DE102010032999A1

DE102010032999A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs unter Begrenzung der Geschwindigkeit sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102010032999A1
Application number: DE102010032999A
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Reim
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-07-31
Filing date: 2010-07-31
Publication date: 2012-05-10
Anticipated expiration: 2030-08-01
Also published as: DE102010032999B4

Abstract

Bei der sog. „HiII-Descent-Control” wird bei einer Bergabfahrt eines Kraftfahrzeugs (10) auf eine konstante Geschwindigkeit geregelt. Es ist dem Kraftfahrzeugführer möglich, diese konstante Geschwindigkeit zu erhöhen, indem er ein Fahrpedal (28) drückt. Jede Stellung (s) des Fahrpedals (28) entspricht hierbei einem bestimmten Wert für die Beschleunigung, und zwar unabhängig von der Neigung der Fahrbahn.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
Es geht insbesondere um einen Modus, der bei einer Bergabfahrt des Kraftfahrzeugs eingenommen wird: In diesem Modus wird die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs begrenzt, was dadurch bewirkt wird, dass die Geschwindigkeit auf einen festen Wert geregelt wird, also verhindert wird, dass das Kraftfahrzeug über diesen festen Wert hinaus beschleunigt wird. Ein Regeleingriff erfolgt hierbei insbesondere an einer Bremse oder einem Antrieb.
Bei diesem Verfahren gemäß der sog. Hill-Descent-Control (Hügelabwärtsfahrsteuerung) wird die Grenzgeschwindigkeit in einer Anfangsphase des Modus festgelegt oder ist gar dem Modus selbst zugeordnet. Bisher wird der Modus durch Niederdrücken eines Fahrpedals verlassen, der Bremsdruck dann unmittelbar vollständig abgebaut. Das Fahrpedal umfasst somit im Stand der Technik einen Sensor, der seine Betätigung als solche erfasst.
In der DE 10 2006 025 767 A1 ist beschrieben, dass die Beschleunigung eines Fahrzeugs auf eine Maximalbeschleunigung begrenzt werden kann. In einem Algorithmus hierzu kommt die Berücksichtigung eines Fahrerwunsches vor. Der Fahrerwunsch beschreibt einen gewünschten Wert der die Beschleunigung beeinflussenden Größe und wird z. B. über die aktuelle Position eines Pedalwertgebers übermittelt. Der Fahrwunsch wird berücksichtigt insofern, als die gewünschte Beschleunigung kleiner als die Maximalbeschleunigung ist. Er bleibt unberücksichtigt, sofern er einer höheren Endbeschleunigung als der Maximalbeschleunigung entspricht.
Die DE 600 09 004 T2 offenbart, dass eine Verzögerungskraft eines Fahrzeugs kontrolliert werden kann und hierbei der Betätigungszustand des Gaspedals durch einen Fahrer durch geeignete Mittel erfasst werden kann. Dem Fahrzeug wird eine verzögernde Kraft aufgeprägt, die von dem Betätigungszustand des Gaspedals abhängig ist. Das Ziel besteht darin, ein sanftes Beschleunigen zu ermöglichen, wenn von der Verzögerung zur Beschleunigung übergegangen wird. In dem Kraftfahrzeug gibt es gemäß der DE 600 09 004 T2 Mittel zum Bestimmen einer Steigung einer Fahrbahn. Ein vorbestimmter Wert zur Limitierung des Änderungsbetrags gegenüber der Zeit wird in Abhängigkeit von der Steilheit der Fahrbahn festgelegt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie für den Modus der sog. Hill-Descent-Control eine höhere Flexibilität erzielbar ist, was die Geschwindigkeit angeht, auf die die Fahrt des Kraftfahrzeugs begrenzt wird.
Die Aufgabe wird in einem Aspekt durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1, in einem anderen Aspekt durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 6 gelöst.
Erfindungsgemäß erfolgt ein Erhöhen der Geschwindigkeit durch Betätigen eines Fahrpedals in dem Modus derart, dass unterschiedlichen Stellungen des Fahrpedals jeweils eine unterschiedliche Beschleunigung entspricht, die unabhängig von einer Neigung der Fahrbahn ist.
Durch die Erfindung wird ein Wechsel in der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermöglicht, ohne dass der Modus verlassen wird, in welchem die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs begrenzt wird.
Man kann sich dies auch so vorstellen, dass der Fahrer das Fahrpedal über einen vorbestimmten Weg niederdrückt und das Kraftfahrzeug mit einer entsprechenden Beschleunigung reagiert. Ist eine Zielgeschwindigkeit erreicht, lässt der Fahrer das Fahrpedal los, und dann wird weiter die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf die erreichte Zielgeschwindigkeit begrenzt.
Dass die Beschleunigung unabhängig von der Neigung der Fahrbahn ist, hat den Vorteil, dass das Kraftfahrzeug sich völlig unter der Kontrolle des Fahrzeugführers bewegt und insbesondere beschleunigt. Man macht sich hier zu Nutze, dass in dem Modus ohnehin ein derartiges Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeugs erfolgt, dass die Größen, die unabhängig von einer Regelung eine Bewegung des Kraftfahrzeugs bestimmen würden, nunmehr nicht mehr so bestimmend sind. Insbesondere würde eine starke Neigung des Kraftfahrzeugs zwar normalerweise zu einer starken Beschleunigung führen, eine geringe Neigung zu einer geringen Beschleunigung, vorliegend aber wird die Beschleunigung ausschließlich aufgrund der Stellung des Fahrpedals festgelegt.
Grundsätzlich ist es möglich, sämtliche, die Bewegung des Kraftfahrzeugs bestimmenden Größen zu messen und in Reaktionen darauf Steuerbefehle abzugeben. Vorliegend müsste man dafür zumindest die Neigung messen, um einen entsprechenden Steuereingriff machen zu können. Bevorzugt wird aber auf eine jeweilige Beschleunigung geregelt, d. h. dafür gesorgt, dass die Beschleunigung besonders stabil und zuverlässig eingestellt wird. Die Beschleunigung muss bei dieser Regelung gemessen werden. Bevorzugt erfolgt dies unter Verwendung der Drehgeschwindigkeit zumindest zweier Räder, bevorzugt von vier Rädern, denn an der Änderung der Drehgeschwindigkeit lässt sich unmittelbar die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs ablesen, wenn der Effekt von Kurvenfahrten ausgemittelt wird, wenn insbesondere zwei auf einander entgegengesetzten Seiten des Kraftfahrzeugs, also links und rechts, angeordnete Räder berücksichtigt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Größen, die in dem Modus ohne Beschleunigung die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs festlegen, auch zur Festlegung der Beschleunigung eingesetzt. Zur Festlegung der Beschleunigung wird somit insbesondere ein Bremsdruck, der von zumindest einer Bremse des Kraftfahrzeugs aufgebracht wird, und/oder ein von einem Motor des Kraftfahrzeugs bereitgestelltes Antriebsmoment oder Schleppmoment auf einen geeigneten Wert eingestellt.
Es ist grundsätzlich möglich, dass ganze Bereiche von Stellungen des Fahrpedals jeweils einer Beschleunigung zugeordnet werden, im Sinne einer Abstufung, wie man sie z. B. auch von bedienungsfreundlichen Tempomaten her kennt, die das Kraftfahrzeug auf konstanter Geschwindigkeit halten. Bevorzugt entspricht jedoch jeder Stellung des Kraftfahrzeugs eine andere Beschleunigung, denn dann hat der Fahrzeugführer das Gefühl, mit jedem weiteren Niederdrücken des Fahrpedals etwas zu verändern.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist zumindest einen Antrieb, zumindest eine Bremse und zumindest ein Pedal zur Vorgabe einer Geschwindigkeitsänderung auf. Ferner weist es Mittel zum Erfassen einer Stellung des Pedals auf. Überdies gibt es ein Steuergerät, das jeden Antrieb und jede Bremse ansteuert.
Das Steuergerät ist erfindungsgemäß dafür ausgelegt, in einem vorbestimmten Modus des Kraftfahrzeugs für eine Geschwindigkeitsänderung des fahrenden Kraftfahrzeugs zu sorgen, die von einer Stellung des Pedals abhängig ist, aber von einer Neigung des Kraftfahrzeugs unabhängig ist.
Durch den Betrieb des Steuergeräts wird das erfindungsgemäße Verfahren umgesetzt, sodass die zu diesem ausgeführten Vorteile auch für das Kraftfahrzeug gelten.
Das Pedal kann ein Bremspedal sein, bevorzugt handelt es sich jedoch um ein Fahrpedal zur Vorgabe einer Beschleunigung in dem vorbestimmten Modus. Da der vorbestimmte Modus insbesondere ein bei Bergabfahrt des Kraftfahrzeugs einzunehmender Modus ist, wird durch das Steuergerät automatisch gebremst, aber eine Beschleunigung muss vorgegeben werden.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist bevorzugt einen Längsbeschleunigungssensor und Mittel zum Messen der Drehgeschwindigkeit an zumindest zwei Rädern auf, die mit dem Steuergerät gekoppelt sind. Mit Hilfe des Sensors und der Mittel lässt sich die Geschwindigkeitsänderung des Kraftfahrzeugs ermitteln, außerdem die Neigung der Fahrbahn.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der die einzige Figur ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug veranschaulicht, in dem das erfindungsgemäße Verfahren umsetzbar ist.
Ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Kraftfahrzeug weist Räder 12 auf sowie einen Antrieb 14 zum Antreiben der Räder. Bremsen 16 dienen zum Verringern der Drehgeschwindigkeit der Räder. Der Antrieb 14 und die Bremsen 16 werden von einer Steuereinrichtung 18 angesteuert. Im Kraftfahrzeug 10 gibt es einen Längsbeschleunigungssensor 20 sowie eine Einrichtung 22, die die Drehgeschwindigkeit eines Rades 12 misst. Aus der Längsbeschleunigung, die der Längsbeschleunigungssensor 20 misst, und der Drehgeschwindigkeit von Rädern 12 lässt sich auf die Neigung α einer Fahrbahn 24 schließen, auf der sich das Kraftfahrzeug 10 bewegt. Überschreitet die Neigung α einen bestimmten Wert, wird entweder automatisch durch das Kraftfahrzeug 10 ein bestimmter Modus eingenommen, oder seine Einnahme wird durch Bestätigen eines Bedienelements 26 ermöglicht. In dem Modus wird die Längsgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs auf einen konstanten Wert geregelt. Das Regeln erfolgt unter Einbeziehung des Antriebs 14 (Antriebsmoment oder Schleppmoment) bzw. der Bremsen 16.
Einem Fahrpedal 28 ist nun eine Einrichtung 30 zum Messen seiner Stellung s zugeordnet, und in Abhängigkeit von der Stellung s wird dem Kraftfahrzeug 10 in besagtem Modus eine Beschleunigung aufgeprägt, wobei auf einen vorbestimmten Wert der Beschleunigung, der der Stellung s zugeordnet ist, durch die Steuereinrichtung 18 geregelt wird. Sobald das Fahrpedal 28 nach Erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit wieder losgelassen wird, wird in dem Modus fortgefahren, also auf eine konstante Geschwindigkeit, nämlich die bis dahin erreichte Zielgeschwindigkeit, geregelt.
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 102006025767 A1 [0004]
DE 60009004 T2 [0005, 0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (10), umfassend, dass bei einer Bergabfahrt des Kraftfahrzeugs ein Modus eingenommen wird, in welchem die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs begrenzt wird, wobei durch Betätigen eines Fahrpedals die Geschwindigkeit erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Erhöhen in dem Modus derart erfolgt, dass unterschiedlichen Stellungen des Fahrpedals eine unterschiedliche Beschleunigung entspricht, die unabhängig von einer Neigung der Fahrbahn ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine jeweilige Beschleunigung geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung bei der Regelung unter Verwendung der Drehgeschwindigkeit zumindest zweier Räder, bevorzugt von vier Rädern, ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung der Beschleunigung von zumindest einer Bremse des Kraftfahrzeugs bereitgestellter Bremsdruck und/oder ein von einem Motor des Kraftfahrzeugs bereitgestelltes Antriebsmoment oder Schleppmoment auf einen geeigneten Wert eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stellung des Fahrpedals eine andere Beschleunigung entspricht.
Kraftfahrzeug (10) mit einem Antrieb (14), zumindest einer Bremse (16) und mit zumindest einem Pedal (28) zum Vorgeben einer Geschwindigkeitsänderung, sowie mit Mitteln (30) zum Erfassen einer Stellung des Pedals (28), und mit einer Steuereinrichtung (18), die jeden Antrieb (14) und jede Bremse (16) ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, in einem vorbestimmten Modus des Kraftfahrzeugs für eine Geschwindigkeitsänderung des Kraftfahrzeugs zu sorgen, die von einer Stellung (s) des Pedals (28) abhängig ist, aber von einer Neigung des Kraftfahrzeugs (10) unabhängig ist.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Pedal ein Fahrpedal (28) zur Vorgabe einer Beschleunigung in dem vorbestimmten Modus ist.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch (6) oder (7), mit einem Längsbeschleunigungssensor (20) und Mitteln (22) zum Messen der Drehgeschwindigkeit an zumindest zwei Rädern, wobei der Längsbeschleunigungssensor (20) und die Mittel (22) zum Messen der Drehgeschwindigkeit mit der Steuereinrichtung (18) gekoppelt sind.