DE102019113724A1

DE102019113724A1 - Verfahren zum dynamischen Anpassen des Längsabstands von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE102019113724A1
Application number: DE102019113724.1A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Pahle
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2020-11-26
Anticipated expiration: 2039-05-24
Also published as: CN112061125B; CN112061125A; DE102019113724B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei welchem der Längsabstand (d) zwischen hintereinander fahrenden Kraftfahrzeugen, nämlich einem Ego-Kraftfahrzeug (12) und einem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug abhängig von einer Leistungsfähigkeit der Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs (12) dynamisch angepasst wird, wobei zumindest das vorausfahrende Kraftfahrzeug (10) Mitglied in einer elektronisch gekoppelten Fahrzeugkolonne (1) ist, bei welcher die Kraftfahrzeuge (2, 4, 6, 8, 10) der Fahrzeugkolonne (1) auf Basis einer der Fahrzeugkolonne (1) zugeordneten, vorgebbaren Gesamtbetriebsstrategie (Kolonnenregler) entlang einer Fahrstrecke bewegt werden, und bei welchem in dem Ego-Kraftfahrzeug (12) wird zunächst eine Kennlinie oder ein Kennfeld hinterlegt, welche oder welches einen Verlauf von durch das Ego-Kraftfahrzeug (12) zu erreichenden Soll-Verzögerungen (asoll) in Abhängigkeit von verschiedenen Bremsanforderungen (p) für die Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs (12) abbildet, wobei das Verfahren im Weiteren wenigstens die folgenden Erfassungs- und Überprüfungsschritte umfasst und dann wird der Längsabstand (d) zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug (12) und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug (10) erfasst, und es wird überprüft, ob eine mittels der Betriebsbremse ausgeführte Bremsung bei dem Ego-Kraftfahrzeug (12) ausgelöst worden ist, und falls dies der Fall ist, dann wird anhand einer Verzögerungsüberprüfung überprüft, ob der Betrag der Ist-Verzögerung (aist) des Ego-Kraftfahrzeugs (12) bei dieser Bremsung größer oder gleich oder kleiner in Bezug auf den Betrag einer Soll-Verzögerung (asoll) ist, welche das Ego-Kraftfahrzeug (12) gemäß der hinterlegten Kennlinie oder des hinterlegten Kennfelds erreichen müsste, wenn es mit der bei der Bremsung vorliegenden Bremsanforderung (pbrems) abgebremst wird, und dann wird der Längsabstand (d) zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug (10) abhängig von einem Ergebnis der Verzögerungsüberprüfung angepasst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei welchem der Längsabstand zwischen hintereinanderfahrenden Kraftfahrzeugen, nämlich einem Ego-Kraftfahrzeug und einem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug abhängig von einer Leistungsfähigkeit der Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs dynamisch angepasst wird, gemäß Anspruch 1.
Mittels der in modernen Kraftfahrzeugen vorhandenen Fahrassistenzsysteme kann dabei das Fahren in einer elektronisch gekoppelten Fahrzeugkolonne zumindest für die dem Führungsfahrzeug folgenden Kraftfahrzeuge soweit automatisiert werden, dass für die dem Führungsfahrzeug folgenden Kraftfahrzeuge ein autonomes Fahren möglich wird. Die Fahrzeugführer der nachfolgenden Kraftfahrzeuge müssen somit während der Kolonnenfahrt nicht mehr selbstständig die Verkehrsbedingungen überwachen.
Eine solche lose oder elektronisch gekoppelte Fahrzeugkolonne umfasst mindestens ein erstes führendes sowie ein letztes Kraftfahrzeug und evtl. mittlere Kraftfahrzeuge. Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge elektronisch gekoppelt, längs- und quergeregelt möglichst dicht hintereinander fahren zu lassen. Das jeweilige Folgekraftfahrzeug orientiert sich dabei beispielsweise optisch am vorausfahrenden Kraftfahrzeug. Die Kraftfahrzeuge sind auch beispielsweise mit Sensoren zu Totwinkel- und Rückraumüberwachung und zur Fahrspurorientierung sowie mit Mitteln wenigstens zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ausgestattet. Derartige lose gekoppelte Fahrzeugverbände oder Fahrzeugkolonnen von Kraftfahrzeugen werden in der Literatur im Allgemeinen als „Platoon“ bezeichnet.
Bei enger Kolonnenfahrt während Fahrten ab ca. 80 km/h können die Luftwiderstände der Kolonnenfahrzeuge um bis zu 30% reduziert werden. Hierbei sind typischerweise Abstände im Bereich von 8 m bis 20 m zwischen dem vorausfahrenden und dem diesem nachfolgenden Kraftfahrzeug günstig, um eine signifikante Reduktion des Luftwiderstands zu erreichen. Je kleiner die Abstände zwischen den beteiligten Kraftfahrzeugen sind, desto kleiner werden die Luftwiderstände der einzelnen Kraftfahrzeuge. Zur signifikanten Reduzierung des Luftwiderstands werden aufgrund der geringen Abstände höhere Anforderungen an die Fahrerassistenzsysteme zu automatischen Abstandshaltung gestellt.
An die Steuerung und Regelung einer Fahrzeugkolonne werden unter anderem die folgenden Anforderungen gestellt:

- Einhalten eines kurzen Längsabstands der beteiligten Fahrzeuge untereinander (z.B. 8m - 20m) mit einer definierten Toleranz.
- Automatische Querführung der Folgefahrzeuge möglichst exakt in der Spur des Führungsfahrzeugs.
- Sicherstellen der Stabilität der Fahrzeugkolonne, d.h. insbesondere Vermeiden des „Ziehharmonika-Effekts“ (Kettenstabilität - string stability), der nicht nur zu einem erhöhten Verbrauch führt, sondern auch die Gefahr von Auffahrunfällen signifikant erhöht. Die Kettenstabilität ist dabei für Längs- und Querführung einzuhalten.
- Kleine Änderungen in der Geschwindigkeit der vorausfahrenden Kraftfahrzeuge der Fahrzeugkolonne dürfen nicht von den nachfolgenden Kraftfahrzeugen verstärkt ausgeführt werden.
- Für die Führung in Querrichtung darf es bei den nachfolgenden Kraftfahrzeugen nicht zu einem Schneiden von Kurven und damit zu einem Verlassen der Fahrspur kommen.
- Ausreichend schnelle Bremsreaktion der Folgefahrzeuge bei starkem Bremsen des Führungsfahrzeugs zur Vermeidung von Auffahrunfällen.

Durch unterschiedliche technische Ausrüstungen und Eigenschaften der an der Fahrzeugkolonne beteiligten Kraftfahrzeuge wie z.B. Motorleistung, Leistungsfähigkeit der Dauer- oder Betriebsbremse, Fahrzeugkonfiguration, Beladungszustand und Reifeneigenschaften ist die Einhaltung der obigen Anforderungen oft erschwert.
Wenn beispielsweise die Leistungsfähigkeit der Betriebsbremse eines Kraftfahrzeugs gegenüber der Leistungsfähigkeit der Betriebsbremse des unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeugs geringer ist, dann kann es sinnvoll sein, den Längsabstand zwischen diesen Kraftfahrzeugen der Fahrzeugkolonne automatisch zu vergrößern.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der oben beschriebenen Art derart weiter zu entwickeln, dass die Sicherheit erhöht wird.
Dese Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung stellt ein Verfahren vor, bei welchem der Längsabstand zwischen hintereinander fahrenden Kraftfahrzeugen, nämlich einem Ego-Kraftfahrzeug und einem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug abhängig von einer Leistungsfähigkeit der Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs dynamisch angepasst wird, wobei zumindest das vorausfahrende Kraftfahrzeug Mitglied in einer elektronisch gekoppelten Fahrzeugkolonne ist, bei welcher die Kraftfahrzeuge der Fahrzeugkolonne auf Basis einer der Fahrzeugkolonne zugeordneten, vorgebbaren Gesamtbetriebsstrategie (Kolonnenregler) entlang einer Fahrstrecke bewegt werden.
Im Rahmen der Gesamtbetriebsstrategie kann das erste führende Kraftfahrzeug beispielsweise einen Bremsvorgang beispielsweise mittels einer Betätigung eines Bremsbetätigungsorgans durch den Fahrer und/oder durch eine Autopiloteinrichtung des ersten führenden Kraftfahrzeugs abhängig von erfassten Umfelddaten automatisch einleiten, beispielsweise, wenn der Fahrer oder die Autopiloteinrichtung plötzlich ein Hindernis wie ein vor dem ersten führenden Fahrzeug einscherendes Kraftfahrzeug oder ein stationäres Hindernis detektiert und deshalb eine Notbremsung des ersten führenden Kraftfahrzeugs und in der Folge auch ein Abbremsen der gesamten Fahrzeugkolonne notwendig ist.
Bei dem Verfahren wird in dem Ego-Kraftfahrzeug zunächst eine Kennlinie oder ein Kennfeld hinterlegt wird, welche oder welches einen Verlauf von durch das Ego-Kraftfahrzeug zu erreichenden Soll-Verzögerungen oder Soll-Abbremsung in Abhängigkeit von verschiedenen Bremsanforderungen für die Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs abbildet. Dabei kann eine Soll-Verzögerung einer Soll-Abbremsung gleichgesetzt werden. Beispielsweise ist in dem Kennfeld oder in der Kennlinie der Zusammenhang zwischen dem Bremsdruck der Betriebsbremse und der Verzögerung bzw. der Abbremsung funktionsartig dargestellt. Dieser Zusammenhang oder dieses Kennfeld besteht dann in einer Kurve, bei welcher jeder Bremsanforderung bzw. jedem Bremsdruck eine bestimmte Soll-Verzögerung oder Soll-Abbremsung zugeordnet ist.
Anstatt einer Kennlinie oder Kurve kann auch ein Band vorgegeben werden, welches zu erreichende Soll-Verzögerung oder Soll-Abbremsungen in Abhängigkeit von Bremsanforderungen definiert. Die Kennlinie, das Kennfeld oder das Band definieren dann ein Soll-Bremsverzögerungsvermögen des Ego-Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von Bremsanforderungen. Die Bremsanforderungen können beispielsweise durch Bremsdrücke oder durch Auslenkungen (Weg, Winkel) eines Betriebsbremsbetätigungsorgans repräsentiert werden.
Dann werden im Rahmend des Verfahrens wenigstens die folgenden Erfassungs- und Überprüfungsschritte durchgeführt:

Es wird der Längsabstand zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug erfasst. Die Erfassung des Längsabstands in Bezug zu Hindernissen wie einem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug findet beispielsweise bei dem Ego-Kraftfahrzeug vorzugsweise ohnehin ständig statt.

Gleichzeitig, davor oder danach in Bezug auf die Erfassung des Längsabstands wird überprüft, ob eine mittels der Betriebsbremse ausgeführte Bremsung bei dem Ego-Kraftfahrzeug ausgelöst worden ist, und falls dies der Fall ist, dann wird anhand einer Verzögerungsüberprüfung überprüft, ob der Betrag der Ist-Verzögerung oder Ist-Abbremsung des Ego-Kraftfahrzeugs bei dieser Bremsung größer oder gleich oder kleiner in Bezug auf den Betrag einer Soll-Verzögerung oder einer Soll-Abbremsung ist, welche das Ego-Kraftfahrzeug gemäß der hinterlegten Kennlinie oder des hinterlegten Kennfelds erreichen müsste, wenn es mit der bei der Bremsung vorliegenden Bremsanforderung abgebremst wird.
Unter Verzögerung, welche hier als Längsverzögerung zu verstehen ist, wird im mathematischen Sinne eine negative Längsbeschleunigung definiert, wobei eine Zunahme oder Erhöhung der Längsverzögerung bedeutet, dass der Betrag der Verzögerung zunimmt, beispielsweise von -5m/s² auf -6m/s². Dasselbe gilt dann umgekehrt auch für eine Abnahme oder Reduzierung der Längsverzögerung, wobei dann der Betrag der Verzögerung abnimmt, beispielsweise von -6m/s² auf -5m/s². Anstatt die Beträge der Verzögerungen bzw. Abbremsungen können daher auch die absoluten und dann negativen Werte der Verzögerungen bzw. Abbremsungen (negative Beschleunigungen) direkt miteinander verglichen werden.
Dann wird der Längsabstand zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug abhängig von einem Ergebnis der Verzögerungsüberprüfung angepasst.
Mit anderen Worten wird zunächst ein zu erwartendes oder zu unbedingt zu erreichendes Bremsvermögen der Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs in Form der Kennlinie oder des Kennfelds definiert, wobei dieses Bremsvermögen des Ego-Kraftfahrzeugs dann einen vorgegebenen Maßstab für wenigstens eine Bremsung des Ego-Kraftfahrzeugs bildet, welche beispielsweise im Rahmen der Annäherung des Ego-Kraftfahrzeugs an beispielsweise das in der Reihe letzte Kraftfahrzeug der Fahrzeugkolonne stattfindet. Dieses in der Reihe letzte Kraftfahrzeug der Fahrzeugkolonne bildet dann das dem Ego-Kraftfahrzeug unmittelbar vorausfahrende Kraftfahrzeug. Alternativ hierzu kann das Bremsvermögen des Ego-Kraftfahrzeugs auch den Maßstab für wenigstens eine Bremsung des Ego-Kraftfahrzeugs bilden, welches dieses ausführt, wenn es bereits in die Fahrzeugkolonne elektronisch eingekoppelt worden ist.
Folglich wird das bei der zuletzt durchgeführten Bremsung des Ego-Kraftfahrzeugs mit der Betriebsbremse erreichte Bremsvermögen oder Bremsverzögerungsvermögen herangezogen, um es mit dem vorgegebenen Maßstab in Form der Kennlinie oder des Kennfelds zu vergleichen. Dies hat den Vorteil, dass dann der aktuelle Zustand des Ego-Kraftfahrzeugs und insbesondere von dessen Betriebsbremsen herangezogen wird und nicht etwa ältere Daten hierüber, welche den aktuellen Zustand nicht zuverlässig abbilden können.
Wenn dann das Ego-Kraftfahrzeug den vorgegebenen Maßstab hinsichtlich des Bremsvermögens oder Bremsverzögerungsvermögens bei der wenigstens einen Bremsung erreicht oder sogar überschreitet, so kann beispielsweise vorgesehen werden, dass der Längsabstand zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug auf einen Soll-Längsabstand reduziert wird, der innerhalb der Fahrzeugkolonne beispielsweise einen minimalen Soll-Längsabstand darstellt. In diesem Fall kann das Ego-Kraftfahrzeug von den eingangs genannten Vorteilen profitieren, z.B. einem dann geringen Kraftstoffverbrauch, wenn der Längsabstand möglichst gering ist.
Andernfalls, d.h. wenn das Ego-Kraftfahrzeug den vorgegebenen Maßstab hinsichtlich des Bremsleistungsvermögens nicht erreicht oder unterschreitet, so kann beispielsweise der Längsabstand zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug beibehalten oder auf einen Längsabstand vergrößert werden, welcher größer als der minimale Soll-Längsabstand ist. Denn in diesem Fall wird davon ausgegangen, dass das Bremsleistungsvermögen der Betriebsbremse nicht groß genug ist, damit das Ego-Kraftfahrzeug ohne größeres Kollisionsrisiko unter dem minimalen Sollabstand hinter dem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug fahren kann.
Auch kann auf der Basis einer Information über das aktuelle, d.h. sich während der letzten Bremsung herauskristallisierte Bremsleistungsvermögen des Ego-Kraftfahrzeugs, welche beispielsweise mittels einer Abfrage an die Fahrzeugkolonne gesandt wird, entschieden werden, ob seitens der Fahrzeugkolonne auf ein von dem Ego-Kraftfahrzeug an die Fahrzeugkolonne gesandtes Angliederungswunschsignal hin die Fahrzeugkolonne mit einem Akzeptanzsignal oder Ablehnungssignal reagiert.
Das Verfahren kann aber auch in analoger Weise für einen Zustand angewendet werden, in welchem das Ego-Kraftfahrzeug bereits in die Fahrzeugkolonne elektronisch eingekoppelt worden ist und dann bereits ein Mitglied der Fahrzeugkolonne darstellt, wobei dann ebenfalls der Längsabstand zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug nach den oben beschriebenen Maßstäben dynamisch angepasst wird.
Unter einer dynamischen Anpassung des Längsabstands soll verstanden werden, dass die Anpassung des Längsabstands (zunächst) auf der Basis der zuletzt durchgeführten Bremsung erfolgt, welche dann die Beurteilungsbasis für die Verzögerungsüberprüfung bildet.
Nach wenigstens einer weiteren Bremsung kann sich die Beurteilungsbasis aber ändern, beispielsweise dadurch, dass durch die wenigstens eine weitere Bremsung eine Korrosionsschicht auf den Bremsscheiben einer Reibungsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs abgetragen wird und sich dann der Reibwert zwischen den Bremsscheiben und Bremsbelägen der Reibungsbremse erhöht. Demzufolge fällt dann auch das Bremsleistungsvermögen oder Bremsverzögerungsvermögen des Ego-Kraftfahrzeugs höher aus. Dann könnte der Längsabstand zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug verringert werden. Andererseits können wiederholte Bremsungen auch zu einem höheren Verschleiß der Betriebsbremsen des Ego-Kraftfahrzeugs führen, was wiederum das Bremsleistungsvermögen oder Bremsverzögerungsvermögen des Ego-Kraftfahrzeugs schwächt.
Die Betriebsbremse kann eine Reibungsbremse und optional zusätzlich auch eine Dauerbremse (Retarder) umfassen.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale sind Verbesserungen und Weiterbildungen des in Anspruch 1 beanspruchten Verfahrens möglich.
Gemäß einer besonders zu bevorzugenden Maßnahme werden die oben beschriebenen Erfassungs- und Überprüfungsschritte mehrmals hintereinander zyklisch durchlaufen. Wie bereits oben beschrieben, kann sich dadurch das Bremsleistungsvermögen der Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs verbessert oder verschlechtert haben. Dann wird der Längsabstand abhängig von dem bei der zuletzt durchgeführten Bremsung festgestellten Bremsleistungsvermögen des Ego-Kraftfahrzeugs angepasst. Andernfalls kann dadurch auch festgestellt werden, ob sich die Bremsverzögerungsvermögen des Ego-Kraftfahrzeugs im Laufe von mehreren Bremsungen verschlechtert oder verbessert hat.
Gemäß einer Weiterbildung kann zwischen mehreren Zyklen ein konstanter zeitlicher Abstand oder ein zeitlich variierender Abstand vorgesehen werden.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens kann der Längsabstand zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug durch Einflussnahme auf die Betriebsbremse und/oder die Antriebsmaschine des Ego-Kraftfahrzeugs und/oder des diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeugs gesteuert oder geregelt werden.
Auch kann der Längsabstand zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug durch Steuer- oder Regelroutinen gesteuert oder geregelt wird, welche sich an Bord des Ego-Kraftfahrzeugs und/oder an Bord eines Teilnehmers der Fahrzeugkolonne befinden.
Insbesondere kann es sich bei der in dem Ego-Kraftfahrzeug ausgelösten Bremsung um eine automatisch von einem Fahrerassistenzsystem, beispielsweise von einem ACC-System (Adaptive Cruise Control System) oder von einem Notbremsassistenten des Ego-Kraftfahrzeugs ausgelöste Bremsung handeln, oder um eine vom Fahrer des Ego-Kraftfahrzeugs ausgelöste Bremsung, oder um eine Testbremsung, welche in dem Ego-Kraftfahrzeug vom Fahrer oder automatisch ausgelöst wird, wenn beispielsweise bei dem Ego-Kraftfahrzeug innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums keine Bremsung mehr stattgefunden hat. Auch kann die Bremsung durch eine Fahrdynamikregelung wie beispielsweise ESP (Elektronisches Stabilitätssystem) oder ROSP (Roll Over Protection System) ausgelöst worden sein, derart, dass durch die Fahrdynamikregelung ein automatischer Eingriff in die Fahrdynamik des Ego-Kraftfahrzeugs vorgenommen wird oder wurde.
Insbesondere kann es sich bei der in dem Ego-Kraftfahrzeug ausgelösten Bremsung um eine Teilbremsung handeln, bei welcher die Verzögerung der Betriebsbremse geringer als eine maximale Verzögerung der Betriebsbremse im Falle einer Vollbremsung ist.
Besonders bevorzugt wird die Bremsung des Ego-Kraftfahrzeugs ausschließlich mit einer Reibungsbremse der Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs durchgeführt, deren Leistungsvermögen durch die oben angeführten Faktoren (Abtragen von Korrosionsschichten, Bremsverschleiß etc.) zeitlich abhängig ist. In diesem Fall kann die Kennlinie oder das Kennfeld, welche oder welches einen Verlauf von durch das Ego-Kraftfahrzeug zu erreichenden Soll-Verzögerungen in Abhängigkeit von verschiedenen Bremsanforderungen für die Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs abbildet, sich ausschließlich auf die Reibungsbremse beziehen, damit der Vergleichsmaßstab identisch ist.
Bevorzugt tauschen das Ego-Kraftfahrzeug und die Kraftfahrzeuge der Fahrzeugkolonne mittels einer C2C-Kommunikation untereinander Signale und Daten aus, beispielsweise in Bezug auf eine Ankopplung des Ego-Kraftfahrzeugs an die Fahrzeugkolonne und/oder in Bezug auf die dynamische Anpassung des Längsabstands zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug.
Insbesondere werden die Erfassungs- und Überprüfungsschritte des Verfahrens durchgeführt, wenn das Ego-Kraftfahrzeug noch nicht mit der Fahrzeugkolonne elektronisch gekoppelt worden ist, aber ein Angliederungswunschsignal erzeugt hat, welches signalisiert, dass sich das Ego-Kraftfahrzeug mit der Fahrzeugkolonne elektronisch koppeln möchte, oder wenn das Ego-Kraftfahrzeug bereits mit der Fahrzeugkolonne elektronisch gekoppelt worden ist.
Die Fahrzeugkolonne kann ein erstes führendes Kraftfahrzeug und wenigstens ein dem ersten führenden Kraftfahrzeug elektronisch gekoppelt nachfolgendes zweites Kraftfahrzeug sowie ein in der Reihe letztes Kraftfahrzeug umfassen, welches dann beispielsweise das dem Ego-Kraftfahrzeug unmittelbar vorausfahrende Kraftfahrzeug bildet, wenn sich das Ego-Kraftfahrzeug von hinten an die Fahrzeugkolonne annähert, insbesondere zum Zwecke der elektronischen Einkoppelung in die Fahrzeugkolonne.
Bei der hinterlegten Kennlinie oder bei dem hinterlegten Kennfeld, welche oder welches den Verlauf von durch das Ego-Kraftfahrzeug zu erreichenden Soll-Verzögerungen oder Soll-Abbremsungen in Abhängigkeit von verschiedenen Bremsanforderungen für die Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs abbildet, stellen die zu erreichenden Soll-Verzögerungen oder Soll-Abbremsungen insbesondere Verzögerungen dar, wie sie unter wenigstens einer vorgegebenen Betriebsbedingung erzielt werden. Die wenigstens eine vorgegebene Betriebsbedingung stellt insbesondere eine optimale oder ideale Betriebsbedingung dar, unter welcher eine maximale Soll-Verzögerung oder eine maximale Soll-Abbremsung des Ego-Kraftfahrzeugs erzielbar ist.
Beispielsweise kann die wenigstens eine vorgegebene Betriebsbedingung durch eine der folgenden Betriebsbedingungen gebildet werden: Ein Reibwert zwischen Rädern des Ego-Kraftfahrzeugs und einem Fahrbahnbelag, ein Reibwert zwischen Bremsscheiben einer Reibungsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs und Bremsbelägen der Reibungsbremse, ein Beladungszustand des Ego-Kraftfahrzeugs, eine Umgebungstemperatur des Ego-Kraftfahrzeugs , eine Fahrgeschwindigkeit des Ego-Kraftfahrzeugs usw.. Unter einer Betriebsbedingung soll daher jegliche Bedingung verstanden werden, welche einen Einfluss auf die Verzögerung oder die Abbremsung des Ego-Kraftfahrzeugs hat.
Insbesondere wird die Kennlinie oder das Kennfeld, welche oder welches einen Verlauf von durch das Ego-Kraftfahrzeug zu erreichenden Soll-Verzögerungen in Abhängigkeit von verschiedenen Bremsanforderungen für die Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs abbildet, vor einer Erstinbetriebnahme des Ego-Kraftfahrzeug im öffentlichen Straßenverkehr in dem Ego-Kraftfahrzeug hinterlegt, also beispielsweise im End-Of-Line-Zustand des Ego-Kraftfahrzeugs.
Insbesondere beinhaltet die Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs eine pneumatische oder eine elektro-pneumatische Betriebsbremse oder wird durch eine solche gebildet. Dann werden die Bremsanforderungen für die Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs durch pneumatische Bremsdrücke der Betriebsbremse repräsentiert.
Gemäß einer weiteren Maßnahme kann der Längsabstand zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug durch Steuer- oder Regelroutinen gesteuert oder geregelt werden, welche sich an Bord des Ego-Kraftfahrzeugs befinden, und/oder an Bord eines Teilnehmers der Fahrzeugkolonne befinden.
Im Rahmen der Gesamtbetriebsstrategie kann ein Soll-Längsabstand vorgegeben werden, welcher jeweils zwischen unmittelbar hintereinander fahrenden Kraftfahrzeugen der elektronisch gekoppelten Fahrzeugkolonne eingehalten werden soll oder sollte, wenn die Kraftfahrzeuge der elektronisch gekoppelten Fahrzeugkolonne auf Basis der der elektronisch gekoppelten Fahrzeugkolonne zugeordneten, vorgebbaren Gesamtbetriebsstrategie entlang der Fahrstrecke bewegt werden.
Wenn man dann davon ausgeht, dass die (letzte) Bremsung zu einem Auslösezeitpunkt ausgelöst wird, und falls dann bei der Verzögerungsüberprüfung festgestellt wird, dass der Betrag der Ist-Verzögerung des Ego-Kraftfahrzeugs größer oder gleich in Bezug auf den Betrag der Soll-Verzögerung oder der Soll-Abbremsung ist, welche das Ego-Kraftfahrzeug gemäß der hinterlegten Kennlinie oder des hinterlegten Kennfelds erreichen sollte, wenn es mit der bei der Bremsung vorliegenden Bremsanforderung abgebremst wird, dann wird der zum Auslösezeitpunkt vorliegende Längsabstand zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug auf den Soll-Längsabstand gesteuert oder geregelt. Falls aber bei der Verzögerungsüberprüfung festgestellt wird, dass der Betrag der Ist-Verzögerung des Ego-Kraftfahrzeugs kleiner in Bezug auf den Betrag der Soll-Verzögerung oder der Soll-Abbremsung ist, welche das Ego-Kraftfahrzeug gemäß der hinterlegten Kennlinie oder des hinterlegten Kennfelds erreichen sollte, wenn es mit der bei der Bremsung vorliegenden Bremsanforderung abgebremst wird, dann wird der zum Auslösezeitpunkt vorliegende Längsabstand zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug beispielsweise beibehalten oder vergrößert.
Folglich wird mit Hilfe des Kennfelds oder der Kennlinie die eigentlich vom Ego-Kraftfahrzeug zu erreichende oder erzielende Soll-Verzögerung oder Soll-Abbremsung ermittelt, welche gerade der bei der Bremsung vorliegenden Bremsanforderung entspricht, beispielsweise dem bei der Bremsung herrschenden Bremsdruck. Aufgrund des funktionalen Zusammenhangs der Soll-Verzögerung oder der Soll-Abbremsung mit der Bremsanforderung in der Kennlinie oder in dem Kennfeld ist dies ohne weiteres möglich.
Figurenliste
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 eine schematische Seitenansicht einer Fahrzeugkolonne aus miteinander elektronisch gekoppelten Kraftfahrzeugen, welcher sich ein Ego-Kraftfahrzeug anschließen möchte;
2 eine schematische Draufsicht der Fahrzeugkolonne und das Ego-Kraftfahrzeug von 1;
3 ein Diagramm, in welchem der funktionale Zusammenhang zwischen Bremsanforderungen und der Verzögerung bzw. Abbremsung des Ego-Kraftfahrzeugs dargestellt ist;
4 ein Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 stellt eine schematische Seitenansicht einer Fahrzeugkolonne 1 (Platoon) aus miteinander lose oder elektronisch gekoppelten Fahrzeugen dar. Die Fahrzeugkolonne 1 umfasst ein Führungsfahrzeug 2 als erstes oder vorderstes führendes Fahrzeug sowie weitere Kraftfahrzeuge, hier beispielsweise ein zweites Kraftfahrzeug 4, ein drittes Kraftfahrzeug 6, ein viertes Kraftfahrzeug 8 und ein fünftes Kraftfahrzeug 10. Statt der dargestellten fünf Kraftfahrzeuge kann die Fahrzeugkolonne 1 auch mehr oder weniger Kraftfahrzeuge umfassen. 2 stellt die Draufsicht auf die Fahrzeugkolonne 1 dar, wie sie entlang einer Linkskurve einer durch die Fahrzeugkolonne befahrenen Fahrstrecke fährt. Die fünf Kraftfahrzeuge 2 bis 10 stellen dann jeweils einen Teilnehmer der Fahrzeugkolonne 1 dar. Es sei hier angenommen, dass die Bildung der Fahrzeugkolonne 1, d.h. die Verständigung der Kraftfahrzeuge 2 bis 10 untereinander darüber, dass aus ihnen allen eine lose gekoppelte Fahrzeugkolonne 1 gebildet werden soll, abgeschlossen ist.
Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Kraftfahrzeugen 2 bis 10 um schwere Nutzfahrzeuge mit jeweils einer elektrisch steuerbaren und hier beispielsweise als Brennkraftmaschine ausgeführten Antriebsmaschine, einer elektrisch steuerbaren elektro-pneumatischen Betriebsbremseinrichtung, einer elektrisch steuerbaren elektro-pneumatischen Parkbremseinrichtung und einer elektrisch steuerbaren Lenkrichtung.
Die Kraftfahrzeuge oder Teilnehmer 2 bis 10 der Fahrzeugkolonne 1 können Daten über bordfeste Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung (C2C-Kommunikation) austauschen. Im vorliegenden Fall handelt es sich hierbei um drahtlose Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtungen, bei welcher jedes der Kraftfahrzeuge 2 bis 12 jeweils mit einer Sendeeinrichtung sowie mit einer Empfangseinrichtung ausgestattet ist. Alternativ können die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtungen auch als Laser- oder Infrarotsende- und Empfangseinrichtung ausgeführt sein. In 2 wird eine aufgrund der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtungen stattfindende Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation C2C durch einen Pfeil 14 symbolisiert.
Zusätzlich kann auch eine drahtlose Infrastruktur-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung vorgesehen sein, welche beispielsweise in jedem der Kraftfahrzeuge oder Teilnehmer 2 bis 12 installiert ist und ebenfalls eine Sendeeinrichtung sowie eine Empfangseinrichtung umfasst. Damit kann jedes der Kraftfahrzeuge 2 bis 12 und insbesondere das Führungsfahrzeug 2 mit einer externen, mobilen oder stationären Infrastruktur X mittels einer Infrastruktur-zu-Fahrzeug-Kommunikation X2V kommunizieren.
Im Rahmen einer von der elektronischen Kopplung umfassten Gesamtbetriebsstrategie (Kolonnenregler) der Fahrzeugkolonne 1 wird ein Längsabstand d der Kraftfahrzeuge 2 bis 10 auf einen bestimmten Sollwert d_soll einregelt, welcher hier beispielsweise 8 Meter beträgt. Dieser Sollwert d_soll stellt hier insbesondere einen minimalen Abstand dar, welcher in Bezug auf die Geschwindigkeit der Fahrzeugkolonne 1 und auf weitere Faktoren wie beispielsweise die Leistungsfähigkeit der Bremsen ihrer Teilnehmer, der Umfelddaten usw. gefahrlos eingehalten werden kann. Hier wird davon ausgegangen, dass die Teilnehmer der Fahrzeugkolonne alle über Bremsen verfügen, deren Leistungsvermögen den Abstand d_soll rechtfertigen. Dann können die Kraftfahrzeuge 4 bis 10 dem Führungsfahrzeug 2 jeweils durch den Abstand d_soll voneinander beabstandet folgen. Hierzu sind entsprechende Sensoreinrichtungen in den Kraftfahrzeugen 2 bis 10 verbaut, welche beispielsweise Abstands- und Geschwindigkeitsdaten generieren, welche über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (C2C) 14 ausgetauscht werden. Außerdem ist jedes der Kraftfahrzeuge 2 bis 10 mit einem elektronischen Steuergerät ausgestattet, in welchem die Steuer- und Regelroutinen der Gesamtbetriebsstrategie (Kolonnenregler) implementiert sind.
Je Kraftfahrzeug 2 bis 10 sind daher wenigstens eine Sendeeinrichtung und eine Empfangseinrichtung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung, eine Sensoreinrichtung, ein elektronisches Steuergerät sowie wenigstens eine elektrisch steuerbare Antriebsmaschine, eine elektrisch steuerbare Betriebsbremseinrichtung und eine elektrisch steuerbare Lenkrichtung als Aktuatoren vorhanden.
Aufgrund der Abstands- und Geschwindigkeitsdaten, welche jeweils von einem elektronischen Steuergerät empfangen werden, findet dann eine automatische elektrische Betätigung der elektrischen Lenkeinrichtungen, der elektro-pneumatischen Bremseinrichtungen sowie der elektrisch steuerbaren Antriebsmaschinen jedes in die Fahrzeugkolonne 1 eingegliederten Kraftfahrzeugs 2 bis 12 durch elektrische Stellsignale statt, um einer durch das Führungsfahrzeug 2 vorgegebenen Soll-Trajektorie, hier beispielsweise entlang einer rechten Fahrspur 16 einer Straße 18 gleich beabstandet zu folgen (siehe 2).
Weiterhin ist wenigstens das Führungsfahrzeug 2 hier beispielsweise mit einer Autopiloteinrichtung ausgestattet, welche es erlaubt, das Führungsfahrzeug 2 ohne Zutun des Fahrers autonom betrieben werden kann. Aufgrund dieser Autopiloteinrichtung bremst das Führungsfahrzeug 2 beispielsweise automatisch ab, wenn sich in seiner Fahrtrajektorie ein Hindernis beispielsweise in Form eines externen Kraftfahrzeugs in für die Sicherheit kritischer Weise befindet oder dort hineingerät.
Bei der Fahrzeugkolonne 1 werden daher die Kraftfahrzeuge 2 bis 10 auf Basis einer der Fahrzeugkolonne 1 zugeordneten, vorgebbaren oder vorgegebenen Gesamtbetriebsstrategie zumindest vorübergehend in einem vorgebbaren, gleichbleibenden Längsabstand d zueinander entlang der Fahrstrecke bewegt.
Unter der Gesamtbetriebsstrategie soll hier insbesondere eine Längsregelung der Kraftfahrzeuge 2 bis 10 der Fahrzeugkolonne 1 berechnet aus den Beschleunigungs-, Geschwindigkeits- und/oder Abstandsmessdaten der einzelnen Kraftfahrzeuge 2 bis 12 der Fahrzeugkolonne 1 verstanden werden, aus denen dann Stellwerte für eine Antriebsmaschine und/oder für eine Bremseinrichtung der einzelnen Kraftfahrzeuge 2 bis 12 der Fahrzeugkolonne 1 bestimmt werden. Durch Eingriffe in die Bremsanlagen und/oder die Antriebsmaschinen der Kraftfahrzeuge 2 bis 10 können dann Längsführungseingriffe erfolgen. Weiterhin umfasst die Gesamtstrategie hier beispielsweise auch eine Querführung oder Querregelung der Kraftfahrzeuge 2 bis 10 der Fahrzeugkolonne 1, wenn beispielsweise die Fahrzeugkolonne 1 zum Folgen der Soll-Trajektorie die Fahrspur wechseln soll. Dann erfolgen auch automatische Eingriffe in die elektrischen Lenkeinrichtungen der Kraftfahrzeuge 2 bis 12 der Fahrzeugkolonne 1.
Die Gesamtbetriebsstrategie umfasst daher eine Längsregelung und hier beispielsweise auch eine Querregelung der Kraftfahrzeuge 2, 4, 6, 8, 10 der Fahrzeugkolonne 1 berechnet aus den Beschleunigungs-, Geschwindigkeits- und/oder Abstandsmessdaten der einzelnen Kraftfahrzeuge 2, 4, 6, 8, 10 der Fahrzeugkolonne 1, aus denen dann Stellwerte für eine Antriebsmaschine und/oder für eine Bremseinrichtung und/oder für eine Lenkeinrichtung der einzelnen Kraftfahrzeuge 2, 4, 6, 8, 10 der Fahrzeugkolonne 1 bestimmt werden.
Im Rahmen der Gesamtbetriebsstrategie kann das erste führende Kraftfahrzeug 2 beispielsweise einen Bremsvorgang beispielsweise mittels einer Betätigung eines Bremsbetätigungsorgans durch den Fahrer und/oder durch eine Autopiloteinrichtung des ersten führenden Kraftfahrzeugs 2 abhängig von erfassten Umfelddaten automatisch einleiten, beispielsweise, wenn der Fahrer oder die Autopiloteinrichtung plötzlich ein Hindernis wie ein vor dem ersten führenden Fahrzeug 2 einscherendes Kraftfahrzeug oder ein stationäres Hindernis detektiert und deshalb eine Notbremsung des ersten führenden Kraftfahrzeugs 2 und in der Folge auch ein Abbremsen der gesamten Fahrzeugkolonne 1 notwendig ist.
Weiterhin ist hier beispielsweise eine externe Infrastruktur X vorhanden, welche Informationen und Daten, z.B. über eine X2C-Kommunikation 20 in die Kraftfahrzeuge 2, 4, 6, 8, 10 und 12 der Fahrzeugkolonne 1 und insbesondere in das erste führende Kraftfahrzeug 2 einsteuert, welches dann diese Informationen, Signale und Daten über die C2C-Kommunikation an die weiteren Kraftfahrzeuge 4, 6, 8, 10 weiterleitet bzw. die Informationen und Daten werden dann von Kraftfahrzeug zu Kraftfahrzeug über die C2C-Kommunikation übertragen. Alternativ können von der externen Infrastruktur X stammende Informationen und Daten über die X2C-Kommunikation 20 auch lediglich in das erste führende Kraftfahrzeug 2 eingesteuert, dort ausgewertet und dann abhängig von der Auswertung erzeugte Signale von dem ersten führenden Kraftfahrzeug 2 mittels der C2C-Kommunikation von Kraftfahrzeug zu Kraftfahrzeug weiter übermittelt werden.
Bei der Infrastruktur X handelt es sich beispielsweise um eine Straßenverkehrsbehörde, welche Daten und Informationen über die gerade vorliegende und künftige Wetter- und Umweltverhältnisse wie beispielsweise Regenfälle, Feuchtigkeit, Nebel, Glatteis im Bereich der Straße 18 sammelt und dann an die Fahrzeugkolonne 1 sendet. Das Senden der Daten und Informationen kann dabei auf eine Aufforderung durch die Fahrzeugkolonne 1, insbesondere auf eine Aufforderung des ersten führenden Kraftfahrzeugs 2 hin oder auch aufforderungslos automatisch und insbesondere ständig erfolgen. Die von der Infrastruktur X übertragenen Informationen und Daten stellen dann ebenfalls Umfelddaten in Bezug auf die Fahrzeugkolonne 1 dar, in Abhängigkeit derer hier beispielsweise auch die Gesamtbetriebsstrategie der Fahrzeugkolonne 1 bestimmt wird.
Zu den von der Infrastruktur X übertragenen Informationen und Daten zählen hier beispielsweise auch Informationen und Daten über die Straßen-Topologie der von der Fahrzeugkolonne befahrenen oder zu befahrenden Straße 18. Zu dieser Straßen-Topologie zählen beispielsweise das Vorhandensein von Straßenabschnitten mit (großem) Gefälle, von Straßenabschnitten mit (großen) Steigungen, von Straßenabschnitten mit sehr kleinen Kurvenradien der durch die Fahrzeugkolonne befahrenen oder zu befahrenden Straße 18 und/oder, ob sich etwa Verengungen, Baustellen und/oder Ein- und Ausfahrten an der Straße 18 befinden, also Straßen-Parameter, welche ein Befahren der Straße 18 durch die Fahrzeugkolonne 1 beeinträchtigen oder behindern oder sogar unmöglich machen können.
Die Fahrzeugkolonne befindet sich in der in 1 und 2 gezeigten Situation in Fahrt. Dieser in Fahrt befindlichen Fahrzeugkolonne 1 bzw. dem fünften und letzten Fahrzeug 10 der Fahrzeugkolonne 1 nähert sich nun von hinten ein Ego-Kraftfahrzeug 12 an, d.h. an das fünfte oder letzte Kraftfahrzeug 10 der Fahrzeugkolonne 1.
Das Ego-Kraftfahrzeug 12 ist ausgestattet, dass es sich mit der Fahrzeugkolonne 1 elektronisch koppeln kann und dann innerhalb der Fahrzeugkolonne 1 gemäß der Gesamtbetriebsstrategie gesteuert und geregelt werden kann. Insbesondere weist das Ego-Kraftfahrzeug eine Sensorik auf, mit welchem es einen Abstand d in Bezug zu Hindernissen, hier in Bezug zu dem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug fünften oder letzten Kraftfahrzeug 10 der Fahrzeugkolonne 1 erfassen kann. Außerdem verfügt das Ego-Kraftfahrzeug 12 auch über eine Sensorik, welche die Längsverzögerung des Ego-Kraftfahrzeugs 12 erfassen kann.
Nicht zuletzt weist es ebenfalls eine Sendeeinrichtung und eine Empfangseinrichtung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung (C2C) auf, durch welche es mit anderen Fahrzeugen und insbesondere mit den Kraftfahrzeugen 2, 4, 6, 8 und 10 der Fahrzeugkolonne kommunizieren kann. Diese Kommunikation beinhaltet unter anderem Informationen über den gerade vorliegenden Längsabstand d zu dem fünften oder letzten Kraftfahrzeug 10 der Fahrzeugkolonne 1, über die Relativgeschwindigkeit in Bezug zu diesem sowie über seine Längsverzögerung a_ist. Weiterhin weist auch das Ego-Kraftfahrzeug 12 eine elektro-pneumatische Betriebsbremse mit pneumatischen Betriebsbremszylindern auf, welche zum Zuspannen mit einem pneumatischen Bremsdruck belastet und zum Lösen entlastet werden.
Das Ego-Kraftfahrzeug 12 ist noch nicht mit der Fahrzeugkolonne 1 elektronisch gekoppelt und erzeugt daher beispielsweise ein Angliederungswunschsignal, welches signalisiert, dass sich das Ego-Kraftfahrzeug 12 an die Fahrzeugkolonne 1 hinten elektronisch ankoppeln möchte. Dieses Angliederungswunschsignal kann nun von der Fahrzeugkolonne 1 akzeptiert oder abgelehnt werden.
Vor diesem Hintergrund wird im Folgenden eine bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens vorgestellt, mit welchem der Längsabstand d des Ego-Kraftfahrzeug 12 von dem fünften und letzten Fahrzeug 10 der Fahrzeugkolonne 1 automatisch und dynamisch angepasst wird. Ein Flussdiagramm für diese Ausführungsform des Verfahrens ist in 4 dargestellt.
In dem Ego-Kraftfahrzeug 12 bzw. in einem Speicher eines elektronischen Steuergeräts des Ego-Kraftfahrzeugs 12 wird in einem Schritt 100 eine Kennlinie insbesondere gemäß 3 hinterlegt, welche einen Verlauf von durch das Ego-Kraftfahrzeug 12 idealerweise zu erreichenden Soll-Abbremsungen Z_soll oder Soll-Verzögerungen a_soll in Abhängigkeit von verschiedenen Bremsdrücken (Bremsanforderungen) für die Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs 12 abbildet. Diese Kennlinie, welche hier beispielsweise linear verläuft, ordnet jedem Bremsdruck p als Bremsanforderung eine bestimmte Verzögerung a_soll oder Soll-Abbremsung Z_soll zu, welche das Ego-Kraftfahrzeug erreichen sollte, wenn durch die Betriebsbremse ein jeweiliger Bremsdruck p erzeugt wird. Für verschiedene Beladungszustände des Ego-Kraftfahrzeugs sind auch vorzugsweise verschiedene Verläufe der Kennlinie hinterlegt, wobei die Beladung repräsentierendes Signal beispielsweise von einer pneumatischen Luftfederungseinrichtung des Ego-Kraftfahrzeugs erzeugt und dann der entsprechende beladungsabhängige Sollwert für die Verzögerung oder Abbremsung anhand der betreffenden Kennlinie ermittelt wird.
Die folgenden Schritte des Verfahrens sind Erfassungs- und Überprüfungsschritte, welche bevorzugt dann durchgeführt werden, wenn das Angliederungswunschsignal des Ego-Kraftfahrzeugs 12 von der Fahrzeugkolonne 1 akzeptiert worden ist, d.h. durch eine positives Bestätigungssignal bestätigt worden ist, aber das Ego-Kraftfahrzeug 12 noch nicht (vollständig) mit der Fahrzeugkolonne 1 gekoppelt worden ist.
In einem Schritt 200 wird der Längsabstand d zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug 12 und dem fünften und letzten Fahrzeug 10 der Fahrzeugkolonne 1 erfasst.
In einem Schritt 300 wird überprüft, ob in dem Ego-Kraftfahrzeug 12 eine Bremsung, insbesondere eine Teilbremsung mit der Betriebsbremse ausgelöst wurde oder nicht. Während der Annäherung des Ego-Fahrzeugs 12 an das fünfte und letzte Fahrzeug 10 der Fahrzeugkolonne 1 löst beispielsweise der Fahrer des Ego-Kraftahrzeugs 12 zu einem Auslösezeitpunkt to eine Teilbremsung aus, um ein Auffahren des Ego-Kraftfahrzeugs 12 auf das fünfte und letzte Fahrzeug 10 der Fahrzeugkolonne 1 zu vermeiden.
Falls keine Bremsung in dem Ego-Kraftfahrzeug 12 während der Annäherung an die Fahrzeugkolonne 1 ausgelöst und dies auch festgestellt wurde, dann wird zu dem Schritt 200 zurückgeschleift und wiederum der Längsabstand d erfasst. Der Fahrer des Ego-Kraftfahrzeugs 12 kann dann beispielsweise den zuletzt eingenommenen Abstand d zu dem fünften und letzten Fahrzeug 10 der Fahrzeugkolonne 1 von beispielsweise 25 Metern zunächst beibehalten bis er ein Akzeptanzsignal oder Ablehnungssignal von der Fahrzeugkolonne 1 empfängt. Denn in diesem Fall liegt keine Information über das aktuelle Bremsverzögerungsvermögen des Ego-Kraftfahrzeugs 12 vor.
Falls aber wie im vorliegenden Fall eine Bremsung in dem Ego-Kraftfahrzeug 12 ausgelöst und dies auch im Schritt 300 festgestellt wurde, dann wird in einem Schritt 400 anhand einer Verzögerungsüberprüfung überprüft, ob der Betrag der Ist-Verzögerung a_ist des Ego-Kraftfahrzeugs 12 bei dieser Bremsung kleiner als der Betrag einer Soll-Verzögerung a_soll oder einer Soll-Abbremsung Z_soll ist, welche das Ego-Kraftfahrzeug 12 gemäß der Kennlinie von 3 erreichen müsste, wenn es mit der bei dieser Bremsung vorliegenden Bremsanforderung p_brems abgebremst wird.
Falls bei dieser Verzögerungsüberprüfung festgestellt wird, dass der Betrag der Ist-Verzögerung a_ist des Ego-Kraftfahrzeugs größer oder gleich in Bezug auf den Betrag der Soll-Verzögerung a_soll ist, dann wird in einem Schritt 500 der zum Auslösezeitpunkt to (zunächst noch) vorliegende Längsabstand d zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem fünften und letzten Fahrzeug 10 der Fahrzeugkolonne 1 auf den Soll-Längsabstand d_soll gesteuert oder geregelt, welchen bereits die Teilnehmer der Fahrzeugkolonne im Rahmen der Gesamtbetriebsstrategie untereinander einhalten sollen.
Falls aber bei der Verzögerungsüberprüfung in Schritt 400 festgestellt wird, dass der Betrag der Ist-Verzögerung a_ist des Ego-Kraftfahrzeugs 12 kleiner als der Betrag der Soll-Verzögerung a_soll ist, dann wird in einem Schritt 600 der zum Auslösezeitpunkt to (zunächst noch) vorliegende Längsabstand d zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug 12 und dem fünften und letzten Fahrzeug 10 der Fahrzeugkolonne 1, welcher hier beispielsweise ohnehin bereits größer als der Soll-Längsabstand d_soll war, noch vergrößert.
Die Anpassung des Längsabstands d zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug 12 und dem fünften und letzten Fahrzeug 10 der Fahrzeugkolonne 1 erfolgt hier beispielsweise durch Einflussnahme auf eine Antriebsmaschine und/oder die Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs 12.
Nach den Schritten 500 und 600 wird zum Schritt 200 zurückgeschleift, so dass die Abfolge der Schritte 200 bis 500 bzw. 600 beispielsweise zyklisch mehrmals hintereinander durchlaufen werden, wobei zwischen jedem Zyklus ein konstanter zeitlicher Abstand oder ein zeitlich variierender Abstand vorgesehen sein kann.
Mit dem oben beschriebenen Verfahren wird folglich der Längsabstand d zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug 12 und dem fünften und letzten Fahrzeug 10 der Fahrzeugkolonne 1 abhängig von dem sich im Rahmen der zuletzt durchgeführten Bremsung herausgestellten Bremsverzögerungsvermögen des Ego-Kraftfahrzeugs 12 dynamisch angepasst bzw. gesteuert oder geregelt.
Falls innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums keine Bremsung in dem Ego-Kraftfahrzeug 12 ausgelöst worden ist, kann vorgesehen sein, dass dann automatisch eine Bremsung ausgelöst wird, anhand dann das aktuelle Bremsverzögerungsvermögen des Ego-Kraftfahrzeugs 12 bewertet werden kann. Eine solche automatisch ausgelöste Bremsung oder die zu bewertende Bremsung ist vorzugsweise eine Teilbremsung mit einem Betrag einer Verzögerung, welcher kleiner ist als ein Betrag einer Verzögerung wie sie im Rahmen einer Notbremsung erzeugt wird.
Insbesondere nachfolgend auf den Schritt 500, in welchem der relativ geringe Abstand d_soll eingestellt oder eingeregelt wird, kann nach einem beispielsweise vorgegebenen Zeitabstand in Bezug zur vorangehenden Bremsung eine Testbremsung automatisch ausgelöst werden. Beispielsweise kann die vorangehende Bremsung ebenfalls eine Testbremsung sein.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugkolonne
2: Führungsfahrzeug, erstes Fahrzeug
4: zweites Kraftfahrzeug
6: drittes Kraftfahrzeug
8: viertes Kraftfahrzeug
10: fünftes Kraftfahrzeug
12: Ego-Kraftfahrzeug
14: Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation
16: Fahrspur
18: Straße
20: Infrastruktur-zu-Fahrzeug-Kommunikation
X: externe Infrastruktur

Claims

Verfahren, bei welchem a) der Längsabstand (d) zwischen hintereinander fahrenden Kraftfahrzeugen, nämlich einem Ego-Kraftfahrzeug (12) und einem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug abhängig von einer Leistungsfähigkeit der Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs (12) dynamisch angepasst wird, wobei zumindest das vorausfahrende Kraftfahrzeug (10) Mitglied in einer elektronisch gekoppelten Fahrzeugkolonne (1) ist, bei welcher die Kraftfahrzeuge (2, 4, 6, 8, 10) der Fahrzeugkolonne (1) auf Basis einer der Fahrzeugkolonne (1) zugeordneten, vorgebbaren Gesamtbetriebsstrategie (Kolonnenregler) entlang einer Fahrstrecke bewegt werden, und bei welchem b) in dem Ego-Kraftfahrzeug (12) zunächst eine Kennlinie oder ein Kennfeld hinterlegt wird, welche oder welches einen Verlauf von durch das Ego-Kraftfahrzeug (12) zu erreichenden Soll-Verzögerungen (a_soll) in Abhängigkeit von verschiedenen Bremsanforderungen (p) für die Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs (12) abbildet, wobei das Verfahren im Weiteren wenigstens die folgenden Erfassungs- und Überprüfungsschritte umfasst: c) Es wird der Längsabstand (d) zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug (12) und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug (10) erfasst, und d) es wird überprüft, ob eine mittels der Betriebsbremse ausgeführte Bremsung bei dem Ego-Kraftfahrzeug (12) ausgelöst worden ist, und falls dies der Fall ist, dann e) wird anhand einer Verzögerungsüberprüfung überprüft, ob der Betrag der Ist-Verzögerung (a_ist) des Ego-Kraftfahrzeugs (12) bei dieser Bremsung größer oder gleich oder kleiner in Bezug auf den Betrag einer Soll-Verzögerung (a_soll) ist, welche das Ego-Kraftfahrzeug (12) gemäß der hinterlegten Kennlinie oder des hinterlegten Kennfelds erreichen müsste, wenn es mit der bei der Bremsung vorliegenden Bremsanforderung (pbrems) abgebremst wird, und dann f) wird der Längsabstand (d) zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug (10) abhängig von einem Ergebnis der Verzögerungsüberprüfung angepasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungs- und Überprüfungsschritte mehrmals hintereinander zyklisch durchlaufen werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mehreren Zyklen ein konstanter zeitlicher Abstand oder ein zeitlich variierender Abstand vorgesehen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsabstand (d) zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug (12) und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug (10) durch Einflussnahme auf die Betriebsbremse und/oder die Antriebsmaschine des Ego-Kraftfahrzeugs (12) und/oder des diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeugs (10) gesteuert oder geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der in dem Ego-Kraftfahrzeug (12) ausgelösten Bremsung a) um eine automatisch von einem Fahrerassistenzsystem (ACC) des Ego-Kraftfahrzeugs (12) ausgelöste Bremsung handelt, oder b) um eine vom Fahrer des Ego-Kraftfahrzeugs (12) ausgelöste Bremsung handelt, oder c) um eine Testbremsung handelt, welche in dem Ego-Kraftfahrzeug (12) automatisch oder durch den Fahrer ausgelöst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der in dem Ego-Kraftfahrzeug (12) ausgelösten Bremsung um eine Teilbremsung handelt, bei welcher die Bremswirkung der Betriebsbremse geringer als eine maximal mögliche Bremswirkung der Betriebsbremse im Falle einer Vollbremsung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsung des Ego-Kraftfahrzeugs ausschließlich mit einer Reibungsbremse der Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs (12) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ego-Kraftfahrzeug (12) und die Kraftfahrzeuge (2, 4, 6, 8, 10) der Fahrzeugkolonne (1) mittels einer C2C-Kommunikation untereinander Signale und Daten austauschen.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungs- und Überprüfungsschritte durchgeführt werden, wenn a) das Ego-Kraftfahrzeug (12) noch nicht mit der Fahrzeugkolonne (1) elektronisch gekoppelt worden ist, aber bereits ein Angliederungswunschsignal erzeugt hat, welches signalisiert, dass sich das Ego-Kraftfahrzeug (12) mit der Fahrzeugkolonne (1) elektronisch koppeln möchte, oder wenn b) das Ego-Kraftfahrzeug (12) bereits mit der Fahrzeugkolonne (1) elektronisch gekoppelt worden ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkolonne (1) ein erstes führendes Kraftfahrzeug (2) und wenigstens ein dem ersten führenden Kraftfahrzeug (2) elektronisch gekoppelt nachfolgendes zweites Kraftfahrzeug (4, 6, 8, 10, 12) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der hinterlegten Kennlinie oder bei dem hinterlegten Kennfeld, welche oder welches den Verlauf von durch das Ego-Kraftfahrzeug (12) zu erreichenden Soll-Verzögerungen (a_soll) in Abhängigkeit von verschiedenen Bremsanforderungen für die Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs (12) abbildet, die zu erreichenden Soll-Verzögerungen (a_soll) Verzögerungen darstellen, wie sie unter wenigstens einer vorgegebenen Betriebsbedingung erzielt werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine vorgegebene Betriebsbedingung durch eine der folgenden Betriebsbedingungen gebildet wird: Einen Reibwert zwischen Rädern des Ego-Kraftfahrzeugs (12) und einem Fahrbahnbelag, einen Reibwert zwischen Bremsscheiben einer Reibungsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs (12) und Bremsbelägen der Reibungsbremse, einen Beladungszustand des Ego-Kraftfahrzeugs (12), eine Umgebungstemperatur des Ego-Kraftfahrzeugs (12), eine Fahrgeschwindigkeit des Ego-Kraftfahrzeugs (12).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie oder das Kennfeld, welche oder welches einen Verlauf von durch das Ego-Kraftfahrzeug (12) zu erreichenden Soll-Verzögerungen (a_soll) in Abhängigkeit von verschiedenen Bremsanforderungen für die Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs (12) abbildet, vor einer Erstinbetriebnahme des Ego-Kraftfahrzeug (12) im öffentlichen Straßenverkehr in dem Ego-Kraftfahrzeug (12) hinterlegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs (12) eine pneumatische oder eine elektro-pneumatische Betriebsbremse beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanforderungen für die Betriebsbremse des Ego-Kraftfahrzeugs (12) durch pneumatische Bremsdrücke der Betriebsbremse repräsentiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsabstand (d) zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug (12) und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug (10) durch Steuer- oder Regelroutinen gesteuert oder geregelt wird, welche sich a) an Bord des Ego-Kraftfahrzeugs (12) befinden, und/oder b) an Bord eines Teilnehmers der Fahrzeugkolonne (1) befinden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Gesamtbetriebsstrategie ein Soll-Längsabstand (d_soll) vorgegeben wird, welcher jeweils zwischen unmittelbar hintereinander fahrenden Kraftfahrzeugen (2, 4, 6, 8, 10) der elektronisch gekoppelten Fahrzeugkolonne (1) eingehalten werden soll, wenn die Kraftfahrzeuge (2, 4, 6, 8, 10) der elektronisch gekoppelten Fahrzeugkolonne (1) auf Basis der der elektronisch gekoppelten Fahrzeugkolonne (1) zugeordneten, vorgebbaren Gesamtbetriebsstrategie entlang der Fahrstrecke bewegt werden.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auslösezeitpunkt (to) der Bremsung festgestellt wird, und a) falls bei der Verzögerungsüberprüfung festgestellt wird, dass der Betrag der Ist-Verzögerung (a_ist) des Ego-Kraftfahrzeugs größer oder gleich in Bezug auf den Betrag der Soll-Verzögerung (a_soll) ist, welche das Ego-Kraftfahrzeug gemäß der hinterlegten Kennlinie oder des hinterlegten Kennfelds erreichen sollte, wenn es mit der bei der Bremsung vorliegenden Bremsanforderung abgebremst wird, dann wird der zum Auslösezeitpunkt (to) vorliegende Längsabstand (d) zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug (10) auf den Soll-Längsabstand (d_soll) gesteuert oder geregelt, und b) falls aber bei der Verzögerungsüberprüfung festgestellt wird, dass der Betrag der Ist-Verzögerung (a_ist) des Ego-Kraftfahrzeugs (12) kleiner in Bezug auf den Betrag der Soll-Verzögerung (a_soll) ist, welche das Ego-Kraftfahrzeug gemäß der hinterlegten Kennlinie oder des hinterlegten Kennfelds erreichen sollte, wenn es mit der bei der Bremsung vorliegenden Bremsanforderung abgebremst wird, dann wird der zum Auslösezeitpunkt (to) vorliegende Längsabstand (d) zwischen dem Ego-Kraftfahrzeug (12) und dem diesem unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug (10) vergrößert.