УСТРОЙСТВО И СПОСОБ АДАПТАЦИИ СИСТЕМЫ КРУИЗ-КОНТРОЛЯ НА ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ
DEVICE AND METHOD FOR ADAPTATION OF CRUISE CONTROL SYSTEM ON VEHICLE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству, охарактеризованному в ограничительной части п. 1 формулы изобретения, для адаптации системы автоматического поддержания заданной скорости (системы круиз-контроля) транспортного средства и к соответствующему способу. Изобретение также относится к компьютерной программе для осуществления способа в системе круиз-контроля, когда программа исполняется компьютером, и к программному продукту, содержащему такую программу, записанную на машиночитаемом носителе. Такое устройство может быть использовано на разных типах транспортных средств, на которых задаются параметры экономичного вождения.
Уровень техники
Современные транспортные средства часто снабжают системой круиз-контроля для повышения удобства работы водителя. В некоторые системы круиз-контроля включают дополнительные возможности, такие как возможность адаптации, при которой в системе круиз-контроля используется устройство измерения расстояния до впереди идущего транспортного средства для адаптации заданной скорости системы круиз-контроля в зависимости от скорости этого впереди идущего транспортного средства. В этом случае повышается безопасность работы системы круиз-контроля, поскольку будет выдерживаться минимальная дистанция до впереди идущего транспортного средства. В некоторых системах обеспечивается автоматическое торможение, если расстояние до впереди идущего транспортного средства становится меньше минимальной дистанции, или же скорость сближения превышает заданную величину. Система круиз-контроля может быть приспособлена для поддержания заданной скорости с использованием только акселератора, или же для этого используются также и тормоза транспортного средства. Это особенно широко используется на тяжелых транспортных средствах, которые имеют вспомогательные средства торможения, такие как, например, тормозной двигатель и тормоз-замедлитель (ретардер). Другой функцией системы круиз-контроля транспортного средства может быть обеспечение режима экономичного вождения, в котором параметры системы круиз-контроля задаются, исходя из задачи экономии топлива при прохождении маршрута.
В системе круиз-контроля используется некоторый диапазон регулирования, в котором удерживается текущая скорость транспортного средства. Для системы, в которой для поддержания заданной скорости используется только акселератор, допускается превышение заданной скорости в несколько процентов. Обычно в этом случае скорость может варьироваться в диапазоне от 68 км/час до 72 км/час при заданной скорости 70 км/час. В системе круиз-контроля транспортного средства может обеспечиваться возможность задания максимального превышения заданной скорости. В этом случае в некоторых ситуациях, например на небольшом спуске, система может допускать движение транспортного средства с увеличенной скоростью.
В том случае, когда для поддержания заданной скорости транспортного средства используются также и тормозные устройства, может также допускаться заданное превышение скорости для спуска транспортного средства по достаточно крутому склону. Допустимое превышение скорости может помогать экономить топливо путем использования момента движения транспортного средства. Предельное превышение заданной скорости безусловно не должно превышать величины, при которой может возникать угроза столкновения с другими транспортными средствами.
Однако существуют ситуации, в которых традиционный способ регулирования системы круиз-контроля работает неэффективно с точки зрения расхода топлива. Такие ситуации возникают, например, когда транспортное средство движется по дороге с множеством спусков и подъемов, или когда необходимо резкое изменение скорости. На подъеме система круиз-контроля вышеуказанного типа будет пытаться выдерживать скорость 68 км/час независимо от степени крутизны подъема. В результате транспортное средство будет подниматься на холм с педалью газа, полностью утопленной в пол. Аналогично, скорость транспортного средства, спускающегося с холма, поддерживается на уровне 72 км/час в режиме работы системы круиз-контроля с использованием тормозов.
Таким образом, существует потребность в улучшенной системе круиз-контроля, которая обеспечивает более эффективное использование энергии.
Раскрытие изобретения
Поэтому целью настоящего изобретения является создание улучшенного устройства круиз-контроля для транспортного средства, в котором работа системы круиз-контроля адаптируется к заданному уровню экономии. Другой целью настоящего изобретения является создание улучшенного способа адаптации работы системы круиз-контроля транспортного средства.
Техническое решение поставленной задачи в соответствии с изобретением описано в отличительных частях независимого пункта формулы изобретения на устройство и независимого пункта на способ. Другие пункты формулы содержат дальнейшее развитие предложенного в изобретении устройства и способа.
В настоящем изобретении предложено устройство круиз-контроля для транспортного средства, выполняющее функцию круиз-контроля скорости и функцию круиз-контроля скорости с использованием тормозов и обеспечивающее по меньшей мере один выбираемый уровень экономии, причем устройство имеет заданную максимальную скорость, соответствующую максимальной разрешенной скорости для транспортного средства, заданную скорость для режима работы с использованием тормозов, соответствующую скорости круиз-контроля для этого режима работы, и заданную скорость круиз-контроля, соответствующую скорости круиз-контроля, и устройство отличается тем, что заданная скорость для режима работы с использованием тормозов заменяется временной скоростью для этого режима в качестве действующей скорости, когда выбран некоторый уровень экономии, причем временная скорость для режима работы с использованием тормозов зависит от выбранного уровня экономии.
В этом первом варианте устройства круиз-контроля оно заменяет заданную скорость для режима работы с использованием тормозов временной скоростью для этого режима в зависимости от выбранного уровня экономии. Заданная скорость для режима работы с использованием тормозов сохраняется, а временная скорость в этом режиме используется в качестве действующей скорости, пока действует выбранный уровень экономии. Если выбирается другой уровень экономии, то будет использоваться новая временная скорость для режима с использованием тормозов в зависимости от выбранного режима экономии. Если функция экономии отключается, то в качестве действующей скорости для режима работы с использованием тормозов снова используется заданная скорость для этого режима. В этом варианте обеспечивается повышенная энергетическая эффективность функции круиз-контроля за счет того, что допустимое смещение от заданной скорости круиз-контроля адаптируется в соответствии с выбранным уровнем экономии. Путем выбора уровня экономии можно получить увеличенную разницу между заданной скоростью круиз-контроля и скоростью, используемой для режима работы с использованием тормозов по сравнению с ситуацией, когда уровень экономии не задан. Для системы, имеющей несколько уровней экономии, выбор более высокого уровня экономии будет приводить к увеличению разницы между заданной скоростью круиз-контроля и скоростью, используемой для режима работы с использованием тормозов. Увеличение разницы между заданной скоростью круиз-контроля и скоростью, используемой для режима работы с использованием тормозов, обеспечивает возможность для транспортного средства более эффективно использовать момент движения при спуске с холма, в результате чего экономится топливо. Заданная скорость для режима с использованием тормозов сохраняется в качестве скорости по умолчанию для этого режима. Заданная скорость для режима работы с использованием тормозов используется вместе со смещением скорости, соответствующей выбранному уровню экономии, для получения временной скорости для этого режима.
В предпочтительном варианте устройства по настоящему изобретению не допускается временная скорость для режима работы с использованием тормозов, превышающая заданную максимальную скорость. Если сумма смещения скорости и заданной скорости для режима с использованием тормозов превышает заданную максимальную скорость, то временная скорость для режима с использованием тормозов устанавливается равной заданной максимальной скорости. Таким образом, гарантируется, что максимальная скорость транспортного средства будет удерживаться в заданных пределах.
В предпочтительном варианте устройства по настоящему изобретению заданная скорость круиз-контроля может быть также заменена временной скоростью круиз-контроля. Временная скорость круиз-контроля зависит от выбранного уровня экономии и временной скорости для режима работы с использованием тормозов. Поскольку временная скорость для режима работы с использованием тормозов обеспечивает увеличенную разницу между используемой скоростью для этого режима и заданной скоростью круиз-контроля, то необходимо заменять заданную скорость круиз-контроля временной скоростью круиз-контроля, чтобы получить необходимую разницу между используемой скоростью для режима работы с использованием тормозов и используемой скоростью круиз-контроля. Это тот случай, когда временная скорость для режима работы с использованием тормозов устанавливается равной заданной максимальной скорости. В этом случае временную скорость круиз-контроля выбирают таким образом, чтобы интервал между временной скоростью круиз-контроля и заданной максимальной скоростью был таким же, что и интервал между заданной скоростью круиз-контроля и суммой скорости для режима работы с использованием тормозов и смещения скорости.
В предпочтительном варианте устройства по настоящему изобретению в качестве действующей скорости круиз-контроля используется временная скорость круиз-контроля до тех пор, пока уровень экономии не будет изменен на уровень, для которого интервал между заданной максимальной скоростью и временной скоростью круиз-контроля соответствует интервалу между заданной скоростью круиз-контроля и смещением скорости, прибавляемым к заданной скорости для режима работы с использованием тормозов. Далее, заданная скорость круиз-контроля используется в качестве действующей скорости круиз-контроля, когда интервал между заданной максимальной скоростью и заданной скоростью круиз-контроля будет меньше интервала между заданной скоростью круиз-контроля и смещением скорости, прибавляемым к заданной скорости для режима работы с использованием тормозов. Таким образом, начальные установки системы круиз-контроля сохраняются и могут использоваться водителем при выключении им функции экономии, то есть исключается необходимость в повторном вводе этих установок. Таким образом, повышается безопасность системы, поскольку водитель не будет отвлекаться на ввод начальных установок.
В предлагаемом в изобретении способе изменения базовой скорости для режима работы с использованием тормозов, в котором используется устройство круиз-контроля для транспортного средства, выполняющее функцию круиз-контроля скорости и функцию круиз-контроля скорости с использованием тормозов и обеспечивающее по меньшей мере один выбираемый уровень экономии, причем устройство имеет заданную максимальную скорость, заданную скорость для режима работы с использованием тормозов и заданную скорость круиз-контроля, осуществляется прибавление смещения скорости, соответствующего выбранному уровню экономии, к заданной скорости для режима работы с использованием тормозов, и использование суммы смещения скорости и заданной скорости для режима работы с использованием тормозов в качестве временной скорости для этого режима.
Предлагаемый способ позволяет обеспечить оптимизированный режим работы системы круиз-контроля, в котором она адаптируется к характеристикам дороги. Таким образом, можно снизить расход топлива по сравнению с работой системой круиз-контроля, использующей для управления транспортным средством номинальные заданные параметры.
Краткое описание чертежей
Изобретение описывается ниже более подробно на примере его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг. 1 - структурная схема устройства адаптации работы системы круиз-контроля;
на фиг. 2 - блок-схема алгоритма осуществления предлагаемого способа адаптации системы круиз-контроля транспортного средства.
Осуществление изобретения
Нижеописанные варианты осуществления изобретения с различными дополнениями должны рассматриваться лишь как примеры, которые никоим образом не ограничивают объем охраны, определяемый формулой изобретения. Предлагаемое устройство подходит для использования на всех видах транспортных средств, но особенно подходит для тяжелых транспортных средств, таких как тяжелые грузовики и автобусы с системой круиз-контроля, в которой для поддержания заданной скорости используются вспомогательные тормоза.
На фигуре 1 приведена блок-схема устройства адаптации системы круиз-контроля транспортного средства в соответствии с выбранным уровнем экономии. Устройство 1 содержит электронный блок 4 круиз-контроля, который может быть автономным блоком управления, содержащим систему круиз-контроля, или же он может быть встроен в форме программного модуля в другой электронный блок управления транспортного средства. Устройство адаптации системы круиз-контроля содержит также интерфейс 2 пользователя. Интерфейс пользователя содержит кнопки, которые может использовать водитель для ввода параметров системы круиз-контроля и для ее включения и выключения. Интерфейс пользователя может также содержать средство отображения для показа части или всех выбранных параметров системы круиз-контроля. Устройство обеспечивает возможность задания максимальной допустимой скорости, с которой может двигаться транспортное средство. Максимальная скорость может быть задана водителем или же может быть установлена производителем, в некоторых странах она может определяться нормативными актами.
Водитель также может задать или выбрать для системы круиз-контроля скорость, которую должно автоматически выдерживать транспортное средство, когда система круиз-контроля включена. В системе круиз-контроля обеспечивается заданный интервал регулирования скорости, например, +/-1 км/час, в котором будет удерживаться скорость транспортного средства в процессе регулирования. Когда транспортное средство движется по ровной дороге, и заданная скорость системы круиз-контроля установлена равной 70 км/час, текущая скорость может изменяться в интервале от 69 км/час до 71 км/час.
Водитель может также задать величину скорости для системы круиз-контроля, использующей тормоза при движении транспортного средства вниз по спуску дороги. Эта величина обычно задается как превышение скорости, которое прибавляется к заданной скорости круиз-контроля. Если превышение скорости задано равным 4 км/час, то в рассматриваемом случае максимальная скорость будет равна 74 км/час. Эта скорость будет выдерживаться с использованием вспомогательных тормозов транспортного средства, когда оно движется вниз по спуску со скоростью, превышающей заданную скорость системы круиз-контроля. Разрешение превышения скорости при движении вниз с холма позволяет более эффективно расходовать топливо. Превышение скорости не должно быть слишком большим, чтобы не возникало проблем с остановом транспортного средства и чтобы не было превышения установленных ограничений скорости.
Устройство содержит также селектор 3 задания уровня экономии, с помощью которого водитель может задать один или несколько уровней экономии. Селектор уровня экономии может быть интегрирован в интерфейс 2 пользователя или может быть реализован в форме отдельных кнопок. Количество уровней экономии может варьироваться, однако предпочтительно используется несколько разных уровней. В рассмотренном ниже примере будут использоваться три уровня экономии. Выбранный уровень экономии может влиять на разные параметры, устанавливаемые на транспортном средстве, такие как параметры двигателя и параметры коробки передач. Для устройства адаптации системы круиз-контроля выбранный уровень экономии соответствует интервалу между заданной скоростью круиз-контроля и заданной скоростью для режима, в котором используются тормоза. В рассматриваемом примере предварительно установленный интервал скоростей равен 1 км/час, когда функция экономии отключена, то интервал регулирования скорости равен +/-1 км/час. Для уровня 1 экономии интервал скоростей равен 3 км/час; для уровня 2 экономии интервал скоростей равен 5 км/час; и для уровня 3 экономии интервал скоростей равен 7 км/час. Далее, максимальная скорость задана равной 90 км/час; водитель задает скорость для системы круиз-контроля, равную 85 км/час; смещение скорости для режима круиз-контроля с использованием тормозов задается равным +2 км/час, то есть заданная скорость в этом режиме будет равна 87 км/час.
Если функция экономии отключена, то в системе круиз-контроля используется интервал регулирования +/-1 км/час около 85 км/час, и заданная скорость для режима с использованием тормозов составляет 87 км/час. Если водитель задает первый уровень экономии, интервал скоростей для этого уровня в режиме с использованием тормозов будет равен 3 км/час, то есть скорость круиз-контроля в этом случае составит 88 км/час. Таким образом, эта величина 88 км/час временно заменит скорость, заданную для системы круиз-контроля в режиме с использованием тормозов. Таким образом, когда транспортное средство будет спускаться с холма, будет поддерживаться скорость 88 км/час.
При задании уровня 2 экономии будет выбран интервал 5 км/час для режима с использованием тормозов, то есть в этом случае временная заданная скорость будет равна 90 км/час. При задании уровня 3 экономии соответствующий интервал скорости для режима с использованием тормозов равен 7 км/час, то есть в этом случае временная заданная скорость будет равна 92 км/час. Однако поскольку заданная максимально допустимая скорость равна 90 км/час, то более высокая скорость круиз-контроля в режиме с использованием тормозов не может быть разрешена. Вместо этого временная скорость устанавливается равной максимальной скорости, то есть временная скорость круиз-контроля в режиме с использованием тормозов будет равна 90 км/час. Для получения желаемого состояния экономии, то есть интервала скоростей, равного 7 км/час, для системы круиз-контроля в режиме с использованием тормозов заданную скорость круиз-контроля заменяют временной скоростью, так чтобы интервал скоростей в этом режиме соответствовал выбранному уровню экономии. В этом случае временная скорость круиз-контроля, используемая в качестве заданной скорости, будет равна 83 км/час. Таким образом, можно обеспечить требуемый интервал скоростей для системы круиз-контроля в режиме работы с использованием тормозов для выбранного уровня экономии.
Временная скорость круиз-контроля будет использоваться, пока не будет изменен уровень экономии. Если снова будет установлен уровень 2 экономии, то временная скорость круиз-контроля в режиме с использованием тормозов будет установлена в соответствии с выбранным уровнем экономии. В этом случае временная заданная скорость круиз-контроля в режиме с использованием тормозов останется равной 90 км/час, поскольку заданная скорость круиз-контроля равна 85 км/час, и интервал скоростей, соответствующий выбранному уровню экономии, равен 5 км/час. Временная скорость круиз-контроля может быть теперь возвращена к величине 85 км/час. Если уровень экономии изменяется, когда транспортное средство движется с временной скоростью круиз-контроля, равной 83 км/час, эта временная скорость будет использоваться, пока текущая скорость транспортного средства соответствует заданной скорости круиз-контроля, то есть 85 км/час, что будет иметь место, когда транспортное средство будет спускаться с холма. Таким образом, будет отсутствовать резкое ускорение транспортного средства, когда водитель выберет другой уровень экономии.
Если водитель отключит функцию экономии, система круиз-контроля вернется к заданным параметрам, то есть к заданной скорости круиз-контроля и к заданной скорости круиз-контроля с использованием тормозов. Если временная скорость круиз-контроля ниже заданной скорости, то эта заданная скорость круиз-контроля будет использоваться в первую очередь, когда текущая скорость транспортного средства соответствует заданной скорости, или когда устройство адаптации системы круиз-контроля отключено. Поскольку заданная скорость круиз-контроля для режима с использованием тормозов ниже временной скорости в этом режиме, всегда может сразу же использоваться эта заданная скорость круиз-контроля.
На фиг. 2 приведена блок-схема алгоритма осуществления способа изменения временной скорости круиз-контроля в режиме с использованием тормозов в устройстве адаптации системы круиз-контроля транспортного средства по настоящему изобретению. Устройство выполняет функцию регулирования скорости системой круиз-контроля, функцию регулирования скорости системой в режиме с использованием тормозов и обеспечивает задание по меньшей мере одного уровня экономии, причем устройство обеспечивает заданную максимальную скорость, заданную скорость для системы круиз-контроля и заданную скорость для системы круиз-контроля при работе в режиме с использованием тормозов.
На стадии 100 водитель задает уровень экономии. На стадии 110 величина смещения скорости, соответствующая заданному уровню экономии, добавляется к заданной скорости системы круиз-контроля для работы в режиме с использованием тормозов.
На стадии 120 сумма смещения скорости, соответствующего заданному уровню экономии, и заданной скорости для режима работы с использованием тормозов сравнивается с заданной максимальной скоростью. Если эта сумма не превышает заданную максимальную скорость, то на стадии 130 временная скорость для режима работы с использованием тормозов устанавливается равной сумме смещения скорости и заданной скорости для режима работы с использованием тормозов.
Если же эта сумма превышает заданную максимальную скорость, то на стадии 140 временная скорость для режима с использованием тормозов устанавливается равной заданной максимальной скорости.
В этом случае на стадии 150 временная скорость круиз-контроля будет использоваться в качестве действующей скорости системы круиз-контроля. Временная скорость круиз-контроля будет выбираться таким образом, чтобы интервал между временной скоростью круиз-контроля и заданной максимальной скоростью был равен интервалу скоростей для системы круиз-контроля при работе в режиме с использованием тормозов. Интервал скоростей при работе системы круиз-контроля в режиме с использованием тормозов представляет собой разницу между заданной скоростью для системы круиз-контроля и суммой смещения скорости, соответствующего выбранному уровню экономии, и заданной скорости для системы круиз-контроля при работе в режиме с использованием тормозов.
Изобретение не должно считаться ограниченным вышеописанными вариантами его осуществления, более того, в пределах объема изобретения, определяемого прилагаемой формулой, возможны также и другие варианты, и их модификации.