CN111556834A - 用户选择的用于动力传动系统管理的控制特征 - Google Patents

Abstract

公开了使用加速踏板位置和相关联的强制降挡状态来改变与车辆动力传动系统相关联的所选择的性能指标值，以便激活或禁止控制特征，所述控制特征管理所述动力传动系统的用于推进所述车辆的可用动力。所述驾驶员可以激活和/或禁止所述动力传动系统控制特征，而无需外部传感器，也无需所述驾驶员操纵所述车辆中需要所述驾驶员从驾驶转移注意力的开关。

Description

用户选择的用于动力传动系统管理的控制特征

本申请要求于2017年11月14日提交的美国临时申请序列号62/585,620的申请日的权益，该临时申请以引用方式并入本文。

背景技术

改善机动车辆的燃料经济性仍然是人们关注和持续发展的领域。当前，存在一些燃料效率改进系统，这些燃料效率改进系统经由外部传感器(诸如加速度传感器、车辆重量传感器、道路坡度传感器等)来感测道路负载力。这些系统允许驾驶员在条件指示需要附加的动力时获得更多的发动机动力。然而，这些系统具有增加的复杂性以及较高的设计和安装成本。

低成本解决方案可以包括驾驶员定位的控制开关，该驾驶员定位的控制开关可操作以启动发动机控制特征，这些发动机控制特征可以基于当前的路线条件(诸如道路负载)可能节省燃料。然而，驾驶员的行为可以导致选择开关无法根据当前的路线条件正确定位，这可以导致在不需要此类动力需求时将发动机保持在“动力”模式或其他燃料效率较低模式。因此，失去了改善燃料经济性的机会，因为没有为当前的路线条件选择适当的控制特征。因此，需要在这个领域进一步改进。

发明内容

本公开涉及使用加速踏板位置和加速踏板的相关联的强制降挡状态，以改变与车辆动力传动系统相关联的性能指标值，以便激活或禁止管理动力传动系统的用于推进车辆的可用动力的控制特征。因此，驾驶员可以通过操纵加速踏板来激活和/或禁止动力传动系统的控制特征，而无需外部传感器，也无需驾驶员操纵车辆中需要驾驶员从驾驶转移注意力的开关。

本发明内容既不旨在标识所要求保护主题的关键或必要特征，也不旨在用来帮助限制所要求保护的主题的范围。根据以下描述和附图，另外的实施方案、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。

附图说明

图1示出了具有动力传动系统和用于控制动力传动系统的可用动力的控制系统的车辆的实施方案。

图2示出了控制系统的示意图，该控制系统可操作以激活或禁止管理车辆的动力传动系统的可用动力的一个或多个发动机控制特征。

图3示出了图，该图示出了随着时间推移的加速踏板强制降挡状态和相关联的性能指标值。

图4示出了表格，该表格示出了用于节省燃料的发动机控制功能/特征和相关联的性能指标阈值。

具体实施方式

为了促进对本发明原理的理解，现在将参考在附图中示出的实施方案，并且将对其进行具体的描述。然而，应当理解，并非从而旨在限制本发明的范围。在所描述的实施方案中的任何改变和进一步的修改，以及本文所描述的本发明的原理的任何进一步的应用都被认为是本发明所属领域的技术人员通常会想到的。

参考图1，示出了示例性车辆10的示意图，该示例性车辆包括被构造成生成用于推进车辆10的动力的动力传动系统11。车辆10旨在覆盖各种车辆，诸如卡车、牵引拖车、货车、公共汽车、客车等。动力传动系统11包括连接至变速器14的原动机12。原动机12可以包括内燃发动机和/或电动马达/电池系统。原动机12向变速器14提供动力，该变速器连接至一个或多个地面接合轮(未示出)以沿着路线推进车辆10。

车辆10还包括示例性控制系统30，该示例性控制系统包括电子控制单元16，该电子控制单元可用于控制车辆10的各个方面，包括管理动力传动系统11用来推进车辆10的可用动力。控制系统30包括加速踏板18和可操作地连接至电子控制单元16的选择开关20。加速踏板18和选择开关20向电子控制单元16输出驾驶员提供的输入。所提供的输入可以包括例如加速踏板位置信息、开关位置信息，以及由车辆操作者经由一个或多个车辆控制设备或系统提供的其他信息。电子控制单元16可以处理所接收的信息以确定附加信息，该附加信息包括例如加速踏板位置确定、加速踏板在某个位置的运行时间，以及选择开关致动/位置信息。

参考图2，示出了控制系统30，其中加速踏板18与控制系统30和任选的强制降挡开关22连接。控制系统30接收加速踏板位置信号，但是不需要接收来自强制降挡开关22的信号，因为控制系统30可以基于加速踏板位置来自身确定加速踏板18的“强制降挡”状态。例如，响应于加速踏板位置大于95%，强制降挡状态可以被视为“活动”。还可以使用加速踏板18的其他阈值。

强制降挡开关22可以向驾驶员提供获得并且保持加速踏板18的预先确定的位置的指示，并且防止驾驶员无意识地将模式状态从非活动改变为活动，反之亦然。强制降挡开关22无需连接至电子控制单元16。在一个实施方案中，强制降挡开关22是制动开关，当加速踏板位置等于或大于控制器校准的加速踏板强制降挡阈值量时，该强制降挡开关在物理上抵抗加速踏板移动。

加速踏板位置是操作者选择的加速踏板位置。该加速踏板位置经由例如数据链路或硬接线连接32提供给电子控制单元16，该电子控制单元记录该位置和在该位置的运行时间。在示例性实施方案中，阈值加速踏板位置是存储在电子控制单元16的存储器中或被传送至该电子控制单元以用于与加速踏板18的实际位置进行比较的强制降挡位置。该强制降挡加速踏板位置是加速踏板位置，当该加速踏板位置保持超过阈值时间段时，使电子控制单元16能够覆写性能指标的值以激活和/或禁止管理动力传动系统11的用于推进车辆10的可用动力的控制特征。

在某些实施方案中，控制系统30包括选择开关20，该选择开关经由数据链路或硬接线连接34可操作地连接至电子控制单元16。选择开关20可以是具有至少两个位置的模拟或其他合适的开关类型，以允许驾驶员在至少某些操作条件下手动选择性能指标值以管理动力传动系统11的可用动力。例如，选择开关20可以包括燃料经济性指标值和平衡指标值。燃料经济性指标值在被选择时，提供主要涉及在某些条件下提供控制操作来实现燃料效率的动力传动系统的可用动力，除非被加速踏板18的强制降挡所覆写。平衡指标值在被选择时提供用于在性能和燃料效率之间进行平衡的动力传动系统的可用动力的控制操作，除非被加速踏板18的强制降挡所覆写。

参考图3和图4，示出了用于使用电子控制单元16和加速踏板18来管理动力传动系统11的可用动力的示例性过程。图3包括第一图50，该第一图示出随着时间t的推移加速踏板强制降挡状态为“0” (非活动)或“1” (活动)。第二图60示出响应于加速踏板强制降挡状态而选择的随着时间t推移的性能指标值。当加速踏板强制降挡状态为非活动时，性能指标值为第一值。在这种情况下，用于管理动力传动系统11的可用动力的控制特征为活动或禁止。当加速踏板强制降挡状态为活动时，并且运行阈值时间段t1时，性能指标值被覆写并且被更改为第二值。在一个实施方案中，第一值为预先确定的值，并且第二值为可调节的值。设想性能指标的两个以上的值，因为可以提供根据各种性能指标阈值激活或禁止的多个燃料节省特征，如图4所示。然后，当加速踏板强制降挡状态为活动时，将用于管理动力传动系统11的可用动力的控制特征从活动更改为禁止，或者从禁止更改为活动。

当加速踏板强制降挡状态从活动更改为非活动时，性能指标值在加速踏板18被释放之后经过滞后时间t2后变回到第一值。当加速踏板强制降挡状态为非活动，并且运行滞后时间段t2后，性能指标值被重置为第一值。然后，当加速踏板强制降挡状态为非活动时，将用于管理动力传动系统11的可用动力的控制特征从禁止更改为活动，或者从活动更改为禁止。

阈值时间段t1是可校准的，使得在改变性能指标值和用于动力传动系统的可用动力之前获得期望的加速器强制降挡时间。滞后时间段t2也是可校准的，因此在性能指标值和可用动力的控制被更改之前，在释放加速踏板之后，可以获得期望的滞后时间。这种可调节的滞后时间(例如，t2)允许驾驶员连续获得所需的推进系统动力，即使驾驶员出于驾驶相关原因(例如，换挡)而临时释放加速踏板，也无需复杂的控件和相关联的传感器硬件。可以对阈值和滞后时间进行校准，以在不同的驾驶场景下保持所需的车辆驾驶性能(例如，在上坡行驶或超车期间的动力降挡)。记录的加速踏板位置状态持续时间可以响应于加速踏板位置状态的改变而重置。

在一个实施方案中，用于车辆的包括动力传动系统的电子控制系统包括电子控制单元，用于选择一个或多个控制特征的选择开关，以及加速踏板，其中该电子控制单元通过一个或多个控制特征响应于性能指标的值来管理动力传动系统的可用动力。电子控制单元与选择开关和加速踏板可操作地连接。响应于加速踏板的强制降挡状态和加速踏板在强制降挡状态中的运行时间，电子控制单元将覆写性能指标的值，以激活或禁止管理动力传动系统的可用动力的电子控制单元的一个或多个控制特征。

在各种实施方案中，加速踏板可接合到强制降挡开关，并且选择开关可操作以在与动力传动系统的燃料高效操作模式相关联的第一性能指标值和与动力传动系统的燃料效率较低操作模式相关联的第二性能指标值之间进行选择。

在其他实施方案中，电子控制单元被配置为记录运行时间，在该运行时间期间，加速踏板的强制降挡状态为活动，并且响应于运行时间超过阈值而覆写性能指标的值。在某些实施方案中，阈值是可调节的并且/或者电子控制单元将性能指标的值覆写为覆写值。在另外的实施方案中，响应于强制降挡状态为被动的或非活动，以及自强制降挡状态变为被动的或非活动以来经过的滞后时间并且/或者滞后时间是可调节的，放弃覆写值。

在其他实施方案中，电子控制单元被配置为响应于加速踏板的强制降挡状态为被动的或非活动而重置运行时间。

根据另一个实施方案，一种控制车辆的动力传动系统的方法包括响应于性能指标值来管理动力传动系统的可用动力，一个或多个控制特征通过该性能指标值来管理该动力传动系统的可用动力；确定与动力传动系统相关联的加速踏板的强制降挡状态，以及加速踏板处于强制降挡状态的运行时间；并且覆写性能指标值以激活或禁止一个或多个控制特征，该一个或多个控制特征响应于强制降挡状态和运行时间来管理动力传动系统的可用动力。

在某些实施方案中，该方法包括经由选择开关来选择性能指标值。在其他实施方案中，加速踏板可接合到强制降挡开关。在另外的实施方案中，强制降挡状态经由可由加速踏板接合的强制降挡开关传送至车辆的驾驶员。在其他实施方案中，一个或多个控制特征包括施加于动力传动系统的动力极限。

在某些实施方案中，该方法包括记录运行时间，在该运行时间期间，强制降挡状态为活动，并且响应于运行时间超过阈值，性能指标值被覆写。在其他实施方案中，阈值是可调节的。在其他实施方案中，响应于强制降挡状态为被动的或非活动以及自强制降挡状态变为被动的或非活动以来经过的滞后时间，放弃覆写的性能指标值。在另外的实施方案中，该方法包括响应于加速踏板的强制降挡状态为被动的或非活动来重置运行时间。

还设想一种车辆系统，该车辆系统包括可操作以推进车辆系统的动力传动系统，用于操作动力传动系统的加速踏板，以及选择开关，该选择开关用于选择由选择开关的位置确定的性能指标值。车辆系统还包括可操作地连接至动力传动系统、加速踏板和选择开关的电子控制单元。该电子控制单元被配置为响应于性能指标值来管理动力传动系统的可用动力。响应于加速踏板的强制降挡状态和加速踏板处于强制降挡状态的时间，电子控制单元覆写性能指标值，以激活或禁止电子控制单元的管理动力传动系统的可用动力的一个或多个控制特征。

在一个实施方案中，选择开关可操作以在与动力传动系统的燃料高效操作模式相关联的第一性能指标值和与动力传动系统的燃料效率较低操作模式相关联的第二性能指标值之间进行手动选择。

在某些实施方案中，电子控制单元16形成处理子系统的一部分，该处理子系统包括具有处理器、处理和通信硬件的一个或多个计算设备。电子控制单元16可以是单个设备或分布式设备，并且电子控制单元16的功能可以由硬件或软件执行。电子控制单元16可以被包括在发动机控制模块(未示出)中，部分地包括在发动机控制模块中或与发动机控制模块完全分开。在本文公开的整个系统中，电子控制单元16与任何传感器或致动器通信，包括通过直接通信、通过数据链路通信和/或通过与向电子控制单元16提供传感器和/或致动器信息的其他控制器或处理子系统的一部分通信。

电子控制单元16包括存储的数据值、常数和函数，以及存储在非暂态计算机可读介质上的操作指令。本文中描述的示例性程序的任何操作可以至少部分地由电子控制单元16执行。在某些实施方案中，电子控制单元16包括一个或多个模块，该一个或多个模块被构造成在功能上执行电子控制单元16的操作。本文包括模块的描述强调了电子控制单元16的各方面的结构独立性，并且示出了电子控制单元16的一组操作和责任。执行类似的总体操作的其他分组被理解为在本申请的范围内。模块可以在硬件和/或存储在非暂态计算机可读介质上的指令中实现，并且模块可以分布在各种硬件或存储在非暂态计算机可读介质上的指令上。所说明的操作应被理解为仅是示例性的，并且可以将操作进行组合或划分，添加或删除，以及全部或部分重新排序。

本文描述的某些操作包括用于解释或确定一个或多个参数的操作。如本文所用，解释和/或确定包括通过本领域中已知的任何方法接收值，包括至少从数据链路或网络通信接收值；接收指示值的电子信号(例如，电压、频率、电流或脉宽调制(PWM)信号)；接收指示值的软件参数；从计算机可读介质上的存储器位置读取值；通过本领域中已知的任何方式、以及/或者通过接收可以计算所解释或确定的参数所利用的值和/或通过引用被解释或确定为参数值的默认值来接收值作为运行时间参数。

另外，本文所公开的方法和过程以及相关描述提供了执行用于管理车辆的动力传动系统的可用动力的示例性过程的说明性实施方案。所说明的操作应被理解为仅是示例性的，并且操作可以组合或分开，并且添加或移除，以及全部或部分重新排序，除非本文另有明确规定。所说明的某些操作可以通过计算机执行非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序产品来实现，其中计算机程序产品包括使计算机执行一个或多个操作或向其他设备发出命令以执行一个或多个操作的指令。

虽然已经结合目前被认为是最实用和优选的实施方案描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施方案，而是相反地，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效布置，其范围将被赋予最广泛的解释，以涵盖法律下所许可的所有此类修改和等效结构。

在阅读权利要求时，当使用诸如“一个”、“一种”、“至少一个”或“至少一部分”等词语时，不旨在将权利要求限于唯一项目，除非权利要求中另有明确规定。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，项目可以包括一部分和/或整个项目，除非明确地有相反的声明。

Claims (20)

1.一种用于包括动力传动系统的车辆的电子控制系统，其包括：

电子控制单元；

选择开关，所述选择开关与所述控制单元可操作地连接，所述选择开关用于选择一个或多个控制特征，所述电子控制单元通过所述一个或多个控制特征响应于由所述选择开关的位置确定的性能指标值来管理所述动力传动系统的可用动力；以及

加速踏板，其中所述电子控制单元与所述加速踏板可操作地连接，并且其中，响应于所述加速踏板的强制降挡状态和所述加速踏板处于所述强制降挡状态的时间，所述电子控制单元覆写所述性能指标值，以激活或禁止所述电子控制单元的管理所述动力传动系统的所述可用动力的所述一个或多个控制特征。

2.如权利要求1所述的电子控制系统，其中所述加速踏板能够与向所述车辆的驾驶员指示所述加速踏板的位置的强制降挡开关接合，并且所述强制降挡开关未连接至所述电子控制单元。

3.如权利要求1所述的电子控制系统，其中所述电子控制单元被配置为记录所述强制降挡状态为活动的时间，并且响应于所述强制降挡状态处于活动的运行时间超过运行时间阈值而覆写所述性能指标值。

4.如权利要求3所述的电子控制系统，其中所述运行时间阈值是可校准的。

5.如权利要求3所述的电子控制系统，其中所述电子控制单元将所述性能指标值覆写为覆写值。

6.如权利要求5所述的电子控制系统，其中响应于所述加速踏板的所述强制降挡状态为非活动以及自所述加速踏板的所述强制降挡状态变为非活动以来经过的滞后时间，放弃所述覆写值。

7.如权利要求6所述的电子控制系统，其中所述滞后时间是可校准的。

8.如权利要求3所述的电子控制系统，其中所述电子控制单元被配置为响应于所述加速踏板的所述强制降挡状态为非活动而重置所述运行时间。

9.如权利要求1所述的电子控制系统，其中所述选择开关可操作以在与所述动力传动系统的燃料高效操作模式相关联的第一性能指标值和与所述动力传动系统的燃料效率较低操作模式相关联的第二性能指标值之间进行手动选择。

10.一种控制车辆的动力传动系统的方法，其包括：

响应于所选择的性能指标值来管理所述动力传动系统的可用动力，一个或多个控制特征通过所选择的性能指标值来管理所述动力传动系统的所述可用动力；

确定与所述动力传动系统相关联的加速踏板的降挡状态以及所述加速踏板处于所述降挡状态的运行时间；以及

覆写所述性能指标值以激活或禁止所述一个或多个控制特征，所述一个或多个控制特征响应于所述强制降挡状态和所述运行时间来管理所述动力传动系统的所述可用动力。

11.如权利要求10所述的方法，其还包括经由选择开关手动选择所述性能指标值。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述加速踏板可接合到强制降挡开关，所述强制降挡开关向所述车辆的驾驶员提供相对于所述加速踏板的强制降挡阈值位置的加速器位置的指示。

13.如权利要求10所述的方法，其还包括记录所述运行时间，在所述运行时间期间，所述加速踏板的所述强制降挡状态为活动，并且响应于所述运行时间超过阈值而覆写所述性能指标值。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述阈值是可校准的。

15.如权利要求13所述的方法，其中响应于所述强制降挡状态为被动的以及自所述强制降挡状态变为被动以来经过的滞后时间，放弃所述覆写的性能指标值。

16.如权利要求13所述的方法，其还包括响应于所述加速踏板的所述强制降挡状态为被动的而重置所述运行时间。

17.如权利要求10所述的方法，其中所述强制降挡状态经由能够由所述加速踏板接合的强制降挡开关传送至所述车辆的驾驶员。

18.如权利要求10所述的方法，其中所述一个或多个控制特征包括施加于所述动力传动系统的动力极限。

19.一种车辆系统，其包括：

动力传动系统，所述动力传动系统可操作以推进所述车辆系统；

加速踏板，所述加速踏板用于操作所述动力传动系统；

选择开关，所述选择开关用于选择由所述选择开关的位置确定的性能指标值；以及

电子控制单元，所述电子控制单元可操作地连接至所述动力传动系统、所述加速踏板和所述选择开关，所述电子控制单元被配置为响应于所述性能指标值来管理所述动力传动系统的可用动力，并且其中，响应于所述加速踏板的强制降挡状态和所述加速踏板处于所述强制降挡状态的时间，所述电子控制单元覆写所述性能指标值，以激活或禁止所述电子控制单元的管理所述动力传动系统的所述可用动力的一个或多个控制特征。

20.如权利要求19所述的车辆系统，其中所述选择开关可操作以在与所述动力传动系统的燃料高效操作模式相关联的第一性能指标值和与所述动力传动系统的燃料效率较低操作模式相关联的第二性能指标值之间进行手动选择。

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