DE102013218786A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Assistieren eines Fahrers beim kraftstoffsparenden Segeln eines Kraftfahrzeugs mit aktuator-aktivierbarer Kupplung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Assistieren eines Fahrers beim kraftstoffsparenden Segeln eines Kraftfahrzeugs mit aktuator-aktivierbarer Kupplung Download PDF

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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Fahrerassistenzvorrichtung (1) zum Assistieren eines Fahrers beim kraftstoffsparenden Segeln eines Kraftfahrzeugs mit einer aktuator-aktivierbaren Kupplung (27) beschrieben. Eine Recheneinheit (3) kann beispielsweise basierend auf von einem Navigationsgerät (7) zur Verfügung gestellten Daten automatisiert bestimmen, in welchen Teilfahrstrecken einer vorgegebenen Route das Fahrzeug geeignet in einem segelnden Fahrzustand betrieben werden kann. Bei Erreichen einer solchen Teilfahrstrecke wird dem Fahrer ein Segel-Signal über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle wie beispielsweise ein aktives Fahrpedal (9) übermittelt, beispielsweise indem an dem aktiven Fahrpedal eine zusätzliche Gegenkraft generiert wird. Über dieselbe Mensch-Maschine-Schnittstelle kann anschließend überprüft werden, ob der Fahrer in Reaktion auf das Segel-Signal tatsächlich in einen segelnden Fahrzustand übergehen möchte und ein entsprechendes Annahmesignal, beispielsweise durch Lösen einer Pedalbetätigung, abgibt. Falls ein entsprechendes Annahmesignal erkannt wird, wird automatisiert die aktuatoraktivierbare Kupplung (27) zum Trennen eines Antriebsstrangs (23) des Kraftfahrzeugs angesteuert und somit zum segelnden Fahrzustand übergegangen. Der Fahrer kann somit basierend auf beispielsweise objektiven Navigationskartendaten über die Möglichkeit von zum segelnden Fahrzustand geeigneten Teilfahrstrecken informiert werden und somit das Fahrzeug häufiger segeln lassen, um dadurch Kraftstoff und CO2 einzusparen.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um einem Fahrer beim Führen eines Kraftfahrzeugs mit einer aktuator-aktivierbaren Kupplung zu assistieren, insbesondere um einen Treibstoffverbrauch des Fahrzeugs zu senken.
  • Stand der Technik
  • Bei Fahrzeugen mit manuell betätigter Kupplung und Schaltung, manchmal auch als Handschaltung bezeichnet, wird eine Kupplung von einem Fahrer beispielsweise durch Niedertreten eines Kupplungspedals betätigt. Die Kupplung dient dabei dazu, einen Antriebsstrang zwischen einem Motor, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, und einem Getriebe des Fahrzeugs zeitweilig zu unterbrechen, beispielsweise um eine Drehzahl zwischen diesen Komponenten angleichen zu können. Das Kupplungspedal wirkt dabei meist über eine mechanische oder hydraulische Verbindung direkt auf die Kupplung ein, so dass bei getretenem Kupplungspedal die Kupplung aktiviert und dadurch der Antriebsstrang getrennt wird, wohingegen bei nicht getretenem Kupplungspedal die Kupplung deaktiviert ist und ein Antriebsstrang ununterbrochen den Motor mit dem Getriebe verbindet, so dass Kräfte zwischen diesen Komponenten übertragen werden können.
  • Herkömmlich führt ein Entlasten des Fahrpedals, manchmal auch als Gaspedal bezeichnet, des Fahrzeugs durch den Fahrer dazu, dass das Fahrzeug durch den nicht mehr mit Treibstoff versorgten Verbrennungsmotor gebremst wird. Ein durch eine solche Motorbremsung bewirkter Geschwindigkeitsverlust kann in vielen Fahrsituationen nicht gewünscht sein. Stattdessen kann es vorteilhaft sein, das Fahrzeug möglichst lange und verlustarm ausrollen zu lassen. Ein solches Ausrollen wird hierin nachfolgend als „Segeln“ bezeichnet und kann auch als „Freewheeling“, „High Speed Free Rolling“, „Coasting“, usw. bezeichnet werden. Bei einem solchen Segeln wird der Antriebsstrang gezielt geöffnet, also die kraftschlüssige Verbindung zwischen Motor und Getriebe bzw. Rädern gelöst. Durch das fehlende Motorschleppmoment rollt das Fahrzeug antriebslos deutlich weiter als mit zum Beispiel Schubabschaltung im höchsten Gang aus. Um Kraftstoff zu sparen, kann der Verbrennungsmotor dabei im Leerlauf weiterbetrieben werden, was als Leerlauf-Segeln bezeichnet wird, oder vollständig ausgeschaltet werden, was als Motorstopp-Segeln bezeichnet wird und im Vergleich zum Leerlauf-Segeln eine höhere Treibstoffeinsparung ermöglicht.
  • Um ein Segeln des Fahrzeugs zu bewirken, müsste ein Fahrer herkömmlich mehrere Aktionen quasi gleichzeitig durchführen. Ein Entlasten des Fahrpedals müsste von einem Niedertreten des Kupplungspedals und gegebenenfalls einem händischen Schalten des Getriebes in einen Leerlauf begleitet werden.
  • Um dem Fahrer ein Segeln des Fahrzeugs einfacher zu ermöglichen, wurden Kupplungssysteme entwickelt, bei denen zusätzlich zu einer Betätigungsmöglichkeit der Kupplung durch den Fahrer auch eine Möglichkeit einer aktuator-aktivierten Betätigung vorgesehen ist. Derartige Kupplungssysteme werden teilweise auch als „Clutch-by-wire“ oder „e-clutch“ bezeichnet. Ein Aktuator, beispielsweise in Form einer zusätzlichen Hydraulik oder eines elektrischen Antriebs, kann dabei dazu eingesetzt werden, die Kupplung zu betätigen und dadurch unabhängig von einer Betätigung des Kupplungspedals durch den Fahrer den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zu trennen. Eine solche Kupplungsanordnung ist beispielsweise in der DE 10 2011 075 199 A1 beschrieben.
  • Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, die aktuator-aktivierbare Kupplung mithilfe eines Steuergeräts zu steuern und die Kupplung beispielsweise dann durch den Aktuator zu aktivieren, wenn bestimmte vom Fahrer durchgeführte Handlungen festgestellt werden. Beispielsweise kann erkannt werden, wenn der Fahrer das Fahrpedal entlastet und daraufhin die Kupplung zum Trennen des Antriebsstrangs aktiviert werden, um das Fahrzeug segelnd ausrollen zu lassen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise, einem Fahrer beim Segeln eines Kraftfahrzeugs zu assistieren und dabei eine aktuator-aktivierbare Kupplung des Fahrzeugs gezielt zu nutzen, um einen Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs signifikant senken zu können.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, das die folgenden Verfahrensschritte aufweist: Zuerst werden automatisiert Teilfahrstrecken einer voraussichtlich zu befahrenden Fahrstrecke bestimmt, in denen das Fahrzeug geeignet in einem segelnden Fahrzustand betrieben werden kann. Basierend auf derart bestimmten Daten wird dann ein sogenanntes Segel-Signal an den Fahrer über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle übermittelt, sobald eine derartig bestimmte Teilfahrstrecke erreicht wird. Im Anschluss wird ermittelt, ob der Fahrer über die Mensch-Maschine-Schnittstelle ein vorbestimmtes Annahmesignal eingibt. Wird erkannt, dass der Fahrer ein Annahmesignal eingegeben hat, wird automatisch die aktuator-aktivierbare Kupplung zum Trennen eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs angesteuert.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Fahrerassistenzvorrichtung, beispielsweise in Form eines Steuergeräts, die dazu eingerichtet ist, das Verfahren gemäß dem oben genannten ersten Aspekt der Erfindung auszuführen.
  • Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
  • Wie einleitend ausgeführt, ist es bei Kraftfahrzeugen, die mit einer aktuatoraktivierbaren Kupplung ausgestattet sind, verhältnismäßig einfach, das Kraftfahrzeug in einen segelnden Fahrzustand zu überführen. Allerdings ist bei bisherigen Fahrzeugen die Entscheidung, ob das Fahrzeug in einen segelnden Zustand überführt werden soll, allein basierend auf der Intuition des Fahrers getroffen worden. Da ein Fahrer jedoch im Allgemeinen nicht unentwegt darauf achtet, ob aktuell ein Segeln des Fahrzeugs sinnvoll ist, und da außerdem dem Fahrer meist keine oder nur unzureichende Informationen über die aktuell vor ihm liegende Teilfahrstrecke verfügbar sind, werden in der Praxis viele mögliche Teilfahrstrecken, in denen das Fahrzeug treibstoffsparend segelnd hätte betrieben werden können, ungenutzt bleiben.
  • Gemäß einer ersten Idee zu der vorliegenden Erfindung wird daher vorgeschlagen, den Fahrer beim Erkennen solcher für ein Segeln geeigneter Fahrzustände zu unterstützen, indem diese Teilfahrstrecken zuvor automatisch bestimmt werden und dann bei Erreichen der jeweiligen Teilfahrstrecke dem Fahrer geeignet signalisiert werden.
  • Um die zum Segeln geeigneten Teilfahrstrecken bestimmen zu können, kann insbesondere auf Navigationskartendaten zurückgegriffen werden. Solche Navigationskartendaten können zweidimensionale oder dreidimensionale Informationen über vorausliegende zu befahrende Teilfahrstrecken enthalten. Anhand von zweidimensional vorliegenden Daten können beispielsweise vorausliegende Kurven erkannt werden und als Indiz dafür genutzt werden, dass das Kraftfahrzeug vor Erreichen der Kurve seine Geschwindigkeit drosseln sollte und demnach rechtzeitig in einen verlangsamenden segelnden Fahrzustand versetzt werden könnte. Anhand von dreidimensionalen Navigationskartendaten kann ferner beispielsweise erkannt werden, wenn eine vorausliegende Teilfahrstrecke ein gewisses Mindestgefälle aufweist, so dass das Kraftfahrzeug diese Teilfahrstrecke ohne Motorantrieb und somit segelnd zurücklegen kann, ohne dabei signifikant langsamer zu werden. Die Navigationskartendaten können ferner eine Vielzahl weiterer Informationen enthalten wie zum Beispiel Höhenangaben, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Steigungen, Kurven, Ampelpositionen, Kreuzungen, etc.
  • Alternativ oder ergänzend zu der Berücksichtigung von Navigationskartendaten beim automatisierten Bestimmen von zum Segeln geeigneten Teilfahrstrecken können auch andere im Fahrzeug zur Verfügung stehende Informationen genutzt werden. Beispielsweise können beim automatisierten Bestimmen Signale von Sensoren oder Messsystemen berücksichtigt werden, die eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit, aktuelle Beschleunigungen auf das Fahrzeug, Abstände und/oder Differenzgeschwindigkeiten zu vorausfahrenden Fahrzeugen, Informationen aus Staumeldungen, Unfallmeldungen oder zu Straßensperrungen sowie Informationen zu regionalen Wetter- und Straßenverhältnissen, beispielsweise als Hinweis auf Regen oder Glatteis, angeben. Beispielsweise kann eine Segelempfehlung basierend auf fahrzeuginternen Größen oder einer Kombination davon ausgegeben werden, z.B. auf Grundlage des aktuellen Betriebspunktes des Verbrennungsmotors, z.B. wenn dieser bei Niedriglast mit einem schlechten Motorwirkungsgrad betrieben wird. Zugehörige Informationen oder anzuwendende Algorithmen oder Abfrageschemata können vorab im Fahrzeug gespeichert werden oder Informationen aktuell beispielsweise über Sensoren oder eine Datenfernübertragung abgerufen werden.
  • Eine zweite Idee zu der Erfindung kann darin gesehen werden, dem Fahrer nicht nur die aktuell vorliegende Möglichkeit eines segelnden Fahrzustandes zu signalisieren, sondern es ihm auch möglichst einfach zu machen, bei Erkennen eines entsprechenden Segel-Signals eine entsprechende Rückmeldung in Form eines Annahmesignals zu geben, anhand dessen die Fahrerassistenzvorrichtung erkennen kann, dass der Fahrer tatsächlich das Fahrzeug in einen segelnden Fahrzustand überführen lassen möchte, so dass die Fahrerassistenzvorrichtung daraufhin automatisiert die aktuator-aktivierbare Kupplung zum Trennen des Antriebsstranges des Kraftfahrzeugs ansteuern kann, um dem Wunsch des Fahrers zu entsprechen.
  • Um dem Fahrer das Erkennen einer zum Segeln geeigneten Teilfahrstrecke einerseits und die Möglichkeit einer Rückmeldung in Form eines Annahmesignals andererseits möglichst einfach zu gestalten, wird vorgeschlagen, das Segel-Signal wie auch das Annahmesignal über die gleiche Mensch-Maschine-Schnittstelle zwischen dem Fahrer und der Fahrerassistenzvorrichtung auszutauschen. Mit anderen Worten wird die Anzahl der Mensch-Maschine-Schnittstellen, die beim Durchführen des vorgeschlagenen Assistenzverfahrens eingesetzt werden sollen, auf eine einzige Schnittstelle minimiert. Unter einer Mensch-Maschine-Schnittstelle kann dabei eine Vorrichtung verstanden werden, die einerseits von einer Maschine geeignet angesteuert werden kann, um einem Menschen etwas zu signalisieren, und/oder andererseits auch von dem Menschen dazu eingesetzt werden kann, irgendwie geartete Daten für eine Maschine erkennbar einzugeben.
  • Es wurde dabei erkannt, dass ein Segel-Signal von einem Fahrer einfach und intuitiv als solches erkannt werden kann, wenn das Segel-Signal haptisch wahrnehmbar über ein als Mensch-Maschine-Schnittstelle wirkendes aktives Fahrpedal an den Fahrer übermittelt wird. Gleichzeitig ist es für den Fahrer besonders einfach und intuitiv, auch das entsprechende Annahmesignal durch ein spezifisches Betätigen des aktiven Fahrpedals eingeben zu können.
  • Unter einem aktiven Fahrpedal wird in diesem Zusammenhang ein Pedal verstanden, auf das beispielsweise mithilfe eines ankoppelnden Aktuators eine Gegenkraft zu der vom Fahrer ausgeübten niederdrückenden Betätigungskraft ausgeübt werden kann. Die Gegenkraft kann dabei zeitlich oder positionsabhängig variiert werden, so dass beispielsweise ein Vibrieren oder Pumpen des Fahrpedals, eine an dem Fahrpedal kurzzeitig bewirkte zusätzliche Gegenkraft oder ein variabler Druckpunkt des Fahrpedals bewirkt werden kann.
  • Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, das Segel-Signal in Form einer temporär zu bewirkenden zusätzlichen Gegenkraft (Force Feedback) an dem aktiven Fahrpedal zu übermitteln. Das Segel-Signal kann dabei für den Fahrer derart haptisch wahrnehmbar sein, dass das Fahrpedal bei Erreichen einer zum Segeln geeigneten Teilfahrstrecke seinen das Fahrpedal betätigenden Fuß durch Ausüben einer zusätzlichen Rückstellkraft zurückzuschieben zu scheint. Der Fahrer wird dies intuitiv als Signal deuten können, „vom Gas zu gehen“, das heißt, eine Fahrpedalbetätigung zu lösen. In dem Wissen, dass das aktive Fahrpedal ihm auf diese Weise die Möglichkeit eines segelnden Fahrzustands signalisieren möchte, kann der Fahrer nun selbstständig entscheiden, ob er diese Möglichkeit nutzen möchte oder nicht. Alternativ kann das Segel-Signal auch in Form eines Vibrierens oder Klopfens an dem aktiven Fahrpedal übermittelt werden.
  • Für den Fall, dass er das Fahrzeug tatsächlich in den segelnden Fahrzustand überführen möchte, ist es besonders intuitiv, als Annahmesignal ein Lösen der Fahrpedalbetätigung anzunehmen. Mit anderen Worten kann die Fahrerassistenzvorrichtung, nachdem sie ein haptisch wahrnehmbares Segel-Signal übermittelt hat, überwachen, ob der Fahrer den Druck auf das Fahrpedal daraufhin tatsächlich nachlässt, und dies als Annahmesignal erkennen und daraufhin die aktuator-aktivierbare Kupplung automatisiert zum Trennen des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs ansteuern.
  • Alternativ zu einem über ein aktives Fahrpedal übermittelten haptisch wahrnehmbaren Segel-Signal oder ergänzend hierzu kann das Segel-Signal auch optisch und/oder akustisch übermittelt werden. Beispielsweise ist es vorstellbar, als einzige Mensch-Maschine-Schnittstelle einen beleuchtbaren Schalter oder Taster vorzusehen, der zum Übermitteln des Segel-Signals aufleuchtet und daraufhin vom Fahrer zur Eingabe des Annahmesignals geschaltet bzw. gedrückt werden kann.
  • Eine Fahrerassistenzvorrichtung, die dazu ausgestattet ist, das zuvor beschriebene Verfahren auszuführen, kann unter anderem eine Recheneinheit, eine Ausgabe-Schnittstelle, eine Eingabe-Schnittstelle und eine Ansteuerungsschnittstelle aufweisen. Die Recheneinheit kann dabei dazu eingerichtet sein, Teilfahrstrecken, in denen das Kraftfahrzeug geeignet in einem segelnden Fahrzustand betrieben werden kann, automatisiert zu bestimmen. Die Ausgabe-Schnittstelle kann dazu eingerichtet sein, an einer Mensch-Maschine-Schnittstelle ein Segel-Signal an den Fahrer zu generieren, sobald eine derart bestimmte Teilfahrstrecke erreicht wird. Die Eingabe-Schnittstelle kann dazu eingerichtet sein, zu ermitteln, ob der Fahrer über die Mensch-Maschine-Schnittstelle ein Annahmesignal eingibt. Die Ansteuerungsschnittstelle kann letztlich dazu eingerichtet sein, sobald vom Fahrer die Eingabe eines Annahmesignals erkannt wird, eine aktuator-aktivierbare Kupplung derart anzusteuern, dass der Antriebsstrang des Fahrzeugs automatisiert getrennt wird.
  • Das vorgeschlagene Assistenzverfahren kann insbesondere von einem programmierbaren Steuergerät ausgeführt werden. Das Steuergerät kann hierbei durch ein Computerprogramm programmiert werden, welches computerlesbare Anweisungen enthält, die einen in dem Steuergerät enthaltenen Computer dazu anleiten, ein entsprechendes Verfahren auszuführen bzw. zu steuern. Ein solches Computerprogramm kann auf verschiedensten geeigneten computerlesbaren Medien gespeichert und bereitgestellt werden, beispielsweise auf einer CD, DVD, einem Flashspeicher oder einem beliebigen anderen nichtflüchtigen Speichermedium.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass mögliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer erfindungsgemäßen Fahrerassistenzvorrichtung beschrieben werden. Ein Fachmann wird erkennen, dass Merkmale in geeigneter Weise ausgetauscht oder kombiniert werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung und gegebenenfalls Synergieeffekten gelangen zu können.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Beschreibung noch die Zeichnungen als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
  • 1 veranschaulicht schematisiert eine Fahrerassistenzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines Assistenzverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt Merkmale und Bauteile einer erfindungsgemäßen Fahrerassistenzvorrichtung 1 sowie von mit dieser zusammenwirkenden Komponenten eines Kraftfahrzeugs.
  • Die Fahrerassistenzvorrichtung 1 weist eine Recheneinheit 3 auf, die Bestandteil eines Steuergeräts 5 des Kraftfahrzeugs ist. Über Schnittstellen 17, 18, 21 kann die Recheneinheit 3 sowohl mit einem aktiven Fahrpedal 9 als auch mit einer aktuator-aktivierbaren Kupplung 27 eines Antriebsstranges 23 des Kraftfahrzeugs kommunizieren. Ferner kann die Recheneinheit 3 über eine Schnittstelle 19 Informationen von einem Navigationssystem 7 empfangen.
  • Das aktive Fahrpedal 9 verfügt über einen Pedalhebel 11, der von einem Fuß 10 eines Fahrers niederdrückend betätigt werden kann und der mittels einer Feder 15 hin zu einer Ruheposition vorgespannt ist. Mithilfe eines Aktuators 13 kann gezielt eine rückstellende Kraft auf den Pedalhebel 11 ausgeübt werden. Ein Sensor 14 kann eine aktuelle Position des Pedalhebels 11 ermitteln. Über die Ausgabe-Schnittstelle 17 kann die Fahrerassistenzvorrichtung 1 den Aktuator 13 ansteuern, insbesondere derart, dass ein für den Fahrer haptisch wahrnehmbares Signal in Form beispielsweise einer Gegenkraft an dem Pedalhebel 11 generiert wird. Über eine Eingabe-Schnittstelle 18 kann die Fahrerassistenzvorrichtung 1 erkennen, ob bzw. wie der Pedalhebel 11 vom Fahrerfuß 10 betätigt wird. Das aktive Fahrpedal 9 wirkt somit als einzige Mensch-Maschine-Schnittstelle sowohl zum Übermitteln des Segel-Signals an den Fahrer als auch zum Eingeben des Annahmesignals an die Recheneinheit 3.
  • Über eine Ansteuerungsschnittstelle 21 kann die Fahrerassistenzvorrichtung 1 ferner einen Aktuator 29 der aktuator-aktivierbaren Kupplung 27 ansteuern. Die aktuator-aktivierbare Kupplung 27 ist dabei Teil eines Antriebsstranges 23, über den eine von einem Motor 25 erzeugte Kraft auf ein Getriebe 31 und letztendlich auf Räder 33 des Fahrzeugs übertragen wird. Der Motor 25 treibt dabei eine Welle 35 an. Zwei in einer Unterbrechung der Welle 35 vorgesehene Kupplungsscheiben 37 sind relativ zueinander verlagerbar und damit voneinander trennbar. Die Kupplungsscheiben 37 sind dabei zusätzlich zu einer Verlagerbarkeit durch Betätigen eines Kupplungspedals (in der Figur nicht dargestellt) auch über den Aktuator 29 verlagerbar.
  • Nachfolgend wird ein von einer solchen Fahrerassistenzvorrichtung 1 durchführbares Verfahren mit Bezug auf 2 beschrieben.
  • Zunächst werden von der Recheneinheit 3 Teilfahrstrecken automatisiert bestimmt, in denen das Kraftfahrzeug geeignet in einem segelnden Fahrzustand betrieben werden kann (Schritt S1). Die Recheneinheit 3 kann hierzu Navigationskartendaten von dem Navigationsgerät 7 empfangen. Diese Navigationskartendaten können unter anderem Informationen zu einer von dem Fahrer zuvor eingegebenen Route oder über einen wahrscheinlichsten Weg (most probable path) sowie über einen entsprechenden Streckenverlauf einschließlich der dabei auftretenden Kurven, Steigungen, Gefälle, Hindernisse, etc. enthalten. Ferner können auch Informationen zu Verkehrs-, Straßen- und/oder Wetterlagen oder Ähnlichem enthalten sein. Die Recheneinheit kann basierend auf solchen Informationen und unter Berücksichtigung vordefinierter Kriterien dann ermitteln, welche Teilfahrstrecken der voraussichtlichen Gesamtstrecke sich für einen segelnden Fahrzustand eignen, das heißt beispielsweise auf welchen Teilfahrstrecken das Fahrzeug auch ohne Antrieb durch den Motor 25 für den Fahrer akzeptabel ausreichend Geschwindigkeit behält bzw. gezielt vor Kurven oder Hindernissen ausrollen könnte.
  • Nachdem geeignete Teilfahrstrecken bereits zu Beginn einer Fahrt oder zumindest kurz vor Erreichen solcher Teilfahrstrecken als für einen segelnden Fahrzustand geeignet erkannt wurden, wird kontinuierlich überprüft, ob das Fahrzeug aktuell eine derart bestimmte Teilfahrstrecke erreicht hat (Schritt S2). Sobald das Erreichen einer solchen Teilfahrstrecke erkannt wurde, wird dem Fahrer ein Segel-Signal über das als Mensch-Maschine-Schnittstelle dienende aktive Fahrpedal 9 übermittelt (Schritt S3). Hierzu wird der Aktuator 13 von der Fahrerassistenzvorrichtung 1 derart angesteuert, dass an dem aktiven Fahrpedal 9 eine der Beschleunigungsrichtung entgegengesetzte, d.h. in Richtung hin zu der Ruhestellung des Pedals wirkende Kraft aufgebracht wird.
  • Im Anschluss wird überprüft, wie der Fahrer auf ein solches Segel-Signal reagiert (Schritt S4). Hierzu wird mithilfe des Sensors 14 überwacht, ob bzw. wie sich die Position des Pedalhebels 11 ändert.
  • Solange die Position des Pedalhebels 11 unverändert bleibt oder der Pedalhebel 11 sogar weiter niedergedrückt wird, wird dies als Zeichen dafür interpretiert, dass der Fahrer nicht zu einem segelnden Fahrzustand übergehen möchte. In diesem Fall wird kontinuierlich überprüft, ob weiterhin die zum Segeln geeignete Teilfahrstrecke befahren wird (Schritt S5). Solange dies weiterhin der Fall ist, wird damit fortgefahren, zu überprüfen, ob der Fahrer signalisiert, dass in einen segelnden Fahrzustand übergegangen werden soll (Schritt S4). Ansonsten wird überprüft, ob die nächste zum Segeln geeignete Teilfahrstrecke erreicht wurde (Schritt S2).
  • Sofern der Fahrer den Pedalhebel 11 entlastet oder vollständig loslässt, wird dies als Annahmesignal interpretiert, mit dem der Fahrer angeben möchte, dass tatsächlich in einen segelnden Fahrzustand übergegangen werden soll. Die Fahrerassistenzvorrichtung 1 steuert daraufhin automatisch den Aktuator 29 der aktuator-aktivierbaren Kupplung 27 dazu an, den Antriebsstrang 23 durch Auseinanderfahren der Kupplungsscheiben 37 zu trennen. Eine Kraftübertragung zwischen den Rädern 33 und dem Motor 25 des Kraftfahrzeugs ist hiermit unterbrochen und das Fahrzeug kann frei segeln.
  • Abschließend wird dann überwacht, ob die zum Segeln geeignete Teilfahrstrecke weiterhin befahren wird oder ob der Fahrer eventuell ein weiteres Signal eingegeben hat, mit dem er angibt, dass der segelnde Fahrzustand verlassen werden soll (Schritt S7). Solange dies nicht der Fall ist, bleibt der Antriebsstrang unter Ansteuerung durch die Fahrerassistenzvorrichtung 1 getrennt. Letztendlich wird der segelnde Fahrzustand dann durch geeignete Ansteuerung des Aktuators 29 der aktuator-aktivierbaren Kupplung 27 beendet und zu einer Überwachung, ob eine weitere zum Segeln geeignete Teilfahrstrecke erreicht wurde (Schritt S2), zurückgekehrt.
  • Mithilfe des hierin beschriebenen Assistenzverfahrens bzw. der hierin beschriebenen Fahrerassistenzvorrichtung kann ein Fahrer nicht mehr nur intuitiv das Fahrzeug zum Segeln veranlassen, sondern kann gezielt unter Berücksichtigung objektiver Daten und Informationen, beispielsweise aus Navigationskartendaten, dazu motiviert werden, an geeigneten Teilfahrstrecken in einen segelnden Fahrzustand zu wechseln. Insbesondere, wenn dabei der Motor 25 ausgeschaltet wird, kann hierdurch erheblich Treibstoff und CO2 eingespart werden.
  • 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 102011075199 A1 [0005]

Claims (9)

  1. Verfahren zum Assistieren eines Fahrers beim kraftstoffsparenden Segeln eines Kraftfahrzeugs mit einer aktuator-aktivierbaren Kupplung (27), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aufweist: automatisiertes Bestimmen (S1) von Teilfahrstrecken, in denen das Kraftfahrzeug geeignet in einem segelnden Fahrzustand betrieben werden kann; Übermitteln (S3) eines Segel-Signals an den Fahrer über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (9), sobald eine derart bestimmte Teilfahrstrecke erreicht wird (S2); Ermitteln (S4), ob der Fahrer über die Mensch-Maschine-Schnittstelle (9) ein Annahmesignal eingibt; bei Vorliegen eines von dem Fahrer eingegebenen Annahmesignals, automatisiertes Ansteuern (S6) der aktuator-aktivierbare Kupplung (27) zum Trennen eines Antriebsstranges (23) des Kraftfahrzeugs.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Segel-Signal haptisch wahrnehmbar über ein als Mensch-Maschine-Schnittstelle wirkendes aktives Fahrpedal (9) an den Fahrer übermittelt wird und der Fahrer das Annahmesignal durch spezifisches Betätigen des aktiven Fahrpedals (9) eingeben kann.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Segel-Signal als zusätzliche Gegenkraft, als Klopfen oder als Vibration an dem aktiven Fahrpedal (9) übermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3, wobei der Fahrer das Annahmesignal durch Lösen einer Fahrpedalbetätigung eingeben kann.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Teilfahrstrecken, in denen das Kraftfahrzeug geeignet in einem segelnden Fahrzustand betrieben werden kann, anhand von Navigationskartendaten bestimmt werden.
  6. Fahrerassistenzvorrichtung (1) zum Assistieren eines Fahrers beim kraftstoffsparenden Segeln eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerassistenzvorrichtung (1) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.
  7. Fahrerassistenzvorrichtung nach Anspruch 6, aufweisend: eine Recheneinheit (3), die dazu eingerichtet ist, Teilfahrstrecken, in denen das Kraftfahrzeug geeignet in einem segelnden Fahrzustand betrieben werden kann, automatisiert zu bestimmen; eine Ausgabe-Schnittstelle (17), die dazu eingerichtet ist, an einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (9) ein Segel-Signal an den Fahrer zu generieren, sobald eine derart bestimmte Teilfahrstrecke erreicht wird; eine Eingabe-Schnittstelle (18), die dazu eingerichtet ist, zu ermitteln, ob der Fahrer über die Mensch-Maschine-Schnittstelle (9) ein Annahmesignal eingibt; eine Ansteuerungsschnittstelle, die dazu eingerichtet ist, bei Vorliegen eines von dem Fahrer eingegebenen Annahmesignals, eine aktuator-aktivierbare Kupplung (27) zum Trennen eines Antriebsstranges (23) des Kraftfahrzeugs automatisiert anzusteuern.
  8. Computerprogrammprodukt, welches computerlesbare Anweisungen enthält, die einen Computer dazu anleiten, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 zu steuern.
  9. Computerlesbares Medium mit einem darauf gespeicherten Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 8.
DE102013218786.6A 2013-09-19 2013-09-19 Verfahren und Vorrichtung zum Assistieren eines Fahrers beim kraftstoffsparenden Segeln eines Kraftfahrzeugs mit aktuator-aktivierbarer Kupplung Withdrawn DE102013218786A1 (de)

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