DE102012216875A1

DE102012216875A1 - Method for determining driving strategy for motor vehicle from information about driving route ahead, involves generating control signal depending on reference speed, and adjusting band limits of speed band depending on traffic density

Info

Publication number: DE102012216875A1
Application number: DE201210216875
Authority: DE
Inventors: Christian Mittendorf; Ralf Prenzel; Moez Selem; Joachim Rentel; Holger Neuhaus
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2014-03-20

Abstract

The method involves generating a control signal depending on the reference speed resulting from the drive strategy. The band limits (13,14) of the speed band (10) are adjusted depending on a traffic density on the drive route. The reference speed values (25,26) determined in frame of the previously determined drive strategy are limited on the adjusted speed band by changing the band limits. The information about the traffic density on the driving route is detected by the motor vehicle or is received through a communication interface. Independent claims are included for the following: (1) a control unit for determining a driving strategy for a motor vehicle from information about the driving route ahead; and (2) a motor vehicle with a drive train and a control unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung und ein Steuerverfahren für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a control device and a control method for a motor vehicle with the features of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Zurzeit werden vorausschauende Fahrstrategien für PKWs und LKWs entwickelt, die den Treibstoffverbrauch des Fahrzeugs verringern sollen (z.B. DE 10 2008019 174 A1 ). Dazu wird ein sogenannter elektronischer Horizont verwendet, der aus Daten einer Straßenkarte berechnet wird. Der Horizont liefert zum Beispiel ein Steigungsprofil der vorausliegenden Strecke oder vorausliegende Tempolimits. Currently, predictive driving strategies for cars and trucks are being developed to reduce fuel consumption of the vehicle (eg DE 10 2008019174 A1 ). For this purpose, a so-called electronic horizon is used, which is calculated from data of a road map. The horizon provides, for example, a slope profile of the route ahead or speed limits ahead.

Ein Fahrstrategiekonzept basiert beispielsweise darauf, dass der vorausliegende Höhenverlauf genutzt wird, um den Fahrer oder ein Motorsteuergerät so zu beeinflussen, dass eine optimale, Kraftstoff einsparende Geschwindigkeit zum Befahren der vorausliegenden Strecke gewählt wird. Die Berechnung der optimalen Geschwindigkeit wird in der Regel mit Fahrzeugparametern, wie z. B. Antriebsleistung, Bremsleistung, Fahrzeugmasse und Fahrwiderständen, bestimmt. For example, a driving strategy concept is based on utilizing the forward altitude profile to influence the driver or an engine control unit to select an optimum fuel-efficient speed to drive the forward distance. The calculation of the optimal speed is usually with vehicle parameters such. As drive power, braking power, vehicle mass and driving resistance determined.

Aus DE 10 2005 045 891 B3 ist ein Verfahren zur Kraftstoffverbrauchsreduktion einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs bekannt, das mit einer Geschwindigkeitsregelanlage, beispielsweise einem Tempomaten, realisiert wird. Bei diesem Verfahren wird eine in einem Betriebsfenster definierte Wunschgeschwindigkeit basierend auf abgespeicherten Verbrauchskennfeldern der Brennkraftmaschine gezielt zu verbrauchsgünstigeren Betriebszuständen verschoben. Des Weiteren werden Bedingungen des Verkehrsflusses, am Kraftfahrzeug angreifende Winde und das durch das Kraftfahrzeug zu absolvierende Streckenprofil bei der Wahl der Wunschgeschwindigkeit berücksichtigt.Out DE 10 2005 045 891 B3 is a method for reducing fuel consumption of an internal combustion engine of a motor vehicle, which is realized with a cruise control system, such as a cruise control. In this method, a desired speed defined in an operating window based on stored consumption maps of the internal combustion engine is specifically shifted to more fuel-efficient operating states. Furthermore, conditions of the traffic flow, winds acting on the motor vehicle and the route profile to be completed by the motor vehicle are taken into account in the choice of the desired speed.

Die Wunschdurchschnittsgeschwindigkeit wird dabei durch manuelle Eingabe des Fahrzeugführers vorgegeben. Zusätzlich wählt er eine obere und eine untere Geschwindigkeitsgrenze, die im Regelfall nicht über- oder unterschritten werden sollten. Weiterhin kann die Geschwindigkeitsregelanlage nach Eingabe der Wunschgeschwindigkeit über abgelegte kraftfahrzeugspezifische Daten die obere und die untere Geschwindigkeitsgrenze der Wunschgeschwindigkeit zuordnen.The desired average speed is specified by manual input of the driver. In addition, he chooses an upper and a lower speed limit, which should normally not be exceeded or fallen below. Furthermore, after entering the desired speed via stored motor vehicle-specific data, the speed control system can assign the upper and lower speed limits to the desired speed.

Das beschriebene Verfahren versucht unter Einhaltung der Wunschgeschwindigkeit möglichst verbrauchsgünstige Betriebszustände der Brennkraftmaschine anzufahren. Sollte ein derartiger verbrauchsgünstiger Betriebszustand mit der ausgewählten Wunschgeschwindigkeit nicht erreichbar sein, wird ein verbrauchsgünstigerer Betriebszustand des Kraftfahrzeugs innerhalb des Betriebsfensters im Vergleich zum tatsächlichen Betriebszustand erkannt und angesteuert, indem die Wunschgeschwindigkeit zum Erreichen des verbrauchsgünstigeren Betriebszustands zwischen der oberen und der unteren Geschwindigkeitsgrenze verändert wird. Dies greift insbesondere bei Gefällstrecken und Steigungen, die durch das Kraftfahrzeug passiert werden. Wird die Wunschdurchschnittsgeschwindigkeit eingehalten, kann bei Gefällstrecken eine den Kraftstoffverbrauch reduzierende Schubabschaltung der Brennkraftmaschine durchgeführt werden. Wird die Wunschgeschwindigkeit bei Schubabschaltung nicht erreicht, wird bei Gefällstrecken bewusst schneller, also mit höherer Last, gefahren. Bei dieser Betriebsweise darf wiederum die obere Geschwindigkeitsgrenze des Betriebsfensters nicht überschritten werden. Damit werden verbrauchsspezifisch ungünstige Teillastbereiche der Brennkraftmaschine vermieden, in denen die Brennkraftmaschine ansonsten betrieben werden würde.The method described attempts to approach the most favorable operating conditions of the internal combustion engine while maintaining the desired speed. Should such a low-consumption operating state with the selected desired speed not be achievable, a more fuel-efficient operating state of the motor vehicle within the operating window compared to the actual operating state is detected and controlled by the desired speed to achieve the lower-consumption operating state between the upper and lower speed limit is changed. This is particularly useful in downhill gradients and gradients that are passed through the motor vehicle. If the desired average speed is maintained, a fuel cut reducing the fuel consumption of the internal combustion engine can be carried out on gradients. If the desired speed is not reached during overrun fuel cut, it is deliberately driven faster, ie at higher load, on downhill gradients. In this mode of operation again the upper speed limit of the operating window must not be exceeded. Thus, consumption-specific unfavorable partial load ranges of the internal combustion engine are avoided, in which the internal combustion engine would otherwise be operated.

Eine Anpassung an das Verkehrsaufkommen kann unter Zuhilfenahme einer Abstandsmessung realisiert werden. Läuft das Kraftfahrzeug häufig auf ein vorausfahrendes Kraftfahrzeug auf, wird die Wunschgeschwindigkeit verringert. Herrscht im Gegensatz dazu freie Fahrt für das Kraftfahrzeug, wird die Wunschgeschwindigkeit erhöht.An adaptation to the traffic volume can be realized with the aid of a distance measurement. If the motor vehicle often runs on a motor vehicle in front, the desired speed is reduced. In contrast, if there is free movement for the motor vehicle, the desired speed is increased.

Durch eine variable Geschwindigkeitssteuerung in einem vorgegebenen Geschwindigkeitskorridor mittels einer Fahrstrategie wird sowohl der nachfolgende Verkehr beeinflusst, beispielsweise zum Überholen angeregt, als auch der Fahrzeugführer des mit der Fahrstrategie gesteuerten Fahrzeugs beispielsweise an Gefällen und vor Steigungen dazu verleitet, vorausfahrende Fahrzeuge zu überholen. Diese Überholversuche können durch erneute Senkung der Geschwindigkeit durch das System unterbrochen werden. Hierdurch kann die Akzeptanz des Systems negativ beeinflusst werden.By means of a variable speed control in a predefined speed corridor by means of a driving strategy, the following traffic is influenced, for example stimulated to overtake, and the driver of the vehicle controlled by the driving strategy, for example on inclines and in front of gradients, is led to overtake preceding vehicles. These overhaul attempts can be interrupted by further lowering the speed through the system. This can negatively influence the acceptance of the system.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Situationen zu vermeiden, in denen der Fahrer des hier betrachteten, nachfolgend auch „gesteuerten Fahrzeugs“ und/oder der nachfolgende Verkehr zu vergeblichen oder unnötigen Überholmanövern verleitet werden. Dieses Ziel wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche erreicht. The aim of the present invention is to avoid situations in which the driver of the considered here, hereinafter also "controlled vehicle" and / or the subsequent traffic to futile or unnecessary overtaking maneuvers are enticed. This object is achieved with the features of the independent claims.

Die Erfindung richtet sich demnach auf ein Verfahren zur Ermittlung einer Fahrstrategie für ein Kraftfahrzeug aus Informationen über eine vorausliegende Fahrstrecke, wobei die Fahrstrategie Sollgeschwindigkeitswerte innerhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsbandes umfasst, und wobei ein Steuersignal in Abhängigkeit einer sich aus der Fahrstrategie ergebenden Sollgeschwindigkeit erzeugt wird, welches sich dadurch auszeichnet, dass die Bandgrenzen des Geschwindigkeitsbandes in Abhängigkeit einer Verkehrsdichte auf der Fahrstrecke angepasst werden.Accordingly, the invention is directed to a method for determining a driving strategy for a motor vehicle from information about an underlying driving route, wherein the driving strategy Target speed values within a predetermined speed band includes, and wherein a control signal is generated in response to a resulting from the driving strategy target speed, which is characterized in that the band limits of the speed band are adjusted in dependence on traffic density on the route.

Unter einer Fahrstrategie sind eine Menge ortsbezogener Sollgeschwindigkeitswerte, also Werte der Fahrzeuggeschwindigkeit für bestimmte Punkte oder Abschnitte einer vorausliegenden Fahrstrecke gemeint. Diese werden vorzugsweise im Sinne einer möglichst energiesparenden Fahrweise bestimmt. Um eine Energieeinsparung zu ermöglichen, wird dabei eine Fahrgeschwindigkeit innerhalb eines Geschwindigkeitskorridors oder auch -bandes akzeptiert. Der Geschwindigkeitskorridor oder das Geschwindigkeitsband wird durch eine obere Bandgrenze, entsprechend einer oberen Grenzgeschwindigkeit und eine untere Bandgrenze, entsprechend einer unteren Grenzgeschwindigkeit begrenzt. A driving strategy refers to a set of location-related target speed values, that is to say values of the vehicle speed for specific points or sections of a preceding driving route. These are preferably determined in the sense of a most energy-efficient driving. In order to enable energy savings, a driving speed within a speed corridor or band is accepted. The speed range or velocity band is limited by an upper band limit corresponding to an upper limit speed and a lower band limit corresponding to a lower limit speed.

Die Vermeidung der genannten vergeblichen oder unnötigen Überholmanöver wird somit erreicht, indem die Grenzen des Geschwindigkeitskorridors oder -bandes der Fahrstrategie an die aktuelle Verkehrsdichte angepasst werden. Hierbei können sowohl das direkte Fahrzeugumfeld, etwa das unmittelbar vorher und/oder hinter dem erfindungsgemäß gesteuerten Fahrzeug fahrende Fahrzeug als auch ein gesamter Vorausschauhorizont berücksichtigt werden. Desweiteren werden relevante Situationen erkannt und gefiltert. Relevante andere Fahrzeuge sind beispielsweise für Anwendung bei Lkw z. B. andere Lkw, Gespanne, also Fahrzeuge mit Anhänger, oder generell Fahrzeuge, bei denen Überholvorgänge aufgrund ähnlicher Fahrgeschwindigkeiten wie die des erfindungsgemäß gesteuerten Fahrzeugs länger dauern. Zur Berücksichtigung der Verkehrsdichte im Vorausschauhorizont kann neben Umfeldsensoren, wie etwa Video- oder Radarsensoren, wie sie im Kfz-Umfeld für Abstandsmessungen eingesetzt werden und die besonders für eine Verkehrsdichteerfassung im Nahbereich geeignet sind, insbesondere eine Funkschnittstelle zum Empfang von Informationen über die Verkehrsdichte auf der befahrenen Fahrstrecke zum Einsatz kommen. The avoidance of said futile or unnecessary overtaking maneuvers is thus achieved by adapting the limits of the speed corridor or band of the driving strategy to the current traffic density. In this case, both the direct vehicle environment, such as the vehicle driving immediately before and / or behind the vehicle controlled according to the invention, as well as an entire forecast horizon can be taken into account. Furthermore, relevant situations are detected and filtered. Relevant other vehicles are for example for use in trucks z. As other trucks, teams, so vehicles with trailer, or generally vehicles where take overtaking due to similar speeds such as the inventively controlled vehicle take longer. In order to take into account the traffic density in the foresight horizon, in addition to environmental sensors, such as video or radar sensors, such as are used in the automotive environment for distance measurements and are particularly suitable for traffic density detection at close range, in particular a radio interface for receiving information about the traffic density on the traveled route are used.

Für den Fall, dass die Bandbreite des Geschwindigkeitsbandes nach Berechnung der Fahrstrategie infolge beispielsweise erhöhter Verkehrsdichte verringert wird, also die obere Geschwindigkeitsgrenze gesenkt und/oder die untere Geschwindigkeitsgrenze angehoben wird, können dadurch die Geschwindigkeitswerte des zuvor ermittelten Fahrgeschwindigkeitsprofils die Bandgrenzen des Geschwindigkeitsbandes nach oben oder unten überschreiten. Zur Anpassung des Fahrgeschwindigkeitsprofils kann gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform eine Neuberechnung des Geschwindigkeitsprofils erfolgen. Dies ist insbesondere, aber nicht nur dann, von Vorteil, wenn die Einschränkung des Geschwindigkeitskorridors oder -bandes ein größeres Ausmaß erreicht. Bei der Neuberechnung wird die Einschränkung des Geschwindigkeitskorridors vorzugsweise auf den gesamten Vorausschauhorizont angewandt, ohne diesen dabei weiter in Segmente zu unterteilen.In the event that the bandwidth of the speed band is reduced after calculating the driving strategy due to, for example, increased traffic density, ie the upper speed limit is lowered and / or the lower speed limit is increased, thereby the speed values of the previously determined vehicle speed profile, the band limits of the speed band up or down exceed. In order to adapt the driving speed profile, a recalculation of the speed profile can take place according to a first advantageous embodiment. This is particularly, but not only, advantageous if the restriction of the velocity corridor or band reaches a greater extent. In the recalculation, the restriction of the velocity corridor is preferably applied to the entire look-ahead horizon, without further subdividing it into segments.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann auch das vorhandene, zuvor berechnete Geschwindigkeitsprofil in der Ausführung begrenzt werden, indem solche Sollgeschwindigkeitswerte der Fahrstrategie, welche die obere Geschwindigkeitsgrenze des nachträglich beschränkten Geschwindigkeitsbandes überschreiten, auf die obere, veränderte Geschwindigkeitsgrenze begrenzt werden und solche Sollgeschwindigkeitswerte der zuvor berechneten Fahrstrategie, die die untere Geschwindigkeitsgrenze unterschreiten, auf die untere, veränderte Geschwindigkeitsgrenze angehoben werden.According to another advantageous embodiment, the existing, previously calculated speed profile in the embodiment may also be limited by limiting such target speed values of the driving strategy which exceed the upper speed limit of the subsequently restricted speed band to the upper, changed speed limit and such set speed values of the previously calculated driving strategy , which fall below the lower speed limit, are raised to the lower, changed speed limit.

Es ergeben sich daraus die Vorteile einer verringerten Beeinträchtigung des dem gesteuerten Fahrzeug nachfolgenden Verkehrs, einer Verringerung unnötiger Überholvorgänge sowohl beim eigenen Fahrzeug als auch beim nachfolgenden Verkehr, einer Erhöhung der der Akzeptanz des Systems, des Vermeidens eines Deaktivieren der Fahrstrategie und damit des Erhalts der energiesparenden Fahrweise und weiterhin einer unter den gegebenen Umständen optimalen Geschwindigkeitssteuerung.This results in the advantages of a reduced impairment of the traffic following the controlled vehicle, a reduction of unnecessary overtaking both in the own vehicle and in subsequent traffic, an increase in the acceptance of the system, avoiding disabling the driving strategy and thus preserving the energy-saving Driving and continue to be under the circumstances optimal speed control.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail below. Show it:

1 eine erfindungsgemäß ermittelte Fahrstrategie 15, welche innerhalb eines Geschwindigkeitskorridors 10, auch Geschwindigkeitsbandes, welches durch eine oberen Geschwindigkeitsgrenze 11 und eine untere Geschwindigkeitsgrenze 12 begrenzt wird, liegt, 1 an inventively determined driving strategy 15 which are within a speed corridor 10 , also speed band, which by an upper speed limit 11 and a lower speed limit 12 is limited,

2 eine auf ein reduziertes Geschwindigkeitsband 13, 14 beschränkte Fahrstrategie 16, wobei die Fahrstrategie 16 hier durch Limitierung der zuvor ermittelten Fahrstrategie auf das verengte Geschwindigkeitsband beschränkt wird, 2 one on a reduced speed band 13 . 14 limited driving strategy 16 , the driving strategy 16 limited here by limiting the previously determined driving strategy to the narrowed speed band,

3 eine auf ein reduziertes Geschwindigkeitsband 13, 14 beschränkte Fahrstrategie 17, wobei die Fahrstrategie 17 hier nach Verengung des Geschwindigkeitsbandes 13, 14 neu berechnet worden ist, 3 one on a reduced speed band 13 . 14 limited driving strategy 17 , the driving strategy 17 here after narrowing the speed band 13 . 14 has been recalculated,

4 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 4 a block diagram of an arrangement for carrying out the method according to the invention.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele.Description of the embodiments.

In 4 ist mit dem Bezugszeichen 31 ein Kraftfahrzeug bezeichnet. Das Kraftfahrzeug 31 verfügt über einen an sich bekannten Treibstrang 32, umfassend einen Motor, insbesondere einen Verbrennungs- und/oder einen Elektromotor, sowie im Falle etwa eines Verbrennungsmotors ein Getriebe zur Anpassung der Motordrehzahl oder -leistung an die Fahrgeschwindigkeit. Der Triebstrang 32 ist über ein Steuersignal 37 beeinfluss- und steuerbar. Das Steuersignal 37 wird von einer Steuereinrichtung 30 erzeugt. Die Steuereinrichtung 30 kann vorzugsweise in Form eines Rechners ausgebildet sein, der ein in der Figur nicht separates Betriebsprogramm abarbeitet. In 4 is with the reference numeral 31 denotes a motor vehicle. The car 31 has a known drive train 32 comprising a motor, in particular a combustion and / or an electric motor, and in the case of about an internal combustion engine, a transmission for adapting the engine speed or power to the driving speed. The drive train 32 is via a control signal 37 influenceable and controllable. The control signal 37 is from a controller 30 generated. The control device 30 may preferably be in the form of a computer, which executes a not separate in the figure operating program.

Die Steuereinrichtung 30 ist dazu ausgebildet, aus Informationen über eine vorausliegende Fahrstrecke eine Fahrstrategie 15 zu ermitteln oder zu berechnen und mittels des Steuersignals 37 den Triebstrang 32 zu steuern. Ziel ist es dabei, die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 31 entsprechend der Fahrstrategie 15 zu steuern, also die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs an die ortsabhängigen Sollwerte der Fahrgeschwindigkeit gemäß der Fahrstrategie anzupassen. Diese Steuerung kann im regelungstechnischen Sinne sowohl eine Steuerung, also eine offene Regelschleife, als auch eine Regelung mit geschlossener Regelschleife, also einen Soll-/Ist-Wert-Vergleich der Fahrgeschwindigkeit und eine entsprechende Nachführung umfassen. The control device 30 is adapted from information about a route lying ahead a driving strategy 15 to determine or calculate and by means of the control signal 37 the drive train 32 to control. The goal here is the driving speed of the vehicle 31 according to the driving strategy 15 to control, so adapt the driving speed of the vehicle to the location-dependent setpoints of the driving speed according to the driving strategy. In terms of control technology, this control can comprise both a control, ie an open loop, and closed-loop control, that is to say a setpoint / actual value comparison of the driving speed and a corresponding correction.

Zur Bestimmung der Fahrstrategie 15 greift die Steuereinrichtung 30 auf Daten einer Straßenkarte 33, nachfolgend auch Karte 33, zurück. In dieser Karte sind Straßen in Form von Straßenabschnitten und zugehörige Attribute, insbesondere Informationen über Geschwindigkeitsbeschränkungen sowie Steigungen und Gefälle, abgelegt. Solche Straßenkarten sind aus dem Bereich der Fahrzeugnavigation hinlänglich bekannt und werden daher nicht im Detail beschrieben. To determine the driving strategy 15 attacks the controller 30 on data of a road map 33 , below also card 33 , back. This map contains streets in the form of road sections and associated attributes, in particular information on speed limits as well as inclines and drops. Such road maps are well known in the field of vehicle navigation and are therefore not described in detail.

Zur Bestimmung der Fahrstrategie 15 greift die Steuereinrichtung 30 ferner auf Informationen über die Verkehrsdichte im näheren Fahrzeugumfeld und ergänzend oder alternativ auf Informationen über die Verkehrsdichte in einem Teil oder dem gesamten Vorausschauhorizont zu. Die Informationen über die Verkehrsdichte im näheren Fahrzeugumfeld werden vorzugsweise mit Umfeldsensoren 36, wie beispielsweise Video- oder Radarsensoren, wie sie im Kfz-Umfeld für Abstandsmessungen eingesetzt werden und die besonders für eine Verkehrsdichteerfassung im Nahbereich geeignet sind, gewonnen. Unter Vorausschauhorizont wird die oder ein Teil einer von dem Fahrzeug 31 befahrenen Fahrstrecke verstanden. Der Vorausschauhorizont kann vorzugsweise mit einem an sich bekannten Fahrzeugnavigationssystem bestimmt werden und umfasst dann die berechnete Fahrroute vom einem aktuellen Fahrzeugstandort oder einem Startort zu dem gewählten Zielort. Der Vorausschauhorizont kann darüber hinaus vorteilhaft auch mögliche Alternativrouten umfassen, die mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit gewählt werden. Die Wahrscheinlichkeit der Wahl einer Alternativroute kann sich dabei beispielsweise aus Erfahrungswerten aus zurückliegenden Fahrten über dieselbe Fahrroute oder Abschnitte davon oder aus der Berücksichtigung von Verkehrsstörungen anzeigenden Meldungen ergeben. Der Vorausschauhorizont kann sich auch aus einem sogenannten MPP (= most probable path) ergeben. Bei der Ermittlung des MPP wird beispielsweise davon ausgegangen, dass das Fahrzeug bei Fahrt auf der Autobahn der Autobahn weiter folgt. Somit liegt der MPP auf der befahrenen Autobahn in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug. Diese Aufzählung ist nur exemplarisch und nicht abschließend. Informationen über die Verkehrsdichte im Vorausschauhorizont können vorzugsweise über eine Funkschnittstelle 35 zum Empfang von Informationen 38 über die Verkehrsdichte oder aber beispielsweise von Informationen über Verkehrsstörungen, wie beispielsweise TMC (Traffic Message Channel) oder TPEG (Transport Protocol Experts Group – Verkehrsmeldungsstandard) auf der befahrenen Fahrstrecke oder Alternativrouten empfangen werden. To determine the driving strategy 15 attacks the controller 30 in addition to information on the density of traffic in the immediate vicinity of the vehicle and, in addition or alternatively, information on the traffic density in part or in the entire forecast horizon. The information about the traffic density in the immediate vicinity of the vehicle is preferably provided by environment sensors 36 , Such as video or radar sensors, such as those used in the automotive environment for distance measurements and are particularly suitable for traffic density detection at close range, won. Under Lookahead horizon, the or a part of one of the vehicle 31 understood driving route understood. The forecast horizon can preferably be determined using a known vehicle navigation system and then includes the calculated travel route from a current vehicle location or a starting location to the selected destination. In addition, the forecast horizon can advantageously also include possible alternative routes, which are selected with a certain probability. The probability of choosing an alternative route may result, for example, from empirical values from past journeys over the same driving route or sections thereof or from the consideration of messages indicating traffic congestion. The forecast horizon can also result from a so-called MPP (= most probable path). When determining the MPP, for example, it is assumed that the vehicle continues to follow the motorway when driving on the highway. Thus, the MPP is on the busy highway in the direction of travel in front of the vehicle. This list is only an example and not exhaustive. Information about the traffic density in the forecast horizon can preferably be transmitted via a radio interface 35 for receiving information 38 traffic density or, for example, information about traffic disruptions, such as TMC (Traffic Message Channel) or TPEG (Transport Protocol Experts Group - traffic message standard) are received on the traveled route or alternative routes.

In 1 ist beispielhaft eine Fahrstrategie 15 dargestellt. Diese, das heißt die ortsbezogenen Soll-Fahrgeschwindigkeitswerte für das Fahrzeug 31, liegt innerhalb eines Geschwindigkeitsbandes 10, welches durch einen ersten Geschwindigkeitswert 11 von beispielsweise 85 km/h, die obere Bandgrenze, und durch einen zweiten Geschwindigkeitswert 12 von beispielsweise 75 km/h, die untere Bandgrenze, begrenzt wird. Es handelt sich hier beispielhaft um einen Geschwindigkeitskorridor, der für eine Autobahnfahrt für einen Lkw typisch ist. Die hier beispielhaft gewählte Schwankungsbreite von +/–5km/h gegenüber der beispielsweise vom Fahrzeugführer auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h eingestellten Sollgeschwindigkeit ergibt sich durch eine angenommene Regelweite einer Geschwindigkeitsregelanlage. Der Schwankungsbereich kann auch asymmetrisch gegenüber dem Sollwert gewählt werden.In 1 is an example of a driving strategy 15 shown. This, that is, the location-based target vehicle speed values for the vehicle 31 , lies within a speed band 10 , which by a first speed value 11 for example, 85 km / h, the upper band limit, and by a second speed value 12 For example, 75 km / h, the lower band limit is limited. By way of example, this is a speed corridor that is typical for a motorway journey for a truck. The fluctuation range of +/- 5 km / h, which is chosen here by way of example, compared to the setpoint speed set, for example, by the vehicle driver to the permissible maximum speed of 80 km / h, results from an assumed control range of a cruise control system. The range of variation can also be chosen asymmetrically with respect to the setpoint.

Der Geschwindigkeitskorridor kann für andere Fahrzeugarten, Fahrgewohnheiten des Fahrzeugführers oder andere Umgebungen auch anders gewählt sein. Für Autobahnfahrten mit dem Pkw könnte beispielsweise die Autobahnrichtgeschwindigkeit von 130 km/h als mittlere Sollgeschwindigkeit, die Bandgrenzen beispielsweise mit 120 und 140 km/h gewählt werden, für Fahrten auf gut ausgebauten zweispurigen Straßen außerorts beispielsweise die Bandgrenzen mit 90 und 105 km/h. Die Lage der Mitte des Bandes kann Vorteilhaft an der Geschwindigkeit orientiert sein, die ein Fahrzeugführer typischerweise an der Geschwindigkeitsregelanlage oder dem Tempomat seines Fahrzeugs einstellt oder einstellen würde. The speed corridor may also be chosen differently for other types of vehicles, driving habits of the driver or other environments. For motorway journeys by car, for example, the highway speed limit of 130 km / h could be chosen as the medium target speed, the band limits, for example, 120 and 140 km / h, for trips on well-developed For example, the two-lane roads at 90 and 105 km / h. The location of the center of the belt may be advantageously oriented to the speed that a vehicle operator would typically adjust or adjust to the cruise control or cruise control of his vehicle.

Zur Optimierung des Energieverbrauchs bei der Fahrt über den durch 1 repräsentierten Streckenabschnitt ermittelt die Steuereinrichtung 30 eine Fahrstrategie, wie sie in 1 mit dem Bezugszeichen 15 gekennzeichnet ist. Diese Fahrstrategie 15 weist einen optimierten Geschwindigkeitsverlauf über einer Strecke in den Geschwindigkeitsgrenzen 11, 12 im freien Verkehr auf. Hier wird zum Beispiel vor einem Berg beschleunigt und vor einer Kuppe die Fahrgeschwindigkeit reduziert. To optimize energy consumption when driving over the through 1 represented route section determines the controller 30 a driving strategy, as in 1 with the reference number 15 is marked. This driving strategy 15 has an optimized speed course over a distance in the speed limits 11 . 12 in free traffic. Here, for example, is accelerated in front of a mountain and the driving speed is reduced before a crest.

Weiter sind in 1 wie auch den folgenden 2 und 3 veränderten Bandgrenzen 13 und 14 als gestrichelte Linien dargestellt. Diese Bandgrenzen beschränken das ursprüngliche Geschwindigkeitsband 10 mit den Grenzen 11 und 12 auf beispielsweise einen Geschwindigkeitskorridor zwischen 77,5 km/h und 82,5 km/h, d.h. die Schwankungsbreite der Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit wird um 5 km/h reduziert.Next are in 1 as well as the following 2 and 3 changed band boundaries 13 and 14 shown as dashed lines. These band limits limit the original speed band 10 with the borders 11 and 12 For example, a speed corridor between 77.5 km / h and 82.5 km / h, ie the range of variation of the vehicle target speed is reduced by 5 km / h.

Diese Reduzierung des Geschwindigkeitsbandes und entsprechend die Begrenzung der Fahrstrategie 16, 17 auf dieses reduzierte Geschwindigkeitsband 13, 14 wird durch die Steuereinrichtung 30 vorgenommen, wenn die festgestellte Verkehrsdichte im Fahrzeugumfeld und/oder im Vorhersagehorizont einen kritischen Wert überschreitet. Beispielsweise ist mittels einer Radarsensorik 36 festgestellt worden, dass das erfindungsgemäß gesteuerte Fahrzeug hinter einem anderen, gleichartigen Fahrzeug, beispielsweise einem Sattelzug her fährt. Beispielsweise ist mittels Videosensorik, etwa einer Rückfahrkamera 36 festgestellt worden, dass das gesteuerte Fahrzeug statt dessen oder auch vor einem gleichartigen Fahrzeug oder einem Fahrzeug, das ähnlichen Restriktionen unterliegt, etwa einem Fahrzeug mit Wohnanhänger, her fährt. Beispielsweise kann aus über die Funkschnittstelle 35 erhaltenen, von Fahrzeug zu Fahrzeug übermittelten Informationen 38 die Information gewonnen worden sein, dass das gesteuerte Fahrzeug innerhalb einer Kolonne fährt. Zur Aufrechterhaltung eines möglichst reibungslosen Verkehrsflusses und zur Vermeidung energieaufwändiger unnötiger Überholvorgänge sowohl durch das gesteuerte, als auch durch folgende Fahrzeuge, wird bei wie vorhergehend beschrieben festgestellter erhöhter Verkehrsdichte die Bandbreite des Geschwindigkeitsbandes 10 auf die obere Bandgrenze 13 und die untere Bandgrenze 14 beschränkt. Vorstehend ist eine symmetrische Veränderung der Bandgrenzen angegeben. Dies ist jedoch nicht zwingend. Vielmehr können die Bandgrenzen auch unabhängig voneinander und auch um unterschiedliche Werte angepasst werden. Daneben ist es auch denkbar, dass beispielsweise sowohl die obere, als auch die untere Bandgrenze 11, 12 in Richtung höherer oder niedrigerer Geschwindigkeitswerte verschobene werden. This reduction of the speed band and, accordingly, the limitation of the driving strategy 16 . 17 on this reduced speed band 13 . 14 is through the control device 30 performed when the detected traffic density in the vehicle environment and / or in the forecast horizon exceeds a critical value. For example, by means of a radar sensor 36 It has been found that the vehicle controlled according to the invention travels behind another, similar vehicle, for example a tractor-trailer. For example, by means of video sensors, such as a rear-view camera 36 has been determined that the controlled vehicle instead or even in front of a similar vehicle or a vehicle that is subject to similar restrictions, such as a vehicle with a living trailer forth here. For example, from via the radio interface 35 obtained, transmitted from vehicle to vehicle information 38 the information has been obtained that the controlled vehicle is traveling within a convoy. In order to maintain the smoothest possible traffic flow and to avoid energy-consuming unnecessary overtaking both by the controlled, as well as by the following vehicles, as described previously described increased traffic density is the bandwidth of the speed band 10 on the upper band limit 13 and the lower band limit 14 limited. The above is a symmetrical change of the band limits. However, this is not mandatory. Rather, the band limits can also be adjusted independently of each other and also by different values. In addition, it is also conceivable that, for example, both the upper and the lower band limit 11 . 12 be shifted towards higher or lower speed values.

Die Anpassung der Geschwindigkeitsgrenzen erfolgt somit unter Berücksichtigung des aktuellen oder des erwarteten Verkehrsflusses/Verkehrsdichte im Fahrzeugumfeld oder entlang eines Voraussagehorizonts. Dabei wird die Verkehrssituation z. B. mittels Fahrzeugumfelderfassung, Car2X-Kommunikation oder durch Auswertung von Verkehrsnachrichten ermittelt. Aus dieser Erkenntnis werden die maximale und die minimale Geschwindigkeit bestimmt, bei denen der Verkehr nicht negativ beeinflusst wird. Danach werden diese Grenzen mit denen des Geschwindigkeitskorridors verglichen und die Grenzen gewählt, die dem Korridor soweit wie möglich entsprechen, ohne den Verkehr zu beeinträchtigen. Nach der Bestimmung des angepassten Berechnungskorridors wird nun die Fahrstrategie entsprechend angepasst oder neuberechnet. The adaptation of the speed limits is thus taking into account the current or expected traffic flow / traffic density in the vehicle environment or along a forecast horizon. The traffic situation z. B. determined by vehicle environment detection, Car2X communication or by evaluation of traffic news. From this knowledge, the maximum and the minimum speed are determined at which the traffic is not adversely affected. Thereafter, these limits are compared with those of the speed corridor and the limits are chosen that correspond to the corridor as much as possible without affecting the traffic. After determining the adjusted calculation corridor, the driving strategy is now adjusted or recalculated accordingly.

Die Fahrstrategie kann, wie in 2 dargestellt, dadurch an das veränderte Geschwindigkeitsband 13, 14 angepasst werden, dass die nach Anpassung des Geschwindigkeitsbandes 10 außerhalb desselben liegenden Sollgeschwindigkeitswerte der ursprünglichen Fahrstrategie 15 auf das neue Geschwindigkeitsband limititiert werden. Dazu werden solche Sollgeschwindigkeitswerte 22, 24, die über der veränderten oberen Bandgrenze 13 von im Beispiel 82,5 km/h liegen, auf den Wert der oberen Bandgrenze 13 von 82,5 km/h begrenzt (26). Analog werden solche Sollgeschwindigkeitswerte 21, 23, die unter der veränderten unteren Bandgrenze 14 von im Beispiel 77,5 km/h liegen, auf den Wert der unteren Bandgrenze 14 von 77,5 km/h begrenzt (25).The driving strategy can, as in 2 represented, thereby to the changed speed band 13 . 14 be adapted to that after adjusting the speed band 10 outside the same target speed values of the original driving strategy 15 be limited to the new speed band. For this purpose, such target speed values 22 . 24 above the modified upper band limit 13 from 82.5 km / h in the example, to the value of the upper band limit 13 bounded by 82.5 km / h ( 26 ). Analog will be such desired speed values 21 . 23 that under the changed lower band limit 14 of 77.5 km / h in the example, the value of the lower band limit 14 limited by 77.5 km / h ( 25 ).

Alternativ kann die Fahrstrategie, wie in 3 dargestellt, auch durch eine Neuberechnung nach Veränderung der Bandgrenzen angepasst werden. Der Neuberechnung wird dabei das veränderte Geschwindigkeitsband 10, 13, 14 zugrunde gelegt. Infolge der Neuberechnung erreichen die Sollgeschwindigkeitswerte an den Stellen, an denen die Sollgeschwindigkeitswerte 22, 24 der ursprünglichen Fahrstrategie 15 über der veränderten oberen Bandgrenze 13 von im Beispiel 82,5 km/h liegen, die obere Bandgrenze 13 von 82,5 km/h (28). Analog erreichen die Sollgeschwindigkeitswerte an den Stellen, an denen die Sollgeschwindigkeitswerte 21, 23 der ursprünglichen Fahrstrategie 15 unter der veränderten unteren Bandgrenze 14 von im Beispiel 77,5 km/h liegen, die untere Bandgrenze 14 von 77,5 km/h (27). Alternatively, the driving strategy, as in 3 also be adjusted by a recalculation after changing the band limits. The recalculation becomes the changed speed band 10 . 13 . 14 based on. As a result of the recalculation, the setpoint speed values reach those points where the setpoint speed values are reached 22 . 24 the original driving strategy 15 above the changed upper band limit 13 of 82.5 km / h in the example, the upper band limit 13 of 82.5 km / h ( 28 ). Analogously, the setpoint speed values reach the points where the setpoint speed values reach 21 . 23 the original driving strategy 15 under the changed lower band limit 14 of 77.5 km / h in the example, the lower band limit 14 of 77.5 km / h ( 27 ).

Grundsätzlich ist es möglich, die Fahrroute je nach Verkehrsflussbedingungen in Segmente eingeteilt werden kann, um so den Einfluss des Verkehrs in einer Fahrstrategie zu berücksichtigen. Aus Sicht der vorliegenden Erfindung wird der Verkehrsfluss in Realität eher eine kontinuierliche Form einnehmen, so dass es sinnvoll ist, diesen auch entsprechend in eine optimale Fahrstrategie einzubringen. Daher wird vorzugsweise vorgeschlagen die Verkehrsfluss- bzw. Verkehrsdichteinformationen in eine kontinuierliche Änderung der Geschwindigkeitsgrenzen einzubringen und mit diesen kontinuierlich sich verändernden Geschwindigkeitsgrenzen eine optimale Fahrstrategie zu bestimmen.Basically, it is possible the route can be divided into segments depending on traffic flow conditions, so as to influence the traffic to be considered in a driving strategy. From the point of view of the present invention, the flow of traffic in reality will rather take on a continuous form, so that it makes sense to incorporate this accordingly into an optimal driving strategy. Therefore, it is preferably proposed to introduce the traffic flow or traffic density information into a continuous change of the speed limits and to determine an optimal driving strategy with these continuously changing speed limits.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008019174 A [0002]
DE 102005045891 B3 [0004]

Claims

Method for determining a driving strategy ( 15 . 16 . 17 ) for a motor vehicle ( 31 ) from information about a preceding route, wherein the driving strategy set speed values within a predetermined speed band ( 10 ), and wherein a control signal ( 37 ) depending on the driving strategy ( 15 . 16 . 17 ) is generated, characterized in that the band boundaries ( 11 . 12 ; 13 . 14 ) of the velocity band ( 10 ) are adjusted as a function of traffic density on the route.

A method according to claim 1, characterized in that when changing the band boundaries ( 11 . 12 ; 13 . 14 ) in the context of the previously identified driving strategy ( 10 ) certain setpoint speed values ( 25 . 26 ) to the adjusted speed band ( 13 . 14 ).

A method according to claim 1, characterized in that when changing the band boundaries ( 11 . 12 ; 13 . 14 ) the driving strategy ( 27 . 28 ) is recalculated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that information about the traffic density on the route from the motor vehicle ( 31 ) itself or via a communication interface ( 35 ) are received.

Control device ( 30 ), designed to determine a driving strategy ( 15 . 16 . 17 ) from information about a preceding route, wherein the driving strategy set speed values within a predetermined speed band ( 10 ) and for outputting a control signal ( 37 ) depending on the driving strategy ( 15 . 16 . 17 ) resulting target speed, characterized by a training to change the band boundaries ( 11 . 12 ; 13 . 14 ) of the velocity band ( 10 ) depending on a traffic density on the route.

Control device ( 30 ) according to claim 1, further adapted, when changing the band boundaries ( 11 . 12 ; 13 . 14 ) in the context of the previously identified driving strategy ( 10 ) certain setpoint speed values ( 21 . 23 ), which are above the changed upper band limit ( 13 ) or below the modified lower band limit ( 14 ) are limited to the respective band limit ( 25 . 26 ).

Control device ( 30 ) according to claim 1, further adapted, when changing the band boundaries ( 11 . 12 ; 13 . 14 ) the driving strategy ( 17 ) with desired speed values ( 27 . 28 ) within the changed band boundaries ( 13 . 14 ).

Control device ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized by means ( 36 ) for determining and / or by means ( 35 ) for receiving traffic density information.

Control device ( 30 ) according to any one of the preceding claims, further formed, upon detection of a preceding vehicle and / or a following vehicle, the lower band limit ( 12 ; 14 ) and / or the upper band limit ( 11 ; 13 ).

Motor vehicle ( 31 ) with a drive train ( 32 ) and a control device ( 30 ) according to one of the preceding claims, wherein the control signal ( 37 ) of the control device for adapting the driving speed of the motor vehicle to the drive train ( 32 ) is supplied.