DE102006012514A1

DE102006012514A1 - Kraftfahrzeug mit Konstantfahrmodus

Info

Publication number: DE102006012514A1
Application number: DE200610012514
Authority: DE
Inventors: Harald Glantschnik
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2006-03-18
Filing date: 2006-03-18
Publication date: 2007-09-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebseinheit zur Erzeugung eines Antriebsmoments, eine Steuereinrichtung zur Erzeugung von Steuersignalen zur Steuerung der Antriebseinheit sowie eine Fahrerwunschvorgabeeinrichtung zur Erzeugung eines Eingangssignals für die Steuereinrichtung, derart, dass die Steuereinrichtung die Antriebseinheit in Abhängigkeit von der Fahrerwunschvorgabe ansteuert. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass für den Fall, dass über eine vorbestimmte Zeitdauer eine im Wesentlichen konstante Fahrzeuggeschwindigkeit detektiert wird, automatisch ein Konstantfahrmodus aktiviert wird, wobei während des aktivierten Konstantfahrmodus für jedes aufgrund der Fahrerwunschvorgabeeinrichtung erzeugte Eingangssignal, die Steuereinrichtung die Antriebseinheit derart ansteuert, dass die als konstant erkannte Fahrzeuggeschwindigkeit beibehalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Aus dem Stand der Technik sind vielfach Kraftfahrzeuge mit Geschwindigkeitsregelsystemen wie Tempomat oder Tempomat mit Abstandsregelung (aktive Geschwindigkeitsregelung) bekannt. Bei derartigen Systemen erfolgt die Speicherung bzw. Vorgabe von Zielgeschwindigkeiten über eine manuelle Eingabe des Fahrers, beispielsweise über einen separaten Handhebel an der Lenksäule des Fahrzeugs. Um eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit zu halten und zu speichern wird der Handhebel beispielsweise kurz nach vorne gedrückt – um per Handhebel zu Beschleunigen muss der Handhebel mehrfach nach vorne gedrückt oder in der vorderen Position gedrückt gehalten bleiben. Um eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit zu halten und zu speichern kann der Handhebel auch in Richtung Fahrer kurzzeitig herangezogen werden – wird der Handhebel mehrfach herangezogen oder über eine Zeitdauer herangezogen kann das Fahrzeug die Geschwindigkeit verringern. Eine Deaktivierung des Geschwindigkeitsregelsystems erfolgt, indem der Handhebel nach oben oder nach unten verschwenkt wird. Eine gespeicherte Geschwindigkeit die als Zielgeschwindigkeit eingestellt werden soll, kann durch einfaches bzw. mehrfaches Drücken einer in den Handhebel integrierten Taste erfolgen. Ein derartig zu bedienendes System ist beispielsweise bereits bekannt aus der Bedienungsanleitung zu den BMW 5er Modellen 2005 (online Version zur Sach Nr. 01 40 0 159 191 – 03/05 BMW AG, Seite 60–61). Mit Hilfe eines derartig zu bedienenden Geschwindigkeitsregelsystems wird die Bedienung zur Einstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit von einer fußseitigen Bedienung per Gaspedal zu einer handseitigen Bedienung per Handhebel verlagert.
Die bekannten Geschwindigkeitsregelsysteme haben sich in der Vergangenheit bereits vielfach bewährt und sollen im Rahmen der Erfindung ergänzt beziehungsweise weiterentwickelt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welches im Hinblick auf den Bedienkomfort, für den Fall, dass der Fahrer zeitweise mit konstanter Geschwindigkeit fahren möchte, verbessert ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während in den Unteransprüchen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind. Gemäß der Erfindung ist eine Steuereinrichtung vorgesehen – die Eingangssignale von einer Fahrerwunschvorgabeeinrichtung (Fahrpedal, Gasdrehgriff, ...) erhält und die in Abhängigkeit von diesen Eingangssignalen Steuersignale zur Steuerung einer Antriebseinheit (Brennkraftmaschine, elektrische Maschine, Hybrid, oder dergleichen) erzeugt – die derart ausgebildet ist, dass sie die aktuelle Fahrgeschwindigkeit überwacht und für den Fall, dass die aktuelle Fahrgeschwindigkeit über eine längere Zeitdauer (vorbestimmte Zeitdauer) im Wesentlichen konstant ist, einen Konstantfahrmodus aktiviert. Die Steuereinrichtung ist derart ausgebildet, dass während der Zeitdauer der Aktivierung des Konstantfahrmodus für jedes durch die Fahrerwunschvorgabeeinrichtung erzeugte Eingangssignal, welches sich innerhalb einer vorbestimmten zulässigen Abweichung bewegt, ein Steuersignal erzeugt wird, welches die Beibehaltung der als konstant erkannten Geschwindigkeit gewährleistet. Wird zum Beispiel bei einer Fahrt innerhalb einer geschlossenen Ortschaft von der Steuereinrichtung erkannt, dass über die vorbestimmte Zeitdauer (z.B. 30 sek) über das Fahrpedal versucht wird, die vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit von 50 km/h einzuhalten und gelingt dies dem Fahrer innerhalb einer vorbestimmten zulässigen Abweichung von z.B. (+/– 2 km/h) schaltet die Steuereinrichtung in den Konstantfahrmodus. In diesem Konstantfahrmodus wird die Antriebseinrichtung derart angesteuert, dass die erkannte Konstantgeschwindigkeit von z.B. 50 km/h eingehalten wird und kleinere Abweichungen der Fahrerwunschvorgabe (innerhalb vorbestimmter Grenzen) vom System quasi ignoriert bzw. ausgeglichen werden. Geschwindigkeitsschwankungen die normalerweise aufgrund der schwankenden Fahrerwunschvorgaben eintreten würden, werden hierdurch innerhalb vorbestimmter Grenzen gezielt unterbunden. Dabei kann die vorbestimmte (Geschwindigkeits-)Abweichung (von z.B. +/– 2 km/h) zur Erkennung einer gewünschten Konstantgeschwindigkeit (z.B. 50 km/h), vor Aktivierung des Konstantfahrmodus, durchaus unterschiedlich sein von der später zugelassen (Fahrerwunsch-)Abweichung im aktiven Konstantfahrmodus. So ist denkbar, im späteren Konstantfahrmodus auch Abweichungen zuzulassen, die eine höhere Änderung der Geschwindigkeit zur Folge hätten als die, die zur Erkennung eines Konstantfahrwunsches vorbestimmt ist (hier: z.B. 2 km/h). Beispielsweise könnte zur Erkennung des Konstantfahrwunsches (welcher den Konstantfahrmodus zur Folge hat), wie beschrieben, eine erste Abweichung z.B. in Höhe von +/– 2 km/h vorbestimmt sein, während im Konstantfahrmodus Fahrerwunschänderungen unterdrückt bzw. ohne Auswirkung zugelassen werden, die beispielsweise eine Geschwindigkeitsänderung von +/– 4 km/h (im Normalbetrieb) zur Folge hätten.

Eine Deaktivierung des Konstantfahrmodus erfolgt vorzugsweise dann, wenn ein Eingangssignal (bzw. eine dieses Eingangssignal erzeugende Fahrerwunschänderung) die vorbestimmte (Fahrerwunsch-)Abweichung (zulässige Abweichung innerhalb des Konstantfahrmodus) unter- bzw. überschreitet. Möchte der Fahrer z.B. die Konstantfahrgeschwindigkeit von 50 km/h im Konstantfahrmodus verlassen, muss er lediglich das Fahrpedal etwas stärker als bei einem Fahrzeug ohne die erfindungsgemäße Funktionalität gewöhnt niedertreten oder lösen.

Des Weiteren sind vorzugsweise Bedienmittel (erste Bedienmittel) vorhanden, über deren manuelle Betätigung die Funktion der Erkennung eines Konstantfahrmodus bzw. die automatische Umschaltung von einem Normalbetrieb in einen Konstantfahrmodus aktivierbar bzw. deaktivierbar ist. Beispielsweise kann über einen Taster „intelltempo" die erfindungsgemäße Funktionalität freigegeben werden. Dabei wird im Normalbetrieb ein über eine Fahrerwunschvorgabeeinrichtung erzeugter Fahrerwunsch 1:1 umgesetzt, während für die Zeitdauer des aktivierten Konstantfahrmodus die als Konstantgeschwindigkeit erkannte Geschwindigkeit bei Unterdrückung von Fahrerwunschvorgaben innerhalb einer vorbestimmten zulässigen Abweichung beibehalten bzw. eingehalten wird.

Mit Vorteil sind weitere Bedienmittel (zweite Bedienmittel) vorhanden, über die zu erkennende Konstantfahrgeschwindigkeiten vorgegeben werden können. Über die zweiten Bedienmittel können der Steuereinrichtung eine oder mehrere Geschwindigkeiten (Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeiten) vorgegeben werden, so dass die Steuereinrichtung lediglich bei Vorliegen der bzw. einer der vorgegebenen Geschwindigkeiten im Rahmen der vorbestimmten Abweichung (die für jede vorgegebene Geschwindigkeit eine andere sein kann) für die vorbestimmte Zeitdauer (die auch für jede Geschwindigkeit eine andere sein kann) in den Konstantfahrmodus umschaltet. Dabei können die vorbestimmten zulässigen Abweichungen und/oder die vorbestimmten Zeitdauern für die die gefahrene Geschwindigkeit innerhalb dieser Abweichungen liegen muss, um in den Konstantfahrmodus umzuschalten, für jede vorgegebene Geschwindigkeit unterschiedlich sein. Mit Vorteil sind als vorgegebene Geschwindigkeiten örtliche Geschwindigkeitsbegrenzungen hinterlegt – diese können auch automatisch über fahrzeugexterne Signale ins System eingespeist werden.

Auch kann vorgesehen sein, die im Tempomat eingespeicherten Geschwindigkeiten automatisch ins System zu übernehmen.

Ferner können weitere Bedienmittel (dritte Bedienmittel) vorgesehen sein, um die vorbestimmte(n) Zeitdauer(n) manuell vorzugeben.

Auch die zugelassene Abweichung der Fahrzeuggeschwindigkeit, um auf eine gewünschte Konstantfahrgeschwindigkeit zu schließen bzw. diese zu erkennen, kann über weitere Bedienmittel (vierte Bedienmittel) einstellbar sein. Schließlich können noch Bedienmittel (fünfte Bedienmittel) zur manuellen Vorgabe der im Konstantfahrmodus zulässigen vorbestimmten Abweichung für die Eingangssignale vorgesehen sein.

Alle Bedienmittel können beispielsweise als separate Schalter-, Taster- oder Potentiometereinrichtungen ausgebildet sein oder in Form eines einzigen menügesteuerten elektronischen Eingabesystems, analog zu dem aus heutigen BMW-Fahrzeugen bekannten i-drive, ausgebildet sein.

Durch die Erfindung wird es dem Fahrer ermöglicht allein durch entsprechende Betätigung des Fahrpedals – ohne zusätzliche Betätigung eines Tempomaten für Tempomatbetrieb und ohne zusätzliche Tachoüberwachung bei herkömmlichem Betrieb über das Fahrpedal – konstant mit einer gewünschten Geschwindigkeit fahren.

Die Funktionsweise der Erfindung wird im Folgenden anhand einer möglichen Ausführungsform erläutert. Dabei zeigen:
1: ein Fahrverhaltenkennfeld bzw. Fahrpedalkennfeld einer Steuereinrichtung zur Erzeugung eines Steuersignals für eine Drehmomentvorgabe in Abhängigkeit von einer Fahrpedalauslenkung (Fahrerwunsch) und einer Drehzahl gemäß dem Stand der Technik, und
2: ein Fahrverhaltenkennfeld bzw. Fahrpedalkennfeld einer Steuereinrichtung zur Erzeugung eines Steuersignals für eine Drehmomentvorgabe in Abhängigkeit von einer Fahrpedalauslenkung (Fahrerwunsch) und einer Drehzahl gemäß der Erfindung.
1 zeigt ein Fahrverhaltenkennfeld in einer möglichen Ausführungsform, wie es auch im Stand der Technik als fest hinterlegtes Kennfeld in einer Steuereinrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit, insbesondere in Form einer Brennkraftmaschine, in Abhängigkeit von einem über eine Fahrerwunscheinrichtung, insbesondere einem Fahrpedal, vorgegebenen Fahrerwunsch bekannt ist. Hierbei wird von der Steuereinrichtung anhand des Kennfeldes in Abhängigkeit von dem vorliegenden Fahrpedalwinkel (Angabe hier in Prozent) und der vorliegenden Motordrehzahl n ein Steuersignal für die Antriebseinrichtung zur Erzeugung eines Motordrehmoments (hier Angabe in Prozent) erzeugt.
Erfindungsgemäß ist dieses Kennfeld als adaptives Kennfeld ausgebildet, welches bei Erkennen eines Konstantfahrwunsches entsprechend anpasst, beziehungsweise verändert wird. Diese Anpassung erfolgt derart, dass bei Erkennung (durch die Steuereinrichtung) einer im wesentlichen konstanten Fahrgeschwindigkeit (Fahrgeschwindigkeit innerhalb vorbestimmter Grenzen bzw. innerhalb vorbestimmter Abweichung) für eine vorbestimmte Zeitdauer, das adaptive Kennfeld derart verändert wird (Übergang in Konstantfahrmodus), dass eine Fahrerwunschänderung innerhalb vorbestimmter Grenzen keine hierdurch bedingte Änderung des Steuersignals zur Folge hat. Vielmehr erfolgt während dieses Konstantfahrmodus eine Steuerung derart, dass die erkannte gewünschte Konstantgeschwindigkeit für die Zeitdauer des aktivierten Konstantfahrmodus auch tatsächlich konstant bleibt – vorzugsweise werden erforderliche Drehmomentänderungen aufgrund von Steigungen oder Gefälle durch eine automatische entsprechende Steuerung der Antriebseinrichtung ausgeglichen. Gemäß 1 wird im Betriebspunkt P_konst ein Konstantfahrwunsch des Fahrers erkannt, da der Betriebspunkt P_konst innerhalb der vorbestimmten Verweilzeit (Zeitdauer) im wesentlichen konstant beibehalten bleibt (sich innerhalb des Bereiches der vorbestimmten zulässigen (Geschwindigkeits-)Abweichung bewegt). Aufgrund dieser Erkennung eines Konstantfahrwunsches wird das Kennfeld gemäß 2 derart verändert, dass geringfügige Fahrerwunschänderungen (Fahrerwunschänderungen innerhalb der vorbestimmten (Fahrerwunsch-)Abweichung) keine hierzu proportionale Änderung des Steuersignals der Steuereinrichtung zur Folge haben.
Mit anderen Worten: Wird erkannt, dass ein Betriebspunkt innerhalb des Fahrverhaltenkennfeldes über einen längeren (vorbestimmten) Zeitraum in einem engen (vorbestimmten zulässigen) Kennfeldbereich verweilt, wird eine Art Stabilitätszone B_konst (2) geschaffen, die bei kleinen Änderungen des Fahrpedalwinkels (vorbestimmte zulässige Abweichung des Fahrerwunsches) und geringen (ggf. vorbestimmten zulässigen) Änderungen der Last, die Fahrzeuggeschwindigkeit stabilisiert. Im dargestellten Beispiel gemäß 2 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit solange auf die erkannte gewünschte Konstantfahrgeschwindigkeit stabilisiert, wie das Fahrzeug sich in der definierten Stabilitätszone (vorbestimmte zulässige (Fahrerwunsch-)Abweichung) mit einem Fahrpedalwinkel zwischen 20% und 40% und einer zulässigen Drehzahlabweichung von +/– 300 U/min befindet. Durch die Schaffung des Stabilitätsbereichs B_konst wird die Steigung der aktiven adaptierten Kennlinie in diesem Bereich erheblich erhöht. Dies hat zur Folge, dass im Falle eines Anstiegs der Fahrbahn durch die Antriebseinrichtung automatisch mehr Drehmoment erzeugt und die gewünschte Geschwindigkeit konstant gehalten wird. In der dargestellten Übergangszone B_Übergang wird das zeitweise modifizierte Fahrverhaltenkennfeld zurück in das ursprüngliche Basiskennfeld zurück überführt. Ausgelöst wird dies beispielsweise dadurch, dass der Fahrer zumindest kurzzeitig (ggf. für eine vorbestimmte Zeitdauer) den durch die zulässige vorbestimmte (Fahrerwunsch-)Abweichung definierten Bereich verlässt. Hierdurch wird der modifizierte Bereich des Kennfeldes gelöscht und wieder das Basis-Fahrverhaltenkennfeld zur weiteren Drehmomentbestimmung herangezogen, bis wieder durch längeres Verweilen in einem Betriebspunkt(bereich) eine modifizierte Stabilitätszone erzeugt wird.

Claims

Kraftfahrzeug, umfassend – eine Antriebseinheit zur Erzeugung eines Antriebsmoments, – eine Steuereinrichtung zur Erzeugung von Steuersignalen zur Steuerung der Antriebseinheit, – eine Fahrerwunschvorgabeeinrichtung zur Erzeugung eines Eingangssignals für die Steuereinrichtung, derart, dass die Steuereinrichtung die Antriebseinheit in Abhängigkeit von der Fahrerwunschvorgabe ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass für den Fall, dass über eine vorbestimmte Zeitdauer eine im wesentlichen konstante Fahrzeuggeschwindigkeit detektiert wird, automatisch ein Konstantfahrmodus aktiviert wird, wobei während des aktivierten Konstantfahrmodus für jedes aufgrund der Fahrerwunschvorgabeeinrichtung erzeugte und innerhalb der vorbestimmten zulässigen Abweichung liegende Eingangssignal, die Steuereinrichtung die Antriebseinheit derart ansteuert, dass die als konstant erkannte Fahrzeuggeschwindigkeit beibehalten wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass der Konstantfahrmodus dann automatisch deaktiviert wird, wenn ein Eingangssignal die vorbestimmte zulässige Abweichung unter- bzw. überschreitet.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch erste Bedienmittel zur Freigabe beziehungsweise Unterdrückung des Konstantfahrmodus.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zweite Bedienmittel zur Vorgabe einer Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass ausschließlich bei Erreichen dieser Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit und Beibehaltung einer Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb der vorbestimmten zulässigen Abweichung für die vorbestimmte Zeitdauer die Antriebseinheit derart angesteuert wird, dass die Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit konstant beibehalten wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch dritte Bedienmittel zur manuellen Vorgabe der vorbestimmten Zeitdauer.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch vierte Bedienmittel zur manuellen Vorgabe der vorbestimmten zulässigen Abweichung der Fahrzeuggeschwindigkeit während der Zeitdauer zur Erkennung eines Konstantfahrwunsches.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch fünfte Bedienmittel zur manuellen Vorgabe der vorbestimmten zulässigen Abweichung der Eingangssignale während des aktiven Konstantfahrmodus.