DE102015010539A1

DE102015010539A1 - Verfahren zum Optimieren des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102015010539A1
Application number: DE102015010539.6A
Authority: DE
Inventors: Jonathan Zimmermann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-08-12
Filing date: 2015-08-12
Publication date: 2016-03-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Optimieren des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs (1) beim Befahren eines Fahrbahnabschnitts (3), auf welchem eine die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs beeinflussendes Objekt vorhanden ist. Gemäß dem Verfahren wird das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs (1) derart angepasst, dass eine durch das Objekt bedingte Stillstandzeit des Kraftfahrzeugs (1) minimiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Optimieren des Fahrerhaltens eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Steuergerät, das zur Durchführung dieses Verfahrens eingerichtet/programmiert ist.
Herkömmliche Kraftfahrzeuge, die sich in einem nicht-autonomen oder teilautonomen Fahrtbetrieb einer Signalanlage oder einem auf dem Fahrbahn-Vorfeld befindlichen Hindernis, etwa einem anderen Fahrzeug oder einem Fußgänger, nähern, werden üblicherweise vom Fahrer vor der Signalanlage bzw. dem Hindernis abgebremst, so dass sie unmittelbar vor der Signalanlage bzw. dem Hindernis zum Stillstand kommen. Sobald die Signalanlage die Weiterfahrt gestattet oder das Hindernis den als nächstes zu befahrenden Fahrbahnabschnitt nicht mehr blockiert, wird das Fahrzeug wieder – in der Regel auf seine ursprüngliche Geschwindigkeit – beschleunigt. Ein derartiges Abbremsen und erneutes Beschleunigen ist jedoch mit einem hohen Kraftstoffverbrauch verbunden und wirkt sich auch negativ auf den Verschleiß verschiedenster Komponenten des Fahrzeugs wie beispielsweise dessen Bremsbeläge aus.
Vor diesem Hintergrund beschreibt die DE 10 2009 006 524 A1 ein Verfahren, welches den Fahrer eines Kraftfahrzeugs über auf der Fahrtroute befindliche Verkehrseinrichtungen und ihre Zustände informiert, die die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs beeinflussen. Dies ermöglicht dem Fahrer einen vorausschauenden Fahrstil und somit auch eine wirtschaftliche Fahrweise.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Optimieren des Fahrerhaltens eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, welches den eingangs genannten Nachteilen entgegenwirkt oder diese sogar vollständig beseitigt.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Grundgedanke der Erfindung ist demnach, das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs in einem teil-autonomen oder autonomen Betrieb durch gezielte Ansteuerung des Antriebssystems sowie der Bremsanlage des Kraftfahrzeugs derart zu beeinflussen, dass Stillstandzeiten des Kraftfahrzeugs minimiert werden, die durch auf der Fahrtroute vorhandene und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs beeinflussende Objekte bedingt sind.
Dies führt dazu, dass das Kraftfahrzeug solange wie möglich in Bewegung bleibt, so dass auch ein starkes Abbremsen vor dem Objekt und ein nachfolgendes, erneutes Beschleunigen des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise – idealerweise sogar vollständig – unterbleiben kann. Auf diese Weise lässt sich der Verschleiß verschiedener Fahrzeugkomponenten wie etwa der Bremsscheiben der Bremsanlage in nicht unerheblichem Maße verringern. Gleichzeitig wird auch der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs reduziert. Im Ergebnis fördert das erfindungsgemäße Verfahren also einen besonders wirtschaftlichen Betrieb des Kraftfahrzeugs.
Bevorzugt ist besagtes, die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs beeinflussendes Objekt eine Signalanlage oder ein Hindernis. Besonders bevorzugt ist das Hindernis ein Fußgänger oder ein anderes Kraftfahrzeug. Auf diese Weise kann das hier vorgestellte, erfindungsgemäße Verfahren auf einen Großteil der Objekte angewandt werden, die im Praxiseinsatz des Kraftfahrzeugs einen Einfluss auf dessen Fahrgeschwindigkeit haben können.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebssystem, insbesondere mit einer Brennkraftmaschine und/oder mit einem Elektromotor, zum Beschleunigen des Kraftfahrzeugs, sowie mit einer Bremsanlage zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs. Darüber hinaus umfasst das Kraftfahrzeug ein Steuergerät, welches in einem teil-autonomen oder autonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs unter Ausführung des vorangehend vorgestellten Verfahrens das Antriebssystem und die Bremsanlage zum Beschleunigen bzw. Abbremsen des Kraftfahrzeugs ansteuert.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Die einzige 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug 1 beim Befahren eines Fahrbahnabschnitts 3 einer Fahrbahn 2.
Zum Beschleunigen des Kraftfahrzeugs 1 besitzt dieses ein Antriebssystem 10 in Form einer Brennkraftmaschine. Zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs 1 ist eine Bremsanlage 11 vorgesehen. Weiterhin umfasst das Kraftfahrzeug 1 ein Steuergerät 8, welches in einem teil-autonomen oder autonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 unter Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche das Antriebssystem 10 und die Bremsanlage 11 zum Beschleunigen bzw. Abbremsen des Kraftfahrzeugs 1 ansteuert.
Wie 1 erkennen lässt, ist in dem Fahrbahnabschnitt 3 ein die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs beeinflussendes Objekt in Form einer Signalanlage 4 – nachfolgend auch als „Verkehrsampel” 5 bezeichnet – vorhanden. Nähert sich das Kraftfahrzeug 1 der Verkehrsampel 5, so wird mittels einer im Kraftfahrzeug 1 verbaute Sensorik 6, beispielsweise in Form einer optischen Kamera oder eines Radarsensors, sowie über eine Kommunikationsverbindung 7 zwischen der Verkehrsampel 5 und dem Kraftfahrzeug 1 vom Steuergerät 8 das Vorhandensein der Verkehrsampel 5 erkannt und deren aktueller Schaltzustand erfasst. Die Kommunikationsverbindung 7 kann als Funkverbindung realisiert sein. Zeigt die Verkehrsampel 5 ein Signal zum Halten des Kraftfahrzeugs 1, so verlangsamt das Kraftfahrzeugs 1 seine Geschwindigkeit. Eine solche Reduzierung der Geschwindigkeit wird durch das im Kraftfahrzeug 1 vorhandene Steuergerät 8 gesteuert, welches durch entsprechende Steuerung der Brennkraftmaschine einen teilautonomen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 1 gestattet. Im Zuge der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommuniziert das Steuergerät 8 über die Kommunikationsverbindung 7 mit der Verkehrsampel 5. Das Steuergerät 8 kann auch mit der Sensorik 6 kommunizieren, um mittels Bildanalyse eines Bildes des Vorfeldes des Kraftfahrzeugs 1 den momentanen Schaltzustand der Verkehrsampel 5 zu ermitteln. Optional können dabei in einer Datenbank hinterlegte Schaltzeiten der Verkehrsampel 5 ausgelesen und berücksichtigt werden.
Zeigt besagte Verkehrsampel 5 das Signal zum Halten oder versperrt ein Hindernis den Weg, so verlangsamt das Steuergerät 8 unter Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 und nutzt die zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und der Verkehrsampel 5 verbleibende Strecke, um solange in Fahrt zu bleiben, bis die Verkehrsampel 5 den Fahrbahnabschnitt 3 wieder zum Befahren freigibt.
Das vorangehend beschrieben Verfahren kann auch zur Anwendung kommen, wenn sich anstelle einer Verkehrsampel 5 ein Hindernis – in Figur abstrakt in gestrichelter Darstellung und grobschematisch dargestellt und mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet – auf dem Fahrbahnabschnitt 3 befindet, welches ein Passieren dieses Fahrbahnabschnitts 3 verhindert. Bei dem Hindernis 9 kann es sich um einen Fußgänger oder ein anderes Kraftfahrzeug handeln. Auch das Hindernis 9 kann vom Steuergerät 6 mittels der Sensorik 6 detektiert werden. In analoger Weise zur Reduzierung der Geschwindigkeit bei Vorhandensein der Verkehrsampel 5, die ein Haltesignal anzeigt, wird auch bei Erkennung des Hindernisses 9 mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens die Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorübergehend reduziert, bis das Hindernis 9 den Fahrbahnabschnitt 3 nicht mehr blockiert.
In einer Variante können dem Kraftfahrzeug 1 nachfolgende Fahrzeuge über eine geeignet realisierte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder über individuelle Sensoren über die Verringerung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 informiert werden und eine vom Steuergerät 8 des Kraftfahrzeugs 1 berechnete Geschwindigkeit, welche für eine Vermeidung oder Verringerung der Standzeit benötigt wird, übernehmen oder in andere Weise darauf reagieren.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann somit ein unnötiges Abbremsen des Kraftfahrzeugs 1 bis hin zum vollständigen Stillstand und ein damit verbundenes, erneutes Beschleunigen des Kraftfahrzeugs 1 reduziert werden, was sich vorteilhaft auf den Kraftstoff-Verbrauch des Kraftfahrzeugs 1 auswirkt. Insbesondere werden die Stillstand-Zeiten des Kraftfahrzeugs 1 minimiert und stattdessen eine möglichst kontinuierliche, beschleunigungsarme Bewegung des Kraftfahrzeugs 1 erreicht. Neben der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs werden auch verschiedene Verschleißteile des Kraftfahrzeugs wie etwa Bauteile der Bremsanlage des Kraftfahrzeugs 1 geschont. Schließlich wirkt sich eine beschleunigungsarme Fahrt auch positiv auf den von den Insassen des Kraftfahrzeugs 1 empfundenen Fahrkomfort aus.
Ist die Signalanlage 4 bzw. die Verkehrsampel 5 als intelligentes Verkehrsampelsystem realisiert, so können sich gemäß einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens die sich der Verkehrsampel 5 nähernden Kraftfahrzeuge bei dieser über die Kommunikationsverbindung 7 quasi „anmelden”. Die Verkehrsampel 5 kann auf diese Weise die Gesamtlänge aller sich der Verkehrsampel 5 nähernden Fahrzeuge ermitteln, um gegebenenfalls den Fahrbahnabschnitt 3 über einen variablen Ampelzyklus solange freizugeben, bis alle Fahrzeuge die Signalanlage 4 bzw. Verkehrsampel 5 passiert haben.
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 102009006524 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Optimieren des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs (1) beim Befahren eines Fahrbahnabschnitts (3), auf welchem eine die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs beeinflussendes Objekt vorhanden ist, wobei gemäß dem Verfahren das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs (1) derart angepasst wird, dass eine durch das Objekt bedingte Stillstandzeit des Kraftfahrzeugs (1) minimiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs (1) derart angepasst wird, dass die Stillstandzeit vollständig eliminiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt eine Signalanlage (4) oder ein Hindernis (9), insbesondere ein Fußgänger oder ein anderes Kraftfahrzeug, ist.
Kraftfahrzeug (1), – mit einem Antriebssystem (10), insbesondere einer Brennkraftmaschine und/oder einem Elektromotor, zum Beschleunigen des Kraftfahrzeugs (1), – mit einer Bremsanlage (11) zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs (1), – mit einem Steuergerät (8), welches in einem teil-autonomen oder autonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs (1) unter Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche das Antriebssystem (10) und die Bremsanlage (11) zum Beschleunigen bzw. Abbremsen des Kraftfahrzeugs (1) ansteuert.