專利名稱：用于使對于汽車運(yùn)行重要的信息信號化的方法和裝置的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種如獨(dú)立的權(quán)利要求前序部分所述的用于使對于汽車運(yùn)行重要的信息信號化的方法和裝置。
已知用于使對于汽車運(yùn)行重要的信息信號化的方法和裝置。在此例如將一個可視的油耗顯示器按照標(biāo)準(zhǔn)安裝在許多汽車中并要求具有經(jīng)濟(jì)行駛方式的意識。該可視油耗顯示器給出實(shí)際的燃料消耗值。通過這種方法能夠在油耗顯示器上可視地給出不同的燃料消耗值。
節(jié)省燃料的一個重要因素在于汽車司機(jī)的行駛方式。大多數(shù)汽車司機(jī)不能意識到高油耗的物理原因或者缺少對于一個最佳行駛方式所需的信息，例如發(fā)動機(jī)的實(shí)際效率。

發(fā)明內(nèi)容
因此具有獨(dú)立權(quán)利要求特征的按照本發(fā)明的用于信號化的方法和按照本發(fā)明的用于信號化的裝置的優(yōu)點(diǎn)是，對于汽車運(yùn)行重要的信息通過一個汽車驅(qū)動單元的一個工作點(diǎn)構(gòu)成并且根據(jù)工作點(diǎn)在汽車的一個操縱部件尤其是一個行駛踏板上構(gòu)成一個觸覺信號。通過這種方法可以將一個關(guān)于燃料消耗最少的行駛方式的信息傳遞給司機(jī)。操縱部件上的觸覺信號還具有使司機(jī)的視線不必離開行駛路線的優(yōu)點(diǎn)。因此司機(jī)不會偏離交通狀況。因此該觸覺信號不會造成安全危險并且不會增加事故危險。如果對于操縱部件涉及一個總是由司機(jī)控制的操縱部件，如一個行駛踏板，則還保證，司機(jī)總是可以覺察到關(guān)于驅(qū)動單元工作點(diǎn)的信息。如果操縱部件是一個行駛踏板，則所述驅(qū)動單元工作點(diǎn)的觸覺信號通過改變行駛踏板位置并由此改變觸覺信號促使司機(jī)通過行駛踏板直接感覺到降低燃料消耗的行駛方式。
通過在從屬權(quán)利要求中描述的措施能夠?qū)崿F(xiàn)在主權(quán)利要求中給出的方法的有利改進(jìn)方案。
特別有利的是，通過該觸覺信號再現(xiàn)一個最佳的驅(qū)動單元工作點(diǎn)，尤其是最佳的發(fā)動機(jī)效率。通過這種方法給出以最佳的發(fā)動機(jī)效率或最佳的驅(qū)動單元工作點(diǎn)并由此燃料消耗最少地行駛或加速的可能性。
在此特別有利的是，基本在達(dá)到最佳工作點(diǎn)時使用所述觸覺信號。通過這種方法司機(jī)可以使其行駛方式非常精確地適配于驅(qū)動單元的最佳工作點(diǎn)并因此燃料消耗最少地驅(qū)動其汽車。如果操縱部件由行駛踏板構(gòu)成，則通過司機(jī)使汽車總是在行駛踏板上所使用的觸覺信號范圍中行駛，使他可以將最佳工作點(diǎn)的信息直接轉(zhuǎn)換為其行駛方式。
特別有利的是，所述觸覺信號通過一個作用于操縱部件上的恢復(fù)力構(gòu)成。通過這種方法保證，該觸覺信號在操縱操縱部件時也被司機(jī)覺察到。此外如果附加地使操縱部件由行駛踏板構(gòu)成，則以這種方式易于使司機(jī)以驅(qū)動單元的最佳工作點(diǎn)行駛。通過達(dá)到最佳工作點(diǎn)所使用的恢復(fù)力易于使司機(jī)在操縱行駛踏板時保持驅(qū)動單元的最佳工作點(diǎn)。


在附圖中示出本發(fā)明的一個實(shí)施例并在下面詳細(xì)描述。
圖1為一個按照本發(fā)明的裝置的方框圖，圖2為一個用于獲得汽車的一個單位燃料消耗的特性曲線區(qū)，圖3為一個用于獲得汽車行駛踏板的一個恢復(fù)力的特性曲線區(qū)，圖4為一個用于表明按照本發(fā)明的裝置和按照本發(fā)明的方法的功能方式的功能圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中25表示一個具有驅(qū)動單元的汽車控制系統(tǒng)，它包括例如一個汽油發(fā)動機(jī)、一個柴油發(fā)動機(jī)、一個電動發(fā)動機(jī)等，或者以一個任意的、可替代上述發(fā)動機(jī)的驅(qū)動方案為基礎(chǔ)。所述汽車還包括一個操縱部件1，它例如由行駛踏板構(gòu)成。該控制系統(tǒng)25包括一個司機(jī)愿望解釋單元30，它與行駛踏板1連接。根據(jù)由司機(jī)操縱的行駛踏板1的位置wped所述司機(jī)愿望解釋單元30獲得一個用于驅(qū)動單元輸出值的理論值。對于這個輸出值例如可以是一個發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩或一個車輪輸出轉(zhuǎn)矩或一個輸出功率或一個由上述參數(shù)推導(dǎo)出來的輸出值。下面要示例性地推測，對于驅(qū)動單元輸出值的一個發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。因此司機(jī)愿望解釋單元30由行駛踏板1的位置wped以專業(yè)人員公知的方式構(gòu)成一個用于驅(qū)動單元發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的理論值MENGsoll。這個根據(jù)司機(jī)愿望構(gòu)成的理論值MENGsoll被輸送到一個第一相加環(huán)節(jié)35并在那里與一個所造成的轉(zhuǎn)矩需求Msonst相加，它由一個坐標(biāo)方位儀40根據(jù)其余轉(zhuǎn)矩需求構(gòu)成。所述其余轉(zhuǎn)矩需求例如可以用于補(bǔ)償汽車附設(shè)機(jī)組如空調(diào)、汽車收音機(jī)或伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)矩需求的擾動或用于補(bǔ)償空轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。這些其余轉(zhuǎn)矩需求在坐標(biāo)方位儀40中的坐標(biāo)同樣以專業(yè)人員公知的方式實(shí)現(xiàn)。由第一相加環(huán)節(jié)35構(gòu)成的總和將一個所得出的總理論值Msolloges輸送到一個按照本發(fā)明的裝置5。該裝置5用于在操縱部件1、即在這個示例中在行駛踏板1上產(chǎn)生觸覺信號。這個觸覺信號例如可以通過在行駛踏板1上產(chǎn)生一個適當(dāng)?shù)幕謴?fù)力實(shí)現(xiàn)。由一個轉(zhuǎn)速傳感器45將一個驅(qū)動驅(qū)動單元的發(fā)動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速nENC輸送到裝置5，該發(fā)動機(jī)如上所述可以是一個汽油發(fā)動機(jī)、一個柴油發(fā)動機(jī)或一個電動發(fā)動機(jī)。此外可以選擇一個坐標(biāo)方位儀50用于在行駛踏板1上的其它恢復(fù)力需求，該坐標(biāo)方位儀對于這些其它的恢復(fù)力需求構(gòu)成一個所造成的恢復(fù)力需求Ffbsonst。這一點(diǎn)例如可以是一個用于保持一個安全距離的觸覺響應(yīng)。將所造成的恢復(fù)力需求Ffbsonst同樣輸送到裝置5。此外也可以選擇具有一個輸入單元15，如圖1虛線所示。在該輸入單元15上例如可以由司機(jī)給定一個或多個燃料消耗值。將這個燃料消耗值同樣輸送到裝置5。按照圖1所述控制系統(tǒng)25包括所述司機(jī)愿望解釋單元30、第一相加環(huán)節(jié)35和裝置5。該控制系統(tǒng)25例如可以按照硬件和/或軟件自動編碼，其中所述軟件可以由一個微芯片繼續(xù)處理。
所述裝置5由所輸送的輸入值獲得一個所造成的總恢復(fù)力Ffbges并控制所述行駛踏板1用于調(diào)節(jié)這個所造成的總恢復(fù)力Ffbges。這一點(diǎn)可以以專業(yè)人員所公知的方法通過在圖1中未示出的由裝置5電子控制的促動器實(shí)現(xiàn)，該促動器用于調(diào)節(jié)一個與行駛踏板1的操縱方向相反起作用的彈簧力。
對于下面的考慮例如要假設(shè)，所述汽車由一個內(nèi)燃機(jī)、即例如一個汽油發(fā)動機(jī)或一個柴油發(fā)動機(jī)驅(qū)動。但是這些考慮通常對于汽車的電能消耗也是有效的。在加速過程期間燃料消耗對應(yīng)于用于克服汽車慣性所必需的功率。由司機(jī)通過一個確定的行駛踏板位置使發(fā)動機(jī)保持在一個最有利的工作點(diǎn)，能夠使加速過程期間的燃料消耗最小，這個行駛踏板位置按照本發(fā)明通過一個在行駛踏板上的觸覺信號顯示給司機(jī)。
圖2示出一個內(nèi)燃機(jī)的耳形特性曲線，其中在以U/min表示的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速nENG上給出發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩、即以Nm表示的所謂的顯示轉(zhuǎn)矩Mi。在此顯示轉(zhuǎn)矩Mi和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速nENG形成一個以g/kWh表示的汽車單位燃料消耗的特性曲線區(qū)，其中等值線表示在上述單元中的這個單位燃料消耗。該特性曲線區(qū)可以通過一個發(fā)動機(jī)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)獲得，在給定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速nENG并給定例如由與發(fā)動機(jī)曲軸連接的渦流阻尼所實(shí)現(xiàn)的負(fù)載的條件下，獲得所消耗的燃料量與在曲軸上完成的機(jī)械功的比例。這個比例通過Be表示。這個比例Be是單位的燃料消耗。然后按照圖2在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和顯示轉(zhuǎn)矩Mi的坐標(biāo)上表示出這個單位的燃料消耗Be，該顯示轉(zhuǎn)矩以專業(yè)人員公知的方式代表由渦流阻尼變化產(chǎn)生的負(fù)載。在此所述顯示轉(zhuǎn)矩Mi作為渦流阻尼的各阻尼功率的平均值在給定的時間上獲得。如果將所有的點(diǎn)連接成一個具有一個基本相同的單位燃料消耗Be的特性曲線區(qū)，則可以獲得在圖2中所示的耳形等值線或等高線，在特性曲線區(qū)中標(biāo)出其名稱。
對于每個發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速nENG精確地存在一個最小單位燃料消耗Be，因此精確地存在一個最佳效率。在圖2中最小的單位燃料消耗點(diǎn)對于不同的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速nENG通過三角形表示。如果將最小的單位燃料消耗點(diǎn)相互連接，則得到在圖2中用點(diǎn)表示的曲線，它以標(biāo)記符號55表示。這個曲線55在下面也稱為最小單位燃料消耗曲線。圖3示出一個特性曲線區(qū)，在其中在以U/min表示的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速nENG橫坐標(biāo)和以Nm表示的顯示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Mi縱坐標(biāo)上標(biāo)出以N表示的觸覺信號FFB曲線和一個與此相關(guān)的用于行駛踏板1的恢復(fù)力。在此這個觸覺信號FFB曲線由圖2中的最小單位燃料消耗的點(diǎn)形曲線給出，在圖中這個曲線55的上部和下部通過不同的恢復(fù)力FFB數(shù)值相互分開。這一點(diǎn)尤其可以是兩個不同的數(shù)值，即一個位于曲線55上部的最小單位燃料消耗的第一恢復(fù)力F1和一個位于這個曲線55下部的第二恢復(fù)力F2，其中例如第一恢復(fù)力F1大于第二恢復(fù)力F2并且第二恢復(fù)力F2可以等于零。由此對于司機(jī)可以通過提高行駛踏板1上的恢復(fù)力FFB使驅(qū)動單元的最佳工作點(diǎn)信號化并由此使最佳效率信號化。如上所述，對于第一恢復(fù)力F1大于第二恢復(fù)力F2并且第二恢復(fù)力F2等于零的情況，對于行駛踏板位置得到發(fā)動機(jī)的最佳效率，在該行駛踏板位置使司機(jī)在操縱行駛踏板1時感覺到一個阻力和與此相關(guān)的恢復(fù)力的增加。
在圖4中示出一個用于表明按照本發(fā)明的裝置5和按照本發(fā)明的方法的功能方式的功能程序。在圖4中相同的標(biāo)記符號表示與圖1中相同的部件。在此在圖4中與圖1所示的方框圖不同還要詳細(xì)描述按照本發(fā)明的裝置5的結(jié)構(gòu)。在此例如可以通過軟件在一個微芯片上自動編碼的裝置5包括一個特性曲線函數(shù)60，它由圖2中的耳形特性曲線區(qū)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，作為輸入?yún)?shù)的由第一相加環(huán)節(jié)35給出的所造成的總理論轉(zhuǎn)矩Msollges以及作為輸入?yún)?shù)的實(shí)際發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速nENG輸送到該特性曲線函數(shù)。由此通過檢驗(yàn)，由實(shí)際發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速nENG和所產(chǎn)生的總理論轉(zhuǎn)矩Msollges構(gòu)成的工作點(diǎn)是否位于最小的單位燃料消耗曲線55以上或以下，使特性曲線函數(shù)60獲得觸覺的信號FFB作為輸出參數(shù)。如果工作點(diǎn)位于特性曲線55以上，則FFB等于F1，在另一種情況下FFB等于F2。將所述觸覺信號FFB輸送到一個最大值選擇環(huán)節(jié)65，此外從恢復(fù)力坐標(biāo)方位儀50將其余恢復(fù)力需求所造成的恢復(fù)力需求Ffbsonst輸送到該最大值選擇環(huán)節(jié)。該最大值選擇環(huán)節(jié)65從輸入的參數(shù)中選擇最大值并將其作為所造成的觸覺信號Ffbges給到行駛踏板1用于調(diào)節(jié)相應(yīng)的恢復(fù)力。通過最大值選擇環(huán)節(jié)65向下限定行駛踏板1上的恢復(fù)力，用于保證在行駛踏板1松開后再返回到其初始位置。
通過按照本發(fā)明方法和按照本發(fā)明的裝置5使司機(jī)能夠根據(jù)行駛踏板1上的觸覺信號以最佳的發(fā)動機(jī)效率行駛和加速。此外一個行駛踏板1上的觸覺信號與一個可視顯示相比對于司機(jī)總是存在這種感覺并且起到不會造成混亂和偏離交通的作用。
權(quán)利要求
1.用于使對于汽車運(yùn)行重要的信息信號化的方法，其特征在于，這個信息通過汽車的一個驅(qū)動單元的工作點(diǎn)構(gòu)成并且根據(jù)該工作點(diǎn)在汽車的一個操縱部件(1)上、尤其是一個行駛踏板上構(gòu)成一個觸覺信號。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述觸覺再現(xiàn)給出驅(qū)動單元的一個最佳的工作點(diǎn)、尤其是最佳的發(fā)動機(jī)效率。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)一個由驅(qū)動單元給出的輸出參數(shù)尤其是一個理論轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動單元的一個實(shí)際工作參數(shù)尤其是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速確定所述最佳的工作點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)操縱部件(1)的一個位置獲得由驅(qū)動單元給出的輸出參數(shù)。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，基本在達(dá)到最佳工作點(diǎn)時使用所述觸覺信號。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述觸覺信號由一個作用于操縱部件(1)上的恢復(fù)力構(gòu)成。
7.一種用于使對于汽車運(yùn)行重要的信息信號化的裝置，其特征在于，具有用于通過汽車的一個驅(qū)動單元的工作點(diǎn)構(gòu)成所述信息的機(jī)構(gòu)(20)，并且具有根據(jù)工作點(diǎn)在汽車的一個操縱部件(1)上、尤其是一個行駛踏板上構(gòu)成一個觸覺信號的機(jī)構(gòu)(10)。
全文摘要
本發(fā)明建議一種用于使對于汽車運(yùn)行重要的信息信號化的方法和裝置，它們能夠使汽車司機(jī)獲得一個關(guān)于汽車的最佳發(fā)動機(jī)效率的響應(yīng)。所述信息通過汽車的一個驅(qū)動單元的工作點(diǎn)構(gòu)成。根據(jù)該工作點(diǎn)在汽車的一個操縱部件(1)上、尤其是行駛踏板上構(gòu)成一個觸覺信號。
文檔編號B60K26/02GK1671578SQ03818512
公開日2005年9月21日 申請日期2003年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月1日
發(fā)明者M·格里爾, M·庫斯托施 申請人:羅伯特·博世有限公司