专利名称：用于对用于汽车的滑行算法中的参数进行适应处理的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对汽车里滑行算法中的参数进行适应处理的方法、一种相应的装置以及一种相应的计算机程序产品。
背景技术：
在将机动车用在道路交通中时，经常需要行驶速度的变化，而行驶速度的变化则通过外部的预先规定比如速度限制所引发。在此开始制动过程，对于在制动过程中从“机动车”这个系统中抽走能量或者没有最佳地利用汽车的动能或者说推动力。用于进行滑行并且用于进行质量或者说参数估算的方法属于现有技术。在此所使用的行驶阻力方程式本身以及基础的用于计算滑行开始时刻的数学模型属于现有技术。公开文献DE 10 2006 054 327 Al说明了一种用于对机动车进行推动力利用的方法。专利文件DE 197 24 092 B4说明了一种用于求得汽车质量的方法。
发明内容
在这种背景下，用本发明介绍按独立权利要求所述的一种用于对用于汽车的滑行算法中的参数进行适应处理的方法、此外一种使用该方法的装置以及最后一种相应的计算机程序产品。有利的设计方案从相应的从属权利要求及以下说明中获得。在机动车中期望节省燃料的行驶方式。为此比如实现滑行协助系统，该滑行协助系统在速度限制之前及时地促使驾驶员或者相应的协助系统让汽车滑行，其中在滑行中中断输送给发动机的燃料并且内燃机可以在惯性滑行中工作或者发动机可以从动力传动系上分离(“滑翔”运行)。为了实现滑行协助系统的功能，有利的是，为每种滑行情况确定一条滑行曲线，通过所述滑行曲线又可以确定相应的时刻和/或位置，自何时起应该开始滑行过程。滑行函数的功能可以在没有用于汽车参数或者说汽车及环境条件的不同的数值的开销的情况下得到保证。本发明提供一种用于对用于汽车的滑行算法中的参数进行适应处理的方法，所述滑行算法使用当前的时间常数，其中所述参数构造用于对具有所耦合的或者从动力传动系上分离的发动机的汽车的滑行特性进行表征，其中所述滑行算法构造用于求得起始点，在该起始点上引发并且/或调整汽车的滑行过程，其中所述方法具有以下步骤:
-在使用当前的时间常数和/或所述汽车的位置信息和/或速度信息的情况下来确定经过适应处理的时间常数；
-通过所述经过适应处理的时间常数来取代所述滑行算法中的当前的时间常数。所述汽车可以是指机动车，比如轿车、载货车或者其它的营运汽车。滑行算法可以是指一种方法，该方法求得一个时刻并且同时或者作为替代方案求得汽车的一个位置，自该时刻或者位置起所述汽车可以滑行，以便在所定义的位置上达到新的额定速度。位置信息可以是指起始位置、目标位置并且同时或者作为替代方案可以是指实际上达到的到达位置。速度信息可以是指起始速度、目标速度并且同时或者作为替代方案是实际上达到的到达速度。有利的是借助于预先计算的和真实的滑行过程的偏差来进行简单的参数适应处理。对于在真实的滑行过程中的参数识别来说，简化的方程式同样更为有利。此外，按照本发明的另一种实施方式，在所述使用的步骤中可以使用当前的时间常数，所述当前的时间常数代表着用于尤其借助于线性的方程式对汽车的滑行特性进行预测的参数，其中所述方程式尤其包含与调整技术中的作为时间常数的PT1-项相类似的参数。用函数来计算滑行特性的做法允许有效地计算所述滑行特性，在所述函数中所述时间常数合并了许多因数。在所述按本发明的方法的一种实施方式中，在所述确定的步骤中在使用基于位置的滑行参量尤其起始位置、目标位置和实际上达到的到达位置的情况下并且同时或者作为替代方案在使用基于速度的滑行参量尤其比如起始速度、目标速度及实际上达到的到达速度的情况下对所述经过适应处理的时间常数进行调整。这些参数可以容易地加以确定。此外，按照本发明的另一种实施方式，在所述确定的步骤中将所述当前的时间常数与尤其根据实际的到达速度或者根据汽车在到达目标速度时所在的位置单调上升的函数相乘，用于确定所述经过适应处理的时间常数(Tad)。也就是说对于相对于所期望的到达速度提高了的实际的到达速度来说，将所述当前的时间常数与一个大于一的因数相乘。这种提高保证了“朝正确的方向”的变化，使得所期望的到达速度和实际的到达速度彼此接近或者重合。如果(实际的)到达速度太大，那就扩大当前的时间常数，如果实际的到达速度太小，那就缩小所述当前的时间常数。此外，按照本发明的一种实施方式，在所述确定的步骤中在使用起始速度、目标速度和实际上达到的到达速度的情况下实施除法运算并且/或者在使用起始位置(S(l)、目标位置(S1)和汽车在达到目标速度(V1)时所在的位置S(Vfz=V1)的情况下实施除法运算，用于确定所述经过适应处理的时间常数。这允许以仅仅很小的计算开销来进行简单的计算。有利的是，按照本发明的另一种实施方式在所述确定的步骤中在使用汽车控制信号的情况下确定所述经过适应处理的时间常数。汽车控制信号可以是指一种信号，该信号代表着用于对汽车进行控制的信息，比如制动踏板或者加速踏板的操纵。汽车控制信号也可以通过驾驶员协助系统比如自动巡航仪的信号来代表，利用所述信号所述自动巡航仪可以向汽车的滑行施加影响。通过在所述方法之内使用汽车控制信号这种做法，如果通过驾驶员或者协助系统的干预所述实际的到达速度与目标速度相一致，那么也可以正确地计算所述经过适应处理的时间常数。也有利的是，在本发明的一种实施方式中在所述求取的步骤中在使用所述滑行算法的情况下求得起始点，其中在所述起始点上引发汽车的滑行，其中在所述求取的步骤中在使用当前的时间常数的情况下并且同时或者作为替代方案在使用道路网的数字化的地图的数据的情况下并且同时或者作为替代方案在使用汽车的位置信息的情况下并且同时或者作为替代方案在使用汽车的速度信息的情况下求得所述起始点。如果在正确的时刻切断输送给发动机的能量并且由此汽车自这个时刻起滑行并且在没有再度的加速过程或者借助于制动设备进行的制动过程的情况下达到所述目标速度，那么不仅可以节省费用而且可以节省能量。滑行阶段的起始点的精确的确定对此是一个重要的方面。也有利的是，在滑行过程中在使用基于速度和/或基于位置的滑行参量的情况下为预先定义的速度取样点实施所述计算及取代的步骤。通过速度取样点的使用，在滑行过程中可以分段地为通过所述速度取样点所定义的速度范围相应地对单独的时间常数进行适应处理。也有利的是，在所述求取的步骤中在使用至少一个预先定义的速度取样点和/或汽车的速度信息的情况下在滑行过程中重新求得所述起始点。不是用仅仅一个参数也就是当前的时间常数来计算用于整个滑行过程的滑行曲线并且只有在滑行过程结束时才对当前的时间常数进行校正，而是可以在使用预先定义的取样点的情况下来求得新的起始点和新的目标点并且同时或者作为替代方案对当前的时间常数进行适应处理。在本发明的一种实施方式中，可以将滑行过程划分为多个区段并且可以为每个区段重新对时间常数进行适应处理。通过将滑行过程划分为多个区段并且多次对时间常数进行适应处理这种方式，可以更快地求得经过调整的时间常数并且可以更加精确地确定所述滑行过程。根据本发明的一种实施方式，重复地实施所述按本发明的方法的步骤。误差或者说实际上所达到的到达速度与目标速度之间的偏差可以在每次实施过程中得到降低。可能必要的是，比如按照一种前面所描述的实施方式实施多个适应处理步骤也就是所述按本发明的方法的步骤的递归的重复，用于求得时间常数的最佳的数值，对于该最佳的数值来说到达速度与目标速度(也就是所期望的到达速度)相一致。在理论上，实际上所达到的到达速度与目标速度之间的偏差可以为零，在实际的情况中始终在到达速度中出现误差，不过所述误差保持较小的程度。驾驶员或者驾驶员协助系统比如自动巡航仪可以对滑行过程进行干预，用于还进一步减小误差。此外，本发明提供一种装置，该装置具有相应的机构，所述机构构造用于在这些机构中实施或者说实现所述按本发明的方法的步骤。通过本发明的这种以一种装置的形式实现的实施变型方案，可以快速而有效地解决本发明的任务。一种装置在此可以是指电气的仪器，该电气的仪器对传感器信号进行处理并且据此输出控制信号和/或数据信号。该装置可以具有接口，所述接口可以以硬件和/或软件的方式来构成。在以硬件的方式构成时，所述接口比如是所谓的系统ASIC (特定用途集成电路)的一部分，这部分包括所述装置的极为不同的功能。但是也可以这样安排，即所述接口是自身的集成的电路或者至少部分地包括分立的结构元件。在以软件的方式构成时，所述接口可以是软件模块，所述软件模块比如除了其它的软件模块之外也存在于微型控制器上。也有利的是一种具有程序代码的计算机程序产品，所述程序代码比如可以保存在机器可读的载体比如半导体存储器、硬盘存储器或者光学的存储器上并且在所述程序在计算机或者装置上执行时用于实施按前面所描述的实施方式之一的方法。
下面借助于附图示范性地对本发明进行详细解释。附图示出如下:
图1是本发明的一种实施例的流程 图2是滑行速度与滑行距离之间的关联的图表；
图3是对于三种不同的起始速度来说用于经过适应处理的时间常数Tad的因数或者说当前的时间常数T与实际的到达速度vAnk之间的关联的图表；图4是适应处理方程式的解释；
图5是时间常数的增强的、减弱的以及“正常的”适应处理的图表；
图6是在驾驶员校正时滑行曲线的图表；
图7是借助于汽车位置对作为替代方案的适应处理方程式进行的解释；
图8是本发明的一种实施例的方框 图9是取决于速度的行驶阻力函数；并且 图10是对在不同的速度范围中进行的适应处理所作的解释。在下面对本发明的优选的实施例所作的说明中，为在不同的附图中示出的并且起类似作用的元件使用相同的或者类似的附图标记，其中放弃对这些元件的重复的说明。
具体实施例方式图1示出了按本发明的一种实施例的用于对用于汽车的滑行算法中的参数进行适应处理的方法100的流程图，所述滑行算法使用当前的时间常数T。所述方法包括确定的步骤120和取代的步骤130。所述取代的步骤130紧跟着所述确定的步骤120，其中至少转交所述经过适应处理的时间常数Tad。在所述确定的步骤120中，在使用所述当前的时间常数T的情况下并且同时或者作为替代方案在使用汽车的位置信息140的情况下并且同时或者作为替代方案在使用汽车的速度信息140的情况下确定经过适应处理的时间常数Tad。在这里所介绍的方案的一种实施例中，借助于所述位置信息140、起始位置S(l、目标位置S1和实际的到达位置S(Vfz=V1)来将当前的时间常数T适应处理到所述经过适应处理的时间常数Tad。在按本发明的解决方案的另一种实施例中，借助于所述速度信息140、起始位置V(l、目标位置V1和实际的到达速度Vtok来将当前的时间常 数T适应处理到所述经过适应处理的时间常数Tad。在所述取代的步骤130中，在滑行算法中通过所述经过适应处理的时间常数Tad来取代当前的时间常数T。在另一种实施例中，在所述确定的步骤120中，将当前的时间常数T与单调上升的函数相乘，尤其与严格地单调上升的函数相乘，用于确定所述经过适应处理的时间常数Tad。在一种实施例中，所述单调上升的函数是由实际的到达速度Vtok、起始速度V。及目标速度V1构成的函数，该函数用在除法运算中。在此在一种实施例中产生以下关联:
Taa-T
-￥Ank
其中
V0=起始速度，
V1=目标速度，并且 VAnk=实际的到达速度。在这里所介绍的方法的另一种实施例中，在所述确定的步骤120中，在使用汽车控制信号150的情况下计算所述经过适应处理的时间常数Tad。所述方法100在另一种实施例中具有另一个求取的步骤160。在所述求取的步骤160中，在使用所述滑行算法的情况下求得所述起始点，其中在所述起始点上引发汽车的滑行，其中在所述求取的步骤160中在使用当前的时间常数T和/或道路网的数字化的地图的数据170的情况下并且在同时或者作为替代方案在使用汽车的位置信息140的情况下并且同时或者作为替代方案在使用汽车的速度信息140的情况下求得所述起始点。所述求取的步骤160与所述取代的步骤130相连接，其中至少将所述当前的时间常数T从所述取代的步骤130传输给所述求取的步骤160。所述求取的步骤160另外与所述确定的步骤120相连接，其中至少将所述当前的时间常数T从所述求取的步骤160转交给所述确定的步骤120。所述求取的步骤160接收数字化的地图的数据170以及汽车数据140。所述取代的步骤130的输出端代表着所述当前的时间常数T并且将所述当前的时间常数T递归地返回给所述确定的步骤120并且/或者返回给所述求取的步骤160。“滑行协助系统”属于在预测的基础上对节省燃料的行驶方式予以支持的协助功能，所述滑行协助系统在速度限制之前及时地向驾驶员指出，将脚从加速踏板上抬起来并且让汽车“滑行”。在滑行的过程中，汽车的内燃机在惯性滑行中工作或者从动力传动系上分离或者切断，因而不消耗发动机燃料，或者汽车的内燃机从动力传动系上分离并且以怠速运转速度来运转。所述滑行协助系统从比如在现今的导航仪中所使用的数字的地图170中得到关于速度限制的位置的信息连同自身的位置的定位。对于滑行协助系统来说有两种设计方案，一种设计方案构造为“通过用户接口进行的滑行，所谓的HMI”，并且另一种设计方案构造为“通过Eco自动巡航仪进行的滑行”。在通过用户接口进行滑行时驾驶员在比如出现在导航仪的显示屏上的“将脚从加速踏板上抬起来！ ”这种提示的基础上开始并且也结束所述滑行过程，而通过Eco自动巡航仪进行的滑行则自动地进行，也就是说在发动机控制仪的(扩展的)自动巡航仪功能的控制下进行。为了实现这种功能，在行驶过程中必须为每种滑行情况尤其计算所谓的滑行曲线，从所述滑行曲线中可以确定沿着行驶路线的时刻或者说位置，在所述时刻或者说在所述位置中开始所述滑行过程。这一点必须在行驶过程中进行，因为在此要考虑到当前的路面坡度。所述滑行协助系统同样从所述数字的地图170中得到关于坡度的信息连同自身的位置的定位。所述滑行曲线的计算借助于数学的模型所谓的“行驶阻力方程式”(用于行驶状态“惯性滑行”或者“滑翔”)。该方程式-按建模的复杂性-包括一定数目(10的数量级)的汽车参数，比如汽车质量或者空气阻力系数以及对环境影响进行建模的部分，比如通过滚动阻力来建模的路面状态。必须事先为每部汽车求得汽车参数的数值，这一点部分地通过也称为“拇指数值”的根据经验获得的数值来进行。因为所述参数中的一些参数可能改变其数值，比如在装载情况下的汽车质量，所以“事先数值”必须与当前的情况相匹配，以便能够以必要的精度实施计算。对于汽车质量的数值可以用质量估算来检测，对于其它一些参数来说则可以用参数估算来检测，对于所述参数估算来说有一系列方法可供使用。在这里所提出的解决方案中，比如在现有技术中所使用的行驶阻力方程式被更为简单的方程式所取代，比如被类似于PTl项(调整技术中的名称)所取代。这种方程式还仅仅包括一个参数，也就是当前的时间常数T，并且这个当前的时间常数T应该在每次滑行过程之后得到适应处理。由此将汽车或者环境参数中的变化“转变”为这一种参数的变化。在滑行过程之后进行的适应处理引起这一点，即滑行过程不是刚好以目标速度V1来结束，但是到达速度vAnk中的误差较小并且可以通过由驾驶员或者说Eco自动巡航仪引起的细微的制动或者驱动来避免。通过所述适应处理，所述方法没有参数，也就是说不必调节汽车的参数。需要的仅仅是用于当前的时间常数T的粗略的起始值，该粗略的起始值对于所有的汽车来说可以是相同的。有利的是，所述行驶阻力方程式的参数不必与特殊的汽车相协调，在此根本不需要求得所述参数。由此不产生应用开销。汽车参数比如质量中的波动通过所述适应处理来“捕集”并且由此能够以微小的计算开销来进行简单的计算。图2以笛卡尔坐标系示出了按照本发明的一种实施例在水平的路面上进行滑行的过程中车速与所驶过的距离之间的关联的图表。在横坐标上示出了以米计算的滑行距离，在纵坐标上示出了以千米/小时(km/h)计算的滑行速度。作为微分方程的解的滑行曲线210示出了汽车的滑行特性。所述滑行曲线在速度为250km/h时开始并且在3000m之后在速度为Okm/h时结束。汽车在101.5s的时间里在水平的路面上驶过了 3000m的距离。所述滑行曲线几乎作为一条直线来显现，如果如在图2中示出的一样关于滑行距离绘出了滑行速度。行驶阻力方程式是用于计算滑行曲线(滑行速度V)的I阶的非线性的微分方程式并且可以以
权利要求
1.用于对用于汽车的滑行算法中的参数进行适应处理的方法(100)，所述滑行算法使用当前的时间常数(T)，其中所述参数构造用于表征具有所耦合的或者从动力传动系上分离的发动机的汽车的滑行特性，其中所述滑行算法构造用于求得起始点，在该起始点上引发并且/或者调整汽车的滑行过程，其中所述方法具有以下步骤: -在使用所述当前的时间常数(T)和/或所述汽车的位置信息(140)和/或速度信息(140)的情况下来确定经过适应处理的时间常数(Tad) (120)； -通过所述经过适应处理的时间常数(Tad)来取代所述滑行算法中的当前的时间常数(T) (130)。
2.按权利要求1所述的方法(100)，其特征在于使用所述当前的时间常数(T)的步骤，所述当前的时间常数(T)代表着用于尤其借助于线性的方程式来对汽车的滑行特性进行预测的参数。
3.按前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其特征在于，在所述确定的步骤(120)中在使用基于位置的滑行参量(140)尤其起始位置(S(l)、目标位置(S1)和实际上达到的到达位置(S(Vfz=V1))的情况下并且/或者在使用基于速度的滑行参量(140)尤其起始速度(Vo)、目标速度(V1)及实际上达到的到达速度(vAnk)的情况下对所述经过适应处理的时间常数(Tad)进行调整。
4.按前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其特征在于，在所述确定的步骤(120)中将所述当前的时间常数(T)与尤其根据实际的到达速度或者根据汽车在达到目标速度时所在的位置单调上升的函数相乘，用于确定所述经过适应处理的时间常数(Tad)。
5.按前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其特征在于，在所述确定的步骤(120)中在使用所述起始速度(％)、目标速度(V1)和实际上达到的到达速度(Vtok)的情况下实施除法运算并且/或者 在使用所述起始位置(S(l)、目标位置(S1)和汽车在达到目标速度时所在的位置S(Vfz=V1)的情况下实施除法运算，用于确定所述经过适应处理的时间常数(Tad)。
6.按前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其特征在于，在所述确定的步骤(120)中在使用汽车控制信号(150)的情况下确定所述经过适应处理的时间常数(Tad)。
7.按前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其特征在于，在所述求取的步骤(160)中在使用所述滑行算法的情况下求得起始点，在所述起始点上引发汽车的滑行，其中在所述求取的步骤(160)中在使用所述经过适应处理的参数(T)和/或道路网的数字化的地图(170)的数据和/或汽车的位置信息(140)和/或速度信息(140)的情况下求得所述起始点。
8.按前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其特征在于，在滑行过程中在使用基于速度和/或基于位置的滑行参量(140)的情况下相应地为通过预先定义的速度取样点确定的速度范围实施所述计算的步骤(120)及替代的步骤(130)，其中为不同的速度范围分别计算一个经过适应处理的时间常数。
9.按前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其特征在于，在所述求取的步骤(160)中在使用为至少两个速度范围经过适应处理的时间常数的情况下求得所述起始点。
10.按前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其特征在于，重复地执行按前述权利要求中任一项所述的方法(100)的步骤。
11.装置(800)，具有机构(820、830、860)，所述机构构造用于实施按权利要求1到10中任一项所述的方法(100)的步骤中的至少一个步骤。
12.具有程序代码的计算机程序产品，其在所述程序在装置上执行时用于实施按权利要求I到10中任一 项所述的方法(100)。
全文摘要
本发明涉及一种用于对用于汽车的滑行算法中的参数进行适应处理的方法(100)，所述滑行算法使用当前的时间常数(T)，其中所述滑行算法构造用于求得起始点，在该起始点上引发并且/或者调整汽车的滑行过程。所述方法(100)具有在使用所述当前的时间常数(T)和/或所述汽车的位置信息(140)和/或速度信息(140)的情况下来确定经过适应处理的时间常数(Tad)的步骤(120)。此外，所述方法(100)具有通过所述经过适应处理的时间常数(Tad)来取代所述滑行算法中的当前的时间常数(T)的步骤(130)。
文档编号B60W40/105GK103192835SQ20131000141
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月4日 优先权日2012年1月4日
发明者S.奥特拜因, M.约翰纳贝尔 申请人:罗伯特·博世有限公司