DE102019131760A1 - Fahrassistenzsystem und Fahrassistenzverfahren für ein Hybridfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrassistenzsystem für ein Hybridfahrzeug, umfassend eine Betriebsstrategie-Bestimmungseinheit, die eingerichtet ist, um eine Betriebsstrategie für Antriebsmodi des Hybridfahrzeugs zu bestimmen, wobei die Antriebsmodi aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einem Elektromodus, einem Verbrennungsmodus und einem kombinierten Elektro- und Verbrennungsmodus besteht; und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, um in einem automatisierten Fahrbetrieb des Hybridfahrzeugs eine Soll-Geschwindigkeit und/oder eine Soll-Beschleunigung basierend auf der Betriebsstrategie zu bestimmen.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrassistenzsystem für ein Hybridfahrzeug, ein Hybridfahrzeug mit einem solchen Fahrassistenzsystem, ein Fahrassistenzverfahren für ein Hybridfahrzeug und ein Speichermedium zum Ausführen des Fahrassistenzverfahrens. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere eine Betriebsstrategie und Geschwindigkeitsregelung für Plug-in-Hybride.
  • Stand der Technik
  • Hybrid- oder Elektrofahrzeuge werden von einem Elektromotor angetrieben, wobei die nötige elektrische Energie beispielsweise in einem Hochvoltspeicher gespeichert wird. Der Hochvoltspeicher kann an einer Ladestation eines Hauses oder an einer speziellen Tankstelle aufgeladen werden. Für den Benutzer von Vorteil sind dabei oftmals kurze Ladezeiten, damit das Hybrid- oder Elektrofahrzeug schnell wieder einsatzfähig ist.
  • Des Weiteren sind Fahrzeughersteller bestrebt, eine Reichweite von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen zu erhöhen, so dass die Reichweite mit herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren wenigstens vergleichbar ist und die Hybrid- oder Elektrofahrzeuge so für den Kunden attraktiver werden. Ein Ansatz hierzu besteht darin, die verwendeten Antriebsenergiespeicher zu verbessern, beispielsweise über eine Erhöhung der Energiedichte. Dies ist jedoch aufwändig und führt oftmals zu erhöhten Herstellungskosten für den Antriebsenergiespeicher und damit das Hybrid- oder Elektrofahrzeug.
  • Ein weiterer Ansatz besteht darin, die im Fahrzeug gespeicherte Energie, in Form von elektrischer Energie oder einem fossilen Brennstoff, mit möglichst hohem Wirkungsgrad effizient zu nutzen. Gerade bei Hybrid- oder Elektrofahrzeugen kommt hierbei einer Antriebs-Betriebsstrategie besonderer Bedeutung zu. Es ist Aufgabe der Betriebsstrategie für jede Fahrsituation ein Optimum zur Nutzung der verfügbaren Energien und Antriebskomponenten zu berechnen und so ein Maximum an Reichweite bei einem Minimum an Emissionen zu erzielen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrassistenzsystem für ein Hybridfahrzeug, ein Hybridfahrzeug mit einem solchen Fahrassistenzsystem, ein Fahrassistenzverfahren für ein Hybridfahrzeug und ein Speichermedium zum Ausführen des Fahrassistenzverfahrens anzugeben, die eine Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs verbessern können. Zudem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Fahrkomfort zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrassistenzsystem für ein Hybridfahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, angegeben. Das Fahrassistenzsystem umfasst eine Betriebsstrategie-Bestimmungseinheit, die eingerichtet ist, um eine Betriebsstrategie für Antriebsmodi des Hybridfahrzeugs zu bestimmen, wobei die Antriebsmodi aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einem Elektromodus, einem Verbrennungsmodus und einem kombinierten Elektro- und Verbrennungsmodus besteht; und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, um in einem automatisierten Fahrbetrieb des Hybridfahrzeugs eine Soll-Geschwindigkeit und/oder eine Soll-Beschleunigung basierend auf der Betriebsstrategie und optional weiteren Eingangsgrößen, wie beispielsweise dem Straßenverlauf, Tempolimits und der Wechselwirkung zu weiteren Verkehrsteilnehmern zu bestimmen.
  • Im Elektromodus erfolgt der Antrieb des Hybridfahrzeugs rein elektrisch, also mit einem Elektromotor. Im Verbrennungsmodus erfolgt der Antrieb des Hybridfahrzeugs rein verbrennungsmotorisch, also mit einem Verbrennungsmotor. Im kombinierten Elektro- und Verbrennungsmodus erfolgt der Antrieb des Hybridfahrzeugs mit beiden Antriebsvarianten bzw. Motoren in Kombination.
  • Erfindungsgemäß erfolgt eine Wechselwirkung zwischen einer Betriebsstrategie und einer Geschwindigkeitsregelung im automatisierten Fahrbetrieb. Die Betriebsstrategie berechnet bzw. bestimmt dabei, wann das Hybridfahrzeug verbrennungsmotorisch, rein elektrisch oder mit beiden Antriebsvarianten in Kombination fährt/beschleunigt. Durch das Bestimmen der Soll-Geschwindigkeit und/oder Soll-Beschleunigung basierend auf der Betriebsstrategie kann eine Effizienz des Hybridfahrzeugs, und insbesondere eine Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs, erhöht werden.
  • Die Steuereinheit zur Geschwindigkeitsregelung kann weiter eingerichtet sein, um eine Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs entsprechend der Soll-Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Hybridfahrzeugs entsprechend der Soll-Beschleunigung einzustellen. Die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs kann dabei als Ist-Geschwindigkeit bezeichnet werden. Es ist dabei zu verstehen, dass die Ist-Geschwindigkeit zumindest zeitweise von der vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit abweichen kann, zum Beispiel aufgrund einer Steigung und einer erforderlichen Reaktionszeit der Geschwindigkeitsregelung. Ähnlich kann die Beschleunigung des Hybridfahrzeugs als Ist-Beschleunigung bezeichnet werden. Auch die Ist-Beschleunigung kann zumindest zeitweise von der vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit abweichen, zum Beispiel aufgrund einer Steigung und einer erforderlichen Reaktionszeit der Geschwindi gkei tsregel ung.
  • In einigen Ausführungsformen kann im automatisierten Fahrbetrieb durch einen Fahrer oder das Fahrassistenzsystem selbst eine Geschwindigkeitsvorgabe erfolgen. Das Fahrassistenzsystem kann die Geschwindigkeitsvorgabe zum Beispiel basierend auf Karteninformationen und/oder Kameradaten ermitteln. Die Geschwindigkeitsvorgabe kann zum Beispiel 130 km/h auf einer Autobahn sein.
  • Die Soll-Beschleunigung zur Erreichung der Geschwindigkeitsvorgabe wird dabei unter Berücksichtigung der Betriebsstrategie ermittelt. Insbesondere kann die Soll-Beschleunigung auf den aktuellen Antriebsmodus angepasst werden. Beispielsweise kann die Soll-Beschleunigung derart ermittelt werden, so dass der dem Antriebsmodus entsprechende Antrieb in einem energieeffizienten Bereich arbeitet. Wenn der aktuelle bzw. ausgewählte Antriebsmodus der Elektromodus ist, kann die Soll-Beschleunigung zum Beispiel derart eingestellt werden, dass der Verbrennungsmotor nicht zugeschaltet werden muss, um die Soll-Beschleunigung zu ermöglichen.
  • Ergänzend oder alternativ kann die Soll-Geschwindigkeit unter Berücksichtigung der Betriebsstrategie derart bestimmt werden, dass die Soll-Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsvorgabe entspricht oder von der Geschwindigkeitsvorgabe abweicht. Zum Beispiel kann die Soll-Geschwindigkeit abweichend von der Geschwindigkeitsvorgabe derart gewählt werden, dass in einem Elektromodus keine Zuschaltung des Verbrennungsmotors erforderlich ist (z.B. 110 km/h auf der Autobahn anstatt 130 km/h).
  • Vorzugsweise ist die Steuereinheit z.B. bei einer Änderung der Geschwindigkeitsvorgabe eingerichtet, um die Soll-Geschwindigkeit und/oder Soll-Beschleunigung derart zu bestimmen, dass ein entsprechend der Betriebsstrategie aktuell eingestellter Antriebsmodus beibehalten wird. Ähnlich dem zuvor genannten Beispiel kann die Soll-Beschleunigung im Elektromodus derart eingestellt werden, dass der Verbrennungsmotor nicht zugeschaltet werden muss, um die Soll-Beschleunigung zu erreichen. Anders gesagt kann die Soll-Beschleunigung derart eingestellt werden, dass kein Wechsel des Antriebsmodus zum Beispiel vom Elektromodus auf den kombinierten Elektro- und Verbrennungsmodus nötig ist.
  • Vorzugsweise ist die Steuereinheit z.B. bei einer Änderung der Geschwindigkeitsvorgabe eingerichtet, wenn eine mit einem entsprechend der Betriebsstrategie aktuell eingestellten Antriebsmodus mögliche Beschleunigung gleich oder kleiner als ein Schwellwert ist, die Soll-Geschwindigkeit und/oder Soll-Beschleunigung derart zu bestimmen, dass der aktuell eingestellte Antriebsmodus entsprechend der Betriebsstrategie geändert wird. Wenn zum Beispiel eine im Elektromodus mögliche Beschleunigung für einen bevorstehenden Überholvorgang nicht ausreicht, kann ein Wechsel in den Verbrennungsmodus oder kombinierten Elektro- und Verbrennungsmodus erfolgen, so dass der Überholvorgang sicher abgeschlossen werden kann.
  • Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, um die Soll-Geschwindigkeit und/oder Soll-Beschleunigung des Hybridfahrzeugs weiter basierend auf einem Fahrmodus einzustellen. Der Fahrmodus kann zum Beispiel aus der Gruppe ausgewählt sein, die einen Effizienzmodus, einen Komfortmodus und einen Sportmodus umfasst, oder die daraus besteht. Wenn zum Beispiel der Sportmodus ausgewählt ist, kann aus dem Elektromodus heraus früher ein Zuschalten des Verbrennungsantriebs erfolgen als im Effizienzmodus. Im Effizienzmodus kann eine Beschleunigung bei der Geschwindigkeitsänderung derart eingestellt, und insbesondere reduziert werden, dass der Elektromodus beibehalten werden kann und kein Zuschalten des Verbrennungsantriebs nötig ist.
  • Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Hybridfahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, angegeben. Das Hybridfahrzeug umfasst das Fahrassistenzsystem für ein Hybridfahrzeug gemäß den in diesem Dokument beschriebenen Ausführungsformen.
  • Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
  • Vorzugsweise ist das Hybridfahrzeug ein Plug-in-Hybrid (PHEV, plug-in hybrid electric vehicle). Das Hybridfahrzeug umfasst einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor. Im Elektromodus wird nur der Elektromotor verwendet. Im Verbrennungsmodus erfolgt der Antrieb des Hybridfahrzeugs nur mit dem Verbrennungsmotor. Im kombinierten Elektro- und Verbrennungsmodus erfolgt der Antrieb des Hybridfahrzeugs mit beiden Antriebsvarianten bzw. Motoren in Kombination.
  • Das Fahrassistenzsystem ist für einen automatisierten Fahrbetrieb bzw. ein automatisiertes Fahren eingerichtet. Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf einer beliebigen Straßenart, wie z.B. Autobahn, Land- oder Bundesstraße etc. sowie in Ortschaften oder Städten, oder auch um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012).
  • Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich.
  • Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
  • Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrassistenzverfahren für ein Hybridfahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug angegeben. Das Fahrassistenzverfahren umfasst ein Bestimmen einer Betriebsstrategie für Antriebsmodi des Hybridfahrzeugs, wobei die Antriebsmodi aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einem Elektromodus, einem Verbrennungsmodus und einem kombinierten Elektro- und Verbrennungsmodus besteht; und ein Bestimmen, in einem automatisierten Fahrbetrieb des Hybridfahrzeugs, einer Soll-Geschwindigkeit und/oder einer Soll-Beschleunigung basierend auf der Betriebsstrategie.
  • Das Fahrassistenzverfahren kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Fahrassistenzsystems implementieren.
  • Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Fahrassistenzverfahren auszuführen.
  • Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ein Speichermedium angegeben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Fahrassistenzverfahren auszuführen.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
    • 1 schematisch ein Fahrassistenzsystem für ein Hybridfahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
    • 2 schematisch ein Fahrassistenzsystem für ein Hybridfahrzeug gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
    • 3 ein Flussdiagramm eines Fahrassistenzverfahrens für ein Hybridfahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • Ausführungsformen der Offenbarung
  • Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
  • 1 zeigt schematisch ein Fahrassistenzsystem 100 für ein Hybridfahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Hybridfahrzeug kann ein Plug-in-Hybrid (PHEV, plug-in hybrid electric vehicle) sein.
  • Das Fahrassistenzsystem 100 umfasst eine Betriebsstrategie-Bestimmungseinheit 110, die eingerichtet ist, um eine Betriebsstrategie für zwei oder mehr Antriebsmodi des Hybridfahrzeugs zu bestimmen, wobei die zwei oder mehr Antriebsmodi aus der Gruppe ausgewählt sind, die einen Elektromodus, einen Verbrennungsmodus und einen kombinierten Elektro- und Verbrennungsmodus umfasst oder die daraus besteht; und eine Steuereinheit 120, die eingerichtet ist, um in einem automatisierten Fahrbetrieb des Hybridfahrzeugs eine Soll-Geschwindigkeit und/oder eine Soll-Beschleunigung basierend auf der Betriebsstrategie und optional weiteren Eingangsgrößen, wie beispielsweise dem Straßenverlauf, Tempolimits und der Wechselwirkung zu weiteren Verkehrsteilnehmern zu bestimmen.
  • Die Steuereinheit 120 kann weiter eingerichtet sein, um eine Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs entsprechend der Soll-Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Hybridfahrzeugs entsprechend der Soll-Beschleunigung einzustellen.
  • Die Betriebsstrategie-Bestimmungseinheit 110 und die Steuereinheit 120 können in einem gemeinsamen Software- und/oder Hardware-Modul realisiert sein. Alternativ dazu können die Betriebsstrategie-Bestimmungseinheit 110 und die Steuereinheit 120 jeweils in getrennten Software- und/oder Hardware-Modulen realisiert sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann im automatisierten Fahrbetrieb durch einen Fahrer oder das Fahrassistenzsystem 100 selbst eine Geschwindigkeitsvorgabe erfolgen. Das Fahrassistenzsystem 100 kann die Geschwindigkeitsvorgabe zum Beispiel basierend auf Karteninformationen und/oder Kameradaten ermitteln. Die Geschwindigkeitsvorgabe kann zum Beispiel 130 km/h auf einer Autobahn sein.
  • Die Soll-Beschleunigung zur Erreichung der Geschwindigkeitsvorgabe wird dabei unter Berücksichtigung der Betriebsstrategie ermittelt. Insbesondere kann die Soll-Beschleunigung auf den aktuellen Antriebsmodus angepasst werden. Beispielsweise kann die Soll-Beschleunigung derart ermittelt werden, so dass der dem Antriebsmodus entsprechende Antrieb in einem energieeffizienten Bereich arbeitet. Wenn der aktuelle bzw. ausgewählte Antriebsmodus der Elektromodus ist, kann die Soll-Beschleunigung zum Beispiel derart eingestellt werden, dass der Verbrennungsmotor nicht zugeschaltet werden muss, um die Soll-Beschleunigung zu ermöglichen.
  • Ergänzend oder alternativ kann die Soll-Geschwindigkeit unter Berücksichtigung der Betriebsstrategie derart bestimmt werden, dass die Soll-Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsvorgabe entspricht oder von der Geschwindigkeitsvorgabe abweicht. Zum Beispiel kann die Soll-Geschwindigkeit abweichend von der Geschwindigkeitsvorgabe derart gewählt werden, dass in einem Elektromodus keine Zuschaltung des Verbrennungsmotors erforderlich ist (z.B. 110 km/h auf der Autobahn anstatt 130 km/h).
  • In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit 120 z.B. bei einer Änderung der Geschwindigkeitsvorgabe eingerichtet, um die Soll-Geschwindigkeit und/oder Soll-Beschleunigung derart zu bestimmen, dass ein entsprechend der Betriebsstrategie aktuell eingestellter Antriebsmodus beibehalten wird. Ähnlich dem zuvor genannten Beispiel kann die Soll-Beschleunigung im Elektromodus derart eingestellt werden, dass der Verbrennungsmotor nicht zugeschaltet werden muss, um die Soll-Beschleunigung zu erreichen. Anders gesagt kann die Soll-Beschleunigung derart eingestellt werden, dass kein Wechsel des Antriebsmodus zum Beispiel vom Elektromodus auf den kombinierten Elektro- und Verbrennungsmodus erforderlich ist.
  • Beispielsweise kann die Betriebsstrategie der Geschwindigkeitsregelung die Zustartgrenzen für den Verbrennungsmotor zur Verfügung stellen. Die Geschwindigkeitsregelung kann dann in einem Effizienzmodus gezielt Beschleunigungen vermeiden, die bei elektromotorischer Fahrt einen Zustart des Verbrennungsmotors erfordern würden. Gleiches kann für die Geschwindigkeiten gelten. In einigen Ausführungsformen kann der Fahrer die Beschleunigung bzw. die Geschwindigkeit weiterhin mit dem Fahrpedal überschreiten.
  • Sowohl für Beschleunigungen als auch Geschwindigkeiten kann eine Toleranz bestimmt werden, wie weit diese von den ursprünglichen Anforderungen des Geschwindigkeitsregelsystems abweichen dürfen, um die betriebsstrategischen Zustartgrenzen einzuhalten. Zum Beispiel ist die Steuereinheit 120 bei einer Änderung der Geschwindigkeitsvorgabe eingerichtet, um den ausgewählten Antriebsmodus zu ändern, wenn eine mit dem aktuell ausgewählten Antriebsmodus mögliche Beschleunigung gleich oder kleiner als ein Schwellwert ist. Wenn zum Beispiel eine im Elektromodus mögliche Beschleunigung für einen bevorstehenden Überholvorgang nicht ausreicht, kann ein Wechsel in den Verbrennungsmodus oder kombinierten Elektro- und Verbrennungsmodus erfolgen, so dass der Überholvorgang sicher abgeschlossen werden kann.
  • Insbesondere kann die Steuereinheit 120 z.B. bei einer Änderung der Geschwindigkeitsvorgabe eingerichtet sein, wenn eine mit einem entsprechend der Betriebsstrategie aktuell eingestellten Antriebsmodus mögliche Beschleunigung gleich oder kleiner als der Schwellwert ist, die Soll-Geschwindigkeit und/oder Soll-Beschleunigung derart zu bestimmen, dass der aktuell eingestellte Antriebsmodus entsprechend der Betriebsstrategie geändert wird. Wenn zum Beispiel eine im Elektromodus mögliche Beschleunigung für einen bevorstehenden Überholvorgang nicht ausreicht, kann ein Wechsel in den Verbrennungsmodus oder kombinierten Elektro- und Verbrennungsmodus erfolgen, so dass der Überholvorgang sicher abgeschlossen werden kann.
  • Die Steuereinheit 120 kann weiter eingerichtet sein, um die Soll-Geschwindigkeit und/oder Soll-Beschleunigung des Hybridfahrzeugs weiter basierend auf einem Fahrmodus einzustellen. Der Fahrmodus kann zum Beispiel aus der Gruppe ausgewählt sein, die einen Effizienzmodus, einen Komfortmodus und einen Sportmodus umfasst, oder die daraus besteht. Wenn zum Beispiel der Sportmodus ausgewählt ist, kann aus dem Elektromodus heraus früher ein Zuschalten des Verbrennungsantriebs erfolgen als im Effizienzmodus. Im Effizienzmodus kann eine Beschleunigung bei der Geschwindigkeitsänderung derart eingestellt, und insbesondere reduziert werden, dass der Elektromodus beibehalten werden kann und kein Zuschalten des Verbrennungsantriebs nötig ist.
  • Im Folgenden sind Beispiele gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erläutert.
  • Beispiel 1: Der Fahrer fährt mit dem Hybridfahrzeug (z.B. PHEV) im TAF/VAF/HAF Betrieb bei einem Tempolimit von 60 km/h. Das Hybridfahrzeug fährt elektromotorisch mit einer geringen Geschwindigkeit (z.B. aufgrund eines langsamen Vorderfahrzeugs). In dem Moment, in dem die Möglichkeit besteht auf das Tempolimit zu beschleunigen (z.B., weil das langsame Vorderfahrzeug abgebogen ist), fordert der Geschwindigkeitsregler eine Beschleunigung vom Antrieb an. Ohne Berücksichtigung der PHEV Betriebsstrategie wäre die angeforderte Beschleunigung so hoch, dass der Verbrennungsmotor kurzzeitig Zustarten muss, um das angeforderte Beschleunigungsmoment zu stellen. Mit Berücksichtigung der PHEV Betriebsstrategie liegt die angeforderte Beschleunigung unterhalb der Zustartgrenze, so dass das Fahrmanöver rein elektromotorisch vollzogen werden kann.
  • Beispiel 2: Die Zustartgrenze für den Verbrennungsmotor wird von der PHEV Betriebsstrategie für x km/h berechnet. Das aktuelle Tempolimit liegt bei x + 3 km/h. Unter Berücksichtigung der PHEV Betriebsstrategie übernimmt das Geschwindigkeitsregelsystem nicht wie bei entkoppelter Funktionsweise die x + 3 km/h als Setzgeschwindigkeit, sondern die x km/h. Damit kann der Antrieb das Hybridfahrzeug weiterhin rein elektromotorisch antreiben.
  • 2 zeigt schematisch ein Fahrassistenzsystem 100 für ein Hybridfahrzeug 10 gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • Das Hybridfahrzeug 10 umfasst das Fahrassistenzsystem 100 zum automatisierten Fahren. Beim automatisierten Fahren erfolgt die Längs- und Querführung des Hybridfahrzeugs 10 automatisch. Das Fahrassistenzsystem 100 übernimmt also die Fahrzeugführung. Hierzu steuert das Fahrassistenzsystem 100 den Antrieb 20, das Getriebe 22, die hydraulische Betriebsbremse 24 und die Lenkung 26 über nicht dargestellte Zwischeneinheiten.
  • Zur Planung und Durchführung des automatisierten Fahrens werden Umfeldinformationen einer Umfeldsensorik, die das Fahrzeugumfeld beobachtet, vom Fahrerassistenzsystem 100 entgegengenommen. Insbesondere kann das Hybridfahrzeug wenigstens einen Umgebungssensor 12 umfassen, der zur Aufnahme von Umgebungsdaten, die das Fahrzeugumfeld angeben, eingerichtet ist. Der wenigstens eine Umgebungssensor 12 kann beispielsweise ein LiDAR-System, ein oder mehrere Radar-Systeme und/oder eine oder mehrere Kameras umfassen.
  • Darüber hinaus können zur Planung und Durchführung des automatisierten Fahrens auch statische Streckeninformationen 14 wie beispielsweise der Straßenverlauf, Steigungen, Gefälle, Kurven, Kreuzungen, Tempolimits etc. aus dem Navigationssystem zur Verfügung gestellt und vom System 100 genutzt werden.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Fahrassistenzverfahrens 300 für ein Hybridfahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrassistenzverfahren 300 kann durch eine entsprechende Software implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren (z.B. eine CPU) ausführbar ist.
  • Das Fahrassistenzverfahren 300 umfasst im Block 310 ein Bestimmen einer Betriebsstrategie für zwei oder mehr Antriebsmodi des Hybridfahrzeugs, wobei die zwei oder mehr Antriebsmodi aus der Gruppe ausgewählt sind, die einen Elektromodus, einen Verbrennungsmodus und einen kombinierten Elektro- und Verbrennungsmodus umfasst, oder die daraus besteht; und im Block 320 ein Bestimmen, in einem automatisierten Fahrbetrieb des Hybridfahrzeugs, einer Soll-Geschwindigkeit und/oder einer Soll-Beschleunigung basierend auf der Betriebsstrategie.
  • Das Fahrassistenzverfahren 300 kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Fahrassistenzsystems implementieren.
  • Erfindungsgemäß erfolgt eine Wechselwirkung zwischen einer Betriebsstrategie und einer Geschwindigkeitsregelung im automatisierten Fahrbetrieb. Die Betriebsstrategie berechnet bzw. bestimmt dabei, wann das Hybridfahrzeug verbrennungsmotorisch, rein elektrisch oder mit beiden Antriebsvarianten in Kombination fährt/beschleunigt. Durch das Bestimmen der Soll-Geschwindigkeit und/oder Soll-Beschleunigung basierend auf der Betriebsstrategie kann eine Effizienz des Hybridfahrzeugs, und insbesondere eine Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs, erhöht werden.

Claims (10)

  1. Fahrassistenzsystem (100) für ein Hybridfahrzeug (10) umfassend: eine Betriebsstrategie-Bestimmungseinheit (110), die eingerichtet ist, um eine Betriebsstrategie für Antriebsmodi des Hybridfahrzeugs (10) zu bestimmen, wobei die Antriebsmodi aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einem Elektromodus, einem Verbrennungsmodus und einem kombinierten Elektro- und Verbrennungsmodus besteht; und eine Steuereinheit (120), die eingerichtet ist, um in einem automatisierten Fahrbetrieb des Hybridfahrzeugs (10) eine Soll-Geschwindigkeit und/oder eine Soll-Beschleunigung basierend auf der Betriebsstrategie zu bestimmen.
  2. Fahrassistenzsystem (100) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (120) eingerichtet ist, um die Soll-Geschwindigkeit und/oder die Soll-Beschleunigung weiter basierend auf wenigstens einer weiteren Eingangsgröße zu bestimmen, insbesondere wobei die wenigstens eine Eingangsgröße aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Straßenverlauf, einem Tempolimits und einer Wechselwirkung zu anderen Verkehrsteilnehmern besteht.
  3. Das Fahrassistenzsystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinheit (120) weiter eingerichtet ist, um eine Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs (10) entsprechend der Soll-Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Hybridfahrzeugs (10) entsprechend der Soll-Beschleunigung einzustellen.
  4. Das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinheit (120) eingerichtet ist, um die Soll-Geschwindigkeit und/oder Soll-Beschleunigung derart zu bestimmen, dass ein entsprechend der Betriebsstrategie aktuell eingestellter Antriebsmodus beibehalten oder ein gewünschter Antriebsmodus erreicht wird.
  5. Das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn eine mit einem entsprechend der Betriebsstrategie aktuell eingestellten Antriebsmodus mögliche Beschleunigung gleich oder kleiner als ein Schwellwert ist, die Steuereinheit (120) eingerichtet ist, die Soll-Geschwindigkeit und/oder Soll-Beschleunigung derart zu bestimmen, dass der aktuell eingestellte Antriebsmodus entsprechend der Betriebsstrategie geändert wird.
  6. Das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinheit (120) eingerichtet ist, um die Soll-Geschwindigkeit und/oder Soll-Beschleunigung weiter basierend auf einem Fahrmodus zu bestimmen, insbesondere wobei der Fahrmodus aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Effizienzmodus, einem Komfortmodus und einem Sportmodus besteht.
  7. Hybridfahrzeug (10), insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Das Hybridfahrzeug (10) nach Anspruch 7, wobei das Hybridfahrzeug (10) ein Plug-in-Hybrid ist.
  9. Fahrassistenzverfahren (300) für ein Hybridfahrzeug, umfassend: Bestimmen (310) einer Betriebsstrategie für Antriebsmodi des Hybridfahrzeugs (10), wobei die Antriebsmodi aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einem Elektromodus, einem Verbrennungsmodus und einem kombinierten Elektro- und Verbrennungsmodus besteht; und Bestimmen (320), in einem automatisierten Fahrbetrieb des Hybridfahrzeugs (10), einer Soll-Geschwindigkeit und/oder einer Soll-Beschleunigung basierend auf der Betriebsstrategie.
  10. Speichermedium, umfassend ein Software-Programm, welches eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das Verfahren (300) nach Ausspruch 9 auszuführen.
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