专利名称：带有停车功能的汽车速度调节器的制作方法
背景技术：
本发明涉及一种带有停车功能的汽车速度调节器，它包括一个用于启动该速度调节器的操作元件和一个启动锁定机构，后者在操作制动踏板的情况下防止启动。
由DE 199 58 120 A1公开了这类速度调节器的一个例子，一方面该速度调节器具有一种所谓的ACC模式(自适应巡航控制)，另一方面又具有一种停车功能，即一种所谓的停-走(S&G)模式。
如果自己的汽车前面的路面没有障碍或前行的汽车行驶较快或离开足够的距离，则在ACC模式中，汽车的速度调到一个由司机选定的期望速度。距离传感器例如雷达传感器可探测自己车道上的前行汽车和其它障碍物，并在需要时匹配速度，使得按一个测量的安全距离紧跟前行汽车。ACC模式通常适用于在高速公路或良好扩建的乡村公路上的畅通行驶，亦即这种交通状况的特点是比较小的动态性和比较大的车距。
相反停-走模式则用于下限速度范围，并提供了ACC模式不具备的功能，尤其是在例如行驶到堵车终端的情况下，自己的汽车自动刹车的功能。在一些实施方式中，在一定条件下当前行汽车重新起动时，自己的汽车也能自动重新起动。例如当自己的汽车只停比较短的时间，且被紧跟的目标即前行汽车总是保持在距离传感器的位置范围内时，这些条件就被满足。而在其它条件下，则宜在前行汽车起动时只向司机发出起动提醒并让他自己最后决定。
运行模式的选择或用自动或借助专用的操作元件(模式选择键)来实现，司机用它们既可启动ACC模式或停-走模式，又可停止其中的任一模式。
如果司机通过操作制动踏板对事件进行主动干涉，则一般基于存在一种用调节器的自动功能不能控制的状况。由于这个原因，公知的速度调节器迄今为止都是这样设计的只要司机操作制动踏板，调节功能就自动关闭，所以司机的动作和速度调节器的动作之间不产生冲突。因此，只要操作制动踏板，也可不启动速度调节器，亦即操作制动踏板可导致启动锁定。
发明内容
按本发明的具有权利要求1所述特征的速度调节器相应地具有这样的优点它向司机提供了更高的操作舒适性，这是当汽车停止或几乎停止时使操作制动踏板引起的启动锁定至少在一定条件下无效来实现的。在这种情况中，因为通过司机操作制动踏板不具有使汽车减速来控制可能发生的危险情况的作用，又因为速度调节器由于它的停车功能可使汽车保持停止，并在交通状况容许的情况下汽车可以自动重新起动，所以在停车的情况下速度调节器被启动时，不会碰到安全顾虑的问题。按此方式，司机在启动速度调节器的可能性方面就获得了较大的活动余地。
本发明对于带有自动变速器的汽车是特别有利的，只要变速杆不位于空档位置或停车位置，这种汽车制动器就必须保持在停车状态。所以如果速度调节器不启动时，司机必须踩着制动踏板，以使汽车保持在停止状态。因此在停止状态内，速度调节器的启动就可使司机的脚离开制动踏板，而汽车则不滚动。这不但有利于司机的舒适性，而且也避免了由于司机试图“蒙骗”启动锁定而产生危险状态，例如他为了启动速度调节器而短暂地松开制动踏板，并由此导致汽车短时地滚动。
本发明的优选的结构方案和改进方案可以由从属权利要求中得知。
在一种实施方式中，当汽车真正停止时，亦即当速度准确为0时，启动锁定消除。而在一种作为替代方案的实施方式中，当汽车的速度不大于例如为3公里/小时数量级的预定启动速度时，则启动锁定已消除。
根据另一种实施方式，只有当汽车停止了一定长的时间时，启动锁定才消除。这样，司机就可以—像在汽车行驶中那样—在停车过程中或其后的短时间内借助于操作制动踏板来停止速度调节器。
典型的停车功能是这样设计的，即它具有多种不同的停车状态。当汽车例如由于前行汽车停止而通过速度调节器自动地制动到停车状态时，该系统首先转入有效停车状态，当前行汽车重新起动时，自己的汽车无须司机的作用就可从这个有效停车状态自动地起动。但在一个较长的停车时间后，该系统则转入一种等候状态，在这个等候状态内，只有通过司机的作用，例如通过一个由系统发出的起动指示的确认，才可实现重新起动。在这种情况下，最好这样实现启动锁定当速度调节器在踩下制动踏板的情况下启动时，它转入等候状态，而不转入有效停车状态。
但如果司机在启动锁止无效的条件下操作制动踏板，而速度调节器仍处于有效状态时，通常也不会使速度调节器自动停止。所以在一种特别优选的实施方式中，在启动锁定无效的相同条件下，自动关闭功能也停止。在启动锁定只有在汽车的一定停车时间后才消除的方案中，则该停车时间不应短于速度调节器在有效停车状态内保持的停留时间。如果司机在这个时间结束后操作制动踏板，则速度调节器虽然有效，但它不位于无须司机确认就容许自动起动的有效停车状态，而是位于只发出起动指示的等候状态。
自动关闭功能无须完全停止，而是也可这样改进，即只有当司机操作制动踏板的时间比一个确定的制动持续时间(例如5秒)长时和/或由司机施加的制动力超过一个确定的最小值时速度调节器才自动关闭。所以司机始终可以借助制动踏板来停止速度调节器，还避免了可使汽车自动停止的速度调节器因司机无意中碰了制动踏板而无意中关闭的危险。如果由于制动压力和/或制动持续时间引起关闭，则司机应持续收到一种例如报警声音形式的指示，所以司机总是知道速度调节器是否保持有效，或者司机自己是否必须借助制动踏板使汽车保持停止。
作为可选方案如果在一个预定的时间间隔内(t＝tmin-□)多次操作制动踏板，则也可实现有关闭。
本发明的实施例示于附图中，并在下面进行详细说明。
附图表示图1速度调节器及其所属的操作元件和指示元件的框图；图2速度调节器工作原理的图表。
具体实施例方式
由于带有自适应巡航控制功能和停车功能的速度调节器的结构和工作原理是众所周知的，所以图1只示出最重要的元件框图。传感装置10包括一个距离传感器，例如一种雷达传感器，该传感器测定前行汽车的距离和相对速度。如果该雷达传感器探测到多个目标，例如多辆汽车或诸如路牌之类的静止目标时，则还通过似真性分析来选出一个目标。
传感装置10还包括一些熟知的传感器，尤其是加速踏板10a和制动踏板10b的踏板传感器，以及例如行驶速度传感器、探测纵向和横向加速度的加速度传感器、横摆速度传感器等等，这些传感器本来就在汽车内，且其信号也用于其它调节目的。距离传感器和其余传感器的信号在一个例如由微机构成的电子控制设备12中进行处理。控制设备12影响汽车的传动系统和制动系统。以便把行驶速度调节到由司机选定的期望速度或调节到与前行汽车保持适当的距离。
这种调节功能下面称为自适应巡航控制(ACC)功能，司机通过操作一个ACC键14即可启动该功能。如果以前已经存储了一个期望速度，则ACC键的操作具有把这种调节再记录(“恢复”)到这个期望速度的功能。否则司机要短时间地操作键16，在汽车达到了所期望的速度后设定期望速度。键16的继续或持续操作可实现期望速度的步进增加。相应地，键18的操作则可引起期望速度的步进降低。
一旦汽车的速度低于一个确定的值V1，例如低于40公里/小时，ACC功能立即自动关闭。但如果速度低于一个较大的值V2，例如为50公里/小时，则司机可通过操作一个S&G(停-走)键20启动S&G功能。例如当司机把车开到堵车终端时，则可使用这个功能。S&G功能(停车功能)可使汽车自动地在堵车终端之前的一个适当的距离内停止下来。当自己汽车前面停止的汽车向前起动一段距离时，S&G功能使自己的汽车自动起动并向前起动相应的距离。此时自己的汽车的速度自动限制到速度V2或限制到一个更小的、由司机借助键16和18选定的期望速度。
在另一种实施方式中，停车功能可这样设计，它只能实现汽车自动刹车停止和汽车保持在停止状态，但不能实现自动的重新起动。这样的一种实施方式也是可以考虑的，即根据汽车速度自动地控制ACC功能和S&G功能之间的转换。
用一个Off键22(关闭键)可关闭ACC功能和S&G功能。
键14、16、18、20和22例如可集成在一根多功能杆中，该杆例如可布置在汽车的方向盘上。
指示灯24和26向司机指示出ACC功能和S&G功能的当前状态。指示灯24亮黄色表示ACC功能虽然是无效的，但可在给定条件下借助ACC键14来启动。变成绿色则表示该功能的有效状态。同理适用于指示灯26和S&G功能。
只要汽车例如以至少2至4公里/小时的速度滚动，则制动踏板10b的操作具有如Off键22的操作相同的作用，亦即ACC功能或S&G功能的停止。所以如果司机保持操作制动踏板10b，也不能用键14或20启动这些功能(启动锁止)。
但当汽车接近停止时，亦即当它的速度小于或等于预定的启动速度Va(2至4公里/小时)，制动踏板10b的操作则不具有如Off键22的操作那样的相同作用，而是速度调节器特别是S&G功能保持有效。在这些条件下，如果S&G功能以前是无效的，即使在操作制动踏板时也可借助S&G键20启动该功能。
如果速度调节器不起作用，则这种情况至少对带有自动变速器的汽车来说，意味着司机必须保持操作制动踏板10b，以使汽车保持停止。所以在汽车停止时，尽管制动踏板10b具有启动锁定的作用，但在停止时S&G功能根本不能启动。但当速度低于启动速度Va时，通过这里所述的速度调节器使启动锁定不起作用，司机也能在停车状态启动速度调节器。
现在借助图2所示状态图来详细说明速度调节器的功能，这对理解本发明是重要的。图2中的每个椭圆表示速度调节器的一种状态，而各个椭圆之间的箭头则表示相应状态之间的转换。用实线画出的箭头表示在操作制动踏板10b时可以进行的转换；只作为框示出的和空白的箭头尖则表示在操作制动踏板时不能进行的转换。这些状态以表格形式排列在竖列“有效”、“可启动”和“无效”以及横行“V≤Va”和“V＞Va”中。为简化起见，只示出与S&G功能相关的状态。在竖列“有效”状态时，S&G功能起作用。在竖列“可启动”状态时，则该功能不起作用，至少不在整个范围内起作用，但可启动。在竖列“无效”状态时，则S&G功能停止。只有当汽车的速度V大于启动速度Va时才可能出现横行“V＞Va”中的状态。当汽车接近停止时，则可出现横行“V≤Va”中的状态。
当汽车以例如25公里/小时的速度行驶并且速度调节器不起作用时，则出现“准备”状态。此时通过键20的操作，司机可启动S&G功能，且系统按箭头t1转换到“行驶”状态。只要目标即前行汽车存在，则本车以测量的距离跟随。当该目标停止时，装有速度调节器的汽车则自动地制动到停止状态，相当于按箭头t2转换到“停止，有效”状态。汽车制动器通过速度调节器自动地保持在这个状态内，所以汽车保持停止。该系统在“停止，有效”状态保持预定的停留时间。如果该目标在这个停留时间内重新运动，则自己的汽车也自动地起动，且该系统按箭头t3重新转换到“行驶”状态。
如果在“停止，有效”状态内停留时间结束，但该目标依然存在，则系统按箭头t4转入“等候”状态。只有在司机确认后，汽车才可从这个状态起动。如果该目标重新运动，则通过箭头t5转入“起动指示”状态，并例如以声音信号的形式向司机发出一个起动指示。然后，当司机在一个预定的时间间隔内例如通过S&G键20或键16的操作或通过加速踏板10a的操作确认起动愿望时，汽车自动地起动，而速度调节器则按箭头t6重新转入“行驶”状态。
如果在“停止，有效”或在“等候”状态内该目标消失，则按箭头t7或t8转入“停止”状态，只有通过加速踏板的操作(箭头t9)，才可离开该状态转入“行驶”状态。
如果在“行驶”状态内操作Off键22，使速度调节器停止，则进入“准备”状态(未用箭头示出)。如果在这些状态之一内汽车接近停止时，操作Off键22，则转入“停止，无效”状态。同时发出一个声音指示，向司机发出信号，他现在必须操作制动踏板，使汽车保持停止。制动踏板的操作本身不能导致离开这个状态，这用箭头t10来表示。由于启动锁定在这个状态内是无效的，但司机可在操作制动踏板的情况下按S&G键20，以便按箭头t11转入“等候”状态。作为替代方案，键20的操作也可实现转入“停止”状态(箭头t11′)。但转入“等候”状态具有这样的优点在前行汽车起动时，司机收到一个起动指示。如果没有目标存在，则系统通过箭头t8返回“停止”状态。如果在“等候”和“停止”状态之一中操作制动踏板(箭头t12和t13)，则(不同于Off键22的操作)不导致返回“停止，无效”状态，而是系统仍保持在其当前的状态。
如果在“停止，有效”状态操作制动踏板，则最好按箭头t14转入“等候”状态。作为替代方案，系统也可保持在“停止，有效”状态(箭头t15)或转入“停止”状态(箭头t16)。
如果在“行驶”状态操作制动踏板，则按箭头t17转入“启动锁定”状态，且速度调节器停止。只要压紧制动踏板，则在行车过程中不可重新启动S&G功能。只有当司机松开制动踏板时，才按箭头t18转入“准备”状态，在这个状态内，速度调节器可重新启动。
如果司机在“启动锁定”状态内保持压紧制动踏板，则速度最终降到低于Va，并无须司机的附加行动就可按箭头t19转入“停止，无效”状态。但在速度低于值Va后，司机也可在继续压紧制动踏板的情况下按压键20，并由此使系统立即重新转入“等候”状态(箭头t20)，或按一种可能替代方案转入“停止”状态(箭头t21)。
下面参照图2简要地描述上述实施例的可能的变型方案。
启动速度Va也可为值0。在这种情况中，制动踏板的启动锁定和关闭功能只有在汽车真正停止时才有效。
根据另一种改进方案，制动踏板的启动锁定和关闭功能在一个确定的减速时间过程中仍然有效、在系统按箭头t2转入“停止，有效”状态后，汽车达到停止状态。这个减速时间最好与系统保持在“停止，有效”状态的停留时间一样长。
这导致这样的结果不可能实现转换t15和t16，而是在操作制动踏板的情况下，从“停止，有效”状态转入“停止，无效”状态(制动踏板的关闭功能)。只有当操作制动踏板时，系统按箭头t4转入“等候”状态后，该关闭功能才是无效的，且系统按箭头t12保持在“等候”状态。
关闭功能和启动锁止的延迟消除也引起这样的后果从“启动锁定”状态只可以按箭头t19转入“停止，无效”状态，而不是按箭头t20直接转入“等候”状态。在这种情况下，也只有当汽车停止的时间长度相当于减速时间时才能从“停止，无效”状态按箭头t11转入“等候”状态。
在上述各种实施方式中，在“等候”和“停止”状态和还有可能在“停止，有效”状态内操作制动踏板10b不具有与操作Off键20相同的功能，亦即它不导致速度调节器的停止。但速度调节器可有选择地进行改进，使得在速度小于或等于Va的状态中，测出制动踏板的操作持续时间，并在操作持续时间超过一个确定的阈值时，速度调节器停止。在这种情况下，只要继续保持制动踏板的操作，启动锁定就有效。作为替代方案，速度调节器停止和启动锁定变成有效的条件可以是制动踏板的操作力或踏板行程超过一个确定的阈值。这些条件的适当组合同样是可以考虑的。
权利要求
1.汽车用的带有停车功能的速度调节器，其包括一个用于启动该速度调节器的操作元件(14、20)和一种启动锁定，后者防止在操作制动踏板(10b)的情况下启动，其特征为，当预定的条件包括速度(V)不大于一个确定的启动速度(Va)的条件满足时，所述启动锁定是无效的。
2.按权利要求1的速度调节器，其特征为，所述启动速度(Va)等于零。
3.按权利要求2的速度调节器，其特征为，所述启动锁定无效的其它条件是，汽车的停车超过预定的时间间隔。
4.按权利要求1的速度调节器，其特征为，所述启动速度大于零，但小于10公里/小时。
5.按前述权利要求任一项的速度调节器，其特征为，只有在速度大于启动速度(Va)时，速度调节器的自动关闭功能在操作制动踏板(10b)时才是有效的。
6.按前述权利要求任一项的速度调节器，其特征为所述停车功能具有一个“停止，有效”状态和至少一个“等候”状态，在前一状态内，无须司机作用汽车便可自动起动，而在后一状态内，则只有在司机确认后才可重新起动；当满足预定的条件，在有效状态操作制动踏板(10b)和/或通过操作制动踏板启动时，则速度调节器转入“等候”状态。
全文摘要
汽车用的带有停车功能的速度调节器包括一个用于启动速度调节器的操作元件(14、20)和一种启动锁定状态，后者防止在操作制动踏板(10b)的情况下启动，其特征为，当预定的条件包括速度不大于一个确定的启动速度的条件满足时，启动锁定是无效的。
文档编号B60K31/00GK1898101SQ200480038926
公开日2007年1月17日 申请日期2004年7月22日 优先权日2003年12月23日
发明者J·贝克, G·布罗伊希勒 申请人:罗伯特·博世有限公司