車輛控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛控制系統(tǒng)；控制分動(dòng)器的方法；以及車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]已知向車輛提供分動(dòng)器(也稱為減速箱)以提供另外的驅(qū)動(dòng)檔區(qū)。分動(dòng)器通常從變速器聯(lián)接至輸出軸，并且在四輪驅(qū)動(dòng)車輛中，經(jīng)由前傳動(dòng)軸和后傳動(dòng)軸向前軸和后軸提供驅(qū)動(dòng)。傳送至前軸和后軸的扭矩可以是相同的(即50:50分布)或者可以是不同的。分動(dòng)器還可以包括減速齒輪組例如螺旋減速齒輪組或行星減速齒輪組，以提供高驅(qū)動(dòng)檔區(qū)和低驅(qū)動(dòng)檔區(qū)。高檔區(qū)可以提供1:1比率(即，直接驅(qū)動(dòng))，而低檔區(qū)可以提供減速齒輪傳動(dòng)例如 2.69:1ο
[0003]分動(dòng)器在越野車中具有特別的應(yīng)用，在越野車中，低檔區(qū)可以增加車輪處傳送的扭矩并且提供改進(jìn)的低速控制。高檔區(qū)應(yīng)當(dāng)用于所有正常的道路駕駛以及還用于跨干的、水平地形的越野駕駛。應(yīng)該僅在需要低速操縱如使掛車倒車、越過(guò)陡峭滑的表面或者卵石散落的地形的情況下要求低檔區(qū)。低檔區(qū)還應(yīng)當(dāng)用于不能維持高檔區(qū)行進(jìn)的極端越野條件。低檔區(qū)不應(yīng)當(dāng)正常地用于正常的道路駕駛。
[0004]分動(dòng)器還可以包括使得在車輛行駛時(shí)能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)檔區(qū)改變(被稱為在行駛中轉(zhuǎn)換(shift-on-the-fly)或者在移動(dòng)中轉(zhuǎn)換(shift-on-the-move)控制)的同步器。作為示例，分動(dòng)箱可以在車輛移動(dòng)時(shí)在如下設(shè)置限制內(nèi)利于檔區(qū)改變:
[0005]高至低-速度不超過(guò)lOmph (16km/h)
[0006]低至高-速度不超過(guò)30mph (48km/h)
[0007]如果沒(méi)有安裝同步器，通常在車輛靜止的情況下實(shí)現(xiàn)靜態(tài)檔區(qū)改變。從低至高的分動(dòng)器檔區(qū)改變?cè)诒疚闹斜环Q為升檔，而從高至低的分動(dòng)器檔區(qū)改變?cè)诒疚闹斜环Q為降檔。分動(dòng)器還可以被移動(dòng)至空檔位置以拖掛車輛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的各方面涉及車輛控制系統(tǒng)；控制分動(dòng)器的方法；以及車輛。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一方面提供一種用于對(duì)在高檔區(qū)和低檔區(qū)操作的車輛分動(dòng)器進(jìn)行控制的車輛控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被配置成:
[0010]基于選擇的車輛操作模式來(lái)確定該分動(dòng)器的操作檔區(qū)；以及
[0011]輸出檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)檔區(qū)改變，從而接合所確定的操作檔區(qū)。該控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)檔區(qū)改變以匹配選擇的車輛操作模式。至少在某些實(shí)施方式中，可以減少需要控制分動(dòng)器的駕駛員輸入?？刂葡到y(tǒng)可以在輸出檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)檔區(qū)改變之前要求駕駛員確認(rèn)，或者可以自動(dòng)地執(zhí)行檔區(qū)改變。在本發(fā)明的至少某些實(shí)施方式中，控制系統(tǒng)可以使得能夠半自動(dòng)地操作分動(dòng)器或全自動(dòng)地操作分動(dòng)器。車輛控制系統(tǒng)可以為分動(dòng)器控制模塊的形式。分動(dòng)器控制模塊可以包括所述分動(dòng)器選擇裝置。
[0012]車輛操作模式可以限定車輛的動(dòng)態(tài)操作參數(shù)。例如，車輛操作模式可以限定下面的操作參數(shù)中的一個(gè)或更多個(gè):轉(zhuǎn)向響應(yīng)、油門響應(yīng)、發(fā)動(dòng)機(jī)映射、制動(dòng)器映射、輸出扭矩、防抱死制動(dòng)控制、車輪滑動(dòng)參數(shù)、變速器控制等。車輛操作模式可以表征為針對(duì)各種車輛控制的特定映射，例如下述中的一個(gè)或更多個(gè):轉(zhuǎn)向、油門踏板、制動(dòng)踏板、變速器控制?？梢杂捎脩衾缡褂貌僮髂Ｊ竭x擇器如旋轉(zhuǎn)刻度盤、一個(gè)或更多個(gè)開關(guān)或按鈕或觸摸屏界面來(lái)執(zhí)行車輛操作模式的選擇。可替選地，可以自動(dòng)地執(zhí)行車輛操作模式的選擇。
[0013]控制系統(tǒng)可以被配置成接收指示選擇的車輛操作模式的操作模式信號(hào)。操作模式信號(hào)可以被發(fā)布至通信網(wǎng)絡(luò)和/或被傳輸至控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)可以被配置成訪問(wèn)查詢表以識(shí)別針對(duì)選擇的車輛操作模式限定的操作檔區(qū)?？商孢x地，控制系統(tǒng)可以被配置成從操作模式控制器接收控制信號(hào)。例如，操作模式控制器可以將分動(dòng)器請(qǐng)求信號(hào)傳輸至控制系統(tǒng)以請(qǐng)求選擇與選擇的車輛操作模式關(guān)聯(lián)的分動(dòng)器操作檔區(qū)。
[0014]控制系統(tǒng)可以被配置成從多個(gè)車輛操作模式中識(shí)別選擇的車輛操作模式。車輛操作模式可以包括一個(gè)或更多個(gè)越野操作模式。越野操作模式可以包括需要分動(dòng)器在所述低檔區(qū)操作的一個(gè)或更多個(gè)低檔區(qū)越野模式；以及需要分動(dòng)器在所述高檔區(qū)操作的一個(gè)或更多個(gè)高檔區(qū)越野模式。低檔區(qū)越野模式可以包括攀爬巖石模式和/或泥地模式。高檔區(qū)越野模式可以包括沙地模式和/或草地/碎石/雪地(GGS)模式。
[0015]控制系統(tǒng)可以被配置成:當(dāng)車輛操作模式從所述高檔區(qū)越野操作模式改變至所述低檔區(qū)越野操作模式，或從所述高檔區(qū)越野操作模式中的一個(gè)模式改變至所述低檔區(qū)越野操作模式中的一個(gè)模式時(shí)，輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)從所述高檔區(qū)至所述低檔區(qū)的改變(即分動(dòng)器降檔)。當(dāng)車輛操作模式從所述低檔區(qū)越野操作模式改變至所述高檔區(qū)越野操作模式，或從所述低檔區(qū)越野操作模式中的一個(gè)模式改變至所述高檔區(qū)操作模式中的一個(gè)模式時(shí)，控制系統(tǒng)可以可選地輸出檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)從所述低檔區(qū)至所述高檔區(qū)的改變?？商孢x地，當(dāng)車輛操作模式從低檔區(qū)越野操作模式改變至高檔區(qū)越野操作模式時(shí)，控制系統(tǒng)可以保持在所述低檔區(qū)。
[0016]車輛操作模式可以包括需要分動(dòng)器在所述高檔區(qū)操作的至少一個(gè)道路操作模式。至少一個(gè)道路模式可以是道路模式和/或動(dòng)態(tài)模式。
[0017]控制系統(tǒng)可以被配置成:當(dāng)車輛操作模式從低檔區(qū)越野操作模式改變至所述至少一個(gè)道路操作模式時(shí)，輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)從所述低檔區(qū)改變至所述高檔區(qū)(即分動(dòng)器升檔)。
[0018]車輛操作模式可以包括拖掛模式。當(dāng)掛車電聯(lián)接至車輛時(shí)，可以通過(guò)發(fā)布至通信網(wǎng)絡(luò)的拖掛信號(hào)來(lái)識(shí)別拖掛模式?？商孢x地，或者此外，可以通過(guò)將扭矩請(qǐng)求與車輛速度和/或加速度關(guān)聯(lián)來(lái)識(shí)別拖掛模式。還可以由駕駛員手動(dòng)地選擇拖掛模式。
[0019]當(dāng)選擇所述拖掛模式時(shí)，控制系統(tǒng)可以被配置成基于車輛速度輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)檔區(qū)改變?？刂葡到y(tǒng)可以被配置成在車輛速度增加至高于拖掛速度閾值時(shí)輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)從低檔區(qū)至高檔區(qū)的檔區(qū)改變；和/或控制系統(tǒng)可以被配置成在車輛速度降低至低于拖掛速度閾值時(shí)輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)從高檔區(qū)至低檔區(qū)的檔區(qū)改變。拖掛速度閾值可以是例如30km/h。
[0020]車輛操作模式可以包括爬坡輔助模式?？梢岳缁跍y(cè)量或估計(jì)的車輛姿態(tài)來(lái)自動(dòng)地選擇爬坡輔助模式?？商孢x地，或此外，可以手動(dòng)地選擇爬坡輔助模式。
[0021]當(dāng)選擇所述爬坡輔助模式時(shí)，控制系統(tǒng)可以被配置成基于車輛速度輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)檔區(qū)改變?？刂葡到y(tǒng)可以被配置成:當(dāng)車輛速度降低至零時(shí)輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)從高檔區(qū)至低檔區(qū)的檔區(qū)改變。控制系統(tǒng)可以被配置成:當(dāng)車輛速度增加至高于爬坡閾值時(shí)輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)從低檔區(qū)至高檔區(qū)的檔區(qū)改變。
[0022]控制系統(tǒng)可以提供分動(dòng)器的半自動(dòng)控制或全自動(dòng)控制?？刂葡到y(tǒng)可以被配置成在識(shí)別到車輛操作模式的改變時(shí)自動(dòng)地輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)。控制系統(tǒng)可以被配置成在識(shí)別到車輛操作模式的改變時(shí)輸出請(qǐng)求確認(rèn)實(shí)現(xiàn)所述檔區(qū)改變的用戶提示?？刂葡到y(tǒng)可以被配置成取決于來(lái)自用戶的確認(rèn)信號(hào)的接收例如通過(guò)激活選擇裝置來(lái)輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種車輛，該車輛包括如上文中描述的控制系統(tǒng)。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于對(duì)在高檔區(qū)和低檔區(qū)操作的車輛分動(dòng)器進(jìn)行控制的方法，該方法包括:
[0025]基于選擇的車輛操作模式來(lái)確定分動(dòng)器的操作檔區(qū)；以及
[0026]輸出檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)檔區(qū)改變，從而接合所確定的操作檔區(qū)?？梢詸C(jī)器實(shí)現(xiàn)本文中描述的一個(gè)或更多個(gè)方法。
[0027]該方法可以包括:接收指示選擇的車輛操作模式的操作模式信號(hào)。該方法可以包括:訪問(wèn)查詢表以識(shí)別針對(duì)選擇的車輛操作模式限定的操作檔區(qū)。
[0028]車輛操作模式可以選自多個(gè)車輛操作模式。車輛操作模式可以包括多個(gè)越野操作模式。越野操作模式可以包括:需要分動(dòng)器在所述低檔區(qū)操作的一個(gè)或更多個(gè)低檔區(qū)越野模式；以及需要分動(dòng)器在所述高檔區(qū)操作的一個(gè)或更多個(gè)高檔區(qū)越野模式。低檔區(qū)越野模式可以包括攀爬巖石和泥地模式。高檔區(qū)越野模式可以包括沙地和草地/碎石/雪地(GGS)模式。
[0029]該方法可以包括:當(dāng)車輛操作模式從高檔區(qū)越野操作模式改變至低檔區(qū)越野操作模式時(shí)，輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)從所述高檔區(qū)至所述低檔區(qū)的改變。
[0030]車輛操作模式可以包括需要分動(dòng)器在所述高檔區(qū)操作的至少一個(gè)道路操作模式。道路操作模式可以是例如道路和/或動(dòng)態(tài)。檔區(qū)改變信號(hào)可以在車輛操作模式從低檔區(qū)越野模式改變至所述至少一個(gè)道路操作模式時(shí)實(shí)現(xiàn)從所述低檔區(qū)至所述高檔區(qū)的改變(即分動(dòng)器升檔)。
[0031]車輛操作模式可以包括拖掛模式。當(dāng)掛車電聯(lián)接至車輛時(shí)，可以通過(guò)發(fā)布至通信網(wǎng)絡(luò)的拖掛信號(hào)來(lái)識(shí)別拖掛模式。可替選地，可以手動(dòng)地選擇拖掛模式。該方法可以包括:取決于所述拖掛模式的選擇基于車輛速度來(lái)輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)檔區(qū)改變。該方法可以包括:當(dāng)車輛速度增加至高于拖掛速度閾值時(shí)，輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)從低檔區(qū)至高檔區(qū)的檔區(qū)改變；和/或當(dāng)車輛速度降低至低于拖掛速度閾值時(shí)，輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)從高檔區(qū)至低檔區(qū)的檔區(qū)改變。
[0032]車輛操作模式可以包括爬坡輔助模式?？梢岳缁跍y(cè)量或估計(jì)的車輛姿態(tài)來(lái)自動(dòng)地選擇爬坡輔助模式。可替選地，或此外，可以手動(dòng)地選擇爬坡輔助模式。該方法可以包括:當(dāng)選擇所述爬坡輔助模式時(shí)，基于車輛速度來(lái)輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)檔區(qū)改變。該方法可以包括:當(dāng)車輛速度降低至零時(shí)，輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)從高檔區(qū)至低檔區(qū)的檔區(qū)改變。該方法可以包括:當(dāng)車輛速度增加至高于爬坡閾值時(shí)輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)以實(shí)現(xiàn)從低檔區(qū)至高檔區(qū)的檔區(qū)改變。
[0033]至少在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，該方法可以提供車輛分動(dòng)器的半自動(dòng)控制或全自動(dòng)控制。該方法可以包括:當(dāng)選擇車輛操作模式時(shí)，自動(dòng)地輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)?？商孢x地，該方法可以包括:當(dāng)識(shí)別到車輛操作模式的改變時(shí)輸出請(qǐng)求確認(rèn)實(shí)現(xiàn)所述檔區(qū)改變的用戶提示。該方法可以包括:取決于來(lái)自用戶的確認(rèn)信號(hào)的接收例如通過(guò)激活選擇裝置來(lái)輸出所述檔區(qū)改變信號(hào)。
[0034]本文中描述的車輛控制系統(tǒng)可以采取例如包括一個(gè)或更多個(gè)控制模塊的控制裝置的形式。控制模塊均包含可以彼此獨(dú)立地運(yùn)行或并行地運(yùn)行的一個(gè)或更多個(gè)處理器?？刂颇K可以設(shè)置在系統(tǒng)架構(gòu)中例如彼此基于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
[0035]本文中描述的方法可以是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的例如在包括一個(gè)或更多個(gè)處理器的計(jì)算裝置或計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，其中，當(dāng)在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行該計(jì)算機(jī)可讀程序代碼時(shí)使得該計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行本文中描述的一個(gè)或更多個(gè)方法。
[0036]本文中描述的術(shù)語(yǔ)處理器應(yīng)該理解為覆蓋單個(gè)處理器和多個(gè)處理器。例如，本文中描述的處理步驟可以由單個(gè)處