CN105387200A - 触觉反馈换档指示器 - Google Patents

Abstract

提供一种触觉反馈换档指示器。换档指示系统包括触觉反馈装置和被配置为响应于发动机转速越过预定阈值以启动触觉反馈装置的控制器。如果发动机转速增加，则触觉反馈装置以第一种模式被启动，以提示车辆操作人员执行升档，如果发动机转速降低，则触觉反馈装置以第二种模式被启动，以提示车辆操作人员执行降档。

Description

触觉反馈换档指示器

技术领域

本公开涉及用于车辆系统中的触觉反馈装置。

背景技术

视觉通知特征可被用在车辆中以通知驾驶员目前的车辆状况或者车辆状况的改变。视觉通知可以指示需要驾驶员身体的某部分来执行的某些动作。然而，视觉通知特征可能要求驾驶员将他们的视线移开路面。此外，当驾驶员无法将视线移开路面时，视觉通知特征可能被错过。

发明内容

提供一种用于车辆的换档指示系统。所述换档指示系统包括触觉反馈装置和控制器，控制器被配置为响应于发动机转速越过预定阈值启动触觉反馈装置。如果转速增加时，触觉反馈装置以第一种模式被启动，以提示车辆操作人员执行升档，如果转速降低时，触觉反馈装置以第二种模式被启动，以提示车辆操作人员执行降档。

提供一种车辆。所述车辆包括发动机、传动装置、方向盘、集成到方向盘内的触觉反馈装置以及控制器。控制器被配置为响应于发动机转速越过预定阈值启动触觉反馈装置，以在传动装置中需要换档时提醒车辆操作人员。

车辆中的触觉反馈装置可以以预定模式被启动，以在需要换档时提醒车辆操作人员。预定模式可通过以顺时针模式启动方向盘的一侧上的一部分阵列而以逆时针模式启动所述方向盘的与所述一侧相对的一侧上的一部分阵列来定义。

提供一种给车辆操作人员发送关于传动装置需要换档的信号的方法。根据所述方法，顺序排列的马达阵列以向上的模式或向下的模式被启动。当发动机转速超过第一预定阈值时，顺序排列的马达阵列以向上的模式被启动，指示需要升档。当发动机转速降到第二预定阈值之下时，顺序排列的马达阵列以向下的模式被启动，指示需要降档。

根据本公开，提供一种车辆，所述车辆包括发动机、传动装置、方向盘、与方向盘集成的触觉反馈阵列以及控制器，控制器被配置为响应于发动机转速越过预定阈值而以预定模式启动触觉反馈阵列，以提醒车辆操作人员传动装置中需要换档。

根据本公开的一个实施例，预定模式可通过以顺时针模式启动方向盘的一侧上的一部分触觉反馈阵列而以逆时针模式启动所述方向盘的与所述一侧相对的一侧上的一部分触觉反馈阵列来定义。

根据本公开的一个实施例，预定模式可通过以逆时针模式启动方向盘的一侧上的一部分触觉反馈阵列而以顺时针模式启动所述方向盘的与所述一侧相对的一侧上的一部分触觉反馈阵列来定义。

根据本公开的一个实施例，如果发动机转速超过所述预定阈值，则所述预定模式指示需要传动装置升档。

根据本公开的一个实施例，所述预定阈值随着对发动机扭矩请求的增大而增大。

根据本公开的一个实施例，如果发动机转速降低到所述预定阈值之下，则所述预定模式指示需要传动装置降档。

根据本公开的一个实施例，所述预定阈值随着对发动机扭矩请求的减小而减小。

根据本公开，提供一种给车辆操作人员发送传动装置中需要换档的信号的方法，所述方法包括：响应于发动机转速超过第一预定阈值而按照第一种方向性模式启动顺序排列的触觉马达阵列，以指示需要升档，响应于发动机转速降到第二预定阈值之下而按照第二种方向性模式启动顺序排列的触觉马达阵列，以指示需要降档。

根据本公开的一个实施例，基于发动机扭矩请求调节所述第一预定阈值和所述第二预定阈值中的至少一个。

附图说明

图1是示出用于车辆的换档指示系统的示意图；

图2是具有触觉反馈装置的方向盘的主视图；

图3是示出给车辆操作人员发送需要换档的信号的方法的流程图。

具体实施方式

在此描述本公开的实施例。然而，应理解的是，公开的实施例仅为示例并且其他实施例可以采用各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，在此所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以各种形式使用本公开的代表性基础。如本领域技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各种特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征相组合，以产生未明显示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，对于特定应用或实施，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改会是令人满意的。

手动变速器(或自动变速器的手动模式)中或早或晚换档会负面地影响性能和燃油经济性，并且会加速磨损车辆的动力传动系统。换档点指示器可缓解与早换档或晚换档相关的问题。用于换档点的视觉指示器可鼓励车辆操作人员将视线从路面移开。利用触觉反馈换档指示器既消除了与早换档或晚换档相关的问题，也不需要操作人员将视线从路面移开。

参照图1，示出了用于车辆12的换档指示系统10。发动机14通过起步离合器18连接到传动装置16。起步离合器18可由车辆操作人员通过起步离合器踏板20进行接合或脱离。发动机14和传动装置16均可与动力传动系统控制单元(PCU)22通信和被PCU22控制。传动装置16可以是手动变速器，也可以是具有手动模式的自动变速器。在传动装置16是具有手动模式的自动变速器的应用中，起步离合器18可与PCU22通信并且被PCU22控制，可以消除对起步离合器踏板20的需要。在传动装置16是具有手动模式的自动变速器的其他的例子中，起步离合器18可被变矩器替代，这将消除对起步离合器踏板20的需要。传动装置输出24连接到至少一个牵引车轮26，以推进车辆12。车辆操作人员利用手动换档装置28在传动装置16的各档位之间进行换档。加速踏板30提供输入到PCU22并且被转发到发动机14的扭矩请求。设置方向盘32来引导车辆。还设置了与PCU22通信的触觉反馈装置34。

虽然示出为一个控制器，但是PCU22可以是更大的控制系统的一部分并且可被整个车辆12中的各种其他控制器(诸如车辆系统控制器(VSC))控制。因此应当理解的是，PCU22和一个或更多个控制器可以被统称为“控制器”，所述“控制器”响应于来自各个传感器的信号来控制各个致动器，以控制功能(诸如选择或调度变速器换档，等)。PCU22可包括与各种类型计算机可读存储装置或介质通信的一个或更多个微处理器或中央处理单元(CPUs)。计算机可读存储装置或介质可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性存储器和非易失性存储器，例如，KAM是持久性或非易失性存储器，其在CPU断电时可用于存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质可使用若干公知的存储器装置中的任意存储器装置来实现，诸如PROMs(可编程只读存储器)、EPROMs(电可编程只读存储器)、EEPROMs(电可擦除可编程只读存储器)、闪存或任意其他能够储存数据的电、光学、磁性或其组合的存储器装置，其中一些数据代表可执行的指令，被控制器用于控制发动机或车辆。

参照图2，触觉反馈装置34作为方向盘32的一部分被示出。示出的触觉反馈装置具有两部分，但不应被解释为限于此结构。其他结构诸如一个或更多个部分应被认为被本发明在此公开。触觉反馈装置34可以是与方向盘32一体的部分，或者可由可拆卸地连接到方向盘32的装置(诸如，护套(cuff))组成。触觉反馈装置可包括顺序排列的马达阵列36。顺序排列的马达阵列36是以顺序模式启动的一系列振动马达。顺序模式可包括重叠顺序，其中马达间隔延迟启动，间隔延迟可以在30ms-300ms的范围内。顺序排列的马达阵列被示出为在方向盘的正面上，但不应被解释为限于此结构。其他结构，诸如将顺序排列的马达阵列36置于方向盘侧面或背面应被认为被本发明在此公开。

PCU22被配置为用于当发动机转速越过预定阈值时启动触觉反馈装置34以提醒车辆操作人员需要对传动装置16进行换档。可通过现有技术中任何已知的传统传感器来测量发动机转速。一旦被测量，将发动机转速输入到PCU22，然后一旦发动机转速越过预定阈值，PCU22将给触觉反馈装置34发送信号以启动触觉反馈装置34。触觉反馈装置34被配置为当发动机转速增加到超过预定阈值时以第一种模式启动而指示需要升档。触觉反馈装置34被配置为当发动机转速降低到低于预定阈值时以第二种模式启动触觉反馈装置34而指示需要降档。

继续参照图2，指示需要升档的第一种模式可包括以顺时针模式启动位于方向盘左侧的顺序排列的马达阵列36，如箭头38所示，以及以逆时针模式启动位于方向盘右侧的顺序排列的马达阵列36，如箭头40所示。第一种模式也可被指定为向上的模式。指示需要降档的第二种模式可包括以逆时针模式启动位于方向盘左侧的顺序排列的马达阵列36，如箭头42所示，以及以顺时针模式启动位于方向盘右侧的顺序排列的马达阵列36，如箭头44所示。第二种模式也可被指定为向下的模式。

预定阈值可根据由车辆操作人员利用加速踏板30产生的扭矩请求进行调节。预定阈值的调节可以按照传统的换档规律进行。换档规律确定何时需要升档或降档。利用几个因素来确定按照换档规律何时需要升档或降档。因素包括发动机转速、变速器当前所处档位和车辆操作人员的扭矩请求。换档规律是现有技术公知的并且对于不同车型可能是独特的。用于升档的预定阈值可随着扭矩请求的增大而增大，用于升档的发动机转速的预定阈值可在2000RPM-6000RPM的范围内。用于降档的预定阈值可随着扭矩需求的减小而减小。用于降档的发动机转速的预定阈值可在600RPM-1500RPM的范围内。

参照图3，示出了给车辆操作人员发送需要换档的信号的方法100的流程图。方法100可利用包含在PCU22内的软件代码来实现。在其他实施例中，所述方法可在其他车辆控制器中实现，或可分布在多个车辆控制器中。为简单起见，在此描述的实施例将假设软件代码包含在PCU22内。

在步骤102，车辆操作人员利用加速踏板30输入扭矩请求。一旦车辆操作人员已经输入了扭矩请求，在步骤104，基于换档规律根据扭矩请求调节第一预定发动机转速阈值。然后在步骤106，还基于换档规律根据扭矩请求调节第二预定发动机转速阈值。

在步骤108，确定发动机转速是否超过第一预定发动机转速阈值。如果发动机转速已经超过第一预定发动机转速阈值，那么在步骤110中以第一种模式启动触觉反馈装置34，以向车辆操作人员指示需要升档。如果发动机转速没有超过第一预定发动机转速阈值，那么在步骤112中确定发动机转速是否已经降到第二预定发动机转速阈值之下。如果发动机转速已经降到第二预定发动机转速阈值之下，那么在步骤114中以第二种模式启动触觉反馈装置34，以向车辆操作人员指示需要降档。如果发动机转速未降到第二预定阈值之下，则方法在步骤116结束。

尽管示出触觉反馈装置被连接到方向盘或是方向盘的一部分，但本公开不应仅限于此实施例。其中装置为车辆操作人员提供触觉反馈以指示车辆变速器中需要升档或降档的其他实施例应被解释为包含在此。例如，触觉反馈装置可位于与车辆操作人员接触的座椅靠背、座椅底部或者其他车辆部件中。

说明书中使用的词语为描述性词语而非限制，并且应理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可作出各种改变。如前所述，可组合各种实施例的特征以形成未被明确描述或示出的进一步的实施例。虽然能够将各种实施例描述为在一个或更多个期望的特性方面提供优于其他实施例或现有技术的优点，但是本领域的技术人员应该认识到，一个或更多个特点或特性可被折衷，以实现期望的整体系统属性，期望的系统属性可取决于具体的应用和实施方式。这些属性可包括但不限于：成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、封装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、装配容易性等。因此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其他实施例的任何实施例并不在本公开的范围之外，并且对于特定的应用而言还可能会是令人满意的。

Claims (7)

1.一种用于车辆的换档指示系统，包括：

触觉反馈装置，包括致动器阵列；和

控制器，被配置为响应于发动机转速越过预定阈值，如果发动机转速增加，则以第一种模式启动所述致动器，以提醒车辆操作人员执行升档，如果发送机转速降低，则以第二种模式启动所述致动器，以提醒车辆操作人员执行降档。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述触觉反馈装置被安装在方向盘上，其中，第一种模式通过以顺时针方向启动方向盘的一侧上的一部分所述致动器阵列而以逆时针方向启动所述方向盘的与所述一侧相对的一侧上的一部分所述致动器阵列来定义。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述触觉反馈装置被安装在方向盘上，其中，第二种模式通过以逆时针方向启动方向盘的一侧上的一部分所述致动器阵列而以顺时针方向启动所述方向盘的与所述一侧相对的一侧上的一部分所述致动器阵列来定义。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述触觉反馈装置被构造为可拆卸地结合到方向盘。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述触觉反馈装置包括其上安装有所述致动器的至少一个护套。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预定阈值随着发动机扭矩请求的增大而增大。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预定阈值随着发动机扭矩请求的减小而减小。