DE102012018014A1

DE102012018014A1 - Verfahren und Fahrerassistenzsystem zur automatischen Steuerung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102012018014A1
Application number: DE201210018014
Authority: DE
Inventors: Richard Auer; Norbert Weiss; Benjamin Kaczor; Oliver Busse
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2014-03-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Steuerung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, wobei eine Auslösung der automatischen Steuerung in Abhängigkeit der Betätigung eines Fahrpedals des Fahrzeuges erfolgt. Es ist vorgesehen, dass beim Loslassen des Fahrpedals durch ein Fahrerassistenzsystem (10) eine Fahrgeschwindigkeit eingestellt wird, die gegenüber einer gemessenen Fahrgeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Loslassens des Fahrpedals definiert ansteigt. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrerassistenzsystem (10) für ein Fahrzeug zur automatischen Steuerung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Steuerung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, wobei eine Auslösung der automatischen Steuerung in Abhängigkeit der Betätigung eines Fahrpedals des Fahrzeuges erfolgt, und ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug zur automatischen Steuerung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges.
Fahrerassistenzsysteme zur automatischen Steuerung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges sind bekannt. Diese als Geschwindigkeitsregelanlage bezeichneten Systeme gestatten einem Fahrzeugführer, über Betätigungsmittel eine wählbare Fahrgeschwindigkeit vorzugeben, die dann vom Fahrzeug unabhängig von der Betätigung eines Fahrpedals beibehalten wird.
Die Fahrgeschwindigkeit wird vom Fahrzeugführer vorgegeben und wird auch unabhängig von Fahrsituationen, beispielsweise Bergauffahrt oder auch Bergabfahrt, beibehalten.
Aus DE 10 2006 05 179 A1 ist ein Verfahren zur automatischen Abwärtsgeschwindigkeitssteuerung bekannt, das geeignet ist, neigungsindizierte Energie automatisch zu absorbieren, so dass der Fahrzeugbediener nicht länger aktiv werden muss, um eine im Wesentlichen konstante Fahrgeschwindigkeit beizubehalten. Die Abwärtsgeschwindigkeitssteuerung wird vorzugsweise ausgelöst, wenn das Gaspedal losgelassen wird, und das Fahrzeug beschleunigt. Als konstante Fahrgeschwindigkeit wird eine vom Fahrzeugführer vorgegebene Fahrzeugzielgeschwindigkeit angesteuert.
Aus EP 1 288 056 A2 ist ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit bekannt. Hierbei ist vorgesehen, dass mittels einer Erkennung des Endes einer Gefällestrecke die kinetische und potenzielle Energie des Fahrzeuges zur Verbrauchsminimierung genutzt wird, indem eine Bremsomatsollgeschwindigkeit dynamisch geregelt und/oder gesteuert wird. Vor dem Ende der Gefällestrecke wird der Bremsomat abgeschaltet, wodurch sich die Geschwindigkeit erhöht, so dass ein erster Teil der nachfolgenden Steigung ohne Motorzugbetrieb gefahren werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Fahrerassistenzsystem der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mittels denen in einfacher Weise eine automatische Steuerung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges erfolgen kann und die sich durch einen hohen Komfort auszeichnen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass eine Auslösung der automatischen Steuerung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges in Abhängigkeit der Betätigung eines Fahrpedals des Fahrzeuges erfolgt, wobei beim Loslassen des Fahrpedals durch ein Fahrerassistenzsystem eine Fahrgeschwindigkeit eingestellt wird, die gegenüber der gemessenen Fahrgeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Loslassens des Fahrpedals definiert ansteigt, ist vorteilhaft möglich, die Geschwindigkeit des Fahrzeuges automatisch auf eine Geschwindigkeit zu steuern, die abhängig ist von der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeuges, ohne dass von einem Fahrzeugführer beispielsweise über Eingabemittel zuvor eine gewünschte Geschwindigkeit eingegeben werden muss. Durch dieses definierte Ansteigen der Fahrgeschwindigkeit gegenüber der gemessenen Fahrgeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Loslassens des Fahrpedals wird insbesondere möglich, dem Fahrzeugführer intuitiv mitzuteilen, dass das Fahrzeug sich auf einer Gefällestrecke befindet und beschleunigt. Diese Beschleunigung wird dann allerdings begrenzt. Der Fahrzeugführer hat also das Gefühl, dass er das Fahrzeug mit erhöhter Aufmerksamkeit führen muss, da er sich auf einer Gefällestrecke befindet. Eine durch neigungsindizierte Energie hervorgerufene Beschleunigung des Kraftfahrzeuges wird somit definiert begrenzt, wobei ein Konstanthalten der Geschwindigkeit jedoch nicht erfolgt. Somit wird eine starke Beschleunigung durch Gefälle verhindert, dem Fahrzeugführer aber indirekt signalisiert, dass das Kraftfahrzeug wegen des Gefälles beschleunigt.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die automatische Steuerung der Fahrgeschwindigkeit bei einer Bergabfahrt des Fahrzeuges erfolgt. Hierdurch wird vorteilhaft möglich, bei erkennbarer Bergabfahrt, beispielsweise bei Einfahrt in eine Tiefgarage oder ein Parkhaus mit starkem Gefälle oder bei Bergabfahrten im Gebirge oder auf Landstraßen beziehungsweise Autobahnen, durch einfaches Loslassen des Fahrpedals die gewünschte maximale Geschwindigkeit einzustellen. Dadurch, dass diese Geschwindigkeit gegenüber der Geschwindigkeit beim Loslassen des Fahrpedals definiert ansteigt, kann das Fahrzeug nicht selbsttätig auf eine höhere Geschwindigkeit – außerhalb der definierten Geschwindigkeit – durch das Gefälle der Fahrstrecke beschleunigen.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der definierte Anstieg der Fahrgeschwindigkeit von der Höhe der gemessenen Fahrgeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Loslassens des Fahrpedals erfolgt. Hierdurch wird vorteilhaft möglich, dass über die Höhe der gemessenen Fahrgeschwindigkeit unterschiedliche Fahrsituationen berücksichtigt werden können. So kann der definierte Anstieg der Fahrgeschwindigkeit bei einer geringeren gemessenen Fahrgeschwindigkeit langsamer erfolgen als bei einer höheren gemessenen Fahrgeschwindigkeit. So kann vorteilhaft beispielsweise unterschieden werden, ob das Fahrzeug beispielsweise eine Rampe in einem Parkhaus oder dergleichen hinab fährt, ein leichtes Straßengefälle, beispielsweise im Stadtverkehr, gegeben ist oder eine Gefällestrecke auf einer Autobahn oder im Gebirge vorhanden ist. Hierbei können beispielsweise Daten eines Fahrzeug-Navigationssystems oder andere Fahrsituationsalgorithmen verwendet werden.
Darüber hinaus ist bevorzugt vorgesehen, dass der definierte Anstieg der Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit eines Gefällegrades zum Zeitpunkt des Loslassens des Fahrpedals erfolgt. Hierdurch wird ebenfalls vorteilhaft erreicht, dass der Anstieg der Fahrgeschwindigkeit auf die momentane Fahrsituation angepasst werden kann. Je stärker das Gefälle, um so höher kann der Anstieg der Fahrgeschwindigkeit eingestellt werden. Auch kann bei bestimmten Gefällegraden durch eine Zusatzfunktion der definierte Anstieg der Fahrgeschwindigkeit begrenzt oder ausgeschlossen sein. Dies ist beispielsweise bei sehr hohen Gefällegraden, insbesondere bei steilen Abfahrten im Gebirge oder dergleichen, möglich.
Für den Fall, dass das Fahrzeug sich gerade auf einer Fahrstrecke befindet, für die eine vom Gesetz limitierte Geschwindigkeit vorgegeben ist – die durch ein entsprechend ausgestaltetes Navigationsgerät dem Kraftfahrzeug bekannt ist –, oder dass das Kraftfahrzeug über eine Straßenschilderkennung für die geltende Höchstgeschwindigkeit verfügt, wird der Anstieg der Fahrgeschwindigkeit durch das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem auf diese Maximalgeschwindigkeiten limitiert.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die automatische Steuerung der Fahrgeschwindigkeit bei Bergabfahrt durch Loslassen des Fahrpedals mit einer automatischen Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit durch Vorgabe des Fahrzeugführers über Betätigungsmittel verknüpft wird. Somit ist vorteilhaft möglich, durch die Vorgabe einer Limiter Geschwindigkeit eine automatische Steuerung der Geschwindigkeit, mit einer automatischen Steuerung der Geschwindigkeit bei Bergabfahrt auf die zum Zeitpunkt eines Loslassens des Fahrpedals gemessene Fahrgeschwindigkeit zu kombinieren. Hierdurch ergibt sich eine zusätzliche Komfortfunktion für den Fahrzeugführer, da nicht zu befürchten ist, dass bei einer Bergabfahrt eine zuvor mit einem Betätigungsmittel eingestellte Geschwindigkeit erreicht wird, die vom Fahrzeugführer als zu schnell empfunden wird. Eine Betätigung des Bremspedals ist hierfür – wie bei den bekannten Geschwindigkeitsregelanlagen – nicht erforderlich.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Fahrerassistenzsystem mit den in Anspruch 7 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass das Fahrerassistenzsystem ein Steuergerät umfasst, welches über Steuerleitungen mit wenigstens einer eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges verzögernden Einrichtung des Fahrzeuges verbunden ist, das Steuergerät über Signalleitungen mit einem Geschwindigkeitssensor des Fahrzeuges verbunden ist sowie das Steuergerät über Signalleitungen mit einem die Stellung eines Fahrpedals des Fahrzeuges detektierenden Sensor verbunden ist, wobei das Steuergerät einen Prozessor umfasst, der bei erkanntem Loslassen des Fahrpedals einen Geschwindigkeitsgeber des Fahrzeuges derart ansteuert, dass eine Fahrgeschwindigkeit, die der gemessenen Fahrgeschwindigkeit entspricht, definiert erhöht wird, ist vorteilhaft möglich, das Fahrzeug mit einer zusätzlichen Komfortfunktion zu versehen. Insbesondere ist hiermit in einfacher Weise eine gewollte definierte Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges bei Gefälle möglich, um den Fahrzeugführer zu erhöhter Aufmerksamkeit zu animieren.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Steuergerät über eine Signalleitung mit einem Neigungssensor verbunden ist, der eine Fahrzeugneigung in Fahrtrichtung detektiert. Hierdurch wird vorteilhaft möglich, die zusätzliche Komfortfunktion automatisch bei einer Bergabfahrt zuzuschalten.
Darüber hinaus ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Fahrerassistenzsystem durch ein Schaltelement zuschaltbar beziehungsweise abschaltbar ist. Dieses Schaltelement kann vorzugsweise ein Betätigungsmittel in einem Armaturenbrett oder einer Konsole eines Fahrzeuges sein. Bevorzugt kann dieses Schaltelement auch eine im Steuergerät implementierte Funktion sein, die erkennt, ob das Fahrpedal betätigt ist oder ob das Fahrpedal nicht betätigt ist. Bei Betätigung des Fahrpedals würde die zusätzliche Komfortfunktion deaktiviert und für den Fall, dass das Fahrpedal nicht betätigt ist, würde die zusätzliche Komfortfunktion aktiviert. Über diese Funktion kann auch eine Kupplung mit einer gewählten Fahrprofilauswahl oder andere durch einen Fahrzeugnutzer auswählbare Fahrzeugkonfigurationssysteme erfolgen.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems;
2 einen Kennlinienverlauf zur automatischen Steuerung der Geschwindigkeit in einem ersten Ausführungsbeispiel;
3 einen Kennlinienverlauf der automatischen Steuerung der Geschwindigkeit in einem zweiten Ausführungsbeispiel und
4 einen Kennlinienverlauf der automatischen Steuerung der Geschwindigkeit in einem dritten Ausführungsbeispiel.
1 zeigt ein Blockschaltbild eines insgesamt mit 10 bezeichneten Fahrerassistenzsystems eines im Einzelnen nicht dargestellten Fahrzeuges. Das Fahrerassistenzsystem 10 umfasst ein Steuergerät 12. Das Steuergerät 12 kann ein eigenständiges Steuergerät für das Fahrerassistenzsystem 10 sein, kann jedoch auch in ein übergeordnetes Steuergerät für weitere, hier nicht näher zu betrachtende Funktionen des Fahrzeuges integriert sein.
Das Steuergerät 12 ist über eine Steuerleitung 14 mit mindestens einer, eine Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges verzögernden Einrichtung 16 verbunden. Die Einrichtung 16 kann beispielsweise eine Radbremsanlage, ein Getriebe, eine Motorbremse, ein Elektromotor eines Elektro- oder Hybridantriebes oder auch eine andere geeignete Einrichtung sein. Selbstverständlich kann das Steuergerät 12 auch über mehrere Steuerleitungen mit mehreren Einrichtungen 16 verbunden sein.
Das Steuergerät 12 ist ferner über eine Signalleitung 18 mit einem Sensor 20 zur Ermittlung einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges verbunden, Darüber hinaus ist das Steuergerät 12 über eine Signalleitung 22 mit einem die Stellung eines Fahrpedals des Fahrzeuges detektierenden Sensor 24 und eine Signalleitung 26 mit einem die Stellung eines Bremspedals des Fahrzeuges detektierenden Sensor 28 verbunden. Darüber hinaus ist das Steuergerät 12 über eine Steuerleitung 30 mit einem Geschwindigkeitsgeber 32 verbunden. Der Geschwindigkeitsgeber 32 ist über eine weitere Steuerleitung 34 mit wenigstens einer Antriebseinrichtung 36 des Fahrzeuges verbunden.
Schließlich ist das Steuergerät 12 optional über eine Signalleitung 38 mit einem Neigungssensor 40 verbunden, der eine Neigung des Fahrzeuges um die Fahrzeugquerachse in Fahrtrichtung detektiert. Optional kann die Neigung auch über die Kombination von Längsbeschleunigungssensor und Radgeschwindigkeitssensor rechnerisch ermittelt werden.
In 1 ist noch ein Schaltelement 44 angedeutet, über das das Fahrerassistenzsystem 10 zugeschaltet oder abgeschaltet werden kann. Das Schaltelement 44 ist beispielsweise in einem Armaturenbrett des Fahrzeuges angeordnet.
Das Steuergerät 12 umfasst einen Prozessor 42 sowie weitere im Detail nicht dargestellte Regler, Speicherelemente und dergleichen.
Das in 1 dargestellte Fahrerassistenzsystem 10 zeigt folgende Funktion:
Während einer Fahrt des nicht dargestellten Fahrzeuges erhält das Steuergerät 12 ständig Informationen über den Sensor 20 über die momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges. Ferner erhält das Steuergerät 12 über den Sensor 24 Informationen über die Stellung des Fahrpedals. Wird nunmehr über den Sensor 24 detektiert, dass das Fahrpedal von einem Fahrzeugführer losgelassen wird, wird die vom Sensor 20 gelieferte momentane Geschwindigkeit gespeichert und über den Prozessor 42 ein Steueralgorithmus in Gang gesetzt, der sicherstellt, dass das Fahrzeug definiert gegenüber der momentanen Geschwindigkeit beschleunigt wird. Bei losgelassenem Fahrpedal kann diese Situation üblicherweise nur bei einer Bergabfahrt auftreten, wenn eine neigungsinduzierte Energie auf das Fahrzeug wirkt. Über die Steuerleitung 14 wird die wenigstens eine, eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges verzögernde Einrichtung 16 derart angesteuert, dass die momentane Geschwindigkeit beim Loslassen des Fahrpedals definiert ansteigt. Dieser definierte Anstieg kann beispielsweise ein Prozentsatz der momentanen Geschwindigkeit pro Zeiteinheit, beispielsweise 1 bis 5 oder ein absoluter Betrag, beispielsweise 1 bis 5 km/h pro Zeiteinheit, betragen. Somit ist sichergestellt, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeuges sich definiert erhöht und diese nicht von alleine auf eine unkontrollierte höhere Geschwindigkeit, als die Geschwindigkeit, die beim Loslassen des Fahrpedals anlag, beschleunigen kann. Hierdurch ergibt sich ein höherer Komfort, da das Fahrzeug nun nicht mehr selbsttätig und vielleicht auch gegen den Willen des Fahrzeugführers bei einem Loslassen des Fahrpedals stark beschleunigen kann und der Fahrzeugführer aber dennoch darauf aufmerksam gemacht wird, dass das Fahrzeug beschleunigt und Aufmerksamkeit gefordert ist.
Durch Betätigen des Bremspedals kann der Fahrzeugführer zusätzlich in die definierte Erhöhung der Geschwindigkeit eingreifen. Erkennt der Sensor 28, dass das Bremspedal betätigt ist, führt das Steuergerät 12 die über den Sensor gemessene momentane Geschwindigkeit mit und erhöht die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges von der Geschwindigkeit, die dann nach Loslassen des Bremspedals durch den Fahrzeugführer erreicht ist. Somit kann der Fahrzeugführer jederzeit aktiv in eine Absenkung der Fahrgeschwindigkeit eingreifen. Wünscht der Fahrzeugführer während dieser Phase eine Beschleunigung des Fahrzeuges, kann er dies jederzeit durch Betätigen des Fahrpedals erreichen. Das Steuergerät 12 wird dann über den Geschwindigkeitsgeber 32 die wenigstens eine Antriebseinheit 36 des Fahrzeuges entsprechend ansteuern. Bei einem erneuten Loslassen des Fahrpedals wird dies wiederum über den Sensor 24 erkannt und die vom Sensor 20 gemessene momentane Geschwindigkeit wird dann als erneute Ausgangs-Geschwindigkeit für die definierte Erhöhung gesetzt.
Optional kann das Steuergerät 12 zusätzlich mit dem Neigungssensor 40 verbunden sein. Hierdurch erhält das Steuergerät 12 eine Information, dass das Fahrzeug sich tatsächlich in einer Bergabfahrt befindet. Durch diese zusätzliche Information ist das Steuergerät 12 in der Lage, die automatisch definierte Erhöhung der Geschwindigkeit nur dann zuzuschalten, wenn das Fahrzeug sich tatsächlich in einer Bergabfahrt befindet. Auf gerader Strecke würde dann bei Loslassen des Fahrpedals durch den Fahrzeugführer die automatisch definierte Erhöhung der Geschwindigkeit nicht aktiviert werden. Der Neigungssensor kann darüber hinaus eine Information über die Stärke des Gefälles liefern. Diese Information kann Einfluss auf die Höhe des definierten Anstiegs der Geschwindigkeit nehmen.
2 zeigt anhand eines Kennlinienverlaufes ein mögliches Ausführungsbeispiel zur automatischen Steuerung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges. In der 2 sind zwei Kennlinien der Fahrgeschwindigkeit v jeweils über der Zeit t aufgetragen. Eine erste Kennlinie 50 (untere Kennlinie) entspricht der über den Sensor 20 gemessenen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges. Eine zweite Kennlinie 52 (obere Kennlinie) entspricht der von dem Fahrerassistenzsystem 10 gesetzten Maximal- oder Grenzgeschwindigkeit.
Es wird deutlich, dass zunächst in einem Zeitabschnitt zwischen dem Zeitpunkt t₀ und dem Zeitpunkt t₁ das Fahrzeug beschleunigt. Dies bedeutet, in dieser Zeitspanne wird das Fahrpedal betätigt. Eine Bergabfahrt-Grenzgeschwindigkeit ist nicht gesetzt. Jedoch kann das Fahrzeug über eine allgemeine, unabhängig von der hier beschriebenen Erfindung gesetzten Maximal-Geschwindigkeit begrenzt sein. Sie liegt beispielsweise wie im gezeigten Beispiel bei 110 km/h.
Zum Zeitpunkt t₁ wird das Fahrpedal losgelassen. Das Steuergerät 12 detektiert dies über den Sensor 24. Gleichzeitig wird die aktuelle Geschwindigkeit über den Sensor 20 erfasst. Diese beträgt gemäß dem Beispiel beispielsweise 100 km/h.
Die Grenzgeschwindigkeit wird dann auf einen geringfügigen Betrag oberhalb dieser Geschwindigkeit, beispielsweise auf 105 km/h, gesetzt.
In einer Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂ rollt das Fahrzeug eine Gefällestrecke bergab. Durch neigungsinduzierte Energie würde das Fahrzeug automatisch weiter beschleunigen, ohne dass das Fahrpedal betätigt ist. Durch die gesetzte Grenzgeschwindigkeit bei beispielsweise 105 km/h würde die Geschwindigkeit des Fahrzeuges eigentlich auf die Grenzgeschwindigkeit begrenzt. Anhand des Kennlinienverlaufes wird deutlich, dass nunmehr erfindungsgemäß die Grenzgeschwindigkeit gemäß der Kennlinie 52 mit der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit gemäß der Kennlinie 50 mitgeführt wird. Dieses Mitführen erfolgt derart, dass die Grenzgeschwindigkeit definiert ansteigt, so dass das Fahrzeug entsprechend dem definiert ansteigenden Verlauf der Kennlinie 52 beschleunigen kann. Die Beschleunigung erfolgt nicht unkontrolliert, sondern entsprechend dem definierten Verlauf der Grenzgeschwindigkeit. Hierdurch erhält ein Fahrzeugführer das Gefühl, dass sein Fahrzeug trotz losgelassenem Fahrpedal durch die Bergabfahrt weiter beschleunigt. Diese Beschleunigung ist allerdings auf die Grenzgeschwindigkeit begrenzt, so dass kein unkontrolliertes Ansteigen der Fahrgeschwindigkeit erfolgen kann. Zu einem Zeitpunkt t_1-1 erreicht die Grenzgeschwindigkeit und die tatsächliche Geschwindigkeit die von dem Fahrerassistenzsystem 10 gesetzte maximale Grenzgeschwindigkeit. Eine weitere Beschleunigung des Fahrzeuges wird ab diesem Zeitpunkt verhindert. Zu einem Zeitpunkt t_1-2 lässt das Gefälle beispielsweise nach, so dass die Geschwindigkeit des Fahrzeuges sich von alleine verzögert. Die Grenzgeschwindigkeit wird dann nach einer Verzögerungszeit mitgeführt, das heißt auf einen geringfügig höheren Betrag als die momentane Fahrgeschwindigkeit gesetzt. Das Steuergerät 12 steuert hierzu die wenigstens eine, die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges verzögernde Einrichtung 16. entsprechend an.
Zum Zeitpunkt t₂ wird vom Fahrzeugführer zusätzlich das Bremspedal betätigt. Das Fahrzeug verzögert entsprechend und verringert seine Geschwindigkeit bis zum Zeitpunkt t₃, zu dem das Bremspedal losgelassen wird. Über das Steuergerät 12 wird die jeweils momentane Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu den einzelnen Zeitpunkten innerhalb der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t₂ und t₃ über den Sensor 20 ermittelt. Gleichzeitig wird durch den Prozessor 42 eine Grenzgeschwindigkeit gesetzt, die jeweils um einen definierten Betrag, beispielsweise von 5 km/h, größer ist als die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit. Die Grenzgeschwindigkeit wird somit bei einer Verzögerung des Fahrzeuges mitgeführt.
In der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄ wird weder das Fahrpedal noch das Bremspedal betätigt. Es wird angenommen, dass nach einer Talfahrt das Fahrzeug jetzt beispielsweise wieder bergauf rollt. Die Geschwindigkeit des Fahrzeuges nimmt daher weiter ab. Die Grenzgeschwindigkeit wird weiterhin in einem Abstand entsprechend der gemessenen Fahrgeschwindigkeit mitgeführt. Zum Zeitpunkt t₄ wird durch den Fahrzeugführer das Fahrpedal wieder betätigt, so dass das Fahrzeug beschleunigt. Gleichzeitig wird die Bergabfahrt Grenzgeschwindigkeit zurückgesetzt und für das Fahrzeug die zuvor eingestellte allgemeine Grenzgeschwindigkeit, beispielsweise mit einem Wert von 110 km/h, wieder gesetzt.
In 3 ist ein Kennlinienverlauf bei starkem Gefälle gezeigt. Zu den Zeitpunkten t₀ und t₁ wird das Fahrzeug durch Betätigen des Fahrpedals beschleunigt. Zum Zeitpunkt t₁ wird das Fahrpedal losgelassen und die Grenzgeschwindigkeit (Kennlinie 52) wird auf einen geringfügig höheren Betrag als die über den Sensor 20 erfasste aktuelle Geschwindigkeit gesetzt. Zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂ rollt das Fahrzeug ein starkes Gefälle bergab. Die über den Sensor 20 gemessene Fahrgeschwindigkeit würde hier im üblichen Fall stark ansteigen. Durch die Begrenzung auf die Grenzgeschwindigkeit steigt die Fahrgeschwindigkeit zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂ definiert an. Das heißt, die Beschleunigung des Fahrzeuges wird begrenzt, so dass ein Fahrzeugführer das Gefühl der Beschleunigung seines Fahrzeuges erfährt und eine erhöhte Aufmerksamkeit beim Führen des Fahrzeuges walten lässt. Zum Zeitpunkt t₂ wird das Fahrpedal durch den Fahrzeugführer betätigt, so dass die Grenzgeschwindigkeit wieder auf die zuvor eingestellte Grenzgeschwindigkeit, beispielsweise mit einem Wert von 110 km/h, gesetzt wird. Das Fahrzeug selber beschleunigt dann entsprechend der Betätigung des Fahrpedals.
In 4 ist ein Kennlinienverlauf gezeigt, der beispielsweise bei einem wechselnden Gefälle, das heißt unterschiedlich starkem Gefällegrad, möglich ist. Zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁ wird das Fahrpedal betätigt. Das heißt, die Grenzgeschwindigkeit (Kennlinie 52) ist auf den vom Fahrzeugführer eingestellten Wert, beispielsweise 110 km/h, gesetzt. Zum Zeitpunkt t₁ wird das Fahrpedal losgelassen, so dass die Grenzgeschwindigkeit sich automatisch auf einen geringfügig höheren Wert als die momentane, über den Sensor 20 gemessene Geschwindigkeit setzt. Anschließend erfolgt bis zum Zeitpunkt t₃ ein definierter Anstieg der Grenzgeschwindigkeit, wie dies schon anhand von 3 erläutert wurde. Zum Zeitpunkt t₂ nimmt das Gefälle ab, so dass die vom Sensor 20 gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit sinkt.
Ab dem Zeitpunkt t₃ steigt die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit aufgrund eines wieder stärker werdenden Gefälles wieder an.
Das Führen der Grenzgeschwindigkeit kann nunmehr in zwei Varianten erfolgen. Eine erste Variante sieht vor, dass die Grenzgeschwindigkeit (Kennlinie 52') weiter ansteigt, bis zu einem Zeitpunkt t_2-3 eine Differenz zwischen der gemessenen Geschwindigkeit (Kennlinie 50) und der Grenzgeschwindigkeit (Kennlinie 52') einen vorgebbaren Wert, beispielsweise von 5 km/h, erreicht. Ab diesem Zeitpunkt wird die Grenzgeschwindigkeit konstant gehalten. Wird ab einem Zeitpunkt t₃ das Fahrzeug durch das Gefälle wieder beschleunigt, so dass die über den Sensor 20 gemessene Geschwindigkeit ansteigt, wird bei Erreichen der jetzt konstanten Grenzgeschwindigkeit durch die gemessene Geschwindigkeit zum Zeitpunkt t_3-1 wieder ein definierter Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Grenzgeschwindigkeit zugelassen.
Eine zweite Variante, gemäß der eingezeichneten Kennlinie 52'', besteht darin, dass bei fallender, über den Sensor 20 gemessener Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzgeschwindigkeit konstant bleibt. Zu einem Zeitpunkt t_3-2, wo die Fahrzeuggeschwindigkeit die konstante Grenzgeschwindigkeit erreicht, wird diese dann wieder so gesetzt, dass ein definierter Anstieg der Geschwindigkeit des Fahrzeuges erfolgt.
Nach einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass ein Limiter sich von selbst zuschaltet, wenn ein Gefälle erkannt wird. Es ist beispielsweise denkbar, dass Geschwindigkeitsregelanlage und Limiter über einen Hauptschalter aktivierbar sind, so dass die beschriebene Funktion immer dann aktiv ist, wenn der Hauptschalter an ist, ohne dass die Geschwindigkeitsregelanlage oder der Limiter direkt eine gesetzte Geschwindigkeit haben.
Des Weiteren wäre es vorstellbar, dass diese Funktion nur in bestimmten Fahrsituationen automatisch zuschaltet, beispielsweise nur bei hohen Geschwindigkeiten (damit es nur auf einer Autobahn aktiv ist) oder nur bei niedrigen Geschwindigkeiten (damit es nur in Stadtsituationen aktiv ist, wie beispielsweise im Parkhaus), oder dass der Kunde sich seinen Geschwindigkeitsbereich auswählen kann. Es ist eine Kupplung mit einer Fahrprofilauswahl oder andere durch den Fahrzeugnutzer auswählbare Fahrzeugkonfigurationssysteme möglich.
Die Einrichtung 16 kann beispielsweise der Elektroantrieb des Hybridfahrzeuges sein. Es ist dahingehend besonders interessant, im Elektrofahrzeug die Energie während der erfindungsgemäßen Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit einzusammeln.
Bei hybrid betriebenen Fahrzeugen gibt es in Kombination über den bekannten Antrieb hinaus den Betriebsmodus Rekuperieren.
Das Rekuperieren bezeichnet die Rückgewinnung von Energie. Diese wird im Hybrid durch das gezielte Abbremsen über den E-Antrieb erreicht. Der im normalen Verbrennungsmotor durch das Bremsen erreichte negative Beschleunigungsmoment zum Verlangsamen des Fahrzeuges übernimmt im Hybrid zum Teil die E-Maschine, die als Last zugeschaltet wird (invers zum Boosten) und ähnlich einer Motorbremse funktioniert, die gleichzeitig den Energiespeicher auflädt. Dadurch wird der eigentliche Bremseingriff reduziert, was als weiterer Vorteil die Abnutzung der Bremsbelege und -scheiben reduziert.
Bezugszeichenliste

10: Fahrerassistenzsystem
12: Steuergerät
14: Steuerleitung
16: verzögernde Einrichtung
18: Signalleitung
20: Sensor zur Ermittlung einer Fahrgeschwindigkeit
22: Signalleitung
24: Sensor zur Detektierung der Stellung eines Fahrpedals des Fahrzeuges
26: Signalleitung
28: Sensor zur Detektierung der Stellung eines Bremspedals des Fahrzeuges
30: Steuerleitung
32: Geschwindigkeitsgeber
34: Steuerleitung
36: Antriebseinrichtung
38: Signalleitung
40: Neigungssensor
42: Prozessor
44: Schaltelement
50: Kennlinie
52: Kennlinie
v: Fahrgeschwindigkeit
t: Zeit
t_n: Zeitpunkte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10200605179 A1 [0004]
EP 1288056 A2 [0005]

Claims

Verfahren zur automatischen Steuerung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, wobei eine Auslösung der automatischen Steuerung in Abhängigkeit der Betätigung eines Fahrpedals des Fahrzeuges erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass beim Loslassen des Fahrpedals durch ein Fahrerassistenzsystem (10) eine Fahrgeschwindigkeit eingestellt wird, die gegenüber einer gemessenen Fahrgeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Loslassens des Fahrpedals definiert ansteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Steuerung der Fahrgeschwindigkeit bei einer Bergabfahrt des Fahrzeuges erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei geringer werdender Fahrgeschwindigkeit der Anstieg der Fahrgeschwindigkeit auf die aktuelle Fahrgeschwindigkeit angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Anstieg der Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Höhe der gemessenen Fahrgeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Loslassens des Fahrpedals erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Anstieg der Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit eines Gefällegrades zum Zeitpunkt des Loslassens des Fahrpedals erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Steuerung der Fahrgeschwindigkeit bei Bergabfahrt durch Loslassen des Fahrpedals mit einer automatischen Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit durch Vorgabe des Fahrzeugführers über Betätigungsmittel verknüpft wird.
Fahrerassistenzsystem (10) für ein Fahrzeug zur automatischen Steuerung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, das ein Steuergerät (12) umfasst, welches über wenigstens eine Steuerleitung (14) mit wenigstens einer eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges verzögernde Einrichtung (16) des Fahrzeuges verbunden ist, und das über eine Signalleitung (18) mit einem Geschwindigkeitssensor (20) des Fahrzeuges verbunden ist, und das über eine Signalleitung (22) mit einem die Stellung eines Fahrpedals des Fahrzeuges detektierenden Sensor (24) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (12) einen Prozessor (42) umfasst, der bei erkanntem Loslassen des Fahrpedals die wenigstens eine, eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges verzögernde Einrichtung (16) des Fahrzeuges derart ansteuert, dass eine Fahrgeschwindigkeit, die der gemessenen Fahrgeschwindigkeit entspricht definiert erhöht wird.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (12) über eine Signalleitung (38) mit einem Neigungssensor (40) verbunden ist, der eine Fahrzeugneigung um eine Fahrzeugquerachse in Fahrtrichtung detektiert.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem (10) durch ein Schaltelement (44) zuschaltbar beziehungsweise abschaltbar ist.