用于鼓励车辆操作者遵从性的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于鼓励机动车辆操作者适当地使用与发动机或车辆功能有关的装置的系统和方法。更加具体地，本发明涉及如果操作者不适当地使用车辆或发动机功能则改变发动机输出的系统和方法，当操作者纠正该功能或停止不适当地使用该功能时发动机输出得以恢复。
背景技术
车辆警告和状态信示装置是公知的。存在提供一种发光符号的系统，如果状况需要紧急的关注，则该发光符号可以闪烁。如果存在高度紧急的状况，例如油压的突然损失，则其他系统将关闭发动机，以防止损坏。
车辆、特别是重型卡车具有在事件发生时或者在感测到车辆或发动机操作中的某个变化或者阀值时要求操作者关注并且可能要求某个操作者行动的系统。这些系统可能允许或者请求驾驶员输入，驾驶员输入如果被被忽略，则能够引起车辆损坏。
例如，被一起地称作排气后处理系统的、用于处理内燃机排气的系统要求维护程序，一些维护程序能够由车载车辆系统执行。例如，微粒过滤器变得被微粒物质堵塞并且要求再生，并且车载控制系统可以信示操作者正在自动系统中执行再生，或者在要求技术员输入以进行启动的系统中需要再生。
微粒过滤器的再生是一个充分地升高排气的温度以烧掉微粒过滤器中的已收集微粒物质的过程。因为在再生期间的较高排气温度，在特定的时间或者位置例如当车辆正在进入隧道、处于码头或者当燃料停止时，操作者可以确定开始再生或者允许再生可能是不适当的。如果系统允许，技术员然后可以禁止启动再生、决定不输入再生命令或者取消正在进行的再生。
为了方便起见，操作者可以决定禁止再生或者并不启动再生。可以在旅程或者工作循环将要结束时产生关于再生的车辆通知。
如果当车辆系统请求时没有执行再生，则微粒物质将继续被收集于过滤器中，并且在某个时刻，对于过滤器再生的需要将变得是紧急的，因为已被堵塞的过滤器将妨碍发动机操作并且产生损坏微粒过滤器和发动机的风险。
作为关于车辆系统请求的操作者遵从性的另一示例，发动机管理系统可能确定发动机构件需要维护，这通常要求将车辆行驶到维护设备并且暂停工作。操作者可能冒险忽略这种信号以保持进度，但是将引起发动机损坏的风险。
某些操作者可能没有充分地理解由警告消息示意的系统状态并且可能未能遵从于系统地行动或者没有行动。其他人可能没有感知到消息紧迫性并且没有以及时的方式行动。
因此，所需要的是一种用于鼓励操作者遵从于用于车辆维护和其他系统的重要指令的系统和方法。
发明内容
根据本发明的方法包括随着难以忽略的、发向操作者的信号而改变车辆或者发动机操作。
根据本发明，当操作者没有遵从于关于输入的请求或者超控系统的正确使用而行动时，以吸引操作者关注于需要纠正的信号的方式而改变车辆功能。本发明人确定车辆速度限制是在同时允许继续车辆操作时获取操作者关注的一种有效方式。
根据本发明的一个实施例，如果操作者并不遵从于请求维护的消息或者如果操作者阻止维护功能，则车辆速度被限制为低于操作者需求或者预期的水平。当操作者遵从于该消息时，取消车辆速度限制。
本发明的一个有利的实施例涉及用于柴油微粒过滤器再生系统的禁止开关的正确使用。这种开关允许操作者选择允许再生和选择禁止再生。再生开关保持于选定位置中，直至被操作者以人工方式移动。因为再生开关应该被以人工方式移动，所以操作者能够不断地、可能未加思考地禁止微粒过滤器再生从而损害过滤器和发动机。
根据本发明，当再生开关在禁止位置中时施加车辆速度限制。只要再生开关被置于禁止位置中，速度限制功能便可以是起作用的。可替代地，可以当再生开关被置于禁止位置中并且开关实际上禁止再生即当控制模块试图启动再生时速度限制功能是起作用的。车辆速度限制具有足够地大从而不太可能被操作者忽略的幅度。
根据本发明的一个实施例，可以是发动机控制器或者车辆控制模块的控制装置将监测再生开关的位置，并且响应于处于禁止位置中的开关将车辆速度控制为经编程或者经计算的限制。限制幅度可以关于车辆被适当地选择，以保证在正常车辆操作条件下注意到所述限制。
施加速度限制以提醒驾驶员人工再生控制开关处于禁止位置中，并且鼓励驾驶员在最早的适当时机改变开关位置。因为存在禁止再生的适当情况，以适应其中操作者不能或者不应该即刻地改变再生开关的情形，所以根据本发明的另一个方面，速度限制可以足够地高，以允许操作者继续操作，但是存在速度受到限制的缺点。
作为一个示例，车辆速度限制可以是固定数值的速度限制。可以关于车辆的类型或者车辆的工作循环而选择速度限制的数值。
根据本发明的另一个方面，如果在车辆起动时禁止开关在禁止位置中，则可以施加一个另外的、较低的速度限制。
可替代地，速度限制可以计算为当前或者需求车辆速度的百分比偏差或者固定偏差。对于当车辆正在移动时再生开关被移动到禁止位置时的使用，这种替代可能是特别有利的。根据速度偏差数值，控制模块将作用于平滑地缓降车辆速度，或者在离散的步骤中降低速度。所述偏差可以是当前车辆速度的百分比，或者可以是足够地大从而很可能将被注意到的固定数值。
可以选择用于通过偏差数值降低车辆速度的时间间隔，以避免速度的突然变化，并且允许操作者有机会操纵车辆，以适应速度降低。这例如可以是为了允许变换车道。可以通过在该间隔以平滑的方式缓降速度而施加所述偏差。
可选地，可以通过在一定时间间隔的多个步骤施加车辆速度偏差。根据这个实施例，第一步骤或者降低可以被配置成是多个之中的最大的一个，从而有助于保证操作者意识到控制器正在限制速度。这可以引发操作者的更加快速的响应以纠正状态，即，将再生开关置于再生允许位置。
在速度限制已被施加之后，如果操作者将再生开关置于休止位置，即，不禁止再生的位置，则控制器将作用于缓和地或者逐步地将车辆速度返回到紧接在已施加限制之前的数值，或者如果操作者需要的话返回到较低速度。逐渐地增大速度而非允许速度以单阶跃增大将在恢复速度时形成时间延迟，以防止操作者简单地将再生禁止开关设为允许位置并且将其返回禁止位置。
控制器将根据其他已编程参数操作，并且将不超控可能已经由或者根据初始设备制造商、消费者(如果系统能够这样的话)或者法定要求(法定速度限制)设定的车辆速度限制。
车辆速度限制数值可以被配置成车主可选择参数，或者可以给予车主从其选择的数值范围。不允许再生禁止速度限制超控其他速度限制将防止系统通过编程负的速度偏差而被击溃，如果再生开关在禁止位置中，则负的速度偏差能够引起更高速度。
附图说明
结合附图通过参考以下详细说明将更好地理解本发明，其中：
图1是示出用于鼓励驾驶员遵从性的本发明的方法和系统的实施例的图表；并且，
图2是本发明的可替代实施例的图表。
具体实施方式
本发明是一种可以在用于由车载处理器和构件操作的软件中实现的系统，和一种用于鼓励操作者遵从于车辆维护功能而行动的方法。如参考以下说明可以理解地，能够使用该系统和方法以鼓励操作者避免不正确地使用人工超控和/或以鼓励遵从于关于操作者输入或者干预的请求。
本发明的一个有利的和示意性的应用示例与Mack Trucks，Inc.的Smart SwitchTM有关，这是柴油微粒过滤器再生系统的一个部分的仪表板安装开关。在确定柴油微粒过滤器的状态时，该系统自动地启动过滤器再生。Smart SwitchTM是允许操作者选择允许再生和选择禁止再生的一种两位置开关。再生开关保持于选定位置中，直至被操作者以人工方式移动。根据一个示例性实施例，再生开关是带有向上、可释放的允许位置和向下、锁定作用的禁止位置的按钮开关。在禁止位置中，在开关上的灯向操作者示意该开关在锁定位置中。因为再生开关应该被以人工方式移动，所以操作者能够不断地、可能无意识地禁止微粒过滤器的再生从而损害过滤器和发动机。
根据本发明，当再生开关在禁止位置中时施加车辆或者道路速度限制。道路速度限制功能可以只要再生开关被置于禁止位置中便是起作用的。可替代地，道路速度限制功能可以是当再生开关被置于禁止位置中并且开关实际上禁止再生即当控制模块尝试启动再生时起作用的。道路速度限制具有足够大的幅度从而它不太可能被操作者忽略。
图1示意本发明的一个示例性实施例。根据本发明，可以是发动机控制器或者车辆控制模块的控制装置监测再生开关的位置20。如果开关在再生允许位置中，则控制模块允许已被请求的再生继续下去，并且将不对车辆22施加道路速度限制。如果开关在再生禁止位置中，则开关指示器灯将发光24。控制模块将确定再生是否已被请求或者在进行中26。如果无任何再生已被请求或者在进行中，则控制模块将返回以监测开关位置20。
如果再生已被请求或者在进行中并且开关在禁止位置中，则控制模块将作用于禁止或者取消再生28。控制模块然后将如下地操作以鼓励驾驶员改变开关从而允许过滤器再生。
控制模块将确定车辆是否已被停止或者正在移动30。如果车辆已被停止，则控制模块将施加在从停止加速时执行的道路速度限制32。如果驾驶员尝试当开关在禁止位置中时在稍后移动车辆，则道路速度限制将提醒驾驶员人工再生控制开关在禁止位置中，并且鼓励驾驶员在最早的适当时机将开关位置改变为允许位置。
作为一个示例，道路速度限制可以是固定数值速度限制。可以对于车辆的类型或者车辆的工作循环选择道路速度限制的数值。关于以55英里每小时或者以上操作的公路卡车，道路速度限制可以是例如40英里每小时。关于具有重复加速和减速的工作循环但是可以仅仅达到20到25英里每小时的速度的垃圾收集卡车，道路速度限制可以是5或者10英里每小时。
在施加道路速度限制之后，控制模块将返回以监测禁止开关位置。如果驾驶员将开关改变为允许位置(并不禁止再生)，则指示器灯被关闭36，并且控制模块取消道路速度限制38。控制模块将返回以监测禁止开关。
优选地在一定时间间隔之上而非即刻地取消道路速度限制，以防止驾驶员将开关改变为休止位置然后返回禁止位置。
如果控制模块确定车辆正在移动，即，未被停止，则控制模块然后将确定车辆的道路速度40。控制模块可以作为如上所述的设定数值施加道路速度限制。可替代地，可以作为当前或者需求车辆道路速度的百分比偏差或者固定偏差计算道路速度限制。根据速度偏差数值，控制模块将通过平滑地缓降车辆速度或者在离散的步骤中降低速度而减小速度42。所述偏差可以是例如当前速度数值的20％或者足够地大从而很可能被操作者注意到的另一百分比变化。可替代地，所述偏差可以是足够地大，从而它很可能将被注意到的固定数值例如10英里每小时。
例如，如果车辆正在以60英里每小时移动并且操作者将再生开关置于禁止位置中，则控制器将通过偏差而将车辆速度降低为降低的速度，并且将把车辆控制为这个速度下或者低于这个速度。如果所述偏差是固定的10英里每小时变化，则车辆速度将被从60英里每小时降低为50英里每小时。
车辆速度的降低旨在驱策操作者将再生开关从禁止位置移动到允许位置。可以选择用于通过偏差数值降低车辆速度的时间间隔以避免突然的速度变化并且允许操作者有机会操纵车辆以适应速度的降低。这例如可以是为了允许变换车道。可以通过在该间隔之上以平滑的方式缓降速度而施加所述偏差。
可选地，可以通过在一定时间间隔之上的多个步骤施加车辆速度偏差。根据这个实施例，第一步骤或者降低可以被配置成是多个之中的最大的一个从而有助于保证操作者意识到控制器正在限制速度。这可以引发操作者的更加快速的响应以纠正状态，即，将再生开关置于再生允许位置。
控制模块将返回以监测禁止开关的位置44。如果开关位置未被驾驶员改变，即，开关保持于禁止位置中，则控制模块继续监测该开关。
如果操作者将再生开关置于允许位置，即，并不禁止再生的位置，则指示器灯被关闭46，并且控制模块将消除道路速度限制48，作用于将车辆速度缓和地或者逐步地返回到紧接在施加所述限制之前的数值，或者如果操作者需求的话返回到较低速度。逐渐地增大速度而非允许速度以单阶跃增大将在恢复速度时形成时间延迟，以防止操作者简单地将再生禁止开关设为允许位置并且将其返回禁止位置。
控制器将根据其他已编程参数操作，并且将不超过可能已经由或者根据初始设备制造商、消费者(如果系统能够这样的话)、其他驾驶员需求例如巡航控制或者油门踏板需求或者法定要求(法定速度限制)设定的车辆速度限制。
车辆速度限制数值可以被配置成车主可选择参数，或者可以给予车主从其选择的数值范围。不允许再生禁止速度限制超过其他速度限制将防止系统通过编程负的速度偏差而被击溃，如果再生开关在禁止位置中，则负的速度偏差能够引起更高速度。
与Mack Trucks Inc.的Smart SwitchTM相结合的、本发明前面的说明是作为示例性实施例的。
本发明还可以容易地适合于其他车辆系统。
例如，某些车辆再生控制系统可以包括用于操作者控制用于禁止的系统状态的其他装置或者装置，例如用于屏幕显示器的触摸屏或者光标导航装置。具体开关或者选择器布置并不改变本发明的适用性。
本发明可以被集成于如在图2中所示要求操作者启动再生的再生系统中。例如，要求已停车车辆的再生系统可以信示操作者关于再生的需要从而操作者能够把车开到路边或者在其他情形开到适当的位置并且启动再生。车辆系统可以利用灯或者显示屏幕消息信示操作者微粒过滤器的再生是需要的60并且等待操作者输入62。根据过滤器的微粒负载状态(例如，堵塞程度)，该消息可以包含所述需要的紧迫性的指示，例如，低紧迫性或者高紧迫性。如上所述，操作者可能因为车辆位置或者操作状态而发现开始再生是不方便的或者不适当的。
如果驾驶员在接收到信号时允许再生，则系统将启动微粒过滤器的再生64。
根据本发明的这个实施例，如果驾驶员并不允许再生并且紧迫性是低的，则系统将允许一定时间间隔或者英里里程间隔66，从而操作者将车辆驾驶到用于再生的适当的位置并且将监测用于启动再生的输入68。如果驾驶员允许再生，则系统将启动过滤器的再生64。如果在该时间或者英里里程间隔中没有接收到输入，则系统将对于车辆70施加速度限制。所述速度限制可以是设定的速度数值、百分比速度降低或者如上所述的偏差限制。
可替代地，该系统可以根据第一紧迫性水平信示关于再生的需要，但是关于操作者未能启动已请求的再生并不施加速度限制。该系统将继续监测微粒过滤器状态，并且在感测到根据第二紧迫性水平的阀值时，将信示关于再生的需要，还信示该紧迫性水平。该系统可以允许在施加速度限制之前的、用于遵从性的时间间隔。可替代地，关于更高的紧迫性水平，该控制器可以请求再生得以允许60，并且如果驾驶员并不遵从68，则控制器将即刻地施加速度限制70。再次，可以根据上述任何可替代形式施加速度限制。
当控制器探测到驾驶员已经允许再生时72，可以取消速度限制74并且启动再生。
关于要求车辆为了再生而停车的再生系统，本发明的系统可以监测是否允许继续由操作者完成再生76。如果操作者起初地遵从于关于停车再生的请求而行动，即，将车辆停车并且启动再生，但是在它被完成之前取消再生，因此中断再生过程，则该系统可以即刻地在运动时施加车辆速度限制78。
用于鼓励操作者遵从性的系统和方法还能够适合于其他车辆系统或者构件和对于操作者行动的请求。例如，车辆系统可以要求维护或者维修并且控制模块将把该项信息信示于操作者。该系统将关于所请求的维护或者维修已被执行的指示等待，在此情形中来自维修或者维护技术员的输入，或者在其他情形监测车辆构件。该系统将被编程以等待可以根据关于维护或者维修需要的紧迫性而被选择的、预定的时间间隔。如果在预定的时间间隔中没有接收到任何指示，该系统然后将施加速度限制。
已经根据优选原理、实施例和方法描述了本发明；然而，本领域技术人员可以认识到，在不偏离如由所附权利要求限定的本发明的范围的前提下，其他实施例是在本发明的范围内的并且可以替代等价的方法步骤。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于鼓励操作者遵从车辆过滤器再生功能的方法，包括以下步骤：
确定需要过滤器再生；
确定由操作者控制的再生禁止开关处于禁止位置还是启用位置；并且，
如果所述所述禁止开关处于所述禁止位置，则限制车辆速度。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：确定过滤器再生的需求是紧迫的还是不紧迫；并且，如果确定所述需求并非紧迫，则延迟限制车辆速度的步骤，直至所述需求被确定为紧迫。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，限制所述车辆速度的步骤包括：将所述速度限制为固定的速度值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，限制所述车辆速度的步骤包括：感测车辆速度，通过偏差数值将车辆速度降低为限制速度，并且将车辆速度控制为不大于所述限制速度。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：在限制车辆速度之前允许一定的延迟间隔。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：监测所述禁止开关，并且响应于被切换至所述启用位置的所述禁止开关来取消所述速度限制。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，以预定的时间间隔执行取消所述速度限制的步骤。
8.一种用于鼓励操作者遵从车辆排气后处理再生系统的方法，包括以下步骤：
监测车辆后处理装置对于再生的需求；
监测用于再生禁止位置和再生启用位置的操作者致动开关的位置；
警告所述操作者所述开关处于所述再生禁止位置；并且，
如果所述车辆后处理装置需要再生，并且所述开关处于所述再生禁止位置，则限制车辆速度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，警告所述操作者的步骤包括亮灯。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述限制车辆速度的步骤还包括以下步骤：
确定所述车辆已停止；并且，
将道路速度限制数值施加给发动机控制器。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括以下步骤：监测所述操作者致动开关，并且响应于置于所述再生启用位置的所述开关来取消所述道路速度限制。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述限制车辆速度的步骤还包括以下步骤：
确定所述车辆处于运动中；
确定车辆道路速度；并且，
以一定偏差量降低所述车辆道路速度。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，降低所述车辆道路速度的步骤包括：在至少两个阶跃中通过所述偏差量来降低所述速度，第一阶跃大于任何随后的阶跃。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：监测所述操作者致动开关的位置，并且响应于置于所述再生启用位置的所述开关来取消所述道路速度限制。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，以预定的时间间隔执行取消所述速度限制的步骤。
16.根据权利要求8所述的方法，还包括：连续监测所述操作者致动开关的位置，并且响应于置于所述再生启用位置的所述开关来取消所述道路速度限制。
17.根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：确定用于过滤器再生的所述需求的紧迫性较低，并且在执行连续监测所述操作者致动开关的步骤时，以预定间隔延迟限制所述车辆速度的步骤。
18.根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：确定用于过滤器再生的所述请求的紧迫性较高，并且在确定所述操作者致动开关处于所述再生禁止位置时，即刻执行限制所述车辆速度的步骤。