專利名稱：用于維持駕駛時間的系統和方法
技術領域：
本發明涉及根據獨立權利要求的序言的用于維持駕駛時間的系統和方法。
背景技術：
現在很多車輛配備有巡航控制以使駕駛員更容易駕駛車輛。于是可由駕駛員例如經由方向盤控制臺中的控制設備來設定期望速度，并且其后車輛中的巡航控制系統作用于控制系統，使得它使車輛加速和剎車，以便維持該期望的速度。如果車配備有自動換擋系統，則車的排擋被改變，以便它能夠維持期望的速度。例如根據周圍的交通情況或道路的拓撲來改變當前設定速度(巡航控制的速度調節器的設定點值)的巡航控制變得越來越常見。存在希望改變車速的不同原因。可引用下文，作為自適應巡航控制的例子AICC(自主式智能巡航控制)基于與前方車輛的距離的測量來試圖使在其中安裝有它的車輛的速度與前方車輛的速度匹配。這意味著如果駕駛員試圖駕駛得比前方車輛快，則AICC將限制他/她的車輛的速度以維持它們之間的恒定時間間隔。kaniaEcocruise 根據當前車速和道路坡度改變速度，目的在于使給定的駕駛任務的燃料消耗最小。Ecocruise不使用關于前面道路的信息，而是基于關于當前這段道路的信息作出關于其性質的某些假設。與使用傳統巡航控制相比，通過改變在丘陵地形中的車輛的速度，因此可以節約燃料。如果計算上坡，則系統使爬山的車輛加速。爬行要結束時，系統被編程為避免加速，直到坡度在頂部變平，只要車輛的速度不下降到某個水平之下。通過降低上坡結束時速度，我們可在隨后的下坡上恢復它，而不需要使用發動機來加速。當車輛接近斜坡的底部時，系統試圖使用動能來以比普通巡航控制高的速度開始下一上坡。系統在下坡結束時稍微加速， 以便維持車輛的動量。在起伏的地形中，這意味著車輛以比正常高的速度開始下一爬行。避免不必要的加速和利用車輛的動能使節約燃料成為可能。如果通過具有地圖數據和GPS的車輛使得已知前面的拓撲，則這樣的系統可以變得更健壯，并且還可以預先改變車輛的速度。這樣的系統的例子是“超前式”(look-ahead)，使用GPS (全球定位系統)和包含關于例如道路坡度、彎曲半徑、速度限制等的信息的地圖數據庫的系統。GPS定位可用于檢測車輛的位置和運動的方向。然后可以從地圖數據庫產生關于前面道路的性質的信息并且將其用于改變/優化車速，以便實現在轉彎時安全和舒適的速度并使燃料消耗最小。這種類型的巡航控制的問題是，與試圖維持駕駛員所選擇的恒定速度的“普通”傳統巡航控制相比，改變車輛的速度也影響駕駛給定的距離所花費的時間。試圖最小化燃料消耗的巡航控制(Ecocruise、超前式等，在下文稱為ECC，經濟巡航控制)與“普通”巡航控制相比對平均速度有更大的影響，當然假定預先選擇相同的設定速度。駕駛時間不相同的結果通常不是問題，但太大的時間差可能是駕駛員惱怒的原因。如果它們還導致使用ECC的平均速度高于使用傳統非自適應巡航控制，則燃料節約將被增加的速度所抵消。這可能導致駕駛員得出自適應巡航控制不提供承諾的節約的不正確結論。WO 2005/062276提到一種車輛的系統，其中將平均速度與指示對所涉及的行程的期望平均速度的限制值進行比較。車輛的位置包括在該比較中。然而，該系統意圖幫助駕駛員在他/她希望避免由于紅燈而必須停止的行駛期間維持所推薦的速度。KR 1020070066168提到一種用于計算從起始點到目的地的車輛的精確平均速度的方法。通過從總駕駛時間減去停止時間來計算實際駕駛時間。然而，沒有提到車輛是否受到巡航控制。本發明的目的是增加駕駛車輛的任何人對車輛中的自適應巡航控制系統的接受度。
發明內容
根據本發明的方面，上述目的由用于使用自適應巡航控制來維持駕駛時間的系統實現，自適應巡航控制包括機動車輛中的巡航控制調節器，機動車輛的控制系統由巡航控制調節器調節。用于維持駕駛時間的系統還包括-輸入單元，其用于指示自適應巡航控制的期望速度值Vset；以及-計算單元，其適合于-識別要確定駕駛時間的駕駛行程S的路段Si；-計算當使用傳統非自適應巡航控制時駕駛過路段Si將會花費的時間t。。；-確定使用巡航控制駕駛過該路段Si實際花費的時間tadapt；-計算、和tadapt之間的時間差；-計算要被用作對于巡航控制調節器的控制信號的調節的控制信號Vsrtkm，使得當車輛繼續其路程時所述時間差消失；Vsrtkm用作對于自適應系統的巡航控制調節器的控制信號。根據另一方面，本發明的目的由用于使用自適應巡航控制來維持駕駛時間的方法實現，自適應巡航控制包括機動車輛中的巡航控制調節器，機動車輛的控制系統由巡航控制調節器調節，所述方法包括步驟A)指示自適應巡航控制的期望速度值Vset ；B)識別要確定駕駛時間的駕駛行程S的路段Si ；C)計算當使用傳統非自適應巡航控制時駕駛過該路段Si將會花費的時間t。。；D)確定使用自適應巡航控制駕駛過該路段Si實際花費的時間tadapt ；E)計算t。。和tadapt之間的時間差；以及F)計算要被用作對于巡航控制調節器的控制信號的調節的控制信號vsrtk。 ，使得當車輛繼續其路程時所述時間差消失，Vsetkorr用作對于自適應系統的巡航控制調節器的控制信號。根據本發明，因此通過引入在使用傳統非自適應巡航控制駕駛過行程的情況下車輛將實現的駕駛時間的估計來解決上述問題。然后將該駕駛時間與使用ECC實現的駕駛時間進行比較。如果駕駛時間不同，則調節ECC的期望平均速度以減小該差異，見圖2。
該方法的困難在于作出對駕駛時間的正確估計。對于輕型車，這是不重要的，因為它的發動機容量原則上將足以維持駕駛員所選擇的設定速度，并且駕駛時間將因此等于距離除以該設定速度。對于重型車和/或在極端起伏的地形中，不是這種情況，因為發動機輸出將不足以維持在整個駕駛任務中的設定速度，見圖1。在這樣的情況下，如果將由駕駛員選擇作為駕駛任務的平均速度的設定速度用作傳統巡航控制的平均速度，則結果將是大大超過估計。在本發明中，識別要執行時間比較的駕駛行程。根據一個實施例，然后對于沒有使用最大可用發動機輸出的那些路段計算時間。在這些情況下，根據實施例，普通巡航控制的平均速度可以對應于駕駛員所選擇的設定速度。根據另一實施例，對所識別的行程模擬傳統巡航控制，并計算該行程的時間。然后對于對應的路段計算使用ECC的時間。然后使用這些駕駛時間來進行駕駛時間調節。通過調節車輛的未來速度以便吸收時間差，駕駛員將不會注意到自適應巡航控制系統有時在時間上與傳統巡航控制系統不同。因此他/她對自適應巡航控制系統的接受度增加，并且他/她將希望繼續使用它，與傳統巡航控制系統相比，產生由自適應巡航控制系統提供的更多燃料節約。在從屬權利要求中和詳細描述中描述優選實施例。
下面參考附圖描述本發明，其中圖1示出根據本發明的實施例的車輛在傳統巡航控制下在山上行駛的速度分布圖的例子。圖2示出根據本發明的實施例的車輛在自適應巡航控制下在山上行駛且其后補償時間差的速度分布圖的例子。圖3示出根據本發明的實施例的系統。圖4示出根據本發明的實施例的方法的流程圖。
具體實施例方式現在將描述圖1和2以根據實施例來解釋本發明如何運行。圖1示出當使用傳統巡航控制駕駛時車輛如何運轉的例子。在圖示的頂部處是具有小山的道路剖面。在道路剖面下是當車輛在山上行駛時車輛的速度如何隨著時間而改變的曲線圖。圖2示出在與圖1 所示的相同的道路上使用自適應巡航控制駕駛的車輛的行為。以與圖1中相同的方式，圖 2的底部示出當車輛在山上行駛時車輛的速度如何隨著時間而改變。在例如所示的陡峭的上坡上，車輛不會總是能夠維持期望速度，因為它將處于發動機輸出不足中。這可能是由于各種因素，例如車輛重量、發動機容量和山的坡度。這在圖2中的子路段S2處進行了說明， 其中車輛的最大可用發動機輸出因此被使用。圖2還示出子路段S3，在子路段S3上車輛的自適應巡航控制使其速度進一步下降以避免在即將到來的下坡上剎車。在子路段S1、S3 和S4期間，因此沒有使用最大可用發動機輸出。在圖1中示出了這些路段，并且通過計算在傳統巡航控制情況下路段Si、S3和S4將花費多少時間并將它與在自適應巡航控制下它們將花費的時間進行比較，從而得到時間差。其后通過自適應巡航控制的控制值的未來增加或降低可消除該時間差。在圖2中的例子中，車輛的速度因此在距離“ST”或時間“T”內增加，以使時間差消失。這里所示的路段S1-S4僅僅是例子，但是應認識到，路段的數量可以不同于所示的。不是消除最大可用發動機輸出不足以維持車速的那些子路段，而是可以通過記錄關于所行駛的距離的信息來識別整個行程S。因此可以模擬使用傳統非自適應巡航控制來駕駛，并確定對于圖1和2中的整個行程S的時間。根據圖3所示的實施例，本發明包括用于自適應巡航控制的系統，自適應巡航控制包括機動車輛中的巡航控制調節器，機動車輛的控制系統由巡航控制調節器調節。該系統包括用于指示對于自適應巡航控制的期望速度值Vset的輸入單元，以及計算單元。計算單元適合于識別要確定駕駛時間的駕駛行程S的路段Sp可以用各種方式進行該識別，如將在說明書中進一步更詳細地解釋的。計算單元還適用于計算當使用傳統非自適應巡航控制時駕駛過路段Si所花費的時間t。。；確定使用自適應巡航控制駕駛過路段Si實際花費的時間tadapt ；以及計算t。。和tadapt之間的時間差，并計算要被用作對于巡航控制調節器的控制信號的調節的控制信號vsrtk。 ，使得當車輛繼續其行程時所述時間差消失；vsrtkm用作用于自適應系統的巡航控制調節器的控制信號。結果是消除在傳統非自適應巡航控制和自適應巡航控制之間可能產生的時間差的系統，從而增加了駕駛員對自適應巡航控制系統的接受度。根據一個實施例，系統包括適用于通過識別駕駛行程S的子路段Sl-Sn來識別路段&的計算單元，其中當使用自適應巡航控制時，小于或等于最大可用發動機輸出的發動機輸出足以維持車速，該路段Si由所識別的子路段Sl-Sn組成。可以通過例如測量所行駛的距離并且同時檢測發動機輸出來識別子路段。檢測到最大可用發動機輸出的路段被消除。根據實施例，計算單元適用于通過對所識別的路段Sl-Sn進行整合來估計時間t。。。因此可靠地計算了使用傳統巡航控制駕駛車輛應當花費的時間。根據另一實施例，系統適用于記錄關于行程S的信息，而計算單元適用于通過使用關于行程S的信息來識別路段Si。系統可以例如使用地圖數據和位置數據來識別駕駛行程S，或車輛中的傳感器可連續地讀取道路坡度、所行駛的距離等，以便提供關于行程S的信息。以這種方式，可以識別整個行程S，并且可以模擬使用傳統巡航控制的駕駛，得到傳統巡航控制下行程S的總時間t。。。系統優選地適用于能夠連續地計算對于巡航控制調節器的調節的控制信號 Vsetk0rro因此當路程繼續時，能夠連續地消除新的計算的時間差，并且到車輛到達其目的地時可以將使用不同巡航控制的駕駛時間之間的差異保持到最小或者可以完全消失。所檢測的信號、所計算的值等通常經由車輛中的CAN被發送。CAN(控制器區域網) 是專門開發用于在車輛中使用的串行總線系統。CAN數據總線使得傳感器、調節部件、致動器、控制設備等之間能夠進行數字數據交換，并且確保兩個或多個控制設備能夠訪問來自給定傳感器的信號，以便使用它們來控制連接到它們的部件。根據實施例，計算單元適用于計算調節的控制信號Vsrtkm，使得時間差tdiff在預定的時間、內消失。駕駛員或系統可例如設定期望時間，到該期望時間時間差將被消除。計算單元然后計算出自適應系統的參考速度必須增加多少來實現這一點，并使它增加所需的量。我們現在引用可以如何計算調節的控制信號Vsrtkm的例子。時間差tdiff可以被認為對應于距離Sdiff，所以= tdiff-Vseto這意味著在時間tx期間，車輛必須行駛等于&+Sdiff 的距離，而不是&。假定& = Vset · tx，所以調節的速度應為
權利要求
1.一種用于使用自適應巡航控制來維持駕駛時間的系統，所述自適應巡航控制包括機動車輛中的巡航控制調節器，所述機動車輛的控制系統由所述巡航控制調節器調節，特征在于，用于維持駕駛時間的所述系統包括-輸入單元，其用于指示所述自適應巡航控制的期望速度值Vsrt ；以及-計算單元，其適用于-識別要確定所述駕駛時間的駕駛行程S的路段Si ；-計算當使用傳統非自適應巡航控制時駕駛過所述路段Si將會花費的時間t。。；-確定使用所述自適應巡航控制駕駛過所述路段Si實際花費的時間tadapt ；-計算t。。和tadapt之間的時間差；-計算要被用作對所述巡航控制調節器的控制信號的調節的控制信號Vsrtkm，使得當所述車輛繼續其路程時所述時間差消失；Vsrtkm用作對于自適應系統的巡航控制調節器的控制信號。
2.根據權利要求1所述的系統，其中所述計算單元適用于通過識別所述駕駛行程S的子路段Sl-Sn來識別所述路段Si，其中在所述子路段Sl-Sn，當使用所述自適應巡航控制時，小于或等于最大可用發動機輸出的發動機輸出足以維持車速，所述路段Si由所識別的子路段Sl-Sn組成。
3.根據權利要求1所述的系統，其中所述系統適用于記錄關于所述行程S的信息，并且所述計算單元適用于通過使用關于所述行程S的所述信息來識別所述路段Si。
4.根據權利要求1到3中的任一項所述的系統，其中所述計算單元適用于計算所述調節的控制信號vsrtk。 ，使得所述時間差在預定的時間內消失。
5.根據權利要求1到3中的任一項所述的系統，其中所述計算單元適用于計算所述調節的控制信號vsetk。 ，使得所述時間差在預定的距離上消失。
6.根據前述權利要求中的任一項所述的系統，其中所述計算單元適用于在期望的速度值限制Vmin和Vmax內調節所述控制信號VsrtkOT。
7.根據前述權利要求中的任一項所述的系統，其中所述計算單元適用于計算對于所述車輛中的ECC(經濟巡航控制)系統的調節的控制信號vsrtk。 ，使得所述時間差消失，所述 ECC系統使用關于路線的地圖數據和位置數據。
8.根據前述權利要求中的任一項所述的系統，其中所述計算單元適用于通過對所識別的路段Sl-Sn進行整合來估計所述時間t。。。
9.一種用于使用自適應巡航控制來維持駕駛時間的方法，所述自適應巡航控制包括機動車輛中的巡航控制調節器，所述機動車輛的控制系統由所述巡航控制調節器調節，特征在于下列步驟A)指示所述自適應巡航控制的期望速度值Vsrt；B)識別要確定駕駛時間的駕駛行程S的路段Si；C)計算當使用傳統非自適應巡航控制時駕駛過所述路段Si將會花費的時間t。。；D)確定使用所述自適應巡航控制駕駛過所述路段Si實際花費的時間tadapt；E)計算t。。和tadapt之間的時間差；以及F)計算要被用作對于所述巡航控制調節器的控制信號的調節的控制信號vsrtk。 ，使得當所述車輛繼續其路程時所述時間差消失；vsrtk。 用作對于自適應系統的巡航控制調節器的控制信號。
10.根據權利要求9所述的系統，其中所述方法包括通過識別所述駕駛行程S的子路段Sl-Sn來識別所述路段Si，其中在所述子路段Sl-Sn，當使用所述自適應巡航控制時，小于或等于最大可用發動機輸出的發動機輸出足以維持車速，所述路段Si由所識別的子路段Sl-Sn組成。
11.根據權利要求9所述的方法，其中所述方法包括通過使用關于所述行程S的信息來記錄關于所述路段Si的信息，并識別所述行程S。
12.根據權利要求9到11中的任一項所述的方法，其中計算所述調節的控制信號 Vsetkorr，使得所述時間差在預定的時間內消失。
13.根據權利要求9到11中的任一項所述的方法，其中計算所述調節的控制信號 Vsrtkm，使得所述時間差在預定的距離上消失。
14.根據權利要求9到13中的任一項所述的方法，其中在期望的速度值限制Vmil^PVmax 內調節所述控制信號vsrtk。 。
15.根據權利要求9到14中的任一項所述的方法，其中計算對于所述車輛中的ECC(經濟巡航控制)系統的控制信號Vsrtkm，使得所述時間差消失，所述ECC系統使用關于路線的地圖數據和位置數據。
16.根據權利要求9到15中的任一項所述的方法，其中通過對所識別的路段Sl-Sn進行整合來估計所述時間t。。。
17.—種包括計算機程序指令的計算機程序產品，當所述計算機程序指令在車輛中的計算機系統上運行時，所述計算機程序指令用于使所述計算機系統能夠根據權利要求9到 16中的任一項執行所述方法的步驟。
18.根據權利要求17所述的計算機程序產品，其中所述計算機程序指令存儲在計算機系統可讀取的介質上。
全文摘要
本發明涉及用于使用自適應巡航控制來維持駕駛時間的系統和方法，自適應巡航控制包括機動車輛中的巡航控制調節器，該機動車輛的控制系統由巡航控制調節器調節。用于維持駕駛時間的系統包括輸入單元，其用于指示自適應巡航控制的期望速度值vset；計算單元，其適用于識別要確定駕駛時間的駕駛行程S的路段Sj；計算當使用傳統非自適應巡航控制時駕駛過路段Sj將會花費的時間tcc；確定使用自適應巡航控制駕駛過路段Sj實際花費的時間tadapt；計算tcc和tadapt之間的時間差；計算要被用作對于巡航控制調節器的控制信號的調節的控制信號vsetkorr，使得當車輛繼續其路程時所述時間差消失；vsetkorr用作對于自適應系統的巡航控制調節器的控制信號。
文檔編號G05B13/04GK102481932SQ201080037500
公開日2012年5月30日 申請日期2010年8月23日 優先權日2009年8月24日
發明者H·彼得松, J·漢松, O·約翰松 申請人:斯堪尼亞商用車有限公司