要求13至21中任一项所述的方法。
23.一种用于车辆的电子控制器，具有与该电子控制器相关联的用于存储指令的存储介质，所述指令在由所述控制器执行时根据下述方法来控制所述车辆的运行：
接收所述车辆意图行驶的目标设定速度的用户输入，包括：经由目标设定速度输入装置的所述用户输入来进行接收，所述目标设定速度输入装置被配置成使所述用户能够通过按下并按住目标设定速度+按钮来逐渐增加所述目标设定速度；以及
当所述设定速度+按钮被按下时逐渐增加所述目标设定速度，以及
当所述设定速度+按钮被松开时，将所述目标设定速度继续增加根据所述即时车辆速度和所述车辆在其上行驶的地形中的至少一个而确定的值；以及
将扭矩施加到所述多个车轮中的至少一个车轮来以所述车辆控制速度推动所述车辆。
24.一种基本上如本文中描述的方法、系统或车辆。
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