-
Stand der Technik
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur fahrerspezifischen Anpassung wenigstens einer ersten und einer zweiten einstellbaren Komponente eines Fahrzeugs, die dessen Fahrverhalten beeinflussen, eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens und ein Fahrzeug mit einer derartigen Vorrichtung.
-
Moderne Kraftfahrzeuge bieten zahlreiche Möglichkeiten, das Fahrgefühl der Insassen bzw. das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu beeinflussen. So wird heutzutage die Ausstattung von Fahrzeugen mit einem adaptiven Fahrwerk angeboten, welches die Einstellung der Härte der (Luft-)Federung und Dämpfung des Fahrwerks erlaubt, d. h. eine Einstellung zwischen einem eher härteren und direkt übertragenden Fahrwerksverhalten und einem weicheren und gedämpfteren Fahrwerksverhalten. Auch sind elektromechanische Lenksysteme mit der Möglichkeit einer Einstellung des Unterstützungs- und Rückstellverhaltens bekannt. Hierbei kann zwischen einem eher sportlicheren Übertragungsverhalten einer härter eingestellten Lenkung mit höherem Handmoment und einem eher komfortableren Übertragungsverhalten einer weicher eingestellten Lenkung mit niedrigerem Handmoment gewählt werden. Ferner können bei der Motor- und Getriebeansteuerung verschiedene Abstimmungen vorgenommen werden, z. B. bei einem Automatikgetriebe durch die Verschiebung des Schaltpunktes, d. h. des Zeitpunktes, an dem der Gang hoch- oder heruntergeschaltet wird. Wird dieser Zeitpunkt später gewählt, so wird der Gang länger ausgefahren und bei einer höheren Drehzahl hochgeschaltet, die Beschleunigung und der Kraftstoffverbrauch erhöhen sich hierdurch und es wird ein sportlicheres Fahrverhalten erreicht; wird der Zeitpunkt früher gewählt, so wird der Gang weniger ausgefahren und bei einer niedrigeren Drehzahl hochgeschaltet, die Beschleunigung und der Kraftstoffverbrauch sind geringer und es wird ein verbrauchsärmeres Fahrverhalten erreicht. Bei halbautomatischen Automatikgetrieben kann der Fahrer über ein Schaltelement (z. B. Schaltwippen) den Gang bzw. die Gangänderung und so den Schaltpunkt auswählen; der Schaltvorgang selbst (Kuppeln etc.) wird jedoch vom Getriebe vorgenommen.
-
Um dem Benutzer die Auswahl zwischen einem eher sportlicheren und einem eher komfortableren bzw. kraftstoffsparenden Fahrgefühl bzw. Fahrstil bereitzustellen, werden bei einstellbaren Fahrwerken, Lenksystemen und Motor- und Getriebeansteuerungen verschiedene fest vorprogrammierte Einstellungen des Fahrverhaltens des Fahrzeugs zur Auswahl vorgegeben wie z. B. eine als sportlich wahrgenommene Einstellung, eine als komfortabel wahrgenommene Einstellung und eine Einstellung dazwischen als Kompromiss zwischen sportlich und komfortabel. Sie stellen im Allgemeinen Kennlinien dar, die das Übertragungsverhalten zwischen einer Eingabe des Fahrers als Eingangsgröße wie z. B. seinem Handmoment und einer Ausgabe des Fahrzeugs bzw. einer Fahrzeugkomponente als Ausgangsgröße wie z. B. der Querbeschleunigung des Fahrzeugs wiedergeben. Wird z. B. ein komfortableres Fahrverhalten gewählt, so erfolgt eine größere Unterstützung des Handmoments des Fahrers durch das Lenksystem als bei einem sportlicheren Fahrverhalten, bei dem der Fahrer ein größeres Handmoment aufbringen muss, um der Querbeschleunigung des Fahrzeugs in z. B. einer Kurve entgegen zu wirken. Entsprechende Einstellungen sind auch bei Automatikgetrieben vom Fahrer z. B. über Taster, Schalter, Menüs etc. wählbar.
-
Nachteilig ist bei diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen, dass die Kennlinien des jeweiligen Übertragungsverhaltens fest vorgegeben sind. Ferner ist durch die Festlegung auf einige konkrete Kennlinien und Abstimmungen, die durch den Fahrer nur per z. B. Knopfdruck geändert werden können, die Grobheit der Einstellmöglichkeit von der Anzahl der Kennlinien abhängig. Um den Fahrer nicht mit der Anzahl an Möglichkeiten zu überfordern, müssen die Einstellungsvarianten gleichzeitig auf ein überschaubares Maß begrenzt werden, z. B. drei verschiedene Fahrverhalten mit jeweils einer entsprechenden Kennlinie. Dieses bedeutet jedoch, dass nur grobe Einstellungen möglich sind. Zudem sind extreme Einstellungen bei wenigen Kennlinien nicht sinnvoll, da die wenigen verfügbaren Einstellungsvarianten für die Masse der Anwender verwendbar sein müssen. Fahrer, die sich ein extrem sportliches oder extrem komfortables bzw. verbrauchsarmes Verhalten des Fahrzeugs wünschen, können daher nicht bedient werden. Auch die Möglichkeit modernerer Fahrzeuge mit Automatikgetriebe, dem Fahrer eine eigene Möglichkeit zum Schalten zu geben, löst den Zielkonflikt nicht hinreichend, da hierbei ein Großteil der Vorteile des Automatikgetriebes verloren gehen. Ferner spiegeln die beschränkten Auswahlmöglichkeiten gleichzeitig den Zielkonflikt wieder, dass ein verbrauchsarmer Fahrstil einem sportlichen Fahrgefühl widerspricht.
-
Die
DE 38 17 495 C2 betrifft einen Kraftwagen, bei dem elektronisch steuerbare Funktionen ohne willkürliche Einflussnahme des jeweiligen Benutzers u. a. an dessen Fahrstil angepasst werden können. Hierbei werden benutzerbezogene Daten bzgl. des Antriebsstrangs aus dem Verhalten des Benutzers abgeleitet und gespeichert. Der Fahrstil des jeweiligen Benutzers wird kontinuierlich überwacht und die gespeicherten Daten ggfs. aktualisiert.
-
Die
DE 39 22 051 A1 betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Automatikgetriebes, bei dem die Fahraktivitätsbewertung vorgenommen wird, um z. B. Schaltkennlinien für den Gangwechsel an den jeweiligen Fahrstil des Fahrers anpassen zu können. Aus höheren Werten entsprechender Signale kann ein leistungsorientierter, sportlicher Fahrstil ermittelt und eine entsprechende Fahrstrategie adaptiert werden. Geringe Werte dieser Signale können zu geringeren Motordrehzahlen und einer kraftstoffsparenden Fahrweise führen. Hieraus aufbauend beschreibt die
DE 10 2004 023 337 A1 ein Verfahren zur besseren Anpassung der Gangschaltungs- bzw. Kupplungsbetätigung an die jeweilige Fahrsituation bzw. den jeweiligen Fahrer, indem aktuelle und vorherige Fahrverhaltensmuster bzw. Fahrverhaltenssituationen verglichen werden.
-
Die
DE 10 2006 054 738 A1 betrifft ein Verfahren zur fahrerspezifischen Getriebe- und Antriebsstrangsteuerung, bei dem das Fahrverhalten des Fahrzeugs in eine durch den Fahrer gewünschte Richtung beeinflusst werden kann, ohne dass es hierfür einer expliziten Wahl durch den Fahrer zwischen vorgegebenen limitierten Einstellungen bedarf. Hierzu wird in Abhängigkeit von einem erkannten Fahrer einer von mehreren alternativ nutzbaren Parametersätzen für die Steuerung einer Antriebsstrangkomponente verwendet. Diese Parametersätze können z. B. durch selbstlernende Verfahren oder durch die Analyse von Fahrereingaben während des Fahrbetriebs erzeugt werden.
-
Nachteilig ist allen zuvor beschriebenen Verfahren, dass diese stets nur einzelne Systeme wie z. B. das adaptive Fahrwerk, das einstellbare Lenksystem, die einstellbare Motorsteuerung oder die einstellbare Getriebeansteuerung betrachten, d. h. die im Fahrzeug erfassten Informationen über das Fahrerverhalten lediglich bezüglich der Einstellung eines einzelnen Systems ausgewertet und für die Einstellung dieses Systems verwendet werden.
-
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Möglichkeiten der fahrerspezifischen Anpassung des Fahrzeugverhaltens auf mehrere mechatronischen Fahrzeugkomponenten zu erweitern. Es sollen insbesondere unterschiedliche Einstellungen für die verschiedenen Komponenten ermöglicht werden, z. B. ein verbrauchsarmes Beschleunigungsverhalten bei sportlicher Lenkunterstützung.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 7 und ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 gelöst. Die Unteransprüche und Figuren zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
-
Somit betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur fahrerspezifischen Anpassung wenigstens einer ersten und einer zweiten einstellbaren Komponente eines Fahrzeugs, die dessen Fahrverhalten beeinflussen, mit den Schritten:
- • Erfassen von Fahrerverhaltensinformationen eines Fahrers des Fahrzeugs,
- • automatisiertes Verändern eines ersten Datensatzes, der das Verhalten der ersten einstellbaren Komponente des Fahrzeugs darstellt, in Abhängigkeit der erfassten Fahrerverhaltensinformationen, und
- • automatisiertes Verändern eines zweiten Datensatzes, der das Verhalten der zweiten einstellbaren Komponente des Fahrzeugs darstellt, in Abhängigkeit der erfassten Fahrerverhaltensinformationen.
-
Unter einem Fahrzeug wird vorzugsweise ein Kraftfahrzeug verstanden, d. h. ein mit einem Antrieb ausgestattetes (Land-)Fahrzeug; dies kann z. B. eine Verbrennungskraftmaschine, ein elektrischer oder hybrider Antrieb sein. Unter den automatisiert beeinflussbaren Komponenten werden solche verstanden, die das Verhalten des Fahrzeugs beeinflussen wie z. B. einstellbare (adaptive) Fahrwerke, Lenksysteme, Motor- bzw. Getriebeansteuerungen. Deren Einstellungen erfolgen über Datensätze z. B. in Form von Kennlinien, die das Übertragungsverhalten der Komponente zwischen einer Eingangsgröße wie z. B. einer Querbeschleunigung und einer Ausgangsgröße wie z. B. dem aufzubringenden Handmoment der Lenkung des Fahrzeugs darstellen.
-
Unter der Erfassung von Fahrerverhaltensinformationen wird sowohl die sensorische als auch die sonstige, z. B. aus Steuerungsgrößen von Fahrzeugkomponenten, Eingaben des Fahrers etc. Informationen verstanden, die das Fahrerverhalten, d. h. seinen Stil der Fahrzeugführung, widerspiegeln können. Dieses kann z. B. als eher sportlich, sehr sportlich, extrem sportlich etc. bzw. eher komfortabel oder verbrauchssparend usw. angesehen werden. Diesen Fahrerverhalten lassen sich Verhalten der einzelnen Komponenten in Form von Datensätzen zuweisen, die diesem Fahrerverhalten gerecht werden. So wird z. B. durch das sehr späte Schalten eines Getriebes eine sehr hohe Beschleunigung des Fahrzeugs erreicht, die ein sehr sportliches Fahrerverhalten darstellt.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass einzeln betrachtete adaptronische Komponenten eines Fahrzeugs die Möglichkeiten zur optimalen fahrerspezifischen Abstimmung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs nicht ausschöpfen können. Daher wird erfindungsgemäß das Fahrerverhalten des Fahrers ganzheitlich betrachtet, um die Möglichkeiten der Anpassung des Verhaltens des Fahrzeugs hierauf besser auszunutzen. Hierzu werden alle Informationen, die über das Fahrerverhalten zur Verfügung stehen, gemeinsam betrachtet und hieraus für die einzelnen Komponenten des Fahrzeugs jeweilig individuelle Anpassungen vorgenommen. Zu diesen Fahrerverhaltensinformationen gehören z. B. Stellungen bzw. Bedienung der Pedalerie, des Lenkrades, der Gangschaltung etc. Auch können Informationen des Fahrzeugs wie z. B. Querbeschleunigung, Gierrate, Schwimmwinkel, Längsbeschleunigung, Motordrehzahl, Motormoment etc. betrachtet werden, um ein Fahrerverhalten zu ermitteln. Es können dabei sowohl aktuelle Werte als auch die Verläufe der Informationen über die Zeit verwendet werden wie z. B. der Fahrzeuggeschwindigkeitsverlauf oder der Lenkverlauf. Aus diesen Fahrerverhaltensinformationen resultieren jeweilige Datensätze z. B. in Form von Kennlinien des Übertragungsverhaltens der entsprechenden Komponenten, die fortlaufend im Fahrbetrieb angepasst werden. Auch sind diese Kennlinien stufenlos und kontinuierlich veränderlich, um die Bandbreite der jeweiligen Einstellungsmöglichkeiten der Komponenten voll ausschöpfen zu können. Dies kann über Adaptionsverfahren automatisiert im Betrieb erfolgen. So kann sich ein insgesamt sportlicher Fahrstil eines Fahrers in unterschiedlich sportlich ausgeprägten Einstellungen aller Komponenten, z. B. einer wenig unterstützenden Lenkung bei gleichzeitig geringer Dämpfung, oder auch gemischt sportlich und komfortable Einstellungen z. B. der Lenkung und des Getriebes wiederspiegeln, z. B. als verbrauchssparendes Schalten bei sportlicher Lenkungsunterstützung.
-
Hierdurch werden die Einstellungsmöglichkeiten des Verhaltens des Fahrzeugs gegenüber den bekannten Verfahren und Systemen erweitert, weil mehrere Komponenten gemeinsam betrachtet und individuell abgestimmt werden. Auf diese Weise kann eine Anpassung des Verhaltens des Fahrzeugs an das Fahrerverhalten erreicht werden, der die isolierte Anpassung der Einstellung einzelner adaptronischer Fahrzeugkomponenten übersteigt. Das Verhalten des Fahrzeugs kann feiner an das Fahrerverhalten angepasst werden. Gleichzeitig werden die umständlichen und eingeschränkten Einstellungsmöglichkeiten vorgegebener Kennlinien durch eine adaptive Anpassung der Datensätze der Komponenten ersetzt. Hierdurch kann auch der Komfort für den Fahrer erhöht und eine breite Masse an Nutzern angesprochen werden.
-
Insbesondere wird das Verfahren fortlaufend während des Betriebes des Fahrzeugs ausgeführt. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Komponenten stets auf den aktuellen Fahrstil des Fahrers angepasst werden können. Hängt z. B. der Fahrstil von der aktuellen Befindlichkeit wie Laune, körperlichen Verfassung, Aufmerksamkeit etc. des Fahrers ab, so kann diese durch die fortlaufende Anpassung der Kennlinien der Komponenten abgebildet werden. Ist z. B. der Fahrer am Wochenende sehr sportlich gefahren und auf dem Weg zur Arbeit am Montagmorgen eher träge, so können aufgrund der entsprechenden Fahrerverhaltensinformationen automatisch die sportlichen Einstellungen der Vergangenheit (Wochenende) auf die aktuellen komfortableren Einstellungen (Arbeitsweg) angepasst werden. Auch können äußere Einflüsse wie z. B. ein unterschiedliches Verkehrsaufkommen, die Straßenführung, die Unterscheidung zwischen z. B. Stadtverkehr und Autobahnfahrt, sowie Witterungseinflüsse wie Dunkelheit, Regen, Schnee, Nebel etc. zu einem sich ändernden Fahrstil des Fahrers führen, auf den erfindungsgemäß über die automatisierte Anpassung der Kennlinien reagiert werden kann.
-
Je nach Fahrzeugausstattung mit einstellbaren Komponenten wird das erfindungsgemäße Verfahren in unterschiedlichen Ausgestaltungen verwendet. Die Möglichkeiten der Umsetzung dieser Erkenntnisse auf das Verhalten des Fahrzeugs hängen davon ab, ob z. B. ein automatisches oder manuelles Getriebe, eine hydraulische oder elektromechanische Servolenkung, aktive oder passive Dämpfer etc. verwendet werden. Auch können die Fahrerverhaltensinformationen nur über entsprechende Sensoren oder sonstige Informationsquellen wie Fahrereingaben, Steuerungsanweisungen an Komponenten etc. gewonnen werden. Liegen entsprechende Informationen nicht oder nur unzureichend vor, so sind hierauf basierende Auswertungen zu vernachlässigen bzw. geringer zu gewichten und andere Auswertungen zu verwenden bzw. stärker zu gewichten.
-
Vorzugsweise umfassen die Fahrerverhaltensinformationen sowohl Einflussnahmen des Fahrers auf eine Längsdynamik als auch auf eine Querdynamik des Fahrzeugs. Vorteilhaft ist hierbei, dass auf diese Weise Informationen zur Verfügung stehen, die eine Unterscheidung zwischen z. B. dem Beschleunigungsverhalten und z. B. dem Lenkverhalten des Fahrers ermöglichen. So kann die Längsdynamik z. B. mittels entsprechender Sensoren zur Erfassung der Längsbeschleunigung oder auch durch die Bedienung der Pedale erfasst werden; die Querdynamik kann durch z. B. Sensoren zur Erfassung der Querbeschleunigung, der Gierrate oder des Schwimmwinkels erfasst werden. Derartige Sensoren sind bei modernen Fahrzeugen mit adaptronischen Komponenten bereits vorhanden, so dass deren Daten über z. B. den Fahrzeugbus auch anderen Steuerungen zur Verfügung gestellt werden können, ohne zusätzlichen Aufwand hierfür treiben zu müssen. Aus diesen Informationen lassen sich dann die Merkmale des Fahrerverhaltens für die einzelnen Komponenten bestimmen und z. B. zwischen einer komfortablen und verbrauchsarmen Beschleunigung bei gleichzeitig sportlichem Lenkverhalten in Kurven ein und desselben Fahrers unterschieden.
-
Vorzugsweise ist die erste einstellbare Komponente eine Komponente des Fahrwerks oder der Lenkung, vorzugsweise eine einstellbare Dämpfung/Federung oder eine einstellbare Lenkunterstützung bzw. Rückstellkraft, und die zweite einstellbare Komponente eine Komponente des Antriebsstranges, vorzugsweise ein Getriebesteuergerät oder ein Motorsteuergerät. Eine derartige Betrachtung der adaptiven Komponenten ist vorteilhaft, weil Motor und Getriebe als Antriebsstrang eher auf die Längsdynamik des Fahrzeugs wirken, wohingegen sich das Fahrwerk, z. B. dessen Dämpfung und Federung, generell auf das Verhalten des Fahrzeugs auswirkt bzw. sich die Lenkung, insbesondere bei einstellbarer Lenkunterstützung, eher auf die Querdynamik auswirken. Somit können insbesondere bei einer individuellen Anpassung der Datensätze dieser Komponenten das Verhalten des Fahrzeugs hinsichtlich seiner Längsdynamik anders fahrerspezifisch eingestellt werden als hinsichtlich seiner Querdynamik.
-
Vorzugsweise wird der erste Datensatz zu einem sportlicheren Verhalten hin und der zweite Datensatz zu einem verbrauchssparenderen Verhalten hin verändert. Vorteilhaft ist hierbei, dass auf diese Weise zwischen z. B. einer komfortablen und verbrauchsarmen Längsbeschleunigung bei gleichzeitig sportlichem Lenkverhalten in Kurven ein und desselben Fahrers unterschieden werden kann. Dies wird durch entsprechend angepasste Kennlinien der jeweiligen Komponenten wie z. B. Getriebesteuerung und Lenkunterstützung erreicht. Unter einem sportlicheren Verhalten wird verstanden, dass die Lenkung weniger unterstützend und stärker zentrierend und die Dämpfung bzw. Federung straffer eingestellt und die Motorsteuerung auf eine stärke Beschleunigung ausgelegt wird. Ein komfortableres Verhalten des Fahrzeugs würde durch entsprechend entgegengesetzte Einstellungen erreicht werden. Eine verbrauchsärmere Einstellung würde insbesondere eine geringere Beschleunigung der Motorsteuerung und ein früheres Schalten durch die Getriebesteuerung bedeuten.
-
Vorzugsweise weist das Verfahren ferner den Schritt auf:
- • fahrerspezifisches Speichern des ersten und zweiten Datensatzes.
-
Vorteilhaft ist hierbei, dass die gewonnenen Informationen gesichert und weiterverwendet werden können. So können die Datensätze für die einzelnen Komponenten wie z. B. die individuellen aktuellen Kennlinien an sich oder auch Abweichungen von vorbestimmten Kennlinien im Fahrzeug gespeichert werden.
-
Vorzugsweise weist das Verfahren ferner die Schritte auf:
- • Erkennen eines Fahrers des Fahrzeugs, und
- • Laden des ersten und zweiten Datensatzes.
-
Die Erkennung des Fahrers kann z. B. über eine Identifikationseingabe im Fahrzeug wie entsprechende Taster oder Eingabedialoge über die Fahrzeuginstrumententafel oder automatisierte Erkennung z. B. mittels Bilderkennung über z. B. zur Erkennung der Müdigkeit des Fahrers bereits vorhandener Kamerasysteme erfolgen. Auch können Gewichtssensoren im Fahrzeugsitz zur Identifikation einer Person verwendet werden, wie sie häufig zur Erkennung der Sitzbelegung bereits vorhanden sind.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese auch eine Vorrichtung zur fahrerspezifischen Anpassung wenigstens einer ersten und einer zweiten einstellbaren Komponente eines Fahrzeugs, die dessen Fahrverhalten beeinflussen, mit
- • wenigstens einer Einrichtung zur Erfassung von Fahrerverhaltensinformationen des Fahrzeugs,
- • wenigstens einer ersten und einer zweiten einstellbaren Komponente des Fahrzeugs, die dessen Fahrverhalten beeinflussen, und
- • einer Steuerungseinheit, die eingerichtet ist, Fahrerverhaltensinformationen zu erhalten und den Komponenten Informationen bereitzustellen,
- • wobei die Steuerungseinheit ferner eingerichtet ist, ein Verfahren wie zuvor beschrieben auszuführen.
-
Vorteilhafterweise sind die entsprechenden Einrichtungen zur Erfassung der Fahrerverhaltensinformationen bereits in modernen Fahrzeugen vorhanden und die Informationen stehen anderen Fahrzeugkomponenten z. B. über den Fahrzeugbus zur Verfügung. Mit diesem sind üblicherweise auch adaptronische, d. h. einstellbare Komponenten verbunden, so dass sie hierüber Informationen wie z. B. die Fahrerverhaltensinformationen sowie z. B. Steuerungsanweisungen einer übergeordneten Steuerung erhalten können, die das erfindungsgemäße Verfahren ausführt. Dieses kann auf einer separaten Steuerungseinheit wie einem Mikrocontroller ausgeführt werden oder auf einer bereits vorhandenen Steuerungseinheit als implementierte Software. Auch kann das erfindungsgemäße Verfahren auf einer der Komponenten zentral ausgeführt werden oder auf mehreren Komponenten dezentral, so dass zwischen den einzelnen Komponenten eine Kommunikation zur Abstimmung des jeweiligen Fahrverhaltens erfolgt.
-
Vorzugsweise weist die Vorrichtung ferner einen Speicher, der zur fahrerspezifischen Speicherung des ersten und des zweiten Datensatzes eingerichtet ist, und bzw. oder eine Erkennungseinheit zum Erkennen einer bestimmten Person als Fahrer des Fahrzeugs auf. Vorteilhaft ist hierbei, dass die bereits über eine Person als Fahrer gewonnenen Daten seines Fahrstils gesichert werden können und somit nicht verloren gehen. Sie stehen bei der nächsten Fahrt wieder zur Verfügung. Dabei können diese Daten im Fahrzeug gespeichert oder auch mobil vorgehalten werden, um sie im Falle eines Fahrzeugwechsels des Fahrers auf das nächste Fahrzeug übertragen zu können. Als eine Erkennungseinheit können Bedienelemente oder Eingabevorrichtungen des Fahrzeugs verwendet werden, die vom Fahrer zu bedienen sind. Es kann jedoch auch die Identifikation des Fahrers automatisiert z. B. über eine Bilderkennung mittels Kamerasystem erfolgen oder über Sender, z. B. in Kombination mit einem Fahrzeugschlüssel oder einem berührungslosen bzw. schlüssellosen Fahrzeugzugangssystem.
-
Vorzugsweise ist die erste einstellbare Komponente eine Komponente des Fahrwerks oder der Lenkung, vorzugsweise eine einstellbare Dämpfung/Federung oder eine einstellbare Lenkunterstützung, ist, und die zweite einstellbare Komponente eine Komponente des Antriebsstranges, vorzugsweise ein Getriebesteuergerät oder ein Motorsteuergerät.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese auch ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung wie zuvor beschrieben.
-
Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass bislang die Möglichkeiten zur fahrerspezifischen Einstellung der adaptronischen Komponenten eines Fahrzeugs wie z. B. Fahrwerke, Lenksysteme und Motor- bzw. Getriebeansteuerungen sehr eingeschränkt genutzt werden. Es sind zwar Ansätze bekannt, das bislang durch eine begrenzte Anzahl von fest vorgegebenen Übertragungskennlinien definierten Fahrverhalten dieser Komponenten fortlaufend und stufenlos veränderbar zu machen, jedoch sind diese Ansätze auf die jeweiligen Komponenten beschränkt. Daher wird erfindungsgemäß die Möglichkeit zur fahrerspezifischen Anpassung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs auf mehrere bis alle adaptronischen Komponenten des Fahrzeugs erweitert. Hierdurch können die Möglichkeiten zur fahrerspezifischen Anpassung weitaus besser ausgenutzt werden als bislang bekannt, z. B. durch die Möglichkeit eines verbrauchsarmen Beschleunigungsverhaltens bei gleichzeitig sportlicher Lenkunterstützung.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
-
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
-
2 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
-
3a eine erste Einstellung einer einstellbaren Lenkunterstützung;
-
3b eine zweite Einstellung einer einstellbaren Lenkunterstützung; und
-
3c eine dritte Einstellung einer einstellbaren Lenkunterstützung.
-
Ausführungsbeispiel der Erfindung
-
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung ist Bestandteil eines Fahrzeugs 1 mit vier Rädern 2, die über die Vorderachse 3a bzw. Hinterachse 3b aufgehängt sind. Jedes Rad 2 weist eine einstellbare Dämpfung 4 bzw. Federung 4 auf. Als Beispiel eines frontangetriebenen Fahrzeugs 1 ist die Vorderachse 3a über ein einstellbares Getriebe 5 mit einem einstellbaren Motor 6 verbunden, der diese antreiben kann; zur Einstellbarkeit weist das Getriebe 5 bzw. der Motor 6 jeweils ein Steuergerät 5, 6 auf. Das Fahrzeug 1 weist ferner ein Lenkrad 7 mit einer einstellbaren Lenkunterstützung 8 auf. Unter „einstellbar” ist bei jeder dieser Komponenten 4, 5, 6, 8 zu verstehen, dass ihr Übertragungsverhalten beeinflusst werden kann und damit nicht unveränderlich vorgegeben ist. Dies kann bei der Dämpfung 4 bzw. Federung 4 deren Härte, bei dem Getriebe 5 dessen Schaltpunkte zwischen den Wechseln der Gänge, beim Motor 6 dessen Beschleunigungsverhalten in Abhängigkeit der Gaspedalstellung und bei der Lenkunterstützung 8 deren Übertragungsverhalten bzw. Rückstellkraft/-moment sein. Diese Vorgabe des Übertragungsverhaltens erfolgen über eine Steuerungseinheit 10, die mit den einstellbaren Komponenten 4, 5, 6, 8 entweder jeweils direkt oder über eine gemeinsame Datenleitung wie einem Fahrzeugbus verbunden ist (für die Dämpfung 4 bzw. Federung 4 nur einmalig dargestellt zur Verbesserung der Übersichtlichkeit). Die Steuerungseinheit 10 erhält hierzu Fahrerverhaltensinformationen von entsprechenden Einrichtungen 9 zur Erfassung von Fahrerverhaltensinformationen und verwendet diese zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Die hierbei erstellten Daten des Fahrstils des Fahrers wie Merkmale bzw. Datensätze der Komponenten 4, 5, 6, 8 werden personenspezifisch in einem Speicher 11 gespeichert und personenspezifisch abgerufen und verwendet; dabei wird die Person des Fahrers über eine Erkennungseinheit 12 erkannt, die eine Kamera umfasst.
-
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Schritt 101 wird der Fahrer erkannt und in einem zweiten Schritt 102 die ersten und zweiten Datensätze, die ihm zugeordnet gespeichert sind, geladen. Diese werden zur Einstellung der jeweiligen Komponenten 4, 5, 6, 8 verwendet, die somit ein Verhalten des Fahrzeugs hervorrufen, wie es bei der letzten Fahrt dieses Fahrers durch dessen Fahrerverhalten eingestellt wurde. In einem dritten Schritt 103 werden dann während des Betriebes des Fahrzeugs 1 Fahrerverhaltensinformationen des Fahrzeugs 1 durch die entsprechenden Einrichtungen 9 erfasst, welche Sensoren zur Erfassung der Quer- und Längsbeschleunigung umfassen. Diese Informationen werden der Steuerungseinheit zur Verfügung gestellt. Diese wertet diese Informationen aus und analysiert das Fahrerverhalten. Dabei wird erfindungsgemäß nicht nur ein Gesamtfahrerverhalten des Fahrers ermittelt, sondern je ein Fahrerverhalten pro einstellbarer Komponente 4, 5, 6, 8. So kann z. B. festgestellt werden, dass ein Fahrer zwar eine sportliche Lenkweise pflegt, jedoch verbrauchsarm fahren möchte. So kann der Lenkunterstützung 8 eine Kennlinie mit einer entsprechend sportlichen Rückstellkraft zugeordnet werden, indem die Übertragungskennlinie entsprechend eingestellt wird. Gleichzeitig können jedoch die Schaltpunkte des Getriebes 5 so eingestellt werden, dass diese frühzeitig und damit kraftstoffsparend hochschalten; hierdurch wird eine verbrauchsarme Beschleunigung realisiert. Entsprechende Einstellungen können auch für den Motor 6 gewählt werden, um auch hier den Kraftstoffverbrauch zu verringern. Die Dämpfung 4 bzw. Federung 4 könnte hierbei neutral eingestellt werden, falls sich aus den Fahrerverhaltensinformationen keine Veränderungen ihrer Einstellungen ermitteln lassen. In einem vierten und fünften Schritt 104, 105 erfolgen diese Vorgaben durch die Steuerungseinheit 10 jeweils in Form von Datensätzen, die die Kennlinien bzw. Schaltpunkte beinhalten, oder durch Anweisungen, die in den Komponenten 4, 5, 6, 8 dann in entsprechende Kennlinien bzw. Schaltpunkte umgesetzt werden. Anschließend werden in einem sechsten Schritt 106 diese Datensätze gespeichert, damit sie nach Beendigung der Fahrt für darauffolgende Fahrten wieder zur Verfügung stehen.
-
3a zeigt eine erste Einstellung einer einstellbaren Lenkunterstützung 8. Diese wird durch eine Kennlinie wiedergegeben, die das Übertragungsverhalten zwischen einer Querbeschleunigung A des Fahrzeugs 1 und dem hierbei aufzubringenden Handmoment M des Fahrers darstellt. Diese Kennlinie kann innerhalb eines zulässigen Bereichs X variiert werden. Diese Variation findet in Reaktion auf die Fahrerverhaltensinformation statt und geht, falls kein gespeicherter Wert für den aktuellen Fahrer vorhanden ist, zunächst von einer Anfangseinstellung der Kennlinie K1 aus, die sich in der Mitte des zulässigen Bereichs befindet und ein „normales” Übertragungsverhalten darstellt. Wird nun aus dem Fahrerverhalten ermittelt, dass dieser eine sportliche Lenkweise besitzt, so wird die aktuelle Kennlinie K1 zu höheren Werten des aufzubringenden Handmoments hin als geänderte, neue Kennlinie K2 verschoben (vgl. 3b), d. h. das Maß der Lenkunterstützung wird zurückgestellt, um dieser Vorliebe des Fahrers durch ihr Übertragungsverhalten gerecht zu werden. Ändert sich z. B. aufgrund der Witterungsverhältnisses, eines zugestiegenen Mitfahrers etc. die Fahrweise des Fahrers z. B. zu einem ruhigen Fahrerverhalten hin, so erfolgt eine automatische Anpassung hieran durch die Absenkung der aktuellen Kennlinie K2 als neue Übertragungskennlinie K3 (vgl. 3c), d. h. das Maß der Lenkunterstützung wird erhöht und das vom Fahrer benötigte Handmoment wird verringert. Der zulässige Bereich X der Einstellungen wird dabei nicht verlassen.
-
Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsbeispiele anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 3817495 C2 [0005]
- DE 3922051 A1 [0006]
- DE 102004023337 A1 [0006]
- DE 102006054738 A1 [0007]
