DE102011050739A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Martin Roth
Christian Steinbrecher
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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, welches während der Fahrt zumindest in einem Freilauf- und/oder in einem Schub- und/oder in einem Zug-Fahrtmodus betrieben werden kann, und wobei das Kraftfahrzeug während der Fahrt desselben zumindest in einer geschwindigkeitsgeregelten und/oder in einer abstandsgeregelten und/oder in einer geschwindigkeits- und abstandsgeregelten Betriebsart betrieben werden kann, wobei dann, wenn die abstandsgeregelte oder die geschwindigkeits- und abstandsgeregelte Betriebsart ausgewählt ist und ein unmittelbar vorausfahrendes Kraftfahrzeug vorliegt, abhängig von der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit und dem aktuellen Fahrtwiderstand des Kraftfahrzeugs, abhängig von der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs und abhängig vom aktuellen Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug für die Fahrtmodi die Entwicklung des Abstands zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug, die Entwicklung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug, der Kraftstoffverbrauch und die Nutzungsdauer des jeweiligen Fahrtmodus errechnet wird, wobei auf Grundlage dieser Berechnungen derjenige Fahrtmodus gewählt wird, der unter Vermeidung einer sicherheitskritischen Fahrtsituation einerseits einen möglichst geringeren Kraftstoffverbrauch und andererseits einen möglichst hohen Fahrtkomfort gewährleistet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus der Praxis ist es bereits bekannt, dass Kraftfahrzeuge während der Fahrt in einem Freilauf-Fahrtmodus und/oder in einem Schub-Fahrtmodus und/oder in einem Zug-Fahrtmodus betrieben werden können.
  • In einem Freilauf-Fahrtmodus ist ein Kraftfluss bzw. Momentfluss von einem Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs zu einem Abtrieb des Kraftfahrzeugs unterbrochen, wozu das Antriebsaggregat durch zum Beispiel Öffnen einer Kupplung vom Abtrieb des Kraftfahrzeugs abgekoppelt ist. In einem Freilauf-Fahrtmodus kann ein Kraftfahrzeug mit gestopptem und/oder laufendem Antriebsaggregat betrieben werden. Man unterscheidet demnach einen Freilauf-Fahrtmodus mit gestopptem Antriebsaggregat von einem Freilauf-Fahrtmodus mit laufendem Antriebsaggregat.
  • Im Schub-Fahrtmodus und Zugfahrt-Modus ist hingegen der Kraftfluss bzw. Momentfluss vom Antriebsaggregat zum Abtrieb des Kraftfahrzeugs nicht unterbrochen. Im Schub-Fahrtmodus und Zug-Fahrtmodus ist demnach das Antriebsaggregat an den Abtrieb angekoppelt. Im Schub-Fahrtmodus kann ein Kraftfahrzeug mit und/oder ohne Schubabschaltung des Antriebsaggregats zur Konstantfahrt des Kraftfahrzeugs und/oder zur Verzögerung desselben betrieben werden. Im Zug-Fahrtmodus kann ein Kraftfahrzeug zur Konstantfahrt und/oder zur Beschleunigung des Kraftfahrzeugs betrieben werden.
  • Insbesondere in dem oder jedem Freilauf-Fahrtmodus und/oder in dem oder jedem Schub-Fahrtmodus kann über eine Bremsanlage ein variabler Bremseingriff bereitgestellt werden.
  • Weiterhin sind aus der Praxis Kraftfahrzeuge mit einem Geschwindigkeitsregler und/oder einem Abstandsregler bekannt. Bei solchen Kraftfahrzeugen kann fahrerseitig eine geschwindigkeitsgeregelte Betriebsart und/oder eine abstandsgeregelte Betriebsart und/oder eine geschwindigkeits- und abstandsgeregelte Betriebsart für den Betrieb des Kraftfahrzeugs gewählt werden.
  • Bei einer geschwindigkeitsgeregelten Betriebsart wird ausschließlich eine eingestellte Soll-Geschwindigkeit eingeregelt und bei Erkennen eines unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeugs wird allenfalls eine Warnmeldung generiert.
  • In der abstandsgeregelten Betriebsart erfolgt dann, wenn kein unmittelbar vorausfahrendes Fahrzeug vorliegt, die Geschwindigkeitsregelung über den Fahrer, wobei dann, wenn ein unmittelbar vorausfahrendes Fahrzeug vorliegt, eine Abstandsregelung durchgeführt wird, die auch die Geschwindigkeit des zu betreibenden Kraftfahrzeugs beeinflusst.
  • In der kombinierten, geschwindigkeits- und abstandsgeregelten Betriebsart wird dann, wenn kein unmittelbar vorausfahrendes Fahrzeug vorliegt, eine Soll-Geschwindigkeit eingeregelt, wobei dann, wenn ein unmittelbar vorausfahrendes Fahrzeug vorliegt, eine Abstandsregelung erfolgt.
  • Aus der DE 10 2007 038 059 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einer Abstandsregelung bekannt, wobei zur Abstandsregelung eine Verzögerung des Kraftfahrzeugs durch eine Schubabschaltung eingeleitet werden kann.
  • Alle bekannten Verfahren zur Geschwindigkeitsregelung und/oder Abstandsregelung sind auf das Einregeln einer Soll-Geschwindigkeit und/oder eines Soll-Abstands ausgerichtet. Auf einen möglichst geringen Kraftstoffverbrauch sowie einen möglichst hohen Fahrkomfort wird bei den bekannten Verfahren bislang kein Wert gelegt. Vielmehr bleiben bislang diesbezügliche Potentiale ungenutzt.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, mit welchem einerseits ein geringerer Kraftstoffverbrauch und andererseits ein hoher Fahrkomfort gewährleistet werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird dann, wenn fahrerseitig die abstandsgeregelte Betriebsart oder die geschwindigkeits- und abstandsgeregelte Betriebsart ausgewählt ist und ein unmittelbar vorausfahrendes Kraftfahrzeug vorliegt, abhängig von der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit und dem aktuellen Fahrtwiderstand des Kraftfahrzeugs, abhängig von der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit des unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeugs und abhängig vom aktuellen Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug für die zur Verfügung stehenden Fahrtmodi zumindest die jeweilige Entwicklung des Abstands des Kraftfahrzeugs zum unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug, die jeweilige Entwicklung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug, der jeweilige Kraftstoffverbrauch und die jeweilige Nutzungsdauer des jeweiligen Fahrtmodus errechnet, wobei auf Grundlage dieser Berechnungen derjenige Fahrtmodus gewählt wird, der unter Vermeidung einer sicherheitskritischen Fahrtsituation einerseits einen möglichst geringeren Kraftstoffverbrauch und andererseits einen möglichst hohen Fahrtkomfort gewährleistet.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Potentiale zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und zur Erhöhung des Fahrtkomforts genutzt werden. Dann, wenn eine abstandsgeregelte Betriebsart oder eine geschwindigkeits- und abstandsregelte Betriebsart fahrerseitig ausgewählt ist und ein unmittelbar vorausfahrendes Fahrzeug vorliegt, wird für die Betriebsmodi abhängig von Eingangsgrößen die jeweilige Entwicklung des Abstands des Kraftfahrzeugs zum unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug, die jeweilige Entwicklung der Relativgeschwindigkeit zwischen denselben, der jeweilige Kraftstoffverbrauch für die jeweilige Nutzungsdauer errechnet, wobei auf Grundlage dieser Berechnung derjenige Fahrtmodus gewählt wird, der einen möglichst geringen Kraftstoffverbrauch bezogen auf die Gesamtfahrt und einen möglichst hohen Fahrtkomfort unter Vermeidung einer sicherheitskritischen Fahrtsituation gewährleistet. Die Erfindung schlägt demnach eine vorausschauende bzw. prädiktive Berechnung des Relativabstands, der Relativgeschwindigkeit, des Kraftstoffverbrauchs sowie der Nutzungsdauer der jeweiligen Fahrtmodi vor, um auf Grundlage dieser Berechnung Potentiale bezüglich einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und einer Komfortsteigerung zu nutzen.
  • Vorzugsweise wird ein Fahrtmodus, dessen Nutzungsdauer kleiner als ein Grenzwert ist, zur Gewährleistung eines möglichst hohen Fahrtkomforts für den Betrieb des Kraftfahrzeugs nicht zugelassen. Hierdurch kann eine Komforteinbuße durch häufige Übergänge zwischen Fahrtmodi vermieden werden.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird dann, wenn ein unmittelbar vorausfahrendes Kraftfahrzeug neu erkannt wird, welches einerseits mit geringerer Fahrtgeschwindigkeit fährt und welches andererseits keine Sicherheitsbremsung zur Vermeidung einer sicherheitskritischen Fahrtsituation erforderlich macht, abhängig von der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit und dem aktuellen Fahrtwiderstand des Kraftfahrzeugs, abhängig von der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit des unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeugs und abhängig vom aktuellen Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug errechnet, ob in dem oder jedem Freilauf-Fahrtmodus eine Annährung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug auf einen Soll-Abstand ohne Unterschreitung eines zulässigen Mindestabstands möglich ist, wobei dann, wenn dies der Fall ist, ein Freilauf-Fahrtmodus für den Betrieb des Kraftfahrzeugs gewählt wird, und wobei dann, wenn dies nicht der Fall ist, da in dem oder jedem Freilauf-Fahrtmodus der durch Annäherung erzielbare Abstand größer als der Soll-Abstand ist, der Zug-Fahrtmodus zur Konstantfahrt bis zum Erreichen eines definierten Abstands und darauffolgend ein Freilauf-Fahrtmodus für den Betrieb des Kraftfahrzeugs gewählt wird, wohingegen dann, wenn dies nicht der Fall ist, da in dem oder jedem Freilauf-Fahrtmodus der durch Annäherung erzielbare Abstand kleiner als der Soll-Abstand ist, jedoch weiterhin der im Schub-Fahrtmodus durch Annäherung erzielbare Abstand größer als der Soll-Abstand ist, ein Freilauf-Fahrtmodus für den Betrieb des Kraftfahrzeugs gewählt und bei Bedarf über eine Betriebsbremse gebremst wird.
  • Die obige Strategie zur Auswahl eines Fahrtmodus ermöglicht einen besonders vorteilhaften Betrieb eines Kraftfahrzeugs unter Reduzierung des Kraftstoffbedarfs und unter Erhöhung des Fahrkomforts. Bremseingriffe können auf ein absolutes Minimum reduziert werden. Dadurch wird vermieden, dass kinetische Energie, die dem Kraftfahrzeug innewohnt, durch Bremsen in Wärme umgewandelt und vernichtet wird. Weiterhin wird durch die Priorisierung des oder jedes Freilauf-Fahrtmodus gegenüber einem Schub-Fahrtmodus mit und/oder ohne Schubabschaltung eine weitere Kraftstoffeinsparung realisiert.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 ein Schaubild zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, wobei in 1 ein im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens zu betreibendes Kraftfahrzeug 10 und ein vor dem im Sinne der Erfindung zu betreibenden Kraftfahrzeug 10 unmittelbar vorausfahrendes Kraftfahrzeug 11 gezeigt sind. Zwischen den beiden Kraftfahrzeugen besteht ein Abstand x. Das im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens zu betreibende Kraftfahrzeug 10 verfügt über eine Fahrgeschwindigkeit v10 und eine Beschleunigung a10. Das unmittelbar vorausfahrende Kraftfahrzeug 11 verfügt über eine Fahrgeschwindigkeit v11 und eine Beschleunigung a11.
  • Das im Sinne der Erfindung zu betreibende Kraftfahrzeug 10 kann in unterschiedlichen Fahrtmodi abhängig von Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs 10 betrieben werden. Einer der Fahrtmodi ist ein Freilauf-Fahrtmodus, bei welchem der Kraftfluss bzw. Momentfluss vom Antriebsaggregat zum Abtrieb des Kraftfahrzeugs 10 unterbrochen ist. Bei einem Freilauf-Fahrtmodus unterscheidet man einen Freilauf-Fahrtmodus mit gestopptem Antriebsaggregat von einem Freilauf-Fahrtmodus mit laufendem Antriebsaggregat. Das Kraftfahrzeug 10 kann in mindestens einem dieser Freilauf-Fahrtmodi, vorzugsweise in beiden Freilauf-Fahrtmodi, betrieben werden.
  • Ferner kann das Kraftfahrzeug 10 in einem Schubfahrtmodus und/oder ohne Schubabschaltung des Antriebsaggregats betrieben werden. Ein Schub-Fahrtmodus kann insbesondere in einem Gefälle zur Konstantfahrt mit konstanter Fahrtgeschwindigkeit und/oder zur Verzögerung unter Verringerung der Fahrtgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs betrieben werden.
  • Ferner kann das zu betreibende Kraftfahrzeug in einem Zug-Fahrtmodus betrieben werden, wobei im Zug-Fahrtmodus ebenso wie im Schub-Fahrtmodus ein Kraftfluss bzw. Momentfluss vom Antriebsaggregat zum Antrieb hin nicht unterbrochen ist. Ein Zug-Fahrtmodus kann zur Konstantfahrt mit konstanter Fahrtgeschwindigkeit und/oder zur Beschleunigung und Erhöhung der Fahrtgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs genutzt werden.
  • Das Kraftfahrzeug 10 kann durch fahrerseitige Auswahl während der Fahrt zumindest in einer geschwindigkeitsgeregelten Betriebsart und/oder in einer abstandsgeregelten Betriebsart und/oder in einer geschwindigkeits- und abstandsgeregelten Betriebsart betrieben werden. In der geschwindigkeitsgeregelten Betriebsart erfolgt eine Einregelung der Fahrtgeschwindigkeit auf eine vorgegebene Soll-Geschwindigkeit, wobei dann, wenn ein unmittelbar vorausfahrendes Fahrzeug vorliegt, bis auf die Generierung einer Warnung im Falle einer sicherheitskritischen Situation kein Eingriff auf die Geschwindigkeitsregelung erfolgt. Bei einer Abstandsregelung erfolgt ohne ein unmittelbar vorausfahrendes Kraftfahrzeug die Geschwindigkeitsregelung über den Fahrer, wobei dann, wenn ein unmittelbar vorausfahrendes Kraftfahrzeug vorliegt und der Fahrer vom Fahrpedal bzw. Gaspedal geht, eine Regelung auf einen Abstands-Sollwert durchgeführt wird, wobei auch die Geschwindigkeit des zu betreibenden Kraftfahrzeugs beeinflusst werden kann. Bei einer kombinierten Geschwindigkeits- und Abstandsregelung in der geschwindigkeits- und abstandsgeregelten Betriebsart erfolgt ohne unmittelbar vorausfahrendes Fahrzeug das Einregeln auf eine Soll-Geschwindigkeit und bei Vorliegen eines unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeugs eine Abstandsregelung auf einen Soll-Abstand.
  • Im Sinne der Erfindung wird dann, wenn fahrerseitig die abstandsgeregelte Betriebsart oder die geschwindigkeits- und abstandsgeregelte Betriebsart für das Betreiben des Kraftfahrzeugs ausgewählt ist und ein unmittelbar vorausfahrendes Kraftfahrzeug 11 vorliegt, zum Beispiel innerhalb eines für die Abstandsregelung relevanten Entfernungsbereichs, abhängig von der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit v10 und dem aktuellen Fahrtwiderstand des zu betreibenden Kraftfahrzeugs 10, abhängig von der aktuellen Steigung/Gefälle der relevanten Fahrstrecke, abhängig von der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit v11 des unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 11 und abhängig vom aktuellen Abstand x zwischen dem zu betreibenden Kraftfahrzeug 10 und dem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug 11 für die zur Verfügung stehenden Fahrtmodi zumindest die jeweilige Entwicklung des Abstands x, die jeweilige Entwicklung der Relativgeschwindigkeit Δv = v10 – v11 zwischen dem Kraftfahrzeug 10 und dem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug 11, der jeweilige Kraftstoffverbrauch und die jeweilige Nutzungsdauer des jeweiligen Fahrtmodus errechnet. Bei dieser Berechnung kann auch die aktuelle Beschleunigung a10 des zu betreibenden Kraftfahrzeugs sowie die aktuelle Beschleunigung a11 des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 11 benutzt werden, falls diese Beschleunigungen bekannt sind.
  • Auf Grundlage dieser Berechnungen wird derjenige Fahrtmodus für den Betrieb des Kraftfahrzeugs gewählt, der unter Vermeidung einer sicherheitskritischen Fahrtsituation einerseits einen möglichst geringen Kraftstoffverbrauch und andererseits einen möglichst hohen Fahrtkomfort gewährleistet.
  • Erfindungsgemäß erfolgt demnach auf Grundlage aktueller Fahrtgeschwindigkeiten v10 und v11 und gegebenenfalls Beschleunigungen a10 und a11, auf Grundlage des aktuellen Fahrtwiderstands des zu betreibenden Kraftfahrzeugs 10 und auf Grundlage des aktuellen Abstands x zwischen dem zu betreibenden Kraftfahrzeug 10 und dem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug 11 eine prädiktive Berechnung für die jeweiligen Fahrtmodi, um auf Grundlage dieser Berechnung denjenigen Fahrtmodus auszuwählen, der einerseits einen möglichst geringen Kraftstoffverbrauch und andererseits einen möglichst hohen Fahrtkomfort ohne Sicherheitsrisiko gewährleistet.
  • Ein Fahrtmodus, dessen prädizierte Nutzungsdauer kleiner als ein Grenzwert ist, wird zur Gewährleistung eines möglichst hohen Fahrtkomforts für den Betrieb des Kraftfahrzeugs nicht zugelassen. Hierdurch ist es möglich, eine lediglich kurze Nutzung eines Fahrtmodus und so häufige Übergänge zwischen den unterschiedlichen Fahrtmodi, die den Fahrtkomfort beeinträchtigen, zu vermeiden.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird dann, wenn ein unmittelbar vorausfahrendes Kraftfahrzeug 11 neu erkannt wird, welches einerseits mit einer geringeren Fahrtgeschwindigkeit v11 < v10 fährt als das zu betreibende Kraftfahrzeug 10 und welches andererseits keine Sicherheitsbremsung des zu betreibenden Kraftfahrzeugs 10 zur Vermeidung einer sicherheitskritischen Fahrsituation erforderlich macht, abhängig von der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit v10 und dem aktuellen Fahrtwiderstand des zu betreibenden Kraftfahrzeugs 10, abhängig von der aktuellen Steigung/Gefälle der relevanten Fahrstrecke, abhängig von der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit v11 des unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 11 und abhängig vom aktuellen Abstand x zwischen dem Kraftfahrzeugen 10 und 11 errechnet, ob in dem oder jedem Freilauf-Fahrtmodus eine Annäherung zwischen dem Kraftfahrzeug 10 und dem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug 11 auf einen Soll-Abstand ohne Unterschreitung eines zulässigen Mindestabstands mit einer definierten Relativgeschwindigkeit zwischen den Kraftfahrzeugen 10 und 11 von vorzugsweise Null möglich ist.
  • Dann, wenn dies der Fall ist, wird ein Freilauf-Fahrtmodus, und zwar entweder ein Freilauf-Fahrtmodus mit gestopptem Antriebsaggregat oder ein Freilauf-Fahrtmodus mit laufendem Antriebsaggregat, für den Betrieb des Kraftfahrzeugs gewählt. Hierzu wird dann von einem Zug-Fahrtmodus in den jeweiligen Freilauf-Fahrtmodus gewechselt, und zwar dann, wenn sich auf Grundlage der prädiktiven Berechnung ergibt, dass unter Nutzung des Freilauf-Fahrtmodus der Soll-Abstand bei einer Relativgeschwindigkeit zwischen den Kraftfahrzeugen 10 und 11 von vorzugsweise Null erreicht werden kann. Die Verwendung des Freilauf-Fahrtmodus entweder mit gestopptem Antriebsaggregat oder laufendem Antriebsaggregat ist energetisch bevorzugt. In dem Freilauf-Fahrtmodus wird die Umwandlung von kinetischer Energie in Wärme durch Bremsen oder im Schub vermieden.
  • Dann, wenn fest gestellt wird, dass im Freilauf-Fahrtmodus eine Annäherung zwischen den beiden Kraftfahrzeugen 10 und 11 auf den Soll-Abstand ohne Unterschreitung des zulässigen Maximalabstands nicht möglich ist, da in dem oder jedem Freilauf-Fahrtmodus der durch Annäherung erzielbare Abstand größer als der Soll-Abstand ist, wird zunächst ein Zugfahrt-Modus zur Konstantfahrt bis zum Erreichen eines Abstands zwischen den beiden Kraftfahrzeugen 10 und 11 aufrecht erhalten, mit welchem nachfolgend durch Nutzung eines Freilauf-Fahrtmodus der Soll-Abstand vorzugsweise bei einer Relativgeschwindigkeit zwischen den Kraftfahrzeugen 10 und 11 von vorzugsweise Null erreicht werden kann, wobei mit Erreichen dieses Abstands ein Freilauf-Fahrtmodus für den Betrieb des Kraftfahrzeugs 10 gewählt wird.
  • Dann, wenn erkannt wird, dass in dem oder jedem Freilauf-Fahrtmodus die Annäherung an den Soll-Abstand nicht erreicht werden kann, da in dem oder jedem Freilauf-Fahrtmodus der durch Annäherung erzielbare Abstand kleiner als der Soll-Abstand wird und/oder die definierten Relativgeschwindigkeit zwischen den Kraftfahrzeugen 10 und 11 überschritten wird, jedoch in einem Schub-Fahrtmodus der durch Annäherung erzielbare Abstand größer als der Soll-Abstand ist, wird ein Freilauf-Fahrtmodus für den Betrieb des Kraftfahrzeugs gewählt und bei Bedarf über eine Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs gebremst. In diesem Fall wird demnach vermieden, dass ein Überschuss an kinetischer Energie im Schub-Fahrtmodus abgebaut wird. Vielmehr wird gegebenenfalls dann, wenn sich die prädiktive Vorausberechnung bestätigt, über eine Betriebsbremse gebremst. Hiermit kann ein besonders geringer Kraftstoffverbrauch realisiert werden.
  • Wie bereits ausgeführt, erfolgen die obigen Berechnungen auf Grundlage eines Fahrtwiderstands des zu betreibenden Kraftfahrzeugs 10. Der aktuelle Fahrtwiderstand des zu betreibenden Kraftfahrzeugs 10 wird durch dessen aktuelle Masse, durch den aktuellen Luftwiderstand sowie die aktuelle Steigung, in welcher das Kraftfahrzeug 10 betrieben wird, bestimmt.
  • Die aktuelle Steigung des zu betreibenden Kraftfahrzeugs 10 kann zum Beispiel über einen Neigungssensor messtechnisch oder alternativ rechnerisch bestimmt werden. Die aktuelle Masse des Kraftfahrzeugs 10 sowie der aktuelle Luftwiderstand desselben können aus Moment- und Geschwindigkeitsverläufen errechnet werden.
  • Eventuell erfolgt eine Adaption des aktuellen Fahrtwiderstands des Kraftfahrzeugs 10, so zum Beispiel eine Adaption der aktuellen Masse und/oder des aktuellen Luftwiderstands des Kraftfahrzeugs 10.
  • Vorzugsweise wird im Zug-Fahrtmodus eine relativ kleine Toleranz um eine Soll-Geschwindigkeit gewählt, wobei diese relativ kleine Toleranz um die Soll-Geschwindigkeit für den Zug-Fahrtmodus vorzugsweise symmetrisch ausgebildet ist. Im Freilauf-Fahrtmodus sowie im Schub-Fahrtmodus wird eine relativ große Toleranz um die Soll-Geschwindigkeit gewählt, die vorzugsweise unsymmetrisch ist, wobei eine Toleranz in Richtung auf eine zu hohe Geschwindigkeit kleiner ist als eine Toleranz in Richtung auf eine zu geringe Geschwindigkeit bezogen auf die Soll-Geschwindigkeit.
  • Bei einer Abstandsregelung mit einem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug entspricht die Soll-Geschwindigkeit des zu betreibenden Kraftfahrzeugs der aktuellen Geschwindigkeit des unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeugs.
  • Vorzugsweise wird im Zug-Fahrtmodus eine relativ kleine, vorzugsweise symmetrische Toleranz um einen Soll-Abstand gewählt. Im Freilauf-Fahrtmodus und im Schub-Fahrtmodus wird eine relativ große, vorzugsweise unsymmetrische Toleranz um den Soll-Abstand gewählt, und zwar vorzugsweise derart, dass im Freilauf-Fahrtmodus sowie Schub-Fahrtmodus bezogen auf den Soll-Abstand in Richtung auf eine Vergrößerung desselben eine größere Toleranz zulässig ist als in Richtung auf eine Verkleinerung desselben.
  • Dann, wenn das Kraftfahrzeug 10 im Zug-Fahrtmodus zur Beschleunigung des Kraftfahrzeugs betrieben wird, wird unter Berücksichtigung von minimalen und maximalen, insbesondere geschwindigkeitsabhängigen Beschleunigungsvorgaben derjenige Gang in einem zwischen das Antriebsaggregat und den Abtrieb geschalteten Getriebe zum Betreiben des Kraftfahrzeugs gewählt, der einen minimalen Kraftstoffverbrauch für die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 10 gewährleistet.
  • Im Falle eines Schub-Fahrtmodus mit Schubabschaltung wird der höchstmöglichste Gang gewählt, der noch eine Schubabschaltung ermöglicht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug abhängig von Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs während der Fahrt zumindest in einem Freilauf-Fahrtmodus mit gestopptem und/oder laufendem Antriebsaggregat, und/oder in einem Schub-Fahrtmodus mit und/oder ohne Schubabschaltung des Antriebsaggregats zur Konstantfahrt und/oder zur Verzögerung des Kraftfahrzeugs, und/oder in oder in einem Zug-Fahrtmodus zur Konstantfahrt und/oder zur Beschleunigung des Kraftfahrzeugs betrieben werden kann, und wobei das Kraftfahrzeug abhängig von einer fahrerseitigen Auswahl während der Fahrt desselben zumindest in einer geschwindigkeitsgeregelten Betriebsart und/oder in einer abstandsgeregelten Betriebsart und/oder in einer geschwindigkeits- und abstandsgeregelten Betriebsart betrieben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn fahrerseitig die abstandsgeregelte Betriebsart oder die geschwindigkeits- und abstandsgeregelte Betriebsart ausgewählt ist und ein unmittelbar vorausfahrendes Kraftfahrzeug vorliegt, abhängig von der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit und dem aktuellen Fahrtwiderstand des Kraftfahrzeugs, abhängig von der aktuellen Steigung/Gefälle der relevanten Fahrstrecke, abhängig von der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit des unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeugs und abhängig vom aktuellen Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug für die zur Verfügung stehenden Fahrtmodi zumindest die jeweilige Entwicklung des Abstands zum unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug, die jeweilige Entwicklung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug, der jeweilige Kraftstoffverbrauch und die jeweilige Nutzungsdauer des jeweiligen Fahrtmodus errechnet wird, wobei auf Grundlage dieser Berechnungen derjenige Fahrtmodus gewählt wird, der unter Vermeidung einer sicherheitskritischen Fahrtsituation einerseits einen möglichst geringeren Kraftstoffverbrauch und andererseits einen möglichst hohen Fahrtkomfort gewährleistet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrtmodus, dessen Nutzungsdauer kleiner als ein Grenzwert ist, zur Gewährleistung eines möglichst hohen Fahrtkomforts für den Betrieb des Kraftfahrzeugs nicht zugelassen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn ein unmittelbar vorausfahrendes Kraftfahrzeug neu erkannt wird, welches einerseits mit geringerer Fahrtgeschwindigkeit fährt und welches andererseits keine Sicherheitsbremsung zur Vermeidung einer sicherheitskritischen Fahrtsituation erforderlich macht, abhängig von der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit und dem aktuellen Fahrtwiderstand des Kraftfahrzeugs, abhängig von der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit des unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeugs und abhängig vom aktuellen Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug errechnet wird, ob in dem oder jedem Freilauf-Fahrtmodus eine Annährung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug auf einen Soll-Abstand ohne Unterschreitung eines zulässigen Mindestabstands mit einer definierten Relativgeschwindigkeit zwischen den Kraftfahrzeugen von vorzugsweise Null möglich ist, und dass dann, wenn dies der Fall ist, ein Freilauf-Fahrtmodus für den Betrieb des Kraftfahrzeugs gewählt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn dies nicht der Fall ist, da in dem oder jedem Freilauf-Fahrtmodus der durch Annäherung erzielbare Abstand größer als der Soll-Abstand ist, der Zug-Fahrtmodus zur Konstantfahrt bis zum Erreichen eines definierten Abstands und darauf folgend ein Freilauf-Fahrtmodus für den Betrieb des Kraftfahrzeugs gewählt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn dies nicht der Fall ist, da in dem oder jedem Freilauf-Fahrtmodus der durch Annäherung erzielbare Abstand kleiner als der Soll-Abstand ist und/oder die definierten Relativgeschwindigkeit überschritten wird, jedoch weiterhin der im Schub-Fahrtmodus durch Annäherung erzielbare Abstand größer als der Soll-Abstand ist, eine Freilauf-Fahrtmodus für den Betrieb des Kraftfahrzeugs gewählt und bei Bedarf über eine Betriebsbremse gebremst wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Fahrtwiderstand des Kraftfahrzeugs auf Basis einer aktuellen Masse des Kraftfahrzeugs und/oder einer aktuellen Fahrbahnsteigung bzw. aktuellen Fahrbahnneigung und/oder eines aktuellen Luftwiderstands des Kraftfahrzeugs ermittelt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Fahrtwiderstand des Kraftfahrzeugs adaptiv angepasst wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Zug-Fahrtmodus eine relativ kleine, vorzugsweise symmetrische Toleranz um eine Soll-Geschwindigkeit und in dem oder jedem Freilauf-Fahrtmodus sowie im Schub-Fahrtmodus eine relativ große, vorzugsweise unsymmetrische Toleranz um die Soll-Geschwindigkeit gewählt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Zug-Fahrtmodus eine relativ kleine, vorzugsweise symmetrische Toleranz um einen Soll-Abstand und in dem oder jedem Freilauf-Fahrtmodus eine relativ große, vorzugsweise unsymmetrische Toleranz um den Soll-Abstand gewählt wird.
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