СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПЕРЕЖАЮЩЕГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДХОДЯЩЕЙ ПЕРЕДАЧИ
METHOD AND DEVICE FOR ADVANCE DETECTION OF SUITABLE TRANSMISSION

ОПИСАНИЕ
Изобретение относится к способу опережающего определения подходящей передачи автоматической коробки передач транспортного средства, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, и к устройству для осуществления способа, согласно пункту 6 формулы изобретения.
В частности, в тяжелых грузовых автомобилях и других транспортных средствах с автоматической или полуавтоматической коробкой передач существует проблема, состоящая в том, что управление коробкой передач распознает подъем или спуск и выбирает соответствующую передачу лишь тогда, когда транспортное средство уже находится на подъеме или спуске. При исключительно зависящем от нагрузки регулировании автоматической коробки передач это может приводить к тому, что переключение вниз на соответствующую передачу происходит слишком поздно, а именно лишь тогда, когда, например, мощность двигателя для фактически выбранной передачи уже больше не является достаточной. Слишком позднее распознавание подъема, для которого требуется более низкая передача, приводит затем к ошибкам переключения в автоматическом режиме. Для предотвращения этого водитель часто должен выполнять переключение в ручном режиме, что занимает время и при регулярном использовании приводит также к повышенному расходу топлива.
Из DE 10 2009 013 176 А1 известен способ, в котором для регистрации информации о лежащем перед транспортным средством участке пути применяют блок распознавания изображений. За счет оценки изображения должны определяться изменения высоты, а также изменения направления лежащего перед транспортным средством пути, при этом необходимы относительно большие технические затраты.
В основу изобретения положена задача создания возможно более простого способа для опережающего определения подходящей передачи коробки передач, в частности, автоматической коробки передач транспортного средства.
Решение этой задачи обеспечивается с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные модификации способа, согласно изобретению, указаны в пунктах 2-5 формулы изобретения.
Согласно пункту 1 формулы изобретения предлагается, что измеряют измеряемое в заданном угле измерения или под заданным углом измерения расстояние до проходящей перед транспортным средством поверхности дорожного полотна, и что из измеренного расстояния определяют значение подъема, которое служит для определения передачи. Поскольку измерение расстояния всегда происходит при заданном угле, то можно заранее распознавать изменение подъема поверхности дорожного полотна, с целью, например, выбора соответственно более низкой передачи коробки передач, в частности автоматической коробки передач, при сильно увеличивающемся подъеме. При этом измерение расстояния можно осуществлять с помощью простого лазерного дальномера, причем можно применять один или несколько датчиков расстояния.
Угол измерения предпочтительно задан неизменным относительно транспортного средства, так что с помощью измерения расстояния можно измерять изменение подъема находящейся перед транспортным средством поверхности дорожного полотна. Расположенный в транспортном средстве датчик угла наклона может дополнительно измерять наклон, соответственно, угол подъема поверхности дорожного полотна, по которому фактически движется транспортное средство, так что в комбинации с измерением расстояния перед транспортным средством можно определять наклон поверхности дорожного полотна.
Однако осуществляемое перед транспортным средством измерение расстояния можно выполнять также при заданном неизменно угле измерения, который установлен относительно горизонтали. В этом случае применяемый датчик расстояния должен быть установлен на транспортном средстве, например, так, что он независимо от наклона транспортного средства всегда ориентирован под одинаковым углом или предпочтительно параллельно к горизонтали. В этом случае можно отказаться от дополнительного датчика угла наклона в транспортном средстве.
Существенным в способе, согласно изобретению, является также то, что уже перед достижением более высокого или более сильного подъема или более сильного уклона включают подходящую передачу, чтобы даже при сильном подъеме обеспечивать возможность работы приводного двигателя в оптимальном для этого диапазоне мощности. При предстоящем более сильном уклоне (спуске) можно также выбирать соответствующую подходящую передачу, с целью обеспечения, например, достаточного тормозного действия двигателя.
Кроме того, в основу изобретения положена задача создания устройства, которое обеспечивает возможность опережающего определения подходящей передачи для изменений подъема пути движения.
Решение этой задачи обеспечивается с помощью признаков пункта 6 формулы изобретения. Предпочтительные модификации устройства, согласно изобретению, указаны в пунктах 7-11 формулы изобретения.
Согласно пункту 6 формулы изобретения, для измерения подъема, соответственно, изменения подъема находящейся перед транспортным средством поверхности дорожного полотна предлагается измерительное устройство, которое содержит по меньшей мере один датчик расстояния. Измеряемое с помощью датчика расстояния значение расстояния (удаления) уменьшается при увеличивающемся подъеме, так что из него можно выводить соответствующее значение подъема для опережающего определения подлежащей выбору передачи для коробки передач, в частности, автоматической коробки передач. Поскольку можно определять соответствующие значения расстояния непрерывно во времени, то из них можно измерять скорость изменения подъема и также применять для определения подходящей передачи.
Определяемые значения расстояния можно преобразовывать в устройстве оценки в характеризующее наклон дорожного полотна относительно горизонтали значение наклона. На основании соответствующего значения наклона, предпочтительно с учетом других параметров режима движения, можно своевременно включать в управлении (устройство управления) коробкой передач подходящую передачу, с целью обеспечения даже при сильно изменяющемся профиле дорожного полотна или же на пересеченной местности бесперебойный, а также экономящий топливо режим движения.
При опережающем выборе подходящей передачи существенным является также момент времени, в котором включается соответствующая определяемая передача. Для этого управление (устройство управления) коробкой передач может содержать программу, с помощью которой определяется передача и момент времени включения с учетом параметров режима движения.
Кроме того, может быть предусмотрено, что водителю транспортного средства сигнализируется предлагаемая подходящая передача на индикаторе перед ее включением. В этом случае водитель все еще имеет возможность запретить автоматически производимое изменение передачи, если это целесообразно с его точки зрения.
Устройство измерения для расстояния (удаления) между транспортным средством и поверхностью дорожного полотна может быть выполнено простым образом в виде лазерного дальномера. Такие лазерные дальномеры часто применяются на строительных площадках и для измерения расстояний на местности.
Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на примере выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - блок-схема для иллюстрации способа, согласно изобретению, и схематичного изображения устройства, согласно изобретению; и
фиг.2 - различные профили А, В, С пути движения, на котором находится транспортное средство по меньшей мере с одним датчиком расстояния.
Изображенная на фиг.1 блок-схема показывает приспособления в транспортном средстве, которые, например, применяются для опережающего определения подходящей передачи автоматической коробки передач. Применяемые в показанном примере выполнения приспособления состоят из датчика 1 расстояния, датчика 2 наклона, блока 3 оценки, управления 4 (устройство управления) коробкой передач, а также первого блока D1 передачи данных и второго блока D2 передачи данных. Кроме того, блок 3 оценки соединен с индикатором 5, с целью обеспечения возможности указания водителю транспортного средства информации о предусмотренной передаче.
Управление 4 коробкой передач управляет автоматической коробкой 6 передач в зависимости от параметров режима движения, которые через блоки D1 и D2 передачи данных передаются в управление коробкой передач, и в зависимости от подъема или спуска лежащего перед транспортным средством участка 7 пути. Блок D1 передачи данных может быть, например, блоком для установки режима движения, например режима движения по пересеченной местности или режима экономии топлива, при этом с помощью соответствующей информации это сообщается в управление 4 коробкой передач. Кроме того, блок D2 передачи данных может передавать в управление 4 коробкой передач параметры режима движения, которые представляют, например, фактическую работу двигателя, скорость движения, вес транспортного средства, информацию GPS или другие параметры.
Для определения подъема, соответственно, спуска на участке 7 пути в данном случае в качестве датчика 1 расстояния предусмотрен лазерный дальномер с лазерным приемо-передающим блоком 8, который излучает лазерный измерительный луч 9 с заданным углом в направлении поверхности 10 дорожного полотна участка 7 движения и тем самым измеряет расстояние (удаленность) до поверхности 10 дорожного полотна. Если транспортное средство находится на абсолютно плоском участке 7 пути, который ориентирован горизонтально, то измеряемое расстояние не изменяется. Лишь когда участок 7 пути перед транспортным средством переходит в подъем или спуск, то измерение с помощью датчика 1 расстояния показывает изменение расстояния. Это изменение расстояния оценивается в блоке 3 оценки, при этом при оценке может учитываться также фактический наклон транспортного средства. Для этого датчик 2 наклона также соединен с блоком 3 оценки, с целью обеспечения возможности сообщения, находится ли уже транспортное средство на спуске или подъеме и насколько сильным является подъем или спуск. Если транспортное средство уже находится, например, на подъеме и датчик 1 расстояния определяет дальнейшее уменьшение расстояния до поверхности 10 дорожного полотна, то блок 3 оценки может определять абсолютное значение подъема для лежащего перед транспортным средством участка 7 пути и выбирать подходящую передачу для предстоящего более сильного подъема.
Тем самым можно опережающим образом определять подходящую передачу, которая передается из блока 3 оценки, с одной стороны, в управление 4 коробкой передач и, с другой стороны, в индикатор 5. На основании других параметров режима движения в управлении 4 коробкой передач может приниматься решение о целесообразности включения определенной в качестве подходящей передачи в автоматической коробке 6 передач. При этом, в частности, имеется также возможность, что в управлении 4 коробкой передач с учетом всей имеющейся в нем информации определяется оптимальный момент времени для включения соответствующей передачи.
На основании показанных на фиг.2 различных профилей А, В, С иллюстрируется, как изменяется измеряемое датчиком 1 расстояния расстояние до поверхности 10 дорожного полотна участка 7 пути в зависимости от профиля пути. При проходящем горизонтально участке пути в соответствии с профилем А измеряется расстояние до поверхности 10 дорожного полотна, которое больше, чем при предстоящем подъеме, показанном в профиле В. В противоположность этому, измеряемое датчиком 1 расстояния расстояние до поверхности 10 дорожного полотна при предстоящем спуске значительно больше, как показано для профиля С.
На фиг.2 датчик 1 расстояния установлен спереди в нижней зоне изображенного упрощенно в виде тягача транспортного средства 11. Однако положение датчика 1 расстояния может быть в принципе выбрано другим, при этом может быть также предусмотрено несколько смещенных в боковом направлении, а также по высоте различно позиционированных датчиков 1 расстояния на передней части 12 транспортного средства.