CN103186995A - 驾驶行为反馈接口 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种系统和方法,该系统和方法用于监控驾驶员输入和车辆参数,评估驾驶员的制动减速行为,并且为驾驶员提供与驾驶员的制动减速行为有关的短期和/或长期反馈。该制动减速行为反馈可以用于训练能够转换成较好的长期驾驶习惯的未来制动减速行为。这种制动减速行为能够最终获得车辆燃油经济性或车辆行驶范围的改善。此外,制动减速行为反馈能够根据驾驶员对反馈如何响应而适应驾驶员。

Description

驾驶行为反馈接口
技术领域
本申请要求2011年12月30日提交的美国临时申请No.61/581,938的利益,其整个内容通过参考结合于此。
技术领域
本发明的一个或多个实施例涉及用于将关于驾驶员的减速行为经由用户接口传输反馈给驾驶员的系统和方法。
背景技术
车辆包括诸如仪表、指示器和各种显示器的许多接口,以将关于车辆运行和其环境的信息传输给用户。随着新技术的出现——包括用于常规车辆以及混合动力电动车辆(HEV)、插接式混合动力电动车辆(PHEV)和蓄电池电动车辆(BEV)中的技术——这些接口已经变得更加复杂。例如,许多HEV包括试图给驾驶员提供关于各种复合驱动状态信息的仪表。一些仪表将向驾驶员指出什么时候车辆由发动机单独推动、由电机单独推动或由两者结合推动。同样,显示器可以显示什么时候电机作为发电机运行,并且再充诸如蓄电池的电能量储存装置。不管车辆的类型,对于大多数车辆驾驶员来说车辆的燃油经济性或行驶距离仍然是重要的衡量标准。
在实际的行驶条件下,驾驶员行为仍然是影响车辆的燃油经济性或行驶距离的主要因素。业已知道,一些驾驶员不能实现希望的燃油经济性或行驶距离,部分原因是因为驾驶习惯。虽然很清楚驾驶行为影响车辆的燃油经济性或行驶距离,但是往往不清楚为了提高燃油经济性或行驶距离考虑到动力传动系统和环境因素人们应当怎样驾驶。在许多情况下,驾驶员乐于改变其行为,但是不能将推荐的技术转化成他们的驾驶习惯的真正改变。
发明内容
根据本申请的一个或多个实施例,提供一种用于训练驾驶减速行为的显示控制系统和方法。该控制系统可以包括控制器和与该控制器通信的接口。该控制器可以构造成接收至少指示车辆减速和动力传动系统输出功率的输入。控制器还可以构造成根据该输入输出至少一个减速分数。该接口可以构造成显示指示至少一个减速分数的减速度反馈指示器。
该接口可以包括用于显示该减速度反馈指示器的减速度反馈仪表。接口可以构造成根据该至少一个减速分数在减速度反馈仪表内调节减速度反馈指示器。由减速度反馈指示器指示的至少一个减速分数可以包括长期减速分数和瞬时减速分数其中之一。而且,接口还可以构造成根据长期减速分数和瞬时减速分数的另一个调节减速度反馈仪表的至少一部分的颜色。
根据一个或多个实施例,输入还可以指示制动百分比。控制器可以根据车辆减速度、动力传动系统输出功率和制动百分比计算瞬时减速分数。在这方面,控制器在计算减速分数之前可以根据车辆速度使车辆减速度、动力传动系统输出功率和制动百分比的其中一个或多个规格化。而且,控制器在计算瞬时减速分数之前可以计算采用的减速度值。该采用的减速度值可以基于车辆减速度和长期减速分数。例如,采用的减速值可以通过长期减速分数乘规范化的减速值来计算。
根据一个或多个实施例,瞬时减速分数可以利用模糊逻辑算法进行计算。而且,长期减速分数可以至少部分地基于瞬时减速分数、前面的长期减速分数、以及用于加权该瞬时减速分数的和面前面的长期减速分数的遗忘因子(forgetting factor)。与该遗忘因子有关的值可以基于瞬时减速分数对长期减速分数的函数的比较。
根据连一个实施例,该长期减速分数至少部分地基于瞬时减速分数,前面的长期减速分数,以及用于加权该瞬时减速分数的和面前面的长期减速分数的遗忘因子。
根据另一个实施例,该遗忘因子基于前面的长期减速分数是否小于瞬时减速分数。
根据另一个实施例,一种用于控制车辆显示的方法包括:接收至少指示车辆减速度和动力传动系统输出的功率的输入;根据该输入计算至少一个减速分数;以及显示具有指示至少一个减速分数的减速度反馈指示器的减速度反馈仪表。
根据另一个实施例,计算至少一个减速分数的步骤包括:根据该输入计算瞬时减速分数,和根据该瞬时减速分数计算长期减速分数。
根据另一个实施例,由该减速度反馈指示器指示的至少一个减速分数包括长期加速分数和瞬时减速分数其中之一。
根据另一个实施例,该输入还是制动百分比的指示。
根据另一个实施例,该方法还包括在计算瞬时减速分数之前根据车辆速度,使车辆减速度、动力传动系统输出功率和制动百分比的其中一个或多个规范化。
根据另一个实施例,该方法还包括在计算瞬时减速分数之前计算采用的减速度值,该采用的减速度值基于车辆减速度和长期减速分数。
根据另一个实施例,一种显示控制系统包括:控制器,该控制器构造成接收指示车辆减速度、动力传动系统输出功率和制动百分比的输入,根据该输入计算瞬时减速分数,以及根据该瞬时减速分数提供对应于长期减速分数的减速度反馈信号;以及显示器,该显示器与该控制器通信并且包括减速度反馈仪表,该减速度反馈仪表构造成显示指示长期减速分数的减速度反馈指示器。
根据另一个实施例,该显示器还构造成根据长期减速分数调节该减速度反馈仪表的至少一部分的颜色。
附图说明
图1是根据本发明的一个或多个实施例的用于训练驾驶行为的车辆控制系统的功能示意图;
图2是该控制系统更详细的示范性的功能方块示意图;
图3是控制器和与图2大致所示的有关算法的简化的示意方块图;
图4是示出根据本发明的一个或多个实施例的模糊逻辑控制算法的功能方块示意图;
图5a至5c示出根据本发明的一个或多个实施例的用于根据一组模糊输入变量用来生成输入成员值的示范性输入成员函数;
图6是示出根据本发明的一个或多个实施例的示范性的一组模糊规则表;
图7示出根据本发明的一个或多个实施例的用于确定输出成员值的简化的、示范性输出成员函数;
图8是根据本发明的一个或多个实施例的利用实际的例子实现去模糊过程的示范性流程示意图;
图9是示出根据本发明的一个或多个实施例的用于传输驾驶减速行为反馈的方法的简化的示范性流程图;
图10是示出根据本发明的一个或多个实施例的用于计算瞬时减速分数的方法的简化的示范性流程图。
具体实施方式
根据需要在本文中公开本发明的详细的实施例,但是,应当理解所公开的实施例仅仅是可以用各种可选的形式实施的本发明的例子。附图不必按比例绘制,一些附图可以放大或缩小以示出特定部件的细节。因此,本文中所公开的具体的结构性的和功能性的细节不解释为限制,而仅仅是作为用来告诉本领域的技术人员不同地利用本发明的代表性基础。
能够影响车辆的燃油经济性或行驶距离的一个主要驾驶员因素是由驾驶员的制动踏板操纵所要求的制动减速行为。许多驾驶员经常不能确定为了提高燃油经济性或行驶距离考虑到动力传动系统和其他环境因素他们应当怎样驾驶。关于他们的减速制动行为对驾驶员的反馈能够影响或改进他们将来的动作,以在极小影响车辆的可操纵性的情况下(如果有的话)增加燃油经济性或行驶距离。实时制动减速行为反馈能够转化成较好的长期驾驶习惯。
本发明的一个或多个实施例可以提供一种系统和方法,用于监控驾驶员输入和车辆参数,评估驾驶员的制动减速行为,并且为驾驶员提供与制动减速行为有关的反馈。该制动减速行为反馈可以用于训练驾驶员将来的制动行为。制动减速行为训练能够最终导致当制动减速行为负面影响或减少车辆的动率效率时提高车辆动力效率。
该系统相应地提供短期反馈或与驾驶员的制动减速行为有关的建议或拒绝短期反馈,以便获悉驾驶员的长期意图,用于利用反馈修改他或她的制动减速行为。而且,该系统可以提供与驾驶员的制动减速行为有关的长期分数,驾驶员的制动减速行为至少部分地基于驾驶员接受或拒绝制动减速行为反馈。以这种方式,系统可以适应关于利用制动减速行为训练改变驾驶员的习惯的驾驶员的长期意图,并且能够提供旨在随着时间逐渐改进驾驶员的制动行为的相应的反馈。根据本发明的一个或多个实施例,与驾驶员的制动减速行为有关的长期分数可以用来修改该系统的车辆减速度输入,当制动百分比、车辆速度和减速度每个高于门限时,其(车辆减速输入)可以用来产生短期反馈。
现在参考附图,图1示出根据本发明一个或多个实施例的用于训练驾驶行为的车辆控制系统20的高水平功能示意图。该控制系统20可以包括控制器22和与该控制器相互通信的用户接口24。虽然控制系统20示出为单个控制器,但是控制器22可以包括可以用来控制多个车辆系统的多个控制器。例如,控制器22可以是车辆系统控制器/动力传动系统控制模块(VSC/PCM)。在这方面VSC/PCM的PCM部分可以是嵌入VSC/PCM内的软件,或者可以是分开的硬件装置。控制器22通常包括任何数目的微处理器、ASIC、IC、存储器(例如,FLASH、ROM、RAM、EPROM和/或EEPROM)以及软件编码,以相互共同作用完成一系列操作。控制22可以在诸如UBS25的硬线车辆连接上,利用公共母线协议(例如,CAN)与其他控制器(例如,蓄电池能量控制模块,变速器控制模块等))和用户接口24通信,或可以利用无线收发机(未示出)与其他车辆装置无线地通信。
控制器22可以接收输入信号26并且可以响应该输入信号26生成一个或多个瞬时和/或长期驾驶行为反馈信号28。控制器22可以将这个信息传输给用户接口24,用户接口24又将该信息传输给驾驶员。于是驾驶员可以利用该驾驶行为反馈以改进诸如与加速、减速和巡航有关的驾驶习惯。
该用户接口24可以包括至少一个显示器30和有关的电路,包括与控制器22通信必要的硬件和/或软件,并且操作该显示器。该显示器30通常可以用来将有关的车辆信息传输给车辆驾驶员,包括,例如,驾驶行为信息或与车辆的运行有关的信息。
显示器30可以设置在诸如车身仪表板或中间控制台的车辆的仪表板(未示出)内。而且,显示器30可以是诸如导航系统的另一个用户接口系统的部件,或者可以是指示信息显示系统的部件。显示器30可以是液晶显示器(LCD)、等离子体显示器或有机光辐射显示器(OLED)或任何其他合适的显示器。显示器30可以包括触摸屏,用于接收与选择的显示区域有关的驾驶员输入。用户接口24或显示器30还可以包括一个或多个按钮(未示出),包括用于实现驾驶员输入的硬键或软键。
由控制器22产生的驾驶行为反馈信号28可以对应于用来评估诸如加速行为、减速制动行为和巡航速度行为的驾驶员的驾驶行为各方面的分数或其他有关量度。根据一个或多个实施例,驾驶行为反馈信号28可以包括下述驾驶行为分数的一个或多个:瞬时加速分数(Sa)、长期加速分数(La)、瞬时减速分数(Sd)、长期减速分数(Ld)、瞬时巡航速度分数(Sc)、以及长期巡航分数(Lc)。
显示器30可以包括一个或多个用于传输各种驾驶行为反馈分数的驾驶行为反馈仪表32。具体说,显示器30可以包括与瞬时加速分数(Sa)和/或长期加速分数(La)有关的加速度反馈仪表32a。显示器30还可以包括与瞬时减速分数(Sd)、和/或长期减速分数(Ld)有关的减速度反馈仪表32b。还有,显示器30可以包括与瞬时巡航速度分数(Sc)和/或长期巡航分数(Lc)有关的巡航速度反馈仪表32c。如图1所示,每个驾驶行为反馈仪表32可以是包括对应于至少一个驾驶行为反馈信号28的至少一个反馈指示器的条形仪表(bar gauge)。例如,加速度反馈仪表32a可以包括对应于瞬时加速分数(Sa)和长期加速分数(La)至少其中一个的加速度反馈指示器34。同样,减速度反馈仪表32b可以包括对应于瞬时减速分数(Sd)和长期减速分数(Ld)至少其中一个的减速度反馈指示器36。巡航速度反馈仪表32c可以包括对应于瞬时巡航速度分数(Sc)和长期巡航分数(Lc)至少其中一个的巡航速度反馈反馈指示器38。每个反馈指示器可以形成由显示器30照明的或另外显示的对应的条部分。因此,对应于每个反馈指示器的驾驶行为分数可以形成其与条部分有关长度。例如,加速度反馈指示器34可以在加速度反馈仪表32a上形成加速条部分40,减速度反馈指示器36可以在减速度反馈仪表32b上形成减速条部分42,而巡航速度反馈指示器32c可以在巡航速度反馈仪表32c上形成巡航速度条部分44。虽然每个驾驶行为仪表32可以用条形仪表或类似图形提供,但是也可以利用各种其他类型的仪表和/或指示器传输驾驶行为分数。一些未限制的例子可以包括数字指示器、指针式仪表等。
本申请的一个或多个实施例可以在所有类型的车辆中实现,包括具有不同类型动力传动系统结构的车辆。例如,一个或多个实施例可以提供在混合动力电动车辆(HEV)、插接式混合动力电动车辆(PHEV)和蓄电池电动车辆(BEV)中、或诸如由内燃机单独提供动力的常规车辆中。HEV可以涉及由发动机和/或一个或多个电机推动的车辆。BEV可以涉及由一个或多个电机推动的所有的电动车辆而与内燃机无关。PHEV可以涉及主要由一个或多个电机推动的混合动力电动车辆。PHEV和BEV可以连接于用于充电为电机提供电力的蓄电池的外部电源。
为了提供上面所述的一个或多个驾驶行为反馈信号28,由控制器22接收的一个或多个输入信号26通常可以表示车辆速度(Vspd)、实际的车辆加速度(Aactual),和/或实际的车辆减速度(Dactual)。此外一个或多个输入信号26通常可以表示总的动力传动系统输出功率(Ptotal)、加速器踏板位置变化(ΔAcc_Ped)和/或制动百分比(Pct_Brk)。由控制器22接收的输入信号26可以用在包含在其中的,或由控制器22另外执行的一个或多个算法中,用于确定诸如车辆加速度(Aactual)、减速度(Dactual)、总的动力传动系统输出功率(Ptotal)、加速器踏板位置变化(ΔAcc_Ped)和/或制动百分比(Pct_Brk)的输入值。虽然一般描述为由控制器22接收的输入,但是一个或多个输入信号26可以仅仅表示通常用在为了生成驾驶行为反馈的控制器算法中的输入。为此,示范性的输入信号可以包括加速器踏板位置信号(APPS)、制动开关信号(Brk_SW)和/或制动踏板标志号(Brk_Ped_Flg)、摩擦制动转矩(Tfriction)、再生制动转矩(Tregen)、高压(HV)蓄电池功率(Pbatt)、燃油流率(Fuel_Flow)、车辆速度(Vspd)或输出轴速度(ωoss)、车辆模式(Veh_Mode)等。
输入可以作为来自单个系统的或传感器(未示出)的输入信号直接被接收,或作为在CAN母线25上的输入数据间接地接收。由控制器22接收的输入信号26可以决定于特定的车辆中所利用的传动系的技术。例如,在常规的车辆应用中,与HV蓄电池功率(Pbatt)或再生制动转矩(Tregen)有关的输入信号,例如,可以不出现或不应用于产生驾驶行为反馈信号28。同样,在BEV应用中,将不应用对应于燃油流率(Fuel_Flow)的输入信号。
控制器22可以从实际的车辆速度(Vspd)或输出轴速度(ωoss)确定实际的车辆加速度(Aactual)和减速度(Dactual)。根据动力传动系统的结构控制器22可以以多种方式确定总的动力传动系统输出功率(Ptotal)。例如,在HEV和PHEV应用中总的动力传动系统输出功率(Ptotal)可以是如下所述的来自高压蓄电池蓄电池功率(Pbatt)之和和燃油动率(Pfuel)之和:
Ptotal=Pbatt+Pfuel                   等式1
燃油功率(Pfuel)可以利用(来自)燃油流率(Fuel_Flow)和燃油密度(Fuel_Density)的值根据下面表示的等式2进行计算:
Pfuel=Fuel_Flow×Fuel_Density        等式2
但是,在BEV应用中,总的动力传动系统输出功率(Ptotal)可以单独基于蓄电池功率(Pbatt):
Ptotal=Pbatt                         等式3
在常规的动力传动系统应用中,总的动力传动系统输出功率(Ptotal)可以单独基于燃油功率(Pfuel):
Ptotal=Pfuel                         等式4
控制器22可以从加速踏板位置信号(APPS)确定加速器踏板位置变化(ΔAcc_Ped),加速踏板位置信号(APPS)可以表示驾驶员要求车轮转矩/功率。因此,加速器踏板位置变化(ΔAcc_Ped)可以表示驾驶员的加速器踏板响应。
图2是更详细的控制系统200的示范性功能方块示意图。正如在图中所看到的,控制器22可以包括表示为不同的方块的多个互相有关的算法,用于生成驾驶行为反馈信号28。虽然若干个相互有关的算法为了说明的目的已经被示意地划分,但是它们也可以组合成一个更大的算法,用于生成传输给用户接口24的驾驶行为反馈信号28。如图2所示,关于图1所描述的输入信号26通常可以在输入处理和规格化方块46中被接收。在输入处理和规格化方块46内,可以处理一个或多个输入信号26以获得用于如上所述的车辆加速度(Aactual)、减速度(Dactual)、总的动力传动系统输出功率(Ptotal)、加速器踏板位置变化(ΔAcc_Ped)、制动百分比(Pct_Brk)等的值。而且,车辆加速度(Aactual)和减速度(Dactual)可以作为车辆速度(Vspd)的函数修改成,以分别获得规格化的加速度值(Anorm)和规格化的减速度值(Dnorm)。
总的动力传动系统输出功率(Ptotal)也可以作为车辆速度(Vspd)的函数修改成,以生成规格化的总的动力传动系统输出功率(Pnorm)。同样,加速器踏板位置变化(ΔAcc_Ped)也可以作为车辆速度(Vspd)的函数修改,以获得规格化的加速器踏板位置变化值(ΔAcc_Pednorm)。在一些例子中,车辆速度(Vspd)本身可以被规格化以获得规格化的车辆速度(Vnorm)。
像总的动力传动系统输出功率一样,控制器22可以根据动力传动系统结构不同地确定制动百分比(Pct_Brk)。对于HEV、PHEV、和BEV,制动百分比(Pct_Brk)可以基于再生制动转矩(Tregen)对摩擦制动转矩(Tfriction)与再生制动转矩(Tregen)之和的比。例如制动百分比(Pct_Brk)可以通过滤波的1(unity)减前面提到的比确定,如下面的等式5所示:
Pct _ Brk = 1 - T regen T friction + T regen 等式5
一般而言,比较低的制动百分比可以表示制动基本上用再生制动进行。相反,比较高的制动百分比可以表示制动基本上用摩擦制动进行。
对于常规车辆,制动百分比(Pct_Brk)可以从一个或多个制动踏板信号(例如,Brk_SW和/或Brk_Ped_Flg)。正如本领域技术人员所理解的,制动开关信号(Brk_SW)可以是表示示当制动踏板首先被压下时的输入。制动踏板标志信号(Brk_Ped_Flg)可以是表示当制动踏板被压下超过由制动开关信号(Brk_SW)发信号的点的冗余制动踏板输入。在一些应用中,只有一个制动踏板信号可以得到,因此,这些信号可以相互代替。根据一个或多个实施例,常规车辆中的制动百分比(Pct_Brk)可以是制动踏板开关的缓慢地滤波的加权的和。一般而言,如果一个制动踏板开关是激活的,于是制动百分比可以比较低;如果两个制动踏板开关是激活的,那么制动百分比可以比较高。制动百分比(Pct_Brk)也可以作为车辆速度(Vspd)的函数修改,以获得规格化的制动百分比值(Pct_Brknorm)。
加速度、减速度、车辆速度、总的转动装置输出功率、加速器踏板位置变化和制动百分比可以相对于车辆速度规格化,因为车辆在低速下比它在高速下可以不同地运转。而且,当确定驾驶行为反馈信号28时系统可能需要考虑车辆速度。例如,系统可以想要降低在低速下的驾驶员的踏板响应。因此,控制器22可以计算规格化加速器踏板位置变化(ΔAcc_Pednorm)以调节车辆速度。而且,最大的总动力传动系统输出功率(Pmax)在低速下通常比较低,并且最大车辆加速度(Amax)在较低的车速下通常比较高。这些输入值的规格化在提供驾驶行为反馈时可以使系统能够考虑到车辆的速度。
控制器22还可以包括行为获悉和适应的输入规格化部件方块48和瞬时分数确定方块50。输入处理和规格化方块46的规格化的输出可以成为对行为获悉和适应的输入规格化部件方块48和/或瞬时分数确定方块50的输入。在行为获悉和适应的输入规格化部件方块48,控制器22可以通过由瞬时分数确定方块50输出的一个或多个瞬时驾驶行为反馈信号52(例如,瞬时加速度分数(Sa),瞬时减速度分数(Sd),或瞬时巡航速度分数(Sc))监控驾驶员的瞬时驾驶行为。瞬时驾驶行为反馈信号52也可以传输给用户接口24。控制器22可以根据瞬时驾驶行为反馈信号52评估驾驶员对短期驾驶行为反馈的总的接受或拒绝。以这种方式,控制器22根据驾驶员是响应反馈或总的忽略该反馈以获悉或采用驾驶员的长期驾驶行为意图。
而且,控制器22可以生成一个或多个长期驾驶行为反馈信号54(例如,长期加速度分数(La),长期减速度分数(Ld),或长期巡航数独分数(Lc)),该长期驾驶行为反馈信号54可以传输给用户接口24。此外,长期驾驶行为反馈信号54可以用来进一步修改加速度、减速度和车辆速度的规格化的输入。例如,在一个或多个实施例中,控制器22可以根据驾驶员是否响应制动减速行为反馈,采用规格化减速度输入(Dnorm)。在这方面,在行为获悉和适应的输入规格化方块48规格化加速度(Dnorm)可以用长期减速分数(Ld)乘,以产生采用的规格化减速度值(Dadapted)。控制器22还可以在行为获悉和适应的输入规格化方块48以类似的方式修改加速度和/或车辆速度的规格化输入,以分别生成采用的规格化加速度(Aadapted)和采用的规格化车辆速度(Vadapted)。
一般而言,系统在特定的驾驶行为事件期间可以传输短期和/或长期驾驶行为反馈。例如,当控制器22确定合格的加速事件正在发生或刚好已经发生时,系统可以传输驾驶加速行为反馈。根据一个或多个实施例,当加速器踏板位置在踏板位置门限之上,车辆速度在速度门限之上,并且车辆减速度在减速度门限之上时,控制器22可以检测加速事件的发生。当控制器22确定合格的减速(制动)事件正在发生或刚好已经发生时,系统可以传输制动减速行为反馈。根据一个或多个实施例,当制动百分比高于制动百分比门限,车辆速度在速度门限之上,并且车辆减速度在减速度门限之上时,控制器22可以检测减速事件的发生。当控制器22确定巡航事件发生时,系统可以传输巡航速度行为反馈。当没有加速或减速事件正在发生并且车辆速度高于最小门限速度时,控制器22可以检测巡航事件的发生。根据一个或多个实施例,当车辆加速度低于加速度门限并且车辆减速度低于减速度门限时,控制器22可以传输巡航速度行为反馈。如上所述,当检测到加速事件、减速事件或巡航事件时,长期驾驶行为反馈信号54可以用来进一步修改或采用加速、减速和车辆速度的规格化输入。
采用的规格化加速度(Aadapted)可以用来计算另一个瞬时加速分数(Sa)。为此,采用的规格化加速度(Aadapted)可以作为对瞬时分数确定方块50的输入被接收。同样,采用的规格化减速(Dadapted)和采用的车辆规格化速度(Vadapted)可以分别用在计算另一个瞬时减速分数(Sd)和瞬时巡航速度分数(Sc)。因此,采用的规格化减速度(Dadapted)和采用的规格化车辆速度(Vadapted)也可以作为对瞬时分数确定方块50的输入被接收。如图所示,瞬时分数确定方块50也可以接收可以用来计算瞬时驾驶行为分数的附加的输入。例如,规格化的总的动力传动系统输出功率(Pnorm)、规格化的加速器踏板位置变化(ΔAcc_Pednorm)、规格化的制动百分比(Pct_Brknorm)、和规格化的车辆速度(Vnorm)可以输入瞬时分数确定方块50。
根据本申请的一个或多个实施例,瞬时分数确定方块50可以包括模糊逻辑控制器和/或用于生成一个或多个瞬时驾驶行为反馈信号52的算法。正如前面所述,瞬时驾驶行为反馈信号52可以在行为获悉和适应的输入规格化方块48接收,以便评估驾驶员对驾驶行为反馈的总的接受或拒绝,并且为用户接口24提供长期驾驶行为反馈信号54。在一个或多个实施例中瞬时驾驶行为反馈信号52也可以传输给用户接口24,与长期驾驶行为反馈信号54一道用于显示目的。
图3示出用在训练制动行为中的图2中大体上所示的控制器算法的简化的、示意方块图。如图所示,控制器22可以大致包括输入处理和规格化方块46、行为获悉和采用适应的输入规格化方块48以及瞬时分数确定方块50。在输入处理和规格化方块46,控制器22可以接收一个或多个输入信号26。如前面所述,一个或多个输入信号26可以表示车辆减速度(Dactual)、总的动力传动系统输出功率(Ptotal)、制动百分比(Pct_Brk)、和车辆速度(Vspd)。而且,车辆减速度、总的动力传动系统输出功率、和制动百分比每个可以作为车辆速度的函数被规格化。在这方面,控制器22可以响应减速度(Dactual)和车辆速度(Vspd)输入在方块56计算规格化的减速度(Dnorm)。为了计算规格化的减速度(Dnorm),控制器22可以确定在当前车速下的车辆的最大减速度(Dmax)值。正如本领域的普通技术人员应当明白的,最大加速度可以用许多方式的任何方式(例如查表、减速度曲线等)获得。一旦最大减速度(Dmax)被确定之后,规格化的减速度(Dnorm)可以通过用实际减速度(Dactual)除以最大减速度(Dmax)来计算:
D norm = D actual D max 等式6
控制器22可以响应总的动力传动系统输出功率(Ptotal)和车辆速度(Vspd)输入计算规格化的总的动力传动系统输出功率(Pnorm)。为了计算规格化的总的动力传动系统输出功率(Pnorm),控制器22可以确定在当前车辆速度下车辆的最大的动力传动系统输出功率(Pmax)值。正如本领域的普通技术人员应当明白的,该最大的动力传动系统输出功率可以用许多方式的任何方式(例如查表、功率曲线等)获得。一旦最大的动力传动系统输出功率被确定之后,规格化的总的动力传动系统输出功率(Pnorm)可以用最大的动力传动系统输出功率(Pmax)除总的动力传动系统输出功率(Ptotal)来计算:
P norm = P total P max 等式7
控制器22可以响应制动百分比(Pct_Brk)和车辆速度(Vspd)输入在方块60中计算规格化制动百分比(Pct_Brknorm)。为了计算规格化制动百分比(Pct_Brknorm),控制器22可以确定在当前车速下被控制系统20识别的最大制动百分比(Pct_Brkmax)。正如本领域的普通技术人员应当明白的,正如本领域的普通技术人员应当明白的,该最大制动百分比可以用许多方式的任何方式(例如查表、制动响应曲线等)获得。一旦最大的制动百分比被确定之后,规格化百分比(Pct_Brknorm)可以通过用最大百分比(Pct_Brkmax)除除制动百分比(Pct_Brk)来计算:
Pct _ Brk norm = Pct _ Brk Pct _ Brk max 等式8
如上所述,在车辆制动事件期间通常可以提供制动减速行为反馈。因此,当制动百分比高于门限,车辆速度高于门限,车辆减速度高门限时,长期减速行为反馈信号可以用来进一步修改减速度(Dnorm)的规格化输入。为此,在方块56生成的规格化减速度(Dnorm)可以在乘法接点62用长期减速分数(Ld)来乘,以产生采用的规格化减速度(Dadapted)。用于生成长期减速分数(Ld)的算法在下面比较详细地描述。控制器22可以在方块64确定瞬时减速度分数(Sd)。从乘法接点62输出的采用的规格化减速度(Dadapted)可以是瞬时减速度分数确定方块64的输入。规格化的总动力传动系统输出功率(Pnorm)和规格化制动百分比(Pct_Brknorm)也可以是瞬时减速度分数确定方块64的输入。
根据本申请的一个或多个实施例,瞬时减速分数(Sd)可以传输给用户接口24并且经由显示器30显示。此外,在方块66瞬时减速分数(Sd)可以与长期减速分数的函数(f(Ld))比较。由于长期减速分数(Ld)可以基于瞬时减速分数(Sd),因此控制器22能够确定驾驶员的瞬时制动行为是一般地增加还是减少长期减速分数(Ld)。而且,控制器22可以根据瞬时减速分数(Sd)和长期减速分数(Ld)的函数之间的比较选择遗忘因子(wi)。例如,如果瞬时减速分数(Sd)大于长期减速分数(Ld),于是可以确定长期减速分数(Ld)将增加。如果长期减速分数(Ld)将正在增加,控制器22在比较方块66可以输出增加的遗忘因子(wi)。另一方面,如果瞬时减速分数(Sd)小于长期减速分数(Ld),于是可以确定长期减速分数(Ld)将正在减少。在这种情况下,控制器22可以在比较方块66输出减小的遗忘因子(wi)。一旦适当的遗忘因子(wi)被确定之后,控制器22可以根据前面的长期减速分数、瞬时减速分数和可应用的遗忘因子在方块88计算新的长期减速分数(Ld)。根据本申请的一个或多个实施例,新的长期减速分数可以根据下面所示的等式9进行计算:
Ld(n)=Ld(n-1)(w)+Sd(1-w)                    等式9
其中:
Ld(n)=新的长期减速分数
Ld(n-1)=前一个长期减速分数
Sd=瞬时减速分数
w=遗忘因子(例如,wi或wd)
在长期减速分数(Ld)中的术语“长期”可以是相对的。相对于瞬时减速分数(Sd),长期减速分数(Ld)可以为驾驶员提供关于其驾驶行为的比较长期的反馈。在这方面,长期减速分数(Ld)可以在若干秒到若干分钟甚至若干小时的运动周期中反映总的制动减速行为。遗忘因子(w)的值可以选择成反映运动周期的长度。遗忘因子越高,可以设置在长期减速分数(Ld)上的加权越大。根据本申请的一个或多个实施例,增大的遗忘因子(wi)可以设置成大于减小的遗忘因子(wd),因此当长期减速分数增加(即,Ld<Sd)时,瞬时减速分数(Sd)对长期减速分数(Ld)可以具有较小的影响。
增加的长期减速分数(Ld)可以是驾驶员接收或要不然响应制动减速行为反馈的表示。减少的长期减速分数(Ld)可以提供驾驶员大体上拒绝或要不然忽略制动减速行为反馈的表示。如果驾驶员大体忽略制动减速行为反馈,使得整个时间驾驶员可以具有比较低的长期减速分数(Ld),于是系统可以采用它提供的制动减速行为反馈,以便使效率低的制动行为是不太关键性的。不同地说,对于往往不留心制动行为训练的经常地行为比较过激的驾驶员与具有传统的练好的制动减速行为的驾驶员相比,对于比较弱的制动减速行为事件,由系统传输的反馈可以不作为不利的或负面影响长期减速分数(Ld)。因此,如果通过适当地改变他或她的制动行为驾驶员通常接受制动加速行为反馈,于是系统相对于将来的制动减速行为事件可以更加敏感,以便继续鼓励进一步的行为改变。为此,控制器22可以利用长期减速分数(Ld),以采用对瞬时减速度分数确定方块64的规格化的减速输入,使得制动减速行为反馈对于行为比较不太过分的驾驶员是比较关键的或比较响应的。正如前面所述,规格化的减速度输入(Dnorm)可以在乘法接点62用长期减速分数(Ld)乘,以生成采用的规格化的减速度输入(Dadapted)。
图4是根据本申请的一个或多个实施例示出模糊逻辑控制算法70的功能性的方块示意图。模糊逻辑控制算法70可以对应于图3中的用于确定瞬时减速分数(Sd)的确定方块64。模糊逻辑控制算法70可以利用模糊逻辑控制器进行。该模糊逻辑控制器可以包含在控制器22内,并且可以用本文中比较详细描述的硬件和/或软件控制逻辑实现。如图所示,采用的规格化减速度(Dadapted),规格化动力传动系统输出功率(Pnorm),和规格化制动百分比(Pct_Brknorm)可以是模糊输入变量(xi)。
输入成员函数可以在模糊方块72应用于规格化模糊输入(xi)。参考图5a-c,图5a-c示出根据本申请的一个或多个实施例的模糊输入变量(xi)的示范性输入成员函数如图所示,每个模糊输入(xi)可以具有对应的输入成员函数
Figure BDA00002672489400162
该输入成员函数
Figure BDA00002672489400163
具有两个真值——一个用于低而另一个用于高。在本文中该真值可以叫做输入成员值
Figure BDA00002672489400164
因此,对于给定的规格化的模糊输入(xi),每个输入成员函数
Figure BDA00002672489400165
可以用来生成用于“低”和“高”的模糊规则前项的输入成员值
Figure BDA00002672489400166
具体参考图5a,图5a示出用来生成用于规格化制动百分比模糊输入(x1=Pct_Brknorm)的输入成员值
Figure BDA00002672489400167
的输入成员函数
Figure BDA00002672489400168
作为一个例子,竖直线74可以表示特定的规格化的制动百分比输入值(xi)。如图所示,用于“低”的前项的输入成员值可以是0.8,而用于“高”的前项的输入成员值可以是0.2。
图5b示出用来生成用于采用的规格化减速模糊输入(x2=Dadapted)的输入成员值
Figure BDA00002672489400169
的输入成员函数
Figure BDA000026724894001610
竖直线76可以表示特定的采用的规格化的减速输入值(x2)。正如这个例子中所示,用于“低”的前项的输入成员值可以是0.9,而用于“高”的前项的输入成员值可以是0.1。图5c示出用来生成用于规格化的总的动力传动系统输出功率模糊输入(x3=Pnorm)的输入成员值的输入成员函数
Figure BDA000026724894001612
竖直线78可以表示特定的规格化的总的动力传动系统示出功率输入值(x3)。正如这个例子中所示,用于“低”的前项的输入成员值可以是0.4,而用于“高”的前项的输入成员值可以是0.6。
回过来参考图4,模糊逻辑控制器可以在方块80应用一组模糊逻辑规则用来生成多个输出成员值
Figure BDA00002672489400171
图6示出根据本申请的一个或多个实施例示出一组示范性的模糊规则的表。在所示的实施例中,示出八个模糊规则对应于用于制动百分比(x1)、采用的规格化的减速度(x2)、和规格化的总的动力传动系统输出功率(x3)的三个规格化的模糊输入的该数目的事件倍数,其每个具有两种可能的结果(例如,高或低)。在表82中表头84下面的每行可以对应于不同的模糊规则,第j个规则。表82可以包括在规则数目列后面的三个前项列86。前项列86大体示出用于三个模糊输入变量(xi)——规格化的制动百分比(x1)、采用的规格化的减速度(x2)、和规格化的总的动力传动系统输出功率(x3)——的规则前项。如上所述,该规则前项可以与输入成员值
Figure BDA00002672489400172
有关。
在所示的实施例中每个模糊规则还可以具有三个规则后项。因此表82还可以包括与前项列86相邻的三个后项列90。三个规则后项可以对应于三个模糊输出变量,叫做去模糊化的输出(yk),其可以用来确定瞬时减速分数(Sd)。根据一个或多个实施例,三个模糊输出变量可以包括在减速分数(y1)中的建议的变化、最大减速分数偏离(y2)、和最小减速分数偏离(y3)。减速分数输出(y1)中的建议的变化可以对应于经由制动踏板在由驾驶员需要的制动功率中推荐的变化。最大减速分数偏离输出(y2)可以对应于驾驶员要求的制动功率中的最大建议的变化。最小减速分数偏离输出(y3)可以对应于驾驶员要求的制动功率中的最小建议的变化。由于(对)模糊逻辑算法70的最终输出是瞬时减速分数(Sd),因此在减速分数中的建议的变化通常可以对应于瞬时减速分数的变化,这将在下面比较详细地描述。
该规则后项可以用来生成输出成员值
Figure BDA00002672489400181
例如,每个模糊输出变量(yk)可以与用于确定输出成员值
Figure BDA00002672489400182
的输出成员函数有关,该输出成员值
Figure BDA00002672489400183
用来计算去模糊化的输出值。图7示出对于减速分数模糊输出变量(y1)中的建议的变化的给定的规则后项,用于确定输出成员值
Figure BDA00002672489400184
的简化的、示范性输出成员函数92。正如在本文中所看到的,用于“高”的后项的输出成员值可以是0.5,而用于“低”的后项的输出成员值可以是0.1。用于“-高”的后项的输出成员值可以是-0.5而用于“-低”的后项的输出成员值可以是-0.1。虽然图7示出对于减速分数规则后项(其中k=1)中的建议的变化,用于确定输出成员值
Figure BDA00002672489400185
的示范性输出成员函数,但是类似的输出成员函数可以用来确定与最大减速分数偏离和最小减速分数偏离规则后项有关的输出成员值。可选地,最大和最小减速分数偏离可以是任选的模糊逻辑输出变量。以这种方式,用于最大减速分数偏离输出(y2)的所有的规则后项可以有效地是高(其中高=1)。类似地,用于最小减速分数偏离输出(y3)的所有的规则后项可以有效地是低(其中低=0)。而且,与所示的输出成员值不同的输出成员值
Figure BDA00002672489400186
可以根据具体的执行过程由用于减速分数模糊输出变量中的建议的变化的规则后项的输出成员函数92提供。
返回来参考图6,表82还可以包括说明列94,其提供满足每个模糊规则的制动减速行为条件的简单的描述,并且在一些情况下,当这些条件被满足时为驾驶员提供用于提供反馈的建议的系统响应。例如,参考第一模糊规则(j=1),当制动百分比处在低范围、车辆减速度处在低范围、并且总的功率处在低范围时,系统可以提供正的瞬时减速行为反馈。当制动以最有效的方式进行时可以发生这种情况。
参考第二模糊规则(j=2),当制动百分比处在低范围、车辆减速度处在低范围、并且总的功率处在较高的范围时,系统可以提供比较慢的正瞬时减速行为反馈。当制动有效地进行,但是其他条件使得存在动力传动系统功率消耗时可以发生上述的情况。例如,在较冷的气候条件下,动力传动系统可能需要较多的功率用于加热动力传动系统部件。
参考第三模糊规则(j=3),当制动百分比处在低范围、车辆减速度处在高范围、并且总的功率处在低的范围时,系统可以提供慢的正瞬时减速行为反馈。在当前制动行为不产生效果(例如,在制动的同时车辆正在上坡时),但是如果这种条件发生变化驾驶员可能需要更多的注意时这种情况可能覆盖预计的条件。
参考第四模糊规则(j=4),当制动百分比处在低范围、车辆减速度处在高范围、并且总的功率处在高范围时,系统可以准备提供预期的慢的负瞬时减速行为反馈。这种情况覆盖当前制动行为比较有效,但是系统预计如果驾驶员继续这种制动行为运行将变成效率低的情况。因此,系统可以预先考虑这种条件并且准备通知驾驶员这种即将到来的效率低。
参考第五模糊规则(j=5),当制动百分比处在高范围、车辆减速度处在低范围、并且总的功率处在低范围时,系统可以准备提供慢的负瞬时减速行为反馈。这种情况可以覆盖当前制动行为不是希望的,但是减速度和总的动力传动系统输出功率都低(例如,当车辆正在下坡)的情况。系统可以预计如果驾驶员继续这种制动行为,运行将变成效率低的。因此系统将需要准备通知驾驶员这种即将到来的效率低。
参考第六模糊规则(j=6),当制动百分比处在高范围、车辆减速度处在低范围、并且总的功率处在高范围时,系统可以预见用于提供慢的负瞬时减速行为反馈。当车辆正在下坡,动力传动系统消耗较多的功率并且制动是不希望的时可以以发生这种情况。结果,尽管较高的制动范围车辆减速度已经低。这种情况可以不必然导致能量效率低,但是如果这种情况将要消失系统应当准备可能的效率低。
参考第七模糊规则(j=7),当制动百分比处在高范围、车辆减速度处在高范围、并且总的功率处在低范围时,系统可以提供负瞬时减速行为反馈。当车辆处在强制动下,结果车辆减速度可以是高时可以发生这种情况。因此,这种当前条件能够导致能量效率低。
参考第八模糊规则(j=8),当制动百分比处在高范围、车辆减速度处在高范围、并且总的功率处在高范围时,系统可以提供负瞬时减速行为反馈。当车辆经受强制动,并且动力传动系统也产生较多功率(例如,加速器踏板也被接合或动力传动系统是冷的的结果)时,可以发生这种情况。因此,这种当前情况导致进一步的能量效率低。
根据本申请的一个或多个实施例,第j个规则运行可以利用下面的表达式表示:
μ j ( x 1 , D ~ 1 , j ) μ j ( x 2 , D ~ 2 , j ) μ j ( x 3 , D ~ 3 , j )
其中:
xi=规格化的模糊输入变量(i=1,2,3)
Figure BDA00002672489400203
Figure BDA00002672489400204
第j个规则的规则前项的输入成员值。
返回来参考图4,一旦确定之后,输出成员值组
Figure BDA00002672489400205
和输入成员值组
Figure BDA00002672489400206
可以在方块96进行去模糊。在去模糊方块96,利用输入和输出成员值组可以发生模糊算子隐含和归并。控制器22可以按照下面表示的等式10计算去模糊(yk)的输出:
y k = Σ j = 1 n μ j ( x 1 , D ~ 1 , j ) μ j ( x 2 , D ~ 2 , j ) μ j ( x 3 , D ~ 3 , j ) h ~ k , j Σ j = 1 n μ j ( x 1 , D ~ 1 , j ) μ j ( x 2 , D ~ 2 , j ) μ j ( x 3 , D ~ 3 , j ) ; k=1,2,3      等式10
其中:
Ω=去模糊规则的总数目(例如,八个)
xi=规格化的模糊输入变量(i=1,2,3)
Figure BDA00002672489400208
Figure BDA00002672489400209
Figure BDA000026724894002010
Figure BDA00002672489400212
正如上面所述,控制器22可以在去模糊方块96生成三个(3)去模糊的输出(yk)。而且,三个去模糊的输出(yk)可以与图6中的表82示出的三个规则后项有关,即:减速分数中的建议的变化、最大减速分数偏离和最小减速分数偏离。
图8是利用实际的例子示出实现去模糊算法的示范性流程示意图;表98演示来自等式100的示教器100可以如何计算。如表98所示,用于每个模糊规则的“低”和“高”的前项已经用用于每个规格化输入(xi)和其输入成员函数
Figure BDA00002672489400213
的对应的输入成员值
Figure BDA00002672489400214
代替。在这个例子中,表98中的成员值对应于利用图5a-c中所示的输入成员函数所获得的输入成员值,用于由竖直线74、76和78所示的特定的规格化输入(xi)。这些输入成员值可以变成第j个规则运算
Figure BDA00002672489400215
的前项算子,如列102所示。第j个规则运算的结果在列104中示出。第j个规则运算的结果可以归并。第j个规则运算的和在列104的底部的方格106中示出。第j个规则运算的和变成示教器100,用于计算如等式10所述的去模糊化的输出(yk)。如图所示,第j个规则运算的和等于一(1)。
表108演示可以如何计算来自等式10的分子110。如表108所示,“低”、“高”、“-低”和“-高”的后项可以用用于每个模糊输出变量(其中k=1,2,3)和其对应的输出成员函数的对应的示出成员值
Figure BDA00002672489400216
替代。为了说明,在这个例子中,表108仅仅示出用来计算去模糊化的输出(y1)的分子110的输出成员值组
Figure BDA00002672489400217
其对应于制动功率输出变量(其中k=1)中的建议的变化。但是,用于每个去模糊化的输出(yk)的分子110可以利用相关的输出成员值组
Figure BDA00002672489400218
以类似方式计算。在这个例子中,输出成员值
Figure BDA00002672489400219
可以对应于从图7所示的样本输出成员函数92所获得的示范性的输出成员值。通过模糊隐含,来自第j个规则运算的每个结果,可以用其对应的示出成员值
Figure BDA00002672489400222
乘,如列112所示。模糊隐含的结果在列114中示出。模糊隐含的结果也可以归并。该归并的结果之和在列114底部的方格116中示出。该模糊隐含的结果之和变成如等式10所述的去模糊化的输出(yk)的分子110。如图8所示,在这个例子中,用于去模糊化的输出(y1)的分子110等于0.1656。
返回来参考图4,一旦所有的去模糊化输出(yk)在去模糊方块96生成之后,控制器22可以确定模糊逻辑输出,如在方块118提供的。如图所示,模糊逻辑输出可以是根据下面表示的等式11和等式12来自去模糊化的输出(yk)的瞬时减速分数(Sd)。
Stmp=∫y1dt                       等式11
S d = 1 + y 2 , if S tmp > ( 1 + y 2 ) S tmp , if y 3 &le; S tmp &le; ( 1 + y 2 ) y 3 , if S tmp < y 3 等式12
其中:
yk=去模糊化的输出(k=1,2,3)
y1:减速分数中建议的变化
y2:最大减速分数偏离
y3:最小减速分数偏离
一旦确定之后,瞬时减速分数(Sd)可以传输给用户接口24并且利用显示器30传输给驾驶员。瞬时减速分数(Sd)可以利用减速度反馈仪表32b传输给驾驶员。根据一个或多个实施例,减速度反馈指示器36的设置与减速度反馈仪表32b一起可以对应于瞬时减速分数(Sd)。附加地或可选地,减速度反馈仪表32b的至少一部分的颜色可以与瞬时减速分数(Sd)有关。例如,当瞬时减速分数(Sd)在第一范围内时,减速度反馈仪表32b的至少一部分可以用第一种颜色显示。而且,当当瞬时减速分数(Sd)在第二范围内时,减速度反馈仪表32b的至少一部分可以用不同于第一种颜色的第二种颜色显示。此外,当瞬时减速分数(Sd)在第三范围内时,减速度反馈仪表32b的至少一部分可以用不同于第一种颜色和第二种颜色的第三种颜色显示。可以实现或多或少瞬时减速分数范围和有关的颜色以根据本申请的一个或多个实施例传输瞬时减速分数(Sd)。
此外,如前所述,瞬时减速分数(Sd)可以用来计算如等式9中所表示的长期减速分数(Ld)。长期减速分数(Ld)可以传输给用户接口24并且利用显示器30传输给驾驶员。长期减速分数(Ld)可以利用减速度反馈仪表32b传输给驾驶员。根据一个或多个实施例,减速度反馈指示器36的设置与减速度反馈仪表32b一起可以对应于长期减速分数(Ld)。在这种情况下,瞬时减速分数(Sd)可以以另一种方式(例如减速度反馈仪表32b的至少一部分的颜色)通过用户接口24传输,或者完全不传输。附加地或可选地,减速度反馈仪表32b的至少一部分的颜色也可以与长期减速分数(Ld)有关。
图9是根据本发明的一个或多个实施例示出用于传输制动减速行为反馈的方法的简化的示范性流程图900。在步骤905,系统可以接收诸如输入信号26的输入。输入信号26通常可以表示车辆速度(Vspd),车辆减速度(Dactual),总的动力传动系统输出功率(Ptotal),和/或制动百分比(Pct_Brk)。示范性的输入信号可以包括制动开关信号(Brk_SW)、制动踏板标志信号(Brk_Ped_Flg)、摩擦制动转矩(Tfriction)、再生制动转矩(Tregen)、高压(HV)蓄电池功率(Pbatt)、燃油流率(Fuel_Flow)、车辆速度(Vspd)和/或输出轴速度(ωoss)等。系统可以在步骤910从输入信号26计算车辆减速度(Dactual)、总的动力传动系统输出功率(Ptotal)、和/或制动百分比(Pct_Brk)。车辆减速度(Dactual)可以从车辆速度(Vspd)和/或输出轴速度(ωoss)计算。总的动力传动系统输出功率(Ptotal)可以根据动力传动系统的结构不同地计算。一般而言,总的动力传动系统输出功率(Ptotal)可以是蓄电池功率(Pbatt)和燃油功率(Pfuel)之和。但是,根据动力传动系统的技术,或者蓄电池功率(Pbatt)或者燃油功率(Pfuel)可以等于零。制动百分比(Pct_Brk)根据动力传动系统的结构可以用下面的一个或多个输入确定:制动开关信号(Brk_SW)、制动踏板标志信号(Brk_Ped_Flg)、摩擦制动转矩(Tfriction)、再生制动转矩(Tregen)等。
在步骤915,车辆减速度(Dactual)、总的动力传动系统输出功率(Ptotal),和制动踏板位置变化(ΔAcc_Ped)可以规格化。具体说,车辆减速度(Dactual)、总的动力传动系统输出功率(Ptotal),和制动踏板位置变化(ΔAcc_Ped)可以作为车辆减速度(Vspd)的函数修改,以分别获得规格化的车辆减速度(Dnorm)、规格化的总的动力传动系统输出功率(Pnorm)、和规格化的制动百分比(Pct_Brknorm)。减速度、总的动力传动系统输出功率、和制动百分比可以相对于车辆速度规格化,以在不同的车速下调节车辆性能和运行特性,以及当确定制动减速行为反馈时考虑车辆速度。
在步骤920,系统可以确定制动事件是否已经发生或正在发生。当检测到制动事件时,系统可以传输制动减速行为反馈。根据一个或多个实施例,当制动百分比高于制动百分比门限,车辆速度高于速度门限,并且车辆减速度高于减速度门限时,可以检测到制动事件。如果没有检测到制动事件,该方法可以返回到步骤905,在步骤905可以继续监控输入信号26。另一方面,如果在步骤920检测到制动事件,则方法可以进行到步骤925。
在步骤925,系统可以计算采用的规格化减速度(Dadapted)。根据一个或多个实施例,规格化的减速度输入(Dnorm)可以根据驾驶员对制动减速行为反馈的响应修改。在这方面,规格化的减速度(Dadapted)可以用长期减速分数(Ld)乘,以生成采用的规格化的减速度(Dadapted)。在步骤930,系统可以根据采用的规格化的减速度(Dadapted)、规格化的总的动力传动系统输出功率(Pnorm)、和规格化的制动百分比(Pct_Brknorm)计算瞬时减速分数(Sd)。在一个或多个实施例中,瞬时减速分数(Sd)可以是对用户接口24的输出,在用户接口24瞬时减速分数(Sd)可以传输给驾驶员,如在步骤935所提供的。瞬时减速分数(Sd)可以利用减速度反馈仪表32b传输给驾驶员。根据一个或多个实施例,减速度反馈指示器36与减速度反馈仪表32b一起可以对应于瞬时减速分数(Sd)。附加地或可选地,减速度反馈仪表32b的至少一部分的颜色可以与瞬时减速分数(Sd)有关。
此外,在步骤940,瞬时减速分数(Sd)可以与长期减速分数的函数(f(Ld))比较以确定驾驶员的瞬时制动减速行为将是增加还是减少长期减速分数(Ld)。根据一个或多个实施例,(f(Ld))可以设置成等于Ld。以这种方式,如果瞬时减速分数(Sd)大于长期减速分数(Ld),系统可以得出结论长期减速分数正在增加。因此系统在步骤945可以选择增大的遗忘因子(wi)。另一方面,如果瞬时减速分数(Sd)小于长期减速分数(Ld),系统可以得出结论长期减速分数正在减少。因此系统在步骤950可以选择减小的遗忘因子(wd)。瞬时减速分数(Sd)可以与长期减速分数的另一个函数(f(Ld))比较,以确定驾驶员的瞬时减速行为将是增加还是减少长期减速分数(Ld)。一旦合适的遗忘因子(w)被选择之后,方法可以进行到955。
在步骤955,系统可以计算新的长期减速分数(Ld)。根据本申请的一个或多个实施例,新的长期减速分数(Ld)可以基于前面的长期减速分数、瞬时减速分数(Sd)和根据上面的等式9表示的选择的遗忘因子(w)。一旦计算之后,长期减速分数(Ld)可以输出给用户接口24,在输出接口24长期减速分数(Ld)传输给驾驶员,正如在步骤960提供的。长期减速分数(Ld)可以利用减速度反馈仪表32b传输给驾驶员。根据一个或多个实施例,减速度反馈指示器36的设置与减速度反馈仪表32b一起可以对应于长期减速分数(Ld)。在这种情况下,瞬时减速分数(Sd)可以用另外的方式(例如,减速度反馈仪表32b的至少一部分的颜色)通过用户接口24传输,或完全不传输。附加地或可选地,减速度反馈仪表32b的至少一部分的颜色也可以与长期减速分数(Ld)有关。
图10是根据本发明的一个或多个实施例示出用于详细计算在图9的步骤930的瞬时减速分数(Sd)的过程的简化的示范性流程图1000。正如前面所描述的,瞬时减速分数(Sd)可以利用模糊逻辑算法进行计算。为此,在步骤1010,对于给定的一组规格化的模糊输入变量(xi)可以应用输入成员函数
Figure BDA00002672489400251
以获得输入成员值
Figure BDA00002672489400252
在步骤1020。可以应用一组输入逻辑规则以获得用于产生一组输出成员值
Figure BDA00002672489400261
的规则后项。在步骤1030,输出成员函数可以应用于用于每个模糊输出变量的模糊规则后项,以获得输出成员值
Figure BDA00002672489400262
在步骤1040,系统可以根据上面提出的等式10计算用于每个模糊输出变量的去模糊化的输出(yk)。第一去模糊化的输出(y1)可以对应于驾驶员要求的制动功率中建议的变化或减速分数。第二去模糊化的输出(y2)可以对应于最大的减速分数偏离。第三去模糊化的输出(y3)可以对应于最小的减速分数偏离。在步骤1050,系统可以按照上面提出的等式11和等式12根据去模糊的输出(yk)计算瞬时减速分数(Sd)。一旦计算瞬时减速分数(Sd)之后,方法可以返回到图9的步骤940,用于计算长期减速分数(Ld)。
虽然上面已经描述了示范性实施例,但是并不意味着这些实施例描述本发明的所有可能的形式。而是,在说明书中所用的词语是描述性的而不是限制性的词语,并且应当理解在不脱离本发明的精神实质和范围的情况下可以进行各种变化。此外,提供实施例的各种特征可以组合以构成本发明另外的实施例。

Claims (10)

1.一种控制系统包括:
控制器,所述控制器构造成接收至少表示车辆减速和动力传动系统输出功率的输入,并且根据所述输入输出至少一个减速分数;和
与所述控制器通信的接口,并且所述接口构造成显示表示所述至少一个减速分数的减速反馈指示器。
2.根据权利要求1的控制系统,其中所述接口包括用于显示所述减速反馈指示器的减速反馈仪表,并且其中所述接口构造成根据所述至少一个减速分数在所述减速反馈仪表内调节所述减速反馈指示器。
3.根据权利要求2的控制系统,其中由所述减速反馈指示器指示的所述至少一个减速分数包括长期减速分数和瞬时减速分数其中之一。
4.根据权利要求3的控制系统,其中所述接口还构造成根据所述长期减速分数和所述瞬时减速分数中的另一个调节所述减速反馈仪表的至少一部分的颜色。
5.根据权利要求3的控制系统,其中所述输入还表示制动百分比。
6.根据权利要求5的控制系统,其中所述控制器还构造成根据车辆减速、动力传动系统输出功率和制动百分比计算所述瞬时减速分数。
7.根据权利要求6的控制系统,其中所述控制器还构造成在计算所述瞬时减速分数之前根据车辆速度将所述车辆减速、动力传动系统输出功率和制动百分比的其中一个或多个规格化。
8.根据权利要求6的控制系统,其中所述控制器还构造成在计算所述瞬时减速分数之前计算采用的减速值,所述采用的减速值基于所述车辆减速和所述长期减速分数。
9.根据权利要求8的控制系统,其中所述采用的减速值通过用所述长期减速分数乘规格化的减速值来计算。
10.根据权利要求8的控制系统,其中所述瞬时减速分数利用模糊逻辑算法进行计算。
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