用于预见性地控制机动车的速度调节设备的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于预见性地控制机动车的速度调节设备的方法，其中，为了在 考虑到前方行驶路段的情况下调整额定速度，从不同控制方案中做出选择，并且其中，依赖 于前方行驶路段的坡度型廓（Steigungsprofil)进行选择。
【背景技术】
[0002] 速度调节设备用于机动车中，以便尤其是在较长的行驶路段上尽量对由车辆驾驶 员预先给定的额定速度进行自动调节，从而使车辆驾驶员接下来除了必要时在此期间进行 的匹配制动之外只需要执行转向运动。在传统的速度调节设备中将相应的机动车的状态变 量考虑在内，以便使速度在调节运行中自动根据各调整出的期望速度进行匹配，并且在此 保持在预先给定的速度范围之内，而在速度调节设备的更先进的控制中部分地还将前方行 驶路段的信息考虑在内，以便能够实现预见性的控制。在此，往往考虑到前方行驶路段的坡 度型廓，以便在自动的速度调节过程中可以最优地，尤其是在以经济和生态为着眼点的情 况下驶过前方行驶路段的坡度。
[0003] 由DE 10 2009 040 682 A1公知了一种用于预见性地控制机动车的速度调节设备 的方法。在此，主要尤其是将前方行驶路段的路段参数考虑在内，其包括该前方行驶路段的 坡度型廓。于是，根据路段参数还有当前的车辆参数从速度调节设备的不同的控制方案中 做出选择，其中，在此首先确定粗略的预见性视界，随后基于坡度将该预见性视界划分成节 段。然后，在每个节段针对一个或多个应用情况对各选定的控制方案的影响及其对速度调 节设备的符合需求的控制的适应性进行检查。
【发明内容】
[0004] 从前述现有技术出发，现在本发明的任务是提供一种方法，其中，可以用很低的成 本实现对速度调节设备的考虑到油耗的最优的、预见性的控制。
[0005] 该任务基于权利要求1的前序部分结合其表征性的特征来解决。随后的从属权利 要求分别反映了本发明的有利改进方案。此外，由权利要求8得知一种机动车的控制系统， 该控制系统包括根据本发明的可控的速度调节设备。关于计算机程序产品以及包含该计算 机程序产品的存储介质参引权利要求9和10。
[0006] 根据本发明，在一种用于预见性地控制机动车的速度调节设备的方法中，从不同 控制方案中做出选择，以便在考虑到前方行驶路段的情况下调整额定速度。在此，依赖于前 方行驶路段的坡度型廓进行选择。在此，在本发明的意义下，优选存在有形式为具体操作建 议的控制方案，也就是说，在各选定的控制方案的框架内预先给定机动车的动力总成的具 体运行方式。尤其优选地，通过选择机动车变速器的具体换挡策略来对机动车的驱动装置 的运行点做出调整。
[0007] 根据本发明，前方行驶路段的坡度型廓尤其经由预见性软件获知，该预见性软件 对机动车的导航仪的数据进行分析。如果在此借助导航仪将车辆驾驶员向具体目的地引 导，则可以直接将计划好的路段走向的坡度型廓考虑在内。而如果不经由导航仪来实现导 航，则将路段走向尤其作为最可能路径（most-likely-path)来获知，其中，在针对其他路 段走向的多个备选的可行方案中，根据车辆驾驶员的驾驶方式推断出最可能的行驶路段。 尤其优选地，将7公里范围内的前方行驶路段区段作为前方行驶路段来考虑，由此一方面 可以完成对速度调节设备的可靠控制，而另一方面将所要考虑的数据保持在最少程度。
[0008] 现在，本发明包括如下技术教导，坡度型廓通过与依赖于额定速度获知的坡度范 围的配属关系来划分节段，并且根据坡度型廓的至少一个节段分别选定控制方案的适当的 方案。换而言之，前方行驶路段的坡度型廓也就是通过与坡度范围的配属关系来进行归类， 其中，这些坡度范围依赖于所期望的额定速度来获知。在此，坡度型廓通过与这些范围的配 属关系根据走向的不同被划分成一个或多个节段，其中，在划分成唯一节段的情况下，坡度 型廓完全通过该唯一节段来绘制。于是在从不同控制方案中进行选择时，考虑至少一个节 段，并且根据该节段或甚至多个节段来选定具体控制方案。
[0009] 借助用于控制速度调节设备的这种方法可以首先获知要调整出的额定速度的最 优的轨迹，其中，该获知可以在几个单个步骤中并且进而以很低的成本来实现。那么对于选 择来说，基本上仅发生将坡度型廓与不同的坡度范围进行配属。总而言之，由此可以实现对 速度调节设备的预见性的控制，在该控制中可以实现油耗最优地驶过前方行驶路段。
[0010] DE 10 2009 040 682 A1的方法相比之下要更复杂，这是因为在此首先要确定粗 略的预见性视界，随后将该预见性视界划分成更精确的节段。因为之后还要针对每个节段 来检查在一个或多个应用情况和各选定的控制方案中是否可以实现符合需求的控制，也就 是分别进行模拟，所以需要相应的计算成本。
[0011] 在本发明意义下，坡度型廓的节段优选通过如下方式形成，即，使其完全位于其中 一个坡度范围内，也就是通过两个范围过渡部限定，或者说在第一节段的情况下通过自获 知开始直至第一范围变换部的走向来限定。
[0012] 根据本发明的一种实施方式，与四个坡度范围进行配属。在此，通过第一坡度范 围代表即使在机动车的驱动装置全负荷的情况下也无法再保持要调整出的额定速度的车 道坡度，而在驱动装置的牵引运行下，也就是在其全负荷运行或部分负荷运行下可以到达 要调整出的额定速度的车道坡度配属于第二坡度范围，通过第三坡度范围代表在机动车溜 滚（Rollen)时能够保持或者甚至增加了额定速度的车道坡度，而在驱动装置的滑行运行 (Schubbetrieb)时能够达到或者甚至增加了额定速度的车道坡度配属于第四坡度范围。
[0013] 借助对能想到的车道坡度的这种划分，通过前方行驶路段的坡度型廓与坡度范围 的配属关系可以从控制方案中做出适当的选择。在此尤其优选地，在前期通过对在范围之 间的边界坡度进行计算来确定四个坡度范围，其中，在将要调整出的额定速度考虑在内的 情况下，这借助行驶阻力公式和机动车的驱动装置的本身已知的最大和最小发动机力矩来 进行。在此，从已知的车辆质量（例如通过具体称重或估计）以及在前方行驶路段上基本 恒定的溜滚阻力出发。
[0014] 在本发明的一种改进方案中，在坡度型廓的各个节段内分别获知平均坡度，由此 可以达到对方法的进一步简化，并且进而也可以达到减少成本。
[0015] 根据本发明另一设计可行方案，在获知针对前方行驶路段的坡度型廓的三个或多 个节段的情况下，分别考虑前三个相继跟随的节段，用以分别获知适当的控制方案。通过考 虑三个相继跟随的节段可以形成样本，借助该样本可以针对不同控制方案中的一个做出判 断。在此，在将坡度型廓与四个坡度范围进行配属时，优选从保存的4X4X4矩阵中分别选 定适当的控制方案。在此，优选通过示例性地如下所示的表格来展开4X4X4矩阵，这些表 格在四个坡度范围中的一个坡度范围中分别配属于一个开始节段：
[0020] 在此，在表格内竖直轴线分别相应于第二节段的范围，水平轴线分别相应于第三 节段的范围。就此而言，根据三个相继跟随的节段可以分别读出具体操作建议。
[0021] 在本发明意义下，在获知针对前方行驶路段的坡度型廓的少于三个节段的情况 下，根据其中一个节段或根据其中两个相继跟随的节段分别选定适当的控制方案。如果在 预见性视界范围内仅得到坡度型廓的一个或两个相继跟随的节段（例如这是因为坡度型 廓在视界的范围内仅微不足道地变化或者始终保持在一个坡度范围内），那么尽管如此仍 然可以选定适当的控制方案。尤其优选地，通过从保存的表格中读出控制方案来实现。针对 获取两个相继跟随的节段以及在仅获取唯一节段的情况下可以示例性地考虑如下表格：
[0022]
[0023] 在此，竖直轴线分别相应于第一节段的范围，以及水平轴线分别相应于第二节段 的范围。
[0025] 在本发明的改进方案中，驶过第一节段或唯一节段之后，更新坡度型廓以及重新 划分节段。由此，可以始终更新借助其预见性地调整额定速度的视界，并且进而确保了适当 选定控制方案。
[0026] 在此，根据本发明的方法尤其可以通过机动车的控制设备来完成，其中，控制设备 在此包括要控制的速度调节设备。在此，根据本发明的解决方案也可以表现为计算机程序 产品，当该计算机程序产品在处理器，例如控制仪（如变速器控制仪）的处