DE102018216003A1 - Verfahren zum unterstützen der steuerung einer antriebsmaschine eines fahrzeugs, vorrichtung zum unterstützen der steuerung einer antriebsmaschine eines fahrzeugs und fahrzeug umfassend solche eine vorrichtung - Google Patents

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Alex Plianos
Kestutis JANKEVICIUS
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Jaguar Land Rover Ltd
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Jaguar Land Rover Ltd
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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Unterstützen der Steuerung einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs. Eine Zielgeschwindigkeit, die vom Fahrzeug an einer Zielposition auf einem aktuellen Weg des Fahrzeugs erreicht werden muss, wird ermittelt. Wenigstens ein Leerlaufprofil wird für wenigstens einen Teil des Fahrzeugwegs vor der Zielposition geschätzt. Das Leerlaufprofil/die Leerlaufprofile werden wenigstens teilweise auf der Basis einer Geometrie (etwa der Höhe) des Fahrzeugwegs geschätzt. Leerlaufprofile, die wenigstens eine vorgegebene Leerlaufanforderung erfüllen, werden ermittelt. Ein Leerlaufsignal wird auf der Basis des ermittelten Leerlaufprofils ausgegeben. Auf der Basis des Leerlaufsignals kann die Antriebsmaschine zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus auf der Basis des wenigstens einen ermittelten Leerlaufprofils gesteuert werden. Alternativ erfolgt auf der Basis des Leerlaufsignals eine Rückmeldung an einen Fahrzeugbenutzer zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus, so dass das Fahrzeug, wenn vom Benutzer in den Leerlaufmodus versetzt, gemäß dem wenigstens einen identifizierten Leerlaufprofil im Leerlauf fährt;

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft das Steuern einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs.
  • Aspekte der Erfindung betreffen ein Verfahren zum Steuern einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs, eine Vorrichtung zum Steuern einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug umfassend solch eine Vorrichtung.
  • HINTERGRUND
  • In modernen Fahrzeugen werden verschiedene Fahrerassistenzhilfen verwendet. Beispielsweise können Geschwindigkeitssteuerungen wie eine Geschwindigkeitsregelung zum Halten einer konstanten Geschwindigkeit in einem kleinen Geschwindigkeitsbereich verwendet werden. Intelligentere Versionen einer Geschwindigkeitsregelung und andere Fahrerassistenzverfahren können die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine komplexere Weise steuern, etwa an Kurven, Kreisverkehren, Änderungen der Geschwindigkeitsbegrenzung und Kreuzungen verlangsamen.
  • Typischerweise verwenden solche Verfahren eine Kombination aus Bremsen und Antriebsmaschinensteuerung zum schrittweisen Verringern der Geschwindigkeit des Fahrzeugs von einer aktuellen Geschwindigkeit auf eine Zielgeschwindigkeit an einem Punkt auf dem vorhergesagten Weg. Die Antriebsmaschine ist zum Liefern von Kraft ausgebildet, mit der das Fahrzeug angetrieben wird, und kann einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor oder eine Kombination von beiden umfassen. Beim Steuern der Geschwindigkeit muss das Verfahren verschiedene Verzögerungsprofile berücksichtigen. Beispielsweise kann ein Maximalverzögerungsprofil das maximale mögliche Bremsvermögen für das Fahrzeug darstellen und wird aufgrund der Auswirkung auf den Fahrgastkomfort ausschließlich in Notfällen verwendet. Ein weniger aggressives Profil ist ein Maximalrückgewinnungsprofil, das bei Hybrid- oder Elektrofahrzeugen verwendet werden kann. Dieses Profil stellt eine Maximalrückgewinnung dar, die von einer Elektromaschine (beispielsweise einem Motor/Generator) des Personenkraftwagens erzielt werden kann.
  • Zusätzlich zu diesen Profilen muss gegebenenfalls der Benutzerkomfort berücksichtigt werden. Beispielsweise kann ein Maximalrückgewinnungsprofil auf der Basis des Fahrzeugbenutzerkomforts verwendet werden, das als Komfortprofil bezeichnet wird. In diesem Fall hat gegebenenfalls ein Profil mit geringerer, das heißt sanfterer, Verzögerung Vorrang, um den Benutzerkomfort im Betrieb zu gewährleisten.
  • Die Geschwindigkeitsregelung ist ebenfalls ein wichtiger Aspekt bei autonomen und halbautonomen Fahrzeugsteuerungen.
  • Die Fahrzeughersteller sind gezwungen, den Kraftstoff-/Energieverbrauch zu senken, um die Fahrzeugeffizienz zu erhöhen. Es gibt viele Möglichkeiten zum Senken des Kraftstoff-/Energieverbrauchs, vom Verringern des Fahrzeuggewichts bis zur Schulung der Benutzer. Geschwindigkeitsregelsysteme bezwecken im Allgemeinen nicht eine Optimierung des Kraftstoff-/Energieverbrauchs.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Beseitigen der Nachteile des Stands der Technik.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung stellen ein Verfahren zum Steuern einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs, eine Vorrichtung zum Steuern einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug umfassend solch eine Vorrichtung wie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht bereit.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Unterstützen der Steuerung einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst:
    • Ermitteln einer Zielgeschwindigkeit, die vom Fahrzeug an einer Zielposition auf einem aktuellen Weg des Fahrzeugs erreicht werden muss;
    • Schätzen wenigstens eines Leerlaufprofils für wenigstens einen Teil des Fahrzeugwegs vor der Zielposition, wobei das wenigstens eine Leerlaufprofil wenigstens teilweise auf der Basis einer Geometrie des wenigstens einen Teils des Fahrzeugwegs geschätzt wird;
    • Ermitteln von wenigstens einem der Leerlaufprofile, das wenigstens eine vorgegebene Leerlaufanforderung erfüllt; und
    • Ausgeben eines Steuersignals zum:
      • Steuern der Antriebsmaschine zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus auf der Basis des wenigstens einen ermittelten Leerlaufprofils; oder
      • Liefern einer Rückmeldung an einen Fahrzeugbenutzer zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus, so dass das Fahrzeug, wenn vom Benutzer in den Leerlaufmodus versetzt, gemäß dem wenigstens einen identifizierten Leerlaufprofil im Leerlauf fährt.
  • Das Fahrzeug kann eine vorgegebene Maximalverzögerungsrate aufweisen, und jedes der wenigstens einen geschätzten Leerlaufprofile kann wenigstens einen Zeitraum der Verzögerung umfassen, die kleiner ist als die Maximalverzögerungsrate.
  • Die wenigstens einen oder mehreren vorgegebenen Leerlaufanforderungen können eines oder mehrere Elemente der Gruppe umfassen, umfassend:
    • eine minimale Leerlaufmodus-Dauer;
    • eine minimale Leerlaufmodus-Strecke;
    • eine minimale Leerlaufmodus-Geschwindigkeit; und
    • eine maximale Leerlaufmodus-Geschwindigkeit;
  • Das Steuern der Antriebsmaschine kann eines oder mehrere Elemente der Gruppe umfassen, umfassend:
    • Bringen eines mit der Antriebsmaschine verknüpften Getriebes in Neutralstellung;
    • Auskuppeln einer mit der Antriebsmaschine verknüpften Kupplung;
    • Abstellen der Antriebsmaschine; und
    • Modulieren von einem oder mehreren Motorsystem-Stellgliedern wie ein Abgasrückführungsventil, ein Turbolader mit variabler Geometrie, eine Ansaugdrossel und eine kontinuierlich variable Ventilsteuerung zum Verringern oder Minimieren von Pumpverlusten.
  • Das Fahrzeug kann eine Rückgewinnungskraftquelle umfassen und der Leerlaufmodus kann Rekuperationsbremsen umfassen.
  • Die vorgegebene Maximalverzögerungsrate kann auf dem komfortbasierten Verzögerungsprofil basieren.
  • Das Fahrzeug kann eine Elektromaschine umfassen und der Leerlaufmodus kann ein Bewirken eines Antriebs über die Elektromaschine umfassen, um eine gesamte Leerlaufstrecke und/oder -zeit zu verlängern.
  • Das Fahrzeug kann einen oder mehrere Bremsmechanismen umfassen und der Leerlaufmodus kann das Bewirken eines Bremsens über wenigstens einen der Bremsmechanismen zum Verlängern einer gesamten Leerlaufstrecke und/oder -zeit umfassen.
  • Das Identifizieren des wenigstens einen Leerlaufprofils kann das Wählen eines Leerlaufprofils umfassen, das eine Leerlaufmodus-Strecke und/oder Leerlaufmodus-Zeit maximiert.
  • Das Fahrzeug kann wenigstens einen ersten Geschwindigkeitsbereich, der beim Schätzen des wenigstens einen Leerlaufprofils verwendet wird, und einen zweiten Geschwindigkeitsbereich, wenn sich das Fahrzeug nicht im Leerlaufmodus befindet, aufweisen, wobei der erste Geschwindigkeitsbereich größer ist als der zweite Geschwindigkeitsbereich.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug-Leerlaufsystem zum Unterstützen der Steuerung einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Fahrzeug-Leerlaufsystem umfasst:
    • Mittel zum Ermitteln einer Zielgeschwindigkeit, die vom Fahrzeug an einer Zielposition auf einem aktuellen Weg des Fahrzeugs erreicht werden muss; Mittel zum Schätzen wenigstens eines Leerlaufprofils für wenigstens einen Teil des Fahrzeugwegs vor der Zielposition, wobei das wenigstens eine Leerlaufprofil wenigstens teilweise auf der Basis einer Geometrie des wenigstens einen Teils des Fahrzeugwegs geschätzt wird; Mittel zum Ermitteln von wenigstens einem der Leerlaufprofile, das wenigstens eine vorgegebene Leerlaufanforderung erfüllt; und
    • Mittel zum Ausgeben eines Leerlaufsignals zum: Steuern der Antriebsmaschine zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus auf der Basis des wenigstens einen ermittelten Leerlaufprofils; oder Liefern einer Rückmeldung an einen Fahrzeugbenutzer zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus, so dass das Fahrzeug, wenn vom Benutzer in den Leerlaufmodus versetzt, gemäß dem wenigstens einen identifizierten Leerlaufprofil im Leerlauf fährt.
  • Das Mittel zum Schätzen des wenigstens einen Leerlaufprofils kann umfassen:
    • einen elektronischen Prozessor mit einem elektrischen Eingang zum Empfangen von Signalen, die einen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit, eine aktuelle Position des Fahrzeugs, Karteninformationen und Geometriedaten in Bezug auf die Karteninformationen angeben; und
    • eine elektrisch mit dem elektronischen Prozessor gekoppelte elektronische Speichervorrichtung, in der Anweisungen gespeichert sind, wobei
    • der elektronische Prozessor zum Zugreifen auf die elektronische Speichervorrichtung und Ausführen der darin gespeicherten Anweisungen ausgebildet ist, so dass er zum Vorhersagen des Fahrzeugwegs auf der Basis wenigstens teilweise des Signals, das die aktuelle Position des Fahrzeugs und die Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, und gemäß dem vorhergesagten Fahrzeugweg und der Geometrie dieses Wegs zum Schätzen des Leerlaufprofils ausgebildet ist.
  • Das Mittel zum Schätzen des wenigstens einen Leerlaufprofils und das Mittel zum Ausgeben eines Leerlaufsignals können den elektronischen Prozessor zum Identifizieren von einem der erzeugten Leerlaufprofile und Erzeugen des Leerlaufsignals als Reaktion hierauf umfassen.
  • Das Fahrzeug kann eine vorgegebene Maximalverzögerungsrate aufweisen, und jedes der wenigstens einen geschätzten Leerlaufprofile kann wenigstens einen Zeitraum der Verzögerung umfassen, die kleiner ist als die Maximalverzögerungsrate.
    Das Fahrzeug-Leerlaufsystem kann Mittel zum Steuern der Antriebsmaschine zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus auf der Basis des wenigstens einen ermittelten Leerlaufprofils umfassen.
  • Das Fahrzeug-Leerlaufsystem kann Mittel zum Liefern einer Rückmeldung an einen Fahrzeugbenutzer zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus, so dass das Fahrzeug, wenn vom Benutzer in den Leerlaufmodus versetzt, gemäß dem wenigstens einen identifizierten Leerlaufprofil im Leerlauf fährt, umfassen.
  • Die wenigstens einen oder mehreren vorgegebenen Leerlaufanforderungen umfassen eines oder mehrere Elemente der Gruppe umfassend:
    • eine minimale Leerlaufmodus-Dauer;
    • eine minimale Leerlaufmodus-Strecke;
    • eine minimale Leerlaufmodus-Geschwindigkeit; und
    • eine maximale Leerlaufmodus-Geschwindigkeit;
  • Das Steuern der Antriebsmaschine kann eines oder mehrere Elemente der Gruppe umfassen, umfassend:
    • Bringen eines mit der Antriebsmaschine verknüpften Getriebes in Neutralstellung;
    • Auskuppeln einer mit der Antriebsmaschine verknüpften Kupplung;
    • Abstellen der Antriebsmaschine; und
    • Modulieren von einem oder mehreren Motorsystem-Stellgliedern wie ein Abgasrückführungsventil, ein Turbolader mit variabler Geometrie, eine Ansaugdrossel und eine kontinuierlich variable Ventilsteuerung zum Verringern oder Minimieren von Pumpverlusten.
  • Das Fahrzeug kann eine Rückgewinnungskraftquelle umfassen und der Leerlaufmodus kann Rekuperationsbremsen umfassen.
  • Die vorgegebene Maximalverzögerungsrate kann auf einem komfortbasierten Verzögerungsprofil basieren.
  • Das Fahrzeug kann eine Elektromaschine umfassen und der Leerlaufmodus kann ein Bewirken eines Antriebs über die Elektromaschine umfassen, um eine gesamte Leerlaufstrecke und/oder -zeit zu verlängern.
  • Das Fahrzeug kann einen oder mehrere Bremsmechanismen umfassen und der Leerlaufmodus kann das Bewirken eines Bremsens über wenigstens einen der Bremsmechanismen zum Verlängern einer gesamten Leerlaufstrecke und/oder -zeit umfassen.
  • Das Identifizieren des wenigstens einen Leerlaufprofils kann das Wählen eines Leerlaufprofils umfassen, das eine Leerlaufmodus-Strecke und/oder Leerlaufmodus-Zeit maximiert.
  • Das Fahrzeug kann wenigstens einen ersten Geschwindigkeitsbereich, der beim Schätzen des wenigstens einen Leerlaufprofils verwendet wird, und einen zweiten Geschwindigkeitsbereich, wenn sich das Fahrzeug nicht im Leerlaufmodus befindet, aufweisen, wobei der erste Geschwindigkeitsbereich größer ist als der zweite Geschwindigkeitsbereich.
  • Das Steuergerät kann ein Leerlauf-Steuermodul umfassend einen elektronischen Prozessor sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein nichtflüchtiges computerlesbares Trägermedium zum Speichern von computerlesbarem Code zum Steuern eines Fahrzeugs zum Ausführen eines Aspekts der Erfindung bereitgestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein nichtflüchtiges computerlesbares Trägermedium zum Speichern von computerlesbarem Code, der beim Ausführen ein Fahrzeug zum Ausführen eines Aspekts der Erfindung veranlasst, bereitgestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein auf einem Prozessor ausführbares Computerprogrammprodukt zum Ausführen eines Aspekts der Erfindung bereitgestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein zum Ausführen eines Aspekts der Erfindung ausgebildeter Prozessor bereitgestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein einen Aspekt der Erfindung ausführendes Fahrzeug bereitgestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst:
    • Ermitteln einer Zielgeschwindigkeit, die vom Fahrzeug an einer Zielposition auf einem aktuellen Weg des Fahrzeugs erreicht werden muss;
    • Schätzen wenigstens eines Leerlaufprofils für wenigstens einen Teil des Fahrzeugwegs vor der Zielposition, wobei jedes der wenigstens einen geschätzten Leerlaufprofile wenigstens einen Zeitraum der Verzögerung umfasst, die kleiner ist als die Maximalverzögerungsrate, wobei das wenigstens eine Leerlaufprofil wenigstens teilweise auf der Basis einer Geometrie des wenigstens einen Teils des Fahrzeugwegs geschätzt wird;
    • Ermitteln von wenigstens einem der Leerlaufprofile, das wenigstens eine vorgegebene Leerlaufanforderung erfüllt; und
    • Ausgeben eines Steuersignals zum Steuern der Antriebsmaschine zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus auf der Basis des wenigstens einen ermittelten Leerlaufprofils.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug-Leerlaufsystem zum Steuern einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Fahrzeug-Leerlaufsystem umfasst:
    • Mittel zum Ermitteln einer Zielgeschwindigkeit, die vom Fahrzeug an einer Zielposition auf einem aktuellen Weg des Fahrzeugs erreicht werden muss;
    • Mittel zum Schätzen wenigstens eines Leerlaufprofils für wenigstens einen Teil des Fahrzeugwegs vor der Zielposition, wobei jedes der wenigstens einen geschätzten Leerlaufprofile wenigstens einen Zeitraum der Verzögerung umfasst, die kleiner ist als eine Maximalverzögerungsrate, wobei das wenigstens eine Leerlaufprofil wenigstens teilweise auf der Basis einer Geometrie des wenigstens einen Teils des Fahrzeugwegs geschätzt wird;
    • Mittel zum Ermitteln von wenigstens einem der Leerlaufprofile, das wenigstens eine vorgegebene Leerlaufanforderung erfüllt; und
    • Mittel zum Ausgeben eines Leerlaufsignals zum Steuern der Antriebsmaschine zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus auf der Basis des wenigstens einen ermittelten Leerlaufprofils.
  • Das Fahrzeug-Leerlaufsystem kann Mittel zum Steuern der Antriebsmaschine zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus auf der Basis des wenigstens einen ermittelten Leerlaufprofils umfassen.
  • Das Mittel zum Ermitteln einer Zielgeschwindigkeit kann umfassen:
    • einen elektronischen Prozessor mit einem elektrischen Eingang zum Empfangen von Signalen, die einen Wert der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, eine aktuelle Position des Fahrzeugs, Karteninformationen und Geometriedaten in Bezug auf die Karteninformationen angeben; und
    • eine elektrisch mit dem elektronischen Prozessor gekoppelte elektronische Speichervorrichtung, in der Anweisungen gespeichert sind, wobei
    • der elektronische Prozessor zum Zugreifen auf die elektronische Speichervorrichtung und Ausführen der darin gespeicherten Anweisungen ausgebildet ist, so dass er zum Ermitteln einer Zielgeschwindigkeit, die vom Fahrzeug an einer Zielposition auf dem aktuellen Weg erreicht werden muss, auf der Basis wenigstens teilweise der folgenden Änderungen in der Geometrie des Fahrzeugwegs ausgebildet ist.
  • Das Mittel zum Schätzen des wenigstens einen Leerlaufprofils und das Mittel zum Ausgeben eines Leerlaufsignals können den elektronischen Prozessor zum Identifizieren von einem der erzeugten Leerlaufprofile und Erzeugen des Leerlaufsignals als Reaktion hierauf umfassen.
  • Innerhalb des Umfangs dieser Anmeldung wird ausdrücklich beabsichtigt, dass die unterschiedlichen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorhergehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt werden, und insbesondere deren individuellen Merkmale, unabhängig voneinander oder in einer beliebigen Kombination berücksichtigt werden können. Dies bedeutet, dass alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer beliebigen Ausführungsform auf beliebige Weise und/oder Kombination kombiniert werden können, sofern diese Merkmale nicht inkompatibel sind. Der Anmelder behält sich das Recht vor, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu ändern oder jeden neuen Patentanspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu verändern, um von einem beliebigen Merkmal eines beliebigen anderen Anspruchs abzuhängen und/oder dieses zu integrieren, obwohl es auf diese Art und Weise zuvor nicht beansprucht wurde.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend sind eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
    • 1 zeigt ein Fahrzeug in der Form eines Personenkraftwagens umfassend eine Vorrichtung zum Steuern einer Antriebsmaschine des Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 2 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines Verfahrens zum Steuern einer Antriebsmaschine des Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 3 zeigt einen Graphen der Geschwindigkeit zur Strecke für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 4 zeigt einen Graphen der Geschwindigkeit zur Strecke für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 5 zeigt einen Graphen der Geschwindigkeit zur Strecke für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 6 zeigt einen Graphen der Geschwindigkeit zur Strecke für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 7 zeigt einen Graphen der Geschwindigkeit zur Strecke für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 8 zeigt einen Graphen der Geschwindigkeit zur Strecke für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 9A bis 9D zeigen Beispiele für Höhenprofile eines aktuellen Fahrzeugwegs.
    • 10 zeigt einen Graphen der Geschwindigkeit zur Strecke für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 11 zeigt einen Graphen der Geschwindigkeit zur Strecke für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zusammen mit einer topographischen Karte.
    • 12 zeigt einen Graphen der Geschwindigkeit zur Strecke für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zusammen mit einer Längsneigung. 13 zeigt eine schematische Ansicht einer Architektur zum Ausführen eines Verfahrens zum Steuern einer Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Wie in 1 dargestellt, ist ein Fahrzeug in der Form des Fahrzeugs 100 mit Technologie ausgestattet, die es ermöglicht, folgenden Änderungen in der Geometrie des aktuellen Wegs und insbesondere Änderungen in der Höhe entlang des aktuellen Wegs vorzugreifen. Eine GPS-Einheit 102 empfängt Signale von GPS-Satelliten 104, 105 und 106 gemäß dem Stand der Technik und verwendet die relativen Zeitverzögerungen der empfangenen Signale zum Triangulieren eines Orts des Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 verfügt ebenfalls über eine elektronische Karteneinheit 108, die Karteninformationen speichert. Die Karteninformationen können beispielsweise die Straßentopographie, Orte wie Städte und Vororte und Points of Interest umfassen. Von der elektronischen Karteneinheit können auch geometrische Daten gespeichert werden. Die geometrischen Daten umfassen Geländedaten und insbesondere Informationen zu Änderungen in der Höhe wenigstens in Bezug auf die Straßentopographie. Die geometrischen Daten können optional ein oder mehrere Elemente der Gruppe umfassend Straßenkurven, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Kreisverkehre, Richtungsänderungen und andere Straßenattribute umfassen, die zu Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungen während des Leerlaufs beitragen oder solche erfordern. Die Geländedaten können lokal gespeichert oder remote über ein drahtloses Netzwerk (nicht dargestellt) abgerufen werden und können von der GPS-Einheit 102 stammen oder einen Teil der Karteninformationen bilden.
  • Optional kann das Fahrzeug eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V-) und Fahrzeug-zu-Infrastruktur-(V2I-)Kommunikation zum Aktualisieren der Karteninformationen und/oder der geometrischen Daten verwenden. Zusätzliche Informationen wie variable Geschwindigkeitsbegrenzungen können ebenfalls über eine V2V- und/oder V2I-Kommunikation ermittelt werden.
  • Ein Steuergerät 110 empfängt Informationen zur aktuellen Position des Fahrzeugs 100 von der GPS-Einheit 102 und Informationen von der elektronischen Karteneinheit 108. Das Steuergerät 110 kann diese Informationen zum Schätzen oder Ermitteln eines Wegs verwenden, dem das Fahrzeug folgen soll. Der Weg kann auf mehreren Möglichkeiten basieren. Beispielsweise kann der Benutzer ein Ziel und alle Routeninformationen in eine Satellitennavigations-Schnittstelle eingeben. Daraus kann das Fahrzeug mit einer gewissen Zuverlässigkeit den wahrscheinlichen Weg ermitteln, dem das Fahrzeug folgen wird. Wenn eine Route vorab ermittelt wird, beispielsweise bei Verwendung einer Satellitennavigation, kann das Fahrzeug dieser automatisch (beispielsweise in einem vollautonomen Personenkraftwagen), halbautomatisch (beispielsweise unter Verwendung einer Fahrerassistenzfunktion) oder mit Sprachnavigationsbefehlen für einen menschlichen Benutzer folgen.
  • Wenn der Benutzer die Satellitennavigationsfunktion nicht verwendet, kann ein wahrscheinlicher Weg auf der Basis von elektronischen Karteninformationen berechnet werden. Beispielsweise wird ein Fahrer oder Benutzer auf einer Autobahn oder Kraftfahrstraße vermutlich auf dieser Straße bleiben, gegebenenfalls über eine gewisse Strecke, und daher kann der Weg relativ einfach vorhergesagt werden.
  • Die elektronischen Karteninformationen können optional mit Informationen von Fahrzeugsensoren, die den Fahrzeugzustand beschreiben, kombiniert werden. Beispielsweise weist ein Benutzer, etwa ein Fahrer, der einen Fahrtrichtungsanzeiger verwendet, während er an einem bestimmten Punkt der Straße verlangsamt, darauf hin, dass das Fahrzeug im Begriff steht, in der vom Fahrtrichtungsanzeiger angezeigten Richtung abzubiegen.
  • In anderen Ausführungsformen kann eine V2V- und/oder V2I-Kommunikation zum Schätzen oder Ermitteln des wahrscheinlichen Fahrzeugwegs verwendet werden. Wenn beispielsweise eine V2I-Kommunikation empfangen wird, die angibt, dass die vorausliegende Straße gesperrt ist, kann das Fahrzeug den wahrscheinlichen Weg ermitteln, den der Benutzer wählt, um die Straßensperre zu umfahren.
  • In anderen Ausführungsformen kann vorhergehendes Benutzerverhalten als Eingabe für die Wegschätzung verwendet werden. Wenn der Benutzer beispielsweise zu bestimmten Zeiten zum und vom Arbeitsplatz pendelt, kann das Fahrzeug annehmen, dass das Ziel die Wohnung oder der Arbeitsplatz ist, wenn der Benutzer das Fahrzeug in diesen Zeiträumen verwendet, und dass der wahrscheinlichste Weg der ist, den der Benutzer jeden Tag wählt.
  • Obgleich im Fahrzeug 100 befindlich dargestellt, kann das Steuergerät 110 und/oder die Karteneinheit 108 auch remote auf einem oder mehreren Servern oder (einem) anderen Computer(n), auf die das Fahrzeug 100 zugreifen kann, angeordnet sein. Die GPS-Einheit 102 ist üblicherweise lokal im Fahrzeug 100 angeordnet; aber in anderen Ausführungsformen können die Informationen zur aktuellen Position des Fahrzeugs 100 auf andere Weisen bereitgestellt werden. Beispielsweise können andere Formen der Ortung verwendet werden, etwa verschiedene Satellitenortungssysteme (beispielsweise das europäische Satellitenortungssystem Galileo), eine Zeitverzögerungstriangulation mit Telekommunikations-Basisstations-Signalen, trägheitsbasierten Messsystemen oder eine beliebige Kombination hiervon.
  • Obgleich sie als selbstständige Komponenten dargestellt sind, können GPS-Einheit 102, elektronische Karteneinheit 108 und/oder Steuergerät 110 vollständig oder teilweise in auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführter Software und/oder vollständig oder teilweise als Teil einer Hardware, die für andere Verarbeitungsaufgaben im Personenkraftwagen zuständig ist, ausgeführt sein. Beispielsweise kann eine Universalverarbeitungseinheit (nicht dargestellt) die Funktionen der GPS-Einheit 102, der elektronischen Karteneinheit 108 und/oder des Steuergeräts 110 in Verbindung mit erforderlicher zusätzlicher Hardware (beispielsweise Antennen und Funkschaltungen für GPS-Signalempfang und -verarbeitung) ausführen.
  • Durch Verwenden von Geländedaten kann ein Verfahren 111 zum Steuern einer Antriebsmaschine des Fahrzeugs ausgeführt werden. 2 zeigt, wie eine Zielgeschwindigkeit ermittelt wird 112. Die Zielgeschwindigkeit ist eine Geschwindigkeit, die vom Fahrzeug an einer Zielposition auf einem aktuellen Weg des Fahrzeugs erreicht werden muss. Die Zielgeschwindigkeit und/oder die Zielposition können von einer Änderung der Bedingungen auf dem aktuellen Weg abhängen. Beispielsweise kann eine Kurve voraus sein, die nicht mit der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs befahren werden kann, so dass eine Zielgeschwindigkeit ermittelt wird, auf die das Fahrzeug bis zu einem bestimmten Punkt auf dem Weg vor der Kurve verlangsamen muss. Alternativ kann eine Änderung der ausgeschilderten oder gesetzlich vorgeschriebenen Höchstgeschwindigkeit vorliegen, die ein Verlangsamen des Fahrzeugs erfordert, so dass eine Zielgeschwindigkeit ermittelt wird, auf die das Fahrzeug bis zum Punkt auf dem Weg, an dem sich die ausgeschilderte oder gesetzlich vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit ändert, verlangsamen muss.
  • Wenigstens ein Leerlaufprofil wird für wenigstens einen Teil des Fahrzeugwegs vor der Zielposition geschätzt 114. Das oder jedes Leerlaufprofil wird wenigstens teilweise auf der Basis einer Geometrie wenigstens eines Teils des Fahrzeugwegs geschätzt. Der Fahrzeugweg ist der aktuelle wahrscheinlichste Weg, den das Fahrzeug fährt, auf der Basis beispielsweise einer Satellitennavigationsroute, der autonom, halbautonom oder manuell vom Fahrer des Fahrzeugs gefolgt wird. In jedem Fall wird das Gas wenigstens teilweise vom Fahrzeug 100 unter Berücksichtigung des eingeschalteten Tempomats oder der eingeschalteten Fahrerassistenzfunktion gesteuert. Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben stellt das oder jedes Leerlaufprofil eine vorhergesagte Fahrzeuggeschwindigkeit über eine Zeit und/oder eine Strecke dar und wird auf der Basis einer Geometrie wenigstens eines Abschnitts des vorhergesagten Fahrzeugwegs erzeugt. Jedes der wenigstens einen geschätzten Leerlaufprofile umfasst wenigstens einen Zeitraum der Verzögerung, die kleiner ist als die Maximalverzögerungsrate.
  • Wenigstens eines der Leerlaufprofile, das wenigstens eine vorgegebene Leerlaufanforderung erfüllt, wird ermittelt 116. Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben kann dieses Ermitteln auf der Basis von einem oder mehreren Faktoren erfolgen, etwa das Optimieren der Kraftstoffeffizienz über einen bestimmten Abschnitt des Wegs oder das Halten einer Fahrzeuggeschwindigkeit bei, oberhalb oder unterhalb einer bestimmten Geschwindigkeit oder eines Verzögerungsprofils.
  • Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben kann die Antriebsmaschine anschließend zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus auf der Basis des wenigstens einen ermittelten Leerlaufprofils gesteuert werden 117. Alternativ kann eine Rückmeldung an einen Fahrzeugbenutzer zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus geliefert werden 119, so dass das Fahrzeug, wenn vom Benutzer in den Leerlaufmodus versetzt, gemäß dem wenigstens einen identifizierten Leerlaufprofil im Leerlauf fährt.
  • 3 zeigt einen Graphen der Geschwindigkeit zur Strecke für das Fahrzeug 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 fährt ursprünglich am Punkt 118 mit 80 km/h. Das Fahrzeug 100 ermittelt (oder erfasst) eine Änderung der Geschwindigkeitsbegrenzung auf 30 km/h am Punkt 120 auf der Strecke. Das Fahrzeug 100 kann diese Notwendigkeit einer Geschwindigkeitsänderung durch Vorausschau über eine kontinuierliche Strecke (beispielsweise 1,5 km) erkennen oder kann vorab den vorhergesagten Weg teilweise oder vollständig einer Voranalyse unterziehen. Die Geschwindigkeitsbegrenzung für einen bestimmten Ort kann aus in einem mit den Kartendaten verknüpften elektronischen Speicher gespeicherten Daten ermittelt werden oder kann zusätzlich oder alternativ dem Fahrzeug von einem cloudbasierten Server bereitgestellt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Geschwindigkeitsbegrenzung mit Voraussichtkameras oder anderen geeigneten Mitteln erfasst werden, die im Fahrzeug montiert und zum Beobachten und Erkennen von aufgestellten Geschwindigkeitsbegrenzungsschildern ausgebildet sind, die neben der Straße oder dem Weg, auf dem das Fahrzeug fährt, angeordnet und mit dieser verbunden sind.
  • 3 zeigt ein am Punkt 124 beginnendes erstes Verzögerungsprofil 122, das gemäß einer Geschwindigkeitsregelung verwendet werden würde. Das Verzögerungsprofil erstreckt sich vom Punkt 124 auf dem Weg zum Punkt 120, an dem sich die Geschwindigkeitsbegrenzung zu 30 km/h ändert. Wenn das Fahrzeug 100 eine Antriebsquelle mit einer Rekuperationsbremsanlage wie eine Elektromaschine und eine Energiespeicheranlage oder eine mechanische Energiespeicheranlage für kinetische Energie umfasst, kann dieses Verzögerungsprofil 122 beispielsweise ein Maximalrückgewinnungseffizienz-Profil sein wie zuvor beschrieben. Wenn das Fahrzeug 100 keine Rekuperationsbremsanlage aufweist, kann das zweite Verzögerungsprofil ein Motorbremsprofil sein, in dem der Schubbetrieb des Verbrennungsmotors zum Verlangsamen des Fahrzeugs in einem größeren Umfang als beim Treten des Kupplungspedals oder in der Neutralstellung des Getriebes verwendet wird. Das Profil 122 kann ebenfalls einen Beitrag von der Reibungsbremse oder eine Kombination der zuvor genannten Elemente umfassen.
  • In der Ausführungsform von 3 wird ein erstes Leerlaufprofil 126 wenigstens teilweise auf der Basis einer Geometrie wenigstens eines Teils des Fahrzeugwegs geschätzt. Das erste Leerlaufprofil 126 beginnt am Punkt 128 auf dem Fahrzeugweg. Wie zuvor ist der Fahrzeugweg der aktuelle wahrscheinlichste Weg, den das Fahrzeug fährt, auf der Basis beispielsweise einer Satellitennavigationsroute, der autonom, halbautonom oder manuell vom Fahrer des Fahrzeugs gefolgt wird. Die Geometrie des Wegs kann die Geländedaten umfassen wie zuvor beschrieben. Aus den von den Geländedaten angegebenen Änderungen der Höhe kann geschätzt werden, wie viel das Fahrzeug 100 verlangsamen oder beschleunigen wird, wenn es verschiedene Abschnitte des Fahrzeugwegs während eines Leerlaufereignisses befährt.
  • In der in 3 dargestellten Ausführungsform ist der Weg zwischen Punkt 118 und Punkt 120, an dem es 30 km/h erreichen muss, relativ flach. Das Leerlaufprofil 126 zeigt daher eine kontinuierlich abnehmende Geschwindigkeit, beginnend am Punkt 128 auf dem Weg.
  • In der Ausführungsform von 3 schneidet sich das erste Leerlaufprofil 126 mit dem ersten Verzögerungsprofil 122 am Punkt 132. Ab diesem Punkt verzögert das Fahrzeug 100 gemäß dem ersten Verzögerungsprofil 122, das die Verwendung von Rekuperationsbremsen, Motorbremsen (bewirkt durch Pumpverluste eines in einem Schubbetrieb laufenden Motors) oder Reibungsbremsen umfassen kann. Das erste Verzögerungsprofil 126 kann an einem Schnittpunkt mit dem ersten Verzögerungsprofil 122 aus einem von vielen möglichen Gründen enden. Beispielsweise kann entsprechend den Änderungen in der Höhe zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und dem Punkt 120, an dem sich die Geschwindigkeitsbegrenzung ändert, ein Leerlauf allein gegebenenfalls nicht eine ausreichende Verringerung der Geschwindigkeit ermöglichen, um es dem Fahrzeug zu ermöglichen, zu dem Zeitpunkt, zu dem es den Punkt 120 erreicht, 30 km/h zu erreichen. Alternativ oder zusätzlich kann der Benutzer lange Zeiträume von Leerlauf mit langsamen Verringerungen der Geschwindigkeiten als störend empfinden. Aus beliebigen Gründen kann das erste Leerlaufprofil 126 an einem Punkt im ersten Verzögerungsprofil 122 enden.
  • 4 zeigt ein ähnliches Szenario wie das in 3 dargestellte. Der Unterschied in 4 besteht darin, dass sich das erste Leerlaufprofil 126 nicht mit dem ersten Verzögerungsprofil 122 schneidet. Stattdessen fährt das Fahrzeug 100 im Leerlauf von der Ausgangsgeschwindigkeit von 80 km/h den gesamten Weg bis zur Zielgeschwindigkeit von 30 km/h am Punkt 120.
  • Das Schätzen des oder jedes Leerlaufprofils kann auf eine geeignete Weise erfolgen. In einer Ausführungsform, etwa der von 3 oder 4, wird nur ein einzelnes Leerlaufprofil geschätzt. Das Schätzen kann das Modellieren der Weise umfassen, auf die sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ändert, während es einen Abschnitt des vorausliegenden Wegs passiert. Der Prozess kann iterativ sein. Eine erste Näherung kann beispielsweise auf der Basis eines relativ einfachen Modells der Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs über einen Abschnitt des Wegs von einem Ausgangspunkt erfolgen.
  • Ein erster Ausgangspunkt (beispielsweise Ausgangspunkt 128) kann auf eine geeignete Weise gewählt werden. Beispielsweise kann das Fahrzeug 100 eine Angabe eines geeigneten Ausgangspunkts auf der Basis von vom Fahrzeug oder anderen Straßenbenutzern, die zuvor über einen relevanten Abschnitt des aktuellen Fahrzeugwegs im Leerlauf gefahren sind, lokal speichern oder über ein drahtloses Netzwerk herunterladen.
  • Sobald ein erster Ausgangspunkt festgelegt ist, kann das erste Leerlaufprofil 126 durch Modellieren der Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs geschätzt werden, während es auf dem Fahrzeugweg nach diesem Punkt im Leerlauf fährt. Das Modellieren der Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann auf der Änderung der Höhe über Abschnitten des Fahrzeugwegs basieren. Ein Großteil dieser geschätzten Geschwindigkeitsverringerung kann auf die Umwandlung von kinetischer Energie in potentielle Energie, wenn das Fahrzeug 100 eine Anhöhe im Leerlauf hinauffährt, und umgekehrt zurückzuführen sein. In einigen Ausführungsformen kann das Leerlaufprofil ausschließlich auf Schätzungen von Geschwindigkeitsänderungen aufgrund dieser Umwandlung basieren. In anderen Ausführungsformen können aber auch andere Faktoren zur Schätzung hinzugefügt werden. Beispielsweise kann die Wirkung des Luftwiderstands berücksichtigt werden. Einem Fachmann ist bekannt, dass der Luftwiderstand bei höheren Geschwindigkeiten größer ist und eine relativ größere Auswirkung bei relativ flachen Abschnitten des Fahrzeugwegs haben kann. Andere Faktoren wie Geschwindigkeitsverlust durch Kurvenfahrt (beispielsweise aufgrund der Reifenreibung und/oder anderer Differentialverluste), Reifenwiderstand (optional einschließlich der Wirkung von unterschiedlichen Reifendrücken), Wind, Luftdichte (beispielsweise aufgrund von Temperatur und/oder Feuchtigkeit), Regen, Pfützen, Straßenbelagsart und -qualität und bekanntes Fahrzeugverhalten bei bestimmten Geschwindigkeiten oder unter bestimmten Bedingungen können ebenfalls alleine oder in Kombination in der Schätzung verwendet werden. Diese und andere Faktoren können auf der Basis von direkten Messungen (beispielsweise Luftdruck und Temperatur), impliziten Messungen (beispielsweise Fahrzeugreifendruck auf der Basis der gemessenen Verzögerung bei verschiedenen Geschwindigkeiten im Leerlauf) oder Nachschlagedaten (beispielsweise können Straßenbelagsarten einen Teil der Karteninformationen bilden, die von der elektronischen Karteneinheit 108 gespeichert werden oder auf die von dieser zugegriffen wird) geschätzt werden.
  • Wenn sich das Leerlaufprofil zu früh mit dem ersten Verzögerungsprofil 122 schneidet, wurde gegebenenfalls zu früh mit dem Leerlauf begonnen. Es kann dann ein früherer Ausgangspunkt auf dem Weg gewählt und das Leerlaufprofil erneut geschätzt werden.
  • Wenn sich das Leerlaufprofil nicht mit dem ersten Verzögerungsprofil 122 schneidet, wurde gegebenenfalls zu spät mit dem Leerlauf begonnen. Es kann ein späterer Ausgangspunkt auf dem Weg gewählt und das Leerlaufprofil erneut geschätzt werden. Der Prozess kann wiederholt werden, bis ein akzeptabler Schnittpunkt mit dem ersten Verzögerungsprofil 122 erzielt wird (wie in der Ausführungsform von 3) oder das Leerlaufereignis darin resultiert, dass die Zielgeschwindigkeit am Zielpunkt oder in dessen Nähe erreicht wird (wie in der Ausführungsform von 4).
  • Eine alternative Weise zum Ermitteln, welches Leerlaufprofil auszuführen ist, besteht im Erzeugen von mehreren Leerlaufprofilen, die jeweils an einem anderen Ausgangspunkt beginnen. Wie in 5 dargestellt werden ein erstes Leerlaufprofil 134, das am Ausgangspunkt 135 beginnt, ein zweites Leerlaufprofil 136, das am Ausgangspunkt 137 beginnt, und ein drittes Leerlaufprofil 138, das am Ausgangspunkt 139 beginnt, erzeugt. Anschließend kann das Leerlaufprofil zur Ausführung gewählt werden, das am nächsten zum gewünschten Leerlaufverhalten ist. Beispielsweise erreicht in 5 das erste Leerlaufprofil 134 die Zielgeschwindigkeit zu früh am Punkt 141 (es schneidet sich beispielsweise nicht mit dem ersten Verzögerungsprofil 122) und kann somit verworfen werden. Das zweite Leerlaufprofil 136 schneidet sich mit dem ersten Verzögerungsprofil 122 am Punkt 143. Das dritte Leerlaufprofil 138 schneidet sich mit dem ersten Verzögerungsprofil 122 am Punkt 145. In einer Ausführungsform kann das zweite Leerlaufprofil 136 zur Ausführung mit Vorrang vor dem dritten Leerlaufprofil 138 ausgewählt werden, beispielsweise weil es eine längere Leerlaufdauer umfasst. In anderen Ausführungsformen kann das dritte Leerlaufprofil 138 ausgewählt werden, weil beispielsweise gegebenenfalls die Leerlaufzeit des zweiten Leerlaufprofils 136 zu lange für den Benutzerkomfort ist.
  • Eine weitere Möglichkeit zum Schätzen eines Leerlaufprofils besteht darin, von einem oder mehreren Endpunkten rückwärts vorzugehen. Das Schätzen kann das Modellieren der Weise umfassen, auf die sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ändert, während es einen Abschnitt des vorausliegenden Wegs passiert, wobei jedoch rückwärts statt vorwärts vorgegangen wird. Ein Endpunkt kann auf eine beliebige geeignete Weise gewählt werden. Beispielsweise kann das Fahrzeug eine Angabe eines geeigneten Endpunkts auf der Basis von vom Fahrzeug oder anderen Straßenbenutzern wie anderen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Bussen, die zuvor über einen relevanten Abschnitt des Fahrzeugwegs im Leerlauf gefahren sind, lokal speichern oder über ein drahtloses Netzwerk herunterladen.
  • Sobald ein Endpunkt festgelegt ist, kann ein Leerlaufprofil durch Modellieren der Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs geschätzt werden, während es auf dem Fahrzeugweg zu diesem Punkt im Leerlauf fährt. Da die Schätzungen rückwärts von einem Endpunkt vorgehend vorgenommen werden, muss gegebenenfalls der Weg segmentiert und die Geschwindigkeitsänderung über jedem Segment in einer Vorwärtsrichtung modelliert werden, wobei jedoch jedes Segment nacheinander beginnend mit dem, das am nächsten zum Endpunkt liegt, geschätzt wird. Wie beim Ansatz zum Vorwärtsmodellieren kann das Modellieren der Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Änderung der Höhe über Abschnitten des Fahrzeugwegs basieren. Ein Großteil dieser geschätzten Geschwindigkeitsverringerung kann auf die Umwandlung von kinetischer Energie in potentielle Energie, wenn das Fahrzeug 100 eine Anhöhe im Leerlauf hinauffährt, und umgekehrt zurückzuführen sein. In einigen Ausführungsformen kann das Leerlaufprofil ausschließlich auf Schätzungen von Geschwindigkeitsänderungen aufgrund dieser Umwandlung basieren. In anderen Ausführungsformen können aber auch andere Faktoren zur Schätzung hinzugefügt werden. Beispielsweise kann die Wirkung des Luftwiderstands berücksichtigt werden. Einem Fachmann ist bekannt, dass der Luftwiderstand bei höheren Geschwindigkeiten größer ist und eine relativ größere Auswirkung bei relativ flachen Abschnitten des Fahrzeugwegs haben kann. Andere Faktoren wie Geschwindigkeitsverlust durch Kurvenfahrt (beispielsweise aufgrund der Reifenreibung und/oder anderer Differentialverluste), Reifenwiderstand (optional einschließlich der Wirkung von unterschiedlichen Reifendrücken), Wind, Luftdichte (beispielsweise aufgrund von Temperatur und/oder Feuchtigkeit), Regen, Pfützen, Straßenbelagsart und -qualität und bekanntes Fahrzeugverhalten bei bestimmten Geschwindigkeiten oder unter bestimmten Bedingungen können ebenfalls alleine oder in Kombination in der Schätzung verwendet werden. Diese und andere Faktoren können auf der Basis von direkten Messungen (beispielsweise Luftdruck und Temperatur), impliziten Messungen (beispielsweise Fahrzeugreifendruck auf der Basis der gemessenen Verzögerung bei verschiedenen Geschwindigkeiten im Leerlauf) oder Nachschlagedaten (beispielsweise können Straßenbelagsarten einen Teil der Karteninformationen bilden, die von der elektronischen Karteneinheit 108 gespeichert werden oder auf die von dieser zugegriffen wird) geschätzt werden.
  • Rückwärts vorgehend kann ermittelt werden, ob sich das Leerlaufprofil mit der Ausgangsgeschwindigkeit an einem Punkt vor der aktuellen Position des Fahrzeugs auf dem Weg schneidet. Falls ja, kann das Leerlaufprofil zur Ausführung ausgewählt werden.
  • Wenn das Ermitteln ergibt, dass sich das Leerlaufprofil nicht mit der Ausgangsgeschwindigkeit an einem Punkt vor der aktuellen Position des Fahrzeugs schneidet, muss ein anderer Endpunkt zur Schätzung eines weiteren Leerlaufprofils ausgewählt werden. Beispielsweise kann ein späterer Ausgangspunkt die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass sich das Leerlaufprofil mit der Ausgangsgeschwindigkeit an einem Punkt vor der aktuellen Position des Fahrzeugs schneidet. Der Prozess kann wiederholt werden, bis ein akzeptabler Schnittpunkt mit der Zielgeschwindigkeit erreicht wird. Alternativ oder zusätzlich kann eine Interpolation zwischen Leerlaufprofilen zum Schätzen eines weiteren Leerlaufprofils verwendet werden.
  • Wenn gewünscht ist, dass sich das Leerlaufprofil an einem bestimmten Punkt (oder in einem bestimmten Bereich) im ersten Verzögerungsprofil 122 schneidet, kann der Endpunkt entsprechend ausgewählt werden.
  • Eine alternative Weise zum Ermitteln, welches Leerlaufprofil auszuführen ist, besteht im Erzeugen von mehreren Leerlaufprofilen, wobei jeweils von einem anderen Endpunkt rückwärts vorgegangen wird. Wie in 6 dargestellt werden ein viertes Leerlaufprofil 140, ein fünftes Leerlaufprofil 142 und ein sechstes Leerlaufprofil 144 erzeugt. Anschließend kann das Leerlaufprofil zur Ausführung gewählt werden, das am nächsten zum gewünschten Leerlaufverhalten ist. Beispielsweise schneidet sich in 6 das vierte Leerlaufprofil 140 nicht mit der Ausgangsgeschwindigkeit und kann somit verworfen werden. Das fünfte Leerlaufprofil 142 schneidet sich mit der Ausgangsgeschwindigkeit an einem Punkt 147 vor der aktuellen Position des Personenkraftwagens auf dem Weg. Das sechste Leerlaufprofil 144 schneidet sich mit der Ausgangsgeschwindigkeit an einem Punkt 149 vor der aktuellen Position des Personenkraftwagens auf dem Weg. In einer Ausführungsform kann das fünfte Leerlaufprofil 142 zur Ausführung ausgewählt werden, beispielsweise weil es eine längere Leerlaufdauer umfasst. In einer anderen Ausführungsform kann das sechste Leerlaufprofil 144 ausgewählt werden, weil beispielsweise gegebenenfalls die Leerlaufzeit für das vierte Leerlaufprofil 142 zu lange für den Benutzerkomfort ist.
  • Es können ein oder mehrere Leerlaufprofile auf der Basis einer Kombination von einer oder mehreren Schätzungen, bei denen vorwärts vorgegangen wird (beispielsweise 3 und 4), und einer oder mehreren Schätzungen, bei denen rückwärts vorgegangen wird (beispielsweise 5 und 6), geschätzt und/oder ausgeführt werden.
  • Bei der Auswahl eines bestimmten Leerlaufprofils zur Ausführung können andere vorgegebene Leerlaufanforderungen berücksichtigt werden. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, generell oder in bestimmten Situationen ausschließlich Leerlaufprofile auszuwählen, bei denen die Dauer eines Leerlaufereignisses eines Leerlaufprofils eine Schwelle überschreitet. Dies kann auf Effizienzgründen beruhen, beispielsweise weil es eine bestimmte Energie erfordert, um einen Verbrennungsmotor anzulassen, wenn er abgestellt ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Fahrzeugbenutzerkomfort die Wahl der Schwelle beeinflussen, beispielsweise weil die Fahrzeuginsassen es als nicht komfortabel empfinden, wenn der Motor in kurzen Zeiträumen wiederholt abgestellt und wieder angelassen wird. Eine Schwelle von beispielsweise 100 Metern kann als Mindeststrecke für den Leerlaufmodus ausgewählt werden. In diesem Fall wird ein Leerlaufprofil nur ausgeführt, wenn das entsprechende Leerlaufereignis für mehr als 100 Meter oder Yards wirksam ist.
  • In den vorhergehenden Beispielen ist das Leerlaufereignis in jedem Leerlaufprofil als Strecke ausgedrückt. Das Leerlaufereignis kann aber ebenfalls als ein Zeitraum statt einer Strecke oder zusätzlich zu dieser ausgedrückt werden. Der Zeitraum kann auf der Basis der Strecke und der Geschwindigkeit über jedes Leerlaufprofil ermittelt werden. Eine Schwellenzeit für den mit jedem Leerlaufprofil verknüpften Leerlaufmodus kann als eine Mindestzeit eingestellt werden (beispielsweise 10 Sekunden). In diesem Fall wird ein Leerlaufprofil nur ausgeführt, wenn der entsprechende Leerlaufmodus für mehr als 10 Sekunden wirksam ist.
  • In anderen Ausführungsformen können gleichzeitig sowohl ein Minimal- als auch Maximalzeitraum für den Leerlauf erforderlich sein. Solche Zeiträume können fest oder vom Benutzer eingestellt/auswählbar sein.
  • Das erste Verzögerungsprofil 122 wurde beispielsweise als Maximalrückgewinnungseffizienz-Profil beschrieben. Das eine oder die mehreren Leerlaufprofile können aber in Bezug auf ein beliebiges anderes Nicht-Leerlauf-Verzögerungsprofil ermittelt werden, das vom Fahrzeug 100 verwendet wird. Beispielsweise können das eine oder die mehreren Leerlaufprofile wenigstens einen Zeitraum der Verzögerung, die kleiner ist als ein Schubbetriebs-Verzögerungsprofil ist (wenn das Fahrzeug 100 einen Verbrennungsmotor umfasst), oder ein Komfortverzögerungsprofil, umfassen.
  • 7 zeigt drei Maximalverzögerungsprofile, die von einem oder mehreren Fahrzeugen wie das Fahrzeug 100 verwendet werden können.
  • Das erste Verzögerungsprofil 122 ist ein Maximalrückgewinnungsprofil wie zuvor beschrieben, in dem die Leistung einer Rückgewinnungsantriebsquelle (beispielsweise eines Systems zur Rückgewinnung von kinetischer Energie oder einer im Generatormodus laufenden Elektromaschine) maximiert wird. Das erste Verzögerungsprofil 122 beginnt am Punkt 124 auf dem Fahrzeugweg.
  • Ein zweites Verzögerungsprofil 131 ist ein Maximalrückgewinnungseffizienz-Profil, in dem die maximale Energiemenge von einer Rückgewinnungsantriebsquelle zurückgewonnen wird. Wenn die Leistung der Rückgewinnungsantriebsquelle an einem Punkt des zweiten Verzögerungsprofils nicht maximal ist, wird die Umwandlungseffizienz von kinetisch zu elektrisch vom Beginn bis zum Ende aufgrund der beteiligten Leerlaufmenge verbessert. Das zweite Verzögerungsprofil 131 beginnt am Punkt 125 auf dem Fahrzeugweg.
  • Ein drittes Verzögerungsprofil 128 ist ein Motorschubbetriebsprofil, das die durch ein Motorbremsen auf Gas gleich Null bewirkte Verzögerungsmenge darstellt. Das dritte Verzögerungsprofil 128 beginnt am Punkt 127 auf dem Fahrzeugweg.
  • Ein viertes Verzögerungsprofil 130 ist ein Komfortprofil zur Darstellung einer maximalen Verzögerung, die den Insassen einen akzeptablen Komfort bietet. Das vierte Verzögerungsprofil 130 beginnt am Punkt 129 auf dem Fahrzeugweg.
  • Nach dem Stand der Technik wird üblicherweise das zweite Verzögerungsprofil 131 zur Verwendung beim Verlangsamen des Fahrzeugs von 80 km/h auf 30 km/h gewählt, weil mehr kinetische Energie des Fahrzeugs zurückgewonnen wird als beim ersten Verzögerungsprofil 122, dritten Verzögerungsprofil 128 oder vierten Verzögerungsprofil 130. In anderen Fällen kann das vierte Verzögerungsprofil 130 zum Berücksichtigen des Benutzerkomforts ausgewählt werden.
  • Das eine oder die mehreren Leerlaufprofile können auf der Basis von einem beliebigen Verzögerungsprofil ermittelt werden, das andernfalls vom Fahrzeug verwendet werden würde, wenn es nicht im Leerlauf fährt. Zusätzlich kann ebenfalls ein Kompositverzögerungsprofil umfassend eine Kombination von Teilen solcher Verzögerungsprofile verwendet werden. Beispielsweise kann das vierte Verzögerungsprofil 130 (Komfort) zum Ändern eines Teils eines anderen Verzögerungsprofils, etwa des Maximalrückgewinnungsprofils 131, verwendet werden.
  • Änderungen zwischen Ausgangsgeschwindigkeit, Leerlaufereignis und (falls relevant) dem aktuellen Verzögerungsprofil können momentan sein oder können einen Übergangszeitraum umfassen, in dem sich die Verzögerung relativ langsam ändert. Dies kann den Benutzerkomfort verbessern, indem abrupte Geschwindigkeitsänderungen vermieden werden.
  • Die vorhergehenden Ausführungsformen beschreiben das Erreichen der Zielgeschwindigkeit am oder vor dem Zielpunkt auf dem Fahrzeugweg; in anderen Ausführungsformen kann es aber akzeptabel sein, dass ein früheres Erreichen der Zielgeschwindigkeit zugelassen wird. 8 zeigt ein Schätzen eines Leerlaufprofils 146; das Ergebnis besteht darin, dass das Fahrzeug 100 die Zielgeschwindigkeit am Punkt 151, eine gewisse Zeit vor der Zielposition, erreicht. Je nach verfügbarer Zeit und den Verarbeitungsressourcen sowie externen Faktoren wie gesetzlich vorgeschriebener Geschwindigkeitsanforderungen und Benutzerkomfort kann es als akzeptabel betrachtet werden, dieses Leerlaufprofil zu wählen und ein früheres Erreichen der Zielgeschwindigkeit, als dies sonst der Fall wäre, zuzulassen.
  • Das Modellieren der Reaktion des Fahrzeugs auf die Höhenänderungen im Leerlauf kann verschiedene Niveaus von Leerlauf berücksichtigen. Beispielsweise kann die Menge des Rekuperationsbremsens zwischen Wiederholungen und/oder über jedes Leerlaufereignis hinweg variiert werden. Wenn sich beispielsweise ein Leerlaufprofil mit dem ersten Verzögerungsprofil 122 zu früh schneidet (das heißt, das Fahrzeug an diesem Punkt zu schnell fährt), kann es wünschenswert sein, während wenigstens eines Teils des Leerlaufprofils ein Rekuperations- oder Reibungsbremsen vorzunehmen oder dieses zu verstärken, um den Schnittpunkt weiter entlang des Wegs zu bewegen. Ähnlich kann es, wenn es wünschenswert ist, dass die Zielgeschwindigkeit an der Zielposition auf dem Weg oder in deren Nähe erreicht wird, und ein Leerlaufprofil zeigt, dass das Fahrzeug an diesem Punkt zu schnell fährt, wünschenswert sein, während wenigstens eines Teils des Leerlaufprofils ein Rekuperations- oder Reibungsbremsen vorzunehmen oder dieses zu verstärken, um zu bewirken, dass das Fahrzeug die Zielgeschwindigkeit näher zur Zielposition erreicht. Ein Bremsen kann ebenfalls wünschenswert sein, um den Benutzerkomfort zu verbessern, beispielsweise um abruptes Beschleunigen zu vermeiden und das Fahrverhalten des Fahrzeugs ruhiger zu gestalten. Je nach Ausführung muss gegebenenfalls teilweise aufgrund der Modellierung ein zu großer potenzieller Kompromiss eingegangen werden, um zu vermeiden, dass die Verarbeitung die Leerlaufprofile verzögert und beeinträchtigt. Einem Fachmann ist klar, dass ein Rekuperationsbremsen auf diese Art gegebenenfalls ausschließlich in einigen Hybridfahrzeug-Architekturen möglich ist, in denen der Elektromotor oder die Motoren im Antriebsstrang nach dem Getriebe angeordnet sind.
  • Die vorhergehenden Beispiele zeigen ein relativ einfaches Szenario eines flachen Wegs zwischen dem Fahrzeug und dem Zielpunkt. Ein Leerlauf kann ebenfalls modelliert werden, wenn die Höhenänderung zwischen dem Fahrzeug und dem Zielpunkt komplexer ist. Beispielsweise zeigen 9A bis 9D nicht erschöpfende Beispiele von topographischen Karten für einen vorhergesagten Weg des Personenkraftwagens.
  • 9A zeigt eine topographische Karte 124 mit einem Gefälleabschnitt, gefolgt von einem kürzeren Anstiegsabschnitt, einem gleichmäßigen kürzeren Gefälleabschnitt, gefolgt von einem flachen Abschnitt.
  • 9B zeigt eine topographische Karte 124 mit einem kurzen Anstiegsabschnitt, gefolgt von längeren Gefälle- und Anstiegsabschnitten.
  • 9C zeigt eine topographische Karte 124 mit einem flachen Abschnitt, gefolgt von einem kurzen Gefälle- und Anstiegsabschnitt, wiederum gefolgt von einem längeren flachen Abschnitt.
  • 9D zeigt eine topographische Karte 124 mit einer Reihe von Anstiegs- und Gefälleabschnitten, in denen jeder folgende Scheitel niedriger ist als der letzte.
  • Die topographische Karte 124 kann eine beliebige andere Kombination von Anstiegs-, Gefälle- und flachen Abschnitten umfassen. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass alle dargestellten Leerlaufprofile schematisch abgebildet sind und nicht genau eine Beschleunigung und Verzögerung aufgrund der topographischen Karte in der Realität abbilden sollen.
  • Wenn mehrere Leerlaufprofile geschätzt werden, kann es vorteilhaft sein, die Zahl von solchen Profilen dann zu erhöhen, wenn die topographische Karte 124 steile und/oder komplexe Höhenprofile umfasst. Alternativ oder zusätzlich können Ausgangspunkte (oder Endpunkte, wenn der Ansatz verwendet wird, bei dem rückwärts vorgegangen wird) näher aneinander angeordnet sein, wenn die topographische Karte 124 steile und/oder komplexe Höhenprofile in der Nähe hiervon umfasst.
  • Die Antriebsmaschine des Fahrzeugs kann aus einer oder mehreren beliebigen Antriebsquellen bestehen. Bei einem herkömmlichen Fahrzeug kann die Antriebsmaschine aus einem oder mehreren Verbrennungsmotoren, etwa Zweitakt- oder Viertakt-Diesel-/Benzinmotoren, oder einer Turbine bestehen. In diesem Fall kann das Einleiten eines Leerlaufmodus ein oder mehrere Elemente der Gruppe umfassen, umfassend:
    • Bringen eines mit dem Verbrennungsmotor verknüpften Getriebes in Neutralstellung;
    • Auskuppeln einer mit dem Verbrennungsmotor verknüpften Kupplung;
    • Motorbremsen;
    • Abstellen des Verbrennungsmotors; und
    • Modulieren von einem oder mehreren Motorsystem-Stellgliedern wie ein Abgasrückführungsventil, ein Turbolader mit variabler Geometrie, eine Ansaugdrossel und eine kontinuierlich variable Ventilsteuerung zum Verringern oder Minimieren von Pumpverlusten. Die Motorsystem-Stellglieder können Motorluftsystem-Stellglieder sein.
  • Ein Vorteil des Bringens des Getriebes in Neutralstellung und/oder des Auskuppelns der Kupplung besteht darin, dass der Verbrennungsmotor nicht mehr über seine Verbindung mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs gedreht wird. Selbst wenn ein Verbrennungsmotor abgestellt ist, dessen Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist und/oder er zum Motorbremsen verwendet wird, können erhebliche Reibungs- und Pumpverluste beispielsweise aufgrund der Drehung der Kurbelwelle und der Wechselwirkung der Kolben auftreten.
  • Ein Vorteil des Modulierens von einem oder mehreren Motorsystem-Stellgliedern wie zuvor beschrieben besteht darin, dass Pumpverluste (oder Luftpumpverluste) ausreichend verringert werden können, so dass der Motor nicht abgestellt oder die Kupplung ausgekuppelt werden muss, um Verbesserungen der Kraftstoffeffizienz im Leerlauf zu erreichen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebsmaschine einen oder mehrere Elektromotoren, etwa einen Gleich- oder Wechselstrommotor, umfassen. In diesem Fall kann das Einleiten eines Leerlaufmodus ein oder mehrere Elemente der Gruppe umfassen, umfassend:
    • kein Antrieb über den einen oder die mehreren Elektromotoren;
    • Rekuperationsbremsen über den einen oder die mehreren Elektromotoren; und
    • verringerter Antrieb über den einen oder die mehreren Elektromotoren.
  • Wenn der Leerlauf Rekuperationsbremsen oder verringerten Antrieb (Elektromotoren) und/oder das Abstellen des Motors oder Motorbremsen (Verbrennungsmotor) umfasst, können diese Mechanismen so eingesetzt werden, dass die Verzögerung, die sie bewirken, geringer ist als die, die aus der Verwendung dieser Mechanismen ohne Leerlauf resultieren würde. Beispielsweise wird Rekuperationsbremsen im Allgemeinen so eingesetzt, dass im Rahmen eines Maximalbremsprofils für den Fahrzeugbenutzerkomfort die Energiemenge maximiert wird, die zurückgewonnen werden kann. Im vorliegenden Fall kann die Menge des Rekuperationsbremsens (und/oder des verringerten Antriebs) so ausgewählt werden, dass die Menge von zurückgewonnener Energie in einer Rekuperationsphase geringer ist als die maximal mögliche, wenn kein Leerlauf eingesetzt worden wäre. Bei Betrachtung über das gesamte Leerlaufereignis wird aber die Nettoenergieposition im Vergleich zum Zulassen eines maximalen Rekuperationsbremsens ohne Leerlauf verbessert, das heißt der Leerlauf führt dazu, dass insgesamt weniger Energie verbraucht wird.
  • Andere Zustände, die beim Leerlauf beteiligt sein können, umfassen:
    • Der Motorschubbetrieb (auch als Motorbremsung, Verzögerungs-Kraftstoffabschaltung, motorverbundener Leerlauf bezeichnet) ist ein Zustand, in dem der Verbrennungsmotor mit einem Antriebsstrang des Fahrzeugs über ein Getriebe verbunden bleibt. Das Fahrzeug wird ohne Treten des Gaspedals rollen gelassen. In diesem Zustand kann die Kraftstoffzufuhr abgestellt sein (sogenannte Verzögerungs-Kraftstoffabschaltung) und das Fahrzeug verzögert langsam aufgrund der Motorbremsung („Motorschubbetrieb“) und anderer externer Faktoren. Solch ein Leerlauf kann als „motorverbundener Leerlauf“ bezeichnet werden und umfasst den (Nullgas-)Zustand, in dem das Fahrzeug die Geschwindigkeit ohne Unterstützung des Verbrennungsmotors oder der Elektromaschine halten kann, etwa wenn es bergab rollt, sowie den (Nullgas-)Zustand des gleichmäßigen Fahrens, in dem die Geschwindigkeit absichtlich sinken gelassen wird, ohne dass die Fahrzeugräder mit der Bremsanlage abgebremst werden. Beim motorverbundenen Leerlauf hängt die Verbrennungsmotor-Drehzahl von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Gangübersetzung des Getriebes ab und ist somit typischerweise höher als die Leerlaufgeschwindigkeit. Bei einem Verbrennungsmotor können relativ hohe Reibungs- und Pumpverluste nicht vermieden werden, auch wenn die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist. Schließlich kann ein motorverbundener Leerlauf dazu führen, dass die Motordrehzahl auf ein Niveau abfällt, bei dem wieder Kraftstoff zugeführt werden muss (Kraftstoff-Einschaltdrehzahl), um ein Absterben des Motors bei der erneuten Kraftstoffzufuhr zu vermeiden. Die Kraftstoff-Einschaltdrehzahl ist im Allgemeinen nahe bei der normalen Motorleerlauf-Drehzahl.
    • Motorstoppsegeln (auch als Segeln, Ausrollen, Hochgeschwindigkeitsrollen bezeichnet) ist ein Zustand, in dem der Antriebsstrang geöffnet (Verbrennungsmotor und Getriebe sind ausgekuppelt) und der Verbrennungsmotor abgestellt ist. Es wird kein Kraftstoff verbraucht und Verluste werden minimiert. Solange ein effizientes Verfahren für den Neustart des Motors vorhanden ist, stellt dies den effizientesten Leerlaufzustand dar.
    • Der Neutralleerlauf (auch als Leerlaufrollen, Segeln mit eingeschaltetem Motor bezeichnet) ist ein Zustand, in dem das Fahrzeuggetriebe in Neutralstellung geschaltet ist, so dass die Motordrehzahl auf die Leerlaufdrehzahl abfallen kann. Bei einem Verbrennungsmotor muss dem Motor Kraftstoff zugeführt werden, um diesen auf Leerlaufdrehzahl laufen zu lassen, so dass in Bezug auf die Kraftstoffeffizienz der Vorteil der Verzögerungs-Kraftstoffabschaltung verloren geht, aber gegebenenfalls weniger Luftreibungs- und Pumpverluste auftreten.
    • Der simulierte Leerlauf (nur Hybrid) ist ein Zustand, in dem der Motor und/oder ein riemenintegrierter Anlassergenerator (belt-integrated starter generator, BISG) oder kurbenwellenintegrierter Motorgenerator (crankshaft-integrated motor generator, CIMG) zum Liefern von positivem Moment an das Getriebe in einer ausreichenden Menge zum Überwinden von internen Verlusten in Verbindung mit Motor, Getriebe und Antriebsstrang veranlasst werden. Das Getriebe bleibt mit dem Antriebsstrang verbunden. Die Menge von geliefertem positiven Moment zum Überwinden von internen Verlusten kann anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Nachschlagetafel ermittelt werden. Eine Unterkategorie des simulierten Leerlaufs liegt vor, wenn ein Motor positive Kraft zum Laden der Hochspannungsbatterie durch einen Generatormotor erzeugt.
    • Ein Hochgeschwindigkeitsstopp während der Fahrt ist ein Zustand, in dem der Motor gestoppt wird und die Geschwindigkeit aufgrund von lokalen Bedingungen relativ konstant bleibt. Durch Nutzen des lokalen Gefälles (beispielsweise mit eHorizon-Daten) hält das Fahrzeug eine aktuelle Geschwindigkeit.
    • Ein Niedriggeschwindigkeitsstopp während der Fahrt ist ein bei kurzen Stopps verwendeter Zustand, bei dem das Fahrzeug die Kraftstoffversorgung des Motors abschaltet, um Kraftstoff zu sparen, und anschließend wieder startet, wenn es anfahren muss. Dies wird als „Start-Stopp“ bezeichnet und kann bei Fahrzeugen mit Handschalt- und Automatikgetriebe eingesetzt werden. Ein Niedriggeschwindigkeitsstopp während der Fahrt verlängert das Motorabschaltereignis bis zum Zeitpunkt, bevor das Fahrzeug zum kompletten Stopp kommt. Dieses Stoppereignis hängt von bestimmten vorgegebenen Bedingungen wie Fahrzeuggeschwindigkeit und Bremsenbetätigung ab, das heißt, das Fahrzeug muss unterhalb einer bestimmten Geschwindigkeit fahren und der Fahrer muss das Bremspedal betätigen, damit der Motor abschaltet.
  • Eine Möglichkeit zum Charakterisieren des „Leerlaufs“ wie hier verwendet besteht in der Verwendung des Moments eines Fahrzeugs. In wenigstens einigen Ausführungsformen kann ein „Leerlauf“ insbesondere das Senken des Kraftstoff- oder Energieverbrauchs umfassen.
  • Optional kann in jeder Ausführungsform ein Bereich von zulässigen Geschwindigkeiten in einem Leerlaufmodus des Fahrzeugs 100 größer sein, als wenn sich das Fahrzeug nicht im Leerlauf befindet. Der Bereich kann als ein Rahmen von Geschwindigkeiten betrachtet werden, in den das Leerlaufprofil passen muss.
  • 10 zeigt einen Graphen der Geschwindigkeit zur Strecke für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Ausgangsgeschwindigkeit (80 km/h) vor dem Punkt 128 stellt eine Geschwindigkeitsregelungs-Sollgeschwindigkeit dar. Dies ist die Nenngeschwindigkeit, welche die Geschwindigkeitsregelung oder die Fahrerassistenzfunktion halten soll. Es kann sich dabei um eine spezifische Geschwindigkeit (beispielsweise 80 km/h) oder einen relativ kleinen Bereich von Geschwindigkeiten (beispielsweise 80 km/h +1/-2 km/h) handeln. Diese Geschwindigkeit oder dieser Geschwindigkeitsbereich wird gehalten, wenn sich das Fahrzeug nicht im Leerlauf befindet.
  • Ein Leerlaufgeschwindigkeits-Rahmen umfasst eine obere Linie 148, die eine obere Geschwindigkeitsgrenze darstellt, die das Fahrzeug 100 in einem Leerlaufmodus nicht überschreiten darf. Diese obere Grenze kann in Bezug auf mehrere Faktoren, umfassend eine oder mehrere ausgeschilderte oder gesetzlich vorgeschriebene Geschwindigkeitsbegrenzungen, die an verschiedenen Punkten entlang des Wegs gelten, von einer Notwendigkeit zum Erfüllen von Abgas- oder Kraftstoffverbrauchsvorschriften, nach denen das Fahrzeug betrieben wird, vorgegebene Geschwindigkeitsbegrenzungen, oder mit Benutzereingaben angegebene Benutzerpräferenzen (beispielsweise empfindet ein Benutzer ein Fahren oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeit als nicht komfortabel und das Fahrzeugverhalten kann beeinträchtigt werden, wenn Kurven zu schnell befahren werden), ermittelt werden.
  • Der Leerlaufgeschwindigkeits-Rahmen umfasst eine untere Linie 150, die eine untere Geschwindigkeitsgrenze darstellt, die das Fahrzeug 100 im Leerlaufmodus nicht unterschreiten darf. Diese untere Grenze kann in Bezug auf mehrere Faktoren, umfassend eine oder mehrere ausgeschilderte oder gesetzlich vorgeschriebene Mindestgeschwindigkeiten, die an verschiedenen Punkten entlang des Wegs gelten, von einer Notwendigkeit zum Erfüllen von Abgas- oder Kraftstoffverbrauchsvorschriften, nach denen das Fahrzeug betrieben wird, vorgegebene Geschwindigkeitsbegrenzungen (beispielsweise ist gegebenenfalls ein bestimmtes Fahrzeug unterhalb bestimmter Geschwindigkeiten aufgrund der Übersetzung weniger effizient), und/oder mit Benutzereingaben angegebene Benutzerpräferenzen (beispielsweise empfindet es ein Benutzer gegebenenfalls als Störung, wenn das Fahrzeug zu stark verlangsamt, oder er ist gegebenenfalls auf einer bestimmten Fahrt in Eile), ermittelt werden. Das erste Leerlaufprofil 126 in 10 umfasst ein komplexeres Muster von Geschwindigkeitszunahmen und -abnahmen aufgrund von Änderungen in der Höhe umfassend Anstiegs- und Gefälleabschnitte.
  • 11 zeigt einen Graphen der Geschwindigkeit zur Strecke mit einer topographischen Karte 152 darüber. Die topographische Karte 152 zeigt, wie sich die Höhe 154 des Wegs entlang der Länge des Wegs ändert. Ein erstes Leerlaufprofil 126 wird wie zuvor beschrieben erzeugt, das am Punkt 128 beginnt. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird unter Berücksichtigung der Höhe 154 an jedem entsprechenden Punkt entlang des Wegs modelliert, bis sie sich mit dem ersten Verzögerungsprofil 122 am Punkt 132 schneidet. Das Geschwindigkeitsregelsystem hält die Fahrzeuggeschwindigkeit auf 80 km/h bis zum Punkt 128, trotz der Tatsache, dass die Höhe 154 einen Anstiegsabschnitt gefolgt von einem Gefälleabschnitt über den gleichen Abschnitt des Wegs umfasst. Das erste Leerlaufprofil zeigt aber eine Zunahme der Geschwindigkeit, wenn das Fahrzeug in einen Leerlaufmodus am Punkt 128 versetzt wird, aufgrund der Tatsache, dass das Fahrzeug an diesem Punkt abwärts fährt. Ab dem Punkt 156 auf der topographischen Karte 152 folgt ein langer Anstiegsabschnitt. Das Fahrzeug reagiert durch Verlangsamen. Das Fahrzeug verlangsamt mit einer größeren Geschwindigkeit an steileren Abschnitten des Anstiegs. Sobald das Fahrzeug den Punkt 132 des Schnittpunkts mit dem ersten Verzögerungsprofil erreicht, wirkt das Geschwindigkeitsregelsystem wieder zur genauen Steuerung der Geschwindigkeit des Personenkraftwagens ein. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs folgt der vom ersten Verzögerungsprofil angegeben trotz Änderungen im Anstiegswinkel. Sie hält anschließend die Zielgeschwindigkeit von 30 km/h ab dem Punkt 120 erneut trotz Änderungen in der Höhe.
  • 12 zeigt einen Graphen 160 der Geschwindigkeit zur Strecke für ein Fahrzeug entlang eines Graphen 162 der Längsneigung über die gleiche Strecke. Im Graphen 160 zeigt die durchgezogene Linie 164 die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs über die gesamte Strecke. Die Änderungen in der Geschwindigkeit stellen die Geschwindigkeitsreaktionen des Fahrzeugs auf das Gelände (das heißt Höhenänderungen, Neigung), gesetzlich vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeiten, Kurven und andere Situationen dar, in denen die Geschwindigkeit angepasst werden muss. Die Geschwindigkeit kann vom Fahrer gesteuert werden oder es kann eine Geschwindigkeitsregelung oder eine Fahrerassistenzfunktion verwendet werden. Die punktierte Linie 166 zeigt Zeiträume, in denen das Fahrzeug in einen Leerlaufmodus versetzt würde wie zuvor beschrieben (das heißt automatisch durch das Fahrzeug oder manuell unter Steuerung des Benutzers beispielsweise).
  • Die meiste Zeit, wenn sich der Personenkraftwagen nicht im Leerlaufmodus befindet, liegt die Geschwindigkeit von diesem beim Maximum für die Situation oder nahe von diesem. Somit umfassen die meisten Zeiträume des Leerlaufs niedrigere Geschwindigkeiten, als wenn sich das Fahrzeug am gleichen Punkt nicht im Leerlauf fährt. In einer Situation in 12, mit dem Bezugszeichen 168 bezeichnet, ist die Geschwindigkeit im Leerlauf höher, als wenn das Fahrzeug nicht im Leerlauf fährt. Dies kann beispielsweise daran liegen, dass die obere zulässige Geschwindigkeit für das Fahrzeug an diesem Punkt im Leerlaufmodus höher ist als im Nicht-Leerlaufmodus und die spezifische Kombination aus Höhenänderung, gesetzlich vorgeschriebener Geschwindigkeitsbegrenzung und anderen Faktoren zu einer Leerlaufgeschwindigkeit geführt hat, die höher ist, als die Nicht-Leerlauf-Geschwindigkeit an diesem Punkt gewesen wäre.
  • 13 zeigt ein Beispiel eines Fahrzeug-Leerlaufsystems 261 zum Unterstützen der Steuerung einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug-Leerlaufsystem 261 kann die Form eines zum Ausführen eines der zuvor beschriebenen Verfahren programmierten und ausgebildeten Universalprozessors aufweisen. Die Vorrichtung kann entsprechende Funktionen wie Geschwindigkeitsregelung und/oder Momentmanagement ausführen oder kann vollständig von den Prozessoren getrennt sein, die solche Funktionen ausführen. Jedes der nachfolgend beschriebenen Module kann die Form eines einzelnen Hardwareteils aufweisen oder kann Software umfassen, die auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt wird.
  • Das Fahrzeug-Leerlaufsystem 261 umfasst ein Geschwindigkeitsregelmodul 262, das als Eingaben einen Geschwindigkeitssollwert vom Benutzer, die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Leerlaufanforderung annimmt. Der Geschwindigkeitssollwert kann vom Benutzer auf eine geeignete Weise, die einem Fachmann bekannt ist, eingegeben werden, etwa durch manuelle Angabe durch eine Eingabe, etwa mit einem Hebel oder einer Taste, wenn eine gewünschte Geschwindigkeit erreicht ist, oder durch Eingabe einer spezifischen gewünschten Geschwindigkeit über beispielsweise eine Tastatur. Das Geschwindigkeitsregelmodul 262 nimmt ebenfalls als Eingabe die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Leerlaufanforderung an, deren Quellen nachfolgend beschrieben sind.
  • Das Geschwindigkeitsregelmodul 262 gibt einen Geschwindigkeitsregel-Antriebsbefehl an ein Fahrzeugüberwachungssteuergerät-(Vehicle-Supervisory-Controller-/VSC-)Modul 264 und einen Geschwindigkeitsregel-Bremsbefehl an das ABS-Bremsmodul 266 aus.
  • Der Geschwindigkeitsregel-Antriebsbefehl wird an ein Momentmanagementmodul 268 im VSC-Modul 264 geleitet. Das Momentmanagementmodul 268 nimmt ebenfalls als Eingabe die gleiche Leerlaufanforderung, die vom Geschwindigkeitsregelmodul 262 empfangen wurde, und eine Rekuperationsbremsanforderung vom ABS-Bremsmodul 266 an.
  • Das VSC-Modul 264 nimmt ebenfalls als Eingaben eine Gaspedalstellung und eine Bremspedalstellung an.
  • Das VSC-Modul 264 gibt eine Verbrennungsanforderung, eine Elektromotor-(EM)-Anforderung und eine Getriebe-Aus-/Einkuppelanforderung aus. Diese drei Anforderungen werden an ein Fahrzeug und das Motorsteuermodul 270 gesendet. Die Verbrennungsanforderung wird an ein Verbrennungsmotor-Betätigungs-/Steuergerätmodul 272 geleitet, die EM-Anforderung wird an ein Elektromotor-Betätigungs-/Steuergerätmodul 274 geleitet und die Getriebe-Aus-/Einkuppelanforderung wird an ein Getriebe- und Betätigungssteuergerät 276 geleitet.
  • Das ABS-Bremsmodul 266 nimmt als Eingabe ein Rückgewinnungskapazitätssignal vom VSC-Modul 264 an. Das ABS-Bremsmodul 266 gibt ebenfalls ein Reibungsbremsen-Drucksignal aus, das an das Fahrzeug- und Motorsteuermodul 270 gesendet und an die Bremsen 278 des Personenkraftwagens geleitet wird.
  • Das Fahrzeug- und Motorsteuermodul 270 gibt die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit aus, die zuvor als an das Geschwindigkeitsregelmodul 262 gesendet beschrieben wurde. Die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit wird ebenfalls an Mittel zum Erzeugen eines Leerlaufprofils in der Form eines Leerlauf-Steuermoduls 280 gesendet. Das Leerlauf-Steuermodul 280 empfängt ebenfalls als Eingaben die Straßenneigung und -biegung von einer digitalen Straßenkarte 282 und die Geschwindigkeitsregelungs-Sollgeschwindigkeit. Das Leerlauf-Steuermodul 280 gibt eine Leerlaufanforderung an das Leerlauf-Steuermodul 262 und das Momentmanagementmodul 268 aus.
  • Die digitale Straßenkarte 282 empfängt aktuelle Fahrzeugpositionsinformationen von einer GPS-Einheit 284.
  • In dieser bestimmten Ausführungsform sind alle Module mit Ausnahme des digitalen Straßenkartenmoduls 282 und des Leerlauf-Steuermoduls 280 herkömmlich bis auf in Bezug auf das Signalisieren von Eingaben und Ausgaben, die durch das Hinzufügen des Leerlauf-Steuermoduls 280 und der digitalen Straßenkarte 282 erforderlich sind.
  • Im Gebrauch ist das Leerlauf-Steuermodul 262 zum Halten der Geschwindigkeit des Fahrzeugs innerhalb von +1 km/h und -2 km/h einer vom Benutzer eingegebenen Sollgeschwindigkeit ohne Leerlauf ausgebildet. Parallel verwendet das Leerlauf-Steuermodul 280 die aktuelle Geschwindigkeit, die Sollgeschwindigkeit und die digitale Straßenkarte zum Erzeugen einer Vielzahl von Leerlaufprofilen wie zuvor beschrieben. Wenn ein geeignetes Leerlaufprofil zum Ausführen durch das Leerlauf-Steuermodul 280 identifiziert und ausgewählt ist, gibt dieses ein Leerlaufsignal aus, welches das Geschwindigkeitsregelmodul 262 und das Momentmanagementmodul 268 wirksam anweist, den Leerlaufmodus einzuleiten.
  • In der dargestellten Ausführungsform wird das Leerlaufsignal am Punkt auf dem aktuellen Weg des Fahrzeugs entsprechend dem Ausgangspunkt des ausgewählten Leerlaufprofils gesendet. Alternativ kann das Leerlaufsignal früher gesendet werden, um Verzögerungen beim Einleiten des Leerlaufmodus zu berücksichtigen. Beispielsweise kann das Abstellen des Verbrennungsmotors einige Sekunden dauern; in diesem Fall kann das Leerlaufsignal zum Einleiten des Leerlaufmodus diese Zahl von Sekunden gesendet werden, bevor das Fahrzeug voraussichtlich am Punkt auf dem aktuellen Weg des Fahrzeugs entsprechend dem Ausgangspunkt des ausgewählten Leerlaufprofils ankommt.
  • Bei Empfang des Leerlaufsignals wählt das Geschwindigkeitsregelmodul 262 einen größeren Geschwindigkeitsbereich, etwa +2 km/h und -4 km/h, wodurch größere Zunahmen und Abnahmen der Geschwindigkeit zugelassen werden, bevor dieses eingreift. Das Momentmanagementmodul 268 kann das Getriebesteuergerät-Modul 276 zum Bringen des Getriebes des Fahrzeugs in Neutralstellung und/oder Auskuppeln einer Kupplung zum Trennen des Antriebs vom Verbrennungsmotor anweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Verbrennungsmotor über das Verbrennungsmotor-Betätigungs-/Steuergerätmodul 272 abgestellt werden. Eines oder alle Module im Fahrzeug und Straßenmodul können zum Veranlassen des Fahrzeugs zum Leerlauf gemäß der vorhergehenden Leerlaufdefinition gesteuert werden.
  • Sobald das Leerlauf-Steuermodul 280 ermittelt, dass das Fahrzeug das Ende des ausgewählten Leerlaufprofils erreicht hat, wird die Leerlaufanforderung gelöscht. Die Geschwindigkeitsregelung wählt den kleineren Nicht-Leerlauf-Geschwindigkeitsbereich. Das Motormanagementmodul 268 und/oder ABS-Bremsmodul 266 steuern ihre entsprechenden Module im Fahrzeug- und Motorsteuermodul 270 nach Bedarf. Dies kann den Neustart des Verbrennungsmotors, das Wählen eines Getriebegangs, das Wiedereinkuppeln der Kupplung und/oder das Steuern von Verbrennungsmotor, Elektromotor, Getriebe und Bremsen gemäß den Anforderungen des Nicht-Leerlauf-Modus umfassen.
  • Wie im Fall des Sendens des Leerlaufsignals kann eine Anweisung zum Beenden des Leerlaufmodus am Punkt auf dem aktuellen Weg des Fahrzeugs entsprechend dem Endpunkt des ausgewählten Leerlaufprofils ausgegeben werden. Alternativ kann die Anweisung zum Beenden früher gesendet werden, um Verzögerungen beim Beenden des Leerlaufmodus zu berücksichtigen. Beispielsweise kann das Anlassen des Verbrennungsmotors einige Sekunden dauern; in diesem Fall kann die Anweisung zum Beenden des Leerlaufmodus diese Zahl von Sekunden gesendet werden, bevor das Fahrzeug voraussichtlich am Punkt auf dem aktuellen Weg des Fahrzeugs entsprechend dem Endpunkt des ausgewählten Leerlaufprofils ankommt. Das frühe Senden der Anweisung gewährleistet ebenfalls, dass das Fahrzeug Zeit hat, andere erforderliche Schritte zum Gewährleisten einer ordnungsgemäßen Fahrbarkeit und Sicherheit zu treffen.
  • Der Leerlaufmodus kann ebenfalls beendet werden, wenn sich die vorhergesagten Wegänderungen ändert (beispielsweise das Fahrzeug unerwartet die Route ändert), die aktuelle Geschwindigkeit zu weit von der vom Leerlaufprofil angegebenen abweicht oder die aktuelle Geschwindigkeit den Leerlaufmodus-Geschwindigkeitsbereich über- oder unterschreitet.
  • Die vorhergehenden Ausführungsformen wurden zur Steuerung einer Antriebsmaschine des Fahrzeugs durch Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus gemäß dem wenigstens einen identifizierten Leerlaufprofil beschrieben. In anderen Ausführungsformen kann statt des Versetzens des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus Rückmeldung an einen Fahrzeugbenutzer (etwa einen Fahrer) zum Versetzen des Fahrzeugs in den Leerlaufmodus geliefert werden. Solch eine Rückmeldung kann eine beliebige geeignete Form aufweisen, etwa:
    • • Akustisch: Ein Ton oder eine künstliche Stimme wird zum Liefern der Rückmeldung verwendet;
    • • Optisch: Text, Bilder und/oder Symbole können dem Benutzer durch eine Instrumententafel, ein Heads-up-Display, einen Bildschirm, eines oder mehrere Lampen oder eine andere optische Anzeige angezeigt werden; und
    • • Taktil: Vibrationen oder eine andere taktile Rückmeldung können über eine oder mehrere Stellglieder in beispielsweise Lenkrad, Sitz oder Pedale geliefert werden.
  • Diese Rückmeldeoptionen werden nur als Beispiele genannt. Einem Fachmann ist klar, dass andere Formen von Rückmeldung verwendet werden können, um den Benutzer anzuweisen, das Fahrzeug in einen Leerlaufmodus zu versetzen.
  • Der Fahrer oder ein anderer Benutzer kann als Reaktion auf die Rückmeldung Schritte treffen, um das Fahrzeug in den Leerlaufmodus zu versetzen. Beispielsweise in einem Fahrzeug mit einem Handschaltgetriebe der Fahrer das Kupplungspedal treten und/oder das Fahrzeuggetriebe in Neutralstellung bringen. Alternativ kann eine Eingabe wie ein Touchscreen oder eine bestimmte Taste vom Benutzer verwendet werden, um anzugeben, dass das Fahrzeug in den Leerlaufmodus versetzt werden soll.
  • Die Rückmeldung kann geliefert werden, unmittelbar bevor der Benutzer angeben soll, ob der Leerlaufmodus eingeleitet werden soll. Alternativ kann der Benutzer früher benachrichtigt werden. In einigen Fällen kann dies dem Benutzer ermöglichen, eine gewisse Zeit vorab anzugeben, dass der Leerlaufmodus eingeleitet werden soll (beispielsweise, wenn das Fahrzeug die Verantwortung übernimmt, sich selbst in den Leerlaufmodus zu versetzen). In anderen Fällen gibt dies dem Benutzer ausreichend Zeit, sich darauf vorzubereiten, das Fahrzeug in den Leerlaufmodus zu versetzen. Die Rückmeldung kann in eine Voranzeige zum Vorbereiten des Benutzers und eine sekundäre Anzeige zum Melden an den Benutzer, dass das Fahrzeug in den Leerlaufmodus versetzt werden soll, aufgeteilt sein.
  • In allen Fällen kann das Fahrzeug optional in einen von zwei oder mehr Modi versetzt werden wie beispielsweise:
    • • Der Leerlauf wird automatisch eingeleitet;
    • • es wird auf die Bestätigung vom Benutzer für jedes Leerlaufereignis gewartet; oder
    • • das Fahrzeug darf nicht den Leerlaufmodus einleiten (oder eine Rückmeldung hierzu liefern).
  • In anderen Ausführungsformen kann ein anderer Benutzer als der Benutzer die Leerlaufmodus-Rückmeldung empfangen und/oder auf diese reagieren. Dies kann insbesondere in beispielsweise autonomen oder halbautonomen Fahrzeugen eine Anwendung finden.
  • Obgleich die Erfindung in Bezug auf eine Reihe von spezifischen nicht erschöpfenden und nicht beschränkenden Ausführungsformen beschrieben wurde, ist einem Fachmann klar, dass die Erfindung in vielen anderen Formen ausgeführt werden kann.

Claims (12)

  1. Verfahren (111) zum Unterstützen der Steuerung einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren umfasst: Ermitteln (112) einer Zielgeschwindigkeit, die vom Fahrzeug an einer Zielposition auf einem aktuellen Weg des Fahrzeugs erreicht werden muss; Schätzen (114) wenigstens eines Leerlaufprofils (126, 134, 136, 138, 140, 142, 144) für wenigstens einen Teil des Fahrzeugwegs vor der Zielposition (120), wobei das wenigstens eine Leerlaufprofil (126, 134, 136, 138, 140, 142, 144) wenigstens teilweise auf der Basis einer Geometrie des wenigstens einen Teils des Fahrzeugwegs geschätzt wird; Ermitteln (116) von wenigstens einem der Leerlaufprofile (126, 134, 136, 138, 140, 142, 144), das wenigstens eine vorgegebene Leerlaufanforderung erfüllt; und Ausgeben eines Leerlaufsignals zum: Steuern (117) der Antriebsmaschine zum Versetzen des Fahrzeugs (100) in einen Leerlaufmodus auf der Basis des wenigstens einen ermittelten Leerlaufprofils (126, 134, 136, 138, 140, 142, 144); oder Liefern einer Rückmeldung (119) an einen Fahrzeugbenutzer zum Versetzen des Fahrzeugs (100) in einen Leerlaufmodus, so dass das Fahrzeug, wenn vom Benutzer in den Leerlaufmodus versetzt, gemäß dem wenigstens einen identifizierten Leerlaufprofil (126, 134, 136, 138, 140, 142, 144) im Leerlauf fährt; wobei das Fahrzeug (100) eine vorgegebene Maximalverzögerungsrate aufweist, und wobei jedes der wenigstens einen geschätzten Leerlaufprofile (126, 134, 136, 138, 140, 142, 144) wenigstens einen Zeitraum der Verzögerung umfasst, die kleiner ist als die Maximalverzögerungsrate.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die wenigstens einen oder mehreren vorgegebenen Leerlaufanforderungen eines oder mehrere Elemente der Gruppe umfasst, umfassend: eine minimale Leerlaufmodus-Dauer; eine minimale Leerlaufmodus-Strecke; eine minimale Leerlaufmodus-Geschwindigkeit; und eine maximale Leerlaufmodus-Geschwindigkeit;
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Steuern der Antriebsmaschine eines oder mehrere Elemente der Gruppe umfasst, umfassend: Bringen eines mit der Antriebsmaschine verknüpften Getriebes in Neutralstellung; Auskuppeln einer mit der Antriebsmaschine verknüpften Kupplung; Abstellen der Antriebsmaschine; und Modulieren von einem oder mehreren Motorsystem-Stellgliedern wie ein Abgasrückführungsventil, ein Turbolader mit variabler Geometrie, eine Ansaugdrossel und eine kontinuierlich variable Ventilsteuerung zum Verringern oder Minimieren von Pumpverlusten.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug einen oder mehrere Bremsmechanismen umfasst und wobei der Leerlaufmodus das Bewirken eines Bremsens über wenigstens einen der Bremsmechanismen zum Verlängern einer gesamten Leerlaufstrecke und/oder -zeit umfasst.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug wenigstens einen ersten Geschwindigkeitsbereich, der beim Schätzen des wenigstens einen Leerlaufprofils verwendet wird, und einen zweiten Geschwindigkeitsbereich, wenn sich das Fahrzeug nicht im Leerlaufmodus befindet, aufweist, wobei der erste Geschwindigkeitsbereich größer ist als der zweite Geschwindigkeitsbereich.
  6. Fahrzeug-Leerlaufsystem zum Unterstützen der Steuerung einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug-Leerlaufsystem umfasst: Mittel zum Ermitteln einer Zielgeschwindigkeit, die vom Fahrzeug an einer Zielposition auf einem aktuellen Weg des Fahrzeugs erreicht werden muss; Mittel zum Schätzen wenigstens eines Leerlaufprofils (126, 134, 136, 138, 140, 142, 144) für wenigstens einen Teil des Fahrzeugwegs vor der Zielposition, wobei das wenigstens eine Leerlaufprofil (126, 134, 136, 138, 140, 142, 144) wenigstens teilweise auf der Basis einer Geometrie des wenigstens einen Teils des Fahrzeugwegs geschätzt wird; Mittel zum Ermitteln von wenigstens einem der Leerlaufprofile (126, 134, 136, 138, 140, 142, 144), das wenigstens eine vorgegebene Leerlaufanforderung erfüllt; und Mittel zum Ausgeben eines Leerlaufsignals zum: Steuern der Antriebsmaschine zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus auf der Basis des wenigstens einen ermittelten Leerlaufprofils (126, 134, 136, 138, 140, 142, 144); oder Liefern einer Rückmeldung an einen Fahrzeugbenutzer zum Versetzen des Fahrzeugs in einen Leerlaufmodus, so dass das Fahrzeug, wenn vom Benutzer in den Leerlaufmodus versetzt, gemäß dem wenigstens einen identifizierten Leerlaufprofil (126, 134, 136, 138, 140, 142, 144) im Leerlauf fährt; wobei das Fahrzeug eine vorgegebene Maximalverzögerungsrate aufweist, wobei jedes der wenigstens einen geschätzten Leerlaufprofile (126, 134, 136, 138, 140, 142, 144) wenigstens einen Zeitraum der Verzögerung umfasst, die kleiner ist als die Maximalverzögerungsrate.
  7. Fahrzeug-Leerlaufsystem nach Anspruch 6, wobei das Mittel zum Schätzen des wenigstens einen Leerlaufprofils umfasst: einen elektronischen Prozessor mit einem elektrischen Eingang zum Empfangen von Signalen, die einen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit, eine aktuelle Position des Fahrzeugs, Karteninformationen und Geometriedaten in Bezug auf die Karteninformationen angeben; und eine elektrisch mit dem elektronischen Prozessor gekoppelte elektronische Speichervorrichtung, in der Anweisungen gespeichert sind, wobei der elektronische Prozessor zum Zugreifen auf die elektronische Speichervorrichtung und Ausführen der darin gespeicherten Anweisungen ausgebildet ist, so dass er zum Vorhersagen des Fahrzeugwegs auf der Basis wenigstens teilweise des Signals, das die aktuelle Position des Fahrzeugs und die Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, und gemäß dem vorhergesagten Fahrzeugweg und der Geometrie dieses Wegs zum Schätzen des Leerlaufprofils ausgebildet ist.
  8. Fahrzeug-Leerlaufsystem nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei die wenigstens einen oder mehreren vorgegebenen Leerlaufanforderungen eines oder mehrere Elemente der Gruppe umfasst, umfassend: eine minimale Leerlaufmodus-Dauer; eine minimale Leerlaufmodus-Strecke; eine minimale Leerlaufmodus-Geschwindigkeit; und eine maximale Leerlaufmodus-Geschwindigkeit;
  9. Fahrzeug-Leerlaufsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Steuern der Antriebsmaschine eines oder mehrere Elemente der Gruppe umfasst, umfassend: Bringen eines mit der Antriebsmaschine verknüpften Getriebes in Neutralstellung; Auskuppeln einer mit der Antriebsmaschine verknüpften Kupplung; Abstellen der Antriebsmaschine; und Modulieren von einem oder mehreren Motorsystem-Stellgliedern wie ein Abgasrückführungsventil, ein Turbolader mit variabler Geometrie, eine Ansaugdrossel und eine kontinuierlich variable Ventilsteuerung zum Verringern oder Minimieren von Pumpverlusten.
  10. Fahrzeug-Leerlaufsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Fahrzeug wenigstens einen ersten Geschwindigkeitsbereich (148, 150), der beim Schätzen des wenigstens einen Leerlaufprofils verwendet wird, und einen zweiten Geschwindigkeitsbereich, wenn sich das Fahrzeug nicht im Leerlaufmodus befindet, aufweist, wobei der erste Geschwindigkeitsbereich größer ist als der zweite Geschwindigkeitsbereich.
  11. Nichtflüchtiges computerlesbares Trägermedium zum Speichern von computerlesbarem Code, der beim Ausführen ein Fahrzeug zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5 oder eines auf einem Prozessor ausführbaren Computerprogrammprodukts zum Ausführen des Verfahrens von Anspruch 1 bis 5 veranlasst.
  12. Fahrzeug umfassend das Fahrzeug-Leerlaufsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 10 oder das nichtflüchtige computerlesbare Trägermedium oder das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 11.
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