专利名称：用于预先确定合适的行驶等级的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉 及一种根据权利要求I的前序部分的用于预先(vorausschauend)确定机动车的自动变速箱的合适的行驶等级(Fahrstufe)的方法以及一种根据权利要求6的用于执行该方法的装置。
背景技术：
尤其地在带有自动或半自动变速箱的重型载重汽车和其它运输车辆中存在的问题是，当机动车已经在上坡或下坡时变速箱控制部(Getriebesteuerung)才识别出上坡或下坡并且选择相应的行驶等级。在自动变速箱的仅仅与负载相关的调节中这可导致，过晚地换低速档进入到合适的行驶等级中，即，当例如发动机功率已经不再足够用于当前选择的行驶等级时才进行换低速档。那么，过晚地识别出需要较低的行驶等级的上坡导致在自动变速箱中的换挡错误。为了避免该问题，车辆驾驶员必须频繁切换到手动的运行，这需要时间并且通常也引起较高的燃料消耗。现在，从文件DE 10 2009 013 176 Al中已知这样的方法，S卩，其使用图像获取单元以用于获取关于车辆之前的路段的路段信息。通过图像评估应获得在车辆之前的路段的高度变化以及同样方向变化，其中，需要相对大的技术成本。
发明内容
本发明的目的为，给出用于预先确定机动车的变速箱、尤其地自动变速箱的合适的行驶等级的尽可能简单的方法。利用根据权利要求I的特征得到该目的的解决方案。在权利要求2至5中给出根据本发明的方法的优选的改进方案。根据权利要求I提出，测量在预定的测量角度中或在预定的测量角度下测得的相对于在机动车之前延伸的路面的距离，并且从所测得的距离中获得坡度值(Steigungswert),其用于确定行驶等级。由于始终以预定的角度进行距离测量，因此可预先获知路面的坡度变化(Steigungsjinderung),以用于例如在坡度强烈增加时选择用于变速箱、尤其地自动变速箱的相应地更低的行驶等级。在此，可借助于简单的激光距离测量设备进行距离测量，其中，可使用一个或多个距离传感器。优选地，相对于机动车以固定的方式预定测量角度，从而借助于距离测量测得位于机动车之前的路面的坡度变化。附加地，布置在机动车中的倾斜角度传感器(Neigungswinkelsensor)可测量机动车当前行驶的路面的倾斜角或坡度角(Steigungswikel)，从而可以与在机动车之前的距离测量组合的方式确定路面的倾斜度。但是，也可以固定地预定的相对于水平线确定的测量角进行在机动车之前进行的距离测量。在这种情况中，例如所使用的距离传感器必须如此安装在机动车处，即，该距离传感器与机动车的倾斜度无关地始终以相同的角度取向或优选地平行于水平线取向。那么，在机动车中可取消附加的倾斜角度传感器。
在根据本发明的方法中同样重要的是，在到达更高的或更强的上坡或更强的下坡之前已经激活合适的行驶等级，以使得在更强的上坡时也可使驱动马达在对此最优的功率范围中运行。在迫近的更强的下坡时，同样可选择相应的合适的行驶等级，以使得例如发动机的足够的制动功率可供使用。此外，本发明的目的为，实现这样的装置，S卩，其使预先确定用于在行驶路段中的坡度变化的合适的行驶等级成为可能。利用根据权利要求6的特征得到该另一目的的解决方案。在权利要求7至11中给出根据本发明的装置的优选的改进方案的特征。根据权利要求6，提出这样的测量器件以用于测量位于机动车之前的路面的坡度或坡度变化，即，其包括距离传感器。在上坡增加时借助于距离传感器获取的距离值减小，从而从中可导出相应的坡度值以用于预先确定用于变速箱、尤其地自动变速箱的待选择的行驶等级。由于获得时间上持续地相应的距离值，因此可从中获取坡度的变化速度并且同 样可使用变化速度来确定合适的行驶等级。在评估器件中可将获得的距离值转换成以车道相对于水平线的倾斜度为特征的倾斜度值。根据相应的倾斜度值、优选地在考虑其它行驶运行参数的情况下，在变速箱控制部中可及时地激活合适的行驶等级，由此即使在强变化的车道轮廓(FahrbahnpiOfil)中或不平地形时(im GeHnde)也可实现平顺的且同样节省燃料的行驶运行。在预选选择合适的行驶等级时，尤其地这样的时刻也是重要的，S卩，在该时刻激活相应地确定的行驶等级。为此，变速箱控制部可包含这样的程序，即，利用该程序在考虑行驶运行参数的情况下确定行驶等级和激活的时刻。此外可设置成，在激活行驶等级之前在显示部中告知车辆驾驶员所建议的合适的行驶等级。那么，驾驶员仍然具有这样的可能性，即，如果这由其看来为适宜的，可阻止自动进行行驶等级的改变。用于在机动车和路面之间的距离的测量器件可以简单的方式构造成激光距离测量器件。这种类型的激光距离测量器件经常使用在建筑工地上并且用于测量在地形中的距离。
下面根据在图纸中示出的实施例详细解释本发明。其中
图I显示了用于说明根据本发明的方法并且用于示意性地示出根据本发明的装置的方框图，以及
图2显示了带有至少一个距离传感器的机动车分别位于之上的不同的行驶路段轮廓(Fahrstreckenprof ile)A, B, C。
具体实施例方式在图I中示出的方框图显示了在机动车中的器件，其示例性地用于预先确定自动变速箱的合适的行驶等级。在所示出的实施例中使用的器件包括距离传感器I、倾斜度传感器(Neigungssensor) 2、评估器件3、变速箱控制部4以及第一数据传输器件Dl和第二数据传输器件D2。此外，评估器件3与显示部5相连接，以用于可为车辆驾驶员显示关于所设置的行驶等级的信息。变速箱控制部4取决于通过数据传输器件Dl和D2传输到变速箱控制部处的行驶运行参数并且取决于位于车辆之前的行驶路段7的上坡或下坡控制自动变速箱6。数据传输器件Dl可例如为用于调整行驶模式的器件，例如用于调整地形模式(GeHndemodus)或节省燃料模式，其中，将其以相应的数据信息通知变速箱控制部4。此外，数据传输器件D2将这样的行驶运行参数传递到变速箱控制部4处，即该行驶运行参数例如涉及当前发动机运行、行驶速度、车辆重量、GPS信息或其它参数。为了获得在行驶路段7处的上坡或下坡，在此作为距离传感器I设置带有激光发送接收元件8的激光距离测量器件，其在行驶路段7的路面10的方向上以预定的角度发射激光测量射线9并且由此测量到路面10的距离。如果车辆位于水平地取向的完全平的行驶路段7上，则测得的距离不变。当在车辆之前行驶路段7过渡到上坡或下坡中时，借助于距离传感器I的测量才得到距离变化。在评估器件3中评估该距离变化，其中为此也可评估车辆的当前的倾斜。为此，倾斜度传感器2同样与评估器件3相连接，以用于可持续地告 知评估器件3，车辆是否已经位于下坡或上坡中并且该下坡或上坡的程度如何。例如，如果机动车已经位于上坡中并且距离传感器I确定路面10的距离进一步减小，则评估器件3获得用于位于机动车之前的行驶路段7的绝对的坡度值，并且确定用于该迫近的较强的上坡的合适的行驶等级。由此，以这种方式可预先确定合适的行驶等级，评估器件3将其一方面传递给变速箱控制部4并且另一方面传递给显示部5。现在，变速箱控制部4可根据其它行驶运行参数决定，是否应在自动变速箱6中激活确定为合适的行驶等级。在此，尤其地也存在这样的可能性，即，变速箱控制部4在考虑所有可由其使用信息的情况下确定用于激活相应的行驶等级的最优的时刻。根据图2和在该处示出的不同的路段轮廓A，B, C阐明，由距离传感器I测得的相对于行驶路段7的路面10的距离如何取决于路段轮廓变化。在根据路段轮廓A的水平地伸延的路段中，测得这样的与路面10的距离，即，其大于在迫近的上坡(如其在路段轮廓B中示出的那样)时的距离。相反地，在迫近的下坡时，在距离传感器I和路面10之间测得的距离明显更大，这根据路段轮廓C说明。在图2中，距离传感器I在简化地以牵引车示出的机动车11处安装在下部的区域中的前部。但是，原则上也可不同地选择距离传感器I的定位，其中，在机动车的车辆前部12处也可设置多个侧向地错位的且还在高度上不同地定位的距离传感器I。
权利要求
1.一种用于在考虑在行驶方向上位于机动车(11)之前的行驶路段(7)的路段轮廓(A, B, C)的情况下预先确定机动车(11)的自动变速箱(6)的合适行驶等级的方法，其特征在于，测量在预定的测量角度中测得的在所述机动车(11)和在所述机动车(11)之前延伸的路面(10)之间的距离，并且从所测得的距离中获得坡度值，考虑所述坡度值以用于确定行驶等级。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述预定的测量角度为相对于所述机动车(11)确定的角度。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，相对于水平线确定所述预定的测量角度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，除了每个测得的距离值外，附加地还确定在测量的时刻确定的所述机动车(11)相对于所述水平线的倾斜角度，并且在确定所述合适的行驶等级时考虑所述倾斜角度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述机动车(11)到达下坡或上坡之前激活用于下坡或上坡的合适的行驶等级。
6.一种用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的装置，该装置具有用于选择自动变速箱的合适的行驶等级的器件，其特征在于，所述器件包括至少一个距离传感器(I)，该距离传感器(I)测量在所述距离传感器(I)和在所述机动车(11)之前延伸的路面(10)之间的距离。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，评估器件(3)将由所述距离传感器(I)获得的距离值转换成以车道相对于水平线的倾斜度为特征的倾斜度值。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，在变速箱控制部(4)中在考虑其它行驶运行参数的情况下评估所述倾斜度值或由所述评估器件(3)建议的行驶等级以用于确定合适的行驶等级。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述变速箱控制部(4)在考虑行驶运行参数的情况下确定激活所述合适的行驶等级的时刻。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，显示部(5)告知车辆驾驶员所建议的合适的行驶等级。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器(I)为激 光距离测量器件的一部分。
12.—种机动车、优选地商用车、最为优选地载重汽车或公交车，其带有根据前述装置权利要求中任一项所述的装置。
全文摘要
本发明涉及用于预先确定合适的行驶等级的方法和装置，具体而言涉及用于在考虑在行驶方向上位于机动车(11)之前的行驶路段(7)的路段轮廓(A,B,C)的情况下预先确定机动车(11)的自动变速箱(6)的合适行驶等级的方法和装置，其中，测量在预定的测量角度中测得的在机动车(11)和在机动车(11)之前延伸的路面(10)之间的距离，并且从所测得的距离中获得坡度值，考虑该坡度值以用于确定行驶等级。
文档编号F16H59/66GK102797837SQ20121016355
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者M.雅恩 申请人:曼卡车和巴士股份公司