DE102010048093A1 - Verfahren zum automatisierten Betreiben eines Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Betreiben eines Fahrzeugs, bei dem mindestens eine Betriebsgröße vorausschauend gesteuert und/oder geregelt wird. Erfindungsgemäß wird zumindest eine Betriebsgröße in Abhängigkeit einer Fahrbahnsteigung gesteuert und/oder geregelt, wobei diese Fahrbahnsteigung oder deren Steigungsverlauf beim erstmaligen Befahren des jeweiligen Fahrbahnabschnitts erfasst und im Fahrzeug ortsbezogen gespeichert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Betreiben eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Üblicherweise werden lokale Steigungen mithilfe eines Längsbeschleunigungssensors und einem Vergleich der aus den Raddrehzahlen errechneten Fahrzeugbeschleunigung ermittelt.
  • Weiterhin ist eine Vorschau auf den Verlauf einer Steigung durch eine Interpretation von Kartendaten eines herkömmlichen Satellitennavigationssystems möglich. Hierzu muss auf Daten einer fahrzeugexternen Quelle zurückgegriffen werden, wobei deren Auflösung zu grob oder zu ungenau sein kann oder die Aktualität der Daten ist nicht sichergestellt.
  • Die DE 10 2008 034 910 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, bei dem mindestens eine Betriebsgröße, insbesondere eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Fahrstufe vorausschauend gesteuert und/oder geregelt werden bzw. wird. Dabei wird bei der vorausschauenden Steuerung und/oder Regelung mindestens eine Störgröße aktuell erfasst und berücksichtigt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes, insbesondere exakteres Verfahren zum automatisierten Betreiben eines Fahrzeugs anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Beim Verfahren zum automatisierten Betreiben eines Fahrzeugs, bei dem mindestens eine Betriebsgröße vorausschauend gesteuert und/oder geregelt wird, wird erfindungsgemäß zumindest eine Betriebsgröße in Abhängigkeit einer Fahrbahnsteigung gesteuert und/oder geregelt, wobei diese Fahrbahnsteigung oder deren Steigungsverlauf beim erstmaligen Befahren des jeweiligen Fahrbahnabschnitts erfasst und im Fahrzeug ortsbezogen gespeichert wird. Somit wird die bei automatisierten Rangier- und/oder Parkmanövern notwendige hohe Genauigkeit der Längsdynamikregelung ermöglicht. Insbesondere können die für eine Längsdynamikregelung des Fahrzeugs benötigten Antriebsstrangmomente mit einer größeren Genauigkeit ermittelt werden.
  • Vorteilhafterweise ist nach dem erstmaligen Befahren eines Fahrbahnabschnitts und der daraus resultierenden Erfassung des Steigungsverlaufs eine Vorhersage oder Prädiktion auf einen Steigungsverlauf einer zu befahrenden Fahrbahnsteigung ermöglicht.
  • Besonders vorteilhafterweise ist ein besseres Regelergebnis, insbesondere eine erhöhte Regelgenauigkeit des Längsdynamikregelsystems des Fahrzeugs erreicht.
  • Mittels der Speicherung des Steigungsverlaufs der befahrenen Fahrbahnsteigungen eindimensional linear entlang der befahrenen Strecke oder nur über eine definierte Strecke ist eine signifikante Reduktion der zu speichernden Datenmenge ermöglicht.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.
  • Dabei zeigt:
  • 1 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In der einzigen 1 ist schematisch eine Vorrichtung 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst eine Steuereinheit 2, welche beispielsweise Bestandteil eines im Fahrzeug vorhandenen Steuergeräts 3 sein kann. Insbesondere ist das Steuergerät 3 Bestandteil eines herkömmlichen Fahrerassistenzsystems, beispielweise einer automatischen Einparkhilfe oder eines Satellitennavigationssystems.
  • Eine solche automatische Einparkhilfe rangiert das nicht dargestellte Fahrzeug automatisch oder automatisiert vom Steuergerät 3 gesteuert oder geregelt in eine Parklücke oder eine Parkbucht. Dazu ist am Fahrzeug zumindest eine Umfeldsensorik 4 angeordnet und mit dem Steuergerät 3 gekoppelt. Weiterhin sind mit dem Steuergerät 3 Mittel 5 zur Beeinflussung des Lenkwinkels der Vorderräder des Fahrzeugs gekoppelt. Dabei wird zumindest eine Betriebsgröße vorausschauend gesteuert und/oder geregelt. Eine solche Betriebsgröße kann beispielweise der Lenkwinkel sein.
  • Zur Längsdynamikregelung ist das Steuergerät 3 mit einem Antriebsstrang 6 gekoppelt, welcher zumindest nicht näher dargestellt einen Antriebsmotor und ein Getriebe umfasst. Üblicherweise wird ein Steigungsverlauf der befahrenen Fahrbahnsteigung nicht erfasst und somit auch nicht einer Regelung und/oder Steuerung der Längsdynamik des Fahrzeugs zu Grunde gelegt.
  • Das Steuergerät 3 detektiert auf herkömmliche Weise, beispielweise aus den Signalen S eines Längsbeschleunigungssensors 7 und den Signalen S der Raddrehzahlsensoren 8, beim erstmaligen Befahren eine Fahrbahnsteigung und deren Verlauf und gibt eine, die eine Fahrbahnsteigung und deren Verlauf repräsentierende Variable V aus und führt die Variable V der Steuereinheit 2 zu.
  • Die Steuereinheit 2 umfasst nicht näher dargestellte Verarbeitungsmodule, die die zugeführte Variable V lokal im Fahrzeug, beispielsweise direkt in der Steuereinheit 2 oder in einem nicht dargestellten Steuergerät eines Satellitennavigationssystems, abspeichert oder hinterlegt. Bei einem wiederholten Befahren einer Fahrbahnsteigung, deren Verlauf bereits in der Steuereinheit 2 hinterlegt ist, werden in der Steuereinheit 2 anhand des abgespeicherten Steigungsverlaufs die Steuersignale SS zur optimierten Ansteuerung des Antriebsstrangs 6 generiert.
  • Somit ist nach dem erstmaligen Befahren eines Fahrbahnabschnitts mit einer Fahrbahnsteigung und der daraus resultierenden Erfassung und Speicherung des Steigungsverlaufs eine Vorhersage oder Prädiktion auf einen zu erwartenden Steigungsverlauf bei erneutem Befahren dieser Fahrbahnsteigung ermöglicht.
  • Insbesondere bei automatisierten Rangier- und/oder Parkmanövern ist eine hohe Genauigkeit der Längsdynamikregelung notwendig. Die für eine Längsdynamikregelung des Fahrzeugs vom Antriebsstrang 6 abzugebenden Antriebsstrangmomente, welche insbesondere steigungsabhängig sind und mit dem Steigungsverlauf variieren, können mit einer größeren Genauigkeit ermittelt werden.
  • Beispielsweise ist bei einem negativen Steigungsverlauf, also einer Bergabfahrt, mit einer Verringerung der vom Antriebsstrang 6 abzugebenden Antriebsstrangmomente zu rechnen, während die Antriebsstrangmomente bei einer Bergauffahrt vergrößert sind.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform wird bei der Regelung und/oder Steuerung des Antriebsstrangs 6 angenommen, dass ein unmittelbar neben einem bereits befahrenen Fahrbahnabschnitt liegender Fahrbahnabschnitt einen gleichen oder zumindest einen ähnlichen Steigungsverlauf aufweist wie der bereits befahrene Fahrbahnabschnitt.
  • Besonders bei Rangier- und Parkmanövern wird ein Fahrbahnabschnitt, auf welchem später ein automatisierter Einparkvorgang stattfindet, mehrfach überfahren. Beispielsweise wird eine Parklücke, in die automatisiert eingeparkt werden soll, zunächst bei der Vorbeifahrt vermessen. Dabei wird der Steigungsverlauf des befahrenen Fahrbahnabschnitts ermittelt und gespeichert. Der Steigungsverlauf der unmittelbar neben dem befahrenen Fahrbahnabschnitt liegenden Parklücke kann näherungsweise als gleich angenommen werden wie der ermittelte Steigungsverlauf des befahrenen Fahrbahnabschnitts. Bei dem folgenden Einparkmanöver kann die Steuereinheit 2 dann auf den hinterlegten Steigungsverlauf zurückgreifen, ein optimiertes Steuersignal SS zur Regelung uns/oder Steuerung des Antriebsstrangs 6 ausgeben und so ein besseres Regelergebnis, insbesondere eine erhöhte Regelgenauigkeit erzielen.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Steigungsverlauf der befahrenen Fahrbahnsteigungen zweidimensional in einer elektronischen Karte, beispielsweise eines herkömmlichen Satellitennavigationssystems, gespeichert.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Steigungsverlauf der befahrenen Fahrbahnsteigungen eindimensional linear entlang der befahrenen Strecke gespeichert. Daraus resultierend ist die abzuspeichernde Datenmenge reduziert und ein Speicherplatzbedarf verringert.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird der Steigungsverlauf nur über eine definierte Strecke gespeichert. Daraus resultiert eine besonders starke Reduktion der abzuspeichernden Datenmenge und eine bestmögliche Ausnutzung des vorhandenen Speicherplatzes.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Steuereinheit
    3
    Steuergerät
    4
    Umfeldsensorik
    5
    Mittel
    6
    Antriebsstrang
    7
    Längsbeschleunigungssensor
    8
    Raddrehzahlsensor
    S
    Signal
    SS
    Steuersignal
    V
    Variable
  • 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 102008034910 A1 [0004]

Claims (6)

  1. Verfahren zum automatisierten Betreiben eines Fahrzeugs, bei dem mindestens eine Betriebsgröße vorausschauend gesteuert und/oder geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Betriebsgröße in Abhängigkeit einer Fahrbahnsteigung gesteuert und/oder geregelt wird, wobei diese Fahrbahnsteigung oder deren Steigungsverlauf beim erstmaligen Befahren des jeweiligen Fahrbahnabschnitts erfasst und im Fahrzeug ortsbezogen gespeichert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsgröße ein vom Antriebsstrang (6) abzugebendes Antriebsstrangmoment gesteuert und/oder geregelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regelung und/oder Steuerung der Betriebsgröße angenommen wird, dass ein unmittelbar neben einem bereits befahrenen Fahrbahnabschnitt liegender Fahrbahnabschnitt einen gleichen oder zumindest einen ähnlichen Steigungsverlauf aufweist wie der bereits befahrene Fahrbahnabschnitt.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungsverlauf der befahrenen Fahrbahnsteigungen zweidimensional in einer elektronischen Karte gespeichert wird.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungsverlauf der befahrenen Fahrbahnsteigungen eindimensional linear entlang der befahrenen Strecke gespeichert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungsverlauf nur über eine definierte Strecke gespeichert wird.
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