CN1829622A - 用于车辆中一个或几个功能的改进自动控制的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于陆地车辆功能的改进自动控制的方法,它包含对该功能的自动控制,确定车辆在地面上的位置(x,y),以及将车辆位置与一个或几个先前存储的位置进行比较。先前存储的位置是这样的位置,在这些位置上已经确定出自动控制装置在先前的时候已经执行了一个处于预定允许范围之外的控制,并且若确定的车辆位置符合先前存储的位置中的一个,则使用特别的先前存储的控制信息以减小控制再次处于所述预定允许范围之外的危险性。本发明还可以包含对车辆一个或几个功能的自动控制的评价,并存储所述评价显示出在该位置上自动控制执行了一个处于所述预定允许范围之外的措施的地面上的位置(x,y)。
Description
技术领域
本发明涉及一种方法和系统,用于车辆中一个或几个功能的改进自动控制。该发明主要针对于具有用于控制车辆中不同功能、特别是车辆传动系的许多自动装置的车辆。
该发明还涉及一种计算机程序和计算机程序产品,用于使计算机执行根据本发明的方法。
背景技术
在多种不同类型的车辆中,越来越普遍的是具有对车辆各种功能的自动控制。通过自动控制的功能例如有传动系,即从燃料的化学转化到一个或几个车轮的驱动力的整个过程,制动系统,空调系统,维护系统,和底盘控制系统。还有许多其它的功能在目前也受到自动控制。
对各种功能的自动控制可以简化驾驶员的任务,但总是有这样的可能,对功能的自动控制会导致执行不正确的措施,例如换到一个比实际需要的挡位更高或更低的挡位上,或者是一个功能的连接/断开。当然不希望自动装置执行错误的措施或在不需要时连接/断开功能,因为这样会引起不理想的车辆操作,最后但并非最不重要的是由于自动装置没有适当地执行它的任务而使驾驶员受挫。
例如,卡车经常在一条相同的路线上行驶,这意味着驾驶员学会了判别自动装置易于犯错的地方,这会更加加重驾驶员的受挫感。
发明内容
因此有需要能够改进和优化对车辆中一个或几个功能的自动控制。要求的是这种优化要尽可能简单和可靠。
所述的需要和要求可以由本发明实现,它描述了一种用于陆地车辆中一个或几个功能的改进自动控制的方法,该方法包含:
-对车辆的一个或几个功能的自动控制,
-确定车辆的地面上的位置,
-将车辆位置与一个或几个先前存储的位置进行比较。
根据本发明,先前存储的位置是那些确定在先前的时候自动控制装置已执行一个在预定允许范围之外的控制的位置,并且若确定的车辆位置符合先前存储的位置中的一个,则使用特别的先前存储的控制信息以便减小控制再次处于所述预定允许范围之外的危险性。
由于将车辆位置与一个(或几个)先前存储的位置作比较,目的是为了能够在车辆位置符合其中一个先前存储的位置时使用先前存储的控制信息,因此,可以使自动装置“识别”自动装置先前犯错的位置,从而保证下一次车辆处于这个位置时不会重复该错误,或至少减小了下一次车辆处于先前已知的自动装置曾经犯错的位置时重复该错误的危险性。
本发明还适当地包含对车辆中一个或几个功能的自动控制进行评价,以及存储该评价显示出自动控制曾执行过处于所述预定允许范围之外的措施的地面位置。这意味着系统能够不断更新有关需要进行特别控制的“新”的位置。
车辆坐标的确定可以通过多种不同的方法进行,或者通过使用外部信号源,例如GPS,或其他的卫星导航系统。但是,车辆坐标的确定也可以通过使用车辆内部的计算装置而实现。
本发明还涉及一种系统,它提供有用于执行根据本发明的方法的各种装置。
附图说明
下面将结合附图而更加详细地对本发明进行说明,其中
图1和图2示意地显示了在具有变速箱自动控制的车辆上的两个操作过程,
图3是根据本发明的一种方法的一个简化流程图,以及
图4是根据本发明的一种功能的图表。
具体实施方式
下面将通过对具有自动变速箱的车辆的介绍而对本发明进行说明。但是,应当认识到,基于本发明的原理能够被实际用于车辆上的任何自动控制功能上。在下面的说明中也给出了其他功能的例子。
图1示意地显示了正在上坡的一辆卡车。该车辆配备有一个自动变速箱,它能够根据各种标准,例如其中的前进阻力、节气门位置和总质量,在上斜坡的A点上使车辆变速箱选择一个特定挡位,如第11挡。
在位于A点之后的B点上,变速箱自动装置确定出,响应车辆传动系的载荷,车辆将要换入低档到第10挡。但是,执行完降挡后,车辆恰好到达坡顶,这意味着在执行完降挡(第11挡到第10挡)后的短时间,自动装置又要令变速箱换入高档到第11挡。因此所进行的降挡是不必要的,尤其车辆的驾驶员将会注意到这点。不必要的换档会引起燃油经济性变差,还导致平均速度降低。
避免由自动装置所控制的功能被错误控制的一种可能方法是,例如,为车辆提供一个地图数据库,因而可以通过自动装置利用地图数据来控制车辆而避免错误的控制。在使用这样一种系统的情况下,由于该系统会从数据库中读出高度数据,并相应地意识到很快就会到达斜坡的顶部而不必要进行降挡,因此可以避免上述例子中不必要的换档。
但是,这种方案的不足是该地图数据库不能包含所有的地形。另外,具有高度数据的地图数据库有一定的缺点,例如,它们不具有有关其他重要特征的信息,如车道合并或分开、交汇点的位置、交通灯、交通平稳措施、循环灯和气候条件等。因此,一种不依赖于地图数据库的方案是优选的。
图2显示了一辆配备有根据本发明的系统的车辆,该系统的功能将会在下面结合图3中简化流程图中对应的方框而加以说明。
也就是说,图2因而显示了能够满足以上所列要求的一个系统,这些要求包括独立于地图数据库的要求。
该车辆包含用于自动控制车辆中的一个或几个功能的控制装置(没有明显显示),还包含一个用于确定车辆在地面上的位置(310)——即一般所谓x和y的坐标——的设备(未显示)。当然,高度坐标z也能被包含在这种系统中,但它并不是本发明的关键,因此不加以详细的说明。
用于确定车辆位置的设备或装置能够以由本领域熟练技术人员所熟悉的多种方法实现,例如,可以包括用于卫星导航的装置,如GPS,以及用于惯性导航的设备。控制装置也能够类似地以多种不同的方法实现,其精确的细节并不是本发明的重点,能够适当地包含一种微处理器或其他类型的计算机单元。
车辆在地面上的位置可以在车辆运动时连续地通过用于该目的的装置而适当地确定,车辆上的这种系统包含用于连续地或以固定间隔比较(320)车辆坐标与预先存储的坐标的装置,预先存储的坐标例如存储在一个或几个表格中。
预先存储的位置是指在这些位置上,已经确认了自动控制装置在先前的时候执行了一个处于预定允许范围之外的控制,换句话说,自动控制装置发生了一个错误。
另外,车辆所配备的本发明的系统包含这样的装置,它用于进行坐标比较(320),并且若车辆的位置符合其中一个预先存储的位置时,用于作出关于控制系统是否使用特别的预先存储的控制信息的决定(330)。这种特别的控制信息适宜地包含这样的信息,该信息基于自动控制装置在先前的时候、在所讨论的坐标下所发生的错误或过失,从而可以减少或可能消除控制再次处于所述预定允许范围之外的危险。
通过所述的根据本发明的装置,自动控制装置因而能够识别自动控制装置以前曾发生错误的位置,并减小下一次车辆到达相同位置时重复这些错误的危险性。
另外,根据本发明的系统还包含用于评价(311)车辆上一个或几个功能的自动控制的装置。这使得可以在车辆运动时检测新的错误或过失(321),并存储相应的坐标(331),从而使得它们能够被包含在系统比较的位置中,以避免这些错误或过失。
适当地,并不仅仅存储已发生错误或过失的位置的坐标,还存储有关错误类型的信息,目的是使自动装置能够在下一次车辆到达相同位置时更容易地作出一个更好的决定。
再次对照图1和图2,现在将说明根据本发明的系统如何改进自动控制:用于评价控制的装置确定(321)在车辆第一次位于所述坐标之后发生了一个错误(在B点上降挡),并存储该点的地面坐标(xB,yB),以及用于防止该错误的信息。由于本例子中的该错误是一次不必要的降挡,根据本发明的系统存储了这样的控制信息,它意味着车辆调整在下一次到达所述坐标(xB,yB)时将要执行降挡的界限。
对执行了一个错误控制的确定是通过自动装置研究某些参数是否在预定范围之内而实现的。在换档的时候,这样一个参数的例子可以是发动机转速,或者是所选挡位能够保持的距离,即从点B到坡顶之间的距离。若该距离小于一定预定界限,可允许该自动装置视这种降挡为不必要,从而在存储器中输入B点的坐标。
当上述的包含在该系统中的部件确定出车辆再次到达B点(320)时,自动控制装置就会调整正常用于降挡的界限值(330)。由于不能肯定当车辆回到相同的位置上时也应用执行错误降挡时所应用的相同的条件,因此,完全禁止自动降挡是不适当的(车辆负载可能更大、路面可能更滑、逆风更强等)。也就是说,在B点时,避免对变速箱的普通自动控制,而应用在该情况下更加严格的规则,但却不完全禁止降挡。例如,若车辆发动机速度和一个特定的时间界限被用为变速箱自动控制的参数,那么,对于一定的发动机速度界限的时间可以从B点延伸至计算的车辆已经通过坡顶的C点。
车辆位置与“错误位置”的比较可以通过存储于车辆系统中的多个位置表格而适当地进行,适当地,会被本发明影响的每一功能有一个表格。从而每个表格包含有关“错误位置”的信息,或者有关会应用不同于“正常”的界限值或控制条件的位置的信息。
为了使自动装置能够对变化作出补偿(例如,不同的总重、风速、路面条件),有利但不是必要的是让自动装置获得有关调整的界限值或控制条件在实际位置前要应用一段距离的位置的信息。结合变速箱自动装置和图1与图2上的A点,可以说明如下:“在变速箱自动装置在先前的时候曾发生错误的位置之前的100米(例如),变速箱自动装置为了避免再次发生同样的错误,将会用基于所述表格的其它规则取代正常的规则”。
至于特别控制信息的使用,可以让自动装置从开始使用该信息时的一定预定距离或时间内使用它。另外,坐标可以被存储于系统中,以便于在正常控制开始时再次被使用。
对于位置比较的进行,可以允许一定的容差。所述的容差对于系统中所有的位置可以是同一个,或者每个功能有不同的容差,或者每个功能和位置有不同的容差。
为了使本发明更加清楚,图4显示了用于根据本发明一个系统中的一个表格:在根据本发明的系统中,对于具有自动控制的功能,优选为每个功能使用一个表格,但这当然也能够在本发明的框架之内以另一种方式执行。如上所述,图4上的表格包含了自动控制要使用不同于正常规则的其它规则时所处的点的坐标。另外,该表格可以包含“警告点”的坐标——适当地为每个功能单独设置,该坐标即为自动控制要使用不同于正常规则的其它规则时所处点之前一定距离的点;另外还包含“结束点”的坐标,即自动控制恢复到正常功能时所处的位置。该结束点也可以表达为结束时间。
除了所述的坐标之外,该表格还可以包含关于会在所讨论的点上应用的规则的数据。这些规则可以是多种不同的类型,例如禁止执行一定的控制或强迫执行一定的控制,或用于实施一定控制的更严格或更宽松的界限。若这些界限更为严格或更为宽松,那么该表格可适当地包含有关这些界限值更严格或更宽松程度的信息,如图4的表格中所示为“Δ值”,它可以是正的或负的。
上面主要通过了描述本发明应用于变速箱自动装置的一个例子而对本发明进行了说明,但应当认识到,本发明原则上能够被应用于车辆上任何一种自动控制中。其它能够应用本发明的控制的例子包括空调自动控制和其它类型的优化环境控制。
本发明主要用于陆地车辆,并主要为路面行驶车辆,即有轮车辆。
Claims (21)
1.一种用于陆地车辆中一个或几个功能的改进自动控制的方法,该方法包括:
-对该车辆中一个或几个功能的自动控制,
-车辆在地面上的位置(x,y)的确定(310),
-车辆位置与一个或几个先前存储的位置的比较(320),
其特征在于,
-先前存储的位置是那些已经确定(321)自动控制装置在先前的时候已执行了一个处于预定允许范围之外的控制所在的位置,以及
-若确定的车辆位置符合先前存储的位置中的一个,则使用(340)特别的先前存储的控制信息,以减小控制再次处于所述预定允许范围之外的危险性。
2.如权利要求1所述的方法,还包括评价(311)车辆中一个或几个功能的自动控制,和存储(331)那些评价显示出自动控制已执行了一个处于所述预定允许范围之外的措施的位置在地面上的位置(x,y)。
3.如权利要求1或2所述的方法,根据该方法,用于与车辆的位置进行比较的位置包含这样的位置,在这些位置上,所述的评价显示出自动控制执行了一个处于所述预定允许范围之外的措施。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法,根据该方法,车辆位置与先前存储的位置的比较在预定的容差内进行,从而可以不需到达精确的位置就可以使所述的特别控制信息发挥作用或准备使用。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法,根据该方法,特别控制信息在到达先前存储的位置之前和之后的一段预定距离或时间内被使用。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法,根据该方法,对车辆在地面上的位置的确定(310)是通过使用外部信号源而进行的。
7.如权利要求1-5中任一项所述的方法,根据该方法,对车辆在地面上的位置的确定(310)是通过使用车辆上的计算装置而进行的。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法,根据该方法,先前存储的位置被存储于表格中,对于受自动装置控制的功能,每个功能对应一个表格。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述的一个或几个功能包括传动系控制。
10.一种用于陆地车辆中的一个或几个功能的改进自动控制的系统,包含:
-用于自动控制车辆上一个或几个功能的控制装置,
-用于确定车辆在地面上位置(x,y)的位置确定装置,
-用于将车辆位置与一个或几个先前存储于系统中的位置进行比较的比较装置,
其特征在于,所述先前存储的位置是这样的位置,在这些位置上,自动控制装置曾在先前的时候执行了一个处于预定允许范围之外的控制,另外其特征还在于,该系统包含用于评价位置比较的决策装置,若车辆的位置符合先前存储的位置中的一个,则该决策装置确定该控制装置将使用特别的先前存储的控制信息。
11.如权利要求10所述的系统,还包含用于对车辆中的一个或几个功能的自动控制进行评价的评价装置,以及用于存储地面上的位置(x,y)的存储装置,其中在这些位置上,该评价装置显示出自动控制执行了一个处于所述预定允许范围之外的措施。
12.如权利要求10或11所述的系统,其中该存储装置将存储的位置添加到由比较装置使用的位置中。
13.如权利要求10-12中任一项所述的系统,其中该比较装置在位置比较中使用预定的容差,从而在到达精确位置前,决策装置就可以使特别控制信息发挥作用或准备该特别控制信息用于使用。
14.如权利要求10-13中任一项所述的系统,其中该决策装置用于保证所述的特别控制信息从它开始被使用时的预定距离或时间内被使用。
15.如权利要求10-14中任一项所述的系统,其中位置确定装置包含用于与外部信号源通信的装置,通过使用该信号源,位置确定装置确定车辆在地面上的位置(x,y)。
16.如权利要求10-14中任一项所述的系统,其中该位置确定装置在车辆内部,并包含计算装置,通过该计算装置确定车辆在地面上的位置(x,y)。
17.如权利要求10-16中任一项所述的系统,其中存储装置把位置存储于表格中,对于受自动装置的控制的功能,每个表格对应一个功能。
18.如权利要求10-17中任一项所述的系统,被应用于车辆传动系的自动控制中。
19.一种包含程序代码的计算机程序,用于当所述程序被计算机运行时执行权利要求1中所有步骤。
20.一种计算机程序产品,它包含存储于计算机可读的介质上的程序代码,用于当所述计算机程序被计算机运行时执行权利要求1中所有步骤。
21.一种计算机程序产品,它能够被直接装入数字计算机的内存中,包含计算机程序,用于当所述计算机程序被计算机运行时执行权利要求1中所有步骤。
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