在车辆中用于控制换档的装置和方法

在车辆中用于控制换档的装置和方法
【专利摘要】本发明提供一种在车辆中用于控制换档的装置，包括：数据检测器，配置为检测用于换档控制的数据；和控制器，配置为使用上述数据确定驾驶者的短期驾驶倾向，使用上述驾驶者的上述短期驾驶倾向确定上述驾驶者的长期驾驶倾向，并考虑到从上述数据确定的上述车辆的行驶模式和上述长期驾驶倾向，在上述车辆中控制换档。
【专利说明】在车辆中用于控制换档的装置和方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及在车辆中用于控制换档(shift)的装置和方法，更具体地，涉及考虑到驾驶者的行驶模式和长期驾驶倾向，在通过控制换档来执行换档时可更精确地反映驾驶者意图的在车辆中用于控制换档的装置和方法。

【背景技术】
[0002]顾客对行驶性能的评价满意度取决于车辆如何行驶且有多少与顾客的驾驶倾向一致。虽然顾客的倾向多种多样，然而，在相同车型中，车辆的性能特征被设定为一种性能特征。因此，车辆的反应可能与顾客的倾向不一致。因此，顾客频繁抱怨车辆的行驶性能。也就是说，当认识到顾客的驾驶倾向而控制换档，使得车辆适当地响应顾客的驾驶倾向时，关于行驶性能的顾客的满意度可以被最大化。
[0003]于是，已经研发出许多长时间学习顾客的驾驶倾向并且根据所学习的驾驶倾向控制换档的方法。在车辆中用于控制换档的装置中，根据驾驶倾向不同地控制车辆的换档图案(shift pattern、变速图)的功能通常只在标准风(normal)行驶模式下工作，并且在行驶模式改变为运动风(sporty)模式的情况下，在车辆中用于控制换档的装置仅通过现有的运动风模式的换档图案，在车辆中控制换档。
[0004]然而，因为当行驶模式为运动风模式时，换档在车辆中是以与驾驶者的倾向无关的运动风模式的换档图案被控制的，所以无法根据所学习的驾驶倾向控制换档。因此，驾驶者的实际驾驶意图可能不会被反映在换档上，驾驶者可能对驾驶性能不满意。
[0005]在此【背景技术】部分公开的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，而不应该视为承认或以任何形式暗示这些信息构成本领域技术人员已知的现有技术。


【发明内容】

[0006]本发明致力于提供一种在车辆中用于控制换档的装置和方法，该装置和方法在通过考虑车辆的当前行驶模式和驾驶者在比较长的时间内(例如，从购买车辆到现在)的长期驾驶倾向来执行换档时，可以更准确地反映驾驶者的意向。
[0007]本发明各个方面提供一种在车辆中用于控制换档的装置，包括:数据检测器，配置为检测用于换档控制的数据；和控制器，配置为使用上述数据确定驾驶者的短期驾驶倾向，使用上述驾驶者的上述短期驾驶倾向确定上述驾驶者的长期驾驶倾向，并考虑到(根据)从上述数据确定的上述车辆的行驶模式和上述长期驾驶倾向，在上述车辆中控制换档。
[0008]上述控制器可以使用上述数据来计算短期驾驶倾向指数，并根据上述短期驾驶倾向指数的值确定划分为多个区段的上述短期驾驶倾向。而且，上述控制器可以使用上述短期驾驶倾向来计算长期驾驶倾向指数，并根据上述长期驾驶倾向指数的值确定划分为多个区段的上述长期驾驶倾向。另外，上述控制器确定上述行驶模式是否是第一模式。
[0009]此处，当确定上述行驶模式是上述第一模式时，上述控制器可以确定上述驾驶者的上述长期驾驶倾向指数是否等于或大于预定参考值。而且，当确定上述驾驶者的上述长期驾驶倾向指数等于或大于上述预定参考值时，上述控制器可以将上述行驶模式改变为第二模式。又或者，当确定上述驾驶者的上述长期驾驶倾向指数小于上述预定参考值时，上述控制器将上述行驶模式保持为上述第一模式。
[0010]同时，上述数据包括上述车辆的速度、上述车辆的加速度、变速档位(shift-speed)、上述车辆的转向角，以及上述驾驶者的车辆与前方车辆之间的距离中的至少一个。
[0011]本发明的各个其他方面提供一种在车辆中用于控制换档的方法，包括:检测用于换档控制的数据；使用上述数据，确定驾驶者的短期驾驶倾向；使用上述驾驶者的上述短期驾驶倾向，确定上述驾驶者的长期驾驶倾向；从上述数据，确定上述车辆的行驶模式；和考虑到上述长期驾驶倾向与上述车辆的上述行驶模式，在上述车辆中控制换档。
[0012]本发明的方法和装置具有其它特征和优点，根据附图及后面【具体实施方式】这些特征和优点将变得明朗，或者说这些特征和优点在附图及后面的【具体实施方式】中进行了更具体的描述，附图合并与此，与【具体实施方式】一起用于解释本发明的特定原理。

【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1是本发明的在车辆中用于控制换档的示例性装置的框图。
[0014]图2是本发明的在车辆中用于控制换档的示例性方法的流程图。
[0015]图3至图7是示出本发明的关于多个长期驾驶倾向的示例性换档图案的视图。

【具体实施方式】
[0016]现在将具体参考本发明的各个实施例，这些实施例的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施例相结合进行描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等同形式及其它实施方案。
[0017]图1是本发明的各种实施例的在车辆中用于控制换档的装置的框图。如图1所示，在车辆中用于控制换档的装置包括数据检测器10和控制器20。
[0018]数据检测器10检测用于换档控制的数据，由数据检测器10测量的数据发送至控制器20。数据检测器10包括加速踏板位置传感器11、车速传感器12、变速档位传感器13、加速度传感器14、转向角(steering angle)传感器15、制动踏板位置传感器16、导航装置
17、全球定位系统(GPS:Global Posit1ning System) 18,以及距离传感器19。
[0019]加速踏板位置传感器11测量驾驶者按压加速踏板的程度。即，加速踏板位置传感器11测量关于加速车辆的驾驶者意向的数据。车速传感器12测量车辆的速度，其被安装到车辆的车轮。在某些情况下，车速可基于由GPS18接收的GPS信号来计算。
[0020]同时，可以基于加速踏板位置传感器11的信号和车速传感器12的信号利用换档图案来计算目标变速档位，并且控制换档至目标变速档位。即，在使用包括多个行星齿轮组和多个摩擦元件(frict1n element)的自动变速器的情况下,是调整供给到所述多个摩擦元件的或从所述多个摩擦元件释放的液压。此外，在使用双离合器式变速器的情况下，是控制施加到多个同步装置和促动器的电流。
[0021]变速档位传感器13检测当前接合的变速档位。加速度传感器14检测车辆的加速度。除了车速传感器12之外，还安装有加速度传感器14以直接检测车辆的加速度，或者可以通过对由车速传感器12检测出的车速进行微分来计算车辆的加速度。
[0022]转向角传感器15检测车辆的转向角。即，转向角传感器15检测车辆打算行驶的方向。制动踏板位置传感器16检测制动踏板是否被按压。即，制动踏板位置传感器16与加速踏板位置传感器11 一起检测驾驶者的加速车辆的意向。
[0023]导航装置17是向驾驶者告知去往目的地的路径的装置。导航装置17包括:配置为输入和输出关于路线引导(route guide)的信息的输入和输出单兀、配置为检测关于车辆的当前位置的信息的当前位置检测器、存储对计算路线必要的地图数据和对引导驾驶者必要的数据的存储器、和配置为执行路线搜索或路线引导的控制单元等。
[0024]GPS18接收从GPS卫星发送的信号，并将与此相应的信号发送至导航装置17。距离传感器19检测驾驶者车辆与前方车辆之间的距离。作为距离传感器19，可以使用各种传感器，如超声波传感器或红外线传感器。
[0025]控制器20可基于由数据检测器10检测到的数据确定驾驶者的短期驾驶倾向和长期驾驶倾向。为此，控制器20可用按预定程序运行的至少一个处理器实现，该预定程序可以经编程以便执行本发明的示例性实施例的在车辆中用于控制换档的方法的每个步骤。
[0026]控制器20可以包括短期驾驶倾向指数计算器、存储器和长期驾驶倾向指数计算器。短期驾驶倾向指数计算器基于由数据检测器10检测到的数据确定在比较短的时间内的驾驶者的短期驾驶倾向。即，短期驾驶倾向指数计算器可以确定例如车辆当前行驶期间的或车辆当前行驶期间内的预定时段的驾驶者的驾驶倾向。
[0027]此处，用于确定短期驾驶倾向的上述数据可以包括关于驾驶者车辆的速度、驾驶者车辆的加速度、当前接合的变速档位、换档图案、车辆的转向角、改变车辆的转向角的倾向、以及驾驶者车辆与前方车辆之间的距离中的至少一者的信息。
[0028]驾驶者的短期驾驶倾向可以基于有关驾驶者倾向的一个或多个假设被满足得有多好来确定，而且模糊控制理论(fuzzy control theory)可用于确定驾驶者的短期驾驶倾向。由短期驾驶倾向指数计算器确定的驾驶者的短期驾驶倾向被计算作为短期驾驶倾向指数，并且该短期驾驶倾向指数发送到并存储在存储器中。该存储器存储由短期驾驶倾向指数计算器计算得到的短期驾驶倾向指数。
[0029]长期驾驶倾向指数计算器根据存储在存储器中的多个短期驾驶倾向指数来确定驾驶者的长期驾驶倾向。由长期驾驶倾向指数计算器确定的驾驶者的长期驾驶倾向被计算作为长期驾驶倾向指数。
[0030]同时，控制器20可基于由数据检测器10检测到的数据确定车辆当前行驶的道路的条件。道路的条件包括:例如覆冰路、滑路、险路(rough road)、和未铺装道路之类的特殊道路状态、例如弯路和斜坡路之类的特殊道路形状、以及拥堵程度。在特殊道路状态、特殊道路形状、或拥堵道路的情形中，一般情况下不是根据驾驶者的驾驶倾向驾驶车辆的，而是根据道路的条件行驶的。因此，驾驶者的短期驾驶倾向在特殊道路条件下是不被计算的，从而可以精确地计算驾驶者的驾驶倾向。
[0031]在某些情况下，驾驶者的短期驾驶倾向甚至可以在特殊的道路条件下计算。在这种情况下，可以应用对特殊道路条件下计算出的驾驶者的短期驾驶倾向耐受的过滤器(filter)。
[0032]此外，控制器20根据驾驶者的长期驾驶倾向指数，控制发动机30或变速器40。也就是说，控制器20可根据长期驾驶倾向指数，改变换档图案、向目标变速档位的接合感、发动机扭矩图、和/或发动机扭矩过滤器(engine torque filter)。此处,控制器20确定行驶模式，然后可以根据由驾驶者选择的行驶模式和长期驾驶倾向来改变换档图案。
[0033]在下文中，将参照图2至图7，具体说明本发明的各种实施例的在车辆中用于控制换档的方法。图2是在车辆中用于控制换档的方法的流程图。如图所示，数据检测器10检测用于换档控制的数据(S100)。
[0034]当数据检测器10检测数据，并将该数据发送到控制器20时，控制器20对每个时刻计算短期驾驶倾向指数(SI)(S110)。而且，控制器20可存储预定时间Tl内的短期驾驶倾向指数的平均作为预定时间内的短期驾驶倾向指数(SI_Avg)。预定时间内的短期驾驶倾向指数(SI_Avg)可以由下面的公式I来计算。
[0035](公式I)


+I.；sec>
[0036]SI Av^ =^
—"^l(Sec)
[0037]然后，控制器20可以使用短期驾驶倾向指数确定划分成多个区段的驾驶者的短期驾驶倾向。
[0038]例如，当假设短期驾驶倾向指数的最大值是100并且其最小值是I时，如果短期驾驶倾向指数等于或大于I且小于41，控制器20可以确定驾驶者的短期驾驶倾向是极限温和风(extra mild)。如果短期驾驶倾向指数等于或大于41且小于61，控制器20可以确定驾驶者的短期驾驶倾向为温和风(mild)。如果短期驾驶倾向指数等于或大于61且小于71，控制器20可以确定驾驶者的短期驾驶倾向是标准风(normal)。如果短期驾驶倾向指数等于或大于71且小于91，控制器20可以确定驾驶者的短期驾驶倾向为运动风(sporty)。如果短期驾驶倾向指数等于或大于91且小于100，控制器20可以确定驾驶者的短期驾驶倾向为极限运动风(extra sporty)。应该理解，本文给出的参考值(例如，1、41、61、71、91和100)是示例性的，并且这些值是轻易可调节的。
[0039]接下来，控制器20根据短期驾驶倾向指数计算长期驾驶倾向指数(S120)。例如，控制器20可以使用下面的公式2根据最近的η个短期驾驶倾向指数计算长期驾驶倾向指数(SI_long)。
[0040](公式2)



Ι?
YSI Av^1 rlxlft


—1-t-1t
[0041]，ΤΓΓ
SI — I
—.1iri
[0042]此处，SI_Avgi是指第i个短期驾驶倾向指数，Wi是指第i个权重值。另外，η个权重值的总和为1，第i个权重值可以等于或小于第(i+Ι)个权重值。通过允许第(i+Ι)个权重值等于或大于所述第i个权重值，使最近的短期驾驶倾向指数最大地影响长期驾驶倾向指数。
[0043]虽然本说明书公开了计算短期驾驶倾向指数和长期驾驶倾向指数的一个示例性方法，但应该理解的是，计算短期驾驶倾向指数和长期驾驶倾向指数的方法并不限于本说明书中公开的示例性方法。
[0044]接下来，控制器20确定车辆的当前行驶模式(S130)。例如，控制器20可确定由驾驶者选择的行驶模式是标准风行驶模式还是运动风模式。此处，控制器20可通过使用变速档位传感器13检测当前接合的变速档位，来确定行驶模式是标准风行驶模式还是运动风模式。
[0045]此外，在行驶模式是运动风模式的情况下，控制器20根据长期驾驶倾向指数，确定驾驶者的长期驾驶倾向是运动风(即在预定时间段执行快速加速或快速制动预定次数以上)还是极限运动风(S140)。
[0046]关于驾驶者的长期驾驶倾向的确定，控制器20可以确定驾驶者的长期驾驶倾向，使得驾驶者的长期驾驶倾向可以根据长期驾驶倾向指数划分成多个区段。
[0047]例如，当假设长期驾驶倾向指数的最大值是100并且其最小值是I时，如果长期驾驶倾向指数等于或大于I且小于41，控制器20可以确定驾驶者的长期驾驶倾向为极限温和风。如果长期驾驶倾向指数等于或大于41且小于61，控制器20可以确定驾驶者的长期驾驶倾向为温和风。如果长期驾驶倾向指数等于或大于61且小于71，控制器20可以确定驾驶者的长期驾驶倾向是标准风。如果长期驾驶倾向指数等于或大于71且小于91时，控制器20可以确定驾驶者的长期驾驶倾向为运动风。如果长期驾驶倾向指数等于或大于91且小于100，控制器20可以确定驾驶者的长期驾驶倾向为极限运动风。同样，应该理解，本文给出的参考值(例如，1、41、61、71、91和100)是示例性的，并且为轻易可调节的。
[0048]同时，当行驶模式是标准风行驶模式时，控制器20可以根据每个长期驾驶倾向控制换档。关于此，将参照图3至图7做出说明。图3至图7是示出本发明的各个实施例的关于多个长期驾驶倾向的示例性换档图案的视图。在图3至图7所示的曲线中，Y轴(aps)表示驾驶者按压加速踏板的程度，该程度利用加速踏板位置传感器11测量，并且X轴表示车速。
[0049]图3是示例性地示出驾驶者的长期驾驶倾向为极限温和风时的换档图案的视图。图4是示例性地示出驾驶者的长期驾驶倾向为温和风时的换档图案的视图。图5是示例性地示出驾驶者的长期驾驶倾向为标准风时的换档图案的视图。图6是示例性地示出驾驶者的长期驾驶倾向为运动风时的换档图案的视图。图7是示例性地示出驾驶者的长期驾驶倾向为极限运动风时的换档图案的视图。
[0050]如图3至图7所示，当行驶模式是标准风行驶模式时，在极限温和风的倾向中，换档可以在车速相对低的状态下执行，并且在极限运动风的倾向中，换档可以在车速相对高的状态下执行。
[0051]在步骤S140中，当确定长期驾驶倾向指数小于预定值时，控制器20确定驾驶者的倾向不是运动风或极限运动风，并根据运动风模式，即由驾驶者选择的行驶模式控制换档(S150)。
[0052]即便是长期驾驶倾向指数被确定为小于预定值的所有长期驾驶倾向，控制器20也改变换档图案和向目标变速档位的接合感，使得车辆行驶在运动风模式，即所选择的行驶模式，并且可以根据所改变的换档图案和所改变的向目标变速档位的接合感，控制变速器40。
[0053]此外，即便是长期驾驶倾向指数被确定为小于预定值的所有长期驾驶倾向，控制器20也可以使强制降档(kick down-shift)变容易，使得车辆行驶在运动风模式，即所选择的行驶模式，并改变发动机扭矩图(engine torque map)和发动机扭矩过滤器(enginetorque filter),以便允许换档感是运动风，并且允许加速良好地被执行。
[0054]例如，即使驾驶者的长期驾驶倾向是极限温和风，如果运动风模式被选择作为行驶模式，控制器20可以按图6所示的换档图案控制变速器40。此外，即使驾驶者的长期驾驶倾向为温和风或标准风，如果运动风模式被选择作为行驶模式，控制器20可以按图6所示的换档图案控制变速器40。
[0055]接下来，在步骤S140中，当确定长期驾驶倾向指数是预定值以上时，控制器20确定驾驶者的倾向为运动风或极限运动风，并根据极限运动风模式控制换档(S160)。
[0056]在长期驾驶倾向指数是预定值以上的情况下，控制器20根据图7所示的极限运动风倾向，改变换档图案和向目标变速档位的接合感，并且可以根据所改变的换档模式和向目标变速档位的接合感，控制变速器40。
[0057]此外，控制器20可以改变发动机扭矩图和发动机扭矩过滤器，以使得，与运动风模式相比较，强制降挡(kick down-shift)变容易，使换档感为运动风,并允许加速良好地被执行。例如，在驾驶者的长期驾驶倾向为运动风的情况下，如果运动风模式被选择作为行驶模式，控制器20可以按图7所示的换档图案控制变速器40。此外，即使驾驶者的长期驾驶倾向为极限运动风，如果运动风模式被选择作为行驶模式，控制器20可以按图7所示的换档图案控制变速器40。
[0058]如上所述，根据本发明的各个实施例，考虑到行驶模式和驾驶者的长期驾驶倾向而控制换档，从而当执行换档时可以更准确地反映驾驶者的意向。
[0059]如上所述，本发明的各种实施例的在车辆中用于控制换档的装置和方法，按预定偏移量(offset)被施加到长期驾驶倾向的具有运动风倾向的换档图案，控制变速器40，从而提供与长期驾驶倾向一致的运动风模式换档图案。因此，通过在车辆中用于控制换档的装置和方法，换档可以经控制，使得运动风模式下的换档图案至少不比标准风行驶模式下的换档图案更为温和。
[0060]前述对本发明的具体示例性实施例的描述是为了例证和说明的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以作出很多改变或变化。对示例性实施例进行选择和说明的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员实现并利用本发明的各种不同的示例性实施例以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求及其等同形式所限定。
【权利要求】
1.一种在车辆中用于控制换档的装置，其特征在于，包括: 数据检测器，配置为检测用于换档控制的数据；和 控制器，配置为使用所述数据确定驾驶者的短期驾驶倾向，使用所述驾驶者的所述短期驾驶倾向确定所述驾驶者的长期驾驶倾向，并考虑到从所述数据确定的所述车辆的行驶模式和所述长期驾驶倾向，在所述车辆中控制换档。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于: 所述控制器使用所述数据来计算短期驾驶倾向指数，并根据所述短期驾驶倾向指数的值确定划分为多个区段的所述短期驾驶倾向。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于: 所述控制器使用所述短期驾驶倾向来计算长期驾驶倾向指数，并根据所述长期驾驶倾向指数的值确定划分为多个区段的所述长期驾驶倾向。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于 所述控制器确定所述行驶模式是否是第一模式。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于: 当确定所述行驶模式是所述第一模式时，所述控制器确定所述驾驶者的所述长期驾驶倾向指数是否等于或大于预定参考值。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于: 当确定所述驾驶者的所述长期驾驶倾向指数等于或大于所述预定参考值时，所述控制器将所述行驶模式改变为第二模式。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于: 当确定所述驾驶者的所述长期驾驶倾向指数小于所述预定参考值时，所述控制器将所述行驶模式保持为所述第一模式。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于: 所述数据包括所述车辆的速度、所述车辆的加速度、变速档位、所述车辆的转向角，以及所述驾驶者的车辆与前方车辆之间的距离中的至少一个。
9.一种在车辆中用于控制换档的方法，其特征在于，包括: 检测用于换档控制的数据； 使用所述数据，确定驾驶者的短期驾驶倾向； 使用所述驾驶者的所述短期驾驶倾向，确定所述驾驶者的长期驾驶倾向； 从所述数据，确定所述车辆的行驶模式；和 考虑到所述长期驾驶倾向和所述车辆的所述行驶模式，在所述车辆中控制换档。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，确定所述驾驶者的所述短期驾驶倾向的步骤，包括: 使用所述数据，计算短期驾驶倾向指数；和 根据所述短期驾驶倾向指数的值来确定划分为多个区段的所述短期驾驶倾向。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，确定所述驾驶者的所述长期驾驶倾向的步骤，包括: 使用所述短期驾驶倾向来计算所述长期驾驶倾向指数；和 根据所述长期驾驶倾向指数的值来确定划分为多个的所述长期驾驶倾向。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在车辆中控制换档的步骤，包括: 确定所述行驶模式是否是第一模式。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在车辆中控制换档的步骤还包括: 当确定所述行驶模式是所述第一模式时，确定所述驾驶者的所述长期驾驶倾向指数是否等于或大于预定参考值。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在车辆中控制换档的步骤，还包括: 当确定所述驾驶者的所述长期驾驶倾向指数等于或大于所述预定参考值时，将所述行驶模式改变为第二模式。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在车辆中控制换档的步骤，还包括: 当确定所述驾驶者的所述长期驾驶倾向指数小于所述预定参考值时，将所述行驶模式保持为所述第一模式。
16.根据权利要求9所述的方法，其特征在于: 所述数据包括所述车辆的速度、所述车辆的加速度、变速档位、所述车辆的转向角、以及所述驾驶者的车辆与前方车辆之间的距离中的至少一个。
【文档编号】B60W40/09GK104228835SQ201310722341
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年6月7日
【发明者】田炳昱, J·D·章, 郑同训 申请人:现代自动车株式会社