本發(fā)明涉及機動車的多級變速器，以及用于實現(xiàn)根據(jù)道路坡度自動改變速比的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的各個方面涉及：一種用于參照道路坡度來選擇多個車輛變速器換擋點中的一個的方法和系統(tǒng)，一種變速器控制器，一種計算機程序以及一種車輛。
背景技術(shù)：
：：多級車輛變速器的自動控制是公知的。通常，參照車輛速度和加速器踏板位置來自動地實現(xiàn)速比改變。因此，通常，在加速器踏板位置指示快速加速的要求時，升檔會被延遲，使得換擋點處的發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于在較低的加速要求的情況下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。電子控制技術(shù)允許根據(jù)電子換擋圖來啟動自動速比改變，由此，道路速度、加速器踏板位置和其他因素作為輸入提供到電子處理器，并且算法和/或查找表(look-uptable)允許確定瞬時換擋點。用于自動變速器的許多控制系統(tǒng)包括坡度識別，由此，換擋點可以根據(jù)瞬時道路坡度來變化。因此，在上坡行駛時，由于針對發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高了換擋點，可以保持采用較低的速比。相反，在下坡路上時，換擋點可以位于降低的發(fā)動機轉(zhuǎn)速處。在實踐中，可以提供與坡度的階躍改變對應(yīng)的多個換擋圖。與對坡度不靈敏的換擋圖相比，這些布置可以用于改進車輛發(fā)動機的燃料效率，并且還可以更好地滿足駕駛員的期望。一種確定坡度的方法將瞬時發(fā)動機扭矩與加速度(速度變化率)進行比較，并且提供一種用于通過參照與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之間的偏差來計算坡度的算法，其中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是通過在良性條件下使車輛在水平道路上行駛而獲得的?？梢钥紤]的其他因素，包括車輛重量、海拔以及環(huán)境溫度。如果車輛加速比由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)所指示的更快，則可以認為該車輛在下坡路上，并且如果車輛加速比由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)所指示的更慢，則認為該車輛在上坡路上。類似地，可以在上坡路或下坡路終止后檢測水平坡度?？梢赃x擇適合于預先確定的坡度等級的合適的閾值。該測量還可以用于補償由于高車輛重量或由于牽引拖車造成的加速度改變。該比較可以使用牽引力或者與車輛的動力相關(guān)的一些其他測量來替代發(fā)動機扭矩。通過將發(fā)動機扭矩與速度變化率進行比較來感測道路坡度的一個特性在于備選換擋圖的采用要求在斜坡上行駛足夠的距離以做出可靠的確定；因此，備選換擋圖的采用可以不發(fā)生直到實際上進入斜坡。另一特性在于斜坡的開始和結(jié)束通常是漸進的。因此，發(fā)動機扭矩與速度變化率之間的比較可以被假設(shè)為不給出坡度的可靠指示，直到坡度變得穩(wěn)定為止。在某些情況下，可以使得變速器隨著坡度的逐步改變來選擇接下來的換擋圖。這些特性的效果在于可能不如所希望的那樣早地采用最合適的換擋圖，和/或感知到車輛向駕駛員展現(xiàn)出與不同換擋點相關(guān)聯(lián)的可變性，這種情況可能被認為是出故障的征兆，而事實上并沒有故障。用于克服這些作用的設(shè)備和方法將是期待的。WO-2011/138097公開了一種路標的識別系統(tǒng)，由此識別即將出現(xiàn)的坡度改變，并且因此改變自動車輛變速器的換擋點。盡管該系統(tǒng)是有用的，但是它依賴于路標相對于斜坡開始處的穩(wěn)定位置，否則換擋圖的改變可能過早或過晚地發(fā)生。這樣的系統(tǒng)不標注同樣應(yīng)被標記的斜坡的終止。技術(shù)實現(xiàn)要素：根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于通過參照道路坡度來選擇多個車輛變速器換擋點中的一個的方法，該方法包括：預先選擇適合于坡度的備選變速器換擋點，該坡度被指示在借助于前向攝像機裝置來識別的路標上；檢測指示道路坡度改變的參數(shù)；以及在檢測到時立即實現(xiàn)所述預先選擇的備選變速器換擋點。變速器的變速器換擋點通常是由設(shè)置在變速器控制器的只讀存儲器中的多個換擋圖所限定的多個換擋點中的一個，并且根據(jù)處理器的相關(guān)輸入通過處理器來應(yīng)用。這種類型的變速器控制器是公知的，本文中無需對此進行進一步描述?？梢砸匀魏芜m合的方式檢測坡度的影響，例如通過確定車輛位于超出預定坡度閾值的斜坡上。在另一示例中，下坡路可以通過應(yīng)用車輛制動器來識別，例如通過將制動燈信號作為數(shù)字輸入而提供給處理器。本發(fā)明的作用在于預先選擇適合于所標記的坡度的換擋圖，但延遲實現(xiàn)該換擋圖直到到達該坡度為止。這兩個方面克服了一旦識別標志則立即予以實施的缺陷，同時確保了快速實施而無需等待充分收集坡度數(shù)據(jù)以給出換擋點或換擋圖的可靠改變。本發(fā)明可以應(yīng)用于任何提前標記的上坡路或下坡路，以及特別地可以應(yīng)用于由高速公路管理局常規(guī)性地標記的那些相對較大的坡度。在一個實施方案中，如前文所述，坡度的影響通過將測量到的實時發(fā)動機扭矩(或車輛牽引力)和速度變化率與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行比較來檢測。因此，上坡路可以通過車輛在下述環(huán)境中的相對減速來檢測：其中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)指示實時發(fā)動機扭矩將產(chǎn)生與水平道路不同(更高)的速度變化率。類似地，下坡路可以由與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的預期相比較的車輛的相對加速度來指示。該方法可以包括提供適于識別指示道路坡度改變的路標的前向攝像機裝置。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于參照道路坡度來選擇車輛變速器的多個換擋點中的一個的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：安裝在車輛上的前向攝像機裝置，所述攝像機裝置適于識別指示道路坡度改變的路標；與所述攝像機裝置通信的變速器控制器，該變速器控制器用于確定車輛變速器的速比之間的換擋點；以及與所述變速器控制器通信的檢測裝置，該檢測裝置用于檢測道路坡度的改變；所述變速器控制器適于在識別所述路標時預先選擇備選換擋點，以及適于在檢測到所述道路坡度改變時立即實現(xiàn)所述備選換擋點。換擋點可以在包含在變速器控制器的只讀存儲器中的換擋圖中限定，并且變速器控制器可以包括計算機處理器，該計算機處理器具有指示例如車輛的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車輛的道路速度以及車輛的加速器踏板位置的輸入。變速器控制器可以具有將所選換擋圖應(yīng)用至車輛變速器的輸出以便限定車輛變速器的換擋點?？梢允褂萌魏魏线m的攝像機裝置，攝像機裝置通常是在可見光波長下可操作的數(shù)字攝像機?？梢允褂萌魏魏线m的識別系統(tǒng)來識別路標，識別系統(tǒng)通常是通過與攝像機裝置相關(guān)聯(lián)的或者車輛的計算機處理器來應(yīng)用的識別軟件。識別系統(tǒng)可以根據(jù)路標識別形狀和數(shù)值二者。坡度對車輛的影響可以以任何合適的方式被直接或間接地感測或檢測。常見的直接方式可以依賴于車輛的機械或電子水平感測裝置，該裝置具有指示車輛在相對于水平方向的前后方向上的姿態(tài)的輸出。該水平感測裝置可以提供針對變速器控制器的數(shù)字輸入，該輸入指示姿態(tài)超出角度閾值(例如5°)。間接方法可以依賴于適于如前文所述地將測量到的實時牽引力和速度改變率與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行比較的計算機處理器。處理器可以提供針對變速器控制器的數(shù)字輸入，該數(shù)字輸入指示坡度超出閾值，例如5％。另一間接方法可以依賴于車輛制動器的檢測，使用車輛制動燈信號作為針對變速器控制器的數(shù)字輸入。對于本公開內(nèi)容的目的，應(yīng)理解的是，本文中所描述的一個或更多個控制器中的每個可以包括具有一個或更多個電子處理器的控制單元或計算裝置。車輛和/或其系統(tǒng)可以包括單個控制單元或電子控制器，或者包括可以在不同的控制單元或控制器中實現(xiàn)或寄放(host)的不同功能的一個或更多個控制器。如本文中所使用的，術(shù)語“車輛控制單元”將被理解為既包括單個控制單元或控制器，也包括共同操作以提供所需的控制功能的多個控制單元或控制器?？梢蕴峁┲噶罴撝噶罴诒粓?zhí)行時導致所述一個或更多個控制器或控制單元實現(xiàn)本文中所描述的控制技術(shù)(包括下文中所描述的一個或更多個方法)。該指令集可以嵌入一個或更多個電子處理器中，或者該指令集可以被提供作為由一個或更多個電子處理器執(zhí)行的軟件。例如，第一控制器可以在一個或更多個電子處理器上運行的軟件中實現(xiàn)，以及一個或更多個其他控制器也可以在一個或更多個電子處理器(可選地，與第一控制器相同的一個或更多個處理器)上運行的軟件中實現(xiàn)。然而，應(yīng)認識到，也可以使用其他的布置，從而，本發(fā)明不意圖受限于任何特定的布置。任何在任何情況下，上文中所描述的指令集可以嵌入計算機可讀存儲介質(zhì)(例如，非暫態(tài)存儲介質(zhì))中，計算機可讀存儲介質(zhì)可以包括用于以可以由機器或電子處理器/計算裝置讀取的形式存儲信息的任何機制，包括但不限于：磁存儲介質(zhì)(例如軟盤)；光存儲介質(zhì)(例如CD-ROM)；磁光存儲介質(zhì)；只讀存儲器(ROM)；隨機存取存儲器(RAM)；可擦除可編程存儲器(例如EPROM和EEPEOM)；閃存；或用于存儲這樣的信息/指令的電介質(zhì)或其他類型的介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計算機程序，當該計算機程序在處理器上運行時，導致執(zhí)行本文中所描述的一個或更多個方法。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種存儲包括計算機程序指令的計算機程序的非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)，當該計算機程序由一個或更多個處理器執(zhí)行時，導致執(zhí)行本文中所描述的一個或更多個方法。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種設(shè)備，該設(shè)備包括：至少一個存儲器，該至少一個存儲器存儲計算機程序指令；以及至少一個處理器，該至少一個處理器被配置成執(zhí)行該計算機程序指令以導致該設(shè)備至少執(zhí)行本文中所描述的一個或更多個方法。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種變速器控制器，其適于執(zhí)行本文中所描述的一個或更多個方法。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，可以提供一種參照道路坡度來選擇多個車輛變速器換擋點中的一個的方法，該方法包括：在車輛上設(shè)置前向攝像機裝置，所述裝置適于識別指示道路坡度改變的路標；預先選擇適合于所指示的坡度的備選變速器換擋點；在車輛上檢測道路坡度改變的影響；以及一旦檢測到道路坡度改變則立即實現(xiàn)所述預先選擇的變速器換擋點。在本申請的范圍內(nèi)，要明確指出的是，在前述段落、權(quán)利要求和/或下文的描述和附圖中所陳述的各個方面、實施方案、示例和備選方案以及特別是其各個特征可以獨立地或者以任何組合的形式實現(xiàn)。也就是說，全部實施方案和/或任何實施方案的特征可以以任何方式和/或組合來組合，除非這些特征是不兼容的。本申請人保留改變?nèi)魏卧继峤坏臋?quán)利要求或相應(yīng)地提交任何新權(quán)利要求的權(quán)利，包括修改任何原始提交的權(quán)利要求來將任何其他權(quán)利要求的任何特征獨立出來和/或?qū)⑷魏纹渌麢?quán)利要求的任何特性進行合并的權(quán)利，雖然最初并非以該方式要求保護。附圖說明現(xiàn)在將僅以示例的方式參照附圖來對本發(fā)明的一個或更多個實施方案進行描述，所述附圖中：圖1參照在即將出現(xiàn)下坡路的水平道路上的車輛示意性地示出了本發(fā)明。圖2示出了指示下坡路的常規(guī)路標。圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的控制變速器的系統(tǒng)。本發(fā)明的實施方案的描述參照附圖，具有自動多級變速器的車輛10在水平道路11上示出。該車輛具有前向攝像機12，該前向攝像機12具有視野13。在道路11側(cè)邊的路標14指示在距標志14不確定的距離處的下坡路15。標志14可以是任何合適的標準類型，在圖2中以放大的形式示出了指示10％的向下坡度的典型標志16。該標志是三角形的并具有紅色的邊17，其中在白色背景19上設(shè)置有黑色的三角形18；平均坡度或最陡坡度如示出地那樣通過黑色數(shù)字給出。前向攝像機具有提供到能夠識別路標并解讀該路標上的信息的識別系統(tǒng)的輸出。這樣的圖像識別系統(tǒng)是公知的，無需在本文中進一步描述。這樣的系統(tǒng)可能能夠識別和解讀許多不同標準類型的標志，以使得在圖2中示出的不同形式的官方坡度標志也可以被容易地識別。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實施方案在圖3中示意性地示出。車輛發(fā)動機21具有扭矩轉(zhuǎn)換器自動變速器22，其具有用于驅(qū)動車輪的輸出驅(qū)動軸23。通過變速器控制器24來提供指示用于改變速比的換擋點的變速器換擋圖，變速器控制器24通常包括具有由算法限定的或者被包括在只讀存儲器26中的多個換擋圖的計算機處理器25。本發(fā)明可以應(yīng)用于具有多個可獨立選擇的速比以及用于確定速比之間的換擋點的控制器的其他類型的自動車輛變速器。為了確定合適的換擋圖，控制器24被提供有來自適合的道路速度傳感器28的道路速度輸入27和指示加速器踏板位置的輸入29；還可以被提供有發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸入。還可以提供影響由控制器25選擇的換擋圖的其他輸入，包括例如環(huán)境溫度和海拔。如前文所述，所選擇的換擋圖可以取決于與速度變化率相比較的發(fā)動機輸出扭矩的估計，以便指示道路坡度。發(fā)動機輸出扭矩可以通過參照加速器踏板位置和發(fā)動機轉(zhuǎn)速(其可以例如根據(jù)道路速度和總傳動比來確定)參照查找表來指示。變速器速比變化通過來自控制器24的輸出信號30來確定。來自攝像機14的輸出信號31通過合適的圖像識別軟件來分析以影響換擋圖的選擇，該圖像識別軟件可以設(shè)置在控制器24中或者設(shè)置在車輛中的其他地方。特別地，如果識別坡度標志，則適合于該坡度的換擋圖通過控制器24被預先選擇，但未被實現(xiàn)。變速器處于下述狀態(tài)：其一旦檢測到觸發(fā)信號，則立即采用預先選擇的換擋圖。該觸發(fā)信號可以通過若干其他輸入中的一個來提供給控制器24。在一個實施方案中，觸發(fā)信號是發(fā)動機扭矩不再給出適合于水平道路的速度變化率這樣的檢測結(jié)果。在該實施方案中，預先選擇的換擋圖被立即執(zhí)行而無需等待坡度確定，以及相應(yīng)地，相比于現(xiàn)有技術(shù)中提供的方案變速器更早地具有適合于所標志的坡度的換擋點。指示車輛制動的備選觸發(fā)信號可以由輸入提供給處理器24，例如激活車輛制動燈的電信號。因此，在預料到下坡路時的制動或者在下坡路開始時的制動將導致實現(xiàn)預先選擇的換擋圖。在這兩種情況下，觸發(fā)信號需要突破閾值以便確?？煽坎⑶曳€(wěn)定地實現(xiàn)與坡度相關(guān)的換擋圖。例如，可以要求車輛在下坡路上的相對加速度達到時間、距離或比率閾值，并且可以要求制動達到時間閾值。在斜坡終止時，可以通過控制器24、根據(jù)發(fā)動機扭矩和車輛速度的變化率的常規(guī)實時估計來重新實行常規(guī)的換擋圖。雖然參照下坡路15來進行描述和說明，但是相同的技術(shù)可以用于預先選擇適合于上坡路的換擋圖。在另一方面，控制器可以在實行與坡度相關(guān)的換擋圖之后預先選擇常規(guī)換擋圖，并且可以在檢測到指示水平道路的信號時立即重新實行常規(guī)換擋圖。特別地，常規(guī)換擋圖可以無需等待確定水平道路的坡度，而在發(fā)動機扭矩和速度變化率的比較指示水平道路時盡快被重新實行。本發(fā)明可以與全球定位系統(tǒng)(GPS)或其他類似系統(tǒng)相結(jié)合來實現(xiàn)，由此，車輛的瞬時道路位置與地形圖相關(guān)聯(lián)，以便增加路標識別的可信度。例如，如果車輛在平坦的地理區(qū)域中行駛，則可以撤銷或忽略對標記的坡度的識別?；蛘?，如果圖像識別軟件指示識別可信度在閾值以下，則處理器24可以基于GPS或其他地圖數(shù)據(jù)來尋求確認或否認坡度識別。在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)對本發(fā)明的改變和修改是可預見的。根據(jù)以下標號的段落本發(fā)明的方面將變得明顯：1.一種用于參照道路坡度來選擇多個車輛變速器換擋點中的一個的方法，該方法包括：提供適于識別指示道路坡度改變的路標的前向攝像機裝置；預先選擇適合于所指示的坡度的備選變速器換擋點；檢測指示道路坡度改變的參數(shù)；以及在檢測到時立即實現(xiàn)所述預先選擇的備選變速器換擋點。2.根據(jù)方面1所述的方法，其中，包括所述備選換擋點的多個換擋點是預先選擇的，對于變速器的每個速比變換提供一個預先選擇的換擋點。3.根據(jù)方面1所述的方法還包括：預先選擇適合于水平道路的標準變速器換擋點；檢測指示水平道路的參數(shù)；以及立即實現(xiàn)所述預先選擇的標準變速器換擋點。4.根據(jù)方面3所述的方法，其中，包括所述標準換擋點的多個換擋點是預先選擇的，對于變速器的每個速比變換提供一個預先選擇的換擋點。5.根據(jù)方面4所述的方法，其中，所述多個換擋點在兩個或更多個換擋圖中限定。6.根據(jù)方面5所述的方法包括：識別所述路標上的字母數(shù)字信息，以及根據(jù)所述字母數(shù)字信息的值來預先選擇多個換擋圖中的一個。7.根據(jù)方面6所述的方法，其中，所述字母數(shù)字信息包括坡度的數(shù)字指示。8.根據(jù)方面1所述的方法，其中，指示道路坡度改變的參數(shù)是以下中的一個：牽引力和道路速度變化率之間的實時比較；以及車輛的制動，以及車輛的姿態(tài)。9.一種用于參照道路坡度來選擇車輛變速器換擋點中的一個的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：安裝在車輛上的前向攝像機裝置，所述攝像機裝置適于識別指示道路坡度改變的路標；與所述攝像機裝置通信的變速器控制器，其用于確定車輛變速器的速比之間的換擋點；以及與所述變速器控制器通信的檢測裝置，其用于檢測道路坡度的改變；所述變速器控制器適于在識別所述路標時預先選擇備選換擋點，以及適于在檢測到所述道路坡度改變時立即實現(xiàn)所述備選換擋點。10.根據(jù)方面9所述的系統(tǒng)，其中，所述攝像機具有數(shù)字輸出并且所述系統(tǒng)包括用于識別所述路標的圖像識別軟件。11.根據(jù)方面10所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像識別軟件適于識別所述路標的字母數(shù)字信息。12.根據(jù)方面11所述的系統(tǒng)，其中，所述變速器控制器適于根據(jù)所述字母數(shù)字信息來預先選擇多個備選換擋點中的一個。13.根據(jù)方面9所述的系統(tǒng)，其中，所述變速器控制器包括整合有所述圖像識別軟件的電子處理器。14.根據(jù)方面9所述的系統(tǒng)，其中，所述攝像機裝置包括整合有所述圖像識別軟件的電子處理器。15.根據(jù)方面9所述的系統(tǒng)，其中，所述變速器控制器包括電子處理器，所述電子處理器包括所述檢測裝置。16.方面9的系統(tǒng)被整合至具有自動變速器的車輛中。17.一種具有自動變速器的車輛，該自動變速器根據(jù)方面1中的方法在道路坡度改變之前選擇所述變速器的換擋點。當前第1頁1 2 3 當前第1頁1 2 3