УСТРОЙСТВО ПОМОЩИ В УПРАВЛЕНИИ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ Российский патент 2014 года по МПК B60K35/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе поддержки эксплуатации транспортного средства для поддержки эксплуатации водителем транспортного средства, например чтобы улучшать удельное потребление энергии (топливную экономичность) автотранспортного средства.

Уровень техники

В качестве системы поддержки эксплуатации транспортного средства для поддержки эксплуатации водителем транспортного средства известна система индикации открытия акселератора, раскрытая, например, в Патентном Документе 1. Эта система сконфигурирована так, чтобы указывать целевое открытие акселератора в индикаторной секции в форме столбчатой диаграммы или т.п., при этом целевое открытие акселератора благоприятно с точки зрения топливной экономичности и определяется на основе текущей скорости транспортного средства и прочего; и чтобы указывать фактическое открытие акселератора в той же индикаторной секции при условии, что фактическое открытие акселератора и целевое открытие акселератора перекрывают друг друга или размещаются друг за другом. Управление водителем открытием акселератора для согласования отображенного целевого открытия акселератора и фактического открытия акселератора друг с другом направляет в результате управление водителем открытием акселератора так, что транспортное средство работает в условиях, где топливная экономичность хорошая. В случае Патентного Документа 1, хотя значение целевого открытия акселератора изменяется согласно скорости транспортного средства или т.п., положение, где целевое открытие акселератора указывается, фиксировано независимо от изменения целевого открытия акселератора, а фактическое открытие акселератора указывается в индикаторной секции, имеющей форму столбчатой диаграммы или т.п., как пропорция относительно целевого открытия акселератора.

В случае системы поддержки эксплуатации транспортного средства, описанной выше, необходимо визуально распознавать индикацию каждого из целевого открытия акселератора и фактического открытия акселератора и управлять педалью акселератора так, чтобы заставлять отображенное положение фактического открытия акселератора становиться настолько близким к отображенному положению целевого открытия акселератора, насколько возможно, без превышения отображенного положения целевого открытия акселератора. Существует проблема того, что трудно корректно визуально распознавать и аккуратно манипулировать фактическим открытием акселератора в области, близкой к целевому открытию акселератора. Особенно, в случаях, когда фактическое открытие акселератора указывается как пропорция относительно целевого открытия акселератора, как в Патентном Документе 1, когда целевое открытие акселератора становится небольшим согласно скорости транспортного средства или т.п., еще более трудно согласовывать фактическое открытие акселератора с целевым открытием акселератора, поскольку небольшое изменение в фактическом открытии акселератора водителем вызывает большое изменение в отображенном положении.

Патентный документы

Патентный Документ 1: JP 2008-105559 A

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к системе поддержки эксплуатации транспортного средства, содержащей: индикаторную секцию для индикации фактического значения параметра и целевого значения параметра для водителя, чтобы манипулировать параметром относительно целевого значения, при этом водитель манипулирует параметром для изменения эффективной мощности двигателя транспортного средства; причем чувствительность величины изменения индикации в индикаторной секции по отношению к единичной величине изменения фактического значения параметра относительно мала в области, близкой к целевому значению.

Признак того, что чувствительность относительно мала, дает в результате уменьшение в изменении индикации фактического значения относительно того же изменения параметра, т.е. открытия педали акселератора или т.п. Это служит для пресечения чрезмерно чувствительного изменения индикации фактического значения, получающегося в результате водительского манипулирования, и делает легким водительское манипулирование на основе визуального распознавания различия между фактическим значением и целевым значением.

Согласно системе поддержки эксплуатации транспортного средства этого изобретения признак того, что чувствительность изменения индикации, соответствующего водительской манипуляции параметром, т.е. открытием педали акселератора или т.п., делает легким водительское управление, чтобы заставлять фактическое значение приближаться к целевому значению. Следовательно, можно надежно приводить открытие педали акселератора или т.п., чем манипулирует водитель, к целевому открытию педали акселератора, что благоприятно для топливной экономичности.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - иллюстративная схема конфигурации, показывающая вариант осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - иллюстративная схема, показывающая пример индикаторной секции приборной панели со стороны водителя;

Фиг. 3 - график характеристики, показывающий характеристику целевого открытия педали акселератора относительно скорости транспортного средства;

Фиг. 4 - график характеристики, показывающий соотношение между открытием педали акселератора и отображенным положением;

Фиг. 5 - блок-схема, показывающая последовательность процесса отображения; и

Фиг. 6 - иллюстративная схема, показывающая пример индикации индикатора акселератора.

Наилучший способ осуществления изобретения

Последующее описание описывает вариант осуществления настоящего изобретения подробно со ссылкой на чертежи. Вариант осуществления нацелен на открытие педали акселератора в качестве параметра, представляющего эффективную мощность двигателя, при этом открытие педали акселератора управляется водителем. Вариант осуществления сконфигурирован так, чтобы направлять открытие педали акселератора к целевому открытию педали акселератора, которое оптимально с точки зрения топливной экономичности.

Фиг. 1 является иллюстративной схемой конфигурации, показывающей системную конфигурацию системы поддержки эксплуатации транспортного средства варианта осуществления, которая включает в себя датчик 2 открытия педали акселератора и датчик 3 скорости транспортного средства, при этом датчик 2 открытия педали акселератора является потенциометром или т.п., который обнаруживает величину нажатия на педаль 1 акселератора, которая управляется или нажимается водителем, а именно открытие педали акселератора, причем датчик 3 скорости транспортного средства определяет скорость транспортного средства для автомобиля. Сигналы обнаружения вводятся от датчика 2 открытия педали акселератора и датчика 3 скорости транспортного средства в блок 4 управления двигателем. Блок 4 управления двигателем вычисляет оптимальное целевое открытие педали акселератора на основе скорости транспортного средства, обнаруженной посредством датчика 3 скорости транспортного средства, и указывает целевое открытие педали акселератора в индикаторной секции 5, описанной ниже, и определяет текущее фактическое открытие педали акселератора на основе сигнала обнаружения датчика 2 открытия педали акселератора, и указывает фактическое открытие педали акселератора в индикаторной секции 5 аналогично. Блок 4 управления двигателем отвечает за общее управление двигателем, не показан, т.е. бензиновым двигателем или дизельным двигателем, управляя открытием дроссельной заслонки и количеством впрыска топлива на основе открытия педали акселератора и, таким образом, регулируя эффективную мощность двигателя, когда двигатель является бензиновым двигателем.

Фиг. 2 является примером приборной панели 11 со стороны водителя, при этом приборная панель 11 включает в себя индикаторную секцию 5. Индикаторная секция 5 располагается между спидометром 12 транспортного средства и указателем 13 крутящего момента и выполнена из жидкокристаллического дисплея, сконфигурированного так, чтобы отображать различные виды информации. Индикаторная секция 5, состоящая из этого жидкокристаллического дисплея, сконфигурирована так, чтобы выборочно переключать различные виды информации, посредством переключения режима посредством соответствующего переключателя, и отображать их в числовой форме, указывающей температуру или время, или в различных графических формах.

Индикация открытия педали акселератора согласно этому изобретению реализована в форме столбчатой диаграммы, которая проходит горизонтально, как показано в укрупненном виде на фиг. 2, которая в последующем называется индикатором 20 акселератора. Целевое открытие педали акселератора (обозначено ссылочной позицией 21) задано как граница, при этом благоприятная для топливной экономичности область 22, где открытие педали акселератора меньше, чем целевое открытие педали акселератора, и неблагоприятная для топливной экономичности область 23, где открытие педали акселератора больше, чем целевое открытие педали акселератора, отображаются различными цветами. Например, благоприятная для топливной экономичности область 22 излучает зеленый свет, тогда как неблагоприятная для топливной экономичности область 23 излучает синий свет. Целевое открытие 21 педали акселератора указывается сплошной линией на фиг. 2, но фактически указывается границей между двумя различными цветами. В настоящем варианте осуществления отображенное положение целевого открытия 21 педали акселератора в индикаторе 20 акселератора зафиксировано постоянно. Левый край 24 индикатора 20 акселератора соответствует полностью открытому состоянию открытия педали акселератора, тогда как правый край 25 индикатора 20 акселератора соответствует полностью закрытому состоянию открытия педали акселератора. Положения левого края 24 и правого края 25 также зафиксированы постоянно.

Фиг. 2 соответствует полностью закрытому состоянию, когда педаль 1 акселератора не нажата, в котором полная площадь благоприятной для топливной экономичности области 22 излучает зеленый свет. Когда педаль 1 акселератора нажимается в этом состоянии, свет постепенно выключается с правого края 22 индикатора 20 акселератора в соответствии с открытием педали акселератора. В частности, текущее фактическое открытие педали акселератора (т.е. фактическое значение открытия педали акселератора) указывается границей между областью, излучающей свет, и областью, неизлучающей свет (другими словами, указывается положением правого края области, излучающей свет).

Фиг. 6 показывает пример индикации индикатора 20 акселератора, при этом фиг. 6A соответствует состоянию, когда фактическое открытие педали акселератора (представленное ссылочным символом 26) значительно меньше, чем целевое открытие 21 педали акселератора, и при этом неблагоприятная для топливной экономичности область 23 излучает синий свет, а благоприятная для топливной экономичности область 22 излучает зеленый свет, как описано выше. Соответственно водитель может распознавать, что существует достаточный запас до целевого открытия 21 педали акселератора, поскольку область, излучающая свет зеленого цвета, большая. Фиг. 6B соответствует состоянию, когда фактическое открытие 26 педали акселератора достаточно близко к целевому открытию 21 педали акселератора. Соответственно водитель может распознавать, что текущее состояние близко к целевому открытию 21 педали акселератора, поскольку область, излучающая зеленый свет, является маленькой. Более того, фиг. 6C соответствует состоянию, когда фактическое открытие 26 педали акселератора превысило целевое открытие 21 педали акселератора. Соответственно водитель может легко распознавать, что открытие педали акселератора является чрезмерно большим, поскольку не существует области, излучающей зеленый свет, и существует только область, излучающая синий свет.

Фиг. 3 показывает основную характеристику целевого открытия педали акселератора, которое задается в зависимости от скорости транспортного средства. Как показано на фиг. 3, целевое открытие педали акселератора увеличивается, когда скорость транспортного средства увеличивается. Область, где открытие педали акселератора меньше, чем целевое открытие педали акселератора, является благоприятной для топливной экономичности областью, тогда как область, где открытие педали акселератора больше, чем целевое открытие педали акселератора, является неблагоприятной для топливной экономичности областью. Параметры, отличные от скорости транспортного средства, могут быть приняты во внимание, чтобы устанавливать дополнительное оптимальное целевое открытие педали акселератора. Настоящее изобретение может быть адаптировано к случаям, когда целевое открытие педали акселератора задается, учитывая фактор, отличный от топливной экономичности, например, учитывая ускорение, шум или безопасность транспортного средства.

Целевое открытие педали акселератора, таким образом, переменным образом задается в зависимости от скорости транспортного средства или т.п. Однако, как описано выше, отображенное положение целевого открытия 21 педали акселератора в индикаторе 20 акселератора является постоянным. Соответственно в индикаторе 20 акселератора фактическое открытие 26 педали акселератора указывается как пропорция к целевому открытию 21 педали акселератора.

Фиг. 4 показывает соотношение между открытием APO педали акселератора и отображенным положением в индикаторе 20 акселератора, где горизонтальная ось представляет открытие APO педали акселератора, а вертикальная ось представляет отображенное положение в индикаторе 20 акселератора (положение правого края 25 определено как ноль). Характеристика "a" является характеристикой, когда скорость транспортного средства высокая, как V1 на фиг. 3, и целевое открытие APO1 педали акселератора большое. Горизонтальная сплошная линия, указанная посредством ссылочного символа 21, представляет отображенное положение целевого открытия педали акселератора, которое является постоянным, как описано выше. Соответственно характеристика a проходит через точку A пересечения, в которой сплошная линия 21 пересекается с вертикальной сплошной линией, указывающей целевое открытие APO1 педали акселератора. В основном она изменяется линейно от точки, где открытие APO педали акселератора равно нулю (точка в левой и нижней части на фиг. 4), до точки A пересечения. Она также изменяется линейно от точки A пересечения до точки, где открытие APO педали акселератора является максимальным (точка в правой и верхней части на фиг. 4) с другим наклоном. Отображенное положение фактического открытия педали акселератора в индикаторе 20 акселератора определяется характеристикой a. Соответственно наклон линейного изменения характеристики a указывает чувствительность величины изменения отображенного положения в индикаторе 20 акселератора относительно единичной величины изменения фактического открытия педали акселератора. Когда чувствительность повышается, увеличивается величина изменения отображенного положения относительно предварительно определенной величины изменения фактического открытия педали акселератора.

В этом варианте осуществления точка изменения чувствительности устанавливается как открытие педали акселератора, которое меньше на конкретное открытие ДАРО, чем целевое открытие APO1 педали акселератора. Между точкой изменения чувствительности и целевым открытием APO1 педали акселератора предусматривается специальная чувствительность (а именно наклон), которая относительно мала. Соответственно, как показано на фиг. 4, характеристика a состоит из трех прямых линий, т.е. сегмента a1, сегмента a2 и сегмента a3, при этом сегмент a1 соединяет точку B, соответствующую точке изменения чувствительности, и точку, где открытие APO педали акселератора равно нулю (точку в левой и нижней части на фиг. 4), сегмент a2 соединяет точку B и точку A пересечения, а сегмент a3 проходит от точки A пересечения до точки, где открытие APO педали акселератора является максимальным (точки в правой и верхней части на фиг. 4). Чувствительность сегмента a2 ниже, чем у сегмента a1, а чувствительность сегмента a3 дополнительно ниже, чем у сегмента a2.

Характеристика "b" является характеристикой, когда скорость транспортного средства является низкой, как V2 на фиг. 3, и соответственно целевое открытие APO2 педали акселератора является небольшим. Характеристика b проходит через точку C пересечения между сплошной линией 21 и вертикальной сплошной линией целевого открытия APO2 педали акселератора. Как и в случае характеристики a, характеристика b предусматривает точку изменения чувствительности, т.е. с открытием педали акселератора, меньшим на конкретное открытие ΔAPO, чем целевое открытие APO2 педали акселератора. Между точкой изменения чувствительности и целевым открытием APO2 педали акселератора предусматривается специальная чувствительность, которая относительно мала и равна чувствительности сегмента a2 характеристики a.

В частности, как показано на фиг. 4, характеристика b состоит из трех прямых линий, т.е. сегмента b1, сегмента b2 и сегмента b3, при этом сегмент b1 соединяет точку D, соответствующую точке изменения чувствительности, и точку, где открытие APO педали акселератора равно нулю (точку в левой и нижней части на фиг. 4), сегмент b2 соединяет точку D и точку C пересечения, а сегмент b3 проходит от точки C пересечения до точки, где открытие APO педали акселератора является максимальным (точки в правой и верхней части на фиг. 4). Чувствительность сегмента b2 ниже, чем у сегмента b1, а чувствительность сегмента b3 дополнительно ниже, чем у сегмента b2. Чувствительность сегмента b2 равна чувствительности сегмента a2 характеристики a, которая описана выше. Соответственно, даже если целевое открытие педали акселератора изменяется согласно скорости транспортного средства или т.п., чувствительность сегмента между целевым открытием педали акселератора и точкой изменения чувствительности является постоянной. Более того, разница в открытии ΔAPO педали акселератора между целевым открытием педали акселератора и точкой изменения чувствительности является постоянной независимо от изменения целевого открытия педали акселератора. Соответственно ширина ΔL (см. также фиг. 6) в индикаторе 20 акселератора между целевым открытием педали акселератора и точкой изменения чувствительности постоянно фиксирована.

Согласно варианту осуществления, описанному выше, в случае, когда целевое открытие APO1 педали акселератора задается как в характеристике a, когда водитель нажимает педаль 1 акселератора, отображенное положение (см. ссылочный символ 26 на фиг. 6) фактического открытия педали акселератора изменяется в соответствии с чувствительностью (наклоном) сегмента a1. Когда оно достигает целевого открытия APO1 педали акселератора и сдвигается в сегмент a2 (в диапазоне ширины ΔL в индикаторе 20 акселератора), чувствительность изменения отображенного положения падает. Соответственно, когда водитель пытается согласовывать фактическое открытие 26 педали акселератора с целевым открытием 21 педали акселератора в индикаторе 20 акселератора, как показано на фиг. 6B, водителю предоставляется возможность легко регулировать педаль 1 акселератора, которая служит для того, чтобы гарантировать, что открытие APO педали акселератора, управляемое водителем, направляется к целевому открытию APO1 педали акселератора.

Особенно, если целевое открытие APO2 педали акселератора является небольшим, как в характеристике b, чувствительность (наклон) сегмента b1 является большой, поскольку целевое открытие APO2 педали акселератора указывается в том же положении 21 в индикаторе 20 акселератора. Это делает трудным согласование фактического открытия APO2 педали акселератора с целевым открытием APO2 педали акселератора. В настоящем варианте осуществления, даже когда целевое открытие APO2 педали акселератора так мало, легко регулировать педаль 1 акселератора, поскольку чувствительность в области ΔL, близкой к целевому открытию 21 педали акселератора в индикаторе 20 акселератора, постоянно низкая. Кстати, в противоположность чувствительности (наклону) сегмента a2, b2, которая постоянна относительно изменения целевого открытия педали акселератора, чувствительность (наклон) сегмента a1, b1 изменяется согласно целевому открытию педали акселератора. Соответственно коэффициент уменьшения чувствительности через точку изменения чувствительности больше в характеристике b, где целевое открытие педали акселератора меньше.

Как ясно из фиг. 4, если целевое открытие педали акселератора дополнительно увеличивается согласно скорости транспортного средства или т.п., возможно, что чувствительность (наклон) первого сегмента, соответствующего сегменту a1, b1, равна (или ниже) чувствительности (наклону) сегмента a2, b2. Соответственно в такой области необязательно уменьшать чувствительность в сегменте ΔAPO (ширина ΔL в индикаторе 20 акселератора).

Фиг. 5 показывает как блок-схему процесс отображения открытия педали акселератора в соответствии с характеристиками на фиг. 4. На этапе 1 определяется текущее фактическое открытие APOr педали акселератора из выходного сигнала от датчика 2 открытия педали акселератора. На этапе 2 определяется оптимальное целевое открытие APOt педали акселератора на основе скорости транспортного средства или т.п. На этапе 3 определяется открытие APOc педали акселератора в точке изменения чувствительности посредством вычитания специального открытия ΔAPO из целевого открытия APOt педали акселератора. На этапе 4 и 5 определяется, в каком из трех сегментов находится фактическое открытие APOr педали акселератора. В частности фактическое открытие APOr педали акселератора и целевое открытие APOt педали акселератора сравниваются друг с другом с точки зрения величины. Когда фактическое открытие APOr педали акселератора находится в первом сегменте, а именно, когда фактическое открытие APOr педали акселератора меньше, чем открытие APOr педали акселератора в точке изменения чувствительности, процесс затем переходит от этапа 4 к этапу 6, где вычисляется первая чувствительность, которая необходима для первого сегмента. Когда фактическое открытие APOr педали акселератора находится во втором сегменте, а именно когда фактическое открытие APOr педали акселератора больше или равно открытию APOc педали акселератора в точке изменения чувствительности и меньше, чем целевое открытие APOt педали акселератора, процесс тогда переходит от этапа 5 к этапу 7, где вычисляется вторая чувствительность, которая необходима для второго сегмента. Как обсуждалось выше, вторая чувствительность может быть фиксированным значением. Когда фактическое открытие APOr педали акселератора находится в третьем сегменте, а именно когда фактическое открытие APOr педали акселератора больше, чем целевое открытие APOt педали акселератора, процесс тогда переходит от этапа 5 к этапу 8, где вычисляется третья чувствительность, которая необходима для третьего сегмента. Наконец, на этапе 9, он вычисляет отображенное положение в индикаторе 20 акселератора и отображает его, как показано на фиг. 6.

Хотя предшествующее описывает вариант осуществления настоящего изобретения, изобретение не ограничивается вариантом осуществления, а может быть модифицировано различными способами. Например, хотя целевое открытие 21 педали акселератора и фактическое открытие 26 педали акселератора указываются в индикаторе 20 акселератора в форме столбчатой диаграммы в условиях, когда целевое открытие 21 педали акселератора и фактическое открытие 26 педали акселератора перекрываются друг с другом, целевое открытие 21 педали акселератора и фактическое открытие 26 педали акселератора могут отображаться друг за другом. Более того, например, может быть приспособлен дугообразный индикатор, который протягивается по окружности кругового измерительного прибора или спидометра 12 транспортного средства. Индикатор 20 акселератора может быть сконфигурирован посредством множества жидкокристаллических сегментов, которые размещены дискретно.

Более того, хотя каждая характеристика на фиг. 4 состоит из линейных характеристик, градиенты которых переключаются дискретно, характеристика может быть нелинейной. Чувствительность может быть задана низкой в конкретном диапазоне, включающем в себя целевое открытие 21 педали акселератора в промежуточной точке. Хотя вариант осуществления нацелен на открытие педали акселератора в качестве параметра, управляемого водителем, он может быть нацелен на индикацию другого параметра, представляющего эффективную мощность двигателя, такого как объем всасываемого воздуха, объем подаваемого топлива или открытие рычага дроссельной заслонки. Хотя отображенное положение целевого открытия 21 педали акселератора в индикаторе 20 акселератора зафиксировано постоянно, оно может варьироваться.

Изобретение относится к области контроля потребления топлива транспортным средством. Система поддержки эксплуатации транспортного средства содержит индикатор (20) акселератора. Индикатор (20) акселератора предназначен для индикации целевого (21) и фактического (26) значения открытия педали акселератора. Величина изменения индикации в индикаторной секции относительно единичной величины изменения фактического значения параметра является относительно низкой в области, близкой к целевому значению. Достигается топливная экономичность. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Система поддержки эксплуатации транспортного средства, содержащая:
индикаторную секцию для индикации фактического значения параметра и целевого значения параметра для водителя, чтобы манипулировать параметром относительно целевого значения, при этом параметр управляется водителем для изменения эффективной мощности двигателя транспортного средства;
причем величина изменения индикации в индикаторной секции относительно единичной величины изменения фактического значения параметра является относительно низкой в области, близкой к целевому значению.

2. Система по п. 1, в которой:
целевое значение указывается в фиксированном положении в индикаторной секции независимо от изменения целевого значения; и
фактическое значение указывается как пропорция к целевому значению.

3. Система по п. 2, в которой величина изменения индикации уменьшается через точку изменения параметра на коэффициент уменьшения, при этом точка изменения задается между нулем и целевым значением, и коэффициент уменьшения увеличивается, когда целевое значение уменьшается.

4. Система по п. 3, в которой величина изменения индикации в сегменте между точкой изменения и целевым значением является постоянной относительно изменения целевого значения.

5. Система по любому из пп. 2-4, в которой уменьшение величины изменения индикации запрещается, когда целевое значение превышает предварительно определенное значение.

6. Система по любому из пп. 1-4, в которой параметр является открытием педали акселератора транспортного средства.