DE102011121398A1

DE102011121398A1 - Gangauswahlvorrichtung für einKraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102011121398A1
Application number: DE102011121398A
Authority: DE
Inventors: Marco MOEBUS
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-12-17
Filing date: 2011-12-17
Publication date: 2013-06-20
Also published as: CN103161932A; GB2497628A; GB201219401D0; US20130166164A1

Abstract

Eine Gangauswahlvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Logikeinheit (1), die eingerichtet ist, einen in einem Getriebe des Kraftfahrzeugs einzulegenden Gang anhand wenigstens einer mit der Last eines Motors des Kraftfahrzeugs zusammenhangenden Größe festzulegen, und einen Umgebungssensor (5). Die Gangauswahlvorrichtung ist eingerichtet, von dem Umgebungssensor (5) gelieferte, eine vor dem Fahrzeug liegende Fahrbahn betreffende Informationen bei der Ausgabe eines Auswahlsignals, das einen neu festgelegten Gang spezifiziert, zu berücksichtigen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gangauswahlvorrichtung zum Auswählen eines in einem Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs einzulegenden Gangs.
Automatische Schaltgetriebe, bei denen eine mechanisch/hydrau– lische Logikeinheit den im Betrieb einzulegenden Gang anhand von mit der Last des Motors verknüpften Größen wie Motordrehzahl, -drehmoment, Fahrtgeschwindigkeit, etc. festlegt, sind seit Jahrzehnten bekannt. In jüngerer Zeit sind in Verbindung mit automatisierten Schaltgetrieben Logikeinheiten in Form von elektronischen Schaltungen aufgekommen. Wie die herkömmlichen mechanisch/hydraulischen Logikeinheiten dienen auch die elektronischen Logikeinheiten dazu, einen Gang des Getriebes passend zur jeweiligen Motorlast so festzulegen, dass ein niedriger Kraftstoffverbrauch erreicht wird. Der Vorteil der elektronischen Logikeinheit liegt im Wesentlichen darin, dass der Zusammenhang zwischen Motorlast und festgelegtem Gang einfacher veränderbar und an unterschiedliche Modelle von Kraftfahrzeugen bzw. Motoren anpassbar ist als bei einer mechanisch/hydraulische Logikeinheit, und dass komplexe Abhängigkeiten der Gangauswahl von diversen Einflussgrößen einfach implementierbar sind. Wenn der Fahrer eines Kraftfahrzeugs in Reaktion auf Veränderungen der ihn umgebenden Verkehrslage Steuermanöver wie etwa Beschleunigen oder Bremsen vornimmt, durch die sich die von der Logikeinheit überwachten Lastgrößen ändern, kann es vorkommen, dass sich eine kurz zuvor getroffene Gangfestlegung als unzweckmäßig erweist und die Logikeinheit sie revidieren muss.
Aus DE 199 46 560 A1 ist eine Gangauswahlvorrichtung für ein automatisches oder automatisiertes Schaltgetriebe bekannt, die einen festgelegten Gang zunächst einem Fahrer anzeigt, um diesem die Möglichkeit zu bieten, ein von der Gangauswahlvorrichtung geplanten Schaltvorgang zu verhindern, wenn er diesen für nicht sinnvoll hält. Auf diese Weise wird die Tatsache ausgenutzt, dass der Fahrer über die Steuermanöver, mit denen er auf die Verkehrslage reagiert, bereits vor deren Ausführung bescheid weiß, und dass er basierend auf diesem Wissen beurteilen kann, ob ein von der Gangauswahlvorrichtung geplanter Schaltvorgang sinnvoll ist oder nicht.
Eine solche Gangauswahlvorrichtung bewirkt eher eine zusätzliche Belastung als eine Entlastung des Fahrers, da dieser gehalten ist, die Gangauswahlvorrichtung ständig zu überwachen, und die Notwendigkeit, unsinnige Schaltvorgänge zu unterbinden, in erster Linie dann auftritt, wenn die Aufmerksamkeit des Fahrers bereits von einem schnellen Steuermanöver in Anspruch genommen wird.
Um unzweckmäßige Schaltvorgänge zu verhindern, besteht auch die Möglichkeit, auf ein automatisches oder automatisiertes Schalten der Gänge vollends zu verzichten und eine Gangauswahlvorrichtung der oben beschriebenen Art lediglich dazu einzusetzen, Vorschläge für einen der aktuellen Motorlast angemessenen Gang zu liefern, und es dem Fahrer zu überlassen, ob er den vorgeschlagenen Gang von Hand einlegt oder nicht. Eine solche Gangauswahlvorrichtung kann dem Fahrer zwar ein Kraftstoff sparendes Fahren erleichtern, doch da letztlich jeder Schaltvorgang manuell durchgeführt werden muss, ist die Beanspruchung des Fahrers nicht wesentlich geringer als bei einem Kraftfahrzeug mit rein manueller Schaltung. Außerdem besteht auch hier das Problem, dass von der Gangauswahlvorrichtung gegebene Schaltempfehlungen zu dem Zeitpunkt, zu dem sie geliefert werden, bereits aufgrund von Änderungen der Verkehrslage, auf die der Fahrer reagieren muss, obsolet sein können und vom Fahrer lediglich als unsinnige Bevormundung wahrgenommen werden. Damit der Fahrer die Schaltempfehlungen einer solchen Gangauswahlvorrichtung dann, wenn sie berechtigt sind, auch tatsächlich ernst nehmen kann, ist es notwendig, erkennbar unzweckmäßige Schaltempfehlungen zu vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Gangauswahlvorrichtung anzugeben, die Gangauswahlen, die sich im Nachhinein als nicht sinnvoll erweisen und kurzfristig wieder zurückgenommen werden müssen, von vornherein weitgehend vermeidet.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einer Gangauswahlvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Logikeinheit, die eingerichtet ist, einen in einem Getriebe des Kraftfahrzeugs einzulegenden Gang anhand von wenigstens einer mit der Last eines Motors des Kraftfahrzeugs zusammenhängenden Größe festzulegen, die Gangauswahlvorrichtung ferner einen Umgebungssensor umfasst und eingerichtet ist, von dem Umgebungssensor gelieferte, eine vor dem Fahrzeug liegende Fahrbahn betreffende Information bei der Ausgabe eines Auswahlsignals, das einen neu festgelegten Gang spezifiziert, zu berücksichtigen. Auf diese Weise kann der Informationsstand, auf dessen Grundlage die Gangauswahlvorrichtung das Auswahlsignal erzeugt, dem Kenntnisstand des Fahrers angeglichen werden.
Die Gangauswahlvorrichtung kann eingerichtet sein, vom Umgebungssensor gelieferte Informationen unmittelbar bei der Festlegung des in dem Auswahlsignal spezifizierten Gangs zu berücksichtigen. So kann – eine entsprechende Intelligenz der Gangauswahlvorrichtung vorausgesetzt – ein Höchstmaß an Komfort für den Fahrer geschaffen werden.
Wenn die Information das Vorliegen einer Verkehrssituation anzeigt, die eine Änderung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erforderlich macht, dann kann dies einer einfacheren Ausgestaltung der Erfindung zufolge von der Gangauswahlvorrichtung berücksichtigt werden, indem sie in einer solchen Verkehrssituation die Ausgabe des Auswahlsignals unterdrückt. D. h. in einer Verkehrssituation, die die Gangauswahlvorrichtung nicht sicher zu beurteilen weiß, erzeugt sie besser kein Auswahlsignal als ein falsches.
Es kann diverse Typen derartiger Verkehrssituationen geben. Ein erster dieser Typen ist z. B. eine Verkehrssituation, in der der Umgebungssensor das Vorhandensein eines Hindernisses auf der Fahrbahn vor dem Fahrzeug erfasst. Ein solches Hindernis kann insbesondere ein zweites Kraftfahrzeug sein, das auf der gleichen Fahrbahn wie das mit der erfindungsgemäßen Gangauswahlvorrichtung ausgestattete Kraftfahrzeug vor diesem unterwegs ist. Wenn sich die zwei Fahrzeuge einander annähern, Liegt auf der Hand, dass zur Vermeidung der Kollision das sich von hinten nähernde Kraftfahrzeug entweder langsamer werden oder überholen muss. In beiden Fällen ist eine deutliche Geschwindigkeitsänderung zu erwarten, die eine auf der momentanen Motorlast basierende Gangfestlegung voraussichtlich obsolet machen wird.
Einer zweckmäßigen Weiterbildung zufolge ist die Gangauswahlvorrichtung eingerichtet, die Zeit bis zum Erreichen des Hindernisses zu beurteilen, und die Ausgabe des Auswahlsignals nur dann zu unterdrücken, wenn diese Zeit einen Grenzwert unterschreitet. So kann z. B. sichergestellt werden, dass bei gleichmäßiger Kolonnenfahrt, in der weder ein Abbremsen noch ein Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs zu erwarten ist, das Auswahlsignal ausgegeben wird.
Eine weitere Verkehrssituation, die eine Änderung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erforderlich machen kann, ist das Vorhandensein einer vorausliegenden Kurve der Fahrbahn. Auch dies kann mit Hilfe des Umgebungssensors erfasst werden.
Um die Ausgabe des Auswahlsignals nicht unnötig zu unterdrücken, ist es zweckmäßig wenn die Gangauswahlvorrichtung in der Lage ist, zu beurteilen, ob für ein sicheres Durchfahren der vorausliegenden Kurve eine Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit erforderlich ist, und die Ausgabe des Auswahlsignals nur in diesem Fall zu unterdrücken.
Der Umgebungssensor kann auch eingerichtet sein, eine Verkehrssituation zu erfassen, die eine Verringerung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf eine Zielgeschwindigkeit erforderlich macht, und einen neuen Gang so festzulegen, dass die Zielgeschwindigkeit mit effizientem Kraftstoffverbrauch oder komfortablem Fahrgefühl erreichbar ist. Eine solche Verkehrssituation kann z. B. eine vorausliegende Kurve der Fahrbahn sein, zu deren gefahrlosem Durchfahren es zweckmäßig sein kann, die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Einlegen eines niedrigeren Gangs auf die Zielgeschwindigkeit zu reduzieren, oder die Annäherung an ein mit der Zielgeschwindigkeit vorausfahrendes Fahrzeug, das nicht überholt werden kann.
Als Umgebungssensor kommen insbesondere richtungsauflösende oder bildgebende Sensoren wie etwa eine Kamera oder ein Radar in Betracht. Diese können bereits zu anderen Zwecken, beispielsweise im Rahmen eines Spurverlass-Warnsystems oder eines Abstandsregelsystems, in einem Kraftfahrzeug vorhanden sein; die Umgebungssensoren können daher mit minimalen Mehrkosten auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung nutzbar gemacht werden.
Wenn die zu erfassende Verkehrssituation nur geographische Informationen wie etwa den Verlauf und/oder die Steigung der Fahrbahn, aber nicht andere Verkehrsteilnehmer betrifft, kann auch ein Fahrzeugnavigationssystem als Umgebungssensor dienen, das Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs in an sich bekannter Weise indirekt aus der Verknüpfung einer gespeicherten Karte mit empfangenen, eine Ableitung der geographischen Position des Fahrzeugs ermöglichenden Funksignalen gewinnt. Die Informationen eines solchen Fahrzeugnavigationssystems können auch herangezogen werden, um mit einem anderen Typ von Umgebungssensor gewonnene Informationen zu verifizieren.
Die Gangauswahlvorrichtung kann ein Anzeigeinstrument umfassen, welches das Auswahlsignal empfängt, um den festgelegten Gang einem Fahrer anzuzeigen. Ein solches Anzeigeinstrument ist insbesondere in Verbindung mit einer manuellen Schaltung zweckmäßig, um dem Fahrer Vorschläge für ein effizientes Schalten zu liefern. Sie kann aber auch mit einem automatischen oder automatisierten Schaltgetriebe kombiniert sein, um den Fahrer vorab auf einen geplanten Schaltvorgang hinzuweisen und ihm die Möglichkeit zu geben, sich darauf einzustellen oder ggf. eine Gegenmaßnahme zu treffen. Um dem Fahrer die Erkennung zu erleichtern, dass ein Gang von der Gangauswahlvorrichtung neu festgelegt worden ist, kann vorgesehen sein, dass das Anzeigeinstrument diesen Gang nur dann anzeigt, wenn er vom momentan im Getriebe des Fahrzeugs eingelegten Gang verschieden ist.
Die Gangauswahlvorrichtung kann auch ein Stellglied umfassen, welches das Auswahlsignal empfängt, um den festgelegten Gang selbsttätig in einem Getriebe einzulegen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Aus dieser Beschreibung und den Figuren gehen auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Gangauswahlvorrichtung;
2 ein Flussdiagramm eines Arbeitsverfahrens der Gangauswahlvorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
3 ein Flussdiagramm gemäß einer dritten Ausgestaltung; und
4 ein Flussdiagramm gemäß einer vierten Ausgestaltung.
Die in 1 gezeigte Gangauswahlvorrichtung umfasst eine Logikeinheit 1, die mit diversen Sensoren 2 verbunden ist. Die Sensoren 2 dienen zur Erfassung von Größen, die mit der Motorlast eines Kraftfahrzeugs, in dem die Gangauswahlvorrichtung eingebaut ist, zusammenhängen. Die Sensoren 2 können insbesondere einen Drehzahlsensor zur Erfassung der Drehzahl des Motors und einen Tachometer umfassen, und die Funktion der Logikeinheit 1 ist, die vom Drehzahlsensor gelieferte aktuelle Drehzahl mit als Funktion der vom Tachometer angezeigten Geschwindigkeit definierten Schaltschwellen zu vergleichen und, wenn die Überschreitung einer Schaltschwelle festgestellt wird, ein Gangwechselsignal, das einen passend zu den aktuellen Werten von Drehzahl und Geschwindigkeit neu festgelegten Gang spezifiziert, an eine übergeordnete Einheit 3 auszugeben. Ein weiterer Sensor 2 kann z. B. an einem Fahrpedal des Kraftfahrzeugs zur Erfassung von dessen Stellung angeordnet sein, wobei eine schnelle Betätigung des Fahrpedals oder eine bis zum Anschlag durchgetretene Stellung von dem Sensor 2 erfasst werden und der Logikeinheit 1 als Anlass dienen kann, um einen Gangwechselsignal zu erzeugen.
Die übergeordnete Einheit 3 empfängt Informationen auch von einer Umgebungsüberwachungseinheit 4, die wiederum mit einer Kamera 5 und einem Fahrzeugnavigationssystem 6 verbundene Eingänge hat. Die Kamera 5 ist auf die vor dem Fahrzeug liegende Fahrbahn ausgerichtet, um Bilder des Fahrbahnverlaufs und sich eventuell auf der Fahrbahn bewegender anderer Fahrzeuge an die Umgebungsüberwachungseinheit 4 zu liefern. Die Kamera 5 kann eine Stereokamera sein, die Paare von unter geringfügig unterschiedlichen Blickwinkeln aufgenommenen Bildern liefert, um der Umgebungsüberwachungseinheit 4 eine Abschätzung des Abstands des Fahrzeug von in den Bildpaaren identifizierbaren Objekten zu ermöglichen; alternativ kann eine Mono-Kamera 5 zu diesem Zweck auch allein oder im Verbund mit anderen bekannten Abstandsmesssystemen, z. B. auf Radar-Grundlage, kombiniert sein.
Vom Fahrzeugnavigationssystem 6 gelieferte Daten über den Verlauf der vor dem Fahrzeug liegenden Fahrbahn können von der Umgebungsüberwachungseinheit 4 genutzt werden, um die Plausibilität eines anhand der Bilder der Kamera 5 abgeschätzten Fahrbahnverlaufs zu überprüfen oder die Identifizierung der Fahrbahn in den von der Kamera 5 gelieferten Bildern zu erleichtern. Ebenso kann das Fahrzeugnavigationssystem 6 Daten über Kurvenverläufe und vorausliegende Steigungen und Gefälle liefern, welche dazu genutzt werden können, die Motorlast des Fahrzeugs zu prädizieren, so dass eine Schaltempfehlung unter Berücksichtigung künftiger Motorlasten berechnet werden kann.
Wie im Folgenden anhand der 2 und 3 noch genauer erläutert wird, dient die Umgebungsüberwachungseinheit 4 dazu, anhand der von der Kamera 5 gelieferten Daten die Verkehrslage einzuschätzen und zu beurteilen, ob in der nächsten Zukunft mit einer starken Geschwindigkeitsänderung zu rechnen ist, die eine von der Logikeinheit 1 getroffene Neufestlegung des Gangs obsolet machen könnte, und in diesem Fall ein Sperrsignal an die übergeordnete Einheit 3 zu liefern. Nur wenn kein solches Sperrsignal anliegt, gibt die übergeordnete Einheit 3 ein von der Logikeinheit 1 ausgegebenes Gangauswahlsignal weiter an eine angeschlossene Peripherieeinrichtung.
Als Peripherieeinrichtung kann ein Anzeigeinstrument 7 vorgesehen sein, das dem Fahrer den festgelegten Gang anzeigt, um diesen zu veranlassen, ihn im Getriebe des Fahrzeugs einzulegen. Zweckmäßigerweise ist das Anzeigeinstrument 7 nur solange eingeschaltet, wie der festgelegte Gang von dem gegenwärtig im Schaltgetriebe des Fahrzeugs eingelegten Gang verschieden ist, und es schaltet sich aus, sobald der Fahrer den festgelegten Gang einlegt. So wird der Fahrer durch das Anspringen des Arizeigeinstruments 7 darauf aufmerksam gemacht, dass er einen Gangwechsel vornehmen sollte.
Als Peripherieeinrichtung kann auch ein Stellglied 8 vorgesehen sein, das auf das Schaltgetriebe des Fahrzeugs einwirkt, um in von automatisierten Schaltgetrieben her bekannter und daher hier nicht beschriebener Weise ohne Zutun des Fahrers den von der Logikeinheit 1 festgelegten Gang im Getriebe einzulegen.
In einer praktischen Ausgestaltung der Erfindung sind die Logikeinheit 1, die Umgebungsüberwachungseinheit 4 und die übergeordnete Einheit 3 in Form von auf einem einheitlichen Mikroprozessorsystem lauffähiger Software implementiert.
Die Arbeitsweise dieses Mikroprozessorsystems 9 gemäß einer ersten Ausgestaltung wird anhand des Flussdiagramms der 2 erläutert.
Der Schritt S1 des in 2 dargestellten Verfahrens entspricht dem Beitrag der Logikeinheit 1: wenn im Getriebe ein aktueller Gang eingelegt ist, wird fortlaufend überwacht, ob die Drehzahl des Motors eine als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit definierte Schaltschwelle zum nächst höheren oder nächst niedrigeren Gang überschritten hat. Wenn ja, wird in Schritt S2 überprüft, ob in dem letzten von der Kamera 5 gelieferten Bild ein vorausfahrendes Fahrzeug identifizierbar ist oder nicht. Um die Sicherheit einer solchen Identifikation zu verbessern, können unterstützend auch ältere als das jeweils jüngste Bild der Kamera 5 herangezogen werden. Wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug im Bild ist, springt das Verfahren zu Schritt S6, in welchem ein Auswahlsignal, das den in Schritt S1 neu festgelegten Gang identifiziert, an die Peripherieeinrichtung 7 oder 8 ausgegeben wird.
Falls in Schritt S2 ein vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert wird, folgt in Schritt S3 eine Abschätzung der Geschwindigkeit Δv, mit der sich die beiden Fahrzeuge einander nähern, und des Abstandes d zum vorausfahrenden Fahrzeug.
Anhand dieser beiden Größen kann im nächsten Schritt S4 die Zeitspanne ΔT abgeschätzt werden, innerhalb derer die Fahrzeuge zusammenstoßen würden, wenn die Relativgeschwindigkeit Δv nicht geändert wird. Je kürzer diese Zeitspanne ΔT ist, umso wahrscheinlicher ist es, dass der Fahrer die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in nächster Zukunft ändern wird, sei es durch Abbremsen, um ein Auffahren auf das vorausfahrende Fahrzeug zu vermeiden, oder durch Beschleunigen, um es zu überholen. Falls ΔT einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, kann dies auch zum Anlass genommen werden, um ein optisches oder akustisches Warnsignal zu erzeugen und den Fahrer so zu einer Anpassung seiner Geschwindigkeit zu veranlassen.
In Schritt S5 findet wiederum ein Vergleich mit einem Grenzwert ΔTmax statt, der vorzugsweise größer als der oben erwähnte Grenzwert des Warnsignals ist. Wenn ΔT diesen Grenzwert ΔTmax unterschreitet, eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit also innerhalb der Zeit ΔTmax erforderlich ist, springt das Verfahren unmittelbar zurück zum Ausgangspunkt S1, ohne in Schritt S6 das Auswahlsignal auszugeben. D. h., wenn die Peripherieeinrichtung das Anzeigeinstrument 7 ist, bekommt der Fahrer den von der Logikeinheit 1 festgelegten neuen Gang nicht angezeigt, sodass eine Irritation des Fahrers durch ein Um- oder Anspringen des Anzeigeinstruments 7 zu einem Zeitpunkt, zu dem er seine gesamte Aufmerksamkeit dem Verkehr vor ihm widmen muss, vermieden wird. Falls die Peripherieeinrichtung das Stellglied 8 ist, wird auf diese Weise ein Schaltvorgang unterdrückt, der ein kurzfristiges Beschleunigen des Fahrzeugs behindern würde und der nach einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit, egal ob zu höheren oder niedrigeren Werten, mit hoher Wahrscheinlich ohnehin korrigiert werden müsste.
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Arbeitsverfahrens, das alternativ oder auch ergänzend zu dem Verfahren der 2 in dem Mikroprozessorsystem 9 ausführbar ist. Der Schritt S1 ist derselbe wie in dem Verfahren der 2. In Schritt S2' werden die jeweils jüngsten Bilder der Kamera 5 daraufhin analysiert, ob die vor dem Fahrzeug liegende Fahrbahn eine Kurve aufweist. Ist dies nicht der Fall, springt das Verfahren zu Schritt S6, der wiederum derselbe ist wie im Verfahren von 2. Um eine vorausliegende Kurve auch bei eventuell zweideutiger oder fehlender Information von der Kamera 5 zu identifizieren, können vom Fahrzeugnavigationssystem 6 gelieferte Kartendaten zur Hilfe genommen werden. Insbesondere können im Falte einer in den Bildern der Kamera 5 sichtbaren Weggabelung Informationen des Navigationssystems 6 über eine geplante Fahrtroute zu Hilfe genommen werden, um zu entscheiden, welche der sich gabelnden Wege voraussichtlich eingeschlagen wird und auf diese Weise eine in den Bildern der Kamera 5 sichtbare Kurve nur dann zu berücksichtigen, wenn sie zur geplanten Fahrtroute gehört. Ebenso können Informationen über Steigungen und Gefälle berücksichtigt werden.
Wenn in Schritt S2' eine Kurve der Fahrbahn identifiziert wurde, der das Fahrzeug voraussichtlich folgen wird, wird in Schritt S3' der Radius r dieser Kurve abgeschätzt. Eine solche Abschätzung kann allein auf der Auswertung der von der Kamera 5 gelieferten Bilder basieren; es können aber auch Kartendaten des Navigationssystems 6 über auf dem Weg des Fahrzeugs liegende Kurven und deren Radien zu Hilfe genommen werden, um eine solche Schätzung zu erzeugen, zu korrigieren oder zu präzisieren.
In Schritt S4' wird anhand des abgeschätzten Radius r eine maximale Geschwindigkeit vmax(r) abgeschätzt, die zum sicheren Durchfahren der Kurve nicht überschritten werden sollte. Für eine solche Abschätzung können zusätzlich aus den Bildern der Kamera 5 gewonnene Informationen über die Breite der Fahrbahn sowie Klimadaten, beispielsweise von einem Niederschlagssensor, herangezogen werden, z. B. um die Grenzgeschwindigkeit vmax im Fall von Niederschlägen niedriger anzusetzen als bei trockener Fahrbahn.
In Schritt S5' wird die Grenzgeschwindigkeit vmax mit der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v verglichen. Wenn v höher ist, muss der Fahrer das Fahrzeug absehbar verzögern, um die Kure zu durchfahren. in diesem Fall wird die Ausgabe des Auswahlsignals an die Peripherieeinrichtung 7 oder 8 unterdrückt, und das Verfahren kehrt unmittelbar zum Ausgang zurück; es kann vorgesehen werden, dass in diesem Fall ein Warnsignal erzeugt wird, um den Fahrer zum Zurücknehmen der Geschwindigkeit zu veranlassen. Liegt hingegen die aktuelle Geschwindigkeit v unter dem Grenzwert vmax, dann ist eine Anpassung der Geschwindigkeit zum Durchfahren der Kure nicht nötig, und das Auswahlsignal kann in Schritt S6 ausgegeben werden.
Selbstverständlich können die Verfahren der 2 und 3 in Kombination in einer gleichen Gangauswahlvorrichtung ablaufen.
Einer besonders zweckmäßigen Weiterbildung des Verfahrens von 2 zufolge kann die Information über Kurven- und Gefälleverlauf der vorausliegenden Fahrbahn bereits in für die Gangauswahl in Schritt S1 herangezogen werden, z. B. indem für die Entscheidung, ob die Schaltschwelle überschritten wird, nicht oder nicht nur der aktuelle Wert der Motordrehzahl herangezogen wird, sondern auch ein anhand der Informationen über den Fahrbahnverlauf abgeschätzter zukünftiger Wert.
Die in 4 gezeigte dritte Ausgestaltung des Arbeitsverfahrens setzt keine fortlaufende Überwachung der Schaltschwellen voraus, stattdessen findet eine Analyse der Bilder der Kamera 5 auf darin erkennbare Kurven (S11) kontinuierlich statt, solange sich das Fahrzeug im Leerlauf oder im Schubbetrieb befindet. Eine Abschätzung des Radius r und der maximalen sicheren Durchfahrgeschwindigkeit vmax findet in den Schritten S12, S13 in gleicher Weise statt, wie mit Bezug auf die Schritte S3', S4' der 3 beschrieben. Aus der Differenz zwischen vmax und der aktuellen Geschwindigkeit v ergibt in Kenntnis der Entfernung zur Kurve und ggf. eines bis zur Kurve zu überwindenden Niveauunterschieds eine Bremsverzögerung a, die erforderlich ist, um das Fahrzeug bis zum Erreichen der Kurve auf eine Geschwindigkeit von vmax oder weniger zu bringen, die ein sicheres Durchfahren der Kurve erlaubt. Basierend auf diesem Verzögerungswert a wird in Schritt S15 ein Gang festgelegt, der diese Verzögerung im Schubbetrieb zu erreichen erlaubt, und ein Auswahlsignal wird an die Peripherieeinrichtung 7 oder 8 ausgegeben, um, je nach Art der Peripherieeinrichtung, den Fahrer zum Einlegen dieses Gangs zu veranlassen oder ihn selbsttätig einzulegen.
Bezugszeichenliste

1: Logikeinheit
2: Sensor
3: übergeordnete Einheit
4: Umgebungsüberwachungseinheit
5: Kamera
6: Fahrzeugnavigationssystem
7: Anzeigeinstrument
8: Stellglied
9: Mikroprozessor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19946560 A1 [0003]

Claims

Gangauswahlvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Logikeinheit (1), die eingerichtet ist, einen in einem Getriebe des Kraftfahrzeugs einzulegenden Gang anhand wenigstens einer mit der Last eines Motors des Kraftfahrzeugs zusammenhängenden Große festzulegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangauswahlvorrichtung ferner einen Umgebungssensor (5; 6) umfasst und eingerichtet ist, von dem Umgebungssensor (5; 6) gelieferte, eine vor dem Fahrzeug liegende Fahrbahn betreffende Informationen bei der Ausgabe eines Auswahlsignals, das einen neu festgelegten Gang spezifiziert, zu berücksichtigen.
Gangauswahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangauswahlvorrichtung eingerichtet ist, vom Umgebungssensor (5) gelieferte Informationen bei der Festlegung des in dem Auswahlsignal spezifizierten Gangs zu berücksichtigen.
Gangauswahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangauswahlvorrichtung eingerichtet ist, eine Verkehrssituation zu erfassen (S2; S2'), die eine Änderung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erforderlich macht, und in einer solchen Verkehrssituation die Ausgabe (S6) des Auswahlsignals zu unterdrücken.
Gangauswahlvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangauswahlvorrichtung eingerichtet ist, als wenigstens eine Verkehrssituation, die eine Änderung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erforderlich macht, das Vorhandensein eines Hindernisses auf der Fahrbahn zu erfassen (S2).
Gangauswahlvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangauswahlvorrichtung eingerichtet ist, die Zeit bis zum Erreichen des Hindernisses zu beurteilen (S4) und die Ausgabe (S6) des Auswahlsignals nur dann zu unterdrücken, wenn diese Zeit einen Grenzwert unterschreitet (S5).
Gangauswahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangauswahlvorrichtung eingerichtet ist, als wenigstens eine Verkehrssituation, die eine Änderung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erforderlich macht, das Vorhandensein einer vorausliegenden Kurve der Fahrbahn zu erfassen (S2').
Gangauswahlvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangauswahlvorrichtung eingerichtet ist, die Ausgabe (S6) des Auswahlsignals nur dann zu unterdrücken, wenn sie zum Durchfahren der vorausliegenden Kurve ein Abbremsen des Fahrzeugs für nötig befindet (S5').
Gangauswahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangauswahlvorrichtung eingerichtet ist, eine Verkehrssituation zu erfassen, die eine Verringerung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf eine Zielgeschwindigkeit erforderlich macht (S11), und einen neuen Gang so festzulegen (S15), dass die Zielgeschwindigkeit erreichbar ist.
Gangauswahlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungssensor (5; 6) eine Kamera (5), ein Radar und/oder ein Navigationssystem (6) umfasst.
Gangauswahlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungssensor (5; 6) eingerichtet ist, Informationen über Steigung bzw. Gefälle der Fahrbahn zu liefern.
Gangauswahlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Anzeigeinstrument (7) umfasst, welches das Auswahlsignal empfängt, um den festgelegten Gang anzuzeigen.
Gangauswahlvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeinstrument (7) den festgelegten Gang nur dann anzeigt, wenn dieser vom momentan in einem angeschlossenen Getriebe eingelegten Gang verschieden ist.
Gangauswahlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Stellglied (8) umfasst, welches das Auswahlsignal empfängt, um den festgelegten Gang in einem Getriebe einzulegen.