DE102007006501A1

DE102007006501A1 - Fahrerassistenzsystem in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102007006501A1
Application number: DE102007006501A
Authority: DE
Inventors: Thomas Ruckdeschel
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-08-14

Abstract

Bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem in einem Kraftfahrzeug wird eine Regelabweichung von einer vorgegebenen Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit oder von einem vorgegebenen Soll-Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug mittels eines elektronischen Steuergeräts grundsätzlich in üblicher Weise ausgeregelt, wobei jedoch ausschließlich in Bezug auf eine Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit die maximal zugelassene Regelabweichung zumindest bei Vorliegen definierter Fahrsituationen vergrößert werden kann. Dies bedeutet, dass ein Toleranzband in Richtung Unterschreiten der vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit oder in Richtung Überschreiten des vorgegebenen Soll-Abstandes vergrößert wird. Diese Vergrößerung der Regelabweichung in Richtung Unterschreiten der vorgegebenen Geschwindigkeit oder in Richtung Überschreiten des vorgegebenen Abstandes wird hier kurz als "Regelabweichung nach unten" bezeichnet, da diese Maßnahme eine im Verhältnis zur Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit weitere Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit zulässt. Eine Vergrößerung der Regelabweichung in die jeweils entgegengesetzte Richtung im Sinne einer "Regelabweichung nach oben", also einer im Verhältnis zur Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit weiteren Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit, wird nicht zugelassen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrerassistenzsystem in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Kraftfahrzeugen mit Fahrerassistenzsystemen, durch die insbesondere eine vorgegebene Geschwindigkeit oder ein vorgegebener Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug konstant zu halten ist, sind bereits Verfahren bekannt, durch die ein Antriebssystem und/oder ein Radbremssystem zum Erreichen bestimmter Fahrerassistenz-Ziele angesteuert werden.
Aus der DE 10 2004 017 115 A1 ist beispielsweise eine kraftstoffsparende Betriebsweise für ein Fahrgeschwindigkeitsregelsystem bekannt, durch die generell eine größere Regelabweichung von der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit zugelassen wird. Hierbei wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs abwechselnd in einer Beschleunigungsphase und in einer Ausrollphase sägezahnförmig um die Soll-Geschwindigkeit herum eingestellt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Fahrerassistenzsystem eingangs genannter Art im Hinblick auf eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem in einem Kraftfahrzeug wird eine Regelabweichung von einer vorgegebene Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit oder von einem vorgegebenen Soll-Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug mittels eines elektronischen Steuergeräts grundsätzlich in üblicher Weise ausgeregelt, wobei jedoch ausschließlich in Bezug auf eine Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit die maximal zugelassene Regelabweichung zumindest bei Vorliegen definierter Fahrsituationen vergrößert werden kann. Eine derartige Fahrsituation ist insbesondere der Übergang von einem stationären Zustand in einen instationären Zustand, der vorrangig durch Erhöhung oder Reduzierung des Fahrwiderstands, insbesondere durch Steigungsänderungen der Fahrbahn, hervorgerufen wird. Dies bedeutet, dass ein Toleranzband in Richtung Unterschreiten der vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit oder in Richtung Überschreiten des vorgegebenen Soll-Abstandes vergrößert wird. Diese Vergrößerung der Regelabweichung in Richtung Unterschreiten der vorgegebenen Geschwindigkeit oder in Richtung Überschreiten des vorgegebenen Abstandes wird im Folgenden kurz als „Regelabweichung nach unten" bezeichnet, da diese Maßnahme eine im Verhältnis zur Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit weitere Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit zulässt. Eine Vergrößerung der Regelabweichung in die jeweils entgegengesetzte Richtung im Sinne einer „Regelabweichung nach oben", also einer im Verhältnis zur Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit weiteren Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit, wird nicht zugelassen.
Die Erkennung einer Reduzierung bzw. Erhöhung des Fahrwiderstandes oder eines dem Fahrwiderstand proportionalen Parameters kann von mehreren Kriterien abhängig gemacht werden, wie z. B. vom Unterschreiten bzw. Überschreiten einer definierten Fahrwiderstands- oder Neigungsschwelle für eine vorgegebene Mindestdauer.
Unter Antriebssystem wird das Zusammenspiel von mindestens einem Motor und einem Getriebe verstanden, wobei sowohl der Motor als auch das Getriebe elektronisch steuerbar sein kann. Das Antriebssystem kann jedoch beispielsweise auch aus einem elektronisch gesteuerten Motor (Brennkraftmaschine, Elektromotor, usw.) und einem Handschaltgetriebe bestehen. Das Antriebssystem kann auch einen Hybridantrieb enthalten.
Vorzugsweise ist eine definierte Fahrsituation die Erkennung einer Reduzierung des Fahrwiderstandes im Zugbetrieb. In diesem Fall wird vom Zugbetrieb in den Schubbetrieb übergegangen, wenn durch die vergrößerte Regelabweichung nach unten der Schubbetrieb erreicht werden kann und vorzugsweise zunächst beibehalten werden kann, d. h. wenn sicherer Schubbetrieb möglich ist und keine regelungstechnisch bedingte schnell pendelnde Umschaltung zwischen Schub- und Zugbetrieb zu erwarten ist.
Zusätzlich oder alternativ ist eine definierte Fahrsituation die Erkennung einer Erhöhung des Fahrwiderstandes im Zugbetrieb. Vorzugsweise wird in diesem Fall nach Erkennung einer Erhöhung des Fahrwiderstandes in einen verbrauchsoptimierten Zugbetrieb mit vergrößerter Regelabweichung nach unten gewechselt, wobei die vergrößerte Regelabweichung nach unten solange zugelassen wird, bis eine vorgegebene Zeit abgelaufen ist und/oder eine weitere Erhöhung des Fahrwiderstandes erkannt wird. Verbrauchsoptimierter Zugbetrieb kann beispielsweise durch verringerte Zielbeschleunigungen und/oder durch das Einlegen eines höheren Ganges bei Automatikgetrieben erfolgen. Bei manuellen Handschaltgetrieben kann eine Aufforderung zum Einlegen eines höheren Ganges an den Fahrer ausgegeben werden.
Grundsätzlich soll eine vergrößerte Regelabweichung nach unten nur dann zugelassen werden, wenn keine (längere) Bergauffahrt oder keine sonstige (längere) Erhöhung der Fahrwiderstände erkannt wird. Wäre beispielsweise ein Navigationssystem mit topographischen Informationen im Fahrzeug vorhanden, könnte vorausschauend beobachtet werden, ob eine Bergauffahrt zu erwarten ist und wenn ja, wie lange und mit welcher Steigung.
Die Vergrößerung der Regelabweichung wird vorzugsweise nur dann zugelassen wird, wenn der Fahrer diese Betriebsweise wünscht. Daher wird diese Betriebsweise beispielsweise nur durch entsprechende manuelle Betätigung eines Auswahlschalters (nur hierfür oder generell für wirtschaftliche Betriebsweise) oder durch eine vom Fahrer gewünschte fahrerindividuelle Codierung in der Werkstatt aktiviert.
Der Erfindung liegt folgende Erkenntnis zugrunde:
Bei bestimmten Fahrsituationen, wie insbesondere bei Bergabfahrten, kann durch entsprechende Ansteuerung des Antriebssystems, grundsätzlich in bekannter Weise, der Kraftstoffverbrauch stark reduziert werden. Eine derartige verbrauchsoptimierte Ansteuerung des Antriebssystems kann jedoch der Anforderung an das genaue Einhalten einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit widersprechen. Durch das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem wird demnach die verbrauchsoptimierte Ansteuerung in eingeschränktem Bereich höher priorisiert als die dem Fahrerassistenzsystem zugrunde liegende Hauptaufgabe. Allerdings wird eine größere Regelabweichung nicht in Richtung höherer Fahrzeuggeschwindigkeit und somit auch nicht in Richtung näherem Abstand zugelassen, da ein Abbremsen einer zu hohen Fahrzeuggeschwindigkeit stets als unwirtschaftlich einzuschätzen ist und auch Überschreitungen der zulässigen Fahrgeschwindigkeit bzw. Unterschreitungen des Mindestabstands zu befürchten wären.
Die Erfindung zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 10 2004 017 115 A1 , insbesondere dadurch aus, dass erstens eine Regelabweichung nach oben gerade nicht erwünscht ist und zweitens eine Regelabweichung nach unten in Abhängigkeit von mindestens einer möglichen verbrauchsreduzierenden Maßnahme zugelassen wird. Hierbei können auch verschiedene vergrößerte Regelabweichungen in Abhängigkeit von der jeweils möglichen Maßnahme bzw. in Abhängigkeit von der jeweils definierten Fahrsituation zugelassen werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt einen möglichen Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit v über der Zeit t bei wirtschaftlicher Betriebsweise während einer Fahrgeschwindigkeitsregelung auf die vorgegebene Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit v_soll.
Bezüglich einer vorgegebenen Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit v_soll wird zunächst gemäß bekannten Verfahren grundsätzlich ein relativ enges Toleranzband zur Definition einer maximal zulässigen Regelabweichung nach oben, dv_{nach oben}, und einer maximal zulässigen Regelabweichung nach unten, dv_{nach
unten 0}, festgelegt. Liegen jedoch definierte Fahrsituationen vor, z. B. Fahrsituation 1 = "Fahrwiderstandserhöhung" oder Fahrsituation 2 = "Fahrwiderstandsreduzierung", wird die maximal zulässige Regelabweichung nach unten entsprechend der jeweiligen Fahrsituation vergrößert:
dv_{nach
unten 1} oder dv_{nach unten 2}.
Beispielsweise kann die maximal zulässige Regelabweichung dv_{nach
unten 2} in Fahrsituation 2 in der Weise appliziert werden, dass unbefeuerter Schubbetrieb durch das Antriebssystem sichergestellt werden kann. Die Ausführungen zu einer Vergrößerung der Regelabweichung bezüglich einer Soll-Geschwindigkeit gelten analog zu einer Vergrößerung der Regelabweichung bezüglich eines Soll-Abstandes. Die „Regelabweichung nach unten" bezieht sich immer auf eine Reduzierung der Geschwindigkeit. Daher ist im Zusammenhang mit der Regelabweichung des Soll-Abstandes hier unter der „Regelabweichung nach unten" analog ein Überschreiten eines Soll-Abstandes zu verstehen. Hierdurch wird erfindungsgemäß ein trägeres Folgeregelverhalten erzeugt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102004017115 A1 [0003, 0014]

Claims

Fahrerassistenzsystem in einem Kraftfahrzeug, durch das eine vorgegebene Geschwindigkeit oder ein vorgegebener Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug konstant zu halten ist, mit einem elektronischen Steuergerät, durch das abhängig von einer Regelabweichung bezogen auf die vorgegebene Geschwindigkeit oder den vorgegebenen Abstand das Antriebssystem und/oder das Bremssystem im Hinblick auf die Ausregelung der Regelabweichung angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät derart ausgestaltet ist, dass abhängig von einer definierten Fahrsituation (Fahrsituation 1, Fahrsituation 2) die zugelassene Regelabweichung in Richtung Unterschreiten der vorgegebenen Geschwindigkeit (v) oder in Richtung Überschreiten des vorgegebenen Abstandes („Regelabweichung nach unten": dv_{nach
unten 1}; dv_{nach unten 2}) vergrößert wird, jedoch keine Vergrößerung der Regelabweichung in die jeweils entgegengesetzte Richtung zugelassen wird.
Fahrerassistenzsystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine definierte Fahrsituation (Fahrsituation 1) die Erkennung einer Reduzierung des Fahrwiderstandes oder eines dem Fahrwiderstand proportionalen Parameters im Zugbetrieb ist und dass nach Erkennung der Reduzierung des Fahrwiderstandes vom Zugbetrieb in den Schubbetrieb übergegangen wird, wenn durch die vergrößerte Regelabweichung nach unten (dv_{nach unten 2}) der Schubbetrieb erreicht werden kann.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine definierte Fahrsituation (Fahrsituation 2) die Erkennung einer Erhöhung des Fahrwiderstandes oder eines dem Fahrwiderstand proportionalen Parameters im Zugbetrieb ist.
Fahrerassistenzsystem nach dem vorangegangenen Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erkennung einer Erhöhung des Fahrwiderstandes in einen verbrauchsoptimierten Zugbetrieb mit vergrößerter Regelabweichung nach unten gewechselt wird, wobei die vergrößerte Regelabweichung nach unten (dv_{nach unten 1}) solange zugelassen wird, bis eine vorgegebene Zeit abgelaufen ist und/oder eine weitere Erhöhung des Fahrwiderstandes erkannt wird.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergrößerung der Regelabweichung nach unten (dv_{nach unten 1}; dv_{nach unten 2}) nur dann zugelassen wird, wenn der Fahrer diese Betriebsweise aktiv auswählt.
Verfahren in einem Kraftfahrzeug, durch das eine vorgegebene Geschwindigkeit oder ein vorgegebener Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug mittels eines elektronischen Steuergeräts konstant zu halten ist, bei dem abhängig von einer Regelabweichung bezogen auf die vorgegebene Geschwindigkeit oder den vorgegebenen Abstand das Antriebssystem und/oder das Bremssystem im Hinblick auf die Ausregelung der Regelabweichung angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Steuergeräts abhängig von einer definierten Fahrsituation die zugelassene Regelabweichung in Richtung Unterschreiten der vorgegebenen Geschwindigkeit oder in Richtung Überschreiten des vorgegebenen Abstandes („Regelabweichung nach unten") vergrößert wird, jedoch keine Vergrößerung der Regelabweichung in die jeweils entgegen gesetzte Richtung („Regelabweichung nach oben") zugelassen wird.