CN104691549A - 用于车辆的控制换挡的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于车辆的控制换挡的方法和系统，可包括加速器踏板位置传感器、车辆速度传感器、导航装置、和控制器，其中加速器踏板位置传感器检测加速器踏板的位置，车辆速度传感器检测车辆速度，导航装置配置成提供包括道路的坡度和弯曲半径的道路信息，以及控制器接收有关包括来自加速器踏板位置传感器和车辆速度传感器的加速器踏板的位置和车辆速度的输入变量的信息，基于该信息确定驾驶员的短期驾驶趋势因子和目标换挡速度，从导航装置接收有关前方道路的弯曲半径的信息，基于短期驾驶趋势因子、前方道路的弯曲半径、和目标换挡速度确定经调节的换挡速度，并且控制向经调节的换挡速度换挡。

Description

用于车辆的控制换挡的方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年12月5日提交的韩国专利申请No.10-2013-0150691的优先权和权益，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的控制换挡的方法和系统。更具体地，本发明涉及一种用于车辆的控制换挡的方法和系统，其控制向根据前方道路的弯曲半径和驾驶员的短期驾驶趋势因子调节的换挡速度换挡。

背景技术

与车辆的驾驶性能有关的客户满意度取决于车辆根据客户的趋势运行的精确程度。虽然客户的趋势变化，然而，车辆的性能特性被设置成相同车型中的一个性能特性。因此，车辆的反应可能与客户的趋势不一致。因此，客户经常对车辆的驾驶性能提出投诉。即，如果领会了客户的驾驶趋势且将车辆的换挡控制成与客户的趋势一致，可最大化与驾驶性能有关的客户满意度。

因此，已经开发长时间学习客户的驾驶趋势并根据所学习的驾驶趋势控制换挡的许多方法。在假定客户的驾驶趋势是恒定的条件下，执行根据所学习的驾驶趋势控制换挡的方法。然而，驾驶员的驾驶趋势不是恒定的并且根据驾驶员的感觉或驾驶意图、路况等的暂时改变而改变。因此，在某一时刻所学习的驾驶趋势可能与驾驶员的实际驾驶趋势有很大差异。如果根据所学习驾驶趋势控制换挡，驾驶员的实际驾驶意图可能不会反应在换挡上并且驾驶员可能对驾驶性能不满意。

例如，如果驾驶员深深推动加速器踏板，传统的控制换挡的系统不将驾驶员深深推动加速器踏板以在上坡道路上运行车辆与驾驶员深深推动加速器踏板以加速车辆相区分。因此，驾驶员由于错误的换挡控制而提出抱怨。

同时，即使在车辆的前方存在弯曲道路，车辆也基于驾驶员的意图来运行(例如，加速器踏板的操作)。然而，车辆可进入弯曲道路或可在驾驶员不精确识别前方道路的弯曲半径的状态下从弯曲道路离开。如果车辆在高换挡速度处进入具有小弯曲半径的道路，则车辆可具有更高事故的风险，并且由于突然制动可使燃料经济性恶化。相反，如果车辆在低换挡速度处从弯曲道路离开，则可使加速感觉恶化。因此，应当根据前方道路的弯曲半径控制换挡。

发明背景部分中公开的信息仅用于加强对本发明的一般背景的理解，而不应当被视为承认或以任何方式暗示该信息形成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的控制换挡的方法和系统，其具有以根据前方道路的弯曲半径和驾驶员的驾驶趋势的最佳换挡速度驾驶车辆的优点。

根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的控制换挡的系统可包括：加速器踏板位置传感器、车辆速度传感器、导航装置、和控制器，其中加速器踏板位置传感器检测加速器踏板的位置，车辆速度传感器检测车辆速度，导航装置配置成提供包括道路的坡度和弯曲半径的道路信息，以及控制器接收有关包括来自加速器踏板位置传感器和车辆速度传感器的加速器踏板的位置和车辆速度的输入变量的信息，基于所述信息确定驾驶员的短期驾驶趋势因子和目标换挡速度，从导航装置接收有关前方道路的弯曲半径的信息，基于短期驾驶趋势因子、前方道路的弯曲半径、和目标换挡速度确定经调节的换挡速度，并且控制向经调节的换挡速度换挡。

所述导航设备可进一步将有关道路的坡度的信息提供至所述控制器，其中所述控制器通过进一步考虑所述道路的坡度确定驾驶员的短期驾驶趋势因子。

所述控制器可被配置成当所述前方道路的弯曲半径大于或等于预定的弯曲半径时控制向目标换挡速度换挡。

所述驾驶员的短期驾驶趋势因子可被分为至少两个区域并且可在相同的目标换挡速度和在每个区域处的相同的弯曲半径下维持经调节的换挡速度。

所述控制器可被配置成即使在控制向经调节的换挡速度换挡时输入变量改变仍继续向所述经调节的换挡速度换挡。

根据本发明的另一个示例性实施方案的用于车辆的控制换挡的系统可包括：加速器踏板位置传感器、车辆速度传感器、导航装置、和控制器，其中所述加速器踏板位置传感器检测加速器踏板的位置，所述车辆速度传感器检测车辆速度，所述导航装置配置成提供包括道路的坡度和弯曲半径的道路信息，以及所述控制器接收有关包括来自加速器踏板位置传感器和车辆速度传感器的加速器踏板的位置和车辆速度的输入变量的信息，基于所述信息确定驾驶员的短期驾驶趋势因子和目标车辆速度，从所述导航装置接收有关前方道路的弯曲半径的信息，基于所述短期驾驶趋势因子、前方道路的弯曲半径、和目标车辆速度确定经调节的车辆速度，并且控制向经调节的车辆速度换挡。

所述导航装置可进一步将有关道路的坡度的信息提供至所述控制器，其中所述控制器通过进一步考虑所述道路的坡度确定驾驶员的短期驾驶趋势因子。

所述控制器可被配置成当所述前方道路的弯曲半径大于或等于预定的弯曲半径时采用目标车辆速度运行车辆。

根据本发明的其他示例性实施方案的用于车辆的控制换挡的方法可包括：基于车辆的当前位置确定在车辆的前方是否存在弯曲道路，当在车辆的前方存在弯曲道路时确定前方道路的弯曲半径，检测包括加速器踏板的位置和车辆速度的输入变量，基于输入变量确定短期驾驶趋势因子，基于所述输入变量确定目标换挡速度，基于所述目标换挡速度、短期驾驶趋势因子、和前方道路的弯曲半径确定经调节的换挡速度，以及控制向所述经调节的换挡速度换挡。

可通过进一步考虑道路的坡度确定所述短期驾驶趋势因子。

当所述前方道路的弯曲半径大于或等于预定的弯曲半径时所述经调节的换挡速度与目标换挡速度相同。

所述驾驶员的短期驾驶趋势因子可被分为至少两个区域并且可在相同的目标换挡速度和在每个区域处的相同的弯曲半径下维持经调节的换挡速度。

即使在控制向所述经调节的换挡速度换挡时输入变量改变，经调节的换挡速度也可不改变。

本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些其它特征和优点将从结合于此的附图和以下具体实施方式中显而易见，或在附图和具体实施方式中详细陈述，附图和具体实施方式共同用于解释本发明的某些原理。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的控制换挡的系统的框图。

图2是根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的控制换挡的方法的流程图。

图3为示出了根据前方道路的弯曲半径和短期驾驶趋势因子调节的换挡速度的实例的曲线图。

应当了解，所附附图不是必须按比例地显示了本发明的基本原理的说明性的各种优选特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。

具体实施方案

现在将详细参考本发明的各个实施方案，其示例在附图中示出并在下文中描述。虽然本发明将结合示例性实施方案来描述，但将可理解，本说明书不旨在将本发明限制于那些示例性实施方案。相反，本发明意图不仅覆盖示例性实施方案，而且覆盖可包含在如所附权利要求所定义的本发明的精神和范围内的各种替代方案、修改、等效物以及其它实施方案。

下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。

图1是根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的控制换挡的系统的框图。

如图1所示，根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的控制换挡的系统包括数据检测器10、控制器20、变速器30和发动机40。

数据检测器10确定驾驶员的短期驾驶趋势并检测用于车辆的换挡控制的数据。通过数据检测器10检测的数据被传输至控制器20。数据检测器10包括加速器踏板位置传感器11、车辆速度传感器12、导航装置13和全球定位系统(GPS)14。

加速器踏板位置传感器11检测驾驶员推动加速器踏板的程度。也就是说，加速度踏板位置传感器11检测与驾驶员的加速意图有关的数据。

车辆速度传感器12检测车辆速度，并且被安装在车轮处或车辆的变速器的输出轴处。相反，可基于通过GPS接收的GPS信号计算车辆速度。

同时，可基于加速度踏板位置传感器11的信号和车辆速度传感器12的信号通过利用换挡模式计算目标换挡速度，并且控制向目标换挡速度换挡。也就是说，在设置有多个行星齿轮组和多个摩擦元件的自动变速器中控制供应至多个摩擦元件或从多个摩擦元件释放的液压压力。此外，在双离合器变速器中控制施加至多个同步器装置和致动器的电流。

导航装置13为通知驾驶员到目的地的路线的装置。导航装置13包括输入或输出用于引导路线的信息的输入/输出部分、检测有关车辆的当前位置的信息的当前位置检测部分、其中存储用于计算路线的地图数据和用于引导路线的数据的存储器、以及用于搜索路线和执行路线的引导的控制部分。然而，在本发明的示例性实施方案中，导航装置13向控制器20提供有关道路的形状的信息可能是足够的，该信息包括道路的坡度或道路的弯曲半径。因此，将理解，在本说明书和权利要求书中描述的导航装置13包括可向控制器20提供道路的形状的信息的任何装置(例如，包括其中存储有关道路的地图数据的服务器)。

GPS 14接收从GPS卫星传输的信号并且将对应的信号传输至导航装置13。

控制器20基于通过数据检测器10检测到的数据计算驾驶员的短期驾驶趋势因子。可基于满足与驾驶员的驾驶趋势有关的多个模糊规则的程度计算驾驶员的短期驾驶趋势因子，并且模糊控制理论可用于确定驾驶员的短期驾驶趋势因子。此外，控制器20根据驾驶员的短期驾驶趋势因子和前方道路的弯曲半径控制换挡。也就是说，控制器20根据短期驾驶趋势因子和前方道路的弯曲半径控制变速器30或发动机40。在进一步的细节中，控制器20根据短期驾驶趋势因子和前方道路的弯曲半径调节目标换挡速度并且进行向经调节的换挡速度换挡。此外，控制器20根据短期驾驶趋势因子和前方道路的弯曲半径限制发动机40的输出。为了这些目的，控制器20可通过由预定程序激活的一个或多个处理器实现，并且该预定程序可被编程为执行根据本发明的实施方案的控制换挡的方法的每个步骤。

同时，短期驾驶趋势因子表示与驾驶员的驾驶趋势相关的因子，但不表示与驾驶员的仅短时间内的驾驶趋势相关的因子。

在下文中，参照图2和图3，将详细描述根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的控制换挡的方法。

图2是根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的控制换挡的方法的流程图，以及图3为示出了根据前方道路的弯曲半径和短期驾驶趋势因子调节的换挡速度的实例的曲线图。

如图2所示，根据本发明的示例性实施方案的控制换挡的方法开始于确定是否满足根据驾驶趋势的换挡控制条件。也就是说，当汽车运行时，在步骤S110处，控制器20确定是否满足根据驾驶趋势的换挡控制条件。当根据驾驶趋势(例如，打开或关闭操作开关)驾驶员想要换挡或根据驾驶趋势(例如，车辆运行在非常拥堵的道路上)的换挡有必要时，满足根据驾驶趋势的换挡控制条件。

如果在步骤S110处满足根据驾驶趋势的换挡控制条件，则控制器20检测车辆的当前位置。例如，基于从GPS卫星传输的信号确定对应于车辆的当前位置的坐标数据，并且将该坐标数据与地图数据匹配以检测车辆的当前位置。

如果检测到车辆的当前位置，则在步骤S130处控制器20基于从导航装置13提供的有关道路的形状的信息和地图数据来确定在车辆的前方是否存在弯曲道路。此处，车辆的前方表示沿着车辆的航向与车辆距离预定距离或更少的位置。

如果在步骤S130处在车辆的前方存在弯曲道路，则在步骤S140处控制器20计算前方道路的弯曲半径。由于基于地图数据计算前方道路的弯曲半径的方法对本领域技术人员是公知的，因此将省略其详细描述。

之后，在步骤S150处，数据检测器10检测输入变量。也就是说，加速器踏板位置传感器11检测加速器踏板的位置，车辆速度传感器12检测车辆速度，并且导航装置13检测道路的坡度。此外，加速器踏板位置传感器11、车辆速度传感器12、导航装置13将有关检测到的输入变量的信息传输至控制器20。如图2所示，在控制器20计算前方道路的弯曲半径之后，数据检测器10检测输入变量，但不限于此。例如，在步骤S120处检测车辆的当前位置时可同时检测输入变量。

如果数据检测器10检测数据并将该数据传输至控制器20，则在步骤S160处控制器20计算短期驾驶趋势因子。也就是说，控制器20基于满足与驾驶员的驾驶趋势相关的多个模糊规则的程度计算驾驶员的短期驾驶趋势因子。由于在韩国专利申请No.10-2013-0114692中描述了计算驾驶员的短期驾驶趋势因子的方法，因此将省略其详细描述。此外，将理解，韩国专利申请No.10-2013-00114692的全部内容将通过引用结合于此。

如果在步骤S160处计算短期驾驶趋势因子，则在步骤S170处控制器20基于输入变量计算目标换挡速度。通常，控制器20总是基于车辆速度和加速器踏板的位置从换挡模式图计算目标换挡速度并且根据计算出的目标换挡速度控制换挡。在步骤S170处计算目标换挡速度以确定经调节的换挡速度。此外，可通过进一步考虑驾驶员的短期驾驶趋势因子来计算目标换挡速度。同时，由于基于车辆速度和加速器踏板的位置接合当前换挡速度，因此可使用当前换挡速度来代替目标换挡速度。因此，将理解，在本说明书和权利要求书中的目标换挡速度包括当前换挡速度。

如果计算出目标换挡速度，则在步骤S180处，控制器20基于目标换挡速度、前方道路的弯曲半径、和短期驾驶趋势因子来确定经调节的换挡速度。如图3所示，预先存储根据前方道路的弯曲半径和短期驾驶趋势因子的经调节的换挡速度。如图3中举例说明的，但不限于，目标换挡速度为八个前进速度，以及短期驾驶趋势因子被分为五个区域。五个区域为“额外运动”、“运动”、“正常”、“温和”、和“额外温和”的区域。“额外运动”区域是短期驾驶趋势因子为80％-100％的区域，“运动”区域为短期驾驶趋势因子为60％-80％的区域，“正常”区域为短期驾驶趋势因子为40％-60％的区域，“温和”区域为短期驾驶趋势因子为20％-40％的区域，以及“额外温和”区域为短期驾驶趋势因子为0％-20％的区域。如图3所示，在相同目标换挡速度和在每个区域处的相同弯曲半径下维持经调节的换挡速度。

如果前方道路的弯曲半径为R，则在“额外运动”区域中用于驾驶员的经调节的换挡速度为第四前进速度，在“运动”区域中用于驾驶员的经调节的换挡速度为第六前进速度，在“正常”区域中用于驾驶员的经调节的换挡速度为第七前进速度，以及在“温和”区域或“额外温和”区域中用于驾驶员的经调节的换挡速度为第八前进速度。也就是说，驾驶员的趋势越靠近“额外运动”区域，换挡速度越被降低，以提供强健的发动机制动。

此外，如果前方道路的弯曲半径大于或等于R1，则不调节目标换挡速度并进行向目标换挡速度换挡，由于弯曲半径对驾驶员的驾驶趋势的影响非常低。

在确定经调节的换挡速度之后，在步骤S190处，控制器20控制向确定的调节的换挡速度换挡。也就是说，控制器20控制变速器和发动机40，以在车辆进入弯曲道路之前完成经调节的换挡速度的接合。由于经调节的换挡速度为根据驾驶员的驾驶趋势和前方道路的弯曲半径的最佳换挡速度设置，因此可确定经调节的换挡速度而不管驾驶员的操纵。因此，即使在控制到经调节的换挡速度换挡时输入变量改变，控制器20也继续执行向经调节的换挡速度换挡。

同时，如果在步骤S110处不满足根据驾驶趋势的换挡控制条件，在步骤S130处在车辆的前方也不存在弯曲道路，则控制器20在步骤S200处基于车辆速度和加速器踏板的位置从换挡模式图计算目标换挡速度，并且在步骤S210处控制向计算出的目标换挡速度换挡。

如在上述示例性实施方案中举例说明的，但不限于，调节换挡速度。在各个示例性实施方案中，控制器20基于加速器踏板的位置和当前车辆速度计算目标车辆速度，基于短期驾驶趋势因子、前方道路的弯曲半径、和目标车辆速度确定经调节的车辆速度，并且控制变速器30和发动机40，从而采用经调节的车辆速度运行车辆。

如上所述，由于车辆以根据驾驶员的驾驶趋势和前方道路的弯曲半径的最佳换挡速度运行，因此根据本发明的示例性实施方案，可提供燃料经济性和降低事故的风险。

此外，运动驾驶员可感觉强健的发动机制动以及温和的驾驶员可感受弱的发动机制动。因此，可提高客户满意度。

本发明的特定示例性实施方案的上述描述是为了说明和描述而给出。它们不旨在穷举或将本发明限制于所描述的精确形式，而且鉴于以上教导，许多修改和变化显然是可能的。它们不旨在穷举或将本发明限制于所描述的精确形式，而且鉴于以上教导，许多修改和变化以及各种替代方案和修改显然是可能的。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等价技术方案限定。

Claims (13)

1.一种用于车辆的控制换挡的系统，其包括：

加速器踏板位置传感器，所述加速器踏板位置传感器检测加速器踏板位置；

车辆速度传感器，所述车辆速度传感器检测车辆速度；

导航装置，所述导航装置配置成提供包括道路的坡度和弯曲半径的道路信息；以及

控制器，所述控制器接收有关包括来自所述加速器踏板位置传感器和所述车辆速度传感器的所述加速器踏板的位置和所述车辆速度的输入变量的信息，基于所述信息确定驾驶员的短期驾驶趋势因子和目标换挡速度，从所述导航装置接收有关前方道路的弯曲半径的信息，基于所述短期驾驶趋势因子、所述前方道路的弯曲半径、和所述目标换挡速度确定经调节的换挡速度，并且控制向所述经调节的换挡速度换挡。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的控制换挡的系统,其中所述导航装置进一步将有关所述道路的坡度的信息提供至所述控制器，以及

其中所述控制器通过进一步考虑所述道路的坡度确定所述驾驶员的短期驾驶趋势因子。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的控制换挡的系统,其中所述控制器被配置成当所述前方道路的弯曲半径大于或等于预定的弯曲半径时控制向所述目标换挡速度换挡。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的控制换挡的系统,其中所述驾驶员的短期驾驶趋势因子被分为至少两个区域并且在相同的目标换挡速度和在每个区域处的相同的弯曲半径下维持所述经调节的换挡速度。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的控制换挡的系统,其中所述控制器被配置成即使在控制向所述经调节的换挡速度换挡时输入变量改变仍继续控制向所述经调节的换挡速度换挡。

6.一种用于车辆的控制换挡的系统，其包括：

加速器踏板位置传感器，所述加速器踏板位置传感器检测加速器踏板位置；

车辆速度传感器，所述车辆速度传感器检测车辆速度；

导航装置，所述导航装置配置成提供包括道路的坡度和弯曲半径的道路信息；以及

控制器，所述控制器接收有关包括来自所述加速器踏板位置传感器和所述车辆速度传感器的所述加速器踏板的位置和所述车辆速度的输入变量的信息，基于所述信息确定驾驶员的短期驾驶趋势因子和目标车辆速度，从所述导航装置接收有关前方道路的弯曲半径的信息，基于所述短期驾驶趋势因子、所述前方道路的弯曲半径、和所述目标车辆速度确定经调节的车辆速度，并且控制向所述经调节的车辆速度换挡。

7.根据权利要求6所述的用于车辆的控制换挡的系统，其中所述导航装置进一步将有关所述道路的坡度的信息提供至所述控制器，以及

其中所述控制器通过进一步考虑所述道路的坡度确定所述驾驶员的短期驾驶趋势因子。

8.根据权利要求6所述的用于车辆的控制换挡的系统，其中所述控制器被配置成当所述前方道路的弯曲半径大于或等于预定的弯曲半径时采用所述目标车辆速度运行车辆。

9.一种用于车辆的控制换挡的方法，其包括：

基于车辆的当前位置确定在车辆的前方是否存在弯曲道路；

当在车辆的前方存在弯曲道路时确定前方道路的弯曲半径；

检测包括加速器踏板的位置和车辆速度的输入变量；

基于所述输入变量确定短期驾驶趋势因子；

基于所述输入变量确定目标换挡速度；

基于所述目标换挡速度、所述短期驾驶趋势因子、和所述前方道路的弯曲半径确定经调节的换挡速度；以及

控制向所述经调节的换挡速度换挡。

10.根据权利要求9所述的用于车辆的控制换挡的方法，其中通过进一步考虑道路的坡度确定所述短期驾驶趋势因子。

11.根据权利要求9所述的用于车辆的控制换挡的方法，其中当所述前方道路的弯曲半径大于或等于预定的弯曲半径时所述经调节的换挡速度与所述目标换挡速度相同。

12.根据权利要求9所述的用于车辆的控制换挡的方法，其中所述驾驶员的短期驾驶趋势因子被分为至少两个区域并且在相同的目标换挡速度和在每个区域处的相同的弯曲半径下维持所述经调节的换挡速度。

13.根据权利要求9所述的用于车辆的控制换挡的方法，其中即使在控制向所述经调节的换挡速度换挡时所述输入变量改变，所述经调节的换挡速度也不改变。