車輛及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛及其控制方法。本發(fā)明的實施方式涉及具有自適應(yīng)巡航控制和再 生制動能力的車輛，并且具體而非排他地涉及電動車輛和混合動力電動車輛。本發(fā)明的各 方面涉及設(shè)備或系統(tǒng)，涉及車輛控制器，涉及車輛，并且涉及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知提供了具有自適應(yīng)（或主動）巡航控制（ACC)系統(tǒng)的機(jī)動車輛。ACC系統(tǒng)的 主要功能是保持車輛以巡航速度行駛，該巡航速度如在常規(guī)巡航控制系統(tǒng)中一樣對應(yīng)于駕 駛員請求的目標(biāo)巡航速度。ACC系統(tǒng)具有下述增加特征：如果前方車輛正在以較低速度行 駛，則ACC系統(tǒng)可以調(diào)制目標(biāo)速度。在這種情形中，ACC系統(tǒng)可以被配置成控制車輛的動力 系和車輛的基礎(chǔ)制動系統(tǒng)、使得在所跟隨車輛后面保持駕駛員期望距離，該所跟隨車輛正 在以小于駕駛員請求的目標(biāo)巡航速度的速度行駛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 可以參照所附權(quán)利要求來理解本發(fā)明的實施方式。
[0004] 本發(fā)明的各方面提供一種巡航控制設(shè)備或系統(tǒng)、一種車輛控制器、一種車輛以及 一種方法。
[0005] 在要求保護(hù)的本發(fā)明的一個方面中，提供了一種用于具有再生制動裝置和非再生 制動裝置的主機(jī)動車輛的自適應(yīng)巡航控制（ACC)設(shè)備或系統(tǒng)，該設(shè)備或系統(tǒng)能夠操作成自 動接收來自用戶的命令來保持主車輛基本上處于所跟隨車輛后面的第一距離處，該設(shè)備或 系統(tǒng)能夠操作成控制主車輛的動力系和制動裝置來保持車輛處于所跟隨車輛后面的目標(biāo) 距離處，該目標(biāo)距離大于第一距離，其中，當(dāng)主車輛超過所跟隨車輛后面的第一距離并且 ACC設(shè)備或系統(tǒng)確定出需要制動時，該設(shè)備或系統(tǒng)能夠操作成基本上只使用再生制動裝置 而不使用非再生制動裝置來使主車輛減慢。
[0006] 根據(jù)要求保護(hù)的本發(fā)明的一方面，提供了一種用于具有再生制動裝置和非再生制 動裝置的主車輛的自適應(yīng)巡航控制（ACC)設(shè)備或系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠操作成響應(yīng)于用戶命令 來保持主車輛處于所跟隨車輛后面的第一距離處，并且該系統(tǒng)能夠操作成控制主車輛的動 力系來保持主車輛處于所跟隨車輛后面的目標(biāo)距離處，該目標(biāo)距離比第一距離大下述量： 該量足以允許僅通過再生制動裝置來使主車輛減慢、以便于保持主車輛處于或超過所跟隨 車輛后面的第一距離。
[0007] 根據(jù)要求保護(hù)的本發(fā)明的一方面，提供了一種用于具有再生制動裝置和非再生制 動裝置的主機(jī)動車輛的自適應(yīng)巡航控制（ACC)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠操作成：
[0008] 控制主車輛的動力系和制動裝置來保持車輛處于所跟隨車輛后面的目標(biāo)距離處， 該目標(biāo)距離基本上等于比第一距離大的第二距離；以及
[0009] 當(dāng)主車輛超過所跟隨車輛后面的第一距離并且ACC系統(tǒng)確定出需要制動來保持 車輛處于目標(biāo)距離時，基本上只使用再生制動裝置而不使用非再生制動裝置來使該主車輛 減慢。
[0010] 本發(fā)明的實施方式可以具有下述優(yōu)點(diǎn)：可以利用ACC功能性以能量更高效方式來 駕駛具有再生制動裝置的機(jī)動車輛，比如電動車輛或混合動力電動車輛。
[0011] 應(yīng)當(dāng)理解的是，常規(guī)ACC系統(tǒng)控制車輛的動力系以借助于發(fā)動機(jī)和摩擦制動系統(tǒng) 來向車輛的輪施加正轉(zhuǎn)矩或負(fù)轉(zhuǎn)矩，以便于保持所跟隨車輛后面的基本上恒定距離。在一 些情形中，通過摩擦制動系統(tǒng)施加的轉(zhuǎn)矩量可以相對高以便于精確地保持期望距離。摩擦 制動器是非再生制動系統(tǒng)的示例，并且摩擦制動器的使用產(chǎn)生能量消耗，該能量消耗否則 會通過再生制動系統(tǒng)來被再生。如果在電動車輛或混合動力電動車輛中使用現(xiàn)有技術(shù)的 ACC系統(tǒng)，則發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常在通常的部署情況中施加摩擦制動以便于保持所跟隨車輛后面的駕 駛員期望距離。
[0012] 本發(fā)明的實施方式可以具有下述優(yōu)點(diǎn)：可以利用ACC功能性以能量更高效方式來 駕駛具有再生制動裝置的機(jī)動車輛，比如電動車輛或混合動力電動車輛。這是因為ACC系 統(tǒng)能夠操作成'放寬'對保持主車輛處于所跟隨車輛后面的第一距離的需要，而代替地保持 主車輛處于比第一距離大的目標(biāo)距離。當(dāng)主車輛在所跟隨車輛后面處于比第一距離大的距 離時，控制系統(tǒng)基本上只應(yīng)用再生制動裝置。發(fā)現(xiàn)這通過提高再生制動單獨(dú)能夠適應(yīng)由ACC 系統(tǒng)命令的制動動作的程度而減少了摩擦制動的使用。
[0013] 換句話說，為了提高具有再生制動裝置的車輛的操作效率，通過優(yōu)先于摩擦制動 裝置來使用再生制動裝置，本發(fā)明的實施方式將ACC系統(tǒng)尋求在所跟隨車輛后面保持的距 離增大至比第一規(guī)定距離大的目標(biāo)規(guī)定距離。發(fā)現(xiàn)然后可以使用（再生制動裝置能夠提供 的）較溫柔制動、以便于保持與所跟隨車輛相距的距離基本上等于目標(biāo)距離。這產(chǎn)生了提 高的操作效率。
[0014] 例如，如以上說明的，雖然已知了在常規(guī)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)中調(diào)制摩擦制動器 以便于保持主車輛大致處于所跟隨車輛后面的期望距離，然而在本發(fā)明中可以只使用再生 制動裝置來實現(xiàn)這種調(diào)制，這是由于通過設(shè)定目標(biāo)距離大于期望距離，與摩擦制動器相比， 這潛在地允許了降低再生制動器的阻滯效果。
[0015] 應(yīng)當(dāng)理解的是，可以根據(jù)再生制動裝置能夠提供的制動轉(zhuǎn)矩量來調(diào)整目標(biāo)距離的 值。
[0016] 應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)一些實施方式的車輛能夠在一些情形中操作成甚至當(dāng)所跟隨 車輛后面的距離大于第一規(guī)定距離時使用非再生制動裝置。例如，在檢測到所跟隨車輛正 在執(zhí)行緊急制動操縱時，可以使用摩擦制動來提高主車輛的減速速率。然而，在許多常見情 形中，發(fā)現(xiàn)如果選擇目標(biāo)距離的適合值，則可以單獨(dú)使用再生制動來在所跟隨車輛后面保 持至少是第一距離的距離。如下所述，可以將目標(biāo)距離的值選擇成使再生制動單獨(dú)能夠保 持在第一距離與目標(biāo)距離之間的主車輛與所跟隨車輛間距離的值。ACC系統(tǒng)可以監(jiān)視所跟 隨車輛的減速速率，并且可以基于測量值確定預(yù)期減速速率。然后，ACC系統(tǒng)可以根據(jù)測量 值計算目標(biāo)距離的適合值，以便于使該系統(tǒng)能夠單獨(dú)使用再生制動來保持車輛處于在第一 距離與目標(biāo)距離之間的距離。預(yù)期值可以對應(yīng)于所跟隨車輛的減速速率的平均數(shù)平均值、 眾數(shù)平均值、中位數(shù)平均值、最大觀測值或任何其他的適合值。
[0017] 有利地，該系統(tǒng)可以被配置成至少部分地參照由用戶提供的輸入來確定第一距 離。
[0018] 有利地，該系統(tǒng)能夠操作成允許用戶從多個各自不同的距離中選擇第一距離。
[0019] 可以借助于選擇器來選擇距離，該選擇器例如是允許選擇第一距離或第二距離或 可選地另外可替代距離的選擇器。距離可以例如被稱為"距離1"和"距離2"等。距離可 以是基本上固定的距離或者由ACC系統(tǒng)根據(jù)一個或更多個參數(shù)而確定的距離。
[0020] 有利地，該系統(tǒng)能夠操作，其中，第一距離的值取決于主車輛的速度。
[0021] 進(jìn)一步有利地，該系統(tǒng)能夠操作成允許用戶將第一距離設(shè)定成基本上對應(yīng)于所跟 隨車輛后面的當(dāng)前距離的距離。
[0022] 有利地，ACC系統(tǒng)能夠操作成控制動力系，使得當(dāng)所跟隨車輛后面的距離小于第一 距離時，在需要時使用再生制動裝置和非再生制動裝置的混合組合來使主車輛減慢。
[0023] 有利地，由ACC系統(tǒng)確定的目標(biāo)距離的值可以取決于選自下述量中的至少一者： 第一距離、主車輛的質(zhì)量、駕駛表面的傾斜度、再生制動裝置的充電轉(zhuǎn)矩界限、通過再生制 動裝置來充電的電荷存儲設(shè)備的充電狀態(tài)、以及主車輛的速度。
[0024] 充電轉(zhuǎn)矩界限意指再生制動裝置能夠提供的最大制動轉(zhuǎn)矩量，該制動轉(zhuǎn)矩量取決 于再生制動裝置可以生成的電荷量。該電荷量將取決于電動機(jī)，并且可以取決于通過電動 機(jī)進(jìn)行充電的電荷存儲設(shè)備比如電池的充電狀態(tài)。
[0025] 應(yīng)當(dāng)理解的是，車輛質(zhì)量、駕駛表面傾斜度、充電轉(zhuǎn)矩界限以及車輛速度的值中的 一個或更多個值可以是估計值。例如，可以響應(yīng)于針對給定動力系轉(zhuǎn)矩而獲得的車輛加速 度量來估計車輛質(zhì)量?？梢越Y(jié)合車輛位置確定裝置比如GPS (全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）、GPRS (全 球分組無線電服務(wù)）或任何其他的適合裝置，基于作為車輛位置的函數(shù)的存儲在數(shù)據(jù)庫例 如地圖數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，來獲得駕駛表面傾斜度信息?？商娲兀梢詮膬A斜度傳感器或一 種或更多種其他技術(shù)獲得傾斜度信息。再生制動裝置的充電轉(zhuǎn)矩界限的值可以是由一個或 更多個車輛功能比如車輛控制器或生成器控制器等報告的實際值?？商娲?，充電轉(zhuǎn)矩界 限可以是估計值。可以例如基于再生制動裝置或其一個或更多個其組件的使用歷史和/或 電池充電狀態(tài)（SOC)來獲得估計值。例如，在再生制動裝置包括電子儀器的情況下，電子儀 器的充電轉(zhuǎn)矩界限可以因例如在再生制動操作期間和/或在電池 SOC超過閾值情況下的過 多使用而減小。可替代地或另外地，在相同電子儀器還被操作為推進(jìn)馬達(dá)的情況下，可以考 慮電子儀器作為推進(jìn)馬達(dá)的使用歷史來確定充電轉(zhuǎn)矩界限的估計值。
[0026] 可選地，ACC系統(tǒng)能夠操作成確定間隙參數(shù)的值，該間隙參數(shù)是要與第一距離相加 以便于獲得目標(biāo)距離的距離。
[0027] 進(jìn)一步可選地，間隙參數(shù)的值可以響應(yīng)于能夠借助于再生制動裝置來得到的最大 車輛減速速率的值，間隙參數(shù)的值被布置成隨著最大可得到減速速率減小而增大。
[0028] 從而，如果車輛的最大可得到減速速率增大，即，當(dāng)車輛能夠更快速地減低速度 時，間隙參數(shù)的值可以減小。
[0029] 可選地，間隙參數(shù)的值可以至少部分地取決于所跟隨車輛的預(yù)期減速速率的值， 間隙參數(shù)的值被布置成隨著預(yù)期減速速率的值增大而增大。從而，ACC系統(tǒng)可以被配置成 或者能夠操作成監(jiān)視所跟隨車