DE102016011408A1

DE102016011408A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016011408A1
Application number: DE102016011408.8A
Authority: DE
Inventors: Mario Aleksic; Ottmar Gehring; Felix Kauffmann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-09-22
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2017-03-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei welchem mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs dessen Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer aktuellen Verkehrssituation automatisch eingestellt wird, wobei mittels der elektronischen Recheneinrichtung (12, 14) in einer Stausituation wenigstens ein zumindest einen Bremsvorgang umfassender, zumindest teilweise zukünftig erfolgender Bewegungsverlauf zumindest eines vorausfahrenden Fahrzeugs vorausschauend geschätzt und in Abhängigkeit von dem geschätzten Bewegungsverlauf die Fahrgeschwindigkeit durch wenigstens einen Beschleunigungsvorgang des Kraftfahrzeugs und wenigstens ein auf den Beschleunigungsvorgang des Kraftfahrzeugs folgender Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs derart eingestellt werden, dass das Kraftfahrzeug nach dem Bremsvorgang des Fahrzeugs und nach dem Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs einen vorgebbaren Abstand zu dem Fahrzeug einnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug.
Ein solches Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, ist beispielsweise bereits aus der DE 10 2006 056 631 A1 bekannt. Bei dem Verfahren wird mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs dessen Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer aktuellen Verkehrssituation automatisch eingestellt. Somit erfolgt bei dem Verfahren zumindest eine Längsregelung oder eine Längsdynamikregelung, in deren Rahmen die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs mittels der elektronischen Recheneinrichtung und somit beispielsweise automatisch eingestellt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass ein besonders effizienter Betrieb des Kraftfahrzeugs realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter und somit energieverbrauchsarmer, insbesondere kraftstoffverbrauchsarmer, Betrieb des beispielsweise als Kraftwagen beziehungsweise Nutzfahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs realisierbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung in einer Stausituation wenigstens ein zumindest teilweise zukünftig erfolgender Bewegungsablauf zumindest eines vorausfahrenden Fahrzeugs vorausschauend geschätzt wird, wobei der zumindest teilweise zukünftig erfolgende Bewegungsablauf zumindest einen Bremsvorgang des Fahrzeugs umfasst. Unter dem vorausfahrenden Fahrzeug ist ein dem Kraftfahrzeug vorausfahrender Verkehrsteilnehmer zu verstehen, welcher beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Kraftfahrzeug fährt beziehungsweise in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Kraftfahrzeug steht. Mit anderen Worten ist unter dem vorausfahrenden Fahrzeug ein Fahrzeug zu verstehen, welches in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Kraftfahrzeug angeordnet ist und dabei beispielsweise aufgrund dessen, dass sowohl das Kraftfahrzeug als auch das Fahrzeug in einem Verkehrsstau stehen, in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Kraftfahrzeug steht.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter einem Bremsvorgang eine Geschwindigkeitsabnahme beziehungsweise eine Geschwindigkeitsreduzierung des Fahrzeugs beziehungsweise des Kraftfahrzeugs zu verstehen. Ferner ist unter dem zumindest teilweise zukünftig erfolgenden Bewegungsablauf zu verstehen, dass zumindest ein Teil des Bewegungsverlaufs und somit zumindest ein Teil des Bremsvorgangs des Fahrzeugs, insbesondere der gesamte Bremsvorgang des Fahrzeugs, in Zukunft erfolgt. Der Bewegungsverlauf, insbesondere der Bremsvorgang, des Fahrzeugs wird beispielsweise mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs zu einem ersten Zeitpunkt beziehungsweise während einer ersten Zeitspanne geschätzt, wobei der Bewegungsverlauf beziehungsweise zumindest ein Teil des Bewegungsverlaufs, insbesondere der Bremsvorgang, des Fahrzeugs zu einem zeitlich auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt beziehungsweise während einer zeitlich auf die erste Zeitspanne folgenden, zweiten Zeitspanne erfolgt beziehungsweise von dem Kraftfahrzeug zeitlich durchgeführt wird. Somit wird zumindest ein Teil des Bewegungsverlaufs, insbesondere der Bremsvorgang, des Fahrzeugs mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs geschätzt und somit ermittelt, bevor der Bewegungsverlauf beziehungsweise der Bremsvorgang des Fahrzeugs tatsächlich erfolgt. Der Bewegungsverlauf wird auch als Trajektorie oder Bewegungstrajektorie bezeichnet.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Abhängigkeit von dem geschätzten Bewegungsverlauf die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch wenigstens einen Beschleunigungsvorgang des Kraftfahrzeugs eingestellt. Mit anderen Worten wird beispielsweise mittels der elektronischen Recheneinrichtung wenigstens ein Beschleunigungsvorgang, das heißt wenigstens eine Geschwindigkeitszunahme, des Kraftfahrzeugs, insbesondere automatisch und somit ohne Zutun des Fahrers des Kraftfahrzeugs, bewirkt, und zwar in Abhängigkeit von dem geschätzten Bewegungsverlauf. Durch Bewirken des Beschleunigungsvorgangs des Kraftfahrzeugs wird dessen Fahrgeschwindigkeit, insbesondere automatisch, mittels der elektronischen Recheneinrichtung eingestellt. Unter dem Beschleunigungsvorgang des Kraftfahrzeugs sind insbesondere eine positive Beschleunigung und somit eine Geschwindigkeitszunahme des Kraftfahrzeugs zu verstehen.
Darüber hinaus wird in Abhängigkeit von dem geschätzten Bewegungsverlauf ein zeitlich auf den Beschleunigungsvorgang des Kraftfahrzeugs folgender Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs mittels der elektronischen Recheneinrichtung eingestellt und somit bewirkt. Der Beschleunigungsvorgang und der zeitlich auf den Beschleunigungsvorgang folgende Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs werden mittels der elektronischen Recheneinrichtung in Abhängigkeit von dem geschätzten Bewegungsverlauf des Fahrzeugs derart eingestellt, dass das Kraftfahrzeug nach dem Bremsvorgang des Fahrzeugs und nach dem Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs einen vorgebbaren Abstand zu dem Fahrzeug einnimmt. Vorzugsweise erfolgt der Ausrollvorgang ohne Bremseingriff oder mit einem nur geringfügigen Bremseingriff. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es somit beispielsweise vorgesehen, die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs höchstens so weit zu erhöhen, dass das Kraftfahrzeug durch den Ausrollvorgang ohne Bremseingriff oder mit nur geringem Bremseingriff auf das vorausfahrende Fahrzeug aufschließt, wenn dieses den vorausschauend geschätzten und somit vorausgesagten Bremsvorgang abgeschlossen hat.
Dadurch können eine übermäßig hohe Fahrgeschwindigkeit und ein übermäßiger Bremsvorgang des Kraftfahrzeugs vermieden werden, sodass der Energieverbrauch, insbesondere der Kraftstoffverbrauch, des Kraftfahrzeugs besonders gering gehalten werden kann. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass es bei Verkehrsstaus, insbesondere auf Autobahnen, immer wieder vorkommt, dass Fahrzeuge ein kurzes Stück fahren können und dann gleich wieder auf einen stehenden oder sehr langsam fahrenden, vorausfahrenden beziehungsweise vorausliegenden Verkehrsteilnehmer abbremsen müssen. Dabei wird eine unnötig hohe Menge an Energie verbraucht, da überschüssige Bewegungsenergie beim Bremsen verloren geht, ohne dass ein Vorteil bei der Reisezeit entsteht. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können solche Verluste minimiert oder vermieden werden, da das Kraftfahrzeug in einer Stausituation nur so stark beschleunigt beziehungsweise nur auf eine solche Fahrgeschwindigkeit gebracht wird, dass sich der vorgebbare Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug nach dessen Bremsvorgang einstellt, indem das Kraftfahrzeug ohne Bremseingriff oder nur mit einem geringfügigen Bremseingriff ausrollt.
In einfachsten Fall kann bei der Schätzung des Bewegungsverlaufs, insbesondere des Bremsvorgangs des Fahrzeugs, davon ausgegangen werden, dass das Fahrzeug sofort eine moderate Bremsung bis zum Stillstand einleitet. Das Verfahren soll anhand des folgenden Beispiels verdeutlicht werden: Das vorausfahrende beziehungsweise in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Kraftfahrzeug stehende Fahrzeug beschleunigt beispielsweise aus dem Stand auf 30 Kilometer pro Stunde. Um den in naher Zukunft eintretenden Bremsvorgang des Fahrzeugs zu schätzen, werden Berechnungen des zukünftigen Bremsvorgangs des Fahrzeugs durchgeführt. Berechnungen des Bremsvorgangs des Fahrzeugs von 30 Kilometer pro Stunde zum Stillstand ergeben, dass das Kraftfahrzeugs, welches auch als eigenes Fahrzeug, eigenes Kraftfahrzeug oder Eigenfahrzeug bezeichnet wird, lediglich auf 15 Kilometer pro Stunde beschleunigt werden muss, um den vorgebbaren Abstand beziehungsweise einen Zielpunkt durch Ausrollen, das heißt durch einen Ausrollvorgang, zu erreichen. Das vorausfahrende Fahrzeug bremst beispielsweise jedoch nicht gleich ab, sondern beschleunigt weiter auf 40 Kilometer pro Stunde. Durch den erhöhten Abstand und die höhere Geschwindigkeit ergeben Neuberechnungen, dass das eigene Kraftfahrzeug auf 20 Kilometer pro Stunde beschleunigt werden soll beziehungsweise kann. Dies wird mittels des Verfahrens umgesetzt. Beginnt das vorausfahrende Fahrzeug nun tatsächlich zu bremsen, wird bei dem eigenen Kraftfahrzeug der Ausrollvorgang, welcher auch als Rollvorgang bezeichnet wird, eingeleitet und das Kraftfahrzeug kommt, insbesondere ohne Bremseingriff, direkt hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug zum Stehen, insbesondere derart, dass es zu dem vorgebbaren Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Fahrzeug kommt.
Dem zukünftig erfolgenden und zumindest den zukünftig erfolgenden Bremsvorgang umfassenden Bewegungsverlauf des Fahrzeugs geht in dem zuvor beschriebenen Beispiel ein Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs voraus, wobei beispielsweise der Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs und der danach erfolgende und den Bremsvorgang des Fahrzeugs umfassende Bewegungsverlauf beispielsweise einen Gesamtbewegungsverlauf bilden. Der Gesamtbewegungsverlauf wird zumindest teilweise mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs vorausschauend ermittelt, da zumindest der oben beschriebene Bewegungsverlauf mit dem zukünftig erfolgenden Bremsvorgang des Fahrzeugs vorausschauend geschätzt und somit ermittelt wird. Dabei ist es beispielsweise denkbar, den Beschleunigungsvorgang des Gesamtbewegungsverlaufs des Fahrzeugs zumindest teilweise vorausschauend zu schätzen und/oder zumindest teilweise zu erfassen. Beispielsweise werden das vorausfahrende Fahrzeug und insbesondere dessen Beschleunigungsvorgang mittels einer Umgebungssensorik des Kraftfahrzeugs erfasst. Die Umgebungssensorik umfasst dabei beispielsweise wenigstens eine Kamera und/oder wenigstens einen weiteren Umgebungssensor wie beispielsweise einen Radarsensor, einen Lidarsensor und/oder einen Lasersensor. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, den Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs auf Basis von Daten zu erfassen, die das Kraftfahrzeug empfängt. Diese Daten empfängt das Kraftfahrzeug beispielsweise über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder über eine Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation und/oder über eine Datenwolke und somit von wenigstens einer von dem Fahrzeug und von dem Kraftfahrzeug unterschiedlichen elektrischen Recheneinrichtung, welche auch als Server bezeichnet wird. Die Datenwolke wird auch als Cloud bezeichnet, wobei das Kraftfahrzeug an die Datenwolke beispielsweise kabellos und insbesondere über Funktechnik angebunden ist.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn zum Ermitteln beziehungsweise Einstellen des Ausrollvorgangs ein Steigungsverlauf einer vorausliegenden Strecke des Kraftfahrzeugs berücksichtigt wird. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs wenigstens eine vorausliegende, während des Beschleunigungs- und/oder Ausrollvorgangs des Kraftfahrzeugs eintretende Fahrbedingung vorausschauend ermittelt wird, wobei der Beschleunigungsvorgang und/oder der Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der vorausschauend ermittelten Fahrbedingung eingestellt werden. Die Fahrbedingung wird somit ermittelt beziehungsweise erfasst, bevor die Fahrbedingung tatsächlich eintritt, das heißt bevor die Fahrbedingung das Kraftfahrzeug beispielsweise tatsächlich beeinflusst.
Die Fahrbedingung umfasst dabei beispielsweise wenigstens einen Teilbereich einer dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Strecke des Kraftfahrzeugs und/oder wenigstens einen das Wetter charakterisierenden Parameter und/oder wenigstens einen eine Verkehrssituation charakterisierenden Parameter. Somit kann der Ausrollvorgang beziehungsweise der Beschleunigungsvorgang des Kraftfahrzeugs an die Fahrbedingung, welche zumindest während des Durchführens des Beschleunigungsvorgangs und/oder des Ausrollvorgangs des Kraftfahrzeugs eintritt und das Kraftfahrzeug beeinflusst beziehungsweise auf das Kraftfahrzeug wirkt, angepasst werden.
Auf Basis der Fahrbedingung kann beispielsweise erfasst werden, dass dem Kraftfahrzeug ein Gefälle und/oder eine Steigung der Strecke vorausliegt, wobei das Kraftfahrzeug während des tatsächlichen Durchführens des Beschleunigungsvorgangs und/oder des Ausrollvorgangs das Gefälle hinab fährt beziehungsweise die Steigung hinauf fährt. Das Gefälle und die Steigung der Strecke werden zusammenfassend auch als Topographie der Strecke bezeichnet. Im Rahmen des Verfahrens wird somit die Topographie zumindest eines dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Teilbereichs der Strecke ermittelt, sodass die Topographie des Teilbereichs ermittelt wird, bevor das Kraftfahrzeug den Teilbereich tatsächlich erreicht hat und befährt. Hierdurch können der Beschleunigungsvorgang und/oder der Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs besonders energieeffizient durchgeführt werden.
Die Fahrbedingung beziehungsweise die Topographie wird beispielsweise anhand von Kartendaten und somit auf Basis einer virtuellen Karte zumindest eines Teilbereichs der Umgebung des Kraftfahrzeugs ermittelt. Die die virtuelle Karte charakterisierenden Kartendaten sind beispielsweise in einer Speichereinrichtung eines Navigationsgeräts des Kraftfahrzeugs gespeichert. Mittels des Navigationsgeräts wird beispielsweise wenigstens eine aktuelle Position des Kraftfahrzeugs auf der Erde ermittelt, wobei die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs insbesondere mithilfe eines satellitengestützten Positionierungssystems, insbesondere mittels GPS (Global Positioning System), ermittelt wird. Durch die Ermittlung der aktuellen Position kann die Position des Kraftfahrzeugs bezüglich der virtuellen Karte ermittelt werden, sodass dann die vorausliegende Fahrbedingung für das Kraftfahrzeug ermittelt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit die Realisierung eines Stauassistenten, bei dem bereits bei einem Wieder-Anfahren des Kraftfahrzeugs eine erneute Bremsung des vorausfahrenden Fahrzeugs mitberücksichtigt und somit mit eingerechnet wird, bevor die Bremsung des vorausfahrenden Fahrzeugs tatsächlich erfolgt. Dadurch wird die Fahrgeschwindigkeit als Anfahrzielgeschwindigkeit des eigenen Kraftfahrzeugs nicht auf die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs an sich abgestimmt, sondern beispielsweise auf einen Ausrollweg des eigenen Kraftfahrzeugs, wenn beispielsweise das vorausfahrende Fahrzeug in einer aktuellen Situation in einem Abstand x moderat zu bremsen beginnen würde und damit aus einer Geschwindigkeit in einer Strecke y zum Stehen kommen würde. Ziel dabei ist es beispielsweise, eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu erreichen, um in einem Abstand z = x + y durch Ausrollen ebenfalls zum Stehen zu kommen.
Um im Rahmen des Verfahrens Abstände zwischen dem Fahrzeug und dem Kraftfahrzeug beispielsweise dann, wenn das vorausfahrende Fahrzeug beschleunigt und das eigene Kraftfahrzeug noch nicht oder sehr langsam beziehungsweise moderat beschleunigt wird, übermäßig groß werden zu lassen, kann eine beispielsweise geschwindigkeitsabhängige Maximalgröße, insbesondere von der elektronischen Recheneinrichtung, vorgegeben werden und/oder der Fahrer des Kraftfahrzeugs stellt eine solche Maximalgröße ein. Die Maximalgröße beschreibt beispielsweise den Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Kraftfahrzeug, welcher maximal zugelassen wird. Alternativ oder zusätzlich ist eine Art Effizienzgrenze als Einstellungsgröße möglich, sodass bei einer Einstellung auf maximale Effizienz die maximale Abstandsgröße größer ist oder sein muss als bei einer demgegenüber anderen Einstellung wie beispielsweise Sport oder weniger Effizienz. Diese Einstellung kann auch Teil der allgemeinen Fahreinstellung sein, bei der die Einstellung „Effizienz/Eco” oder „Komfort” oder „Sport” auf das Verfahren und somit auf eine durch das Verfahren bewirkte Regelung und Methode durchwirkt.
Ferner ist es denkbar, dass der Bewegungsverlauf und somit die in Zukunft erfolgende Bremsung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von Verkehrsdaten und/oder Wetterdaten und/oder Streckendaten geschätzt wird. Die Verkehrsdaten charakterisieren beispielsweise einen Verkehr beziehungsweise eine Verkehrssituation, in der sich zumindest das vorausfahrende Fahrzeug befindet. Die Wetterdaten charakterisieren beispielsweise das herrschende Wetter. Die Streckendaten charakterisieren beispielsweise zumindest einen dem Fahrzeug vorausliegenden Teilbereich einer Strecke des Fahrzeugs. Auf Basis der Verkehrs- und/oder Wetter- und/oder Streckendaten kann eine Wahrscheinlichkeit abgeschätzt werden, mit welcher es zu einem zukünftig erfolgenden Bremsvorgang des vorausfahrenden Fahrzeugs kommt. In der Folge kann auch eine Wahrscheinlichkeit zum Ausrollen des Kraftfahrzeugs in die Effizienzberechnung mit einfließen, sodass beispielsweise an einem Stauende eine andere Steuerung oder Regelung als an einem Stauanfang oder in der Mitte des Staus erfolgt. Ebenso kann das Verfahren, insbesondere der Beschleunigungsvorgang und/oder der Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs, an Einfädelstellen, Senken, Anstiegen und/oder Bergabfahrten und/oder an Verkehrssignale wie beispielsweise Ampeln, insbesondere deren Grünphasen und/oder Zyklendauer, angepasst werden.
Ferner ist es denkbar, den Ausrollvorgang und/oder den Beschleunigungsvorgang des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder in Abhängigkeit von einer Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation und/oder in Abhängigkeit von Daten, die das Kraftfahrzeug von einem von dem Fahrzeug und von dem Kraftfahrzeug unterschiedlichen Server empfängt, einzustellen. Außerdem ist es alternativ oder zusätzlich möglich, dass der Bewegungsverlauf des vorausfahrenden Fahrzeugs mittels einer Umgebungssensorik des Kraftfahrzeugs und/oder mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder mittels Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation und/oder mittels wenigstens einer von dem Kraftfahrzeug und von dem Fahrzeug unterschiedlichen elektronischen Recheneinrichtung (Server) geschätzt wird. Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation wird auch als Car-to-Car-Kommunikation bezeichnet, wobei die Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation auch als Car-to-X-Kommunikation bezeichnet wird.
Das vorausfahrende Fahrzeug kann beispielsweise Bestandteil einer Kolonne sein, welche mehrere, in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgende beziehungsweise hintereinander angeordnete Fahrzeuge umfasst. Dann wird beispielsweise der Bewegungsverlauf der Kolonne insgesamt geschätzt, um anhand des geschätzten und in Zukunft erfolgenden Bewegungsverlaufs den Beschleunigungsvorgang und/oder den Ausrollvorgang des eigenen, der Kolonne folgenden beziehungsweise nachfahrenden Kraftfahrzeugs einstellen zu können.
Sind beispielsweise weitere Informationen, insbesondere Car-to-Car-Kommunikation, Car-to-X-Kommunikation, Fahrzeugkolonne usw. bekannt, werden diese weiteren Informationen zur Bestimmung des Beschleunigungsvorgangs und somit der durch den Beschleunigungsvorgang einzustellenden Fahrgeschwindigkeit, welche auch als Anfahrgeschwindigkeit oder Anfahrzielgeschwindigkeit bezeichnet wird, herangezogen beziehungsweise zur Abschätzung einer Bremswahrscheinlichkeit und/oder einer Endgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs, insbesondere in einer kurzen Bremsung oder in einem kurzen Rollen, genutzt.
Zur Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug, welches zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt.
Das Verfahren und das Kraftfahrzeug ermöglichen die Realisierung einer prädiktiven Antriebsstrangregelung, mittels welcher, insbesondere in Stausituationen, ein Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs betrieben wird. Diese prädiktive Antriebsstrangregelung wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung durchgeführt, wobei das Kraftfahrzeug mittels des Antriebsstrangs antreibbar ist. Im Rahmen der prädiktiven Antriebsstrangregelung erfolgt eine Längsregelung beziehungsweise eine Längsdynamikregelung des Kraftfahrzeugs, bei welcher mittels der elektronischen Recheneinrichtung, insbesondere automatisch ohne Zutun des Fahrers des Kraftfahrzeugs, die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eingestellt wird. Hierzu werden mittels der elektronischen Recheneinrichtung wenigstens ein Bremseingriff und/oder wenigstens eine positive Beschleunigung des Kraftfahrzeugs bewirkt. Die prädiktive Antriebsstrangregelung berücksichtigt bei der Einstellung der Fahrgeschwindigkeit wenigstens ein erst in Zukunft auftretendes Ereignis und stellt somit die Fahrgeschwindigkeit auf Basis des Ereignisses zu einem ersten Zeitpunkt beziehungsweise während einer ersten Zeitspanne ein, wobei das Ereignis erst zu einem zeitlich auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt beziehungsweise während einer zeitlich auf die erste Zeitspanne folgenden zweiten Zeitspanne tatsächlich eintritt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei diesem Ereignis um den Bremsvorgang des vorausfahrenden Fahrzeugs. Durch diese prädiktive Antriebsstrangregelung ist ein besonders energieeffizienter Betrieb des Kraftfahrzeugs realisierbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die einzige Fig. zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei mittels der Vorrichtung eine prädiktive Antriebsstrangregelung in Stausituationen durchführbar ist beziehungsweise durchgeführt wird.
Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Vorrichtung, mittels welcher ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs realisiert werden kann. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Nutzfahrzeug mit einem Antriebsstrang zum Antreiben des Nutzfahrzeugs beziehungsweise Kraftfahrzeugs. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, erfolgt im Rahmen des Verfahrens und somit mittels der Vorrichtung 10 eine prädiktive Antriebsstrangregelung, bei welcher mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs eine Längsregelung beziehungsweise Längsdynamikregelung des Kraftfahrzeugs, insbesondere automatisch und somit ohne Zutun des Fahrers des Kraftfahrzeugs, durchgeführt wird. Im Rahmen der Längsregelung beziehungsweise Längsdynamikregelung wird beispielsweise eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs mittels der elektronischen Recheneinrichtung eingestellt, insbesondere automatisch und somit ohne Zutun des Fahrers. Zum Einstellen der Fahrgeschwindigkeit werden mittels der elektronischen Recheneinrichtung wenigstens ein Beschleunigungsvorgang und/oder wenigstens ein Bremsvorgang und/oder wenigstens ein Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs durchgeführt. Unter einem Beschleunigungsvorgang ist eine positive Beschleunigung und somit eine Geschwindigkeitszunahme zu verstehen, wobei unter einem eine Geschwindigkeitsabnahme beziehungsweise eine Geschwindigkeitsreduzierung zu verstehen ist. Auch im Rahmen eines Ausrollvorgangs kann es zu einer Geschwindigkeitsabnahme kommen.
Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, wird im Rahmen des Verfahrens mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs dessen Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer aktuellen Verkehrssituation automatisch eingestellt. Die elektronische Recheneinrichtung wird auch als Steuergerät bezeichnet.
Um dabei einen besonders effizienten und somit energiegünstigen Betrieb des Kraftfahrzeugs zu realisieren, wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung in einer Stausituation wenigstens ein zumindest einen Bremsvorgang umfassender, zumindest teilweise zukünftig erfolgender Bewegungsverlauf zumindest eines dem Kraftfahrzeug vorausfahrenden Fahrzeugs vorausschauend geschätzt. Unter dem dem Kraftfahrzeug vorausfahrenden Fahrzeug ist ein zusätzlich zu dem Kraftfahrzeug existierender Verkehrsteilnehmer zu verstehen, welcher in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Kraftfahrzeug fährt beziehungsweise in einem Stau steht. Die Stausituation ist dabei die zuvor genannte Verkehrssituation, in deren Rahmen es beispielsweise zu einem sogenannten Stop-and-Go-Betrieb und/oder -Zyklus des Kraftfahrzeugs und/oder des vorausfahrenden Fahrzeugs kommt. Unter einem solchen Stop-and-Go-Betrieb ist zu verstehen, dass beispielsweise das Fahrzeug zunächst stillsteht, dann beschleunigt und somit fährt und daraufhin wieder zum Stillstand kommt. Ein solcher Stop-and-Go-Betrieb ist sehr energieaufwendig, wobei mittels des Verfahrens ein solcher Stop-and-Go-Betrieb des Kraftfahrzeugs vermieden oder zumindest gering gehalten werden kann.
Der zukünftig erfolgende und den zumindest einen Bremsvorgang des Fahrzeugs umfassende Bewegungsverlauf des Fahrzeugs ist ein Bewegungsverlauf, welcher zumindest zum Teil in naher Zukunft erfolgt. Insbesondere erfolgt der Bremsvorgang des Fahrzeugs in Zukunft, sodass der Bremsvorgang mittels des Steuergeräts des Kraftfahrzeugs geschätzt und somit ermittelt wird, bevor das vorausfahrende Fahrzeug den Bremsvorgang tatsächlich durchführt. Der Bremsvorgang des Fahrzeugs ist somit ein zukünftiges, das heißt in naher Zukunft tatsächlich eintretendes Ereignis, wobei die prädiktive Antriebsstrangregelung dieses Ereignis berücksichtigt und den Antriebsstrang in Abhängigkeit von dem Ereignis betreibt, bevor das Ereignis tatsächlich auftritt beziehungsweise aufgetreten ist.
In Abhängigkeit von dem geschätzten Bewegungsverlauf wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch wenigstens einen Beschleunigungsvorgang des Kraftfahrzeugs eingestellt. Ferner wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem geschätzten Bewegungsverlauf, insbesondere in Abhängigkeit von dem geschätzten Bremsvorgang, des Fahrzeugs wenigstens ein Ausrollvorgang des eigenen Kraftfahrzeugs eingestellt und somit bewirkt. Dabei werden der Beschleunigungsvorgang und der darauffolgende Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem geschätzten Bewegungsverlauf, insbesondere in Abhängigkeit von dem geschätzten Bremsvorgang, des Fahrzeugs derart eingestellt, dass das Kraftfahrzeug nach dem Bremsvorgang des Fahrzeugs und nach dem Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs einen vorgebbaren Abstand zu dem Fahrzeug einnimmt. Dadurch können eine übermäßig hohe Fahrgeschwindigkeit und somit ein übermäßig hoher Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs vermieden werden, da das Kraftfahrzeug nicht oder nicht übermäßig stark beschleunigt wird und abgebremst werden muss, wenn der Bremsvorgang des vorausfahrenden Fahrzeugs tatsächlich erfolgt.
Der zumindest teilweise, insbesondere vollständig, zukünftig auftretende und den zumindest einen Bremsvorgang des Fahrzeugs umfassende Bewegungsverlauf des Fahrzeugs wird auch als Trajektorie oder Bewegungstrajektorie bezeichnet. Der zukünftig auftretende Bewegungsverlauf ist beispielsweise Bestandteil eines Gesamtbewegungsverlaufs, welcher wenigstens einen dem zukünftigen Bewegungsverlauf vorausgehenden Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs umfasst. Da der Bremsvorgang zukünftig erfolgt, kann dieser nicht tatsächlich erfasst werden, sondern der Bremsvorgang wird geschätzt beziehungsweise prädiktiv ermittelt. Der Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs jedoch kann beispielsweise mittels einer Umgebungssensorik des Kraftfahrzeugs erfasst werden, insbesondere dann, wenn der Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs tatsächlich auftritt. Hierzu umfasst die Umgebungssensorik beispielsweise wenigstens eine Kamera und/oder wenigstens einen von einer Kamera unterschiedlichen Umgebungssensor, welcher beispielsweise als Radarsensor, Lidarsensor oder Lasersensor ausgebildet ist. Der Gesamtbewegungsverlauf umfasst somit wenigstens einen Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs und zumindest einen Bremsvorgang des Fahrzeugs, wobei der Bremsvorgang vorausschauend geschätzt wird. Der Gesamtbewegungsverlauf wird auch als Gesamttrajektorie oder als Gesamtbewegungstrajektorie bezeichnet. Unter der vorausschauenden Schätzung des Bremsvorgangs des Fahrzeugs ist zu verstehen, dass der zukünftige, das heißt in Zukunft eintretende Bremsvorgang des Fahrzeugs mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs zu einem ersten Zeitpunkt beziehungsweise während einer ersten Zeitspanne geschätzt und somit ermittelt wird, wobei der Bremsvorgang des Fahrzeugs erst zu einem zeitlich auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt beziehungsweise während einer zeitlich auf die erste Zeitspanne folgenden zweiten Zeitspanne tatsächlich erfolgt.
Das vorausfahrende Fahrzeug kann beispielsweise Bestandteil einer Kolonne sein, welche auch als Fahrzeugkolonne bezeichnet wird und mehrere, in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete beziehungsweise aufeinanderfolgende Fahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge, umfassen kann.
Dabei sind folgende Ausgestaltungen des Verfahrens möglich: Es kann eine bessere Schätzung des zukünftigen Bremsvorgangs des Fahrzeugs durch Beobachtung der Trajektorie der gesamten vorausfahrenden Fahrzeugkolonne realisiert werden. Beispielsweise durch wenigstens eine Kamera und/oder durch wenigstens einen Radarsensor kann der vor dem vorausfahrenden Fahrzeug liegende Verkehr beobachtet und abgeschätzt werden, ob ein Bremsvorgang des Fahrzeugs unmittelbar oder erst etwas später bevorsteht. Durch Nutzung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation kann die gesamte Fahrzeugkolonne vor dem eigenen Kraftfahrzeug beobachtet und abgeschätzt werden.
Ferner kann eine Stau-Einfahrt und/oder eine Stau-Ausfahrt erkannt werden. Unter einer Stau-Einfahrt ist zu verstehen, dass ein Fahrzeug wie beispielsweise das vorausfahrende Fahrzeug oder das eigene Kraftfahrzeug in einen Stau fährt. Unter einer Stau-Ausfahrt ist zu verstehen, dass ein Fahrzeug einen Verkehrsstau verlässt beziehungsweise dass sich der Verkehrsstau auflöst. Eine Stau-Einfahrt kann beispielsweise bei Unterschreitung einer Geschwindigkeits-Schwelle des vorausfahrenden Fahrzeugs und/oder weiterer Fahrzeuge in der Kolonne vor dem eigenen Kraftfahrzeug erkannt werden. Wird beispielsweise erfasst, dass das vorausfahrende Fahrzeug sehr stark beschleunigt, kann dies als Stau-Ausfahrt interpretiert werden, sodass dann zu einer normalen Abstandsregelung gewechselt werden kann. Eine jeweilige Position von Stau-Einfahrt und Stau-Ausfahrt kann aus Verkehrsmeldungen gewonnen werden. So kann schon bei bevorstehender Stau-Einfahrt auf das Verfahren und somit auf einen Stau-Regelungsmodus gewechselt werden, welcher auch als Stauassistent bezeichnet wird. Bei einer Stau-Ausfahrt kann die Position aus der Verkehrsmeldung mit dem Beschleunigungsverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs als Kriterium kombiniert werden. So kann zum Beispiel trotz verhaltenem Beschleunigen des vorausfahrenden Fahrzeugs schon zur normalen Abstandsregelung und somit in einen normalen Modus gewechselt werden, wenn an der Stelle der Verkehrsmeldung die Stau-Ausfahrt ist. Andernfalls kann dagegen auch bei einer relativ starken Beschleunigung der durch das Verfahren realisierbare Stau-Regelungsmodus beibehalten werden, wenn laut Verkehrsmeldung die Stau-Ausfahrt noch weit entfernt ist.
Alternativ oder zusätzlich kann eine weitere Reduktion der eigenen Geschwindigkeit, das heißt der Fahrgeschwindigkeit des eigenen Kraftfahrzeugs, erfolgen. Bei sehr langsamen Geschwindigkeiten des vorausfahrenden Fahrzeugs kann die Fahrgeschwindigkeit des eigenen Kraftfahrzeugs noch weiter reduziert werden, sodass noch eine Weile mit konstanter, sehr niedriger Geschwindigkeit gefahren werden muss, bis der Zielpunkt bei einer Bremsung des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Ausrollen erreicht wird (Kriechmodus). Dadurch können kurze Stopps des vorausfahrenden Fahrzeugs ohne Anhalten des eigenen Kraftfahrzeugs ausgeglichen werden. Alternativ zu einem Kriechmodus kann auch ein Sägezahnmodus geplant und umgesetzt werden. Unter einem solchen Sägezahnmodus sind kurze Beschleunigungsphasen mit jeweiligen anschließenden längeren Rollphasen zu verstehen. Wenn das vorausfahrende Fahrzeug aus dem Stand nur sehr langsam anfährt, kann das eigene Kraftfahrzeug auch erst mit etwas Verzögerung in Gang gesetzt werden.
Ferner ist eine Begrenzung des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug denkbar. Bei etwas größeren Lücken im Stau kann sich mittels des Verfahrens der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug gegenüber dem normalen Modus so weit erhöhen, dass dazwischen vermehrt Fahrzeuge einscheren. Um dies zu verhindern, wird der Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem eigenen Kraftfahrzeug etwas vermindert, sodass bei dem bevorstehenden Bremsvorgang des vorausfahrenden Fahrzeugs das eigene Kraftfahrzeug zumindest nur sehr schwach abgebremst werden muss.
Die in der Fig. gezeigte Vorrichtung 10 ermöglicht somit die Realisierung eines prädiktiven Geschwindigkeitsregelsystems mit einem kartenbasierten Vorausschauhorizont. Darunter ist zu verstehen, dass der Beschleunigungsvorgang und/oder der Ausrollvorgang des eigenen Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von zumindest einem vorausliegenden Teilbereich einer Strecke des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden und/oder dass der zukünftige Bremsvorgang des Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem dem Fahrzeug vorausliegenden Teilbereich einer Strecke des Fahrzeugs geschätzt wird. Unter dem jeweiligen, dem Kraftfahrzeug beziehungsweise dem Fahrzeug vorausliegenden Teilbereich der jeweiligen Strecke ist zu verstehen, dass das Kraftfahrzeug beziehungsweise das Fahrzeug den vorausliegenden Teilbereich noch nicht erreicht und demzufolge noch nicht befahren hat, jedoch in Zukunft erreichen und befahren wird. Auf Basis von Kartendaten, welche eine virtuelle Karte zumindest eines Teilbereichs der Umgebung des Kraftfahrzeugs charakterisieren und beispielsweise in einem Speicher eines Navigationsgeräts des Kraftfahrzeugs gespeichert sind, kann beispielsweise der vorausliegende Teilbereich der Strecke, wobei der vorausliegende Teilbereich auch als Abschnitt oder Streckenabschnitt bezeichnet wird, erkannt werden. Ferner wird beispielsweise mittels des Navigationsgeräts und insbesondere mithilfe eines satellitengestützten Positionierungssystems, insbesondere GPS (Global Positioning System), eine aktuelle Position des Kraftfahrzeugs auf der Erde ermittelt. Dadurch kann eine Position des Kraftfahrzeugs auf beziehungsweise in der virtuellen Karte ermittelt werden, sodass dadurch der vorausliegende Streckenabschnitt ermittelt werden kann. Insbesondere ist es dadurch möglich, ein vorausliegendes Gefälle beziehungsweise einen vorausliegenden Anstieg zu erkennen, sodass der Beschleunigungsvorgang und/oder der Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs an das vorausliegende Gefälle beziehungsweise an den vorausliegenden Anstieg angepasst werden kann, insbesondere, bevor das Kraftfahrzeug das vorausliegende Gefälle beziehungsweise den vorausliegenden Anstieg tatsächlich befährt.
Mittels einer Umgebungssensorik des Kraftfahrzeugs und/oder mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder mittels Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation und/oder mittels einer Cloud-Anbindung wird eine Prädiktion der Bewegung des vorausfahrenden Fahrzeugs beziehungsweise der vorausfahrenden Fahrzeugkolonne durchgeführt, wobei unter der Prädiktion der Bewegung die vorausschauende Schätzung des Bewegungsablaufs zu verstehen ist. In Abhängigkeit von der Prädiktion der Bewegung wird beispielsweise eine verbrauchsoptimale und verschleißoptimale Bewegungstrajektorie unter Berücksichtigung des kartenbasierten Vorausschauhorizontes und mindestens eines relevanten Parameters, beispielsweise eines eine vorausliegende Steigung charakterisierenden Parameters, berechnet und umgesetzt. Unter dem kartenbasierten Vorausschauhorizont ist zu verstehen, dass auf Basis der Kartendaten und somit auf Basis der virtuellen Karte sowie auf Basis der Ermittlung der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs auf der Erde der dem Kraftfahrzeug vorausliegende Streckenabschnitt erfasst wird, wobei die Bewegungstrajektorie des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem vorausliegenden Streckenabschnitt berechnet wird. Mittels der prädiktiven Antriebsstrangregelung wird dann der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs derart betrieben, insbesondere gesteuert oder geregelt, dass die Bewegungstrajektorie des Kraftfahrzeugs tatsächlich umgesetzt wird, das heißt sodass die tatsächlich erfolgende Bewegung des Kraftfahrzeugs der berechneten Bewegungstrajektorie entspricht.
Durch Berücksichtigung des vorausliegenden Streckenabschnitts kann beispielsweise wenigstens eine vorausliegende, während des Beschleunigungs- und/oder Ausrollvorgangs des Kraftfahrzeugs eintretende und das Kraftfahrzeug beziehungsweise dessen Bewegung beeinflussende Fahrbedingung vorausschauend ermittelt werden. Die Fahrbedingung umfasst beispielsweise ein vorausliegendes Gefälle und/oder einen vorausliegenden Anstieg des vorausliegenden Streckenabschnitts, sodass die Bewegungstrajektorie des Kraftfahrzeugs an die vorausliegende Fahrbedingung angepasst werden kann, bevor das Kraftfahrzeug die Fahrbedingung erreicht hat.
Die vorausschauende Bewegungstrajektorie führt beispielsweise einen konstanten Kriechmodus derart durch, dass Stop-and-Go-Zyklen der vorausfahrenden Fahrzeugkolonne nicht zum Anhalten des eigenen Kraftfahrzeugs führen. Alternativ oder zusätzlich setzt die vorausschauende Bewegungstrajektorie eine Sägezahnform mit kurzen Beschleunigungs- und längeren Rollphasen derart um, dass die Stop-and-Go-Zyklen der vorausfahrenden Fahrzeugkolonne keinen störenden Einfluss haben. Alternativ oder zusätzlich wird die vorausschauende Bewegungstrajektorie derart geplant, dass der Abstand des Kraftfahrzeugs zum vorausfahrenden Fahrzeug nicht zu groß wird und somit die Gefahr von Kolonnenspringern beziehungsweise einfädelndem Verkehr verringert wird. Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass bei unvermeidlichen Fahrzeugstopps geprüft wird, ob eine Motor-Stopp-Startphase möglich ist und durch eine ausreichende Zeitdauer des Stopps auch sinnvoll ist. Ferner ist alternativ oder zusätzlich vorgesehen, dass bei unvermeidlichem, sofort erkanntem Fahrzeugstopp und ermittelter Sinnhaftigkeit einer Motor-Stopp-Startphase Vorbereitungen bei anderen Fahrzeugsystemen getroffen werden, um die Stopphase optimal zu überbrücken. Bei diesem anderen Fahrzeugsystem handelt es sich beispielsweise um eine Klimaanlage und/oder einen Druckluftspeicher und/oder einen Batteriespeicher des Kraftfahrzeugs.
Aus der Fig. ist erkennbar, dass die Vorrichtung 10 zur Umsetzung einer als prädiktive Stau-Stop-and-Go-Regelung ausgebildeten, prädiktiven Antriebsstrangregelung eine Einheit 12 zur Berechnung der prädiktiven Bewegungstrajektorie und somit einer prädiktiven Fahrstrategie umfasst. Ferner ist eine Einheit 14 zur Regelung und Koordination des in der Fig. mit 16 bezeichneten Antriebsstrangs vorgesehen. Die Einheit 12 umfasst ein Vorausschaumodul 18, das mithilfe einer GPS-Empfangseinrichtung 20 die gespeicherten Kartendaten und Navigationsfunktionen in einem Vorausschauhorizont der vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrstrecke vorzugsweise mit Steigungs- und Krümmungsdaten ermittelt. Ferner umfasst die Einheit 12 ein Prädiktionsmodul 22, das den voraussichtlichen Fahrzustand des eigenen Kraftfahrzeugs und auch des vorausfahrenden Fahrzeugs mithilfe der Informationen eines V2V-Kommunikationsmoduls 24 und/oder Informationen aus einer Datenwolke 26 berechnet.
Ferner umfasst die Einheit 12 ein Fahrstrategiemodul 28, das mithilfe der vorhergesagten Fahrzustände des eigenen Kraftfahrzeugs und gegebenenfalls des vorausfahrenden Fahrzeugs eine Fahrstrategie ermittelt, die eine Gangwahl 30 für ein unterlagertes Schaltgetriebe 32 über eine konventionelle Schaltstrategie 34, eine Sollgeschwindigkeitsvorgabe 36 in Form einer oberen und einer unteren Geschwindigkeitsgrenze an einen Tempomatregler 38 einer Steuerungseinheit 40 und eine Eingriffsinformation 42 für einen Abstandsregler 44 ermittelt beziehungsweise bereitstellt, wenn die prädiktive Fahrstrategie des Fahrstrategiemoduls 28 im aktiven abstandsgeregelten Fall eingreift. Die als Abstandsregeleinheit ausgebildete Einheit 14 umfasst einen Abstandssensor 46, welcher beispielsweise als Radarsensor und/oder als ein kamerabasierter Bildverarbeitungssensor ausgebildet ist, eine zugehörige Sensorauswerteeinheit 48, die die aktuell vorausfahrenden Fahrzeuge erkennt und verfolgt und die zugehörigen Messwerte (Abstände, Spureninformation, Relativgeschwindigkeit usw.) an den Abstandsregler 44 sowie an das Prädiktionsmodul 22 weiterleitet, was durch einen Pfeil 50 veranschaulicht ist.
Der Abstandsregler 44 übermittelt seine Stelleingriffe 52 für den Antriebsstrang 16 zu einer Antriebsstrangkoordinationseinheit 54 ebenso wie der Tempomatregler 38, welcher auch als Geschwindigkeitsregler bezeichnet wird. Die Antriebsstrangkoordinationseinheit 54 ist ein Antriebsstrangmomentenkoordinator, welcher dann entscheidet, welche Stellinformation er vorhält und steuert entsprechend eine Verbrennungskraftmaschine 56, eventuell vorgesehene Elektromotoren 58, Dauerbremsen 60, Betriebsbremsen 62 und/oder Motorbremsen 64. Die Einheit 12 wird auch als Abstandsregeleinheit oder als Abstandsreglereinheit bezeichnet. Die Einheit 14 und die als Einheit zur prädiktiven Fahrregelung ausgebildete Einheit 12 erhalten permanent Zustandssignale 66 und 68 des Antriebsstrangs 16. Wird ein langsameres vorausfahrendes Fahrzeug von der Sensorauswerteeinheit 48 erkannt, wird diese Information an das Prädiktionsmodul 22 weitergegeben. Das Prädiktionsmodul 22 ermittelt dann neben der auch als Fahrtrajektorie bezeichneten Bewegungstrajektorie des eigenen Kraftfahrzeugs auch die Bewegungstrajektorie beziehungsweise Fahrtrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs beziehungsweise der vorausfahrenden Fahrzeuge basierend auf dem Vorausschauhorizont, den Informationen aus der Datenwolke 26 und eingehenden Informationen über vorausfahrende Fahrzeuge mittels des V2V-Kommunikationsmoduls 24, welches auch als V2V-Kommunikationseinheit bezeichnet wird. Diese nutzt das Fahrstrategiemodul 28, um daraus Stellbefehle für die vorausschauende Betriebsstrategie zu ermitteln.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
12: Einheit
14: Einheit
16: Antriebsstrang
18: Vorausschaumodul
20: Empfangseinrichtung
22: Reduktionsmodul
24: V2V-Kommunikationsmodul
26: Datenwolke
28: Fahrstrategiemodul
30: Gangwahl
32: Schaltgetriebe
34: Schaltstrategie
36: Sollgeschwindigkeitsvorgabe
38: Tempomatregler
40: Antriebsstrangsteuerungseinheit
42: Eingriffsinformation
44: Abstandsregler
46: Abstandessensor
48: Sensorauswerteeinheit
50: Pfeil
52: Stelleingriffe
54: Antriebsstrangkoordinationseinheit
56: Verbrennungskraftmaschine
58: Elektromotoren
60: Dauerbremsen
62: Betriebsbremsen
64: Motorbremsen
66: Zustandssignale
68: Zustandssignale

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006056631 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei welchem mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs dessen Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer aktuellen Verkehrssituation automatisch eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung (12, 14) in einer Stausituation wenigstens ein zumindest einen Bremsvorgang umfassender, zumindest teilweise zukünftig erfolgender Bewegungsverlauf zumindest eines vorausfahrenden Fahrzeugs vorausschauend geschätzt und in Abhängigkeit von dem geschätzten Bewegungsverlauf die Fahrgeschwindigkeit durch wenigstens einen Beschleunigungsvorgang des Kraftfahrzeugs und wenigstens ein auf den Beschleunigungsvorgang des Kraftfahrzeugs folgender Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs derart eingestellt werden, dass das Kraftfahrzeug nach dem Bremsvorgang des Fahrzeugs und nach dem Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs einen vorgebbaren Abstand zu dem Fahrzeug einnimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung (12, 14) wenigstens eine vorausliegende, zumindest während des Beschleunigungs- und/oder Ausrollvorgangs des Kraftfahrzeugs eintretende Fahrbedingung vorausschauend ermittelt wird, wobei der Beschleunigungsvorgang und/oder der Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der vorausschauend ermittelten Fahrbedingung eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrbedingung wenigstens einen Teilbereich einer vorausliegenden Strecke des Kraftfahrzeugs und/oder wenigstens einen das Wetter charakterisierenden Parameter und/oder wenigstens einen eine Verkehrssituation charakterisierenden Parameter umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsverlauf des vorausfahrenden Fahrzeugs mittels einer Umgebungssensorik des Kraftfahrzeug und/oder mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder mittels Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation und/oder mittels wenigstens einer von dem Kraftfahrzeug und von dem Fahrzeug unterschiedlichen elektronischen Recheneinrichtung geschätzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf dem vorausschauend ermittelten Bewegungsverlauf basierendes Anhalten des Kraftfahrzeugs unterbleibt.
Kraftfahrzeug, welches zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.