旨在燃料節(jié)約的機動車輛駕駛方式評價的制作方法
【專利摘要】一種機動車輛（2）的駕駛方式評價系統(tǒng)（1），被配置為根據(jù)以下匯總指數(shù)計算駕駛方式評價指數(shù)（DSEI）：燃料經(jīng)濟性指數(shù)（FEI），其從燃料節(jié)約角度表示該機動車輛駕駛員的駕駛方式，并根據(jù)基于相應(yīng)部分指數(shù)的預(yù)匯總指數(shù)計算，而所述相應(yīng)部分指數(shù)根據(jù)物理量的組合計算，并且其中所述預(yù)匯總指數(shù)和部分指數(shù)通過相應(yīng)動態(tài)加權(quán)系數(shù)加權(quán)。
【專利說明】旨在燃料節(jié)約的機動車輛駕駛方式評價
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機動車輛駕駛方式評價，特別是一種運載人的公路車輛，如客車、公共汽車、露營車等，或運載貨物的公路車輛，如工業(yè)車輛(貨車、鉸接式貨車、鉸接式車輛等)，或者輕的或中等重量商用車輛(如大篷貨車、有蓋體的大篷貨車、凸頭卡車(cabtruck)等)，其目的一般是燃料的高能效使用，和特別是燃料節(jié)約。
【背景技術(shù)】
[0002]氣候變化的公眾意識增加和許多國家關(guān)于客車和商用車輛的二氧化碳排放法規(guī)的引入推動原始設(shè)備制造商(OEM)和供應(yīng)商通過負載和昂貴系統(tǒng)和部件提高車輛效率。
[0003]不幸地，如果由“攻擊性駕駛員”和/或在不利的交通條件下使用，即使最有效的車輛也會產(chǎn)生大量的二氧化碳。因此，評價駕駛員行為和通知駕駛員關(guān)于最有效路線的措施或技術(shù)能夠提供對燃料消耗和二氧化碳排放減少的相當(dāng)大的改善。
[0004]這意味著改進的導(dǎo)航系統(tǒng)(環(huán)保導(dǎo)航)是可以預(yù)料的，改進的導(dǎo)航系統(tǒng)能夠使機動車輛與其他車輛和/或?qū)Ｓ玫幕A(chǔ)設(shè)施連通，且由于與此有關(guān)的有利的成本效益比，改進的導(dǎo)航系統(tǒng)表明最有效的駕駛方式(環(huán)保駕駛)對于所有人都在減排的未來起顯著作用。
[0005]在2008年，一種評價公路車輛駕駛員的駕駛行為的系統(tǒng)被投放到市場上，其名稱為eco:Driver?,目的是減少燃料消耗和二氧化碳排放；這是車載(on-board)駕駛員行為分析技術(shù)，其經(jīng)開發(fā)促進有環(huán)保意識的駕駛員行為。eco:Driver?允許客戶經(jīng)由儀表板USB端口從其車上的計算機收集遙測駕駛數(shù)據(jù)。然后，此數(shù)據(jù)由使用算法的個人計算機軟件應(yīng)用程序分析，該個人計算機軟件應(yīng)用程序經(jīng)開發(fā)提供個性化反饋，該反饋是關(guān)于如何改變駕駛方式來實現(xiàn)該機動車輛的最大燃料效率。通過遵循eco:Driver?建議，客戶能夠量化由駕駛方式的變化產(chǎn)生的對燃料消耗和二氧化碳排放的改進。特別地，該eccKDriver?軟件應(yīng)用程序評價駕駛員的駕駛行為，從而分析四種駕駛行為類別:檔位使用、加速(加速器踏板使用)、減速(制動踏板使用和發(fā)動機燃料切斷模式)和速度模式。
[0006]然后，從車輛上的計算機提取的駕駛數(shù)據(jù)被存儲在原始設(shè)備制造商的Web服務(wù)器，該原始設(shè)備制造商擁有eco:Driver?系統(tǒng),并能夠使該eco:Driver?系統(tǒng)執(zhí)行關(guān)于旅途持續(xù)時間、長度、平均車輛速度、平均發(fā)動機轉(zhuǎn)速和制動事件和許多其他參數(shù)的廣泛統(tǒng)計分析，以及監(jiān)測駕駛員如何在現(xiàn)實生活中使用他們的機動車輛，從而允許驗證內(nèi)部測試程序或建議更改?？梢宰粉檪€人(匿名)用戶的現(xiàn)實生活燃料消耗和二氧化碳排放，這允許通過遵循eco: Driver?軟件應(yīng)用程序的建議識別已實現(xiàn)的節(jié)約。
[0007]EP 2 320 387 Al公開了一種評價由駕駛員駕駛的車輛的燃料消耗效率的方法。該方法包括以下步驟:從該車輛中包括的多個傳感器收集與駕駛員的駕駛表現(xiàn)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)；根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，識別多個駕駛事件；在來自識別的多個駕駛事件中的至少一個駕駛事件中，評估駕駛員的表現(xiàn)，其中如果不充分執(zhí)行，所述至少一個事件與增加的燃料消耗關(guān)聯(lián)；以及根據(jù)評估的關(guān)于至少一個駕駛事件的駕駛員表現(xiàn)，評價由該駕駛員駕駛的車輛的燃料消耗效率。[0008]US2005/288850A1公開了一種駕駛評價方法，其根據(jù)在駕駛間隔的駕駛時間獲取的駕駛數(shù)據(jù)，評價在一定駕駛間隔中駕駛車輛的燃料消耗率。該方法包括:計算在所述駕駛間隔中能量消耗效率；計算表示環(huán)境因素的駕駛環(huán)境變量，該環(huán)境因素通過在所述駕駛間隔中駕駛對能量消耗產(chǎn)生影響；從具有能量消耗效率作為概率變量的多個概率密度函數(shù)或累積分布函數(shù)中，選擇對應(yīng)于計算的駕駛環(huán)境變量的概率密度函數(shù)或累積分布函數(shù)；以及通過使用選擇的概率密度函數(shù)或選擇的累積分布函數(shù)和計算的能量消耗效率，計算評價值，其評價在所述駕駛間隔中駕駛的燃料消耗率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種機動車輛駕駛方式評價系統(tǒng)，其進一步改進上述eco: Driver?系統(tǒng)的已經(jīng)廣泛理解的功能性。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種機動車輛駕駛方式評價系統(tǒng)，如在所附權(quán)利要求書中限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的機動車輛駕駛方式評價系統(tǒng)的框圖；
[0012]圖2示出機動車輛駕駛方式評價軟件的功能框圖；
[0013]圖3至圖4以及圖6至圖10示出機動車輛駕駛方式評價中涉及的物理量的圖表；
[0014]圖5示出可計算自然的機動車輛減速曲線的數(shù)學(xué)模擬模型的功能框圖；以及
[0015]圖11示出能夠量化有效機動車輛燃料消耗和額定機動車輛燃料消耗之間的差的簡化機動車輛數(shù)學(xué)模型的功能框圖。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)在參照附圖詳細描述本發(fā)明，使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┎⑹褂盟?。對各實施方式的各種修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的，并且本文的一般原則可以應(yīng)用于其他實施方式和應(yīng)用，而不偏離在所附權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被視為限于本文和所示的實施方式，而應(yīng)該被承認與本文描述的和要求保護的特性相一致的最廣泛保護范圍。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的機動車輛(特別公路車輛)駕駛方式評價系統(tǒng)在圖1中示出，且由參考標號I表不為整體。
[0018]駕駛方式評價系統(tǒng)I基本包括:
[0019]?車輛上電子設(shè)備3，其適合于安裝在已訂閱用于評價相應(yīng)駕駛員的駕駛方式的服務(wù)的每個機動車輛2上，從而執(zhí)行該機動車輛駕駛員的駕駛方式的“車載”評價，并包括:
[0020]-數(shù)據(jù)記錄器4，其能夠與機動車輛2的控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)5連接，以下載和存儲機動車輛2的任務(wù)數(shù)據(jù)，其中該任務(wù)數(shù)據(jù)是評價該機動車輛駕駛員的駕駛方式所必需的數(shù)據(jù)，CAN網(wǎng)絡(luò)的各種信道以適當(dāng)采樣頻率(例如以至少IHz)采樣；
[0021]-數(shù)據(jù)處理裝置6，其能夠與數(shù)據(jù)記錄器4連接，以獲取并處理由數(shù)據(jù)記錄器4收集的任務(wù)數(shù)據(jù)，以便分析機動車輛2的任務(wù)和評價該機動車輛駕駛員的駕駛方式；以及
[0022]-無線電發(fā)射器裝置7，其能夠與數(shù)據(jù)記錄器4連接，以獲取并處理由數(shù)據(jù)記錄器4收集的任務(wù)數(shù)據(jù)，并通過無線電發(fā)送該任務(wù)數(shù)據(jù)；和
[0023].地面站8，其被設(shè)計為與已訂閱用于評價相應(yīng)機動車輛駕駛員的駕駛方式的服務(wù)的車輛上電子設(shè)備3配合，從而執(zhí)行該機動車輛駕駛員的駕駛方式的“非車載(off-board)”評價,并包括:
[0024]-無線電接收器裝置9，其能夠接收由車輛上電子設(shè)備3的無線電發(fā)射器裝置7通過無線電發(fā)送的任務(wù)數(shù)據(jù)(時間歷史)；和
[0025]-數(shù)據(jù)處理服務(wù)器10，其能夠與無線電接收器裝置9連接，以通過與由數(shù)據(jù)處理裝置6執(zhí)行的類似的方式獲取并處理由無線電接收器裝置9接收的任務(wù)數(shù)據(jù)。
[0026]特別地，數(shù)據(jù)記錄器4被配置為從CAN網(wǎng)絡(luò)獲取并記錄以下機動車輛的任務(wù)數(shù)據(jù):
[0027].速度
[0028].燃料消耗
[0029]?使用中的檔位
[0030].前方左右側(cè)車輪的速度
[0031].由前和后普通盤式制動器構(gòu)成的基本制動器的激活，該前和后普通盤式制動器由制動器踏板控制；
[0032].由發(fā)動機制動器和緩速器構(gòu)成的輔助制動裝置的激活；
[0033].擋風(fēng)玻璃刮水器的激活
`[0034].外部空氣溫度
[0035].加速器踏板的位置
[0036]?使用中的檔位
[0037].發(fā)動機摩擦扭矩
[0038].發(fā)動機扭矩
[0039].緩速器桿的位置
[0040]?慣性控制(cruise control)的激活
[0041]?機動車輛的質(zhì)量
[0042]?連接到衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)(GPS)的衛(wèi)星數(shù)量、垂直稀釋點、水平稀釋點、緯度和經(jīng)度。
[0043]由數(shù)據(jù)記錄器4下載的任務(wù)數(shù)據(jù)必須格式化，以便該任務(wù)數(shù)據(jù)可以由數(shù)據(jù)處理裝置6讀取用于該任務(wù)和駕駛方式的隨后分析。
[0044]數(shù)據(jù)處理裝置6和數(shù)據(jù)處理服務(wù)器10被設(shè)計為存儲和執(zhí)行駕駛方式評價軟件，并包括致力于正確讀取分別記錄在數(shù)據(jù)記錄器4中和從無線電接收器裝置9通過無線電接收的任務(wù)數(shù)據(jù)的部分，和致力于其處理以對于每個機動車輛分析該機動車輛的任務(wù)且評價該機動車輛駕駛員的駕駛方式并特別是提供以下信息的部分:
[0045].關(guān)于從發(fā)動機的起動直到隨后停止的該機動車輛任務(wù)的匯總；和
[0046].關(guān)于從車載計算機由駕駛員重新設(shè)定時起該機動車輛的任務(wù)的匯總。
[0047]另外，由數(shù)據(jù)處理裝置6執(zhí)行的駕駛方式評價軟件進一步被配置為還提供:
[0048].關(guān)于由該機動車輛的駕駛員執(zhí)行的具體操縱構(gòu)成的個體事件的評級:當(dāng)事件從一系列預(yù)期事件中識別時，處理該事件并且評級所執(zhí)行的操縱，從而對駕駛員提供以燃料節(jié)約為目的的評級，在以下更詳細地描述。
[0049]此外，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器10被編程為以及時有序的方式將從車輛上電子設(shè)備3收集的任務(wù)數(shù)據(jù)連同由該機動車輛駕駛方式評價軟件執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理的結(jié)果一起存儲，以便能夠從遙遠位置直接查詢。
[0050]對于車載應(yīng)用和非車載(off-board)應(yīng)用，駕駛方式評價軟件需要接收以下發(fā)動機和機動車輛數(shù)據(jù):
[0051]?發(fā)動機燃料地圖(engine fuel map)；
[0052].發(fā)動機摩擦地圖；
[0053].發(fā)動機怠速和相關(guān)燃料消耗；
[0054]?發(fā)動機超轉(zhuǎn)的速度(over-revving speed)；
[0055].發(fā)動機、變速箱、傳動系統(tǒng)和車輪慣性；
[0056].慣性；
[0057]?檔位比和效率；
[0058].輪胎尺寸；
[0059].機動車輛軌道；
[0060]圖2示出與燃料消耗或其指示量(如機動車輛二氧化碳排放)有關(guān)的由駕駛方式評價軟件執(zhí)行的各種類型的處理·的功能框圖。
[0061]本質(zhì)上，駕駛方式通過以下稱為駕駛方式評價指數(shù)DSEI的指數(shù)評價，該指數(shù)DSEI根據(jù)以下匯總指數(shù)(summary indices)計算:
[0062]1.燃料經(jīng)濟性指數(shù)FEI，其從燃料節(jié)約的角度表示該機動車輛駕駛員的駕駛方式；
[0063]和任選地，該指數(shù)DSEI根據(jù)以下補充匯總指數(shù)中的一個或多個計算:
[0064]2.輔助制動使用指數(shù)ABUI，其與基本制動器相比，表示輔助制動系統(tǒng)，即發(fā)動機制動器和緩速器的使用；和
[0065]3.難度指數(shù)DoDI，其表示總體機動車輛任務(wù)難度。
[0066]特別地，根據(jù)類型關(guān)系，駕駛方式評價指數(shù)DSEI被計算為上述三個匯總指數(shù)的線性組合:
[0067]DSEI=C0.FERc1.ABUI+c2.DoDI
[0068]其中三個系數(shù)C(l、C1和C2表示匯總指數(shù)的權(quán)重，其通過統(tǒng)計分析計算并表示計算匯總指數(shù)所基于的物理量對總體燃料消耗減少的影響。
[0069]特別地，鑒于從燃料節(jié)約的角度評價駕駛方式，燃料經(jīng)濟性指數(shù)FEI顯然是這樣的匯總指數(shù):在上述三個匯總指數(shù)中其起主要作用，因此導(dǎo)致在駕駛方式評價指數(shù)DSEI的計算中，其權(quán)重顯著高于其他兩個匯總指數(shù)的權(quán)重。
[0070]此外，燃料經(jīng)濟性指數(shù)FEI和難度指數(shù)DoDI每個都是根據(jù)以下稱為預(yù)匯總指數(shù)(pre-summary indices)的相應(yīng)子指數(shù)(sub-1ndices)計算,而預(yù)匯總指數(shù)根據(jù)以下稱為部分指數(shù)(partial indices)的相應(yīng)子指數(shù)計算,部分指數(shù)最后根據(jù)明確定義的物理量計算。
[0071]另外，與燃料經(jīng)濟性指數(shù)FEI有關(guān)的預(yù)匯總指數(shù)和部分指數(shù)通過均根據(jù)相應(yīng)權(quán)重和相應(yīng)效益計算的相應(yīng)動態(tài)加權(quán)系數(shù)加權(quán)，該相應(yīng)權(quán)重表示計算相應(yīng)指數(shù)所基于的物理量對總體燃料消耗減少的影響，該相應(yīng)效益表示在該機動車輛任務(wù)期間相應(yīng)指數(shù)在駕駛方式評價中提供的效益的評價，即由該指數(shù)表示的物理量對燃料消耗減少產(chǎn)生的積極影響的評價。
[0072]此外，與燃料經(jīng)濟性指數(shù)FEI有關(guān)的預(yù)匯總指數(shù)和部分指數(shù)根據(jù)該機動車輛任務(wù)具有不同的重要性，因此導(dǎo)致相應(yīng)的加權(quán)是動態(tài)的，其意義是雖然相應(yīng)權(quán)重是任務(wù)獨立的并因此在任務(wù)變化時是恒定的并以表格的形式存儲，但是相應(yīng)的效益反而是與任務(wù)有關(guān)的并因此隨著任務(wù)改變而改變并且實時計算。以這種方式，在給定任務(wù)中的每個預(yù)匯總指數(shù)和部分指數(shù)的重要性取決于恒定部分(權(quán)重(weight))和可變部分(效益)，并且它們的乘積因此在不同(分項)指數(shù)的加權(quán)中提供可變性。
[0073]例如，如果該機動車輛沿一段高速公路行駛，眾所周知，高速公路的特性是長距離和通常在高檔位中高而穩(wěn)定的速度，則與變速箱的使用關(guān)聯(lián)的效益將非常低。假定該機動車輛駕駛員局部地錯誤地改變檔位(例如因為遇到車道變窄)，指定的得分將由在所考慮的示例中低的效益“加權(quán)”，并且因此不會過度地負得分。反之亦然，在市區(qū)駕駛眾，眾所周知，市區(qū)的特性是無數(shù)的停止和起動(“走走停停(Stop&Go)”)，變速箱的不正確使用將由在所考慮的示例中高的效益處罰(penalize)，因為在這種背景下，該事件從燃料消耗減少的觀點看是重要的。
[0074]與燃料經(jīng)濟性指數(shù)FEI不同，與難度指數(shù)DoDI有關(guān)的預(yù)匯總指數(shù)和部分指數(shù)反而通過相應(yīng)靜態(tài)加權(quán)系數(shù)加權(quán)，相應(yīng)靜態(tài)加權(quán)系數(shù)僅根據(jù)相應(yīng)權(quán)重計算，相應(yīng)權(quán)重隨著該機動車輛任務(wù)變化是恒定的，并且因此不考慮相應(yīng)效益，因此導(dǎo)致這些預(yù)匯總指數(shù)和部分指數(shù)的加權(quán)不是動態(tài)的，而是靜態(tài)的。
[0075]上面所列指數(shù)根據(jù)通過從物理量到指數(shù)的變換處理在該機動車輛任務(wù)期間測量和/或計算的物理量來計算，該變換過程包括以下步驟:
[0076]?在各種車輛/任務(wù)/駕駛方式條件下，與專業(yè)和非專業(yè)駕駛員進行非常廣泛的測試活動，要求專業(yè)駕駛員從燃料消耗觀點模擬良好駕駛和不良駕駛；
[0077].測量和/或計算在所有機動車輛任務(wù)中的物理量并且利用合適的統(tǒng)計技術(shù)，以識別最重要的物理量，然后該物理量變成被認為最適合表現(xiàn)所考慮的方面的所選客觀物理量;
[0078].分析所選客觀物理量的變化范圍作為該機動車輛的特性的函數(shù),例如質(zhì)量、拖車的存在等，和執(zhí)行的機動車輛的任務(wù)，例如當(dāng)在運動時的平均速度、當(dāng)靜止時的時間百分t匕、高程變化等的函數(shù)；以及
[0079].在相應(yīng)變化范圍內(nèi)，定義所選客觀物理量的好值和壞值,其中最大效益和最小效益分別對應(yīng)于好值和壞值。如上一點指示的，應(yīng)該注意所選客觀物理量的好值和壞值不是固定的，而是該機動車輛的各特性和執(zhí)行的任務(wù)的函數(shù)。
[0080]下面更詳細描述上面所列指數(shù)中的每個以及關(guān)聯(lián)權(quán)重和效益的計算。
[0081]1.燃料經(jīng)濟性指數(shù)(FEI)
[0082]此匯總指數(shù)被計算為以下兩個預(yù)匯總指數(shù)的線性組合:
[0083]-預(yù)防性駕駛指數(shù)(PDI)，和
[0084]-換檔指數(shù)(GSI)，
[0085]根據(jù)以下類型的關(guān)系:
[0086]FEI=k0.PDI+k!.GSI[0087]其中兩個系數(shù)1?和Ic1均等于與相應(yīng)預(yù)匯總指數(shù)關(guān)聯(lián)的權(quán)重w和效益b的乘積，即:
[0088]Iii=Wi.bj
[0089]特別地，通過根據(jù)相對于用于調(diào)整預(yù)匯總指數(shù)的任務(wù)的關(guān)注任務(wù)中的顯著事件的發(fā)生頻率的統(tǒng)計分析，確定與兩個預(yù)匯總指數(shù)PDI和GSI關(guān)聯(lián)的效益，即如果該事件相對經(jīng)常發(fā)生，則效益高，和如果該事件是罕見的，則效益低。與兩個預(yù)匯總指數(shù)PDI和GSI關(guān)聯(lián)的權(quán)重反而通過統(tǒng)計分析確定，統(tǒng)計分析與在總體燃料消耗減少中分析的參數(shù)的重要性有關(guān)。
[0090]按照以下描述的方式確定這兩個預(yù)匯總指數(shù)。
[0091]1.1.預(yù)防性駕駛指數(shù)(PDI)
[0092]此預(yù)匯總指數(shù)提供關(guān)于由駕駛員采取的動作的信息，以便獲得預(yù)防性駕駛方式和因此減少燃料消耗，并且被計算為以下部分指數(shù)的線性組合:
[0093]-加速方式指數(shù)(ASI)，
[0094]-延遲油門制動指數(shù)(DGBI)，
[0095]-制動頻率指數(shù)(BFI)，
[0096]-制動損失的能量指數(shù)(BWEI)，以及
[0097]-停止接近指數(shù)(SAI),
[0098]根據(jù)該類型的關(guān)系:
[0099]PDI=k2.ASI+k3.DGBI+k4.BFI+k5.BffEI+k6.SAI
[0100]按照以下描述的方式計算這些部分指數(shù)。
[0101]1.1.1.加速方式指數(shù)(ASI)
[0102]此部分指數(shù)意在獎勵保持通常在市區(qū)和高速公路段的公路上沒有連續(xù)加速和減速的駕駛員駕駛方式的能力。在無發(fā)動機轉(zhuǎn)速和扭矩波動的情況下的沿道路延伸一直駕駛獎勵該機動車輛駕駛員的駕駛方式。
[0103]此指數(shù)是在該任務(wù)的各點處計算，其中:
[0104].在一定時間間隔內(nèi)，例如幾秒或幾十秒，檔位沒有改變，或者從其他角度，當(dāng)前使用中的檔位在此時間間隔內(nèi)保持在使用中；和
[0105].不激活慣性控制。
[0106]特別地，在滿足這些要求的每個點中，在基于該任務(wù)的可用發(fā)動機扭矩和發(fā)動機轉(zhuǎn)速的瞬時值計算的燃料消耗與基于以所考慮的點(篩選值(filtered value)為中心的具體持續(xù)時間(例如幾十秒)的時間幀內(nèi)的可用發(fā)動機轉(zhuǎn)速和扭矩的平均值計算的燃料消耗之間，計算燃料消耗差。
[0107]這樣計算出的差表示參考有效道路延長(stretches of road)或者改變檔位不足夠少見的那些計算出來的燃料節(jié)約(以[L/km]表示)，其相對于該機動車輛的質(zhì)量(其從CAN獲取且存儲在數(shù)據(jù)記錄器4中)和在行駛時該機動車輛的平均速度來標準化，因此產(chǎn)生加速方式指數(shù)ASI。
[0108]與此部分指數(shù)關(guān)聯(lián)的系數(shù)k2等于相應(yīng)效益和相應(yīng)權(quán)重的乘積，其中相應(yīng)效益根據(jù)機動車輛在計算燃料經(jīng)濟性的任務(wù)期間行駛的距離的百分比計算，而相應(yīng)權(quán)重通過關(guān)于此部分指數(shù)在總體燃料消耗減少中的重要性的統(tǒng)計分析確定。[0109]1.1.2.延遲油門制動指數(shù)(DGBI)
[0110]此部分指數(shù)提供關(guān)于在操作該機動車輛的任何制動裝置之前的加速器踏板的正確操作的信息，以便正確利用在減慢該機動車輛的階段中該機動車輛內(nèi)燃機的燃料切斷并因此燃料節(jié)約。
[0111]特別地，每當(dāng)在可校準的時間間隔(例如幾秒)內(nèi)釋放加速器踏板和操作任何制動裝置時，就計算在關(guān)于主控制的兩個動作之間的延遲。小的延遲表示非特別預(yù)防性的駕駛方式并因此被懲罰。因此，為每個事件計算相應(yīng)延遲油門制動指數(shù)，從而當(dāng)釋放加速器踏板時相對于該機動車輛的質(zhì)量(其從CAN獲取且存儲在數(shù)據(jù)記錄器4中)和該機動車輛的瞬時速度使個體延遲標準化。
[0112]在該任務(wù)結(jié)束時，計算延遲油門制動指數(shù)DGBI作為個體事件的各指數(shù)的算數(shù)平均值。
[0113]與此部分指數(shù)關(guān)聯(lián)的系數(shù)k3等于相應(yīng)效益和相應(yīng)權(quán)重的乘積，其中相應(yīng)效益根據(jù)每千米(在加速器踏板的釋放和任何制動裝置的操作之間)延遲數(shù)量計算，而相應(yīng)權(quán)重通過關(guān)于此部分指數(shù)在總體燃料消耗減少中的重要性的統(tǒng)計分析確定。
[0114]因此，低速度 等同于高效益，因為他們表示許多制動事件。
[0115]1.1.3.制動頻率指數(shù)(BFI)
[0116]在檢測該機動車輛的任何制動裝置的操作時，此部分指數(shù)被計算為關(guān)于該機動車輛制動花費的時間的百分比。然后，此百分比值相對于該機動車輛行駛時的平均速度被標準化。
[0117]與此部分指數(shù)關(guān)聯(lián)的系數(shù)k4等于相應(yīng)效益和相應(yīng)權(quán)重的乘積，其中相應(yīng)效益被定義為相對于指數(shù)的好值和壞值的標準化百分比值的方差(variance)，而相應(yīng)權(quán)重通過關(guān)于此部分指數(shù)在總體燃料消耗減少中的重要性的統(tǒng)計分析確定。
[0118]此方差的量化以圖表的形式在圖3中示出；換句話說，此變化的量化根據(jù)平面上的由部分指數(shù)假定的、相對于分別由用于制動頻率指數(shù)BFI的相應(yīng)組的好值和壞值限定的制動裝置的好操作線和壞操作線的位置執(zhí)行，該平面由上述該機動車輛在運動中的平均速度和該機動車輛任務(wù)使用的制動的時間百分比限定。
[0119]1.1.4.制動損失的能暈指數(shù)(BWEI)
[0120]此部分指數(shù)量化相對于該任務(wù)的總體能量的在該機動車輛的任何制動裝置中耗散的能量的百分比。
[0121]假設(shè)EnA作為與該任務(wù)關(guān)聯(lián)的能量且根據(jù)數(shù)據(jù)記錄器4中存儲的發(fā)動機扭矩和發(fā)動機轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)計算，而dEC作為制動中耗散的能量，其包括動能、重力勢能和在每個制動事件期間的慣性中損失的功率，則該指數(shù)通過以下公式計算:
[0122]BlVEI = j——-m

EnA.d1.j
[0123]然后，該值相對于以下項來標準化:
[0124].該機動車輛的質(zhì)量(存儲于數(shù)據(jù)記錄器4中)；和
[0125].在該任務(wù)期間當(dāng)該機動車輛在運動時的平均速度。
[0126]與此部分指數(shù)關(guān)聯(lián)的系數(shù)k5等于相應(yīng)效益和相應(yīng)權(quán)重的乘積，其中相應(yīng)效益被定義為相對于此部分指數(shù)的好值和壞值的部分指數(shù)的方差，而相應(yīng)權(quán)重通過關(guān)于分析的指數(shù)在總體燃料消耗減少中的重要性的統(tǒng)計分析確定。
[0127]上述方差的量化以圖表的形式在圖4中示出；換句話說，相對于由用于此部分指數(shù)的相應(yīng)組的好值和壞值限定的好操作線和壞操作線，根據(jù)在由在運動時該機動車輛的平均速度和由部分指數(shù)的標準化值限定的平面上的由部分指數(shù)假定的位置來確定。
[0128]1.1.5.停 Ih梓沂指數(shù)(SAT)
[0129]此部分指數(shù)意在懲罰以與燃料經(jīng)濟性不兼容(incompatible，不相符)的方式執(zhí)行的停止該機動車輛的方法。
[0130]事實上，如果該機動車輛即將停止(因為由交通或道路條件而強迫停止，或者由駕駛員的選擇或需要強迫停止)，則為了燃料節(jié)約的最方便方式是使用與減少發(fā)動機轉(zhuǎn)速(發(fā)動機停轉(zhuǎn))兼容的較低比率和僅在操縱的最后部分中使用該機動車輛制動裝置之一，組合加速器踏板的釋放(發(fā)動機切斷)與換檔。另一方面，雖然必須停止該機動車輛，但保持加速器踩下直到幾乎在停止點之上的駕駛員必須必要地緊急制動，因此具有與燃料節(jié)約不兼容的停止接近。
[0131]因此，在駕駛員另外地廣泛使用第一停止接近模式和低值的情況下，此部分指數(shù)假定高值。
[0132]更深入地，此部分指數(shù)的計算是根據(jù)該機動車輛的自然(自發(fā)的)減速曲線，從該機動車輛可以到達的最大速度開始的該自然減速曲線定義在駕駛員使發(fā)動機在燃料切斷模式下并使用目前發(fā)動機轉(zhuǎn)速允許的最高檔位的情況下相對時間的速度減少。
[0133]此曲線存儲于該機動車輛的電子控制單元中，且通過用具有圖5中所示結(jié)構(gòu)的計算模型執(zhí)行的模擬獲取。
[0134]在圖6a和6b中所示的圖表中，提供機動車輛的自然減速曲線的示例。
[0135]每當(dāng)該機動車輛停止(由CAN網(wǎng)絡(luò)提供的機動車輛速度下降到低于非常低的閾值)時，執(zhí)行基于此曲線的此部分指數(shù)的計算。如圖7中所示，從靜止機動車輛條件(“Tc”)開始的、與有效覆蓋以達到停止的距離有關(guān)的曲線被“向后”使用，以將圖7中所示的點表示為“相交2 (cut2)”。特別地，從“Tc”開始，確定在表示被有效覆蓋的距離的曲線和表示在停轉(zhuǎn)中(使第二曲線穿過第一曲線)覆蓋的距離的曲線之間的所有交點:然后，點“相交2”定義為碰撞(run-down)前停止的空間小于有效行駛的空間的點。如果該點存在，則該機動車輛能夠以燃料切斷模式覆蓋點“相交2”和點“Tc”之間的道路延伸。與此相對應(yīng)，時間間隔被定義為該機動車輛能夠以燃料切斷模式行駛的時間間隔。
[0136]在圖7中所示的示例中，可實現(xiàn)的燃料節(jié)約Fses為:
【權(quán)利要求】
1.一種機動車輛(2)的駕駛方式評價系統(tǒng)(1)，被配置為接收和處理機動車輛相關(guān)的數(shù)據(jù)和機動車輛任務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)，以根據(jù)以下匯總指數(shù)計算駕駛方式評價指數(shù)(DSEI)，所述駕駛方式評價指數(shù)從機動車輛燃料消耗角度表示在機動車輛任務(wù)期間的機動車輛駕駛員的駕駛方式: 燃料經(jīng)濟性指數(shù)(FEI )，從燃料節(jié)約角度表示所述機動車輛駕駛員的駕駛方式并根據(jù)基于相應(yīng)部分指數(shù)的預(yù)匯總指數(shù)來計算，而所述相應(yīng)部分指數(shù)根據(jù)影響所述機動車輛燃料消耗的以下物理量計算: 時間間隔，隨著機動車輛停止而結(jié)束，在所述時間間隔期間，所述機動車輛的減速主要是由于油門踏板釋放和向下?lián)Q擋的組合，所述時間間隔能夠僅在操縱的最后部分期間隨著至少一個機動車輛制動系統(tǒng)的操作而結(jié)束； 以下項中的至少一個: 在預(yù)設(shè)時間間隔內(nèi)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和扭矩波動；以及 在油門踏板釋放和至少一個機動車輛制動系統(tǒng)的操作之間經(jīng)過的時間； 以下項中的至少一個: 至少一個機動車輛制動系統(tǒng)操作的時間；以及 由至少一個機動車輛制動系統(tǒng)耗散的能量的量； 以及以下項中的至 少一個: 不同檔位中的發(fā)動機功率和瞬時燃料消耗；以及 兩次連續(xù)換檔之間的時間間隔； 并且其中，所述預(yù)匯總指數(shù)和所述部分指數(shù)通過相應(yīng)動態(tài)加權(quán)系數(shù)加權(quán)，各個所述相應(yīng)動態(tài)加權(quán)系數(shù)均根據(jù)相應(yīng)機動車輛任務(wù)獨立權(quán)重并且根據(jù)相應(yīng)機動車輛任務(wù)獨立效益來計算，所述相應(yīng)機動車輛任務(wù)獨立權(quán)重表示計算所述燃料經(jīng)濟性指數(shù)(FEI)所基于的物理量對總體燃料消耗減少的影響，所述相應(yīng)機動車輛任務(wù)獨立效益表示在所述機動車輛任務(wù)期間所述燃料經(jīng)濟性指數(shù)(FEI)在所述駕駛方式評價中提供的效益的評價。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駕駛方式評價系統(tǒng)(I)進一步被配置為根據(jù)以下預(yù)匯總指數(shù)和相應(yīng)的動態(tài)加權(quán)系數(shù)來計算所述燃料經(jīng)濟性指數(shù)(FEI): 預(yù)防性駕駛指數(shù)(PDI)，表示旨在實現(xiàn)預(yù)防性駕駛和因此降低燃料消耗的駕駛員執(zhí)行的動作，并基于以下項來計算: 時間間隔，隨著機動車輛停止而結(jié)束，在所述時間間隔期間，所述機動車輛的減速主要是由于油門踏板釋放和向下?lián)Q擋的組合，所述時間間隔能夠僅在操縱的最后部分期間隨著至少一個機動車輛制動系統(tǒng)的操作而結(jié)束； 以下項中的至少一個: 在預(yù)設(shè)時間間隔內(nèi)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和扭矩波動；以及 在油門踏板釋放和至少一個機動車輛制動系統(tǒng)的操作之間經(jīng)過的時間； 以及以下項中的至少一個: 至少一個機動車輛制動系統(tǒng)操作的時間；以及 由至少一個機動車輛制動系統(tǒng)耗散的能量的量；以及 換檔指數(shù)(GSI)，表示旨在適當(dāng)使用所述檔位來降低燃料消耗的駕駛員執(zhí)行的換檔，并基于以下項計算:不同檔位中的發(fā)動機功率和瞬時燃料消耗；和 兩次連續(xù)換檔之間的時間間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的駕駛方式評價系統(tǒng)(I)，進一步被配置為根據(jù)以下部分指數(shù)和相應(yīng)動態(tài)加權(quán)系數(shù)中的一個或多個來計算所述預(yù)防性駕駛指數(shù)(PDI): 停止接近指數(shù)(SAT)，表示機動車輛停止接近與燃料節(jié)約的兼容性并根據(jù)隨著機動車輛停止而結(jié)束的所述時間間隔來計算，在所述時間間隔期間，所述機動車輛的減速主要是由于油門踏板釋放和向下?lián)Q擋的組合，所述時間間隔可僅在操縱的最后部分期間隨著至少一個機動車輛制動系統(tǒng)的操作而結(jié)束； 加速方式指數(shù)(ASI)，表示所述駕駛員保持不連續(xù)加速并且在典型為郊區(qū)和高速公路的特定類型的路線上減速的駕駛方式的能力，并且基于在預(yù)設(shè)時間間隔內(nèi)的發(fā)動機速度和扭矩波動來計算； 延遲油門制動指數(shù)(DGBI)，表示在目的是在機動車輛減速期間正確利用機動車輛內(nèi)燃機燃料切斷的對任何機動車輛制動裝置的操作之前的加速器踏板的正確操作，并根據(jù)在油門踏板釋放和操作至少一個機動車輛制動系統(tǒng)之間經(jīng)過的時間來計算； 制動頻率指數(shù)(BFI)，表示在所述機動車輛任務(wù)期間的制動時間，并根據(jù)操作至少一個機動車輛制動系統(tǒng)的時間來計算；以及 制動損失能量指數(shù)(BWEI )，表示與總?cè)蝿?wù)能量相比由任何機動車輛制動系統(tǒng)耗散的能量，并根據(jù)由至少一個機動車輛制動系統(tǒng)耗散的能量的量來計算。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的駕駛方式評價系統(tǒng)(I)，進一步被配置為根據(jù)以下部分指數(shù)和相應(yīng)動態(tài)加權(quán)系數(shù)來計算所述換檔指數(shù)(GSI): 換檔指示器燃料節(jié)約指數(shù)(GSIFSI )，表示在按照換擋指示器建議的來換擋的情況下應(yīng)實現(xiàn)的燃料節(jié)約，并根據(jù)不同檔位中的發(fā)動機功率和瞬時燃料消耗來計算；以及 錯誤換檔指數(shù)(EGSI)，表示在所述機動車輛任務(wù)期間的錯誤換檔的數(shù)量，并根據(jù)兩次連續(xù)換檔之間的時間間隔來計算。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的駕駛方式評價系統(tǒng)(I)，進一步被配置為還根據(jù)以下的補充匯總指數(shù)計算所述駕駛方式評價指數(shù)(DSEI): 輔助制動使用指數(shù)(ABUI )，從機動車輛基本制動節(jié)約的角度表示機動車輛輔助制動系統(tǒng)的使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的駕駛方式評價系統(tǒng)(1)，進一步被配置為通過以下操作來計算所述輔助制動使用指數(shù)(ΑΒΠ): 對于所述機動車輛的初始速度比閾值速度高的情況下執(zhí)行的每個制動事件，確定所述機動車輛制動裝置的操作順序是否對應(yīng)于從燃料節(jié)約的角度認為最優(yōu)的預(yù)定操作順序；以及 基于根據(jù)所述預(yù)定操作順序執(zhí)行的制動事件的數(shù)量來計算所述輔助制動使用指數(shù)(ABUI)0
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的駕駛方式評價系統(tǒng)(I)，進一步被配置為還根據(jù)以下補充的匯總指數(shù)來計算所述駕駛方式評價指數(shù)(DSEI): 難度指數(shù)(DoDI)，根據(jù)通過相應(yīng)靜態(tài)加權(quán)系數(shù)加權(quán)的預(yù)匯總指數(shù)和部分指數(shù)來表示總體機動車輛任務(wù)難度，各個所述相應(yīng)靜態(tài)加權(quán)系數(shù)均僅根據(jù)相應(yīng)機動車輛任務(wù)獨立權(quán)重計算，并且未考慮相應(yīng)機動車輛任務(wù)獨立效益。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的駕駛方式評價系統(tǒng)(I)，進一步被配置為根據(jù)以下預(yù)匯總指數(shù)和相應(yīng)靜態(tài)加權(quán)系數(shù)來計算所述難度指數(shù)(DoDI): 任務(wù)嚴苛性指數(shù)(MSI)，從迂回和曲折、天氣條件、保持的速度資料和高程特性的角度表示在所述任務(wù)期間由所述機動車輛行駛的路線的嚴苛性程度；和 車輛負載和牽引指數(shù)(VLDI)，從所述負載和牽引的角度表示用于所述任務(wù)的所述機動車輛的宏觀條件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的駕駛方式評價系統(tǒng)(I)，進一步被配置為根據(jù)以下部分指數(shù)和相應(yīng)靜態(tài)加權(quán)系數(shù)來計算所述任務(wù)嚴苛性指數(shù)(MSI): 速度資料指數(shù)(SPI)，使 得能夠區(qū)分在高速公路、市區(qū)和郊區(qū)道路上的行駛； 高程指數(shù)(Al)，表示由所述機動車輛行駛的路線的高程特性； 扭轉(zhuǎn)指數(shù)(TI)，表示由所述機動車輛行駛的路線的迂回和曲折特性；和 氣象指數(shù)(MI)，表示沿由所述機動車輛行駛的路線的氣象條件。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的駕駛方式評價系統(tǒng)(I)，進一步被配置為根據(jù)以下部分指數(shù)和相應(yīng)靜態(tài)加權(quán)系數(shù)來計算所述車輛負載和牽引指數(shù)(VLDI): 負載指數(shù)(LI )，表示機動車輛負載條件，使得車輛上的負載越高，行駛所必需的燃料需求越大；以及 慣性阻力指數(shù)(CRI)，使得能夠量化在有效機動車輛燃料消耗和測定評級的機動車輛燃料消耗之間的差。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的駕駛方式評價系統(tǒng)(I)，其中，所述加權(quán)系數(shù)根據(jù)由相關(guān)指數(shù)表示的所述物理量的好值和壞值預(yù)先確定，使最大權(quán)重和最小權(quán)重分別對應(yīng)于所述好值和所述壞值。
12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的駕駛方式評價系統(tǒng)(I)，包括: 車輛上電子設(shè)備(3)，被設(shè)計為安裝在所述機動車輛(2)上，并包括: 數(shù)據(jù)記錄器(4)，被設(shè)計為與所述機動車輛(2)的控制器局域網(wǎng)絡(luò)(5)連接，以下載和存儲評價所述機動車輛駕駛方式所必需的所述機動車輛(2)的任務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)； 無線電發(fā)射器裝置(7)，被設(shè)計為與所述數(shù)據(jù)記錄器(4)連接以獲取并無線電發(fā)送由此收集的任務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)；以及 數(shù)據(jù)處理裝置(6)，被設(shè)計為與所述數(shù)據(jù)記錄器(4)連接以獲取并處理所收集的任務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)，從而車載評價機動車輛駕駛方式；以及 地面站(8)，被設(shè)計為與所述車輛上電子設(shè)備(3)配合以執(zhí)行所述機動車輛駕駛方式的非車載評價，并包括: 無線電接收器裝置(9)，被設(shè)計為接收由所述車輛上電子設(shè)備(3)的無線電發(fā)射器裝置(7)無線電發(fā)送的任務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)；以及 數(shù)據(jù)處理服務(wù)器(10)，被設(shè)計為與所述無線電接收器裝置(9)連接以獲取并處理所接收的任務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)，從而非車載評價所述機動車輛駕駛方式； 并且其中，所述數(shù)據(jù)處理裝置(6)和所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器(10)被編程為分析所述任務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)且評價所述機動車輛駕駛方式，并輸出以下信息: 關(guān)于從發(fā)動機起動直到隨后停止發(fā)動機的機動車輛任務(wù)的匯總；以及關(guān)于從車載計算機由所述駕駛員重新設(shè)定時起的機動車輛任務(wù)的匯總； 并且其中，所述數(shù)據(jù)處理裝置(6)進一步被編程為輸出以下額外信息: 關(guān)于由具體的駕駛員執(zhí)行操縱構(gòu)成的個體事件的評級:當(dāng)事件從一系列預(yù)期事件中識別時，所述事件被處理且所執(zhí)行的操縱被評級，從而對所述駕駛員提供以旨在燃料節(jié)約的評級。
13.—種機動車輛(2)的駕駛方式評價軟件，能夠加載在駕駛方式評價系統(tǒng)(I)的處理構(gòu)件(6、10)中并且被編程為在執(zhí)行時使所述駕駛方式評價系統(tǒng)(I)如任一前述權(quán)利要求所述進行配置?！?br> 【文檔編號】B60W40/09GK103717470SQ201280029194
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月16日
【發(fā)明者】多梅尼科·戈斯托利, 斯特凡諾·薩利奧, 克勞迪奧·里奇, 西爾維奧·達塔, 毛里齊奧·米列塔, 馬里奧·甘貝拉, 安德烈亞·塞孔迪 申請人:C.R.F.阿西安尼顧問公司, 依維柯股份有限公司