专利名称：用于机动车的起动辅助装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机动车的起动辅助装置，其具有用于开始和控制起动过程的起动调节器。
背景技术：
机动车越来越多地装备有一些辅助系统，这些辅助系统在驾驶机动车时支持驾驶员并且为驾驶员减少一定的任务。这样的辅助系统的示例是自适应行驶速度调节，其也称作ACC系统(Adaptive Cruise Control :自适应巡航控制)并且能够实现自动的速度调节以及与在前行驶的车辆的距离的自动调节。这类先进系统还能够实现例如在遇到堵塞时自动地将自身车辆制动至停止，并且可以当在前行驶的车辆重新运动时实现自动起动。这 样的系统称作“全速范围 ACC (Full-Speed Range ACC)”(ACC-FSR)或“ACC/停走(ACC/Stop and Go)”。起动辅助装置应理解为这样的系统的以下部分所述部分在停车状态之后控制车辆的自动的或者在必要时由驾驶员的命令触发的重新起动。
发明内容
具有在权利要求I中说明的特征的本发明实现一种起动辅助装置，其使所感受的更高交通安全性与更高的行驶动态性相一致。为此目的，起动辅助装置具有判定装置，所述判定装置被构造用于根据路面坡度和额定起动动态性从至少一个第一起动策略和一个第二起动策略中选择一个起动策略，其中，第一起动策略是用于由驱动系统驱动的起动的策略而第二起动策略是用于基本上通过下坡力的起动的策略。由驱动系统驱动的起动例如是发动机驱动的起动。在此，起动策略的选择应理解为用于调节起动过程的调节装置的选择和/或调节装置的调节策略的选择。在此,下坡力(Hangabtriebskraft)应理解为车辆(在必要时包括挂车)的沿行驶方向作用在自身车辆上的重力的下坡分量。这是重力在行驶方向上平行于道路表面延伸的那个分量。在此，起动应理解为使车辆从停车状态开始运动，例如直至达到预给定的行驶速度、例如15km/h。基本上通过下坡力的起动应理解为车辆的运动主要通过下坡力引起的起动。例如，可以在为了起动而不要求车辆的驱动系统的驱动功率的情况下进行所述起动。例如，可以在起动期间使驱动系统保持空转状态。在此,额定起动动态性(Soll-Anfahrdynamik)应理解为描述从停车状态起动时自身车辆的所期望的动态特性的至少一个参数，例如表征加速度特性的参数——例如额定加速度、时间间隙和/或最小距离，借助它们在距离调节的范畴中跟踪起动的、在前行驶的车辆。额定起动动态性例如包括至少一个这样的加速度参数。优选地，额定起动动态性是可变的，例如是可调节的。例如，额定起动动态性可以是ACC系统的动态性简档的一部分。在此，路面坡度(Fahrbahngefalle)应理解为路面沿行驶方向的坡度。
通过在路面坡度足够大的情况下借助于第二起动策略基本上通过下坡力起动，可以使驾驶员尤其在相对较小的额定起动动态性时获得安全的感觉，因为能够实现非常平缓和缓慢的开动。相反，在相同的路面坡度和较大的额定起动动态性时，例如可以选择用于由驱动系统驱动的起动的起动策略，以便能够实现更顺利的起动。本发明的有利构型和扩展方案由从属权利要求得出。优选地，起动辅助装置还具有用于识别不同的、预给定的行驶环境类别以及用于选择匹配于所识别的行驶环境的额定行驶动态性的识别装置。在此，“行驶环境”通常应理解为自身车辆的对于所期望的行驶特性具有决定性作用的环境特征，例如自身车辆所在的道路的类型，包括交通状况。由此，对于不同的行驶环境可以实现分别以适当方式取决于路面坡度地、相匹配的起动特性。例如，在高速公路上的停走(Stop & Go)交通中可以选择小的额定起动动态性，而例如在城市交通中可以选择高的额定起动动态性。 通常，在停走交通中，在起动之后紧接着已经由于交通状况或路面坡度必须重新制动的概率高。通过低的额定起动动态性则可以在足够的路面坡度时借助于下坡力起动。在此，通过由起动辅助装置控制的非常缓慢的开动可以在停走交通中在下坡起动时给予安全的感觉，并且起动过程可以感觉特别舒适。这有助于驾驶员更放松的交通状况感知。相反，经验显示，在城市交通中通常可以顺利地起动。在此，通过选择相应较高的额定起动动态性，即使在较高的路面坡度时判定装置也可以选择用于由驱动系统驱动的起动的起动策略，从而提高起动动态性。因此通过相对顺利的加速例如可以在交通指示灯的绿灯阶段改善交通流。优选地，识别装置被构造用于在识别类别时区分自身车辆位于城市内道路上还是位于跨地区或跨区域的道路上。附加地或替代地，识别装置可以被构造用于在识别类别时区分自身车辆位于无交叉路口的道路上还是位于交叉路口或丁字路口前面的道路区段上。尤其是预期在无交叉路口的道路上交通停滞时存在停走状况，从而选择较小的额定起动动态性，而尤其是在城市内的道路上或者在交叉路口或丁字路口前面的道路上交通停滞时考虑期望更顺利的起动，从而选择较高的额定起动动态性。优选地，起动辅助装置还具有用于检测至少一个取决于车辆的位置处的路面坡度的测量参数——例如自身车辆的纵向加速度的传感器装置。这允许直接在车辆上检测引起下坡力的路面坡度。尤其是在车辆停车时，纵向加速度直接取决于路面坡度并且与下坡力成比例。优选地，所述传感器装置包括用于检测纵向加速度的纵向加速度传感器。例如，纵向加速传感器可以是ESP系统的一部分(Electronic Stability Program :电子稳定程序)，也称作电子稳定性控制或行驶动态性调节。因此可以一起使用现有的纵向加速度传感器。优选地，判定装置被构造成当路面坡度大于取决于额定起动动态性或者所识别的行驶环境的参考值时选择用于基本上通过下坡力的起动的第二起动策略。通过根据额定起动动态性与不同的参考值进行比较，可以通过简单的判定功能使所感受的高安全性与状况匹配的行驶动态性相一致。优选地，起动辅助装置被构造成在根据第二起动策略的起动时如此控制起动过程，使得不要求驱动系统的驱动力矩。例如起动调节器可以被构造成在根据第一起动策略的起动时要求驱动系统的驱动力矩，但在根据第二起动策略的起动时不要求驱动系统的驱动力矩。优选地，起动调节器被构造成在根据第二起动策略的起动时控制制动系统的制动力矩，以便控制起动过程。尤其是，优选地控制制动系统的制动力矩，但不要求驱动系统的驱动力矩。例如，可以仅仅通过控制或调节制动系统的制动力矩来进行起动过程的调节。这样例如也可以在坡度较高时实现更安全和舒适的起动。
在附图中示出并且在以下说明中详细阐述本发明的实施例。附图示出
图I :根据本发明的起动辅助装置的框图；以及图2 :说明在起动辅助装置的判定装置中实现的判定功能的图。
具体实施例方式在图I中示出的起动辅助装置至少包括定位传感器10、纵向加速度传感器装置12和数据处理系统14，所述纵向加速度传感器装置具有纵向加速度传感器。定位传感器10用作用于定位在前行驶的车辆的定位系统。其例如可以由安装在车辆前部中的雷达传感器构成。数据处理系统14例如由一个或多个微计算机和所属的软件以及外围系统构成并且除在此说明的功能以外也可以执行ACC系统范畴内的其他功能。在此，仅仅示出和描述数据处理系统14的对于解释本发明而言重要的系统组件。这些组件可以实现为专门的硬件或也可以实现为软件模块。具体地，数据处理系统14包括用于定位传感器10的数据准备单元16、用于纵向加速度传感器装置12的数据准备单元18、用于识别不同的、预给定的行驶环境类别的识别装置20、判定装置22和两个起动调节器24、26。数据准备单元16分析定位传感器10的数据并且由此计算经定位的目标、尤其是在前行驶的车辆的距离、相对速度和方位角。数据准备单元18分析纵向加速度传感器的数据并且为判定装置22提供路面斜度信息S。路面斜度信息可以优选地取尤其是多个负的、即相应于坡度的值，以便实现起动特性与路面坡度的精细匹配。例如，数据准备单元18可以将由纵向加速度传感器检测到的测量参数换算成车辆的位置处的路面斜度(例如借助于计算操作或者在访问转换表的情况下)并且将其作为路面斜度信息S输出。为此，数据准备单元例如可以访问车辆数据，例如瞬时行驶速度的变化。替代地，路面斜度信息S例如可以是纵向加速度的归因于下坡力的分量。识别装置20用于识别不同的行驶环境。在此，行驶环境分为不同的预定义的类别，例如“城市交通”和“无交叉路口的道路上的堵塞状况”，并且通过识别装置20将分别识别的状况分配给这些预定义的类别中的一个。为此目的，识别装置20例如可以访问定位传感器10的准备好的定位数据。此外，识别装置20具有通往车辆中存在的导航系统的接口 28以及通往堵塞信息系统、例如通往在此集成在导航系统中的交通无线电系统的接口 30。根据通过这些接口接收到的数据，识别装置20例如可以识别车辆位于城市内道路上还是跨地区或跨区域的道路上，车辆位于交叉路口前还是位于无交叉路口的道路上，车辆是否位于已报告的堵塞中，
坐坐寸寸O借助于定位传感器10至少定位直接在前行驶的车辆。然而，还在前方行驶的车辆通常不完全由直接在前行驶的车辆遮挡，从而同样可以定位它们。以此方式，识别装置20即使在没有堵塞报告时也可以识别堵塞状况或者停走状况。原则上，对于识别堵塞状况而言，在无交叉路口的、跨地区的道路上直接在前行驶的车辆停在车道中可能已经足够。然而，可选地或附加地，为了识别行驶环境也可以动用其他信息源，例如视频与图像处理系统，其可以是定位系统的一部分。此外，识别装置20还具有存储器，在所述存储器中对于每一个预定义的行驶环境类别存储了至少一个动态性简档32、34。可选地，对于一个单个的类别也可以存储多个动态 性简档，这些动态性简档考虑相应驾驶员的个人偏好。在所观察的示例中仅仅示出了两个动态性简档32、34。动态性简档32的特征在于额定起动加速度的相对较高的值并且在所述行驶环境“城市交通”中被选择。动态性简档34的特征在于额定起动加速度的相对较低的值并且在行驶环境“无交叉路口的道路上的堵塞状况”中被选择。在此，额定起动加速度例如可以在小于0. 2m/s2的范围内，约0. lm/s2。每个动态性简档由至少一个参数或者一组参数定义,所述参数确定数据处理系统14在相应的行驶环境中进行的速度调节的工作原理。这些参数中的一个尤其是额定起动动态性。在所描述的示例中，额定起动动态性是参数a,其表示在起动时需由起动调节实现的额定加速度(ACC-额定加速度)。相应于所选择的动态性简档32、34的参数a被输入到判定装置22中，如在图I中通过开关36符号化表示的那样。当没有识别出行驶环境时，开关36也可以占据一个中间位置，使得判定装置22使用额定起动动态性a的标准值。例如可以在附加地考虑行驶状况数据的情况下进行通过识别装置的匹配于所识别的行驶环境的额定起动动态性a的选择。行驶状况数据在此应理解为表征或确定自身车辆的行驶特性的数据，这些数据不涉及其他车辆，例如关于路面湿度、路面温度、挂车运行、或滚动质量、例如载重量、牵引重量等等的信息。因此，可以使起动特性更好地匹配于给定的行驶状况。为此，识别装置20例如可以动用由数据处理系统14包括的或者配置给数据处理系统14的行驶调节器的数据。替代所描述的参数a，例如也可以将对于自身车辆的实际速度与额定速度之间的每个差值预给定一个确定的加速度值或者一个确定的加速度变化的函数定义为额定起动动态性a。判定装置22作为输入信号除动态性简档32、34以外还得到由数据准备单元16计算的、由定位传感器10定位的目标的定位数据以及由数据准备单元18输出的路面斜度信息S。此外，判定装置22还得到时间信号T，所述时间信号说明车辆处于由ACC行驶调节导致的停车状态中的持续时间。基于所准备的定位数据，判定装置22判定是否应由起动调节器24、26中一个开始一个起动过程，例如当在前的车辆起动时。如果自停车起所经过的时间T低于例如2秒的阈值，则自动地开始起动过程。如果经过了更长的时间间隔，则出于安全原因通过信号装置38通知驾驶员起动准备就绪，并且在由驾驶员确认一个确认装置40之后才开始起动过程。判定装置22基于路面斜度信息S和由识别装置20选择的动态性简档32、34判定两个起动调节器24、26的激活和停用，并且由定位传感器10定位的目标的定位数据分别传输给激活的起动调节器。起动调节器24可以是“惯常”的起动调节器，如其也用在已知的起动辅助装置中那样。起动调节器24控制起动过程，其方式是，例如响应一个起动命令预给定用于驱动系统42的驱动力矩并且在达到足够的驱动力矩之后解除制动系统44的制动。起动调节器24根据定位传感器10的定位数据参与驱动力矩的调节。在必要的情况下，例如当在前行驶的车辆再次停车时起动调节器24也可以干预车辆的制动系统44。第二起动调节器26用于车辆位于具有足够的下坡力的斜坡上时的起动过程，以 便借助于下坡力加速。响应起动命令，起动调节器26预给定制动系统44的制动力矩并且参与制动系统44的制动力矩的调节，以便根据定位传感器10的定位数据调节起动过程。为此目的，起动调节器26干预车辆的制动系统44。预给定的制动力矩例如可以相应于根据坡度和车辆质量所预期的制动力矩或者制动力，以便在制动状态中以额定起动加速度行驶。例如，10%的坡度近似地相应于lm/s2的最大下坡加速度并且可以在减去损失之后例如引起最大约0. 85至0. 9m/s2的未制动车辆的加速度。在起动过程中，不由驱动系统42引起驱动功率，而是仅仅通过下坡力引起起动过程，或者，如果例如在驱动系统的空转状态中在转矩转换器的从动侧上施加微弱的转矩，则基本上通过下坡力引起起动过程。也就是说，车辆无驱动地行驶。如果在起动过程期间可通过下坡力实现的加速度对于当前的额定起动动态性而言不再足够，则可以转换到起动调节器24上，所述起动调节器24随后通过驱动转矩的调节来控制起动过程的进一步变化过程。在起动过程完全结束之后，例如转换到惯常的行驶调节器上。起动过程例如在达到例如15km/h的预给定的行驶速度时结束。在必要时，起动调节器24也可以承担惯常的ACC行驶调节器的功能。图2示意性示出在判定装置22中实现的示例性的判定功能，用于根据路面坡度-S和额定起动动态性a在不考虑其他行驶状况参数的情况下判定起动调节器24、26的激活。在图2中，X轴表示额定驱动力矩a，例如以m/s2为单位。Y轴表示路面坡度并且在所述实施例中相应于路面斜度信息S的负值。路面坡度-S是-S=_tana，其中a是路面沿行驶方向升高的角度。对于坡度a〈0，因此-S>0。当坡度-S小于最小参考值Ltl时，以及在正斜度(_S〈0)时，判定装置22始终使用起动调节器24用于起动。在坡度大于Ltl (L/-S)时，判定装置22根据路面坡度-S与路面坡度-S的取决于额定起动动态性的参考值的比较作出选择。例如，参考值可以被描述为L(a)，其中，k例如是常数，其中，对于参考额定起动动态性％适用=Uatl) =U。在-S>L(a)时，使用起动调节器26来进行起动。所述参考值优选如此确定，使得基于路面坡度-S存在的下坡力足以引起自身车辆的在必要时减去或加上预先确定的公差值的情况下至少相应于额定起动加速度a的加速度。相反，如果-S ( L(a)，则使用起动调节器24。在附加地考虑在图2中示出的可选上参考极限值M的情况下，-S和a的相应参数范围1、11在参考值之上和之下。当坡度-S在上极限值M之上时，始终使用起动调节器26 来控制起动过程。在&>&(|的范围内，取决于a的参考值具有多个随着增大的a而增大的值，从而能够实现起动策略的选择与坡度和额定起动加速度的灵活匹配。总体上，参考值至少部分地随着增大的a而增大。
权利要求
1.用于机动车的起动辅助装置，其具有起动调节器(24;26)，所述起动调节器用于开始和控制起动过程，其特征在于判定装置(22)，所述判定装置被构造用于根据路面坡度和根据额定起动动态性从至少一个第一起动策略和一个第二起动策略中选择一个起动策略，所述第一起动策略用于由驱动系统(42 )驱动的起动,所述第二起动策略用于基本上通过下坡力的起动。
2.根据权利要求I所述的起动辅助装置，其特征还在于识别装置(20)，所述识别装置用于识别不同的、预给定的行驶环境类别以及用于选择匹配于所识别的行驶环境的额定起动动态性。
3.根据权利要求2所述的起动辅助装置，其特征在于，所述识别装置(20)被构造成在识别所述类别时区分自身车辆位于城市内道路上还是位于跨地区或跨区域的道路上。
4.根据权利要求2或3所述的起动辅助装置，其特征在于，所述识别装置(20)被构造成在识别所述类别时区分自身车辆位于无交叉路口的道路上还是位于交叉路口或丁字路口前面的道路区段上。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的起动辅助装置，其特征在于，所述识别装置(20)具有通往导航系统的接口(28)。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的起动辅助装置，其特征在于，所述识别装置(20)具有通往堵塞信息系统的接口(30)。
7.根据以上权利要求中任一项所述的起动辅助装置，其特征在于用于检测至少一个取决于所述车辆的位置处的路面坡度的测量参数的传感器装置(12)。
8.根据权利要求7所述的起动辅助装置，其特征在于，所述传感器装置(12)包括用于检测自身车辆的纵向加速度的纵向加速度传感器。
9.根据以上权利要求中任一项所述的起动辅助装置，其特征在于，所述判定装置(22)被构造成当所述路面坡度大于取决于所述额定起动动态性的参考值时选择用于基本上通过下坡力的起动的所述第二起动策略。
10.根据以上权利要求中任一项所述的起动辅助装置，其特征在于，所述起动辅助装置被构造成，在根据所述第二起动策略起动时如此控制所述起动过程，使得不要求所述驱动系统(42)的驱动力矩。
11.根据以上权利要求中任一项所述的起动辅助装置，其特征在于，所述起动调节器(26)被构造成，在根据所述第二起动策略起动时控制制动系统(44)的制动力矩，以便控制所述起动过程。
全文摘要
用于机动车的起动辅助装置，其具有起动调节器(24；26)，所述起动调节器用于开始和控制起动过程，其特征在于判定装置(22)，所述判定装置被构造用于根据路面坡度和根据额定起动动态性从至少一个第一起动策略和一个第二起动策略中选择一个起动策略，所述第一起动策略用于由驱动系统(42)驱动的起动，所述第二起动策略用于基本上通过下坡力的起动。
文档编号B60W30/18GK102712320SQ201080061956
公开日2012年10月3日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年1月20日
发明者H·米基 申请人:罗伯特·博世有限公司