專利名稱：汽車中的縱向動力控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車中的縱向動力控制系統。
背景技術：
在具有尤其用于縱向動力控制的駕駛輔助系統的汽車中，已經公知用于操縱驅動系統和/或車輪制動系統以實現額定汽車速度的方法，其中縱向動力控制用于將預定的速度或與前面行駛的汽車之間的預定距離保持為恒定。該操縱附加地通過輸出額定輪矩(或額定合計輪矩或者牽引力)來進行。對于關于例如可以作為要求從駕駛輔助系統輸出到驅動系統的額定輪矩(或期望牽引力)的可能實現(Umsetzung)的技術背景，參照DE10117162A1。驅動系統通常由電子控制的發動機(例如內燃機)以及同樣也可電子控制的變速器組成。因此，由驅動系統產生的輪矩(合計輪矩)的分量在特定變速器速比下通過發動機或內燃機力矩給出。
目前實現的駕駛輔助系統、例如ACC(自適應巡航控制)或者任意結構的速度控制器(Tempomat)為內燃機的控制設備和/或自動變速器的控制設備預定其對于接合力矩額定預定值的期望。為此，關于行駛阻力和傳動鏈中當前傳動比(當前檔位和傳動軸差動的傳動比)的知識是必需的。上述作用鏈(Wirkkette)駕駛輔助系統-額定預定值方向內燃機、通過內燃機的預定值的實現以及變速器對該實現的反應具有不同的效果，這些效果導致以下缺點-變速器的反應時間長。反接(Rueckschaltung)通常在其不再必要時才出現。
-不必要的線路，即在特定情況下出現不必要的反接，因為當前可獲得的發動機力矩已經足夠。
-擺動連接(Pendelschaltung)，即在短時間內頻繁的反接和按序連接(Hochschaltung)。這尤其可能出現在平面與爬坡或下坡之間的過渡處。
所述效果使駕駛者感覺不舒服，因為這些效果是不期望的；因為換擋與在沒有駕駛輔助系統的情況下所執行的換擋不同。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種提高舒適度和調節速度的縱向動力控制系統。
按照本發明，該技術問題通過權利要求1的內容解決。優選擴展方案是從屬權利要求的內容。
在本發明的汽車中用于從實際汽車速度出發設置新的額定汽車速度的縱向動力控制系統中，設置用于確定為達到額定汽車速度而預定的額定輪矩曲線的功能模塊，其中額定輪矩曲線至少在主要段中與汽車速度的倒數成比例(參照牽引力雙曲線)地預先給定，并被輸出到用于實現額定輪矩曲線的可能調節系統(例如驅動系統和/或制動系統)。由此，縱向動力控制的額定預定值例如與受牽引力控制的驅動系統—如在DE10117162A1中所描述的—相匹配。
此外，功能模塊優選地這樣構造，使得至少在最大可能額定輪矩曲線和為保持額定汽車速度恒定所必需的輪矩(Radmoment)之間選擇額定輪矩曲線的主要段。
額定輪矩曲線可以包括起始段、主要段和結束段，其中起始段和結束段是具有有限梯度的過渡段。
額定輪矩曲線的起始點是對于保持實際汽車速度恒定所必需的輪矩，優選在考慮干擾力或行駛阻力的情況下。額定輪矩曲線的終點是對于保持額定汽車速度恒定所必需的輪矩，同樣優選在考慮干擾力或行駛阻力的情況下。
本發明基于以下認識通過將縱向動力控制系統(駕駛輔助系統)和驅動系統(包括任意發動機(例如內燃機、氫驅動裝置、電動機等)以及必要時的自動變速器(或自動的手動變速器))之間的接口轉向輪矩，驅動系統可以事先確定，由檔位預定值和接合力矩預定值的什么組合最佳地實現瞬時輪矩預定值。利用到驅動系統的受牽引力控制或輪矩控制的接口，駕駛輔助系統與汽車速度的倒數成比例地或對應于由DE10117162A1所公開的牽引力雙曲線地產生以輪矩或額定輪矩曲線形式的額定預定值。本發明的功能模塊例如可以被集成在對應于縱向動力控制系統的電子控制設備中，該電子控制設備例如與發動機控制設備和/或變速器控制設備通信。但是，這里所述的控制設備中的功能模塊的整體也可以被包括在單一中央控制設備或中央計算機中。在這種情況下，功能模塊相互通信。
在本發明的實施例中示出用于解釋本發明的其它細節。其中圖1示出可能的汽車系統連接，其中設置有本發明的功能模塊，圖2示出用于詳細解釋本發明功能模塊的工作方式的示圖。
具體實施例方式
圖1示出可能的汽車系統連接，包括驅動系統1、制動系統2和用于縱向動力控制的駕駛輔助系統3。系統1至3例如分別具有通常通過數據總線系統相互連接的電子控制設備。本發明的功能模塊例如集成在駕駛輔助系統3的控制設備中。
在本實施例中，為了達到預定的更高額定汽車速度vsoll，駕駛輔助系統3應當確定為此所需要的額定輪矩Mrad_soll_gesamt，其中該額定輪矩應當以期望的牽引力的形式作用于主動輪R。
額定汽車速度vsoll可以例如是由駕駛者通過對應于縱向動力控制系統的操作元件所設置的期望速度或者由縱向動力控制系統本身根據特定運行參數所預定的汽車速度。特別地，由縱向動力控制系統所預定的額定汽車速度vsoll可以是在隨動行駛(Folgefahrt)中預定的恒定汽車速度或者在加速度預定值下假定的恒定汽車速度(例如最大可能的汽車速度)，例如用按照未公開的DE3的系統。
作用在汽車車輪R上的額定輪矩Mrad_soll_gesamt基本上可以由驅動力矩Mrad_soll_antrieb和/或制動力矩Mrad_soll_bremse組成。下面從牽引力提高、即從正的額定驅動力矩出發，為此不需要制動力矩。
為此，在駕駛輔助系統3的控制設備中的功能模塊輸出要求到驅動系統1的控制設備，要求輸出額定輪矩Mrad_soll_gesamt作為額定驅動力矩Mrad_soll_antrieb。驅動系統1根據其它運行參數決定如何設置該驅動力矩。
圖2示出可能的額定輪矩曲線MR，該曲線是從低實際汽車速度vist到更高額定汽車速度vsoll的加速過程所必需的。
在駕駛輔助系統3的功能模塊中，例如通過以下步驟確定為達到額定汽車速度vsoll所必需的額定輪矩曲線MR1.優選地在考慮行駛阻力特征線MF的情況下，確定保持額定汽車速度vsoll恒定(穩定運行)所必需的輪矩M2，其中通過行駛阻力特征線反映估計的例如由于斜坡的干擾力矩。
2.確定形式為與速度相關的最大可能輪矩曲線M100％與為了保持額定汽車速度恒定所必需的輪矩M2之間差異的輪矩裕量(Radmomenten-Reserve)。由恒定最大驅動功率與汽車速度v之比得出已知的用于恒定功率的牽引力雙曲線形式的最大可能輪矩曲線M100％。
3.確定作為輪矩M2與輪矩裕量百分比分量之和額定輪矩曲線MR。由此同樣得到關于汽車速度v的輪矩雙曲線。該輪矩雙曲線與汽車速度v的倒數成比例，并對于額定輪矩曲線MR很重要。因此，至少額定輪矩曲線MR的主要部分B與該輪矩雙曲線相同。整個額定輪矩曲線MR也可以在實際汽車速度vist和額定汽車速度vsoll之間與該輪矩雙曲線相同。但是，在這種情況下，額定輪矩在額定輪矩曲線開始和結束時的跳躍變化可能產生舒適性問題。
4.為了提高舒適度，額定輪矩曲線MR包括起始段A、主要段B和結束段C，其中起始段A和結束段C是具有有限梯度的過渡段。額定輪矩曲線MR的起始點P1是對于保持實際汽車速度vist恒定所必需的輪矩M1，優選地同樣在考慮行駛阻力特征曲線MF的情況下。額定輪矩曲線MR的終點P2是對于保持額定汽車速度vsoll恒定所必需的輪矩M2。
參數額定輪矩也應當被理解為各種直接與輪矩成比例的參數，如牽引力或汽車加速度。重要的是與汽車速度的倒數成比例的雙曲線形的額定預定值。由此得到的汽車性能在實驗中被感覺為特別舒服，因為這對應于按照通過經驗所學習的物理比例的期望。此外，只要燃料消耗或舒適度要求沒有限制，就盡可能地利用上述輪矩裕量，以便實現快速設置新的額定汽車速度。
總之，通過本發明，優化了用于縱向動力控制的駕駛輔助系統的舒適度以及調節速度。
權利要求
1.一種汽車中的縱向動力控制系統，其中通過所述縱向動力控制系統從實際汽車速度(v1)出發設置新的額定汽車速度(v2)，其特征在于，設置用于確定為達到所述額定汽車速度而預定的額定輪矩曲線(MR)的功能模塊(3)，其中所述額定輪矩曲線至少在主要段(B)中與汽車速度(v)的倒數成比例地預先給定，并被輸出到用于實現額定輪矩曲線的可能調節系統(1，2)。
2.根據權利要求1所述的縱向動力控制系統，其特征在于，所述功能模塊(3)被這樣構造，使得至少在最大可能的額定輪矩曲線(M100％)和對于保持額定汽車速度恒定所必需的輪矩(M2)之間選擇額定輪矩曲線(MR)的主要段(B)。
3.根據權利要求1或2所述的縱向動力控制系統，其特征在于，所述額定輪矩曲線(MR)由起始段(A)、主要段(B)和結束段(C)組成，其中所述起始段(A)和結束段(C)是具有有限梯度的過渡段。
4.根據上述權利要求之一所述的縱向動力控制系統，其特征在于，所述額定輪矩曲線(MR)的起始點(P1)是對于保持實際汽車速度(vist)恒定所必需的輪矩(M1)。
5.根據上述權利要求之一所述的縱向動力控制系統，其特征在于，所述額定輪矩曲線(MR)的終點(P2)是對于保持額定汽車速度(vsoll)恒定所必需的輪矩(M2)。
6.根據上述權利要求之一所述的縱向動力控制系統，其特征在于，所述額定汽車速度(vsoll)也可以是由系統預定的恒定汽車速度。
全文摘要
在本發明的汽車中用于從實際汽車速度出發設置新的額定汽車速度的縱向動力控制系統中，設置用于確定為達到額定汽車速度而預定的額定輪矩曲線的功能模塊，該額定輪矩曲線至少在主要段中與汽車速度的倒數成比例地被預先給定，并被輸出到用于實現額定輪矩曲線的可能調節系統。
文檔編號B60W30/18GK101044038SQ200580036039
公開日2007年9月26日 申請日期2005年9月30日 優先權日2004年10月20日
發明者彼德·沃納, 安得烈亞斯·普法伊費爾 申請人:寶馬股份公司