用于預(yù)見(jiàn)性地控制機(jī)動(dòng)車(chē)的速度調(diào)節(jié)設(shè)備的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于預(yù)見(jiàn)性地控制機(jī)動(dòng)車(chē)的速度調(diào)節(jié)設(shè)備的方法，其中，為了在 考慮到前方行駛路段的情況下調(diào)整額定速度，從不同控制方案中做出選擇，并且其中，依賴 于前方行駛路段的坡度型廓（Steigungsprofil)進(jìn)行選擇。
【背景技術(shù)】
[0002] 速度調(diào)節(jié)設(shè)備用于機(jī)動(dòng)車(chē)中，以便尤其是在較長(zhǎng)的行駛路段上盡量對(duì)由車(chē)輛駕駛 員預(yù)先給定的額定速度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而使車(chē)輛駕駛員接下來(lái)除了必要時(shí)在此期間進(jìn)行 的匹配制動(dòng)之外只需要執(zhí)行轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。在傳統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)設(shè)備中將相應(yīng)的機(jī)動(dòng)車(chē)的狀態(tài)變 量考慮在內(nèi)，以便使速度在調(diào)節(jié)運(yùn)行中自動(dòng)根據(jù)各調(diào)整出的期望速度進(jìn)行匹配，并且在此 保持在預(yù)先給定的速度范圍之內(nèi)，而在速度調(diào)節(jié)設(shè)備的更先進(jìn)的控制中部分地還將前方行 駛路段的信息考慮在內(nèi)，以便能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)見(jiàn)性的控制。在此，往往考慮到前方行駛路段的坡 度型廓，以便在自動(dòng)的速度調(diào)節(jié)過(guò)程中可以最優(yōu)地，尤其是在以經(jīng)濟(jì)和生態(tài)為著眼點(diǎn)的情 況下駛過(guò)前方行駛路段的坡度。
[0003] 由DE 10 2009 040 682 A1公知了一種用于預(yù)見(jiàn)性地控制機(jī)動(dòng)車(chē)的速度調(diào)節(jié)設(shè)備 的方法。在此，主要尤其是將前方行駛路段的路段參數(shù)考慮在內(nèi)，其包括該前方行駛路段的 坡度型廓。于是，根據(jù)路段參數(shù)還有當(dāng)前的車(chē)輛參數(shù)從速度調(diào)節(jié)設(shè)備的不同的控制方案中 做出選擇，其中，在此首先確定粗略的預(yù)見(jiàn)性視界，隨后基于坡度將該預(yù)見(jiàn)性視界劃分成節(jié) 段。然后，在每個(gè)節(jié)段針對(duì)一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用情況對(duì)各選定的控制方案的影響及其對(duì)速度調(diào) 節(jié)設(shè)備的符合需求的控制的適應(yīng)性進(jìn)行檢查。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 從前述現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，現(xiàn)在本發(fā)明的任務(wù)是提供一種方法，其中，可以用很低的成 本實(shí)現(xiàn)對(duì)速度調(diào)節(jié)設(shè)備的考慮到油耗的最優(yōu)的、預(yù)見(jiàn)性的控制。
[0005] 該任務(wù)基于權(quán)利要求1的前序部分結(jié)合其表征性的特征來(lái)解決。隨后的從屬權(quán)利 要求分別反映了本發(fā)明的有利改進(jìn)方案。此外，由權(quán)利要求8得知一種機(jī)動(dòng)車(chē)的控制系統(tǒng)， 該控制系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的可控的速度調(diào)節(jié)設(shè)備。關(guān)于計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及包含該計(jì)算 機(jī)程序產(chǎn)品的存儲(chǔ)介質(zhì)參引權(quán)利要求9和10。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明，在一種用于預(yù)見(jiàn)性地控制機(jī)動(dòng)車(chē)的速度調(diào)節(jié)設(shè)備的方法中，從不同 控制方案中做出選擇，以便在考慮到前方行駛路段的情況下調(diào)整額定速度。在此，依賴于前 方行駛路段的坡度型廓進(jìn)行選擇。在此，在本發(fā)明的意義下，優(yōu)選存在有形式為具體操作建 議的控制方案，也就是說(shuō)，在各選定的控制方案的框架內(nèi)預(yù)先給定機(jī)動(dòng)車(chē)的動(dòng)力總成的具 體運(yùn)行方式。尤其優(yōu)選地，通過(guò)選擇機(jī)動(dòng)車(chē)變速器的具體換擋策略來(lái)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的驅(qū)動(dòng)裝置 的運(yùn)行點(diǎn)做出調(diào)整。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明，前方行駛路段的坡度型廓尤其經(jīng)由預(yù)見(jiàn)性軟件獲知，該預(yù)見(jiàn)性軟件 對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的導(dǎo)航儀的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。如果在此借助導(dǎo)航儀將車(chē)輛駕駛員向具體目的地引 導(dǎo)，則可以直接將計(jì)劃好的路段走向的坡度型廓考慮在內(nèi)。而如果不經(jīng)由導(dǎo)航儀來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo) 航，則將路段走向尤其作為最可能路徑（most-likely-path)來(lái)獲知，其中，在針對(duì)其他路 段走向的多個(gè)備選的可行方案中，根據(jù)車(chē)輛駕駛員的駕駛方式推斷出最可能的行駛路段。 尤其優(yōu)選地，將7公里范圍內(nèi)的前方行駛路段區(qū)段作為前方行駛路段來(lái)考慮，由此一方面 可以完成對(duì)速度調(diào)節(jié)設(shè)備的可靠控制，而另一方面將所要考慮的數(shù)據(jù)保持在最少程度。
[0008] 現(xiàn)在，本發(fā)明包括如下技術(shù)教導(dǎo)，坡度型廓通過(guò)與依賴于額定速度獲知的坡度范 圍的配屬關(guān)系來(lái)劃分節(jié)段，并且根據(jù)坡度型廓的至少一個(gè)節(jié)段分別選定控制方案的適當(dāng)?shù)?方案。換而言之，前方行駛路段的坡度型廓也就是通過(guò)與坡度范圍的配屬關(guān)系來(lái)進(jìn)行歸類(lèi)， 其中，這些坡度范圍依賴于所期望的額定速度來(lái)獲知。在此，坡度型廓通過(guò)與這些范圍的配 屬關(guān)系根據(jù)走向的不同被劃分成一個(gè)或多個(gè)節(jié)段，其中，在劃分成唯一節(jié)段的情況下，坡度 型廓完全通過(guò)該唯一節(jié)段來(lái)繪制。于是在從不同控制方案中進(jìn)行選擇時(shí)，考慮至少一個(gè)節(jié) 段，并且根據(jù)該節(jié)段或甚至多個(gè)節(jié)段來(lái)選定具體控制方案。
[0009] 借助用于控制速度調(diào)節(jié)設(shè)備的這種方法可以首先獲知要調(diào)整出的額定速度的最 優(yōu)的軌跡，其中，該獲知可以在幾個(gè)單個(gè)步驟中并且進(jìn)而以很低的成本來(lái)實(shí)現(xiàn)。那么對(duì)于選 擇來(lái)說(shuō)，基本上僅發(fā)生將坡度型廓與不同的坡度范圍進(jìn)行配屬?？偠灾纱丝梢詫?shí)現(xiàn)對(duì) 速度調(diào)節(jié)設(shè)備的預(yù)見(jiàn)性的控制，在該控制中可以實(shí)現(xiàn)油耗最優(yōu)地駛過(guò)前方行駛路段。
[0010] DE 10 2009 040 682 A1的方法相比之下要更復(fù)雜，這是因?yàn)樵诖耸紫纫_定粗 略的預(yù)見(jiàn)性視界，隨后將該預(yù)見(jiàn)性視界劃分成更精確的節(jié)段。因?yàn)橹筮€要針對(duì)每個(gè)節(jié)段 來(lái)檢查在一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用情況和各選定的控制方案中是否可以實(shí)現(xiàn)符合需求的控制，也就 是分別進(jìn)行模擬，所以需要相應(yīng)的計(jì)算成本。
[0011] 在本發(fā)明意義下，坡度型廓的節(jié)段優(yōu)選通過(guò)如下方式形成，即，使其完全位于其中 一個(gè)坡度范圍內(nèi)，也就是通過(guò)兩個(gè)范圍過(guò)渡部限定，或者說(shuō)在第一節(jié)段的情況下通過(guò)自獲 知開(kāi)始直至第一范圍變換部的走向來(lái)限定。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，與四個(gè)坡度范圍進(jìn)行配屬。在此，通過(guò)第一坡度范 圍代表即使在機(jī)動(dòng)車(chē)的驅(qū)動(dòng)裝置全負(fù)荷的情況下也無(wú)法再保持要調(diào)整出的額定速度的車(chē) 道坡度，而在驅(qū)動(dòng)裝置的牽引運(yùn)行下，也就是在其全負(fù)荷運(yùn)行或部分負(fù)荷運(yùn)行下可以到達(dá) 要調(diào)整出的額定速度的車(chē)道坡度配屬于第二坡度范圍，通過(guò)第三坡度范圍代表在機(jī)動(dòng)車(chē)溜 滾（Rollen)時(shí)能夠保持或者甚至增加了額定速度的車(chē)道坡度，而在驅(qū)動(dòng)裝置的滑行運(yùn)行 (Schubbetrieb)時(shí)能夠達(dá)到或者甚至增加了額定速度的車(chē)道坡度配屬于第四坡度范圍。
[0013] 借助對(duì)能想到的車(chē)道坡度的這種劃分，通過(guò)前方行駛路段的坡度型廓與坡度范圍 的配屬關(guān)系可以從控制方案中做出適當(dāng)?shù)倪x擇。在此尤其優(yōu)選地，在前期通過(guò)對(duì)在范圍之 間的邊界坡度進(jìn)行計(jì)算來(lái)確定四個(gè)坡度范圍，其中，在將要調(diào)整出的額定速度考慮在內(nèi)的 情況下，這借助行駛阻力公式和機(jī)動(dòng)車(chē)的驅(qū)動(dòng)裝置的本身已知的最大和最小發(fā)動(dòng)機(jī)力矩來(lái) 進(jìn)行。在此，從已知的車(chē)輛質(zhì)量（例如通過(guò)具體稱重或估計(jì)）以及在前方行駛路段上基本 恒定的溜滾阻力出發(fā)。
[0014] 在本發(fā)明的一種改進(jìn)方案中，在坡度型廓的各個(gè)節(jié)段內(nèi)分別獲知平均坡度，由此 可以達(dá)到對(duì)方法的進(jìn)一步簡(jiǎn)化，并且進(jìn)而也可以達(dá)到減少成本。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明另一設(shè)計(jì)可行方案，在獲知針對(duì)前方行駛路段的坡度型廓的三個(gè)或多 個(gè)節(jié)段的情況下，分別考慮前三個(gè)相繼跟隨的節(jié)段，用以分別獲知適當(dāng)?shù)目刂品桨浮Ｍㄟ^(guò)考 慮三個(gè)相繼跟隨的節(jié)段可以形成樣本，借助該樣本可以針對(duì)不同控制方案中的一個(gè)做出判 斷。在此，在將坡度型廓與四個(gè)坡度范圍進(jìn)行配屬時(shí)，優(yōu)選從保存的4X4X4矩陣中分別選 定適當(dāng)?shù)目刂品桨?。在此，?yōu)選通過(guò)示例性地如下所示的表格來(lái)展開(kāi)4X4X4矩陣，這些表 格在四個(gè)坡度范圍中的一個(gè)坡度范圍中分別配屬于一個(gè)開(kāi)始節(jié)段：


[0020] 在此，在表格內(nèi)豎直軸線分別相應(yīng)于第二節(jié)段的范圍，水平軸線分別相應(yīng)于第三 節(jié)段的范圍。就此而言，根據(jù)三個(gè)相繼跟隨的節(jié)段可以分別讀出具體操作建議。
[0021] 在本發(fā)明意義下，在獲知針對(duì)前方行駛路段的坡度型廓的少于三個(gè)節(jié)段的情況 下，根據(jù)其中一個(gè)節(jié)段或根據(jù)其中兩個(gè)相繼跟隨的節(jié)段分別選定適當(dāng)?shù)目刂品桨浮Ｈ绻?預(yù)見(jiàn)性視界范圍內(nèi)僅得到坡度型廓的一個(gè)或兩個(gè)相繼跟隨的節(jié)段（例如這是因?yàn)槠露刃?廓在視界的范圍內(nèi)僅微不足道地變化或者始終保持在一個(gè)坡度范圍內(nèi)），那么盡管如此仍 然可以選定適當(dāng)?shù)目刂品桨?。尤其?yōu)選地，通過(guò)從保存的表格中讀出控制方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。針對(duì) 獲取兩個(gè)相繼跟隨的節(jié)段以及在僅獲取唯一節(jié)段的情況下可以示例性地考慮如下表格：
[0022]
[0023] 在此，豎直軸線分別相應(yīng)于第一節(jié)段的范圍，以及水平軸線分別相應(yīng)于第二節(jié)段 的范圍。
[0025] 在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，駛過(guò)第一節(jié)段或唯一節(jié)段之后，更新坡度型廓以及重新 劃分節(jié)段。由此，可以始終更新借助其預(yù)見(jiàn)性地調(diào)整額定速度的視界，并且進(jìn)而確保了適當(dāng) 選定控制方案。
[0026] 在此，根據(jù)本發(fā)明的方法尤其可以通過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)的控制設(shè)備來(lái)完成，其中，控制設(shè)備 在此包括要控制的速度調(diào)節(jié)設(shè)備。在此，根據(jù)本發(fā)明的解決方案也可以表現(xiàn)為計(jì)算機(jī)程序 產(chǎn)品，當(dāng)該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在處理器，例如控制儀（如變速器控制儀）的處