CN111656058A - 用于控制机动车辆中的驱动动力的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

用于从包括强制降挡开关的机动车辆的动力总成控制驱动动力的方法和设备，其中，强制降挡开关的激活触发临时请求增加可从动力总成获取的最大动力的默认动作，该方法包括：‑识别(101)设置车辆速度的速度上的限速器处于作用状态，‑将当前车辆速度与低于速度上限的预定义的速度阈值进行比较(102)，‑如果当前车辆速度高于速度阈值并且限速器处于作用状态，则响应于强制降挡开关的激活而触发(103)更改的动作。

Description

用于控制机动车辆中的驱动动力的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于控制来自汽车的动力总成的驱动动力的方法和设备。本发明还涉及计算机程序，计算机可读介质和机动车辆。
背景技术
许多机动车辆配备有强制降挡开关，用于允许驾驶员临时请求增加来自机动车辆动力总成的最大动力，特别是在机动车辆具有自动变速器或自动操作的手动变速箱(手自一体变速器)的情况下。强制降挡开关通常通过按下油门踏板超过100％(这需要一些额外的力)或通过快速按下油门踏板来激活。强制降挡开关的激活可能会导致换档至较低的档位，从而导致更高的发动机转速，临时增加发动机扭矩极限或连接附加动力源(诸如电动机)。在超车和类似情况下，由于最大动力的增加，汽车因此可以更快地加速。
然而，当通过设置车辆速度的速度上限的限速器来限制车辆速度时，不允许将车辆速度增加到速度上限以上。如果以接近速度上限的速度行驶，则增加可从动力总成获取的最大动力不会导致车辆速度增加，而只会导致额外的噪音并降低燃油效率。在许多辖区中，在重型货车(HGV，诸如公共汽车和卡车)中必须使用限速器。例如，在欧盟，对于3500公斤及以上的HGV和10000公斤或以上的公共汽车，限速器是强制性的。速度上限是最大允许速度限制，通常为80km/h或90km/h，是根据车辆类型和立法考虑因素来设置的。
限速器也可以用于将车辆速度保持在对于机动车行驶的特定道路有效的局部速度限制之下。最新和即将出台的标准和法规引入了限制车辆速度和排放的地理区域，诸如市区和学校外。在这样的区域中，局部速度限制可以显著低于上述的最大允许速度限制，诸如30km/h。
发明内容
期望在至少一些方面中实现用于控制来自机动车辆的动力总成的驱动动力的改进的方法和设备。特别地，有利的是提供这样的方法和设备，该方法和设备在机动车的车辆速度通过限速器限制时有用。特别有利的是提供方法和设备，该方法和设备有助于避免在增加最大动力没有用的情况下要求增加可从动力总成获取的最大动力。
为了更好地解决这些问题，提供了如独立权利要求中定义的方法和设备。
根据一个方面，提供了用于控制来自机动车辆的动力总成的驱动动力的方法。机动车辆包括强制降挡开关，并且其中，机动车辆配置成使得强制降挡开关的激活触发默认动作，默认动作包括临时请求增加可从动力总成获取的最大动力。该方法包括：
-识别设置车辆速度的速度上限的限速器处于作用状态，
-将当前车辆速度与预定义的速度阈值进行比较，该速度阈值低于速度上限，
-如果当前车辆速度高于速度阈值并且限速器处于作用状态，则响应于强制降挡开关的激活而触发更改的动作。
根据另一方面，提供了用于控制来自机动车辆的动力总成的驱动动力的设备。机动车辆包括强制降挡开关，并且机动车辆配置成使得强制降挡开关的激活触发默认动作，默认动作包括临时请求增加可从动力总成获取的最大动力。该设备配置成：
-识别设置车辆速度的速度上限的限速器处于作用状态，
-将当前车辆速度与预定义的速度阈值进行比较，该速度阈值低于速度上限，
-如果当前车辆速度高于速度阈值并且限速器处于作用状态，则响应于强制降挡开关的激活而触发更改的动作。
该方法和设备具有几个优点。通过根据本发明的方法和设备，如果车辆速度接近由限速器设置的速度上限，则可以响应于强制降挡开关的激活来改变采取的动作。由此，如果认为这不是期望的，例如因为不能使用增加可从动力总成获取的最大动力以将车辆速度增加到速度上限以上因此只会导致噪音和排放水平提高，则可以避免请求增加可从动力总成获取的最大动力的默认动作。此外，可以修改更改的动作以适应对特定机动车辆的需求，该更改的动作与默认动作至少有某种不同并且代替默认动作被触发。
特别但非排他地，根据本发明的方法和设备适用于重型货车，诸如卡车或公共汽车。
在从属权利要求中公开了本发明的优选实施方式。
将会理解的是，参考本发明的方法方面描述的所有实施方式也适用于本发明的设备方面。即，该设备可以配置成执行所描述的实施方式的各方法步骤中的任何一个。
根据以下描述，本发明的其他有利特征以及优点将变得明显。
定义
机动车辆在本文中是指由内燃机和/或电动机驱动的机动车辆。
限速器在本文中应当理解为包括一个或多个装置，该一个或多个装置配置成通过限制从机动车辆的动力总成传递的动力使得车辆速度不能增加到当前有效的速度上限以上来控制车辆速度。
机动车辆可以配备有多个这样的装置，其中，可以为每个装置设置不同的速度上限。该机动车辆还可以配备单一装置，可以为其定义一个或多个速度上限。当限速器处于作用状态时，驾驶员无法使用例如加速踏板以将车辆速度提高到速度上限以上。
强制降挡开关在本文中应当理解为可以由机动车辆的驾驶员控制以便请求增加可从机动车辆的动力总成获取的最大动力的开关。强制降挡开关可以通过多种方式激活，例如通过按下按钮，通过按下油门踏板超过预定量(例如，超过阻力点)或以高于预置按下速度的按下速度按下踏板。当强制降挡开关激活时，可用动力会增加，以使得机动车辆可以例如被更快地加速。
附图说明
下面将参考附图借助于实施例进一步描述本发明的实施方式，其中：
图1示意性地示出根据本发明的实施方式的简化的机动车辆，
图2是示出根据本发明的实施方式的方法的流程图，
图3是示出根据本发明的另一实施方式的方法的流程图，以及
图4示意性地示出用于执行根据本发明的实施方式的方法的控制单元。
具体实施方式
在图1中示意性地展示机动车辆1，在该机动车辆中提供了根据本发明的实施方式的用于控制驱动动力的设备2。机动车辆1包括内燃机3和变速器4，该内燃机和变速器形成动力总成5的一部分，该动力总成配置成驱动机动车辆1的驱动轮6，7。变速器4可以是自动变速器，但是也可以是手动变速器或手自一体变速器。还提供了可以由机动车辆1的驾驶员激活的强制降挡开关8。强制降挡开关8配置成使得其激活触发默认动作，该默认动作临时请求增加可从动力总成5获取的最大动力。为此，强制降挡开关8配置成生成信号，该信号无线地或借助于有线连接发送给控制动力总成5的控制装置9。强制降挡开关8可以例如通过强烈地按下机动车辆1的加速踏板(未示出)使得压下量至少等于预设值来激活。强制降挡开关也可以与加速踏板分开提供。
机动车辆1还包括限速器10，该限速器设置用于车辆速度v的速度上限vlim。限速器10具有预设的最大允许速度限制，该最大允许速度限制取决于车辆类型和立法考虑来设置。限速器10进一步配置成识别当前有效的速度限制，如果当前有效的速度限制小于最大允许速度限制，则该当前有效的速度限制可以设置为用于车辆速度的速度上限。当前有效的速度限制可以由机动车辆1内的感测单元(未示出)感测，例如通过使用照相机读取速度限制标志，或发送给机动车辆1中的通信单元(未示出)并在该通信单元中接收。结合位置信息，例如全球定位***(GPS)数据的数字地图也可以用于获得速度限制有关的信息。
强制降挡开关8和限速器10两者配置成以无线方式或借助于有线连接与设备2通信。通信可以直接在各单元之间进行，但是也可以经由机动车辆1内的中间单元(未示出)进行。
根据本发明的实施方式的方法在图2的流程图中示意性地展示，该方法例如在图1所示的机动车辆1中执行。
在第一步骤101中，识别限速器10处于作用状态。这可以通过在设备2中接收信号来识别，该信号指出限速器10处于作用状态，并且设置不可超过的用于车辆速度v的速度上限vlim。由限速器10设置的当前有效的速度上限vlim也可以发送给设备2并在该设备中接收。
在第二步骤102中，将当前车辆速度v0与预定义的速度阈值vth进行比较，该速度阈值vth低于速度上限vlim，即由限速器10设置的当前有效的速度上限vlim。可以感测或以其他方式确定机动车辆1的速度v0。
在第三步骤103中，如果当前车辆速度v0高于速度阈值vth并且限速器10处于作用状态，则响应于强制降挡开关8的激活而触发更改的动作，该更改的动作与默认动作至少有某种不同。如果当前车辆速度v0低于速度阈值vth，则强制降挡开关8的激活触发请求增加可从动力总成获取的最大动力的默认动作，例如，通过换挡到较低挡位从而获得较高发动机速度，通过临时增加发动机3的扭矩限制，通过改变发动机的操作模式使得优先考虑扭矩/动力，或者在可能的情况下，通过连接其他动力源，诸如电动机。
更改的动作可以基于触发条件是否被认为已被满足来确定。取决于触发条件是否被认为已被满足，可以执行不同的更改的动作。在图3中展示根据本发明实施方式的方法，其中已经定义触发条件。根据该实施方式，如参照图2解释的，执行识别限速器10处于作用状态的步骤201和将当前车辆速度与低于速度上限的预定义的速度阈值进行比较的步骤202。在激活强制降挡开关8时，在步骤203中检查触发条件是否被满足。如果定义触发条件使得驾驶员可以主动选择满足该触发条件，则驾驶员就可以轻松地选择在激活强制降挡开关8时应当采取哪个更改的动作。还可以定义一个以上的触发条件，使得更改的动作可以取决于哪个/哪些触发条件被认为已被满足而有所不同。
如果触发条件被认为未被满足，则更改的动作可以包括在步骤204中忽略强制降挡开关8的激活。因此，没有提出增加可从动力总成获取的最大动力的请求，或者忽略这样的请求，除非触发条件被认为已被满足。由此，可以更容易地避免尽管不能使用但还是增加最大动力的情况。此外，避免例如通过机动车辆在减速带等上方行驶时意外按下强制降挡开关而意外要求增加可从动力总成获取的最大动力。
如果触发条件被认为已被满足，则更改的动作可以包括在步骤205中允许车辆速度v临时增加到高于速度上限vlim。例如，这对于在低速区域中行驶的应急车辆可能是有用的，在该低速区域中限速器10设置相对较低的速度上限vlim。驾驶员可以通过确保触发条件被满足来将车辆速度v增加到高于速度上限vlim，例如在紧急呼叫的情况下。在这种情况下，更改的动作还可以包括请求增加可从动力总成获取的最大动力以能够快速加速。可以设置触发条件，以防止驾驶员意外触发将车辆速度v增加到高于速度上限vlim的更改的动作，由此避免由于违反速度上限vlim而产生不必要的事故报告。
可以定义触发条件，使得在接收到由机动车辆1的驾驶员的倡议产生的已定义的信号时该触发条件被认为已被满足。这允许驾驶员在例如期望超控速度上限vlim时发出信号。例如，可以定义触发条件，使得如果以下项目之一被满足，则触发条件被认为已被满足：按下强制降挡开关8至少预设时间，以至少预设力按下强制降挡开关，并且在预设时间间隔内以至少预设次数按下强制降挡开关。可以例如定义触发条件，使得如果按下强制降挡开关8至少两(2)或三(3)秒钟，或者如果在两秒钟时间间隔内按下强制降挡开关8至少三次，则该触发条件被认为已被满足。
允许将车辆速度v临时增加到高于速度上限vlim可以包括临时超控限速器10。这可以优选的是临时停用限速器10，因为希望相对于更高的速度限制(诸如基于车辆类型设置的最大允许速度限制vmax)保持限速器10处于作用状态。
在终止条件被满足的情况下，可以允许限速器10防止车辆速度v增加到高于速度上限vlim。因此，定义终止条件，并且如在步骤206中确定终止条件被认为已被满足，车辆速度v再次通过由限速器10设置的速度上限vlim来限定。例如，可以定义终止条件，使得一旦车辆速度v下降到低于速度上限vlim并同时比允许车辆速度v增加到高于速度上限vlim时所达到的最大车辆速度低至少已定义的量，则该终止条件被认为已被满足。已定义的量可以例如为是2km/h。也可以定义终止条件，使得一旦从机动车辆1的驾驶员接收到预定义的信号，则终止条件被认为已被满足。
速度上限vlim可以低于限速器10的最大允许速度限制vmax，该最大允许速度限制vmax基于车辆类型来设置。例如，取决于立法考虑，用于重型货车的最大允许速度限制vmax可以为80-90km/h。速度上限vlim可以是在机动车辆1行驶的特定道路上或在特定地理区域中有效的速度限制。速度上限vlim可以是市区或学校外部的相对较低的速度限制，例如，30-50km/h，远低于最大允许速度限制vmax。
如果速度上限vlim低于限速器10的最大允许速度限制vmax，则可以定义为触发条件被满足。在这种情况下，如果速度上限vlim对应于最大允许速度限制vmax，并且因此触发条件被认为未被满足，则更改的动作可以包括在步骤204中忽略强制降挡开关8的激活，因为车辆速度v可能永远不会增加到高于最大允许速度限制vmax。如果触发条件被认为已被满足，则可以检查另一触发条件是否被满足，例如，强制降挡开关8是否处于作用状态至少预设时间。如果仅触发条件之一被满足，则忽略强制降挡开关8的激活。
速度阈值vth可以取决于速度上限vlim来设置为例如与速度上限vlim相差一定百分比的值或设置为列表值。由此有助于设定相关的速度阈值vth。
速度上限vlim与速度阈值vth之间的差距可以小于10km/h，或者小于5km/h。
本领域技术人员将会理解，可以在计算机程序中实施根据本发明的实施方式的方法，该计算机程序当在计算机中执行时使计算机执行该方法。计算机程序通常采用计算机程序制品的形式，该计算机程序制品包括适当的数字存储介质，计算机程序存储在该数字存储介质上。所述计算机可读数字存储介质包括合适的存储器，例如，ROM(只读存储器)，PROM(可编程只读存储器)，EPROM(可擦除PROM)，闪存，EEPROM(电可擦除PROM)，硬盘单元等。
根据本发明的设备2可以包括一个电子控制单元或两个或更多个协作的电子控制单元。图4非常示意性地展示形成根据本发明实施方式的设备2的一部分的这样的电子控制单元30。控制单元30包括用于执行计算机程序的执行构件31，诸如中央处理单元(CPU)。执行构件31通过数据总线33与例如RAM类型的存储器32通信。控制单元30还包括例如闪存或ROM，PROM，EPROM或EEPROM类型的存储器形式的非临时性数据存储介质34。执行构件31通过数据总线33与数据存储介质34通信。包括用于实施根据本发明的实施方式的方法的计算机程序代码的计算机程序存储在数据存储介质34上。
实施方式
应急车辆在时速限制为50km/h的地理区域中行驶。应急车辆配备有限速器，该限速器将当前有效的速度上限vlim设置为50km/h。应急车辆还配备有强制降挡开关，该强制降挡开关可以通过完全按下加速踏板来激活，这需要一些额外的力。定义速度阈值vth为47km/h，高于该速度阈值，当限速器处于作用状态时，响应于强制降挡开关的激活，触发更改的动作，并将速度上限vlim设置为50km/h。定义第一触发条件，如果速度上限vlim低于限速器的最大允许速度限制vmax，则该第一触发条件被认为已被满足。进一步定义第二触发条件，如果驾驶员完全按下加速踏板至少三秒钟，则第二触发条件被认为已被满足，由此激活强制降挡开关。
在拐弯之后，应急车辆的驾驶员希望将车辆从远低于50km/h的车辆速度加速。驾驶员完全按下油门踏板并且激活强制降挡开关，由此请求增加可从动力总成获取的最大动力。由于车辆速度低于速度阈值vth，因此作为请求的结果，换档至较低的档位并因此获得较高的发动机速度，由此允许更快的加速。在这种情况下，驾驶员无需在至少三秒钟的时间内激活强制降挡开关。
应急车辆以49km/h的速度行驶，当其撞到道路中的***部并且驾驶员不小心完全按下加速踏板时，激活强制降挡开关。检查触发条件是否被认为已被满足。由于50km/h的速度上限vlim低于最大允许车辆速度vmax，因此第一触发条件被认为已被满足。然而，由于按下持续的时间少于三秒钟，因此第二触发条件被认为未被满足。没有提出增加可从动力总成获取的最大动力的请求，并且应急车辆以与未激活强制降挡开关相同的方式操作，即，忽略强制降挡开关的激活。无需生成任何事故报告。
当收到紧急警报时，应急车辆仍以49km/h的车辆速度行驶。驾驶员完全按下油门踏板三秒钟，由此第二触发条件被满足。结果，允许车辆速度v被临时增加到超过50km/h的速度上限vlim。事故报告在车辆速度v超过速度上限vlim时生成。一旦车辆速度v再次下降到低于速度上限vlim，就终止条件被认为已被满足，并且打断限速器的超控。
当然，本发明决不以任何方式限制于上述实施方式，但是在不脱离所附权利要求书所限定的本发明范围的情况下，本领域技术人员将容易发现许多修改的可能性。

Claims (15)

1.一种用于控制来自机动车辆(1)的动力总成(5)的驱动动力的方法，其中，机动车辆(1)包括强制降挡开关(8)，并且其中，机动车辆(1)配置成使得强制降挡开关(8)的激活触发默认动作，默认动作包括临时请求增加能够从动力总成(5)获取的最大动力，所述方法包括：
-识别(101，201)设置车辆速度(v)的速度上限(vlim)的限速器(10)处于作用状态，
-比较(102，202)当前车辆速度(v0)与预定义的速度阈值(vth)，所述速度阈值(vth)低于速度上限(vlim)，
-如果当前车辆速度(v0)高于速度阈值并且限速器(10)处于作用状态，则响应于强制降挡开关(8)的激活而触发(103)更改的动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，更改的动作基于触发条件是否被认为已被满足来确定。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，如果触发条件被认为未被满足，则更改的动作包括忽略(204)强制降挡开关(8)的激活。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，如果触发条件被认为已被满足，则更改的动作包括允许(205)车辆速度(v)被临时增加到高于速度上限(vlim)。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其中，定义触发条件，使得在接收到由机动车辆(1)的驾驶员的倡议产生的已定义信号后，所述触发条件被认为已被满足。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，其中，定义触发条件，使得如果强制降挡开关(8)被激活至少预设时间，则所述触发条件被认为已被满足。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的方法，其中，允许车辆速度(v)被临时增加到高于速度上限(vlim)包括临时超控限速器(10)。
8.根据权利要求4-7中任一项所述的方法，还包括：
-在终止条件被满足的情况下，允许(207)限速器(10)防止车辆速度(v)被增加到高于速度上限(vlim)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，速度上限(vlim)低于限速器(10)的最大允许速度限制(vmax)，所述最大允许速度限制(vmax)基于车辆类型来设置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，速度阈值(vth)取决于速度上限(vlim)来设置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，速度上限(vlim)与速度阈值(vth)之间的差距小于10km/h，或小于5km/h。
12.一种计算机程序，包括指令，所述指令在计算机程序由计算机执行时使计算机执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
13.一种计算机可读介质，包括指令，所述指令在由计算机执行时使计算机执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
14.一种用于控制来自机动车辆(1)的动力总成(5)的驱动动力的设备(2)，其中，机动车辆(1)包括强制降挡开关(8)，并且其中，机动车辆(1)配置成使得强制降挡开关(8)的激活触发默认动作，默认动作包括临时请求增加能够从动力总成(5)获取的最大动力，设备(2)配置为：
-识别设置车辆速度(v)的速度上限(vlim)的限速器(10)处于作用状态，
-将当前车辆速度(v0)与预定义的速度阈值(vth)进行比较，所述速度阈值(vth)低于速度上限(vlim)，
-如果当前车辆速度(v0)高于速度阈值(vth)并且限速器(10)处于作用状态，则响应于强制降挡开关(8)的激活而触发更改的动作。
15.一种机动车辆(1)，其包括根据权利要求14所述的设备(2)。
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