技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于具有内燃
发动机的机动车辆的巡航控制系统，并且涉及这样的系统：根据机动车辆是否在正坡度、负坡度或
水平路面上行驶而控制流向发动机的
燃料。
背景技术
[0002] 巡航控制系统通常用于具有内燃发动机的机动车辆中，该内燃发动机可操作以保持机动车辆的设定速度。如果机动车辆在水平路面上行驶，换言之，既没有正坡度(上坡)也没有负坡度(下坡)的路面，在激活巡航控制系统的情况下，通常将恒定量的燃料供应到内燃发动机。如果机动车辆行驶在正坡度上，那么巡航控制系统将相对大的
质量流量的燃料供应到内燃发动机，以便将机动车辆的速度调节到设定速度。结果是，燃料的消耗增加。如果机动车辆行驶在负坡度上，那么巡航控制系统为内燃发动机提供相对小的质量流量的燃料，以便通过发动机
制动的方式将机动车辆的速度调节到设定速度。
[0003] DE 102 05 226 A1和DE 10 2008 061 392 A1涉及用于机动车辆的巡航控制系统。
发明内容
[0004] 本发明的目的是减少具有内燃发动机和巡航控制系统的机动车辆的燃料消耗。
[0005] 根据本文公开的用于操作具有内燃发动机和巡航控制系统的机动车辆的方法，其以
电子方式探测机动车辆是否在正坡度、负坡度或水平路面上行驶，并且如果机动车辆在正坡度或水平路面上行驶，那么巡航控制系统向内燃发动机提供恒定质量流量的燃料。探测机动车辆的
加速器
踏板的瞬时
位置，并且根据(基于)在巡航控制系统激活时探测到的加速器踏板的位置来设定燃料的恒定质量流量。
[0006] 探测巡航控制系统激活时加速器踏板的瞬时位置来代替机动车辆的瞬时速度作为用于巡航控制系统的决定性参数。通常以电子方式探测加速器踏板的瞬时位置，并且可通过车辆电子设备和/或车辆
传感器系统将加速器踏板的瞬时位置提供给巡航控制系统。可以例如以百分比值的形式探测瞬时的踏板位置，未加载的加速器踏板的瞬时位置被赋予百分比值0，并且加速器踏板的瞬时打开的节气
门位置在降挡百分比值范围(kickdown percentage value range)之外被赋予百分比值<100。另外，在加速器踏板行程不与加速器水平行程(accelerator level travel)成比的情况下可以使用加速器踏板特性图。然而，因为驾驶员已经通过相应的瞬时加速器踏板位置选择了特定的速度，因此这与本发明无关。
[0007] 如果机动车辆正在正坡度上行驶，并且如果内燃发动机根据在巡航控制系统激活时探测到的加速器踏板的位置而被供应有恒定的质量流量的燃料，那么机动车辆的行驶速度由于作用在车辆上的重
力而减小。然而，机动车辆的燃料消耗量保持不变。因此，机动车辆运转得与驾驶员在高速公路上进行长途旅行而没有使用自动巡航控制的情况相同，其中驾驶员通常将加速器踏板或多或少地保持在相同的位置，结果是机动车辆在正坡度上速度变慢。由于机动车辆在正坡度上减速，所以额外地减弱了机动车辆对在正坡度上行驶的前方机动车辆的意外或突然接近，这提高了机动车辆的驾驶舒适性。如果机动车辆在激活巡航控制系统的情况下在水平路面上行驶(具有零坡度或零高度变化)，那么机动车辆保持由驾驶员通过加速器踏板选择的速度。
[0008] 可以通过作为连接到巡航控制系统的车辆电子器件的一部分的倾斜仪或者通过巡航
控制器本身的倾斜仪，来实现对机动车辆是否正在正坡度、负坡度或水平路面上行驶的电子探测。例如，存储在机动车辆的发动机控制器中的具有恒定行驶条件的经验数据可以与瞬时速度、瞬时加速器踏板位置、加速度进行比较，并且此外与指示机动车辆的瞬时倾斜的车辆运动动力学控制系统的数据进行比较。加速器踏板的瞬时位置可以通过连接到巡航控制系统的车辆
传感器系统或通过巡航控制器本身的相应控制装置来探测。
[0009] 巡航控制系统在机动车辆行驶在正坡度或水平路面上的情况下向内燃发动机供应恒定质量流量的燃料的事实，意味着巡航控制器具有为内燃发动机提供恒定质量流量燃料的燃料供应装置或者能够致动机动车辆的燃料供应装置来为内燃发动机提供恒定质量流量的燃料。
[0010] 当巡航控制系统被激活时，巡航控制系统承担对内燃发动机的燃料供应的控制。因此，当巡航控制系统被激活时，仅通过巡航控制器来执行对内燃发动机的燃料供应的控制。当巡航控制系统被激活时探测加速器踏板的瞬时位置的事实，意味着当机动车辆的驾驶员通过输入将对内燃发动机的燃料供应控制转移到巡航控制系统时的时刻来探测加速器踏板的瞬时位置。
[0011] 所公开的方法可以通过存在的机动车辆的车辆电子装置中的纯
软件实施方式来成本有效地实现，并且因此也可以用作改进解决方案。可选地，对于根据本发明的方法的实施方式，机动车辆中可以安装另外的电子装置。
[0012] 机动车辆可以例如是乘客车辆、载重
汽车或公共汽车。
[0013] 根据一个有利的改进方案，如果机动车辆行驶在负坡度上并且如果机动车辆的瞬时速度低于本地允许的或以其他方式预定义的最大速度，那么巡航控制器向内燃发动机供应最大质量流量的燃料，而直到机动车辆已经达到最大速度，巡航控制系统从达到最大速度的时间开始以如下方式向内燃发动机供应燃料：只要机动车辆行驶在负坡度上，机动车辆就保持最大速度。在这种情况下，作用在机动车辆上的重力被用于使机动车辆加速到(本地允许的或者以其他方式预定义的)最大速度。由于使用机动车辆的
势能来加速机动车辆，所以用于使机动车辆加速到最大速度的燃料消耗减少。由于机动车辆以最大速度行驶，因此可以至少部分地补偿由机动车辆减速地行驶在正坡度上所引起的时间损失。
[0014] 根据另一有利的改进方案，如果机动车辆在负坡度之后行驶在水平路面上，则巡航控制系统中断向发动机供应燃料，并且直到机动车辆已经达到可以用恒定质量流量的燃料来保持的瞬时速度。由于中断向内燃发动机供应燃料，所以机动车辆的燃料消耗减少，并且机动车辆的惯性来用于推进机动车辆，直到机动车辆达到可以用恒定质量流量燃料保持的瞬时速度。可以用相应的恒定质量流量的燃料保持的机动车辆的瞬时速度可以以电子方式存储在巡航控制系统中并且与机动车辆的实际瞬时速度进行比较，以便能够确定机动车辆的实际瞬时速度是否已达到所存储的瞬时速度。
[0015] 根据另一有利的改进方案，可以以自主电子方式探测最大速度，或者可以通过输入单元设定最大速度。巡航控制系统可以以电子方式探测相应的最大速度。为此目的，可以例如通过机动车辆的
导航系统或光学探测装置来向巡航控制系统提供相应的与本地分别允许的最大速度有关的信息。可选地或者附加地，可以由驾驶员通过机动车辆的输入单元或巡航控制系统来设定本地分别允许的最大速度。如果没有预限定本地允许的最大速度，则由驾驶员通过输入单元来设定以其他方式预限定的最大速度。
[0016] 本文公开的用于具有内燃发动机的机动车辆的巡航控制系统包含至少一个用于探测机动车辆是否在正坡度、负坡度或水平路面上行驶的装置，巡航控制系统配置为如果机动车辆行驶在正坡度或水平路面上，则向内燃发动机供应恒定质量流量的燃料。此外，巡航控制系统包含至少一个用于探测机动车辆的加速器踏板的瞬时位置的装置，巡航控制系统配置为根据或基于当驾驶员激活巡航控制系统时探测到的加速器踏板的位置来设定恒定质量流量的燃料。
[0017] 上述关于该方法的优点与巡航控制系统相对应地关联。特别地，巡航控制系统可以用于执行根据上述改进方案之一或这些改进方案中的至少两个的任何期望组合的方法。可以至少部分地由存在的车辆电子装置和/或存在的车辆传感器系统来形成用于探测机动车辆是否在正坡度、负坡度或水平路面上行驶的装置和/或用于探测机动车辆的加速器踏板的瞬时位置的装置。
[0018] 根据一个有利的改进方案，巡航控制系统配置为，如果机动车辆在负坡度上行驶并且如果机动车辆的瞬时速度低于本地允许的最大速度，则向内燃发动机供应最大质量流量的燃料，并且直到机动车辆达到最大速度，并且从达到最大速度的时间开始以如下方式向内燃发动机供应燃料：只要机动车辆行驶在负坡度上，就使机动车辆保持最大允许速度。以上提到的关于该方法的相应改进方案的优点相应地与该改进方案相关联。
[0019] 根据另一有利的改进方案，巡航控制系统配置为如果机动车辆在负坡度之后行驶在水平路面上，则中断向内燃发动机供应燃料，并且直到机动车辆达到可以通过恒定质量流量燃料保持的瞬时速度。以上提到的关于该方法的相应改进方案的优点相应地与该改进方案相关联。
[0020] 根据另一有利的改进方案，巡航控制系统配置为以电子方式探测最大速度。上面提到的关于该方法的相应改进方案的优点相应地与该改进方案相关联。
[0021] 根据另一有利的改进方案，巡航控制系统包含可由车辆驾驶员操作以设定最大速度的至少一个输入单元。上面提到的关于该方法的相应改进方案的优点相应地与该改进方案相关联。
[0022] 根据另一有利的改进方案，巡航控制系统配置为在替代模式下操作，在替代模式中，将燃料以如下方式供应到发动机：使机动车辆保持在驾驶员激活巡航控制系统时探测到的瞬时速度。结果是，驾驶员可以根据需要在根据加速器踏板的瞬时位置操作巡航控制系统与根据设定目标速度操作巡航控制系统之间进行选择。
[0023] 总体而言，与其巡航控制器仅将瞬时速度调整到设定目标速度的机动车辆相比，对于本发明的机动车辆的燃料消耗总体上可以降低。
附图说明
[0024] 以下通过参照附图并且根据优选
实施例的示例来解释本发明，下面提到的特征在独立地考虑或以不同的组合考虑时能够构成本发明的有利或发展方面。在附图中：
[0025] 图1示出了根据本发明的巡航控制系统的示例性实施例的示意图；和[0026] 图2示出了根据本发明的方法的示例性实施例的图。
具体实施方式
[0027] 根据需要，本文公开了本发明的详细实施例；然而，应该理解的是，所公开的实施例仅是可以以各种和替代形式实施的本发明的示例。这些附图不一定是按比例的；一些特征可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性
基础。
[0028] 图1示出了根据本发明的用于具有内燃发动机3的机动车辆2的巡航控制系统1的示例性实施例的示意图。
[0029] 巡航控制系统1包含用于探测机动车辆2是否在正坡度、负坡度或水平路面上行驶的倾斜仪4。巡航控制系统1配置为如果机动车辆2行驶在正坡度或水平路面上，则向内燃发动机3供应恒定质量流量的燃料。
[0030] 此外，巡航控制系统1包含用于探测机动车辆2的加速器踏板6的瞬时位置的踏板位置探测器5。巡航控制系统1配置为根据在巡航控制系统1激活时探测到的加速器踏板6的位置来设定燃料的恒定质量流量。
[0031] 巡航控制系统1配置为，如果机动车辆2正在负坡度上行驶并且如果机动车辆2的瞬时速度低于本地允许的或以一些其他方式预限定的最大速度(在下文中被称为最大速度)，则向内燃发动机3供应最大质量流量的燃料，并且直到机动车辆2已经达到最大速度，并且从达到最大速度的时刻起以如下的方式向内燃发动机3供应燃料：只要机动车辆2在负坡度上行驶，机动车辆2就保持最大速度。
[0032] 此外，巡航控制系统1配置为如果机动车辆2在负坡度之后行驶在水平路面上，则中断向内燃发动机3供应燃料，并且直到机动车辆2已经达到可以用恒定质量流量燃料保持的瞬时速度。
[0033] 巡航控制系统1可以配置为以电子方式探测最大速度。可选地或另外地，巡航控制器1可以具有可由驾驶员操作来用于设定最大速度的输入单元。
[0034] 此外，巡航控制系统1配置为在替代模式下操作，在该模式中燃料以这样的方式供应给内燃发动机3：使机动车辆2保持在驾驶员激活巡航控制系统时探测到的瞬时速度。
[0035] 巡航控制系统1包含连接到倾斜仪4和踏板位置探测器5以便能够执行巡航控制系统1的上述功能的电子处理器7。
[0036] 图2示出了涉及用于操作具有内燃发动机和巡航控制系统的机动车辆的方法的示例性实施例的图。巡航控制系统可以根据图1实施。
[0037] 在该图的下部区域中示出了机动车辆行驶的路面的路面曲线P。在此之上，示出了机动车辆的速度的
速度曲线G。在此之上，示出了向内燃发动机供应的燃料的曲线K。以百分比值相对于时间t绘制了向内燃发动机供应的燃料的质量流量M。
[0038] 根据该方法，通过倾斜仪以电子方式探测机动车辆是否在正坡度(上坡)、负坡度(下坡)或水平路面上行驶。直到时间t1，机动车辆在水平路面上行驶。从时间t1到时间t2，机动车辆在正坡度上行驶。从时间t2到时间t3，机动车辆在水平路面上行驶。如图2所示，如果机动车辆正在正坡度或水平路面上行驶，则巡航控制系统向内燃发动机供应恒定质量流量的燃料。为此，根据该方法，在由驾驶员激活巡航控制器系统的时间tA处，探测机动车辆的加速器踏板的瞬时位置，并且根据或者基于在激活时间tA处的加速器踏板的位置来设定恒定质量流量的燃料。
[0039] 从时间t3到时间t4，机动车辆在负坡度上行驶。在此，如果如图2中假设的那样的机动车辆的瞬时速度低于最大速度(其可以是本地允许的或者以其他方式预定的)，则巡航控制系统向内燃发动机供应最大质量流量的燃料，并且直到机动车辆达到最高速度。结果是，机动车辆的速度增加。巡航控制系统可以从达到最大速度时开始以如下方式向内燃发动机供应燃料：只要机动车辆在负坡度上行驶，机动车辆就保持最大速度，然而这在图2中未示出。最大速度可以以自主电子方式探测或者通过输入单元设定。
[0040] 从时间t4开始，机动车辆再次在水平路面上行驶。因为机动车辆在负坡度之后行驶在水平路面上，巡航控制系统在时间t4中断向内燃发动机的供应燃料。结果是，机动车辆的速度降低。巡航控制系统可以中断向内燃发动机供应燃料，直到机动车辆达到能够用恒定质量流量的燃料保持的瞬时速度。可以用相应的恒定质量流量的燃料保持的机动车辆的瞬时速度可以以电子方式存储在巡航控制系统中并且与机动车辆的实际瞬时速度比较，以便能够确定机动车辆的实际瞬时速度是否已达到所存储的瞬时速度。
[0041] 虽然以上描述了示例性实施例，但是这些实施例并非旨在描述本发明的所有可能的形式。相反，
说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，并且应该理解，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种改变。另外，各种实施实施例的特征可以被组合以形成本发明的另外的实施例。
